電子加熱呼吸面罩的制作方法

電子加熱面罩制作方法1.本說明書屬公共衛(wèi)生和醫(yī)療械、細(xì)菌或病毒性病、covid-19和其他冠狀病毒、面罩、罩、熔噴無紡布濾層、電子加熱石墨烯、溫度調(diào)節(jié)尤其是電子加熱高呼吸面罩，在鼻和嘴巴周圍形成溫阻擋層，用于抗毒和醫(yī)療保護(hù)。背技：2.感染或疾病由微小生物體或原體引起的，主要細(xì)菌和病毒。本明書中的術(shù)語“細(xì)”和“病毒”將會(huì)與“病體”互換使用。細(xì)菌和毒的傳播最常見的是通過氣中的呼吸飛沫播，通過咳嗽或噴嚏、接觸體液或感染的表面等方式如果沒有適當(dāng)?shù)淖o(hù)措施，由細(xì)菌病毒引起的疾病會(huì)人與人之間迅速傳；這導(dǎo)致了15種流行病或大情，例如sars或最近為人知的covid-19新型冠狀病毒。3.科學(xué)家們積研發(fā)醫(yī)療設(shè)備以護(hù)人民健康并防止染和疾病的傳播—尤其是空氣傳播的疾。其中，口罩和罩是保護(hù)佩戴者免傳播和吸入有害氣(包括煙霧、蒸汽氣體和顆粒物如灰塵和空氣中微生物)的最常用設(shè)備之一。4.口罩是覆蓋子和口部區(qū)域的松式罩子。這種口有兩個(gè)環(huán)繞耳朵耳帶，可將口罩固到位。這種口罩計(jì)主要僅用作單保護(hù)，遮擋佩戴者出的大顆?；蛞旱尾⒎乐顾鼈償U(kuò)散環(huán)境中。相比之，呼吸面罩則是一緊密貼合的面罩，形成面部密封。5.如果使用得，它將形成一個(gè)部密封，提供雙向護(hù)，通過對(duì)進(jìn)入呼出佩戴者的面罩或?yàn)V器/過濾器盒子(過濾器覆蓋一半面部或個(gè)面部)的空氣，按照設(shè)計(jì)指的效率水平進(jìn)行濾。呼吸面罩分三個(gè)不同的類別：次性的、半面部遮，和全面部遮擋。在本說明書中我們將忽略口罩和罩之間的主要區(qū)別用口罩這個(gè)詞來一指代本說明的種特殊類型的半面遮擋的呼吸面罩。罩和呼吸面罩都可以一次性的和重復(fù)使用的。在下中，我們互換地用口罩和呼吸面這兩個(gè)詞，但意一樣。6.呼吸面罩有相對(duì)便宜、一次使用即扔的型號(hào)到有可更換過濾器子的更耐用和可重復(fù)用的型號(hào)，通常被稱為可重復(fù)使或非一次性呼吸面。所有這些都可用防止傳染性患者病毒傳播給其他康人，或保護(hù)健康免受患者或其他病來源的感染。7.一次性呼吸罩主要有以下兩類型：外科口罩和n95呼吸面罩。兩種罩都能捕捉到可能含細(xì)菌或病毒的液。外科口罩，也互換地稱口罩或外口罩，是一種寬、扁平、柔韌、褶或鴨嘴形的一次裝置，具有多層濾器。外科口罩用掛固定在頭部；在佩戴者的口鼻周圍環(huán)境中的潛在染物之間形成了一物理屏障?？谡直阋?，更容易使，并且是寬松的，獲得更好的透氣性8.然而，它們?cè)O(shè)計(jì)成在一次性用之后被丟棄，盡這也意味著幾乎需要維護(hù)。但在使用程中，在需要更新的之前，效果逐漸降低。此外，罩的邊緣不會(huì)在鼻和嘴巴周圍形成靠的密封，這意著細(xì)菌或病毒仍然以從口罩開口處進(jìn)。口罩可能有助減少空氣傳播病體的傳播；然而，在這方面的作用是限的。9.n95呼吸面罩另一種一次性呼吸罩，它的主旨在現(xiàn)更有效的空氣傳顆粒的過濾和非緊密的面部貼合經(jīng)niosh批準(zhǔn)，n95被認(rèn)為足以御pm2.5，指直徑小2.5微米的大氣顆粒物(pm)以大多數(shù)病毒和細(xì)。此外，呼吸面罩的邊緣計(jì)用于在鼻子和巴周圍形成密封外科n95呼吸面罩通常用于醫(yī)療保健環(huán)，是n95過濾式呼吸面罩(ffr)的子，通常稱為n95。在covid-19大流之后，這種特殊呼吸面罩越來越歡迎。它與其他相設(shè)備(包括n/r/p-95/99/100系呼吸面罩)一起視為niosh批準(zhǔn)的設(shè)備10.更先進(jìn)的呼吸罩可以更好地保用戶，通常是專業(yè)員。除了具有多結(jié)構(gòu)用于捕獲空氣播物質(zhì)以外，此設(shè)備還可能具有外的機(jī)制，例如過器過濾器盒子，以可更換的過濾器定在它們之間。們也可以帶或不帶氣閥。該裝置的邊在鼻子和嘴巴周形成緊密貼合的封。這種呼吸面罩以由不同的材料(例塑料、橡膠或金)制成，因此可以通過定期清和維護(hù)實(shí)現(xiàn)重復(fù)地被使用另一方面，這些吸面罩具有較高呼吸阻力，并且難長時(shí)間佩戴。由于尺寸和重量，該備也可能更昂貴更不舒適，并且需定期維護(hù)(例如，定更換過濾器盒子過濾器)。11.一些呼吸面罩括呼氣閥，該呼閥打開以釋放呼出空氣并在吸入期關(guān)閉以使新鮮空氣過過濾器。這有于在呼氣時(shí)快速除過多的濕氣(濕氣)和溫度。一個(gè)健康人可能更喜歡使帶有呼氣閥的呼面罩；但是，患者應(yīng)佩戴它，因?yàn)樗暮粑锌赡芎瑐魅拘灶w粒和飛。醫(yī)護(hù)人員可能會(huì)戴帶呼氣閥的呼吸罩，除非患者有療狀況(例如開放性傷口)，為此醫(yī)護(hù)人員通常會(huì)佩戴外口罩來保護(hù)患者12.這種裝置的一普遍問題是任何口部位都會(huì)允許細(xì)或病毒病原體通并感染佩戴者。其的因素包括但不于為：邊緣密封夠嚴(yán)密；過濾級(jí)別正確；過濾層數(shù)不；過濾器磨損或期。因此，該設(shè)無法確?？煽康氐旨?xì)菌、病毒，尤其covid-19、sars等高傳染性毒。其他問題包更高的供應(yīng)成本、難以獲得定期更換過濾器子如果需要的話以及一次性設(shè)備產(chǎn)的更多垃圾。13.為了保護(hù)得理，過濾和捕獲病和細(xì)菌并不總是足的；如果可能的，最好殺死或滅活原體。這通?？赏ㄟ^化學(xué)品、濕或溫度來完成?；幚砀鼮槌Ｒ?，但果處理不當(dāng)，可會(huì)有危險(xiǎn)或副作。其他材料具有抗特性的現(xiàn)有醫(yī)療器已經(jīng)開發(fā)出來了高濕度或高溫通是相對(duì)安全的選擇大多數(shù)病毒和細(xì)菌無法在高溫和高下生存。大多數(shù)染/疾病(包括covid-19)的病原體被殺或滅活，與其環(huán)中的溫度和濕度成比，或者達(dá)到某閾值時(shí)。一些加熱保濕設(shè)備先前已被開發(fā)出來用于療上面；然而，還有人開發(fā)出帶加高功能機(jī)制的呼吸罩用以殺死或滅病毒和/或細(xì)菌。14.現(xiàn)有的加熱面和呼吸面罩主要為保暖而開發(fā)的。極低溫環(huán)境中呼。但是，它們不是醫(yī)療用途而設(shè)計(jì)。例如，它們對(duì)毒性疾病的保護(hù)是限的，因?yàn)樗鼈兊亩?20-40℃)沒有高到足以滅任何細(xì)菌或病毒有必要在呼吸面罩中加入一機(jī)制在人的鼻子嘴巴周圍產(chǎn)生一環(huán)境，可以在任何候殺死或滅活試圖過呼吸面罩進(jìn)出體呼吸系統(tǒng)的病。15.現(xiàn)有的加熱設(shè)還具有占用大量間且笨重的電子部。加熱呼吸面罩其他挑戰(zhàn)包括需要夠設(shè)置溫度、保溫度恒定、以及低功耗得以有效地制設(shè)備。16.本說明書提供種通過將鼻子和部區(qū)域加熱到更高溫度和/或控制濕度或其他方式并調(diào)環(huán)境參數(shù)到預(yù)定條件和數(shù)值，從提供具有增強(qiáng)保護(hù)用的的新型呼吸面罩裝置的設(shè)計(jì)。些設(shè)計(jì)通過建立匿的看不見物理障(以下稱為熱過濾器、高熱屏障、溫度障、或濕度屏障可互換著叫)來解決人們暴露于出病毒/細(xì)菌病原體的問。呼吸面罩裝置部產(chǎn)生的溫度或度高到足以殺死或活病毒，讓佩戴者附近的其他人免被病毒/細(xì)菌病原體感染。技實(shí)要素：17.