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保护遮罩

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


保护遮罩

对相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)而要求提交于2020年6月29日的标题为“保护遮罩”的美国临时专利申请号63/045,749、提交于2020年8月17日的标题为“保护遮罩”的美国临时专利申请号63/066,582、以及标题为“保护遮罩”的提交于2021年4月20日的标题为“保护遮罩”的美国临时专利申请号63/177,321的优先权的权益,并且涉及提交于2020年6月29日的标题为“遮罩”的美国设计专利申请号29/739,808,所有专利申请都特此通过引用而以其整体引入于本文中。

背景技术

由于病毒、细菌以及其它污染物的扩散成为全球关注的原因,因而人们已寻求通过使用面部覆盖物来限制这样的病毒和疾病的扩散。面部覆盖物可以限制诸如唾液、痰、粘液或其它身体排泄物之类的液滴的通过,所述液滴可能包含损伤剂,诸如,如病毒、细菌、霉菌孢子等那样的损伤剂。一些面部覆盖物可以限制用户吸入这样的液滴的能力和/或限制用户呼出或排出这样的液滴的能力,由此保护其他人免于被用户感染。在传统上,面部覆盖物可以由编织织物、非编织材料、泡沫或能够在用户吸入或呼出时捕捉液滴的其它材料制成。这样的材料可能并非在捕获小液滴的方面有效,并且可以允许损伤剂(尤其是病毒)穿过。另外,传统的面部覆盖物可能难以清洁,并且可能变成被用不能容易地被移除或中和的损伤剂渗透。这些材料还可能存在安全风险,因为,它们典型地是不透亮的,覆盖用户的面部,因此用户可能不容易被识别。

发明内容

在一个实施例中,公开了一种保护遮罩。该遮罩包括:可渗透膜,其包括鼻和口覆盖部分;和过滤盒,其能可移除地附接到不可渗透膜。过滤盒可以包括壳体,该壳体支承:过滤元件,其作用成(operative to)捕获损伤剂的颗粒;消毒发射器,其环绕过滤元件的外周界并且用来利用作用成对损伤剂的颗粒灭活的消毒剂来渗透过滤元件;以及容纳元件,其容纳消毒剂。在一个实施例中,容纳元件保护用户免于暴露于消毒剂。

可选地,在一些实施例中,消毒剂源电耦合到消毒发射器。

可选地,在一些实施例中,消毒发射器包括光源;消毒剂包括光;并且,消毒剂源包括功率供应器。

可选地,在一些实施例中,光源是多个发光二极管。

可选地,在一些实施例中,光包括紫外光谱中的光。

可选地,在一些实施例中,光包括约220-280纳米的波长。

可选地,在一些实施例中,功率供应器是可再充电的。

可选地,在一些实施例中,功率供应器包括设置于壳体内的电池。

可选地,在一些实施例中,该过滤盒是第一过滤盒,保护遮罩进一步包括与第一过滤盒串联地堆叠的第二过滤盒。

可选地,在一些实施例中,第一过滤盒配置成对第一类型的损伤剂灭活,并且,第二过滤盒配置成对第二类型的损伤剂灭活。

可选地,在一些实施例中,过滤元件过滤在尺寸上约50微米以上的颗粒。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括透明的眼睛覆盖部分。透明的眼睛覆盖部分以及鼻和口覆盖部分与不可渗透膜整体地形成。

可选地,在一些实施例中,遮罩包括:附接构件,其配置成将不可渗透膜保持到用户的面部;和密封元件,其配置成在不可渗透膜通过附接构件保持到用户的面部时,将不可渗透膜密封到用户的面部。密封元件包括第一密封件和相对于第一密封件从不可渗透膜的边缘向内设置的第二密封件。

可选地,在一些实施例中,容纳元件是第一容纳元件,该第一容纳元件从消毒发射器向外横向地设置,使得第一容纳元件环绕消毒发射器的外周界并且沿横向方向容纳消毒剂。在一些实施例中,保护遮罩包括沿纵向方向容纳消毒剂的相对于过滤元件纵向地设置的第二容纳元件。

可选地,在一些实施例中,消毒发射器与过滤元件的外周界紧接地相邻。

可选地,在一些实施例中,消毒发射器包括从过滤元件的中心均匀地设置的多个发射元件。

可选地,在一些实施例中,过滤元件具有圆形横截面。

可选地,在一些实施例中,消毒遮罩包括形成于第一密封件与第二密封件之间的通道和设置于通道内的鼓风器(air mover)。第一密封件和第二密封件以及鼓风器形成配置成在佩戴保护遮罩时使用户的面部冷却的闭环冷却区域。

可选地,在一些实施例中,容纳元件形成配置成允许空气穿过容纳元件并且配置成阻止由消毒发射器发射的消毒剂穿过容纳元件的曲折路径。

可选地,在一些实施例中,其中,过滤盒包括配置成反射消毒剂的反射室。

在一个实施例中,保护遮罩包括透明不可渗透膜,透明不可渗透膜包括鼻覆盖部分、口覆盖部分以及颏覆盖部分。在用户佩戴保护遮罩时,用户的面部通过透明不可渗透膜可见。过滤盒能可移除地附接到颏覆盖部分中的透明不可渗透膜,包括支承下者的壳体:过滤元件,其作用成捕获损伤剂的颗粒;消毒发射器,其环绕过滤元件的外周界并且用来利用作用成对损伤剂的颗粒灭活的消毒剂来渗透过滤元件;以及容纳元件,其保护用户免于暴露于消毒剂。

在一个实施例中,面部遮罩包括:透镜;框架,其耦合到围绕透镜的周界延伸的透镜;以及过滤盒,其耦合到框架。过滤盒过滤到面部遮罩中并且从面部遮罩出来的空气流。

可选地,在一些实施例中,透镜配置成覆盖面部遮罩的佩戴者的鼻、眼睛以及口。

可选地,在一些实施例中,密封件耦合到框架并且围绕透镜的周界延伸。

可选地,在一些实施例中,过滤盒配置成被操纵以更换定位于其中的过滤器。

可选地,在一些实施例中,过滤盒可从框架移除。

可选地,在一些实施例中,过滤盒定位于框架的底部边缘上。

可选地,在一些实施例中,透镜包括在使用期间抵抗透镜的雾化的防雾处理。

可选地,在一些实施例中,框架和密封件由透明或基本上透明的材料形成。

在一个实施例中,保护遮罩包括框架,框架包括在接头处耦合到彼此的第一框架部分和第二框架部分。框架围绕佩戴保护遮罩的用户的面部的周界延伸。保护遮罩包括透明不可渗透膜,透明不可渗透膜耦合到框架并且包括第一部分,其中,在用户佩戴保护遮罩时,用户的面部通过透明不可渗透膜可见。遮罩包括盒接纳器,盒接纳器包括耦合到框架的容纳元件。过滤盒能可移除地附接到盒接纳器,并且包括支承下者的壳体:过滤元件,其作用成捕获损伤剂;和消毒发射器,其用来利用作用成对损伤剂灭活的消毒剂来渗透过滤元件,其中,容纳元件保护用户免于暴露于消毒剂。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括电池隔间,电池隔间耦合到第一框架部分并且作用成接收至少一个电池,至少一个电池与消毒发射器电通信,并且作用成向消毒发射器提供电功率。

可选地,在一些实施例中,消毒发射器包括:电路板,其作用成将来自至少一个电池的电功率分配到至少一个发射元件,使得至少一个发射元件发射消毒剂。

可选地,在一些实施例中,电路板包括弯折成符合壳体的形状的柔性电路板。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括第一垫片,第一垫片包括形成于其主体中的多个孔隙。第一垫片接收于壳体中,并且,消毒发射器设置于第一垫片上。

可选地,在一些实施例中,多个孔隙形成作用成支承消毒发射器的多个肋。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括第二垫片,第二垫片包括形成于其主体中的至少一个孔隙。第二垫片接收于壳体中,并且,过滤元件设置于第二垫片上。

可选地,在一些实施例中,第一垫片和第二垫片密封壳体或盒接纳器中的至少一个,以便减少或防止空气或损伤剂围绕消毒发射器或过滤元件绕过。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括接收于盒接纳器中的控制器。控制器与至少一个电池和消毒发射器电通信,并且作用成控制消毒发射器。

