[发明专利]用于个体呼吸防护的射流空气幕在审

专利信息
申请号: 202180073099.6 申请日: 2021-10-26
公开(公告)号: CN116507391A 公开(公告)日: 2023-07-28
发明(设计)人: 赫雷克·L·克拉克 申请(专利权)人: 密歇根大学董事会
主分类号: A62B18/00 分类号: A62B18/00
代理公司: 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 代理人: 赵丹;张凯
地址: 美国密*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 个体 呼吸 防护 射流 空气幕
【说明书】:

一种接收未灭菌空气供应的设备,该设备使气流经受一种或多种灭菌剂或灭菌条件,然后通过喷嘴或喷嘴阵列排出处理后的气流,以形成指向或沿着生物头部表面的空气射流或空气射流阵列,使得灭菌气流包围头部。结果是a)生物呼吸不含一种或多种传染物的空气,以及b)空气射流形成空气幕,从而防护生物不会吸入可能在其周围的传染物。

相关申请的交叉引用

本申请是PCT国际申请,并且本申请要求于2021年10月25日提交的第17/509,741号美国专利申请的优先权,还要求于2020年10月26日提交的第63/105,499号的美国临时申请的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及一种用于个人呼吸防护的射流空气幕(jet air curtain),更特别地涉及一种用于个人呼吸防护的射流空气幕可穿戴面罩(visor)。

背景技术和发明内容

本部分提供与本公开有关的背景信息,这些背景信息不一定是现有技术。本部分提供了本公开的总体概述,而不是本公开的全部范围或所有特征的全面公开。根据本文提供的描述,更多的应用领域将变得显而易见。

空气中的生物污染物(诸如细菌、孢子和病毒)被统称为传染性气溶胶(infectious aerosol,IA)。IA有两个明确的特性:气溶胶传输和气溶胶传染性。IA可以在从生物恐怖主义到医疗保健再到农业的一系列背景下构成威胁。

高效颗粒捕集(High-Efficiency Particle Arresting,HEPA)过滤是一种非常成熟、广泛使用的呼吸防护手段(例如,呼吸口罩)。然而,由于仅根据过滤原理来运行,HEPA过滤器只能通过阻碍IA传输来提供防护。依赖于阻碍IA传输的呼吸防护会导致不期望的设计和运行参数,诸如低渗透性、高压差和受限的空气流速,以及需要永久更换过滤器和维持气密密封件的完整性。这些参数在建筑物或车辆通风系统的背景下并非不可克服。然而,为了保护个体,适应这些参数变得更加困难。例如,基于过滤的呼吸防护(例如,N95口罩)会对气流造成严重阻碍,导致呼吸受限。基于过滤器的呼吸防护需要定制适配的口罩,以在个体呼吸区域周围建立初始的气密密封。面部毛发和极端的面部运动、渗出的汗液和皮肤油脂、以及面部结构的突然变化(例如,血肿、极端的面部表情)都会损害这种密封。由于过滤器吸收了空气中的水分,因此呼吸阻力和口罩重量都随着使用而增加。最后,当穿戴基于过滤器的呼吸防护装置时,不能从事需要身体或视觉触及到鼻子和嘴巴的活动(例如,吃饭、喝水、牙科手术、读唇语)。

根据本教导的原理,用于个人防护的射流空气幕的使用提供了优于现有技术中现有解决方案的许多优点。也就是说,射流空气幕非常适合于保护个体免受空气传播的病原体的影响,并克服了现有技术的许多缺点。首先,射流空气幕溶液不是口罩,因此不会对个体通过鼻子或嘴呼吸的能力造成增加或额外的负担。如将在此讨论的,本教导的射流空气幕可穿戴设备防止了环境空气传播的病原体的侵害,同时不会对穿戴者造成呼吸阻力,并且维持身体和视觉触及到穿戴者的鼻子和嘴。其次,本教导的射流空气幕可穿戴设备为穿戴者提供防护,而不用考虑面部毛发的存在与否并且不需要物理地密封穿戴者的面部,否则该物理密封将表现出面部贴合或向内泄漏的弱点。因此,不需要物理密封,就可以为成人和儿童提供平等的防护,而不需要为每个穿戴者提供精确的贴合;不存在呼出气体通过不完美的密封泄漏的可能性,从而消除了眼镜起雾。

此外,本教导的射流空气幕可穿戴设备(其在一些实施例中类似于面罩)使得穿戴者能够就如他们戴着棒球帽一样轻松地工作、说话、吃饭和玩耍。在一些实施例中,本教导的射流空气幕可穿戴设备不会遮盖穿戴者的面部,这使得射流空气幕可穿戴设备成为处于非语言提示(例如嘴唇运动)对理解至关重要的环境下的演讲者、教师和其他人的理想解决方案--并且这对听力受损的人也是有益的。在一些实施例中,通过消除穿戴口罩的麻烦和不便,本教导的射流空气幕可穿戴设备可以对公共健康产生深远的影响。此外,在一些实施例中,本教导的射流空气幕可穿戴设备是一种耐用设备,消除了与一次性口罩相关的浪费。

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