用于呼吸道传染病控制的快速负压通风隔离系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于从个体环境抽取可能被污染的空气的个体负压通风围封系统。所述系统包含被配置成围绕床、椅子或马桶的可调整的可组装和可拆卸的框架结构。蒸汽不可渗透薄膜在所述框架结构之上延伸。空气净化系统与位于所述框架结构上或中的多个抽取通气孔连通。所述空气净化系统可为基于水过滤的空气净化系统，其包含用于增加气溶胶液滴的大小以促进捕获的颗粒生长管件。所述空气净化系统包含泵和HEPA过滤器和任选地UV灭菌器。HEPA过滤器和任选地UV灭菌器。HEPA过滤器和任选地UV灭菌器。

【技术实现步骤摘要】
用于呼吸道传染病控制的快速负压通风隔离系统


[0001]本专利技术大体上涉及隔离系统，且更确切地说，涉及用于呼吸道传染病控制的个体通风隔离系统。

技术介绍

[0002]2019冠状病毒病(Coronavirus Disease 2019；COVID
‑
19)为全球紧急情况。截至2021年6月，全球报告了超过1.75亿例病例，其中超过3,400万例在美国。到2022年3月，报告了超过4.82亿例病例，并且死亡人数超过600万。COVID
‑
19具有高度传染性，因为病毒SARS
‑
CoV
‑
2通过直接或间接人与人之间的接触、污染物和呼吸道飞沫(图1A)传输。
[0003]COVID
‑
19使超过100个国家的医疗保健/医疗系统不堪重负。在这些严重的情况下，患者在医院走廊、普通病房、和临时隔离室中以及在方舱医院中接受治疗，这使患者和医疗工作者都面临着极大风险。呼吸区域中出现超高浓度的飞沫(病毒宿主)，并且病毒可在气溶胶中保持存活和传染性达数小时；此外，无创通气和呼出空气分散对医院中的医务工作者/患者造成了极大感染风险。
[0004]此外，厕所对传播冠状病毒病造成了极大风险。据报告，在粪便样本中也发现了SARS
‑
CoV
‑
2病毒。马桶冲水可产生具有高达～80,000个微小水滴以及气载病原体的受污染流(图1B)。因此，需要用于清洁医院/公共厕所中的空气的紧急策略以最小化交叉感染风险。本专利技术针对此特定问题。
[0005]另外，超过100个国家中的限制政策以及公众对飞机中的交叉感染的困惑/恐惧已导致国际航班暂停，这继而破坏了国际航空业。
[0006]为了解决以上问题，本专利技术通过
‘
负压个体围封件
’
为确诊/疑似COVID
‑
19或其它呼吸道传染病的患者和/或其他健康个体提供一种有效且通用的方法。用于本专利技术的围封件的快速方法可以最小工程改变予以实施，并且容易地安装在医院病房、ICU、医院候诊室、诊所、厕所、飞机、列车和公共汽车中。也就是说，本专利技术提供一种基于应用的技术，其强调使用新颖便携式通气系统来解决呼吸道传染病危机。本专利技术有效地移除有害液滴或气溶胶以最小化交叉感染风险，以便：1.保护医务工作者/患者，2.保护在具有有限/特殊通气的不同位置(例如，飞机、公共厕所)中的个体，3.隔离/保护疑似呼吸道传染病的个体。

