便携式个人呼吸器以及其使用制造技术

一种呼吸器系统包括呼吸器，所述呼吸器具有空气过滤器、具有无传感器DC马达的流发生器、口罩、处理器、传感器、电源和无线收发器。所述呼吸器过滤空气，增加所述空气的压力，以高于环境压力的压力将所述空气输送到所述口罩，用所述传感器收集有关所述呼吸器的操作的数据，并且传输所述数据。中间电子装置与所述呼吸器分开并且远离所述呼吸器，并且被配置成接收所述传输的数据，对所述数据进行处理，并且重传所述数据。计算机接收所述数据，处理所述数据，并且生成关于所述呼吸器或所述呼吸器使用者的至少一个报告。

【技术实现步骤摘要】
便携式个人呼吸器以及其使用
技术介绍
对于公众而言，在日常生活中免受污染和疾病的侵害在很大程度上取决于防尘口罩或外科口罩。然而，即使在制造这种口罩时使用的过滤材料通常被标记为适合于高效过滤，由于口罩周围的泄漏，这些口罩也只能提供基本的保护。由于过滤介质会施加额外的阻力，因此使用者必须比没有口罩时更加用力地呼吸。因此，任何人都很难长时间舒适地使用这种口罩。此外，CO2和湿气积聚在口罩内部，这往往会使情况变得更糟。另外，过滤介质的效率越高，它将施加的流动阻力就越大，因此使得长时间使用这些口罩更加不舒服。对于那些呼吸系统较弱或受损的人，诸如老年人、儿童和病人(诸如哮喘和COPD患者)，这种影响尤其明显。因此，防尘口罩和外科口罩因其易于使用以及任何人都希望使用更高效和更舒适的装置但是没有任何可接受的电动空气净化呼吸器(PAPR)解决方案这一事实而在公众中广泛使用。然而，显而易见的是，在许多日常情况下，空气质量可能非常差。在大城市中，大密度的汽车、公共汽车、卡车和摩托车通常会释放出过量的有毒污染物。电厂是另一个主要的污染源。自然或人为灾难，诸如沙尘暴、各种火灾，也会对人们的呼吸系统造成伤害。这些污染包括灰尘(悬浮颗粒)、铅和有害气体，诸如NO2、SO2、CO、O3、VOC、烟等。长期暴露于这些污染中被证明是有害的，并且常常会导致威胁生命的疾病。SARS、禽流感和猪流感是最近出现的针对人类的三种疾病相关威胁，它们也是污染物或空气传播疾病，并且对人类有致命的危险。显然，需要一种保护装置，所述保护装置提供相似的保护和舒适度，并且也可以被普通人或轻工业/专业使用者所接受。威尔等人的特此以引用的方式整体并入的公开号为2012/0174922的美国专利申请公开了一种包括口罩和颈部部件的呼吸设备。所述口罩适于基本上包围使用者的至少嘴或鼻孔。所述颈部部件附接到所述口罩，并且适于基本上包围所述使用者的颈部的后部。所述颈部部件包括流发生器，所述流发生器接收来自周围环境的未过滤的空气，过滤所述未过滤的空气，并将过滤后的空气提供给所述口罩。与现有装置相比，所述呼吸设备具有低型面外观，并且适于舒适地围绕使用者的颈部佩戴。卡奥等人的特此以引用的方式整体并入的公开号为2012/0174922的美国专利申请公开了通常用于污染环境中的动力空气净化呼吸器。动力空气净化呼吸器包括动力叶轮、过滤器元件和口罩，所述动力叶轮被布置成从大气中抽吸空气，所述过滤器元件和口罩向使用者提供经过滤和加压的空气。动力空气净化呼吸器包括在使用者的头部后方具有用于对空气进行加压的过滤器和叶轮的发电机单元，并且包括用于改善向使用者的空气输送并改善其品质的部件。
技术实现思路
在公开号为2012/0174922的美国专利申请和公开号为2014/0373846的美国专利申请中描述的装置包括本领域的重大进步。然而，还期望在诸如尺寸减小、数据收集和收集数据的分析等领域的进一步发展。本申请公开了这种期望的进步和/或试图克服现有技术的缺陷。在实例中，呼吸器系统包括：呼吸器，所述呼吸器包括空气过滤器、具有无传感器DC马达的流发生器、口罩、处理器、传感器、电源以及第一无线收发器，其中呼吸器被配置成抽吸环境空气通过空气过滤器，增加空气压力，以高于环境压力的压力将空气输送到口罩，使用传感器收集有关呼吸器操作的数据，并用第一无线收发器传输数据；中间电子装置，所述中间电子装置包括处理器、存储器、第二无线收发器和第一网络收发器，其中所述中间电子装置与呼吸器分开且远离呼吸器，并且所述中间电子装置被配置成接收由第一无线收发器传输的数据，处理所述数据，并用第一网络收发器重传数据；以及计算机，所述计算机具有第二网络收发器、处理器和存储指令的存储器，所述指令当被执行时致使计算机接收数据，处理数据并生成关于呼吸器或呼吸器使用者的至少一个报告。