本說明書提供幾種利于電子控加熱，具有增強(qiáng)的對(duì)病毒和細(xì)菌空傳播疾病保護(hù)的呼面罩的新設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)過引入額外的殺或滅活病毒和細(xì)菌的機(jī)制以及吸面罩的常規(guī)高顆粒和液滴過濾實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這些設(shè)新穎地在佩戴者的子和嘴巴周圍的窄空間內(nèi)創(chuàng)建和持了一個(gè)局部溫度或濕度的屏障。溫和濕度在佩戴者臉部周圍形成無密封的有助于殺死滅活吸入和呼出空中的各種病原體因此，溫度和濕進(jìn)一步保護(hù)佩戴者病毒傳播到環(huán)境中避免了從環(huán)境中病毒感染的機(jī)會(huì)18.本設(shè)計(jì)包括了呼吸面罩的一次使用性、形狀式樣和過濾器類型相的各種排列組合。說明書描述了三示例性實(shí)施例：有或不具有呼氣閥一次性或可重復(fù)使的n95呼吸面罩、具有或具有內(nèi)嵌的和可換過濾層的一次性或可重復(fù)使的醫(yī)用面罩，以具有過濾盒子的重復(fù)使用的呼吸面。每個(gè)設(shè)計(jì)都由多結(jié)構(gòu)組成，有一用電的熱過濾器和一個(gè)有或沒有無的顆粒過濾器，例nioshn95的過濾器。熱濾器包含一個(gè)由墨烯制成的加熱元件。石墨烯固、柔韌，并具優(yōu)異的導(dǎo)熱性。吸面罩還包括一個(gè)繞鼻子和嘴巴的小室；熱過濾器位該腔室中，并被熱到足以殺死或滅病毒或細(xì)菌的溫度腔室中的恒溫器/或濕度傳感器可用于控溫度和濕度。根據(jù)恒溫器的測量，可以通過啟動(dòng)停止加熱元件來制溫度。濕度也可根據(jù)傳感器反饋進(jìn)控制?？梢酝ㄟ^裝可選的呼氣閥/或其中的小型電動(dòng)風(fēng)扇來進(jìn)行此調(diào)整。氣閥的開度可以動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)。外，如果安裝了風(fēng)，風(fēng)扇的速度可以動(dòng)控制。呼吸面通過usb連接進(jìn)行電氣連接。連后，電源開關(guān)/控制模塊用于打開和關(guān)閉備，并通過多個(gè)預(yù)的設(shè)置調(diào)整設(shè)備加熱或濕度程度。源通過usb電纜發(fā)送到加元件，然后加熱備。內(nèi)置微處理器控制設(shè)備中所有操作，包括設(shè)置、加熱、濕調(diào)節(jié)，和操作時(shí)間。附圖說明19.圖1展示了本明書優(yōu)選實(shí)例中電子加熱n95一次性或可重復(fù)使的呼吸面罩的等距視圖可更換過濾器的視圖。20.圖2展示了本明書的兩個(gè)示例實(shí)施例中的n95一次性或可重復(fù)用的呼吸面罩的過濾層橫截面圖。21.圖3展示了在說明書的優(yōu)選實(shí)例中應(yīng)用于人面部n95一次性或可重復(fù)使用的呼吸面罩后視圖、前視圖側(cè)視圖。22.圖4展示了本明書優(yōu)選實(shí)施例的加熱元件的多個(gè)面及其與電源開和溫度控制器芯片連接的分解立體。23.圖5展示了本明書優(yōu)選實(shí)施例的n95一次性或可重復(fù)使用的呼面罩的加熱調(diào)節(jié)流程圖24.圖6展示了本明書的示例性實(shí)例中的電子加熱可復(fù)使用呼吸面罩等距視圖。25.圖7展示了本明書的示例性實(shí)例中的電子加熱一性或可重復(fù)使用醫(yī)用面罩的等距正圖。具體實(shí)施方式26.本文使用的詞僅出于描述特定施例的目的，并不在限制本發(fā)明的圍。如本文所用用詞“和/或”包括一個(gè)或多相關(guān)列出的項(xiàng)目任何和所有的組合。如本文用詞匯“包括”和/或“包含”指列所述特征、步驟操作、元件和/或組的存在，但不排存在或添加另外一或多個(gè)其他特征步驟、操作、元素組件和/或其組。除非另有定，否則本文使用所有詞匯(包括技術(shù)和科學(xué)語)與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的通技術(shù)人員通常解的含義相同。這個(gè)可以進(jìn)步理解成，諸如常用字典中定義詞匯，應(yīng)被解釋為有與其在相關(guān)技術(shù)本發(fā)明的上下文的含義一致的含，除非在此明確定，否則不會(huì)以理想或過于形式化的式去理解。在描中，自然公開了許技術(shù)和步驟。其中每一個(gè)都具有單的好處，并且每個(gè)也可以與其他一或多個(gè)，或者在一情況下，所有其公開的技術(shù)結(jié)合用。因此，為了清起見，本描述將避以不必要的方式復(fù)各個(gè)步驟的每可能的組合。然而在閱讀說明書和權(quán)要求時(shí)應(yīng)該理解樣的組合是完全本發(fā)明和權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的。27.在以下描述中出于解釋的目的闡述了許多具體細(xì)以提供對(duì)本發(fā)明透徹理解。然而顯易見的是，對(duì)于領(lǐng)域的普通技術(shù)員來說，也可以在有提供這些具體細(xì)的情況下實(shí)現(xiàn)本明。本發(fā)明應(yīng)被為只是一個(gè)示例，不旨在將本發(fā)明限為提供的附圖或述所示的具體實(shí)例?，F(xiàn)在將通過描參考的附圖來展示發(fā)明的優(yōu)選的或替代的實(shí)施例子28.本說明書提供于具有主動(dòng)電子制的高溫腔室、可的標(biāo)準(zhǔn)被動(dòng)粒子濾器和呼氣閥的呼面罩的新穎設(shè)計(jì)新設(shè)計(jì)提供了針病毒和細(xì)菌空氣傳疾病的增強(qiáng)保護(hù)。些設(shè)計(jì)通過引入外的殺死或滅活毒和細(xì)菌的機(jī)制以呼吸面罩的常規(guī)高顆粒和液滴過濾實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。些設(shè)計(jì)新穎地在佩者的鼻子和嘴巴周的狹窄空間內(nèi)創(chuàng)并保持局部高熱/或濕度屏障。溫度和濕度在佩戴者的臉周圍形成無縫密，有助于殺死和活吸入和呼出空氣的各種病原體；因，溫度和濕度進(jìn)步保護(hù)佩戴者免將病毒傳播到環(huán)境或被環(huán)境中的病毒染。29.設(shè)計(jì)包括與呼面罩的一次性使性、形狀因素和過器類型相關(guān)的所組合。例如，呼吸罩可以是一次性或可重復(fù)使用的平面面罩或三維形的n95呼吸面罩；有嵌入式顆粒過濾或可更換的顆粒過濾層；本說明書描了前三個(gè)示例性施例：具有或不有呼氣閥的呼吸罩、具有或不具有嵌和可更換過濾層醫(yī)用面罩、以及有過濾器盒子的重復(fù)使用的呼吸面。其余的組合實(shí)施對(duì)于本領(lǐng)域的普技術(shù)人員來說都顯而易見的。30.每個(gè)設(shè)計(jì)都由個(gè)層結(jié)構(gòu)組成，層具有帶或不帶無粒子過濾器的有熱過濾器，例如nioshn95無源子過濾器。加熱元可以由石墨烯制。它是一種理想的加熱料，堅(jiān)固、柔韌具有優(yōu)越的導(dǎo)熱和加熱效率。呼吸罩還包括圍繞鼻子嘴巴的腔室；熱濾器位于該腔室，并通過加熱元件加熱到足以殺死或活病毒或細(xì)菌的度。31.位于腔室內(nèi)的溫器和/或濕度傳感器可用控制溫度和濕度。據(jù)恒溫器的測量值，可以過啟動(dòng)和停止加元件來控制溫度濕度也可以根據(jù)傳器反饋進(jìn)行控制。以通過安裝可選呼氣閥和/或其中的小型電動(dòng)風(fēng)來進(jìn)行此調(diào)整。呼氣閥的口大小可以用手或電動(dòng)調(diào)節(jié)。此，如果安裝了，風(fēng)的速度可以用電動(dòng)制。呼吸面罩通usb電纜和電源連接。連后，電源開關(guān)/控制單元可用于開和關(guān)閉設(shè)備，通過多個(gè)預(yù)設(shè)置一個(gè)占空比頻繁開來調(diào)整設(shè)備的加熱濕度水平。電源過usb電纜被送到加熱元件，然加熱元件開始加熱設(shè)備內(nèi)置微處理芯片制設(shè)備中的一切包括預(yù)設(shè)、加熱、度調(diào)節(jié)、操作定時(shí)等。32.為方便起見，本說明書的下文，術(shù)語“呼吸面罩”和“面罩”被認(rèn)為可與“設(shè)備”互。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，呼吸面罩采與典型的nioshn-95一次性或可重復(fù)使的呼吸面罩的形和式樣，并且類地操作。該裝置由層無紡布層組成，些無紡布層可能有或不具有顆粒濾層和形狀支撐層顆粒過濾層中的過片是可更換的。設(shè)備在用戶面部圍形成密封空間，防止病原體進(jìn)入感用戶或泄漏出去染其他人。此外在鼻子和嘴巴區(qū)域圍有一個(gè)帶有溫度濕度控制機(jī)制的熱過濾器，在那創(chuàng)建一個(gè)腔室，殺或滅活試圖進(jìn)入或開的病原體。與有的加溫口罩不，本說明書的熱腔可以達(dá)到55℃至100的高溫，足以殺死病原體而不對(duì)使用者的面部成傷害。當(dāng)用戶主動(dòng)吸時(shí)，溫度會(huì)殺進(jìn)入鼻孔或嘴巴病原體。即使在設(shè)的低溫度設(shè)置檔也高于室溫的，這溫度仍然可以抑病原體的活動(dòng)以降感染風(fēng)險(xiǎn)。該高溫屏障在面罩內(nèi)的室內(nèi)形成，其大和形狀可以通過兩垂直的鼻夾進(jìn)行調(diào)。這使高溫度屏集中在病原體進(jìn)的重要開口-鼻孔和嘴巴。還有一個(gè)可的呼氣閥，它可排出呼氣中的水和熱量，同時(shí)過濾入的空氣。該閥門提高長時(shí)間佩戴舒適度。閥門操可由中央控制電路腔室內(nèi)的濕度傳感控制。呼氣閥的制可以調(diào)節(jié)腔室的濕度，可以將濕提高到足以殺死或活病毒和細(xì)菌的度水平。33.一次性或可重使用的n95呼吸面罩，尤是fda批準(zhǔn)的醫(yī)用n95呼吸面罩，通常由醫(yī)療工業(yè)專業(yè)人員佩。但是，如果不用呼氣閥選件，普大眾也可以在大流期間佩戴。如果用呼氣閥選項(xiàng)，要沒有生病，任何都可以佩戴。34.niosh空氣濾等級(jí)是美國國職業(yè)安全與健康究所(niosh)對(duì)過濾式呼吸面罩的分類。級(jí)描述了該設(shè)備護(hù)佩戴者免受空中灰塵和液滴侵害能力?？諝鈨艋裘嬲?apr)裝有微粒過濾器元。niosh顆粒物呼吸面等級(jí)最低效率水平包n95、r95、p95(95％)、n99、、p99(99％)、n100r100、p100(99.97％)。于過濾器針對(duì)0.3的最具穿透力的顆粒尺進(jìn)行了測試，因此具p100分類的apr在去除這種寸的顆粒方面的率至少為99.97％。尺寸小和大于0.3μm的顆粒以大99.97％的效率過濾。管小于0.3μm的顆以更高的效率過是違反直覺的，但于niosh測試的過濾器，在此尺寸下過濾效果影響最的力(氣溶膠撞擊、攔截?cái)U(kuò)散)最弱。任何2.5μm的粒都稱為pm2.5。因此，n95比pm2.5過濾更有效。35.本說明書中的穎設(shè)計(jì)可以在考其他實(shí)施例的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。一個(gè)例性實(shí)施例是類似次性或可重復(fù)使的醫(yī)用面罩。面具有與普通醫(yī)用面對(duì)應(yīng)的多層結(jié)構(gòu)，且以相同的方式作。但是，與普n95一次性或可重復(fù)使用的呼吸面罩有個(gè)主要區(qū)別：(1)過濾層(如果選的話)集成到設(shè)中且不可更換；(2)無呼氣，防止液體呼吸沫逸出閥；(3)平整柔韌、無支撐層(4)它的邊緣不能在鼻子和嘴周圍形成緊密的密封，這味著病原體仍然以從側(cè)面進(jìn)入，然水平的金屬鼻夾以調(diào)整面罩的頂部緣以更好地適應(yīng)部和鼻子。