呼吸器的制作方法

呼吸器
相关申请的交叉参考本技术要求享有于2020年3月16日提交的美国临时专利申请no.62/990,279和于2020年11月18日提交的美国临时专利申请no.63/198,865的优先权和利益，这些申请中的每个的公开内容全部由此通过参考包含于此。
技术领域
本公开总体上涉及具有用于吸入的空气和呼出的空气的分离通道的呼吸器。


背景技术：

今天，有三种类型的呼吸器被用作用于呼吸器官的呼吸保护装置(rpd)：(1)第一种类型具有呼气阀和可更换的过滤元件(过滤筒)，所述可更换的过滤元件被安装在由塑料和硅树脂制成的壳体(可重复使用)中；(2)第二种类型具有呼气阀和由过滤材料制成的过滤器壳体；以及(3)第三种类型具有无呼气阀的、由过滤材料制成的过滤器壳体，并且吸气和呼气通过呼吸器壳体过滤。与这些呼吸器相关联有一些缺点。一个缺点在于，面罩下方的空间是封闭的，所述面罩下方的空间在呼吸期间形成容积死区。这导致在吸入的空气中的二氧化碳含量增加以及空气湿度和温度增加。结果，导致疲劳感增加、出汗以及面部皮肤受刺激。另一个缺点在于，对于鼻和嘴而言，创造共享的呼吸空气量，这使得甚至在平静的状态下使用呼吸器也是不舒服的。新冠肺炎大流行已经加剧了这些呼吸器的缺点。因此，需要一种新型的呼吸器。


技术实现要素：

在一个方面中，本公开提供一种呼吸器，所述呼吸器包括：(i)嘴部孔口，所述嘴部孔口被配置为围绕使用者的嘴部设置；(ii)鼻部孔口，所述鼻部孔口被配置为当所述嘴部孔口围绕使用者的嘴部设置时围绕使用者的一对鼻孔设置；(iii)鼻部流体通道，所述鼻部流体通道在所述鼻部孔口与鼻部入口之间延伸；(iv)口腔流体通道，所述口腔流体通道从所述嘴部孔口延伸到口腔出口，以便防止在所述鼻部流体通道与所述口腔流体通道之间流体连通；(v)鼻部吸气阀，所述鼻部吸气阀在所述鼻部孔口与所述鼻部入口之间被设置在所述鼻部流体通道内，并且所述鼻部吸气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述鼻部孔口与所述鼻部入口流体连通以允许使用者从所述鼻部入口吸气到一对鼻孔，在所述关闭构型中防止在所述鼻部孔口与所述鼻部入口之间流体连通，所述鼻部吸气阀被配置为响应于使用者的鼻部吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部呼气而呈现其关闭构型；(vi)鼻部呼气阀，所述鼻部呼气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述鼻部流体通道与所述口腔流体通道或环境流体连通以允许使用者从一对鼻孔呼气到所述口腔流体通道或环境，在所述关闭构型中防止空气穿过所述鼻部呼气阀，所述鼻部呼气阀被配置为响应于使用者的鼻部呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部吸气而呈现其关闭构型；以及(vii)口腔呼气阀，所
述口腔呼气阀在所述嘴部孔口与所述口腔出口之间被设置在所述口腔流体通道内，并且所述口腔呼气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述嘴部孔口与所述口腔出口流体连通，在所述关闭构型中防止在所述嘴部孔口与所述口腔出口之间流体连通。在另一个方面中，本公开提供(i)嘴部孔口，所述嘴部孔口被配置为围绕使用者的嘴部设置；(ii)鼻部孔口，所述鼻部孔口被配置为当所述嘴部孔口围绕使用者的嘴部设置时围绕使用者的一对鼻孔设置；(iii)鼻部流体贮器，所述鼻部流体贮器被配置为与一对鼻孔流体连通；(iv)口腔流体贮器，所述口腔流体贮器被配置为与使用者的嘴部流体连通；(v)鼻部吸气阀，所述鼻部吸气阀被设置在所述鼻部流体贮器与吸气通道之间，所述吸气通道与吸气入口流体连通，并且所述鼻部吸气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述鼻部流体贮器与所述吸气通道流体连通，在所述关闭构型中防止在所述鼻部流体贮器与所述吸气通道之间流体连通；(vi)鼻部呼气阀，所述鼻部呼气阀被设置在所述鼻部流体贮器与呼气通道之间，所述呼气通道与呼气出口流体连通，所述鼻部呼气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述鼻部流体贮器与所述呼气通道流体连通，在所述关闭构型中防止在所述鼻部流体贮器与所述呼气通道之间流体连通；(vii)口腔吸气阀，所述口腔吸气阀被设置在所述口腔流体贮器与所述吸气通道之间，并且所述口腔吸气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述口腔流体贮器与所述吸气通道流体连通，在所述关闭构型中防止在所述口腔流体贮器与所述吸气通道之间流体连通；以及(viii)口腔呼气阀，所述口腔呼气阀被设置在所述口腔流体贮器与所述呼气通道之间，并且所述口腔呼气阀被配置为在(a)打开构型与(b)关闭构型之间转换，在所述打开构型中所述口腔流体贮器与所述呼气通道流体连通，在所述关闭构型中防止在所述口腔流体贮器与所述呼气通道之间流体连通。所述鼻部吸气阀被配置为：(a)响应于使用者的鼻部吸气而呈现其打开构型并且(b)响应于使用者的鼻部呼气而呈现其关闭构型。所述鼻部呼气阀被配置为：(a)响应于使用者的鼻部呼气而呈现其打开构型并且(b)响应于使用者的鼻部吸气而呈现其关闭构型。所述口腔吸气阀被配置为：(a)响应于使用者的口腔吸气而呈现其打开构型并且(b)响应于使用者的口腔吸气而呈现其关闭构型。所述口腔呼气阀被配置为：(a)响应于使用者的口腔呼气而呈现其打开构型并且(b)响应于使用者的口腔吸气而呈现其关闭构型。在又一个方面中，本公开提供一种呼吸器，所述呼吸器包括：(i)嘴部孔口，所述嘴部孔口被配置为围绕使用者的嘴部设置；(ii)鼻部孔口，所述鼻部孔口被配置为当所述嘴部孔口围绕使用者的嘴部设置时围绕使用者的一对鼻孔设置；(iii)鼻部流体通道，所述鼻部流体通道在所述鼻部孔口与鼻部入口之间延伸；以及(iv)吸气过滤器，所述吸气过滤器被设置在所述鼻部入口与鼻孔之间，所述吸气过滤器被配置为包括液体介质。
附图说明
图1是示出根据实施例的呼吸器100的示意图。图2a是根据图1的实施例的呼吸器200的侧视图。图2b是图2a的呼吸器200的俯视图。图2c是图2a的呼吸器200的前视图。
图2d是图2a的的呼吸器200的后视图。图2e是图2a的呼吸器200的剖视图。图2f是图2a的呼吸器200的分解图。图3是示出根据实施例的呼吸器300的示意图。图4a是根据图3的实施例的呼吸器400的前视图。图4b是在隔膜440内设置有吸气阀442的情况下的呼吸器400的前视图。图4c是呼吸器400的侧视图。图4d是呼吸器400的后视图。图4e是呼吸器400的分解图。图4f是图4e所示的闭塞器的特写视图。图4g至图4i示出用于将呼吸器400固定在使用者的头部上的开放式框架机构。图4j至图4k示出一种用于打开呼吸器400的框架的机构。图5a至图5c是示出根据图3的实施例的呼吸器500的三个不同视图的图解。图5a示出前视图，图5b示出侧视图，并且图5c示出后视图。呼吸器500可以使用任何已知的机构被固定到使用者的头部和脸部，所述机构包括但不限于条带、支架和耳挂。呼吸器500可以使用在图2a或图4d中描述的头部支架固定到使用者的头部和脸部。图5d是呼吸器500的图解，其中所述呼吸器500的外壁被制成为透明的。图5e是示出当通过鼻部吸气时的气流的图解。图5f是示出当通过嘴部呼气时的气流的图解。图5g是具有液体介质590a和590b的过滤器装置的剖视图，右箭头示出用于吸气的过滤路径并且左箭头示出用于呼气的过滤路径。图5h是示出带有辊式过滤器的过滤器装置的图解。图5i是辊式过滤器的图解。图6a至图6c是示出根据实施例的工业呼吸器600的三个不同视图的图解。图6a示出前视图，图6b示出侧视图并且图6c示出后视图。图6d是呼吸器600的图解，其中所述呼吸器600的外壁被制成为透明的。图6e是具有液体介质690的过滤器的图解。图6f是图6a所示的过滤器的剖视图。箭头示出用于吸气的过滤路径。图6g是示出具有过滤器筒的吸气过滤器的图解。图7a是具有作为吸气过滤器的辊式过滤器的呼吸器的图解。图7b和图7c是辊式过滤器的图解。箭头示出气流的方向。图8a是具有作为吸气过滤器的液滴分离器的呼吸器的图解。图8b是液滴分离器的图解，所述液滴分离器适于去除具有高粘附性的较大气溶胶粒子(例如，唾液粒子或痰粒子)。图8c是在图8b的液滴分离器中的气流的图解。箭头示出气流的方向。图9a是根据图1的实施例的呼吸器900的前视图。图9b是呼吸器900的后视图。图10是根据图1的实施例的呼吸器1000的透视图。图11是示出根据实施例的呼吸器1100的示意图。