可选地,在一些实施例中,控制器包括作用成指示保护遮罩的状态的至少一个指示器。

可选地,在一些实施例中,控制器包括作用成控制从至少一个电池供应到消毒发射器的功率的功率致动器。

可选地,在一些实施例中,控制器包括作用成重置保护遮罩的操作的重置致动器。

可选地,在一些实施例中,保护遮罩包括电耦合到消毒发射器的消毒剂源。

附图说明

图1是包括过滤盒的保护遮罩的实施例的等距视图。

图2A是图1的保护遮罩的侧视图。

图2B是图1的保护遮罩的后视图。

图2C是沿着图2B的截面线2C-2C截取的图1的保护遮罩的局部横截面图。

图3是图1的保护遮罩的分解视图。

图4是沿着图1的截面线4-4截取的图1的保护遮罩的视图的横截面图。

图5是安装于保护遮罩上的图1的保护遮罩的过滤盒的细节视图。

图6A是图1的保护遮罩的不可渗透膜的等距视图。

图6B是图1的保护遮罩的不可渗透膜的后视图。

图6C是图1的保护遮罩的不可渗透膜的侧视图。

图7是适合于与图1的保护遮罩一起使用的过滤盒的实施例的细节视图。

图8A是图7的过滤盒的分解视图。

图8B是适合于与图1的保护遮罩一起使用的过滤盒的实施例的分解视图。

图9是图8B的过滤盒的横截面图。

图10是保护遮罩的示例的侧视图。

图11是由用户佩戴的图10的保护遮罩的前视立视图。

图12是过滤盒的横截面图。

图13A是遮罩的前视等距视图。

图13B是遮罩的后视等距视图。

图14A是遮罩在由用户佩戴时的前视等距视图。

图14B是图14A的遮罩的前视立视图。

图14C是图14A的遮罩的侧视立视图。

图15是图13A的遮罩的分解视图。

图16是过滤盒的分解视图。

图17A是透明遮罩的前视等距视图。

图17B是图17A的遮罩的后视等距视图。

图17C是图17A的遮罩的前视图。

图17D是图17A的遮罩的后视图。

图17E是图17A的遮罩的侧视立视图。

图17F是图17A的遮罩的顶视平面视图。

图17G是图17A的遮罩的底视平面视图。

图18A是透明遮罩的前视等距视图。

图18B是图18A的遮罩的后视等距视图。

图18C是图18A的遮罩的前视图。

图18D是图18A的遮罩的后视图。

图18E是图18A的遮罩的侧视立视图。

图18F是图18A的遮罩的顶视平面视图。

图18G是图18A的遮罩的底视平面视图。

图19A是遮罩在由用户佩戴时的前视等距视图。

图19B是图19A的遮罩的侧视立视图。

图19C是图19A的遮罩的前视立视图。

图19D是图19A的遮罩的底视平面视图。

图19E是图19A的遮罩的分解等距视图。

图19F是图19A的遮罩的部分的局部等距细节视图。

具体实施方式

本公开涉及有助于防止来自损伤剂的污染的保护遮罩。如本文中所使用的,“损伤剂”指可能引起对人类的健康的损伤的任何制剂(诸如,粉尘、烟雾、生物武器、化学制剂)、可能复制并引起疾病的任何生物材料,如病毒、细菌、真菌、寄生虫、原生动物、朊病毒等。在一个实施例中,公开了一种保护遮罩,该保护遮罩包括覆盖用户的面部的部分(例如,用户的鼻和口)的不可渗透膜。在其它实施例中,不可渗透膜也可以在用户的鼻、口以及眼睛之上延伸。在许多实施例中,不可渗透膜的至少部分可以是透明或部分地透明的,使得用户能够通过不可渗透膜看到,和/或其他人能够通过不可渗透膜看到用户的面部的部分。不可渗透膜可以被选择成覆盖用户的面部的最小区域,以防止吸入损伤剂,例如定制成覆盖用户的眼睛、鼻以及口,但为了实现用户的可佩戴性和舒适性,在尺寸和形状上受限制。

保护遮罩还可以包括过滤盒。过滤盒包括空气可渗透的过滤元件,该空气可渗透的过滤元件作用成阻止损伤剂通过,并且适合于被包括在过滤盒中。在一些实施例中,过滤盒可以是可移除和/或可更换的。在这些实施例中,用户可以取决于使用环境而选择期望的过滤盒,诸如,具有具体过滤特性的过滤盒。

在一个示例中,过滤盒可以可从保护遮罩移除或可以相对于保护遮罩可枢转或可旋转,以允许接近并更换过滤器。例如,遮罩可以包括从遮罩的框架的底部边缘枢转或释放的盒,其可以允许用户仅仅更换过滤部件并且重新附接盒,或可以是完全地可释放的以允许用户更换整个盒。过滤器的可更换方面允许遮罩维持过滤效率和透气性以及在需要时适于不同的环境或损伤剂。

过滤盒还可以包括围绕其周界的垫片或密封件。例如,过滤器可以就位于由盒限定的区域内,并且,垫片可以围绕盒的周界延伸,垫片用来取决于盒的放置而将盒密封到遮罩的框架或抵靠用户的面部密封。

过滤盒包括适合于将消毒剂分散到过滤元件中的消毒发射器。当消毒剂穿过过滤元件时,消毒剂可以对损伤剂以及被过滤器捕捉的那些损伤剂灭活,从而对过滤器进行清洁,并且有助于即使所捕捉的元件穿过过滤器,也防止该元件影响用户。在许多实施例中,消毒发射器是发射作为消毒剂的光波长的光发射器。例如,消毒发射器可以是配置成发射电磁光谱的紫外(“UV”)部分中的光波长的发光二极管(“LED”)。UV光可以通过损伤损伤剂的活性生物材料(诸如,其脱氧核糖核酸(“DNA”)或核糖核酸(“RNA”))而在损伤剂中和的方面有效。

损伤剂的一个示例是引起冠状病毒疾病19(“COVID-19”)的严重急性呼吸综合征冠状病毒2(“SARS-CoV-2”)。SARS-CoV-2是可以通过暴露于消毒剂(诸如,UV光)来灭活的RNA病毒。痰、粘液或其它体液的液滴(诸如,在受感染的人咳嗽时排出的那些液滴)可能包含数百万的SARS-CoV-2颗粒。然而,对于一些过滤元件,这些液滴对于捕捉而言可能太小。例如,一些液滴可能在直径上小于200微米。通过以消毒剂(诸如,UV光)注入过滤元件,痰的受感染的液滴中的病毒颗粒可以被灭活,使得即使保护遮罩的用户吸入穿过过滤元件的受感染的液滴,用户也可以不变成被感染有SARS-CoV-2,并且可能不会患上COVID-19。

在其它示例中,保护遮罩可以包括不具有主动消毒方面或特征的被动过滤器。换而言之,过滤盒可以配置成在空气流通过遮罩行进时,经由过滤材料的特性过滤空气流。在一个示例中,保护遮罩也是透明的,以便于用户交流,同时维持围绕周界的完全密封,以防止损伤剂进入。过滤盒可以包括MERV 16过滤器。保护遮罩还可以包括透镜内的防雾特征,从而进一步确保对于佩戴者的可见性和透明性。保护遮罩可以经由带(诸如,经由有助于分配密封压力的两个附接点(例如,保护遮罩上的上部位置和下部位置)定位并固接以及将遮罩锚定于用户的头顶之上的带)固接。

在各种方面,遮罩的基本上多个或许多部件可以由透明或基本上透明的材料形成。例如,前不可渗透膜或透镜可以是透明的,以及框架、衬垫、密封件等可以由清透或基本上清透的材料形成。这可以允许遮罩变得“不可见”或至少在社交中对其他人不那么明显,从而允许人们在没有遮罩的阻碍或妨碍的情况下传达情绪和交流。

图1、图2A以及图2B是包括过滤盒(诸如,过滤盒300或过滤盒500)的保护遮罩100的实施例的视图。本文中所公开的任何过滤盒可以是与本文中所公开的任何其它过滤盒可互换的。因而,对特定过滤盒的任何引用要被理解成包含所公开的任何其它过滤盒。例如,过滤盒300和过滤盒500可以彼此互换,并且反之亦然。保护遮罩100包括不可渗透膜102。在该实施例中,可以被认为是透镜的不可渗透膜102包括:眼睛覆盖部分112(例如,膜的配置成与用户的眼睛对准或定位于用户的眼睛之上的部分);口鼻覆盖部分114(例如,膜的配置成与用户的口和/或鼻对准或定位于用户的口和/或鼻之上的部分);以及颏覆盖部分113(例如,膜的配置成与用户的颏而非用户的口对准或定位于用户的颏而非用户的口之上的部分)。在一些实施例中,不可渗透膜102可以包括口和鼻覆盖部分114,而不存在眼睛覆盖部分112。保护遮罩100包括一个或多个附接构件104以选择性地使保护遮罩100附接到用户的头部。保护遮罩100可以包括消毒剂源200,诸如消毒发射器。

不可渗透膜102成形为最小地覆盖对于用户的呼吸系统以及可选地眼部系统(例如,眼睛)的接近点。例如,不可渗透膜102可以具有符合用户的面部特征的形状。例如,不可渗透膜102可以具有圆状底部区段,该圆状底部区段具有与用户的口的宽度对应的宽度。不可渗透膜102可以向内朝向用户的鼻的梁渐缩以形成口鼻覆盖部分114。不可渗透膜可以向外扩张以形成眼睛覆盖部分112。不可渗透膜的形状可以是功能性的。例如,该形状可以保护用户的面部,同时不过度地突出,以防止在用户的面部附近的物品上绊住并且还维持用户舒适性。同样也可以针对美学元素而选择不可渗透膜102的形状。在一个实施例中,膜102可以具有圆形底部形状,该圆形底部形状向内渐缩以形成矩形鼻梁,并且然后向外扩张以形成卵形或椭圆形形状,该卵形或椭圆形形状具有仅仅与用户的眼睛的外边缘之间的间隔一样长地或比用户的眼睛的外边缘之间的间隔稍长地延伸的宽度。

继续参考图1、图2A、图2B,并且还参考图6A-6C,不可渗透膜102可以具有呼吸孔隙116。呼吸孔隙116可以形成为提供从不可渗透膜102的外侧122或外表面到不可渗透膜102的内侧124或内表面的空气途径的孔隙。当用户佩戴保护遮罩100时,内部空间125可以形成于不可渗透膜102的内侧124与用户的面部之间。呼吸孔隙116允许空气流动,使得用户能够在佩戴保护遮罩100时吸气呼气(breathe)。呼吸孔隙116可以限定来自不可渗透膜102的外侧124的唯一空气途径,使得到遮罩100中和从遮罩100出来的所有空气流都通过孔隙116。以此方式,当用户呼吸(例如,吸气呼气、打喷嚏、咳嗽等)时,所导致的排出或吸入的空气和其它流体将被指引通过由呼吸孔隙116限定的途径。包括单个呼吸孔隙116可以使不可渗透膜102的透明区域最大化,并且改进用户的可见性和/或用户的面部对其他人的可见性。呼吸孔隙116可以形成为期望的尺寸和形状,但在一些实施例中,可以选择成对应于过滤盒300的形状,使得盒能够就位于其中。

呼吸孔隙116可以位于不可渗透膜102中的任何合适位置中。如所示出的,呼吸孔隙116可以定位于膜的在过渡点之间或在鼻梁下方的底部部分中。呼吸孔隙116可以放置于其它合适位置中。例如,呼吸孔隙116可以在不可渗透膜102上放置成比如所示出的那样更低,这可以允许过滤盒300定位成更远离用户的眼睛并且在用户的视线之外。作为一个示例,图10说明包括不可渗透膜103的保护遮罩100的示例。在许多方面,不可渗透膜103类似于不可渗透膜102。在不可渗透膜103中形成的呼吸孔隙116的位置方面,不可渗透膜103可以不同于不可渗透膜102。例如,呼吸孔隙116可以定位于不可渗透膜103的颏覆盖部分113中。呼吸孔隙116可以接受本文中所公开的任何合适的过滤盒(诸如,过滤盒300或过滤盒500)。如例如在图11中示出的,将呼吸孔隙116远离用户的面部(诸如,在颏覆盖部分113中)放置可以在改进用户对他们的周围环境的可见性和/或改进用户的面部对其他人的可见性的方面为有益的。例如,利用颏覆盖部分113中的过滤盒300、过滤盒500以及呼吸孔隙116,聋人可以更容易地能够看到遮罩用户的口,并且能够在用户说话时读用户的嘴唇。

在一些实施例中,多于一个呼吸孔隙116可以形成于不可渗透膜102中。例如,保护遮罩可以包括具有单向阀的不可渗透膜102中的第一呼吸孔隙116,使得当用户吸气时,空气被指引通过第一呼吸孔隙116。保护遮罩可以包括具有相反地取向的单向阀的第二呼吸孔隙116,使得当用户呼出时,用户的吸气呼气被从第二呼吸孔隙116而非第一呼吸孔隙116向外指引。在其它实施例中,保护遮罩可以包括多于一个呼吸孔隙116,其中的每个可以与过滤盒300配合。呼吸孔隙116可以与适合于附接到过滤盒300的互补附接机构312的附接机构120相关联。

不可渗透膜102可以由不允许损伤剂通过不可渗透膜102的适合于符合用户的面部的任何合适材料制成。在许多实施例中,不可渗透膜102可以限制或防止流体或固体颗粒通过不可渗透膜102。另外,膜102可以由能够容易地被清洁或消毒而不降低其不渗透性的材料制成。例如,在一些实施例中,不可渗透膜102可以由塑料(热固性或热塑性)制成。在许多实现方式中,不可渗透膜102可以由透明或部分地透明的塑料(诸如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚碳酸酯(A.K.A.LexanTM)、丙烯酸、聚乳酸等)制成。在这样的实现方式中,透明塑料可以允许用户在包括眼睛覆盖部分112时通过眼睛覆盖部分112向外看。透明材料还可以允许其他人看到用户的面部,这可以对于安全原因以及情绪原因为有益的(例如,当患者能够看到医生和护士的整个面部时,医生和护士能够更好地与患者连接)。

密封元件118可以围绕不可渗透膜102的周界设置,以便抵靠用户的面部密封,从而防止空气和损伤剂围绕不可渗透膜102的边界渗透。密封元件118可以包括多个密封件,诸如针对冗余性、用户舒适性、改进的密封等。例如,如图2A-2C中所示出的,密封元件118内的第一密封件126可以设置于不可渗透膜102的外周界边缘附近,并且,第二密封件128可以相对于不可渗透膜102的周界边缘从第一密封件向内设置。通道130可以形成于第一密封件118与第二密封件128之间。在一些实施例中,密封元件118可以包括两个或更多个相邻的密封件。在一些实施例中,密封元件118可以包括两个或更多个重叠的密封件。在一些实施例中,密封元件118可以沿着不可渗透膜102的内部诸如在眼睛覆盖部分112与口和鼻覆盖部分114之间设置。诸如在其中保护遮罩包括眼睛覆盖部分112的实施例中,密封元件118可以防止或阻碍用户触摸他们的眼睛。同样地,密封元件118可以阻碍用户触摸他们的鼻和/或口。例如,密封元件118可以防止或阻碍用户将手指插入于不可渗透膜102之下以触摸他们的面部。因而,保护遮罩100可以防止用户将损伤剂通过眼睛、鼻或口引入到他们的身体。

在一些实现方式中,鼓风器132(诸如,风扇)可以设置于通道130内或与通道130流体联通。鼓风器132可以引起空气在通道内移动,以使定位于遮罩100的通道之间的皮肤冷却。当佩戴遮罩100时,通道130和鼓风器132可以与遮罩的内表面124和用户的面部之间的内部空间125流体地隔离。通道130和鼓风器132也可以与遮罩100外部的大气流体地隔离。通道130、密封件126、128以及鼓风器132可以形成闭环冷却区域,该闭环冷却区域作用成向佩戴遮罩的用户的面部提供冷却,同时维持遮罩抵抗损伤剂的密封。例如,密封件126、128可以抵靠用户的皮肤的表面被密封,使得来自鼓风器132的空气不能到达密封件126、128的下面或与密封件126、128相邻(在相对侧上)的皮肤。鼓风器132用来刺激用户的皮肤的生物反应。换而言之,通过使密封件126、128之间的皮肤冷却,流动到定位于在密封件126、128之间的通道130下面的皮肤的血液将被冷却。随着血液继续流动到通道之下的区域,血液被冷却。

因而,鼓风器132可以有助于减少用户在佩戴遮罩100时的出汗。在其中源200是电功率源的实现方式中,鼓风器132可以由消毒剂源提供功率。在一些实现方式中,鼓风器132可以具有其自身的专用功率源。

密封元件118可以由适于在用户的面部与不可渗透膜102之间产生密封的任何合适材料制成。在许多实施例中,密封元件118可以选择成使得密封元件118在来自附接构件104的压力下充分地变形,从而将不可渗透膜102按压到用户的面部以产生密封(例如,该密封可能变形到用户的面部特征),但对于用户仍然为舒适的。在许多实施例中,密封元件118可以由软的硬度计弹性体(诸如,天然橡胶、乳胶、硅酮、腈等)制成。在许多实施例中,密封元件118可以弹性地变形,使得密封元件118能够被多次使用或被不同用户使用。在一些实现方式中,密封元件118可以塑性地变形,使得密封元件118符合用户的面部,并且在被移除时,不会返回到其原始形状。

附接构件104可以是适合于将保护遮罩100保持到用户的面部并且在用户的面部与密封元件118之间形成密封的一个或多个装置。附接构件104可以以下述这种方式附接到不可渗透膜102,该方式使得不在不可渗透膜102中产生孔,并且由此防止损害由密封元件118产生的密封。例如,附接构件104可以通过任何合适方法(诸如,粘附剂、紧固件(例如,纽扣、扣钩、钩环紧固件等)、焊接、钎焊等)来附接到不可渗透膜102的外表面。这样的外部附接布置可以防止附接构件104损害不可渗透膜102,诸如通过在外侧122与内侧124之间形成能够允许损伤剂到达用户的面部、绕过过滤盒的通路。

在一些实施例中,附接构件104是围绕用户的头部配合并且使不可渗透膜102压缩到用户的面部的带。该带可以是可调整的,以诸如通过使用弹性元件、系带、钩环、扣钩、纽扣等来配合不同的尺寸和形状的用户头部。在一些实施例中,可以使用多于一个附接构件104。例如,如例如在图2A和图2B中示出的,一个附接构件104可以适于围绕用户的头部配合,而第二附接构件104可以适于围绕用户的颈部配合。作为另一示例,一个附接构件可以围绕用户的头部的顶部延伸,并且,一个附接构件可以围绕用户的头部的底部延伸。以此方式,保护遮罩100可以适于具有各种各样的头部形状和尺寸的用户。

参考图1-5,过滤盒300可以就位于呼吸孔隙116内,使得当用户呼吸时,空气和其它流体被抽吸通过过滤盒300。在一些实施例中,过滤盒300可以永久地固定到呼吸孔隙116。而在其它实施例中,过滤盒300可以可移除地附接到不可渗透膜102。这样的过滤盒300可以诸如在规定的使用期(例如,使用的小时数、穿过的空气的体积或截止日期)的末尾时可更换。过滤盒300可以取决于关注的特定的威胁或损伤剂而选择性地附接到不可渗透膜102。例如,一个过滤盒300可以适于过滤和灭活SARS-CoV-2,而另一过滤盒300可以适于过滤和灭活如起疱剂(诸如,芥子气)那样的化学武器。用户可以基于预期的威胁或使用环境而选择适当的过滤盒300。在一些实施例中,多个过滤盒300可以串联地堆叠,以对多种损伤剂灭活。这样的堆叠的过滤盒300可以包括用以将消毒剂从一个过滤盒300传递到另一堆叠的过滤盒300的接口。这样的过滤盒300可以包括用以指示过滤盒300适于灭活的特定损伤剂的诸如符号或颜色代码之类的指示符。

转到图7-9,示出过滤盒300的示例。过滤盒300包括过滤元件304、消毒发射器306、一个或多个容纳元件302、容纳元件308以及支承盒的其它部件的盒壳体310。虽然在图7-9中所示出的示例中,过滤盒300基本上是圆柱形的,但可以使用其它合适的形状,诸如立方体、棱柱体、平行六面体、不规则形状等。过滤盒300的形状可以基于呼吸器孔隙的位置和尺寸而选择。

过滤盒300的形状可以被选择成使消毒剂通过过滤元件304的渗透优化。例如,对于给定的尺寸,具有圆形横截面的过滤元件304可以具有最小周长。因而,相对于具有非圆形横截面的过滤元件,相对较少的发射器可以围绕周界定位,并且利用消毒剂来渗透过滤元件304。例如,具有矩形横截面的过滤元件可以具有比类似尺寸的具有圆形横截面的过滤元件更大的周长。同样地,具有圆形横截面的过滤元件304可以使利用消毒剂的过滤元件304的均匀渗透简化。例如,在具有圆形横截面的过滤元件304中,消毒发射器306或发射元件318可以从过滤元件304的中心均匀地放置。在一些示例中,消毒发射器306或发射元件318可以与过滤元件304的中心大约等距。因而,消毒发射器306可能能够相对于具有非圆形横截面的元件更均匀地渗透过滤元件304。

盒壳体310支承过滤盒300的其它元件,并且可以包括附接机构312,附接机构312用以诸如在互补附接机构120处使盒壳体310附接到不可渗透膜102。可以在盒壳体310与不可渗透膜102之间形成防止损伤剂通过的密封。在许多实施例中,该密封可以防止流体和/或固体颗粒通过。在一些实施例中,附接机构312可以可移除地耦合到不可渗透膜102。例如,附接机构312可以包括与附接机构120的互补螺旋螺纹可旋转地匹配的螺纹,例如,螺旋螺纹。在一些实现方式中,附接机构120或附接机构312中的一个可以包括卡口装配件的部分,诸如指状部,并且,附接机构120或附接机构312中的另一个可以包括卡口装配件的互补部分,诸如,与指状部接合的柄脚或槽。在其它实施例中,附接机构312可以永久地耦合到不可渗透膜102。例如,附接机构312和附接机构120可以被焊接、粘附、钎焊或以其它方式联结。在一些实现方式中,附接机构312或附接机构120可以包括适于可释放地耦合到附接机构312或附接机构120中的另一个的磁性元件。在一些实现方式中,盒壳体310可以诸如在单个连续件中与不可渗透膜102整体地形成。

过滤元件304可以是适合于允许空气通过,但阻止或过滤颗粒(诸如,损伤剂的颗粒)的通过的任何元件。过滤元件304可以捕获过滤元件304中的损伤剂的颗粒,由此防止颗粒扩散到保护遮罩100的用户或从保护遮罩100的用户扩散。由于密度,即使颗粒最终穿过,过滤元件304也可以增加损伤剂的颗粒在过滤元件304中的停留时间。因而,过滤元件304可以增加在其期间损伤剂暴露于消毒剂的时间,由此增加消毒剂在对损伤剂灭活的方面的功效。

过滤元件304可以适于过滤某尺寸的一定百分比的颗粒。例如,各种过滤元件可以由国家职业安全与健康研究所(“NIOSH”)针对在过滤某些尺寸的颗粒的方面的功效而评级。在一个示例中,过滤元件304可以被评级为“N95”,这意味着过滤元件304能够过滤0.3微米或以上的通过空气传播的颗粒的至少95%。同样地,“N100”过滤元件能够过滤0.3微米或以上的颗粒的99.97%。在其它示例中,过滤元件304可以利用最小效率报告值(“MERV”)评级来评级。例如,具有MERV 13的MERV评级的过滤元件304对于过滤在尺寸上为3微米与10微米之间的颗粒(诸如,霉菌孢子、除尘助剂以及水泥粉尘)具有90%的效率。在另一示例中,过滤元件304可以具有MERV 4的MERV评级,其中,对于过滤在尺寸上为3微米与10微米之间的颗粒具有20%的效率。在一些实现方式中,过滤元件304可以过滤在尺寸上为50微米以上的颗粒。

过滤元件304可以由能够捕获损伤剂、阻挡损伤剂或减缓损伤剂的通过的任何合适的结构和/或材料制成。在一些实施例中,过滤元件304可以由具有由材料的丝线形成的经纱和纬纱的编织织物制成。在一些实施例中,过滤元件304可以由非编织织物形成。例如,过滤元件304可以包括一层或多层纺结或熔喷材料。在一些实施例中,过滤元件304可以包括泡沫,诸如开孔泡沫或闭孔泡沫。在一些实施例中,过滤元件可以是褶皱的,以便增大过滤表面面积。可以使用合适结构的组合。合适材料的一些示例包括如棉、毛料、黄麻、亚麻或大麻的天然材料。可以使用合成材料,诸如,如聚丙烯、尼龙、聚酯、尼龙、人造丝等的塑料。在一些实施例中,过滤元件304可以包括吸附材料或吸收材料,诸如活性炭等。可以使用这些材料或其它材料的组合。

在一些实现方式中,过滤元件304可以包括具有不同的过滤评级的两种或更多种材料。例如,过滤元件304可以包括用于大颗粒的光预过滤器和用于较小颗粒的第二主过滤器。过滤元件304中的全部或部分可以从过滤盒300可移除。例如,如果过滤元件304已达到其寿命的终点,则过滤元件304可以从过滤盒300移除并且被清洁或用另一过滤元件304更换。同样地,如果使用预过滤器,则预过滤器可以从过滤盒300移除并且被清洁或用另一预过滤器更换。即使消毒剂被损坏、耗尽或以其它方式不可用,过滤元件304也可以在捕获损伤剂的颗粒的方面为有效的。

消毒发射器306可以是发射作用成对损伤剂灭活的消毒剂的任何元件。在许多实现方式中,消毒发射器306可以与过滤元件304紧接地相邻。例如,消毒发射器可以与过滤元件304直接接触。直接接触可以实现使消毒剂均匀地且彻底地渗透到过滤元件304中。在一个示例中,如图7-9中所示出的,消毒发射器306是作用成对损伤剂灭活的UV LED的阵列。可以使用其它合适的UV发射器,诸如荧光灯管。例如,如图5、图7、图8A、图8B以及图9中所示出的,LED阵列呈围绕过滤元件304的外圆周设置的一排或多排320的形式,以将呈UV光的形式的消毒剂投射到过滤元件304中。排320可以平行于彼此。排320可以具有布置成行的或其它布置的一个或多个个别的发射元件318。在其中过滤元件304具有圆形横截面的实现方式中,排320可以是可以平行于彼此的一个或多个环。例如,发射元件318(诸如,LED)可以沿着排320成行地彼此间隔开。消毒发射器306可以环绕过滤元件304的外周界,诸如过滤元件304的圆周边缘。在使用LED的多于一个环时,环可以设置成使得LED交错。这样的交错可以实现利用消毒剂来更均匀地渗透过滤元件304。在一些实现方式中,多个LED可以适于发射不同波长的光。例如,一些LED可以适于发射对于对病毒灭活有效的光,而其它LED可以适于发射适于杀死细菌的光,等等。

在许多实现方式中,UV光可以具有220-280纳米的范围内的波长。在一些实现方式中,UV光可以具有高达大约400纳米的波长。在优选实现方式中,UV光可以具有大约264-265纳米的波长。当损伤剂传递到过滤元件304中时,无论损伤剂最终是在过滤元件304中被捕获还是穿过过滤元件304,损伤剂都可能变成暴露于UV光,并且可能被灭活。因而,消毒剂(诸如,UV光)可以防止过滤元件304包含损伤剂。