在实例中，呼吸器系统包括呼吸器，所述呼吸器包括过滤器、马达、第一数据收发器和第一处理器，其中所述第一处理器被配置成使用稳态马达功率和呼吸器的预确定特性来确定流经呼吸器的流率，并且致使所述第一数据收发器传输对应于所述呼吸器中的流率和压力的数据；以及电子装置，所述电子装置包括第二数据收发器和第二处理器，其中所述第二处理器被配置成在第二数据收发器接收到数据之后读取数据，并使用所述数据确定呼吸器的状态。在实例中，一种确定包括过滤器和马达的呼吸器的状态的方法，所述方法包括：使用稳态马达功率和呼吸器的预确定特性来计算通过呼吸器的流率；传输对应于呼吸器中的流率和压力的数据；用电子装置接收数据；以及使用所述数据和电子装置确定呼吸器的状态。当结合附图考虑时，根据以下详细描述，该技术的其他方面、特征和优点将变得显而易见，所述附图是本公开的一部分，并且通过举例的方式示出了本技术的原理。附图说明图1是根据本技术的系统架构；图2是根据本技术的呼吸器的系统图；图3A和图3B示出了与电池有关的各种计算和操作；图4示出了用于计算通过呼吸器的流量的算法；图5A和图5B示出了用于确定过滤器的状态的算法；图6示出了用于确定由呼吸器移除的颗粒的算法；并且图7示出了示例性呼吸器。具体实施方式相关于可以共享共同特性和特征的几个实例提供以下描述。应当理解，任何一个实例的一个或多个特征可以与其他实例的一个或多个特征结合。另外，所述实例中的任何一个的任何单个特征或特征的组合可以构成额外实例。图1示出了具有呼吸器100、中间电子装置200、用于远程数据处理的中间设备300和生成的报告400的系统架构的实施例。呼吸器100与中间电子装置200进行通信，优选地利用无线通信进行通信，尽管也可以使用有线通信。呼吸器100与中间电子装置200之间可能需要相对短距离的无线通信，诸如这是因为其具有相对较低的功耗和广泛的可用性。中间电子装置200可以是手机或诸如加密狗等某种其他装置，可以附接到通用计算机或呼吸器。手机可能是有利的，因为它们具有广泛的可用性、灵活性(通过可下载的应用)以及经由多个无线协议(诸如和Wi-Fi)以及通过蜂窝网络进行通信的能力。如果手机在特定位置不可用或不合乎需要，则加密狗或类似装置可能是有利的。例如，如果工作场所的隐私或数据安全性足够重要，则加密狗可能比手机更合乎需要。加密狗可能不如手机复杂。例如，虽然加密狗可以具有通信和存储器功能，但是处理能力相对有限。呼吸器100将数据传输到中间电子装置200。中间电子装置200的使用可以减少呼吸器100的成本、复杂性、重量和功耗中的至少一个。更高级别的计算机处理、更大的内存和更长距离的数据传输可以是中间电子装置200不可或缺的方面。因此，呼吸器100只需要包括与数据采集和监视有关的部件，所述部件必须位于呼吸器100中才能起作用，或者不包括在中间电子装置200中，传感器(例如，压力传感器)是二者的实例。而且，呼吸器100的使用者可能已经携带了手机。将手机用作中间电子装置200可以有效利用未充分利用的计算源，并且将不需要尚未在使用者附近或使用者正携带的设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸器系统，所述呼吸器系统包括：/n呼吸器，所述呼吸器包括过滤器、马达、第一数据收发器和第一处理器，其中所述第一处理器被配置成使用稳态马达功率和所述呼吸器的预确定特性来确定流经所述呼吸器的流率，并且致使所述第一数据收发器传输对应于所述呼吸器中的所述流率和压力的数据；以及/n电子装置，所述电子装置包括第二数据收发器和第二处理器，其中所述第二处理器被配置成在所述第二数据收发器接收到所述数据之后读取所述数据，并使用所述数据确定所述呼吸器的状态。/n