图12a是根据图11的实施例的呼吸器1200的前视图。图12b是呼吸器1200的后视图。图13a至图13b是示出伞形单向阀的示意图，其中阀被关闭(图13a)和打开(图13b)。图14a是水呼吸器1400的前视图。图14b示出水呼吸器1400的闭塞器1428。图15a至图15b示出水呼吸器1500的透视图(图15a)和俯视图(图15b)。图15b示出水呼吸器1500的闭塞器1528。
具体实施方式
本公开描述了具有用于吸入的空气和呼出的空气的分离通道的呼吸器的实施例，从而为使用者提供比现有的呼吸器更好的呼吸体验。如本文所使用的，术语“通道”意味着由封闭的表面所封装的三维空间。通道可以具有规则的形状或不规则的形状。术语“通道”并不意味着通道必须是细长的。在一些实施方式中，通道是细长的。在一些实施方式中，通道不是细长的。例如，在一些实施方式中，通道可以是腔室。如图1所示，呼吸器100包括：(a)鼻部孔口120，(b)嘴部孔口130，(c)鼻部流体通道150，(d)鼻部入口152，(e)鼻部吸气阀154，(f)鼻部呼气阀156，(g)口腔流体通道160，(h)口腔出口162以及(i)口腔呼气阀164。鼻部孔口120被配置为围绕使用者的一对鼻孔设置。嘴部孔口130被配置为当鼻部孔口120围绕使用者的鼻孔设置时围绕使用者的嘴部设置。呼吸器100还可以包括设置在鼻部孔口120的圆周和嘴部孔口130的圆周上的闭塞器(未示出)。闭塞器被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间流体连通，除非鼻部呼气阀156处于打开构型中以外。鼻部流体通道150在鼻部孔口120与鼻部入口152之间延伸。口腔流体通道160在嘴部孔口130与口腔出口162之间延伸。鼻部吸气阀154在鼻部孔口120与鼻部入口152之间被设置在鼻部流体通道150内。鼻部吸气阀154被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部孔口120与鼻部入口152流体连通，从而允许使用者从鼻部入口152吸气到一对鼻孔。在关闭构型中，防止在鼻部孔口120与鼻部入口152之间流体连通。鼻部吸气阀154被配置为响应于使用者的鼻部吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部呼气而呈现其关闭构型。呼吸器100可以任选地包括设置在鼻部入口152与鼻部吸气阀154之间的吸气过滤器182。在一些实施方式中，吸气过滤器182被设置在鼻部流体通道150内。在一些实施方式中，吸气过滤器182被设置在鼻部流体通道150的远侧端部处。吸气过滤器182被配置为过滤进入鼻部入口152的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者不利的任何事物)。鼻部呼气阀156被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体通道150与口腔流体通道160或环境流体连通，从而允许使用者从一对鼻孔呼气到口腔流体通道160或环境或者允许使用者用嘴部从鼻部流体通道150(并且通过从鼻部流体通道150延伸)吸气到口腔流体通道160。在关闭构型中，防止空气穿过鼻部呼气阀156。例如，在
一些实施方式中，在关闭构型中，防止在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间流体连通。在一些实施方式中，鼻部呼气阀156容许鼻部呼气与嘴部呼气结合。口腔呼气阀164在嘴部孔口130与口腔出口162之间被设置在口腔流体通道160内。口腔呼气阀164被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，嘴部孔口130与口腔出口162流体连通。在关闭构型中，防止在嘴部孔口130与口腔出口162之间流体连通。呼吸器100可以任选地包括设置在口腔出口162与口腔呼气阀164之间的呼气过滤器184。在一些实施方式中，呼气过滤器184被设置在口腔流体通道160内。在一些实施方式中，呼气过滤器184被设置在口腔流体通道160的远侧端部处。呼气过滤器182被配置为过滤离开口腔呼气阀164的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者周围的环境不利的任何事物)。呼吸器100可以任选地包括设置在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间的隔膜140。隔膜140被配置为防止在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间流体连通。在一些实施例中，隔膜140可以包括闭塞器，所述闭塞器被配置为在使用者的脸部上形成密封以防止在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间流体连通。鼻部呼气阀156可以被设置在隔膜140内。虽然图1仅示出一个任选的隔膜，但是呼吸器100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个隔膜。在一些实施方式中，呼吸器100还包括具有内层和外层的壳体以及在所述内层与所述外层之间的容积。壳体限定鼻部入口152和口腔出口162。内层限定鼻部孔口120和嘴部孔口130。所述容积包括鼻部流体通道150和口腔流体通道160，并且隔膜140被设置在内层与外层之间，以将所述容积分为鼻部流体通道150和口腔流体通道160。在一些实施方式中，鼻部流体通道150和口腔流体通道160没有通过隔膜从共同的容积中分开。反而，鼻部流体通道150和口腔流体通道160中的每个都具有其独立的壳体，所述独立的壳体限定容积。在这样的实施方式中，鼻部孔口120和嘴部孔口由孔口壳体110限定；并且鼻部流体通道150和口腔流体通道160可以通过孔口壳体110彼此连接，其中鼻部呼气阀156被设置在孔口壳体110内并且在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间提供流体连通。此外，在一些这样的实施方式中，鼻部吸气阀154、鼻部呼气阀156和口腔呼气阀164被设置在孔口壳体110内，如在图1中由虚线任选地示出。或者，在一些实施方式中，在鼻部流体通道150与口腔流体通道160之间不存在流体连通，如鼻部呼气阀156被配置为容许使用者呼气到环境中，并且呼吸器100还可以包括口腔呼气阀，所述口腔呼气阀被配置为容许使用者呼气到环境中。由于呼吸器100的配置，呼吸器100容许鼻部和/或口腔吸气以及鼻部和/或口腔呼气。虽然图1仅示出一个鼻部吸气阀154，但是呼吸器100还可以包括一个额外的鼻部吸气阀，使得在鼻部的每一侧上都有一个鼻部吸气阀。类似地，虽然图1仅示出一个口腔呼气阀164，但是呼吸器100还可以包括一个额外的口腔呼气阀，使得在口腔的每一侧上都有一个口腔呼气阀。在一些实施方式中，呼吸器100还可以包括头部支架，所述头部支架被配置为围绕使用者的头部的顶骨部分设置，并且从而为呼吸器100提供进一步的机械稳定性。头部支架可以任选地是可调整的，以适应使用者的不同头部尺寸。在一些实施方式中，呼吸器100还可以包括联接构件(例如，条带)，所述联接构件
被配置为围绕使用者的脸颊设置。在一些实施方式中，联接构件可以任选地是可调整的，以适应使用者的不同头部尺寸。吸气过滤器182和呼气过滤器184可以相应地操作各种过滤机构。在一些实施方式中，吸气过滤器182或呼气过滤器184被配置为包括液体介质。在一些实施方式中，液体介质是水或杀菌溶液。过滤可以通过使用各种流体特性的多级过程来实现。例如，较大粒子(例如，灰尘、黏液或唾液)可以通过创造在液体体积中流动的涡旋空气来去除，而更精细的过滤可以当气流穿过一层不稳定的泡沫时通过鼓泡过程来实现。在一些实施方式中，液体介质可以用颗粒状物质或颗粒状混合物代替，例如，活性炭。在一些实施例中，吸气过滤器182或呼气过滤器184被配置为包括辊式过滤器。在一些实施方式中，吸气过滤器182或呼气过滤器184被配置为包括网格。吸气过滤器182或呼气过滤器184可以被水平地定位或竖直地定位或在两者之间的某处定位。一般来说，呼吸器100的操作原理可以描述如下。当使用者通过鼻部吸气时，在负的相对压力的影响下，鼻部吸气阀154打开，并且空气从鼻部流体通道150进入鼻部孔口120中。在一些实施方式中，之前，空气从在呼吸器100外部的空间穿过吸气过滤器。当使用者通过鼻部呼气时，在正的相对压力的影响下，鼻部吸气阀154关闭，并且鼻部呼气阀156打开，并且空气进入口腔流体通道160。在正的相对压力的影响下，口腔呼气阀164打开，并且呼出的空气任选地在穿过呼气过滤器之后通过口腔出口162离开呼吸器100。壳体的外层是透明的、不透明的或两者的组合(例如，面对使用者的嘴部的外层的一部分会是透明的，以帮助使用者与他人之间进行交流，而外层的其它部分会是较不透明的或不透明的)。壳体的外层可以由任何合适的材料制成，所述材料例如为塑料、硅树脂或类似物。壳体可以部分地或整体地由可呼吸的(过滤)材料制成。在一些实施方式中，呼吸器100是一次性使用的。例如，整个壳体可以由纺键熔喷纺键(sms)材料制成。在一些实施方式中，呼吸器100是可重复使用的。例如，壳体的一部分(例如，闭塞器)可以由硅树脂和/或热塑性弹性体制成；壳体的另一部分可以由丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)塑料制成，或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)塑料制成；并且阀可以由硅树脂或橡胶制成。在一些实施方式中，当使用者佩戴呼吸器100时，仅闭塞器和联接构件(例如，条带)被配置为与皮肤接触。在其中有额外的部件与皮肤接触的一些实施方式中，这些额外的部件可以由可透气的材料制成。不管呼吸器100是一次性使用的还是可重复使用的，在一些实施方式中，单独的部件被单独地制造，并且继而被组装到呼吸器100中。图2a至图2e示出根据实施例的呼吸器200的不同视图，所述呼吸器200包括图1所示的呼吸器100的特征。如图2a所示，呼吸器200具有面向前方的部分270、面向后方的部分280和头部支架202(在一些实施例中，呼吸器可以不包括头部支架)。面向前方的部分270被联接至面向后方的部分280。面向前方的部分270被配置为覆盖使用者的脸部的下半部分，使得鼻部孔口围绕使用者的鼻孔设置并且嘴部孔口围绕使用者的嘴部设置。面向后方的部分280被配置为待围绕使用者的头部的枕骨部分设置。头部支架202被联接至面向后方的部分280。头部支架202被配置为围绕使用者的头部的顶骨部分设置，并且从而为呼吸器200提
供进一步的机械稳定性。如图2c所示，呼吸器200的面向前方的部分270包括鼻部孔口220、嘴部孔口230、隔膜240、鼻部流体通道250、口腔流体通道260、两个鼻部吸气阀254、鼻部呼气阀256、两个口腔呼气阀264、闭塞器266、联接构件204和面向后方的部分280。为了简洁起见并且在不重复以上讨论的特征的情况下，鼻部孔口220、嘴部孔口230、隔膜240、鼻部流体通道250、口腔流体通道260、鼻部吸气阀254、鼻部呼气阀256和口腔呼气阀264的位置和功能与针对图1的呼吸器100中的相应对应物所描述的那些相同或基本相同。闭塞器266被设置在鼻部孔口220的圆周和嘴部孔口230的圆周上。闭塞器266被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在鼻部流体通道250与口腔流体通道260之间流体连通，除非鼻部呼气阀256处于打开构型中以外。联接构件204被配置为连接面向前方的部分和面向后方的部分280。在一些实施例中，联接构件204是柔性的。联接构件204可以任选地是可调整的，以适应使用者的不同头部尺寸。可以在图2d中看到面向后方的部分280的细节。具体地，面向后方的部分280包括壳体、吸气过滤器282和呼气过滤器284。壳体被配置为封装吸气过滤器282和呼气过滤器284。吸气过滤器282被配置为过滤吸入的空气，而呼气过滤器284被配置为过滤呼出的空气。如图2d所示，隔膜240、鼻部流体通道250和口腔流体通道260中的每个都从面向前方的部分270延伸到面向后方的部分280。鼻部入口252被示出为一系列孔。口腔出口262被示出为一系列孔。图2e是呼吸器200的剖视图。图2f是呼吸器200的分解图。面向前方的部分270通过联接构件204被联接至过滤器块286。设置在过滤器块286的远侧端部上的尺寸调整器206被配置为调整可以由联接构件204滑动的距离，从而调整面向前方的部分270在使用者的脸部上的贴合。过滤器块286被配置为提供：(a)用于过滤器282和284的气密安装的容积；以及(b)与面向前方的部分270的气密流体连通。当过滤器块286连接到面向前方的部分270时，创建一种关闭系统，以分别容许用于鼻部流体通道和口腔流体通道的吸入的过滤空气和呼出的过滤空气的气密流动。吸气过滤器282被设置在吸气密封盖281与过滤器块286之间。呼气过滤器284被设置在呼气密封盖283与过滤器块286之间。吸气密封盖281被配置为：(a)实现在吸气过滤器282的轮廓上对过滤器块286的气密压紧；以及(b)提供用于吸气过滤器282的保护机壳。呼气密封盖283被配置为：(a)实现在呼气过滤器284的轮廓上对过滤器块286的气密压紧；以及(b)提供用于呼气过滤器284的保护机壳。呼吸器200还包括附装构件208和枕骨支撑件209。当使用者佩戴呼吸器200时，附装构件208被设置在使用者的头部的头顶上，并且枕骨支撑件209被设置在使用者的头部的枕骨部分上。附装构件208和枕骨支撑件209两者被配置为当使用者正佩戴呼吸器200时提供机械稳定性。图9a至图9b示出根据实施例的呼吸器900的前视图和后视图，所述呼吸器900包括
图1所示的呼吸器100的特征。如图9a至图9b所示，呼吸器900包括孔口壳体910、鼻部孔口920、嘴部孔口930、鼻部流体通道950、两个鼻部吸气阀954、两个鼻部呼气阀956、口腔流体通道960、两个口腔呼气阀964、吸气过滤器982和呼气过滤器984。注意到，吸气过滤器982和呼气过滤器984被安装在过滤器块中。孔口壳体910限定鼻部孔口920和嘴部孔口930。鼻部流体通道950和口腔流体通道960中的每个都具有其自身的限定容积的壳体。鼻部流体通道950通过孔口壳体910连接到口腔流体通道960。鼻部吸气阀954围绕鼻部设置，使得在鼻部的每一侧上都有一个鼻部吸气阀954。鼻部呼气阀956被设置在鼻孔下方，使得在每个鼻孔下方都有一个鼻部呼气阀956。口腔呼气阀964围绕嘴部设置，使得在嘴部的每一侧上都有一个口腔呼气阀964。图10示出根据实施例的呼吸器1000的透视图，所述呼吸器1000包括图1所示的呼吸器100的特征。呼吸器1000包括鼻部孔口1020、嘴部孔口1030、鼻部流体通道1050、具有鼻部部分1056a和口腔部分1056b的鼻部呼气阀、口腔流体通道1060、鼻部吸气阀1054和口腔呼出阀1064、鼻部闭塞器1066a和嘴部闭塞器1066b。鼻部呼气阀的鼻部部分1056a和口腔部分1056b具有相同的流动方向。鼻部部分1056a和口腔部分1056b被连接在一起以形成鼻部呼气阀，所述鼻部呼气阀容许空气从鼻孔呼出到口腔流体通道1060。鼻部部分1056a和口腔部分1056b可以被断开。当鼻部部分1056a和口腔部分1056b被断开时，鼻部部分1056a被配置为容许使用者呼气到周围环境中。例如，如果使用者决定吞咽一种物质(例如，食物、饮料或药片)，则使用者可以通过降低用于嘴部的孔口壳体来断开鼻部部分1056a和口腔部分1056b以吞咽该物质，而同时使用者通过鼻部吸入和呼出到周围环境中而受部分地保护。鼻部闭塞器1066a被设置在鼻部孔口1020的圆周上。鼻部闭塞器1066a被配置为围绕鼻孔形成密封。嘴部闭塞器1066b被设置在嘴部孔口1030的圆周上。嘴部闭塞器1066b被配置为围绕嘴部形成密封。图3示出呼吸器300的实施例，其中可以通过鼻部或嘴部进行吸气，所述鼻部或嘴部中的每一者都通过单独的阀进行吸气，并且也可以通过鼻部或嘴部进行呼气，所述鼻部或嘴部中的每一者都通过单独的阀进行呼气。吸入的空气共享共用的路径，并且呼出的空气共享共用的路径。呼吸器300包括：(a)具有内层和外层的壳体，所述内层和外层在其间限定容积310，(b)鼻部孔口320，(c)鼻部吸气阀322，(d)鼻部流体贮器324，(e)鼻部呼气阀326，(f)嘴部孔径330，(g)口腔吸气阀332，(h)口腔流体贮器334，(i)口腔呼气阀336，(j)隔膜340，(k)吸气通道350，(l)吸气入口352，(m)呼气通道360和(n)呼气出口362。鼻部孔口320由内层限定并且被配置为围绕使用者的一对鼻孔设置。嘴部孔口330由内层限定并且被配置为当鼻部孔口320围绕使用者的一对鼻孔设置时围绕使用者的嘴部设置。呼吸器300还可以包括设置在鼻部孔口120的圆周和嘴部孔口130的圆周上的闭塞器(未示出)。闭塞器被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在吸气通道350与呼气通道360之间流体连通，除非吸气阀或呼气阀(322、326、332、336)中的至少一个处于打开构型中以外。
隔膜340被设置在内层与外层之间并且将容积310分为鼻部流体贮器324和口腔流体贮器334。隔膜340被配置为防止在鼻部流体贮器324与口腔流体贮器334之间流体连通。鼻部流体贮器324被配置为与一对鼻孔流体连通。口腔流体贮器334被配置为与使用者的嘴部流体连通。在一些实施例中，隔膜340可以包括闭塞器，所述闭塞器被配置为在使用者的脸部上形成密封以防止在鼻部流体贮器324与口腔流体贮器334之间流体连通。鼻部吸气阀322被设置在鼻部流体贮器324与吸气通道350之间，所述吸气通道350与吸气入口352流体连通。鼻部吸气阀322被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器324与吸气通道350流体连通，并且鼻部流体贮器324通过延伸而与吸气入口352流体连通。在关闭构型中，防止在鼻部流体贮器324与吸气通道350之间流体连通，并且防止鼻部流体贮器324通过延伸而与吸气入口352流体连通。鼻部吸气阀322被配置为响应于使用者的鼻部吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部呼气而呈现其关闭构型，如以下更详细地描述的。鼻部呼气阀326被设置在鼻部流体贮器324与呼气通道360之间，所述呼气通道360与呼气出口362流体连通。鼻部呼气阀326被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器324与呼气通道360流体连通，并且鼻部流体贮器324通过延伸而与呼气出口362流体连通。在关闭构型中，防止在鼻部流体贮器324与呼气通道360之间流体连通，并且防止鼻部流体贮器324通过延伸而与呼气出口362流体连通。鼻部呼气阀326被配置为响应于使用者的鼻部呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部吸气而呈现其关闭构型。口腔吸气阀332被设置在口腔流体贮器334与吸气通道350之间，所述吸气通道350与吸气入口352流体连通。口腔吸气阀332被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，口腔流体贮器334与吸气通道350流体连通，并且口腔流体贮器334通过延伸而与吸气入口352流体连通。在关闭构型中，防止在口腔流体贮器334与吸气通道350之间流体连通，并且防止口腔流体贮器334通过延伸而与吸气入口352流体连通。口腔吸气阀332被配置为响应于使用者的口腔吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔呼气而呈现其关闭构型。口腔呼气阀336被设置在口腔流体贮器334与呼气通道360之间，所述呼气通道360与呼气出口362流体连通。口腔呼气阀336被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，口腔流体贮器334与呼气通道360流体连通，并且口腔流体贮器334通过延伸而与呼气出口362流体连通。在关闭构型中，防止在口腔流体贮器334与呼气通道360之间流体连通，并且防止口腔流体贮器334通过延伸而与呼气出口362流体连通。口腔呼气阀336被配置为响应于使用者的口腔呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔吸气而呈现其关闭构型。在一些实施方式中，呼吸器300还包括吸气过滤器370，所述吸气过滤器370被设置在(1)吸气入口352与(2)鼻部吸气阀322和口腔吸气阀332之间。在一些实施方式中，吸气过滤器370被设置在吸气通道350内。在一些实施方式中，吸气过滤器370被设置在吸气通道350的远侧端部处。吸气过滤器370被配置为过滤进入吸气入口352的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者不利的任何事物)。
1100.呼吸器300可以任选地包括呼气过滤器374，所述呼气过滤器374被设置在(1)呼气
出口362与(2)鼻部呼气阀326和口腔呼气阀336之间。在一些实施方式中，呼气过滤器374被设置在呼气通道360内。在一些实施方式中，呼气过滤器374被设置在呼气通道360的远侧端部处。呼气过滤器374被配置为过滤离开鼻部呼气阀326或口腔呼气阀336的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者周围的环境不利的任何事物)。吸气过滤器370和呼气过滤器374可以相应地操作各种过滤机构。在一些实施方式中，吸气过滤器370或呼气过滤器374被配置为包括液体介质。在一些实施方式中，液体介质是水或杀菌溶液。过滤可以通过使用各种流体特性的多级过程来实现。例如，较大粒子(例如，灰尘、黏液或唾液)可以通过创造在液体体积中流动的涡旋空气来去除，而更精细的过滤可以当气流穿过一层不稳定的泡沫时通过鼓泡过程来实现。在一些实施方式中，液体介质可以用颗粒状物质或颗粒状混合物代替，例如，活性炭。在一些实施方式中，吸气过滤器370或呼气过滤器374被配置为包括辊式过滤器。在一些实施方式中，吸气过滤器370或呼气过滤器374被配置为包括网格。吸气过滤器370或呼气过滤器374可以被水平地定位或竖直地定位或在两者之间的某处定位。在一些实施方式中，呼吸器300还包括隔膜阀342，所述隔膜阀342被设置在隔膜内并且被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器324与口腔流体贮器334流体连通。在关闭构型中，防止在鼻部流体贮器324与口腔流体贮器334之间流体连通。隔膜阀342被配置为响应于使用者的口腔吸气或鼻部呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔呼气或鼻部吸气而呈现其关闭构型。虽然图3仅示出一个隔膜，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个隔膜。虽然图3仅示出一个任选的隔膜阀，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个隔膜阀。虽然图3仅示出一个鼻部吸气阀，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个鼻部吸气阀。虽然图3仅示出一个鼻部呼气阀，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个鼻部呼气阀。虽然图3仅示出一个口腔吸气阀，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个口腔吸气阀。虽然图3仅示出一个口腔呼气阀，但是呼吸器300的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个口腔呼气阀。一般来说，呼吸器300的操作原理可以描述如下。当使用者通过鼻部或嘴部吸气时，在负的相对压力的影响下，鼻部吸气阀322或口腔吸气阀332打开，并且空气从吸气通道350进入鼻部流体贮器324或口腔流体贮器334中。之前，空气从在呼吸器300外部的空间穿过任选的吸气过滤器(未示出)。当使用者通过鼻部或嘴部呼气时，在正的相对压力的影响下，鼻部吸气阀322或口腔吸气阀332关闭，并且鼻部呼气阀326或口腔呼气阀336打开，并且空气进入呼气通道360。呼出的空气任选地在穿过呼气过滤器(未示出)之后通过出口362离开呼吸器300。壳体的外层是透明的、不透明的或两者的组合(例如，面对使用者的嘴部的外层的一部分会是透明的，以帮助使用者与他人之间进行交流，而外层的其它部分会是较不透明的或不透明的)。壳体的外层可以由任何合适的材料制成，所述材料例如为塑料、硅树脂或类似物。壳体可以部分地或整体地由可呼吸的(过滤)材料制成。在一些实施方式中，呼吸器300是一次性使用的。例如，整个壳体可以由纺键熔喷纺键(sms)材料制成。
在一些实施方式中，呼吸器300是可重复使用的。例如，壳体的一部分(例如，闭塞器)可以由硅树脂和/或热塑性弹性体制成；壳体的另一部分可以由abs塑料制成，或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)塑料制成；并且阀可以由硅树脂或橡胶制成。在一些实施方式中，当使用者佩戴呼吸器300时，仅闭塞器和联接构件(例如，条带)被配置为与皮肤接触。在其中有额外的部件与皮肤接触的一些实施方式中，这些额外的部件可以由可透气的材料制成。不管呼吸器300是一次性使用的还是可重复使用的，在一些实施方式中，单独的部件被单独地制造，并且继而被组装到呼吸器300中。图4a的呼吸器400根据实施例具有与图3的示意图一致的特征。呼吸器400包括鼻部孔口420、鼻部流体贮器424、鼻部吸气阀422、鼻部呼气阀426、闭塞器428、嘴部孔口430、口腔流体贮器434、口腔吸气阀432、口腔呼气阀436、隔膜440、吸气通道450、呼气通道460、吸气过滤器470、吸气性过滤器单元472、呼气过滤器474和呼气性过滤器单元476。为了简洁起见并且在不重复以上讨论的特征的情况下，鼻部孔口420、鼻部流体贮器424、鼻部吸气阀422、鼻部呼气阀426、嘴部孔口430、口腔流体贮器434、口腔吸气阀432、口腔呼气阀436、隔膜440、吸气通道450和呼气通道460的位置和功能与针对图3的呼吸器300中的相应对应物所描述的那些相同或基本相同。闭塞器428被设置在鼻部孔口420的圆周和嘴部孔口的圆周上。闭塞器428被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在鼻部流体贮器与口腔流体贮器之间流体连通。吸气过滤器470被设置在吸气入口与鼻部吸气阀422之间。吸气过滤器470被配置为过滤吸入的空气。呼气过滤器474被设置在鼻部呼气阀426与呼气出口之间。呼气过滤器被配置为过滤呼出的空气。吸气入口452在图4d中被示出为一系列孔。呼气出口462在图4d中被示出为一系列孔。图4e是呼吸器400的分解图。在该视图中，更容易地理解在吸气过滤器470与吸气性过滤器单元472之间以及在呼气过滤器474与呼气性过滤器单元476之间的物理关系。吸气过滤器470被设置在吸气密封盖481与吸气性过滤器单元472之间。呼气过滤器474被设置在呼气密封盖483与呼气性过滤器单元476之间。吸气性过滤器单元472被配置为提供：(a)用于吸气过滤器470的气密安装的容积；以及(b)与吸气通道450的气密流体连通。当吸气性过滤器单元472连接到吸气通道时，创建一种关闭系统，以允许吸入的过滤空气的气密流动。吸气密封盖481被配置为：(a)实现在吸气过滤器470的轮廓上对吸气性过滤器单元472的气密压紧；以及(b)提供用于吸气过滤器470的保护机壳。呼气性过滤器单元476被配置为提供：(a)用于呼气过滤器474的气密安装的容积；以及(b)与呼气通道460的气密流体连通。当呼气性过滤器单元476连接到呼气通道时，创建一种关闭系统，以允许呼出的过滤空气的气密流动。呼气密封盖483被配置为：(a)实现在呼气过滤器474的轮廓上对呼气性过滤器单元476的气密压紧；以及(b)提供用于呼气过滤器474的保护机壳。在图4e中，也示出第一联接构件404、第二联接构件406、枕骨支撑件409、孔口壳体410和闭塞器428。第一联接构件404被配置为将吸气性过滤器单元472和呼气性过滤器单元
476锁定在一起。第二联接构件406被配置为联接：(a)吸气通道450与吸气性过滤器单元472；以及(b)呼气通道460与呼气性过滤器单元476。枕骨支撑件409被配置为待设置在使用者的头部的枕骨部分上并且当使用者佩戴呼吸器400时提供机械稳定性。图4f是图4e所示的闭塞器428的特写视图。闭塞器428被配置为：(a)待设置在鼻部孔口的圆周和嘴部孔口的圆周上；并且(b)围绕鼻孔和嘴部形成密封。与图4a中的呼吸器相比，图4b额外地包括第二口腔吸气阀442。第二口腔吸气阀442被设置在隔膜440内。第二口腔吸气阀442被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，口腔流体贮器434与鼻部流体贮器424流体连通，并且口腔流体贮器434通过延伸而与吸气入口(未示出)流体连通。在关闭构型中，防止在口腔流体贮器434与鼻部流体贮器424之间流体连通，并且防止口腔流体贮器434通过延伸而与吸气入口流体连通。第二口腔吸气阀442被配置为响应于使用者的口腔吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔呼气而呈现其关闭构型。因而，第二口腔吸气阀442可以将呼吸能力提高至少两倍。在一些实施方式中，对于打开第二口腔吸气阀442所需的打开压力大于对于打开口腔吸气阀432所需的打开压力，从而例如在锻炼期间将第二口腔吸气阀442的使用限制为更强烈的口腔吸气。呼吸器400可以通过开放式框架机构固定到使用者的头部。为了方便戴上呼吸器，每个过滤器都可以由两个或更多个部件制成，使得过滤器可以被打开。在这种情况下，用于头部的头顶的附装件可以被制成为环或半环的形式或与使用者的头部解剖结构互补的任何适当形式。每个过滤器的部件都可以使用任何合适的机构关闭，例如，磁体、拉链扣、胶水、机械锁、卡扣配合、过盈配合、钩和环紧固件等。同时，每个过滤器的每一半都具有其自身的吸气过滤器和呼气过滤器(在水平划分呼吸器框架的内部腔体的情况下)。图4g至图4i示出开放式框架机构。如图4i至图4k所示，联接构件(例如，按钮、螺丝等)404可以用于将吸气性过滤器单元和呼气性过滤器单元锁定在一起。通过去除联接构件，吸气性过滤器单元和呼气性过滤器单元被彼此脱开，从而容许使用者去除呼吸器。图5a至图5f示出没有面向后方的部分的呼吸器500。呼吸器500根据实施例具有与图3的示意图一致的特征。如图5d所示，呼吸器500包括鼻部流体贮器524、鼻部吸气阀522、鼻部呼气阀526、闭塞器528、口腔流体贮器534、口腔吸气阀532、口腔呼气阀536、隔膜540、吸气通道550、呼气通道560、吸气过滤器570和呼气过滤器574。图5g示出吸气过滤器570和呼气过滤器574，吸气过滤器570和呼气过滤器574每个都分别具有用于过滤目的的液体介质590a和590b。吸气过滤器570和呼气过滤器574包括当空气从入口流到出口时加压空气穿过液体介质590a和590b的结构。在图5g的右侧上示出吸气过滤器570，其中箭头示出在空气进入和离开吸气过滤器570时的过滤路径。液体介质590a被设置在吸气过滤器570的底部上。随着吸入的空气流过液体介质590a，吸入的空气被过滤。在图5g的左侧上示出呼气过滤器574，其中箭头示出在空气进入和离开呼气过滤器574时的过滤路径。液体介质590b被设置在呼气过滤器574的底部上。随着呼出的空气穿过液体介质590b，呼出的空气被过滤。如果过滤器壳体由透明材料制成，则将能够直观地确定液体介质的污染程度，并且迅速地判定是否需要用新鲜的液体介质清洗和加燃料。另外，基于液体的透明度，可以使用彩色图形或数字图表来确定过滤器的污染率和剩余使用时间。
在一些实施例中，代替液体介质，对于吸气过滤器、呼气过滤器或两者而言可以使用辊式过滤器。例如，图5h是示出吸气过滤器570和呼气过滤器574的图解，所述吸气过滤器570和呼气过滤器574中的每个都具有设置在其中的辊式过滤器。在图5h和图5i中所示的辊式过滤器中，气流横穿过滤材料运动。在一些实施方式中，过滤材料可以水平地布置，而非竖直地布置。呼吸器机壳本身可以具有多个壁，形成其中定位有过滤材料的空腔。在一些实施例中，代替液体介质，可以使用诸如活性炭的颗粒状物质或颗粒状混合物作为过滤材料。存在有当使用rpd时(例如，当建设施工时)不需要过滤呼出的空气的状况。同时，过滤器能力(即，累积和保留污染物的能力)应当明显高于民用的水呼吸器的过滤器能力。如在图6a至图6d的工业呼吸器600中所示，吸入的空气通过鼻部和/或嘴部穿过吸气过滤器，并且呼出的空气在没有过滤的情况下自由地离开。呼吸器600根据实施例包括图1所示的呼吸器100的特征，但是呼吸器600不具有呼气过滤器。如图6d所示，呼吸器600包括鼻部孔口620、嘴部孔口630、隔膜640、鼻部流体通道650、两个鼻部吸气阀654、鼻部呼气阀656、口腔呼气阀664、闭塞器666、第一联接构件604a、第二联接构件604b和吸气过滤器682。第一联接构件604a将鼻部流体通道650与第二联接构件604b连接。第二联接构件604b被连接到吸气过滤器682。在一些实施例中，第一联接构件604a是关节或连接器。在一些实施例中，第二联接构件604b是管道。图6e至图6f示出吸气过滤器682。注意到，用于吸入的空气的入口相对于地面以预定的角度设置。液体介质690被设置在吸气过滤器682的底部上。随着吸入的空气流过液体介质690，吸入的空气被过滤。当使用者通过鼻部吸气时，在负的相对压力的影响下，鼻部吸气阀654打开，并且空气进入吸气过滤器682，空气经过过滤，继而进入第二联接构件604b、第一联接构件604a、鼻部流体通道650和鼻部孔口620。当使用者通过嘴部吸气时，除了上述过程以外，鼻部呼气阀656打开并且过滤后的空气进入嘴部孔口630。当使用者通过鼻部呼气时，在正的相对压力的影响下，鼻部吸气阀654关闭，并且鼻部呼气阀656和口腔呼气阀664打开。呼出的空气进入嘴部孔口630并且通过口腔呼气阀664离开。当使用者通过嘴部呼气时，在正的相对压力的影响下，鼻部呼气阀656关闭，并且口腔呼气阀664打开，从而容许呼出的空气通过口腔呼气阀664离开。在每次使用或多次使用之后，呼吸器600可以被拆卸、被清洗并且用清洁液体介质填充以备将来使用。在一些实施例中，代替液体介质，可以使用诸如活性炭的颗粒状物质或颗粒状混合物作为过滤材料。在一些实施例中，例如，在零度以下的环境温度下，可以在相同设计的半掩模中使用标准过滤器筒。图6g示出具有过滤器筒的工业呼吸器的示例，过滤器筒是由波纹材料制成的标准过滤器。为了降低操作的成本以及使用者便利，用于呼吸器的过滤材料可以由轧制过滤材料组装以形成辊式过滤器。在一些实施例中，过滤器可以是辊式过滤器，其中过滤器元件被轧制成三维结构。例如，过滤器元件可以水平地定位，而不是竖直地定位，如图7a至图7c所
示。在图7a中，在鼻部的每一侧上都设置有一个吸气过滤器。如图7b至图7c所示，与标准过滤器用法相比，空气没有横穿过滤材料运动，而是沿着过滤材料运动。通过这种方式，过滤性能(例如，过滤的薄度和防尘能力)得以改进。在一些实施例中，当必要的是过滤具有高粘附性的较大气溶胶粒子(例如，唾液粒子，痰粒子)时，可以使用液滴分离器以通过分离来清洁空气，如图8a至图8c所示。如图8c所示，液滴分离器包括在气流路径上的阻塞结构，其容许去除较大气溶胶粒子。在一些实施例中，过滤器被配置为包括网格。网格包括多个单体。随着吸入的空气或呼出的空气流过单体，从吸入的空气或呼出的空气去除粒子。单体的尺寸确定可以由过滤器从空气去除的粒子的尺寸。在一些实施例中，过滤器(例如，吸气过滤器或呼气过滤器)可以是波纹过滤器。过滤材料的面积是可变的，例如，从约1平方厘米到约10000平方厘米。过滤材料可以依据过滤目标是任何类型的。例如，为了过滤气溶胶粒子，可以使用微玻璃纤维材料或熔吹材料。为了过滤有害气体，可以使用活性炭。为了过滤潮湿的呼出的空气，我们可以使用聚四氟乙烯基膜，所述聚四氟乙烯基膜当是潮湿的或湿润的时可以保持其过滤性能。图11示出呼吸器1100的实施例，其中可以通过鼻部或嘴部进行吸气，所述鼻部或嘴部中的每一者都通过单独的阀进行吸气，并且也可以通过鼻部或嘴部进行呼气，所述鼻部或嘴部中的每一者都通过单独的阀进行呼气。呼吸器1100包括：(a)鼻部孔口1120，(b)鼻部吸气阀1122，(c)鼻部流体贮器1124，(d)鼻部呼气阀1126，(e)嘴部孔口1130，(f)口腔吸气阀1132，(g)口腔流体贮器1134，(h)口腔呼气阀1136，(i)鼻部吸气通道1150a和口腔吸气通道1150b，(j)鼻部吸气入口1152a和口腔吸气入口1152b，(k)鼻部呼气通道1160a和口腔呼气通道1160b以及(l)鼻部呼气出口1162a和口腔呼气出口1162b。鼻部孔口1120被配置为围绕使用者的一对鼻孔设置。嘴部孔口1130被配置为当鼻部孔口1120围绕使用者的鼻孔设置时围绕使用者的嘴部设置。呼吸器1100还可以包括设置在鼻部孔口1120的圆周和嘴部孔口1130的圆周上的闭塞器(未示出)。闭塞器被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在(a)鼻部流体贮器1124与(b)口腔吸气通道1150a和口腔呼气通道1160a之间流体连通，除非鼻部吸气阀1122或鼻部呼气阀1126处于打开构型中以外。类似地，闭塞器阀被配置为围绕鼻孔和嘴部形成密封，以便防止在(a)口腔流体贮器1134与(b)口腔吸气通道1150b和口腔呼气通道1160b之间流体连通，除非口腔吸气阀1132或口腔呼气阀1136处于打开构型中以外。呼吸器1100可以任选地包括设置在鼻部流体贮器1124与口腔流体贮器1134之间的隔膜1140。隔膜1140被配置为防止在鼻部流体贮器1124与口腔流体贮器1134之间流体连通。鼻部流体贮器1124被配置为与一对鼻孔流体连通。口腔流体贮器1134被配置为与使用者的嘴部流体连通。在一些实施例中，隔膜1140可以包括闭塞器，所述闭塞器被配置为在使用者的脸部上形成密封以防止在鼻部流体贮器1124与口腔流体贮器1134之间流体连通。鼻部吸气阀1122被设置在鼻部流体贮器1124与鼻部吸气通道1150a之间，所述鼻部吸气通道1150a与鼻部吸气入口1152a流体连通。鼻部吸气阀1122被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器1124与鼻部吸气通道1150a流体连通，并且鼻部流体贮器1124通过延伸而与鼻部吸气入口1152a流体连通。在关闭构型中，防止在鼻
部流体贮器1124与鼻部吸气通道1150a之间流体连通，并且防止鼻部流体贮器1124通过延伸而与鼻部吸气入口1152a流体连通。鼻部吸气阀1122被配置为响应于使用者的鼻部吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部呼气而呈现其关闭构型，如以下更详细地描述的。鼻部呼气阀1126被设置在鼻部流体贮器1124与鼻部呼气通道1160a之间，所述鼻部呼气通道1160a与鼻部呼气出口1162a流体连通。鼻部呼气阀1126被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器1124与鼻部呼气通道1160a流体连通，并且鼻部流体贮器1124通过延伸而与鼻部呼气出口1162a流体连通。在关闭构型中，防止在鼻部流体贮器1124与鼻部呼气通道1160a之间流体连通，并且防止鼻部流体贮器1124通过延伸而与鼻部呼气出口1162a流体连通。鼻部呼气阀1126被配置为响应于使用者的鼻部呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的鼻部吸气而呈现其关闭构型。口腔吸气阀1132被设置在口腔流体贮器1134与口腔吸气通道1150b之间，所述口腔吸气通道1150b与口腔吸气入口1152b流体连通。口腔吸气阀1132被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，口腔流体贮器1134与口腔吸气通道1150b流体连通，并且口腔流体贮器1134通过延伸而与口腔吸气入口1152b流体连通。在关闭构型中，防止在口腔流体贮器1134与口腔吸气通道1150b之间流体连通，并且防止口腔流体贮器1134通过延伸而与口腔吸气入口1152b流体连通。口腔吸气阀1132被配置为响应于使用者的口腔吸气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔呼气而呈现其关闭构型。口腔呼出阀1136被设置在口腔流体贮器1134与口腔呼出通道1160b之间，所述口腔呼出通道1160b与口腔呼出出口1162b流体连通。口腔呼气阀1136被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，口腔流体贮器1134与口腔呼气通道1160b流体连通，并且口腔流体贮器1134通过延伸而与口腔呼气出口1162b流体连通。在关闭构型中，防止在口腔流体贮器1134与口腔呼气通道1160b之间流体连通，并且防止口腔流体贮器1134通过延伸而与口腔呼气出口1162b流体连通。口腔呼气阀1136被配置为响应于使用者的口腔呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔吸气而呈现其关闭构型。在一些实施方式中，呼吸器1100还包括鼻部吸气过滤器1170a和/或口腔吸气过滤器1170b，所述鼻部吸气过滤器1170a被设置在(1)鼻部吸气入口1152a与(2)鼻部吸气阀1122之间，所述口腔吸气过滤器1170b被设置在(1)口腔吸气入口1152b与(2)口腔吸气阀1132之间。在一些实施方式中，鼻部吸气过滤器1170a被设置在鼻部吸气通道1150a内。在一些实施方式中，鼻部吸气过滤器1170a被设置在鼻部吸气通道1150a的远侧端部处。在一些实施方式中，口腔吸气过滤器1170b被配置在口腔吸气通道1150b内。在一些实施方式中，口腔吸气过滤器1170b被设置在口腔吸气通道1150b的远侧端部处。一个或多个吸气过滤器1170a/b被配置为过滤进入一个或多个吸气入口1152a/b的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者不利的任何事物)。呼吸器1100可以任选地包括鼻部呼气过滤器1174a和/或口腔呼气过滤器1174b，所述鼻部呼气过滤器1174a被设置在(1)鼻部呼气出口1162a与(2)鼻部呼气阀1126之间，所述口腔呼气过滤器1174b被设置在(1)鼻部呼气出口1162b与(2)口腔呼气阀1136之间。在一些实施方式中，鼻部呼气过滤器1174a被设置在鼻部呼气通道1160a内。在一些实施方式中，鼻部呼气过滤器1174a被设置在鼻部呼气通道1160a的远侧端部处。在一些实施方式中，口
腔呼气过滤器1174b被设置在口腔呼气通道1160b内。在一些实施方式中，口腔呼气过滤器1174b被设置在所述口腔呼气通道1160b的远侧端部处。一个或多个呼气过滤器1174a/b被配置为过滤离开鼻部呼气阀1126和/或口腔呼气阀1136的空气(例如，以便去除病原体、微粒或以其它方式对使用者周围的环境不利的任何事物)。一个或多个吸气过滤器1170a/b和一个或多个呼气过滤器1174a/b可以相应地操作各种过滤机构。在一些实施方式中，一个或多个吸气过滤器1170a/b或一个或多个呼气过滤器1174a/b被配置为包括液体介质。在一些实施方式中，液体介质是水或杀菌溶液。过滤可以通过使用各种流体特性的多级过程来实现。例如，较大粒子(例如，灰尘、黏液或唾液)可以通过创造在液体体积中流动的涡旋空气来去除，而更精细的过滤可以当气流穿过一层不稳定的泡沫时通过鼓泡过程来实现。在一些实施方式中，液体介质可以用颗粒状物质或颗粒状混合物代替，例如，活性炭。在一些实施方式中，吸气过滤器1170a/b或呼气过滤器1174a/b被配置为包括辊式过滤器。在一些实施方式中，一个或多个吸气过滤器1170a/b或一个或多个呼气过滤器1174a/b被配置为包括网格。一个或多个吸气过滤器1170a/b或一个或多个呼气过滤器1174a/b可以被水平地定位或竖直地定位或在两者之间的某处定位。在一些实施方式中，鼻部孔口1120和嘴部孔口1130由孔口壳体1110限定；鼻部吸气通道1150a和口腔吸气通道1150b以及鼻部流体贮器1124和口腔流体贮器1134可以通过孔口壳体1110彼此连接。此外，在一些这样的实施方式中，鼻部吸气阀1122、鼻部呼气阀1126、口腔吸气阀1132和/或口腔呼气阀1136被设置在孔口壳体1110内，如任选地在图11中由虚线所示。在一些实施方式中，呼吸器1100还包括设置在隔膜1140内的隔膜阀1142(并且当存在所述隔膜阀1142时所述隔膜阀1142由孔口壳体1110限定或被设置在孔口壳体1110内)，并且隔膜阀1142被配置为在打开构型与关闭构型之间转换。在打开构型中，鼻部流体贮器1124与口腔流体贮器1134流体连通。在关闭构型中，防止在鼻部流体贮器1124与口腔流体贮器1134之间流体连通。隔膜阀1142被配置为响应于使用者的口腔吸气或鼻部呼气而呈现其打开构型并且响应于使用者的口腔呼气或鼻部吸气而呈现其关闭构型。在一些实施方式中，隔膜1140从孔口壳体1110的一个端部(当存在时)延伸到孔口壳体1110的另一个(例如，相对)端部，以将鼻部流体贮器从口腔流体贮器流体地隔离，其中通过隔膜阀1142可在所述鼻部流体贮器与所述口腔流体贮器之间实现流体连通，如上所述。虽然图11仅示出一个隔膜，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个隔膜。虽然图11仅示出一个任选的隔膜阀，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个隔膜阀。虽然图11仅示出一个鼻部吸气阀，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个鼻部吸气阀。虽然图11仅示出一个鼻部呼气阀，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个鼻部呼气阀。虽然图11仅示出一个口腔吸气阀，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个口腔吸气阀。虽然图11仅示出一个口腔呼气阀，但是呼吸器1100的一些实施方式可以具有两个、三个、四个或更多个口腔呼气阀。一般来说，呼吸器1100的操作原理可以描述如下。当使用者通过鼻部或嘴部吸气时，在负的相对压力的影响下，鼻部吸气阀1122或口腔吸气阀1132打开，并且空气分别从鼻部吸气通道1150a或口腔吸气通道1150b进入鼻部流体贮器1124或口腔流体贮器1134中。之
前，空气从在呼吸器1100外部的空间穿过任选的一个或多个吸气过滤器1170a/b(未示出)。当使用者通过鼻部或嘴部呼气时，在正的相对压力的影响下，鼻部吸气阀1122或口腔吸气阀1132关闭，并且鼻部呼气阀1126或口腔呼气阀1136打开，并且空气分别进入鼻部呼气通道1160a或口腔呼气通道1160b。呼出的空气任选地在穿过一个或多个呼气过滤器1174a/b之后通过出口1162a/b离开呼吸器1100。壳体的外层是透明的、不透明的或两者的组合(例如，面对使用者的嘴部的外层的一部分会是透明的，以帮助使用者与他人之间进行交流，而外层的其它部分会是较不透明的或不透明的)。壳体的外层可以由任何合适的材料制成，所述材料例如为塑料、硅树脂或类似物。壳体可以部分地或整体地由可呼吸的(过滤)材料制成。在一些实施方式中，呼吸器1100是一次性使用的。例如，整个壳体可以由纺键熔喷纺键(sms)材料制成。在一些实施方式中，呼吸器1100是可重复使用的。例如，壳体的一部分(例如，闭塞器)可以由硅树脂和/或热塑性弹性体制成；壳体的另一部分可以由abs塑料制成，或由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)塑料制成；并且阀可以由硅树脂或橡胶制成。在一些实施方式中，当使用者佩戴呼吸器1100时，仅闭塞器和联接构件(例如，条带)被配置为与皮肤接触。在其中有额外的部件与皮肤接触的一些实施方式中，这些额外的部件可以由可透气的材料制成。不管呼吸器1100是一次性使用的还是可重复使用的，在一些实施方式中，单独的部件被单独地制造，并且继而被组装到呼吸器1100中。图12a至图12b示出根据实施例的呼吸器1200的前视图和后视图，所述呼吸器1200包括图11所示的呼吸器1100的特征。