技术实现思路

[0007]本专利技术的负压隔离系统提供用于容纳可能/疑似/确诊COVID
‑
19或其它呼吸道传染病的患者和健康个体之间的快速且安全的解决方案。所述系统成功地减少受感染个体和医护工作者在若干重要场所中的交叉感染的风险，所述若干重要场所包含：(1)医院，包括在病房、ICU和候诊室中；(2)飞机；(3)列车；(4)厕所；(5)诊所/老年中心/健康中心；(6)机场；(7)隔离中心；(8)方舱医院。使用多学科和协同方法，本专利技术的最终目标实现了用于
COVID
‑
19和呼吸道传染病控制的平台技术。
[0008]此外，本专利技术提供一种用于从个体所处环境抽取可能被污染的空气的个体负压通风围封系统。所述系统包含被配置成围绕床、椅子或马桶的可调整的可组装和可拆卸的框架结构。蒸汽不可渗透的薄膜覆盖在框架结构上并延伸。空气净化系统与位于框架结构上或其中的多个抽取通气孔连通。空气净化系统可为水基过滤空气净化系统，其包含用于扩大气溶胶液滴的大小以促进捕获的颗粒物生长管件。空气净化系统包含泵和高效滤网(HEPA)过滤器和任选的紫外线(UV)灭菌器。
附图说明
[0009]图1A描绘来自人类打喷嚏的湍流气体云(病毒载体)中的超长距离气体发射。插入：SARS
‑
CoV
‑
2在空气中保持存活达三小时。
[0010]图1B描绘冲水之后抽水马桶上方的大/小液滴轨迹。
[0011]图2A
‑
2E描绘用于呼吸道传染病控制的快速隔离系统的各种部件和配置。
[0012]图3A
‑
3B描绘通风隔离系统。
[0013]图4A
‑
4F为无经验组装者在小于5分钟内演示组装完成本专利技术的快速隔离系统的视频的摘录。
[0014]图4G展示具有一系列隔离系统的患者候诊区。
[0015]图5描绘用于通风系统的泵和过滤系统。
[0016]图6A
‑
6B描绘用于隔离结构的通风系统。图6A展示水基过滤系统，并且图6B展示其与隔离结构的使用。
[0017]图7A
‑
7B展示用于马桶的通风围封系统，包含在通气冲水期间的马桶液滴流的图示。
[0018]图8A
‑
8B描绘通风围封系统在飞机上的使用。
[0019]图9描绘用于在通风系统中在各种情境(呼吸、说话、咳嗽)中测量空气流的技术原型配置。
[0020]图10A
‑
10D描绘图9的技术原型的气溶胶移除性能。图10A展示技术原型操作；图10B：展现正产生负压；图10C展示在开启带高效滤网(HEPA)的泵时可移除几乎100％气溶胶，同时系统可实现每小时87次的换气次数(ACH)；图10D展示在不同情境(呼气、说话和咳嗽)下的气溶胶移除效率。
[0021]图11A
‑
11B展示用于测量气溶胶浓度和粒径分布的两台颗粒计数器和用于定量空气流场的实验配置。
[0022]图12A
‑
12C展现使用本专利技术的系统的高移除效率，展现了97.13％～100％的气溶胶颗粒物移除效率(在t＝0处引入负压)。
具体实施方式
[0023]本专利技术负压围封件从空气中移除有害液滴或气溶胶，以便通过限制病毒的传播以及减少疑似/确诊COVID
‑
19/其它呼吸道传染病的患者和医疗工作者和/或其它健康个体之间的接触来最小化交叉感染风险。快速负压通风围封系统包含可调整框架、过滤单元和透明围封膜。通过集成本专利技术的上述组件，可在医院候诊室/隔离中心中容易地安装/实施快
速围封件以容纳疑似COVID
‑
19/其它呼吸道传染病的患者。图2说明用以限制病毒的传播并减少患有COVID
‑
19的患者与医疗工作者或其它健康个体之间的接触的本专利技术的一个实施例。组合方法(实验、计算和理论)用于确定用以容纳COVID
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19疑似/确诊患者的优化围封系统设计。
[0024]围封系统概述
[0025]图2A
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2E描绘独立围封件10，其包含被配置成支撑柔性透明聚合物薄膜20的可调整框架12。可调整框架12包含互连到多个水平支撑件17的多个竖直支撑件15。在图2E中，患者接近端口50，使得医务工作者可向患者提供治疗和食品和水。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于从个体抽取可能被污染的空气的便携式通气个体负压围封系统，其特征在于，包括：可调整的可组装和可拆卸的框架结构，其被配置成围绕床、椅子或马桶；蒸气不可渗透的柔性薄膜，其在所述框架结构之上延伸；空气净化系统；多个抽取通气孔，其与所述框架结构或所述蒸汽不可渗透的柔性薄膜和所述空气净化系统连通。2.根据权利要求1所述的便携式通气个体负压通风围封系统，其特征在于，所述空气净化系统包含水基过滤空气清洁器。3.根据权利要求2所述的便携式通气个体负压通风围封系统，其特征在于，所述水基过滤空气清洁器包含用于使所抽取的气溶胶颗粒的大小生长以使得其能够收集在水罐中的颗粒生长管件。4.根据权利要求3所述的便携式通气个体负压通风围封系统，其特征在于，进一步包括UV...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽强，王钻开，王史蒂芬，邓薇，凌晨，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：