过滤盒300可以包括有助于防止消毒剂离开过滤盒300的一个或多个容纳元件。例如,如图5、图7、图8A、图8B以及图9中所示出的,过滤盒300可以包括容纳元件308和一个或多个容纳元件302。在其中消毒剂是光的实施例中,容纳元件302和容纳元件308可以由吸收和/或反射光以防止光从过滤盒300逸出的材料制成。例如,容纳元件302和/或容纳元件308可以由UV吸收或反射聚合物、铝片或其它合适材料制成。在其中光是UV光的示例中,可以为重要的是,有助于减少离开发射器的UV光冲击用户或附近其他人的皮肤或眼睛。容纳元件308可以相对于消毒发射器306沿从过滤元件304的边缘朝向盒壳体310的方向向外横向地设置。因而,容纳元件308可以环绕消毒发射器306的外周界,并且相对于过滤元件304沿横向方向容纳消毒剂。容纳元件302可以相对于过滤元件304从不可渗透膜102的内表面124朝向外表面122沿纵向方向向外设置。另一容纳元件302可以相对于过滤元件304从不可渗透膜102的外表面122朝向内表面124沿纵向方向向内设置。因而,容纳元件302可以相对于过滤元件304沿纵向方向容纳消毒剂。

在其它示例中,消毒剂可以是作用成对损伤剂灭活的流体,诸如消毒液。消毒发射器306发射消毒剂以渗透过滤元件304。例如,乙醇或次氯酸钠的溶液可以由发射器(诸如,喷嘴或喷雾器)施加到过滤元件304。

在许多实现方式中,过滤元件304可以在盒壳体310、容纳元件308和/或消毒发射器306的内壁之间形成密封。例如,过滤元件304的外部尺寸可以大于消毒发射器306的内部尺寸。因而,过滤元件304可以具有与盒壳体310、容纳元件308和/或消毒发射器306的过盈配合。在一些实现方式中,密封件可以放置于过滤元件304与盒壳体310、容纳元件308和/或消毒发射器306之间。例如,在消毒剂是光时,透光材料可以放置于消毒发射器306与过滤元件304之间。例如,透射UV光的熔凝石英材料可以放置于盒壳体310、容纳元件308和/或消毒发射器306与过滤元件304之间。

消毒剂源200包含对于消毒剂的源。在许多实现方式中,消毒剂源200是适于为消毒发射器(诸如,光源)供功率的功率源,诸如一次电池或二次电池。在其它实现方式中,消毒剂源200可以是消毒剂(诸如,消毒流体)的贮存器和适于将消毒流体分配到消毒发射器的机构,诸如泵、风扇、压缩机或阀。消毒剂源200可操作地耦合到消毒发射器以供应发射器。例如,在消毒剂源200是功率源时,消毒剂源200可以通过线来可操作地耦合到消毒发射器以运载电功率。在另一示例中,在消毒剂是流体时,消毒剂源200可以通过导管(诸如,管、管道或软管)来耦合到消毒发射器。

消毒剂源200可以设置于保护遮罩100上的任何合适位置中。例如,消毒剂源200可以与如例如在图1中示出的附接元件相关联。在其它示例中,诸如在图8B和图9中所示出的,消毒剂源200可以设置于过滤盒300的盒壳体310内。例如,消毒剂源200可以是设置于盒壳体310内的功率源314。功率源314可以是一次(单次使用式)电池,或可以是二次(可再充电)电池,诸如锂电池。功率源314可以经由适于从外部功率源(诸如,外部电池、交流适配器、壁式插座等)接收功率的功率连接器316再充电。消毒剂源200可以由控制消毒剂的供应的致动器(诸如,开关或阀)操作。

在一些实现方式中,消毒剂可以实现使用较不密的过滤元件304(即,具有较低的过滤效率的过滤元件),同时维持损伤剂的期望的灭活水平。由于效率较低的过滤元件304比效率较高的过滤元件更加多孔,因而效率越低,就越易于对于用户而言可以更容易在佩戴保护遮罩100时吸气呼气。与效率较高的过滤元件304相比,效率较低的过滤元件304也可以较不昂贵和/或具有更长的使用寿命,效率较高的过滤元件304可能过早地变成被堵塞并且不可操作来通过过滤元件304吸气呼气。因而,消毒发射器和消毒剂可以提高用户舒适性、允许用户参与具有比效率较高的过滤元件304更高的呼吸率的活动(例如,剧烈物理活动、紧张情形等)或增加保护遮罩100的寿命。

在组装的过滤盒300中,容纳元件308可以插入到盒壳体310中。消毒发射器306可以插入于容纳元件308内部。过滤元件304可以在消毒发射器306的内部配合到盒壳体310中。过滤元件304可以抵靠消毒发射器306紧贴地插入。因此,消毒发射器306(包括个别的发射元件318)可以与过滤元件304紧接地相邻。容纳元件302可以组装于过滤元件304之上。

图12示出过滤盒500的示例。过滤盒500可以类似于过滤盒300,但可以包括变化的容纳结构。过滤盒500包括过滤元件304、消毒发射器306、发射元件318、一个或多个容纳元件502、容纳元件508、附接机构312以及支承过滤盒500的其它部件的盒壳体510。这些元件可以类似于本文中所描述的过滤盒300的相似元件。

容纳元件502包括设置于壳体510的相对端处的一个或多个容纳结构528。容纳结构528将消毒剂容纳于过滤盒500内。例如,容纳结构可以反射和/或吸收消毒剂以将该制剂容纳于过滤盒500内。容纳元件502的容纳结构528可以形成曲折路径526,曲折路径526允许空气穿过容纳元件502,但阻止由消毒发射器506发射的消毒剂穿过容纳元件502。在一些实现方式中,容纳结构528可以形成为挡板528。在一些实现方式中,容纳结构528可以在其中形成孔隙530。在一些示例中,容纳结构528可以是阻挡、反射、过滤和/或吸收UV光的材料的片。例如,容纳结构528可以由金属、不透亮塑料、金属化膜、染色塑料衬底、这些材料或类似材料的组合形成,这些材料或类似材料能够在结构上形成挡板528并且能够容纳UV光。

过滤盒500可以具有形成于其中并且配置成容纳过滤元件304和/或一个或多个消毒发射器506的室522。容纳结构528中的一个或多个和/或壳体510可以在过滤盒500内形成室522。例如,壳体510可以形成室522的圆周壁,并且,容纳结构528可以形成室522的相对端。室522可以容纳或容纳过滤元件304和一个或多个消毒发射器506。在许多实施例中,消毒发射器506可以与过滤元件304接触。在一些实施例中,消毒发射器506可以与过滤元件304分开地设置于室522内,诸如消毒发射器506b。

在一些实现方式中,空气可以沿着围绕挡板528的曲折路径526流动到第一孔隙530a中,并且从设置于过滤盒500的内部中的孔隙530b(诸如,与室522相邻的孔隙530b)向外流动。空气可以继续进入室522中、通过过滤元件304并且到达室522的相对端,空气从该相对端进入。当空气穿过室522时,空气可以由消毒剂消毒和/或由过滤元件304过滤。空气可以继续通过孔隙530c、围绕挡板528并且在孔隙530d处离开过滤盒500。空气的流可以在用户吸入和呼出时反向,在空气流过盒时,空气在两个方向上被消毒。

在一些实现方式中,室522可以是作用成反射由消毒发射器506发射的消毒剂的反射室522。例如,壳体510和/或挡板528可以具有反射性质或具有设置于其上的反射涂层或层524。例如,在其中消毒剂是UV光的实现方式中,反射层524可以在反射室522内反射UV光。消毒剂在反射室522内的反射可以增加消毒剂与有害剂的接触。例如,光束可以在反射室522内反射数百次、数千次甚至更多次,其中,每次反射增加消毒剂可能接触和中和有害剂的可能性。与不具有反射室的可比较的过滤盒相比,反射室522可以实现使用较少的消毒发射器506或较小的消毒剂源200。如上文中所讨论的,消毒剂在室522内的反射可以增加有害剂可能被消毒剂中和的可能性。因而,相对于不具有反射室522的过滤盒,可以使用较少的消毒发射器,由此减少发射器的数量以维持有效性的水平。例如,可以使用包括单个发射元件318的消毒发射器506。在其中发射元件318是具有反射室522的UV-LED的实现方式中,发射器源200的电池寿命可以相对于不具有反射室522的过滤盒延长。

组装的过滤盒300或500可以附接到不可渗透膜102。例如,与盒壳体310相关联的附接机构312和与不可渗透膜102相关联的互补附接机构120可以连接到彼此。可以在过滤盒300与不可渗透膜102之间形成密封,以防止损伤剂绕过过滤盒300。消毒剂源200可以诸如由导管的线来连接到过滤盒300以供应消毒剂。用户可以激活消毒剂源200以开始消毒剂到过滤盒300的供应。源200可以由致动器(诸如,开关、阀等)激活。

用户可以通过将不可渗透膜102放置于她的面部之上来戴上保护遮罩100。例如,用户可以将口和鼻覆盖部分114与她的鼻和口对准,并且,如果包括眼睛覆盖部分112,则将眼睛覆盖部分112与她的眼睛对准。用户可以将附接构件104围绕她的头部和/或颈部放置并且将附接构件104收紧以在密封元件118与她的面部之间形成密封。

当用户吸入时,空气被抽吸到过滤盒300、500中。将由密封元件118形成的在用户的面部与不可渗透膜102之间的密封可以防止空气绕过过滤盒300。因而,用户吸入或呼出的所有空气都穿过过滤盒300。空气中的损伤剂可以变成由过滤元件304捕获,并且可以由消毒剂灭活。因而,如果损伤剂接触用户,则用户可以不被伤害。另外,消毒剂可以保持过滤元件304清洁并且防止损伤剂的积聚。

例如,如果佩戴保护遮罩100的用户在其中存在SARS-CoV-2病毒的通过空气传播的液滴的环境中,则被抽吸到过滤元件304中的液滴可以变成被过滤元件304捕获或阻挡。由消毒发射器306发射的UV光可以通过损伤RNA来对液滴中的病毒颗粒灭活。当UV光对病毒颗粒灭活时,可能致使可以穿过过滤元件304的液滴无损伤。当用户吸入和呼出时,吸气呼气可以对病毒颗粒消毒,因而保护用户和其他人。

在一定的时间,吸气呼气的空气的体积、吸气呼气的次数之后,或如果过滤元件304变成被阻塞,则用户可以更换过滤盒300。当消毒剂源200变成耗尽时,用户可以补充消毒剂源200。例如,用户可以对电池进行更换或再充电或补充消毒剂的贮存器或容器,因而维持由保护遮罩100给予的保护。

图13A和图13B说明遮罩600的另一示例。遮罩600可以基本上类似于遮罩100和本文中所描述的其它遮罩示例。然而,遮罩600可以包括环绕面部护罩或透镜的框架,其中,密封件可以耦合到框架并且围绕其周界延伸,并且,过滤盒也可以耦合到框架。在这些示例中,遮罩600可以具有更大的透明区域,从而允许对于遮罩的佩戴者和与佩戴者交互的其他人(例如,患者)更容易的交流和可见性两者。另外,如图17A-17G和图18A-18G中所示出的,遮罩600可以由清透和/或透明材料形成,以允许遮罩在佩戴于用户上时尽可能为“不可见”或不明显的。图17A-17G说明示出在遮罩700的图18A-18G中用线图示出的遮罩600的清透或透明方面的照片。例如,诸如衬垫、密封件、框架等的各种材料可以由清透或透明材料形成。

遮罩600和/或遮罩700可以包括不可渗透膜612,不可渗透膜612可以基本上类似于不可渗透膜102。在一些实例中,不可渗透膜612可以是完全地透明或至少部分地透明的,并且用作透镜或其它可察看元件,以允许用户的面部特征和表情对其他人可见。不可渗透膜612可以配置成远离用户的面部延伸,这可以提高对于用户的舒适性以及有助于减少来自用户的吸气呼气的雾。在一个示例中,不可渗透膜612可以具有从顶部边缘614以第一角度向下延伸的第一或顶部部分616。第一部分616可以在转折点610处过渡到第二部分618,第二部分618可以以与第一角度不同的第二角度继续朝向底部边缘。以此方式,转折点610可以限定两个部分616、618之间的脊或其它边界。应当注意到,转折点610的位置可以跨过不可渗透膜612的表面变化,使得第一部分616和第二部分618的面积可以跨过不可渗透膜612的宽度变化。在一些实施例中,转折点610的中心定位成与佩戴者的鼻相邻或对准,使得遮罩可以在与用户的鼻对应的位置处限定用户的面部与不可渗透膜612的内表面之间的增大的体积或间隔。换而言之,不可渗透膜612可以配置成向外延伸以容纳用户的鼻,使得鼻不会冲击或触摸不可渗透膜612的内表面。

参考图13B、图17B以及图18B,遮罩600和/或遮罩700可以包括耦合到不可渗透膜612的框架602。框架602可以限定用于遮罩600和/或遮罩700的结构支承件,并且可以围绕不可渗透膜612的周界延伸。框架602可以包括一个或多个固接支承件606a、606b、606c、606d,所述一个或多个固接支承件606a、606b、606c、606d可以是带支承件或带连接器。在一个示例中,固接支承件606a、606b、606c、606d可以形成为凸片,所述凸片从框架602向外和向后延伸,并且包括用于接收通过其的带的部分的带孔隙605。在一些实施例中,遮罩600和/或遮罩700可以配置成由围绕用户的头部的部分延伸的两个带支承,并且,在这些实例中,对于遮罩600和/或遮罩700的每侧,并且对于顶部固接带和底部固接带,可以存在两组固接支承件。双带和固接支承件的定位有助于将带的力跨过遮罩600和/或遮罩700的多个位置分配,从而使得佩戴更舒适。

框架602可以由刚性材料(诸如,塑料)形成,并且配置成有助于在用户的面部上限定用于遮罩600和/或遮罩700的密封件。在一些实例中,框架602还可以容纳诸如过滤盒之类的部件。在这些实例中,框架602可以限定可以接收过滤盒、电池或遮罩600和/或遮罩700的其它部件的一个或多个穴。在一个实施例中,盒穴642可以限定于框架602的底部边缘640上,底部边缘640将盒定位于不可渗透膜612下方,使得在定位于框架602上时,用户的口、鼻以及眼睛不会被盒遮蔽。相关地,框架602可以包括可以用来使盒固接到框架602的一个或多个固接特征。在一些实施例中,框架可以由清透或基本上清透的材料形成。

密封件608围绕框架602的内部延伸,并且配置成定位于用户的面部上。密封件608可以是柔性材料以符合用户的面部,以便防止空气和损伤剂进入用户的皮肤与密封件608的底部或外表面之间。在一个示例中,密封件608可以围绕遮罩600和/或遮罩700的周界延伸,并且可以具有与用户的面部特征对应的曲率,例如可以大体上跟踪佩戴者的面部的形状。密封件608可以由不可渗透或基本上不可渗透的材料(诸如,橡胶、硅酮等)形成。密封件608可以包括底部延伸部644或颏部分。底部延伸部644朝向不可渗透膜612的内表面向内延伸,并且限定用于密封件608的延伸的表面区域。底部延伸部644配置成抵靠用户的颏和周围区域密封,以在用户例如在说话时可能移动他或她的口时,帮助维持密封。该延伸部644可以作用为颏带或颏密封件。密封件可以形成为衬垫,并且包括对于用户的软的感觉。在一些实施例中,密封件可以由清透或透明材料(诸如,清透硅酮、橡胶或软塑料)形成。参见例如示出密封件的清透或透明方面的图17A-17G和图18A-18G。

图16说明过滤盒604的分解视图。过滤盒604可以配置成可移动,以便被用户接近以更换定位于其中的过滤器620。例如,过滤盒604可以相对于框架602可枢转、可移除或可旋转。在一个示例中,过滤盒604可以限定用于接收过滤器的穴630或腔。作为一个示例,过滤盒604可以限定可以具有在连接位置处与框架602匹配的曲率的盒主体628,使得盒604可以就位于框架602内。盒主体628可以成形为沿着其长度具有曲率的椭圆形,例如,盒主体628的中间部分可以定位于比盒主体628的两端更低的平面上。该曲率可以被选择成还对应于用户的面部的形状,例如,在定位于用户的面部上时,盒主体628的最下部分可以与用户的颏对准。

唇状部622可以从盒主体628的顶表面向上延伸,并且围绕盒主体628的周界延伸。在一个实施例中,唇状部622从盒主体628的外边缘嵌入,使得搁架632或凸耳限定于盒主体628的外边缘与唇状部622的外边缘表面之间。

耦合特征624a、624b可以耦合到盒主体628。耦合特征624a、624b允许盒604可从框架602移动或拆卸。在一个示例中,耦合特征624a、624b可以形成为耦合到框架602内的对应特征的机械部件。作为一个示例,第一耦合特征624a可以形成为可以屈曲并弹回到原始配置的柔性凸片。作为另一示例,第二耦合特征624b可以形成为远离盒主体628向外延伸的两个尖头物。然而,还可以使用其它耦合特征624a、624b,例如铰链、紧固件等。

垫片626可以定位于盒主体628上,以帮助将盒主体628密封到框架602。垫片626或密封件可以由压缩和扩张以填充两个部件之间的连接的可压缩材料形成。在一个示例中,垫片626定位于搁架632上,并且抵靠唇状部622的外表面壁定位。

过滤器620耦合到盒主体628。例如,过滤器620可以定位于穴630内,并且抵靠唇状部622的内表面扩张。过滤器620配置成填充整个穴630,使得通过盒604的任何空气流必须通过过滤器620。过滤器620可以经由摩擦配合(例如,过滤器620可以略大于穴,并且压缩以保持于适当位置中)、粘附剂、紧固件等保持于适当位置中。在一些示例中,过滤器620可以从盒604可移除,从而允许用户在需要或期望时移除过滤器620并且更换过滤器620。在其它示例中,整个盒604可以配置成在需要时被移除并更换。过滤器620大体上是配置成允许特定尺寸的分子通过其(例如,限制能够流过的分子的尺寸)的过滤材料,诸如织物、合成塑料纤维、玻璃纤维(编织或非编织)。在一些示例中,过滤器620可以是合成聚合物纤维的细网,诸如,可以对通过空气传播的颗粒的95%进行过滤的非编织聚丙烯织物。过滤器620还可以具有13至16且优选地16的最小效率报告值(MERV)评级,以捕捉大于0.3微米的颗粒,其中,所捕捉的颗粒包括细菌、液滴等。过滤器620也可以褶皱或以其它方式折叠,以便增大盒604内的表面面积。

为了组装遮罩600和/或遮罩700,不可渗透膜612可以耦合到框架602。例如,不可渗透膜612可以经由模制、粘附剂、超声焊接等固接。密封件608可以以类似方式固接到框架602,并且被定位成以便形成遮罩600和/或遮罩700的底部接合表面并且从框架602的外边缘向内嵌入。带648a、648b可以经由固接支承件606a、606b、606c、606d耦合到框架602。例如,第一或顶部带可以通过固接支承件606a、606n螺纹连接,并且,第二或底部带可以通过固接支承件606c、606d螺纹连接。

过滤盒604可以接收于盒穴642内并且固接于适当位置中。例如,耦合部件624a、624b可以接收于框架602上的对应特征内,所述对应特征与限定盒穴642的壁相邻或形成于所述壁内。耦合部件624a、624b可以配置成使得盒604的第一端可以保持附接到框架602,其中第二端可以被拆卸,使得盒604能够相对于框架602枢转,这可以允许用户打开盒或使盒枢转,以便接近并更换过滤器620。当在框架602上固接于适当位置中时,垫片626压缩于适当位置中并且然后扩张以接合框架602的壁。以此方式,垫片626或密封件防止损伤剂和/或空气通过框架602的流动,并且,所有空气流都通过过滤器620。

参考图14A-14C,为了使用遮罩600和/或遮罩700,用户可以将遮罩600定位于他或她的面部上,使得遮罩600的顶端定位成与他或她的前额相邻,并且,遮罩600的底端定位成与他或她的颏相邻。带648a、648b可以分别围绕用户的头部、在耳朵上方以及在耳朵下方定位。密封件608然后接合用户的面部,抵靠用户的皮肤密封,并且符合用户的面部的形状。空气能够经由盒604流动到限定于用户的面部与不可渗透膜612之间的空间中并且从该空间向外流动。盒604用来过滤空气流,使得预确定的尺寸以上的颗粒、液滴等不能流动到过滤器620中或从过滤器620向外流动。以此方式,保护用户免受具有损伤剂的空气流的侵害,并且,保护其他人免受被佩戴者呼出的任何损伤剂的侵害。由于框架602和密封件608可以围绕用户的眼睛、口以及鼻延伸,因而在不可渗透膜612透明时,用户的面部表情能够更容易地被其他人看到。这允许更容易地向其他人传达情绪以及帮助其他人之间的交流。

图19A-19F说明遮罩800的另一示例。遮罩800可以基本上类似于遮罩100、遮罩600以及本文中所描述的其它遮罩示例。如遮罩600那样,遮罩800可以包括环绕面部护罩或透镜的框架。密封件可以耦合到框架并且围绕其周界延伸。过滤盒也可以耦合到框架。遮罩800可以具有大到足以允许用户的面部对用户与其交互的其他人(例如,患者)可见的透明区域。透明区域可以足够大,以便不妨碍用户的周边视觉。

遮罩800可以包括与不可渗透膜102和不可渗透膜612基本上类似的不可渗透膜。在一些实例中,不可渗透膜812可以是完全地透明或至少部分地透明的。在一些示例中,不可渗透膜812可以用作对于其它可察看元件的透镜,以允许用户的面部特征和表情对其他人可见。不可渗透膜812可以配置成远离用户的面部延伸。这样的布置可以提高用户舒适性,并且可以有助于减少诸如由于用户的吸气呼气、排汗等而导致的不可渗透膜812的雾化。在一些实施例中,透镜812可以配置成限定与用户的口和鼻相邻的额外的穴或空间,从而允许更舒适的配合并且有助于减少雾化。

在一些示例中,不可渗透膜812包括围绕用户的面部弯曲或与用户的面部对应的第一部分816或顶部部分。在使用遮罩800时,第一部分816可以大约从用户的前额延伸到用户的颏。这样的大的第一部分816可以有益于将转折线或点放置于用户的视线之外。第一部分816可以远离用户的面部延伸,使得用户的面部不接触不可渗透膜812。第一部分816可以在转折线810处过渡到一个或多个第二部分817。第二部分817可以设置于第一部分的相应的左侧和右侧上。第二部分817可以是平面的,或可以是弯曲的。第一部分和第二部分可以过渡到一个或多个第三部分819。第三部分819可以在左部第二部分与右部第二部分之间跨过用户的颏延伸。第三部分819可以是弯曲的,或可以是平面的。不可渗透膜812可以包括配置成接收于遮罩800的框架801的部分中的边沿815。

在遮罩800的一些实施例中,不可渗透膜812接收于框架801中。框架801可以包括第一框架部分802和第二框架部分803。框架部分80和803可以与彼此互锁和/或与遮罩800的其它部件互锁,以为不可渗透膜812提供稳定平台并且使遮罩800固接到用户的面部。例如,第一框架部分802和第二框架部分803可以在接头805处耦合到彼此(参见例如图19B)。在一些实施例中,两个接头805设置于遮罩800的相应的左侧和右侧处。在一些实施例中,第一框架部分802是上部框架部分,并且,第二框架部分803是下部框架部分。形成框架801的联结的框架部分802和框架部分803可以围绕用户的面部的周界延伸。框架801可以由与框架603类似的材料(例如,如塑料那样的刚性材料)形成。使用刚性材料可以有助于诸如利用密封件808来将遮罩800密封到用户的面部。

上部框架部分802和/或下部框架部分803中的任一个或两者可以包括一个或多个固接支承件806,诸如固接支承件806a、806b、806c和/或806d。固接支承件806可以基本上类似于本文中所描述的固接支承件606(例如,固接支承件606a、606b、606c、606d),为了简洁起见,省略固接支承件806的进一步的描述。

框架801可以接收遮罩800的其它部件,诸如密封件808、过滤盒804、消毒剂源(诸如,电池200)、支架823、消毒剂源覆盖物821、盒接纳器820和/或一个或多个带(例如,接收于固接支承件806中)。

例如,上部框架部分802可以将支架823接收在其上部部分中。支架823可以形成消毒剂隔间(诸如,容纳一个或多个电池200或其它功率源的隔间)的部分。上部框架部分802的部分和/或支架823可以接收消毒剂源覆盖物821或选择性地耦合到消毒剂源覆盖物821,以便将一个或多个消毒剂源(诸如,一个或多个电池200)包封于遮罩800中。

密封件808可以接收于框架801中。密封件808可以在许多方面基本上类似于密封件608,为了简洁起见,不重复所述方面。例如,密封件808可以由柔性材料或可变形材料形成以符合用户的面部并且抵靠用户的面部密封,以便防止或减少空气和损伤剂进入用户的皮肤与密封件808的底部或外表面之间。密封件808可以包括与底部延伸部644(例如在图19D中示出)类似的颏部分或底部延伸部809,其抵靠用户的颏密封并且可能抵靠用户的颈部的部分密封,以提供抵抗空气和/或损伤剂进入用户的面部与遮罩800之间的有效密封。

盒接纳器820可以耦合到框架801的部分或接收于框架801的部分中。例如,盒接纳器802可以耦合到下部框架部分803。盒接纳器802可以由刚性材料(诸如,塑料或金属)形成,并且配置成接收过滤盒804。盒接纳器820可以为过滤盒提供坚固基础,使得接纳器与盒之间的接口抵抗弯折、扭转或其它屈曲以及间隙(该间隙可能产生围绕过滤盒804至用户的面部的通路)的形成。盒接纳器820可以作用为容纳元件,该容纳元件容纳消毒剂,以便保护用户免于暴露于消毒剂。例如,盒接纳器820可以从用户的面部阻挡由消毒发射器发射的UV光。盒接纳器可以包括允许经消毒的空气从过滤盒流动到用户的口的一个或多个孔隙。