如图12a至图12b所示，呼吸器1200包括孔口壳体1210、鼻部孔口1220、嘴部孔口1230、隔膜1240、鼻部吸气通道1250a、口腔吸气通道1250b、鼻部流体贮器1224、口腔流体贮器1234、鼻部呼气通道1260a、口腔呼气通道1260b、鼻部吸气阀1222、口腔呼气阀1226、口腔呼气阀1232、口腔呼气阀1236、鼻部吸气过滤器1270a、鼻部呼气过滤器1274a、口腔吸气过滤器1270b、口腔呼气过滤器1274b、两个隔膜阀1242a/b。注意到，鼻部吸气过滤器1270a、鼻部呼气过滤器1274a、口腔吸气过滤器1270b和口腔呼气过滤器1274b被安装在过滤器块中。孔口壳体1210限定鼻部孔口1220和嘴部孔口1230。鼻部吸气通道1250a、口腔吸气通道1250b、鼻部呼气通道1260a和口腔呼气通道1260b中的每个都具有其自身的限定容积的壳体。这四个通道通过孔口壳体1210互连。鼻部吸气阀1222和鼻部呼气阀1226被配置为围绕鼻部设置，使得在鼻部的每一侧上都有一个鼻部吸气阀。隔膜阀1242a/b被设置在鼻孔下方，使得在每个鼻孔下方都有一个鼻部呼气阀。口腔吸气阀1232和口腔呼气阀1236围绕嘴部设置，使得在嘴部的每一侧上都有一个口腔阀。除了图5g、图6e和图6f以外，在图14a至图14b和图15a至图15b示出水呼吸器的实施例。如本文所使用的，“水呼吸器”是指使用液体介质过滤吸入的空气、呼出的空气或两者的组合的呼吸器。在图14a中，水呼吸器1400包括吸气水过滤器1482a、吸气或呼气水过滤器1482b、孔口壳体1410和呼气阀1484。图14b示出闭塞器1428，所述闭塞器1428被配置为围绕使用者
的鼻孔和嘴部形成密封。如本文所使用的，术语“水过滤器”是指使用液体介质过滤的过滤器。在一些实施例中，液体介质是水。在一些实施例中，液体介质是杀菌溶液。在图15a中，水呼吸器1500包括吸气水过滤器1582a、吸气或呼气水过滤器1582b、孔口壳体1510和呼气阀1584。图15b示出闭塞器1528，所述闭塞器1528被配置为围绕使用者的鼻孔和嘴部形成密封。结合附图描述了不同的过滤器。不应解释为那些过滤器只能用在图中所示的那些呼吸器中。反而，过滤器可以用在贯穿本应用所描述的呼吸器中的任一者中。结合附图描述了过滤器、过滤器壳体、入口和出口的各种构型。应当理解，在本文所述的任何实施例中，过滤器可以暴露于环境，并且那些过滤器可以限定入口和出口，而不是由分离的壳体或过滤器壳体限定的入口和出口。类似地，也结合附图描述了不同的头部支架。不应解释为那些头部支架只能用在图中所示的那些呼吸器中。反而，头部支架可以用在贯穿本应用所描述的呼吸器中的任一者中。在一些实施方式中，贯穿本应用所描述的阀(例如，吸气阀、呼气阀或隔膜阀)是单向阀。因而，单向阀允许从打开构型转换到关闭构型，并且反之亦然。单向阀可以利用任何已知的设计，包括但不限于伞形、鸭嘴形、蘑菇形、翼片、阿基米德螺旋和薄膜。在一些实施方式中，单向阀是伞形阀，例如，其具有约2帕斯卡到约5帕斯卡的打开压力。图13a至图13b示出伞形单向阀，其中阀被关闭(图13a)和打开(图13b)。虽然在本文中已经描述了和示出了各种本发明的实施例，但是本领域的普通技术人员容易地设想出各种其它措施和/或结构以用于执行功能和/或获得本文描述的结果和/或一种或多种优点，并且这样的变化和/或修改中的每个都被视为在本文描述的本发明的实施例的范围内。更一般地，本领域的普通技术人员将容易地理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和构型都是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或构型将取决于由本发明的教导所用于的一种或多种特定应用。本领域的普通技术人员将认识到或者能够使用不超过常规的实验弄清本文描述的特定的本发明的实施例的许多等同物。因此，将应理解，上述实施例仅通过举例的方式提出并且在所附权利要求及其等同物的范围内；本发明的实施例可以以与具体描述的和声明的方式不同的方式实施。本公开的本发明的实施例针对本文描述的每个单独的特性、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外，如果两种或两种以上的这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法并非相互不一致，则这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合都被包含在本发明的发明范围内。此外，各种创造性的概念可以被体现为其中已经提供了示例的一种或多种方法。作为该方法的一部分所执行的动作可以以任何适当的方式排序。相应地，实施例可以被构造为其中以与所示顺序不同的顺序执行动作，这可以包括同时地执行一些动作，即使在说明性实施例中被示出为顺序动作。如本文所限定和所使用的所有定义应当被理解为控制词典中的定义、通过参考包含于此的文件中的定义和/或定义术语的普通含义。正如本文在本说明书和权利要求书中所使用的，不定冠词“a”和“an”，除非有明确的相反指示以外，应当被理解为“至少一个”。正如本文在本说明书和权利要求书中所使用的，短语“和/或”应当被理解为意味
着如此连体的元素的“两者之一或两者皆可”，即，元素在某些情况下连体存在而在另一些情况下分体存在。列有“和/或”的多个元素应当以同样的方式解释，即，“一个或多个”元素如此连体。除了由“和/或”分句明确标识的元素之外，还可以任选地存在其它元素，无论与那些明确标识的元素相关或不相关。因此，作为非限制性的示例，当与诸如“包括”的开放式语言连体使用时，对“a和/或b”的引用可以在一个实施例中仅涉及a(任选地包括除b以外的元素)；在另一个实施例中仅涉及b(任选地包括除a以外的元素)；在又一个实施例中涉及a和b两者(任选地包括其它元素)；等等。正如本文在本说明书和权利要求书中所使用的，“或”应当被理解为与如上文限定的“和/或”具有相同的含义。例如，当分离在列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解释为是包含性的，即，包含至少一个元素，但也包含在多个元素或一列元素以及任选的额外未列出的项目中的不只一者。只有术语明确相反指示以外，例如，“仅其中之一”或“恰好其中之一”，或当在权利要求中使用时，“由
……
组成”将涉及包含多个元素或一列元素中的恰好一个元素。一般来说，当由诸如“两者之一”、“其中之一”、“仅其中之一”或“恰好其中之一”的排他性的术语添加前缀时，如本文所使用的术语“或”仅应当被解释为指示排他性的可替代物(即，“一个或另一个，但并非两者都”)。“本质上由
……
组成”当在权利要求书中使用时应当具有如在专利法的领域中所使用的一般含义。正如本文在本说明书和权利要求书中所使用的，在涉及一个或多个元素的列表时，短语“至少一个”应当被理解为从在元素列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括在元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个元素，并且也不排除在元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许，还可以任选地存在除了在元素列表内由短语“至少一个”所涉及的明确标识的元素以外的元素，无论与那些明确标识的元素相关或不相关。因此，作为非限制性的示例，“a和b中的至少一个”(或等效地，“a或b中的至少一个”，或等效地，“a和/或b中的至少一个”)可以在一个实施例中涉及至少一个a，任选地包括多于一个的a，但不存在b(并且任选地包括除b以外的元素)；在另一个实施例中涉及至少一个b，任选地包括多于一个的b，但不存在a(并且任选地包括除a以外的元素)；在又一个实施例中涉及至少一个a，任选地包括多于一个的a，以及至少一个b，任选地包括多于一个的b(并且任选地包括其它元素)；等等。贯穿本说明书和权利要求书所使用的术语“基本”、“近似”和“大约”通常意味着所述值的正或负10％，例如，约100将包括90至110。在权利要求书中以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由
……
构成”和类似短语的所有过渡性短语都应被理解为开放式的，即，意味着包括但不限于。只有“由
……
组成”和“本质上由
……
组成”的过渡性短语应当分别为封闭的或半封闭的过渡性短语，如在美国专利局的《专利审查程序手册》节段2111.03中所阐述的。