【技术特征摘要】
20170928 US 62/564,3131.一种呼吸器系统，所述呼吸器系统包括：
呼吸器，所述呼吸器包括过滤器、马达、第一数据收发器和第一处理器，其中所述第一处理器被配置成使用稳态马达功率和所述呼吸器的预确定特性来确定流经所述呼吸器的流率，并且致使所述第一数据收发器传输对应于所述呼吸器中的所述流率和压力的数据；以及
电子装置，所述电子装置包括第二数据收发器和第二处理器，其中所述第二处理器被配置成在所述第二数据收发器接收到所述数据之后读取所述数据，并使用所述数据确定所述呼吸器的状态。


2.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器包括电源，并且所述第一处理器被配置成确定所述马达的速度、所述电源的电压和所述马达的电流，并使用所述速度、所述电压和所述电流确定所述稳态马达功率。


3.根据权利要求2所述的呼吸器系统，其中所述稳态马达功率是原始马达功率减去加速马达功率。


4.根据权利要求3所述的呼吸器系统，其中所述第一处理器被配置成根据所述马达的控制参数和所述马达的所述速度的变化率中的至少一个来确定所述加速马达功率。


5.根据权利要求3所述的呼吸器系统，其中所述第一处理器被配置成使用所述电源的所述电压和所述马达的所述电流确定所述原始马达功率。


6.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器的所述预确定特性使所述稳态马达功率与所述流率相关。


7.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器的所述预确定特性是存储在所述呼吸器中的等式。


8.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器的所述预确定特性是存储在所述呼吸器中的查找表。


9.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述第二处理器被配置成确定所述过滤器的剩余使用寿命，并且生成显示所述剩余使用寿命的指令。


10.根据权利要求9所述的呼吸器系统，其中所述剩余使用寿命是使用所述呼吸器中的所述压力、所述流率以及与所述过滤器相关联的预确定值计算出的堵塞百分比。


11.根据权利要求9所述的呼吸器系统，其中所述电子装置被配置成存储使用所述过滤器上的压降、所述流率和与所述过滤器相关联的预确定值计算出的堵塞系数，并且基于所述堵塞系数的当前值与所述堵塞系数的存储值之间的比较而将所述剩余使用寿命确定为时间长度。


12.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器包括口罩，并且所述第一处理器和所述第二处理器中的一个被配置成使用所述流率、所述马达的速度和所述口罩中的压力来估计所述过滤器上的压降。


13.根据权利要求1所述的呼吸器系统，其中所述呼吸器的所述状态是被所述过滤器移除的颗粒重量。


14.根据权利要求14所述的呼吸器系统，其中所述颗粒重...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·威尔，丹·卡奥，约翰·迈克尔·斯诺，达米安·查尔斯·约翰逊，查尤特·奥拉平帕蒂派特，米伦·詹姆斯·瑞斯梅，
申请(专利权)人：洁净空间有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU