[发明专利]呼吸空气过滤装置

说明书

背景技术

本发明涉及吸入空气时用来过滤环境空气的装置和系统，且具体地涉及采用插入鼻腔内的过滤介质和过滤部件的过滤装置和系统。

在城市或其它人口密集区域，越来越需要有效地过滤呼吸空气以降低吸入的诸如灰尘和花粉之类的颗粒和污染物的量，更需要过滤工业和车辆排放产生的污染物。某些特殊的环境在环境空气中带有较大的污染风险，例如，有颗粒物质的建筑工地和矿山，以及有病毒和细菌介质的医院。

这些问题引发出研制各种面罩，通常设计为罩住使用者的鼻子和嘴。由于面罩与脸之间有沿周界的泄漏，这些面罩通常效果较差。因佩带不舒服或面罩外观又不令人满意，所以，那些可能通过戴面罩获益的个人往往会拒绝佩带面罩。此外，尤其是当面罩包括细目(微孔)过滤体并形成与脸紧密密封时，面罩趋于贮留呼出的二氧化碳。面罩戴的时间越长，集结二氧化碳的倾向就越大。使用者由于吸入的二氧化碳量不断增加会感到头疼、昏昏沉沉和恶心，这种情况拖长会导致更严重的结果。

为了解决这些问题，人们已经提出各种插入鼻腔内的过滤装置。例如，美国专利第216,694号(Chen)示出一种过滤器，其带有一对用带子部分连结的插头单元，每个插头单元接纳有过滤体。类似地，美国专利第2,433,565号(Korman)描述了一种过滤器，其中，鼻孔插入件用桥接件构件连结。每个插入件包含过滤体和多孔的锥形体，该锥形体可用来输送药物。在这些装置中，圆柱形或圆锥形支承结构包围过滤介质，并压抵鼻孔壁和中隔内表面，摩擦地保持住过滤器。该支承可补充以粘结剂，在任一情况下，空气流不可透过的支承结构压抵鼻孔壁并趋于与鼻甲骨和鼻毛匹配，由此，减小鼻孔捕获颗粒的能力，并温暖和湿润吸入的空气。过滤装置可令人满意地执行颗粒捕获功能，但不能很好地适于温暖和湿润吸入的空气。

在另一替代的方法中，美国专利第5,392,773号(Bertrand)揭示了一种安装在鼻腔外面的过滤器，其用粘结剂固定在鼻壁上。该过滤器的外观，以及需要使用粘结剂对于该方法来说是缺点。

此外，不管上述的鼻过滤器安装在鼻子外面还是插入鼻腔内，它们通常使用不方便且佩戴也不舒服，且不能提供与鼻或脸组织可靠的密封配合以确保进入的空气能通过过滤介质。最后，鼻过滤器不能提供防止故意或不留心通过嘴吸气的保护。

因此，本发明的目的是提供带有过滤介质的呼吸空气过滤装置，其支承结构可插入到鼻腔内，并适于形成抵靠周围鼻组织的有效密封并可靠地保持住过滤介质防止意外移去，而不会不合适地降低使用者的舒适度。

本发明的另一目的是提供一种过滤装置，其适于将过滤介质和其支承结构保持在鼻腔内，并与鼻壁保持间隔开的关系，以提供有效的过滤同时减小颗粒贮留的干扰，提供鼻内壁的空气温暖和空气湿润的功能。

本发明的还有另一目的是提供一种过滤系统，其有效地过滤进入鼻子和嘴的空气，同时，与盖住鼻子和嘴的面罩相比，大大地减少了可用于贮留呼出的二氧化碳量的容积。

本发明的还有另一目的是提供鼻过滤器和呼吸空气的过滤系统，其使用方便用，还提供更好地抵靠鼻和脸组织的密封以达到更有效的过滤。

发明内容

为了实现上述和其它的目的，提供一种呼吸空气过滤装置。该装置包括凹陷-凸出的第一过滤介质，其在开口近端处具有第一缘边，近端限定由第一缘边包围的第一开口。凹陷-凸出的第二过滤介质在开口近端处具有第二缘边，近端限定由第二缘边包围的第二开口。该过滤装置具有支承结构，支承结构包括第一基部构件和第二基部构件，第一基部构件与第一缘边一体地联接以支承第一过滤介质，而第二基部构件与第二缘边一体地联接以支承第二过滤介质。连接构件一体地联接到第一基部构件和第二基部构件，并在两个基部构件之间延伸。支承结构的基部构件可定位在鼻腔的入口处，使连接构件跨越中隔。这将每个第一和第二过滤介质置于工作位置，在该工作位置过滤介质向远端突出到相关的一个鼻腔内。因此，进入每个鼻腔的空气穿过第一和第二开口中的相关的一个开口，并进一步穿过第一和第二过滤介质中的相关的一个介质。

较佳地，每个处于其工作位置的过滤介质与中隔间隔开，并与形成相关鼻腔的鼻壁间隔开。通过使用基本上自支承的过滤介质，或通过将开口的框架布置在更加柔韧的过滤介质和鼻壁之间，就可达到上述结果。在任一情形中，该种结构提供提高的舒适度，并便于进入的空气沿鼻壁内表面流动，以在过滤装置就位时，有效地温暖和湿润空气。

过滤介质可具有椭圆形和椭圆体的形状，以更容易地符合于鼻孔和鼻腔。或者，每个过滤介质可具有截头锥的形状，较佳地，修改为在横向平面内呈现椭圆形的外形。