一种多功能空气变应原清除系统的制作方法_2

文档序号:8403117阅读:来源:国知局
保证环境大气不能进入过滤面罩内。使用者呼出的废气和多余的新鲜空气从过滤面罩出气口排出,再经过出气单向阀,排出面罩。
[0013]所述过滤组件完全由过滤材料制成,是多功能空气变应原清除系统的辅助过滤器,过滤组件不预设进、出气通路的孔洞,其外形呈穹窿式的,称为过滤盖,过滤盖的主体呈穹窿状,其周围制有一圈与过滤面罩支架上的过滤盖座边框外形一致的过滤盖贴合边,可以与过滤盖座无缝贴合。过滤组件的功能特点是其吸气阻力须大于气囊出气汇流导管内的单向阀的开启压力。以保证使用者优先吸入来自气泵的气体。过滤组件可以制作成与过滤面罩支架一体的一次性使用的形式,也可以制作成独立于过滤面罩支架的可更换的产品。使用时,装配好的过滤面罩由固定带固定在使用者的头面部;所述过滤盖的外形也可以采用平板式。
[0014]所述负离子发生电极可以采用碳纤维毛刷电极,也可以用金属针状电极;所述小型直流充电电池在主机箱外面,通过触点或短导线与主机箱相连,与主机箱能快速分离,便于更换和充电。
[0015]所述防止出气管内口堵塞的装置呈十字形、井字或多孔形。
[0016]所述主过滤套的外形是预制好的,就像山姆大叔礼帽的式样——主体是柱状中空的,直径和高度稍大于气流折返仓,主体的上端有盖,下端是空的,其底部有一圈与主体呈90度角的边,称为主过滤套压边,所述主过滤套压边的宽度与高级过滤仓仓底的宽度一致,起固定作用,当主过滤套套上气流折返仓后,压边贴附在高级过滤仓仓底,在压边上方装入软性材料密封圈,盖上复合过滤器上盖后,上盖的底边刚好将软性材料密封圈和压边一起压住,气体就不会从高级过滤仓底逸出。在通常情况下,过滤吸附仓内安装有吸附滤材,最常用的吸附滤材就是活性炭。
[0017]所述复合过滤器的外形并不仅限于圆柱形,也可采用其他形状;所述复合过滤器上盖、复合过滤器下盖与气流折返支架的连接通常用螺旋丝扣的方式,也可以用卡扣方式连接。辅以弹性密封圈密闭,以使连接好的成品不漏气。
[0018]所述多功能空气变应原清除系统的气体通路有主、辅之分:主气流进入气囊,辅助气流进入支流导管分流端、支流导管的汇流端,绕开气囊和单向阀仓内的单向阀后,持续不断的进入面罩,辅助气流的输入气体量可以被气量调节阀调节。
[0019]所述气囊的外形有两种一一与人体背部大小和形状相似的扁平状气囊和类似球形气囊。
[0020]所述气囊由没有异常气味的无毒的薄膜状橡胶或类似材料制成,在充气状态和放气状态下,体积有很大的差别。
[0021]所述单向阀是反鸭嘴式单向阀。此单向阀由两部分构成:单向阀座和弹性膜片。单向阀座的下部成短圆筒状,上部呈类似于张开的鸭嘴的“V”字形翼,“V”字形翼底部成略带弧形的横担,“V”字形翼的高度须不小于横担长度的一半。反鸭嘴式单向阀的动作特征是阀开启时,气流通路在横担两侧,同时有两个阀口张开。除反鸭嘴式单向阀外,此处安装的单向阀也可以有其他样式,不管采用哪种单向阀,须满足阀的开启压力低于辅助过滤器的吸气阻力这一基本特性。
[0022]此外,本系统还有一些诸如连接管道、面罩固定带之类的次要部件。
[0023]本发明依据采用的微型气泵的主要工作方式的不同,工作原理有两种:以打气为主的正压式工作原理和以吸气为主的负压式工作原理。两者的主要区别在于主机箱内的气路和复合过滤器下盖的不同。仅需做微小的改动即可改变系统的工作方式。现以负压式气泵为本发明的工作泵来说明本系统的工作原理:在各部件连接安装妥当的状况下,开启电源,电池给微型气泵和负离子发生器提供动力。电源接通后,气泵通过复合过滤器吸入环境中的空气一一空气流经负压式复合过滤器下盖表面的大孔,进入初级过滤仓内的滤材中,经初级过滤后,进入过滤吸附仓,再次过滤,同时,空气中的有害气体分子和变应原被吸附滤材吸收,再次过滤后的空气,通过过滤吸附仓的顶部大孔,进入气流折返仓,此仓室内没有滤材,气流在此仓室内折返向下,从仓底的出气孔排出,进入已安装好的主过滤套与气流折返仓外壁之间的空隙中,最后经主过滤套过滤,过滤后的空气先后通过复合过滤器上盖的出气管、气泵进气管,进入气泵泵腔内,通过多种滤材的多级过滤和吸附剂吸附后,空气中的变应原和有害气体被清除干净。洁净的空气在气泵排气通路上与负离子电极产生的高浓度负离子混合,形成清新的空气,通过主机箱表面的气泵出气管输出,进入气囊进气分流导管的气源端,其中,气流主体通过进气分流导管的气囊端的两个侧孔进入气囊。少部分气流进入气囊进气分流导管上的支流导管分流端,通过连接软管进入支流导管的汇流端进气口,支流导管的分流端气量调节阀可调节支流气量的大小。气囊内的气体在压力的作用下,进入气囊出气汇流导管的气囊端,再通过单向阀仓内的反鸭嘴式单向阀,进入气囊出气汇流导管的面罩端,在此,与来自支流导管汇流端的气体汇合后,通过连接软管进入过滤面罩支架的进气管、进气小室,最后从过滤面罩进气口进入面罩呼吸区内。共使用者吸入,使用者呼出的废气和多余的新鲜空气从过滤面罩出气口排出,再经过出气单向阀,排出面罩。至此,完成了一个呼吸循环。如此周而复始。由于面罩过滤器的密封软边与使用者的面部完全适形,不存在漏气问题。气囊出气汇流导管内的单向阀和过滤面罩支架上的出气单向阀限定了气体的流动方向,所以,本发明的整个气路是完全密闭的,不受外界的风力和风向的影响,也就是说本发明能把使用者的呼吸道与环境中污浊空气完全隔离开来,使用者只能呼吸到已经过滤过的空气。本发明很好的解决了现有技术存在的问题。从而达到异地治疗的效果。
[0024]所述气囊是在气泵与使用者的呼吸道之间起缓冲和补充作用。正常人体的吸气时间与呼气时间的比例是1: 1.5~3.0,也就是说,人呼气的时间比吸气时间多1.5~3倍,而气泵在人呼气时并未停止工作,如果没有气囊,在人体呼气期,气泵输出的气体会被白白浪费。所以,气囊的功能就是暂时存储人呼气期时气泵输出的气体,在吸气期时供给人体吸入,尤其是在人呼吸不平稳,短时间内人体的吸气量超过气泵的供气量时,气囊的作用就更重要,此时超过部分由气囊内的气体补充。使用者不会感受到气不够用。
[0025]上述的过滤面罩除密闭功能外,还有另外两个作用:当因为某种原因,人体的吸气量超过气囊的补充能力时,人体额外需要的清洁气体可以由过滤面罩提供;在发生气泵机械故障或电池电量用尽,气泵停止工作时,使用者也可以通过过滤面罩吸入清洁的空气,使用者不至于完全失去保护,只是此种状态下的呼吸会比较费力。
[0026]发明人指出:本发明中所述的微型直流电气泵和负离子发生器是当前成熟的产品,能方便的购买或定制。市场上气泵的排气量有多种,小到0.8升/分,大到30升/分以上。成年人体每分钟所需的通气量,男性为6.7升,女性为4.4升,因此,理论上只要气泵供给的气体量超过6.7升/分钟,就能保证使用者呼吸到足够多的空气,不会出现呼吸困难。考虑到实际使用中可能出现的多种状况,为保证供气量的充足,宜选择平均排气量(平均流量)18升/分以上的气泵,加上与之相配套的可充电电池,常规重量不超过2公斤,小于一块砖头的重量,成年人可以轻松的系在腰带上,或用特制的包挎在肩上。如果使用本发明所配置的专用背负装置,携带更没有负担。本发明持续工作的时间决定于所配电池的容量。常规配置的电池可以使用4小时以上。
[0027]本发明的优点:用本方案生产的产品,能达到重量轻,便携带,通气足的设计要求。与现有技术比较,不受固定的大型气源的位置限制,使用者可以随心所欲的活动;前述的用风机做气源的缺陷,正好是用微型气泵做气源的优点。本方案的另一个优于现有技术的方面是使用毛刷状或针状金属负离子电极,此电极的特点是体积细小(直径约2~2.5mm),连接可靠,工作寿命长,安装在气路中几乎不会形成气阻,能耐受长时间的气流冲击和震动,现有技术如专利号为03221633.5的发明,其使用的负离子电极是真空玻璃管,安装在气路中,会产生较大的气道近源端阻力,增加气源的负荷,在同等压力条件下,真空玻璃管远端的出气量减少;且由于气流持续不断的冲击和震动,真空玻璃管电极的寿命远短于毛刷状负离子电极。
[0028]综上所述,本发明的技术方案能很好的解决哮喘病人的变应原隔离问题,在现有物质及技术条件下能规模化生产。我国患哮喘和过敏性鼻炎的病人成千上万,其中相当多的病人需要长期使用激素类药物控制治疗。采用本发明的技术方案,可以减轻或解除此类病人的痛苦。此外,本技术方案也可用于空气污染明显场所的个人防护。因此,本发明具有很好的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的主机箱与复合过滤器连接示意图;
图2是本发明的小型直流电充电电池示意图;
图3是本发明的复合过滤器上盖示意图;
图4是本发明的复合过滤器上盖剖面图;
图5是本发明的复合过滤器的气流折返支架示意图;
图6是本发明的复合过滤器的气流折返支架剖面图;
图7是本发明的复合过滤器的主过滤套示意图;
图8是本发明的复合过滤器的负压式下盖示意图;
图9是本发明的复合过滤器的正压式下盖示意图;
图10是本发明的背负式扁平气囊示意图;
图11是本发明的气囊进气分流导管示意图;
图12是本发明的气囊出气汇流导管示意图;
图13是本发明的反鸭嘴式单向阀座示意图;
图14是本发明的安装有密封软边的过滤面罩支架示意图; 图15是本发明的过滤面罩的过滤盖示意图。
[0030]图中:1001为主机箱,1002为气泵电源及排气量调节开关,1003为负离子发生器电源开关,1004为肩带吊环,1005为气泵进气管,1006为气泵出气管;
2001为复合过滤器,2002为复合过滤器上盖,2003为复合过滤器的负压式下盖,2004为气流折返支架,2005为复合过滤器的正压式下盖,2006为复合过滤器上盖的出气管,2007为防止出气管内口堵塞的装置,2008为初级过滤仓,
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