过滤盒804可以类似于本文中所公开的其它过滤盒,并且包括消毒发射器和过滤元件,以便捕获和/或中和损伤剂。过滤盒804可以能可移除地附接到盒接纳器802并且因而到遮罩800。消毒发射器826可以由电路板827形成。电路板827可以是刚性板(例如,纤维增强板,诸如FR4板)或柔性电路板。消毒发射器826包括与本文中所描述的其它发射元件类似的可以作用成发射消毒剂以中和损伤剂的一个或多个发射元件828。在许多实施例中,发射元件828是LED,或更具体地,发射UV光谱中的光的LED。一个或多个发射元件828可以电耦合到电路板827,以便接收由电路板827分配的来自电池200的电功率。一个或多个发射元件828可以物理地耦合到电路板827,以便将消毒发射器相对于过滤元件836支承并定位,使得发射器可以设置成利用消毒剂来渗透过滤元件83。电池200可以直接地或经由控制器844经由(从接收于电池隔间中的电池200、通过框架801的部分延伸到消毒发射器的)一个或多个线(未示出)将功率供应到消毒发射器826并且供应到发射元件828。

消毒发射器826可以设置于第一垫片830之上或接收于第一垫片830中。第一垫片830可以包括第一垫片主体834。第一垫片主体834可以是具有用以接收消毒发射器826的凹陷部的薄元件。第一垫片主体834可以具有形成于其中的一个或多个孔隙832,以使空气能够穿过主体834到遮罩800中或从遮罩800出来。主体834的在孔隙832之间的空隙部分可以形成作用成支承消毒发射器826的一个或多个肋833。消毒发射器可以被设置成以便利用作用成对损伤剂灭活的消毒剂来渗透过滤元件836。

过滤元件836可以类似于本文中所公开的其它过滤元件。例如,过滤元件836可以适合于捕获损伤元件以防止其到达用户。过滤元件836可以是平面的、弯曲或U状或L状的。过滤元件836可以由编织或非编织材料形成。过滤元件836可以诸如在被弄脏、阻塞时或在其使用寿命的末尾时可更换。过滤元件836可以接收于第二垫片838的部分中或设置于第二垫片838的部分之上。第二垫片838可以包括第二垫片主体842。第二垫片主体842可以是具有用以接收过滤元件836的凹陷部的薄元件。第二垫片主体838可以具有形成于其中的一个或多个孔隙840,以使空气能够穿过主体838到遮罩800中或从遮罩800出来。类似于具有与肋833类似的肋的孔隙832,孔隙840可以是单个孔隙,或可以是多个孔隙。

第一垫片主体834和/或第二垫片主体838可以是平面的,可以是弯曲的,可以呈L状(如例如在图19E中示出),可以是U状或其它形状。弯曲、L状、U状或类似形状的优点可以是如下的能力:通过将元件的部分向后朝向用户的面部缠绕而包括更大的表面面积以用于过滤元件836和/或消毒发射器826,以便实现更容易的吸气呼气和/或更长的过滤器寿命。第一垫片834和第二垫片838可以密封到壳体822和/或盒接纳器820,以便减少或防止空气或损伤剂围绕消毒发射器826和/或过滤元件836绕过。

过滤盒804和盒接纳器820可以适于卡扣、卡接、滑动在一起或在不使用工具的情况下以其它方式组装,以便使得用户容易将过滤器插入并更换。例如,过滤盒可以包括接收过滤盒的其它部件(诸如,消毒发射器826、过滤元件836以及一个或多个密封件或垫片)的壳体822。壳体822可以包括适于接收于盒接纳器820的部分(例如,相应的孔隙)中的一个或多个轨道856。轨道856可以作用为用以将过滤盒804与盒接纳器820对准的引导件。一个或多个轨道856可以设置于壳体822的与如所示出的部分不同的部分中。

控制器844可以接收于盒接纳器820中和/或耦合到盒接纳器820。控制器覆盖件824可以接收于控制器844之上并且耦合到盒接纳器820以容纳或包封控制器844。控制器覆盖件824可以选择性地从遮罩800可移除,例如以允许再充电、维修或更换。控制器844可以作用成控制和/或传达(communicate)消毒发射器826的操作。控制器844可以包括一个或多个指示器846,诸如指示遮罩800的状态的LED。例如,指示器846可以传达电池充电状态(例如,充电、部分地充电、耗尽等)。在其它示例中,指示器846可以指示消毒发射器的辐射功率、故障状况等。指示器846可以改变颜色、闪光或脉动,以向用户指示状态。指示器846可以在佩戴遮罩800时对用户可见,和/或可以对与用户不同的人可见。

控制器844可以包括第一致动器,诸如具有操作者接口850的功率致动器848,操作者接口850作用成将消毒发射器接通/切断和/或调整消毒发射器的辐射功率。功率致动器848可以是接通/切断开关、触觉开关、可变电阻器、电容式触摸输入等。控制器844可以包括具有操作者接口854的第二致动器852。操作者接口854可以接收于在控制器覆盖件824中形成的孔隙825中。诸如,在故障之后、在安装新电池200和/或新过滤盒时,第二致动器852可以作用成重置遮罩800的操作。操作者接口850或854中的任一个可以适合于与用户的手指和/或手通过接口连接,诸如纽扣、滑块等。

在一些实现方式中,遮罩(诸如,遮罩100、600或800)可以包括能够检测消毒剂的存在的一个或多个传感器。例如,传感器可以设置成检测消毒剂从过滤盒的泄漏。在一些实现方式中,该传感器是适于检测由消毒发射器306、506发射的UV光的传感器。传感器可以向用户提供遮罩的完整性被损害的警告。另外,传感器可以向用户提供来自遮罩外部的源的消毒剂的警告。在一些实现方式中,传感器可以被设置成以便检测遮罩的恰当操作。例如,传感器可以设置于过滤盒中,并且可以确认消毒剂被发射。在一些实现方式中,传感器可以设置成既警告消毒剂的泄漏又确认遮罩的操作。

在一些实现方式中,遮罩100、600或800可以包括扩展接口。扩展接口可以实现给遮罩添加其它能力。例如,扩展接口可以配置成接受通信部件,诸如麦克风。通信部件可以使用户能够在佩戴遮罩时与其他人交流。通信部件可以与另一通信装置(诸如,用户的电话)有线或无线通信,以使用户能够在佩戴遮罩时进行电话呼叫。

在一些实现方式中,不可渗透膜的部分可以配置成显示投射于其中的信息。例如,不可渗透膜的部分可以适于形成平视显示器(heads-up display)的部分。合适的投影仪可以配置成连接到扩展接口(例如,通过夹到接口上),使得在佩戴遮罩100时,信息可以在不可渗透膜的部分上对用户显示。配置成显示信息的部分可以是透明或半透明的,使得用户能够同时地看到所显示的信息和用户的周围环境。

本文中所包括的某些实施例的描述本质上仅仅是示例性的,并且决不旨在限制本公开的范围或其应用或使用。在目前的系统和方法的实施例的所包括的详细描述中,对附图进行了参考,附图形成描述的部分,并且其通过特定于实施例(其中可以实践所描述的系统和方法)的说明的方式示出。足够详细地描述这些实施例,以使本领域技术人员能够实践目前公开的系统和方法,并且,要理解到,可以利用其它实施例,并且,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以作出结构改变和逻辑改变。此外,出于清楚性的目的,在某些特征将对本领域技术人员显而易见时,将不讨论所述特征的详细描述,以便不使本公开的实施例的描述模糊。所包括的详细描述因此并非要在限制性意义上进行,并且,本公开的范围仅由所附权利要求限定。

将从前文意识到,尽管已在本文中出于说明的目的而描述本发明的具体实施例,但在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以作出各种修改。

本文中所示出的细节通过示例的方式并且仅出于本发明的优选实施例的说明性讨论的目的,并且出于提供什么被认为是本发明的各种实施例的原理和概念方面的最有用并且容易地被理解的描述的原因而呈现。在这点上,未尝试比对于基本理解本发明所必要的结构细节更详细地示出本发明的结构细节,利用附图和/或示例来进行的描述使得对本领域技术人员显而易见的是可以如何在实践中实施本发明的若干形式。

如本文中所使用的,并且除非另有指示,否则用语“一”和“一个”被认为是意指“一个”、“至少一个”或“一个或多个”。除非上下文另有要求,否则本文中所使用的单数用语应当包括复数,并且,复数用语应当包括单数。

除非上下文另有明确要求,否则贯穿本描述和权利要求,单词“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等要在包括性意义上而非在排他性或穷举性意义上(即,在“包括但不限于”的意义上)解释。使用单数或复数的单词也分别包括复数和单数。另外,当在本申请中使用时,单词“在本文中”、“在上文中”和“在下文中”以及类似含义的单词应当指作为整体的本申请,而并非指本申请的任何特定部分。

当然,要意识到,本文中所描述的示例、实施例或过程中的任一个可以根据目前的系统、装置以及方法而与一个或多个其它示例、实施例和/或过程组合或在分开的装置或装置部分之间分开和/或执行。

最后,上文的讨论旨在仅仅说明本系统,并且不应当被解释为将所附权利要求限于任何特定实施例或实施例的组。因而,虽然已参考示例性实施例而特别详细地描述本系统,但还应当意识到,在不脱离如所附权利要求中所阐明的本系统的更广泛且所旨在的精神和范围的情况下,可以由本领域普通技术人员设计许多修改和备选实施例。因此,本说明书和附图要以说明性方式考虑,并且不旨在限制所附权利要求的范围。

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