但是內(nèi)置的高熱過濾器然能夠殺死潛入的原體并防止用戶病；(5)腔體可調(diào)節(jié)，水平鼻夾成在設(shè)備中。面罩實(shí)施例供衛(wèi)生專業(yè)人員公眾使用。面罩常適合生病的人，為此面罩可防止液滴通過呼吸)污染周圍環(huán)境。36.另一個(gè)示例性施例是可重復(fù)使的呼吸面罩，其功也類似于一次性可重復(fù)使用的n95呼面罩。但是，還其他關(guān)鍵區(qū)別：(1)外層和內(nèi)層材由完全不同的材料(例橡膠、塑料或金)制成，可以水洗；(2)其他實(shí)施的過濾層配置在呼氣閥熱層之間的過濾盒子。當(dāng)過濾器損或過期時(shí)，可以松更換過濾器盒子而無需進(jìn)行不必的改動(dòng)。這種類的呼吸面罩非常適專業(yè)行業(yè)的人員使用醫(yī)療行業(yè)或空氣顆粒物存問題的行業(yè)。雖普通大眾也可以佩戴此實(shí)施例但由于成本和缺便攜性，它并不想。37.最近在其他保產(chǎn)品中使用的一加熱產(chǎn)品，例如按眼罩，也是基于墨烯的。石墨烯是單層原子上以二晶格形成的碳的素異形體。除碳外還可能存在銀顆粒將薄層電阻降低158.7ωsq-1。它是一種強(qiáng)度高重量輕且柔韌的材料，有出色均勻的導(dǎo)性，因此可靈活帶。它也被認(rèn)為是間隙半導(dǎo)體，有助265導(dǎo)電性和運(yùn)行效率(低電和即時(shí)響應(yīng))。它也可在短時(shí)間內(nèi)加熱到高，使其優(yōu)于其他有的加熱器。這得基于石墨烯的加器成為各種可穿戴熱應(yīng)用的有希望潛在候選者?，F(xiàn)是時(shí)候?yàn)獒t(yī)用呼吸罩應(yīng)用加熱特性了38.芯片或電路還用于主動(dòng)調(diào)節(jié)溫和/或濕度以保持預(yù)設(shè)值。恒器和/或濕度傳感器也可用檢測呼吸面罩腔內(nèi)的溫度和濕度現(xiàn)有的解決方案不用于本說明書中的明因?yàn)槟切┰O(shè)備有控制濕度的手，并且永遠(yuǎn)無法在設(shè)備或身體造成不損害之前，其溫達(dá)到足夠高的水。由于殺死病毒和或細(xì)菌病原體所需增的溫度和額外的度監(jiān)測，醫(yī)用面和呼吸面罩需要增本說明書中所述的的溫度調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)。39.目前的研究告我們，在由一種毒(如covid-19冠狀病毒)引起的氣傳播疾病大流行期，確診的感染病數(shù)會(huì)與平均溫度時(shí)上升，最高達(dá)到8.72℃，然后隨著溫度升高反下降，這是因?yàn)椴〉姆€(wěn)定性會(huì)隨著度上升而下降。2003年非爆發(fā)期間，香港氣每升高1攝氏度，確診病例數(shù)就會(huì)下降3.6。如果氣可以幫助我們降病毒的傳播能力環(huán)境穩(wěn)定性，那么播鏈或許可以被此打破。40.一項(xiàng)研究表明在較高溫度下，度僅影響病毒的存時(shí)間，而不影響感染能力。sars狀病毒也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)。sars在4℃下保持穩(wěn)，但在37℃下三天后失去活性，在70℃下只能活15分鐘。這些研究普遍受的結(jié)論是covid-19病毒對(duì)熱感。當(dāng)暴露在56℃(132.8°f)的溫度下30分，或在更短的時(shí)內(nèi)暴露在更高的溫下時(shí)，冠狀病毒有效地滅活。然而一些研究還表明病毒被加熱到60℃(140°f)一小時(shí)后仍能夠復(fù)制。一般說，92℃(197°f)的溫度15分鐘56℃(132.8°f)的30分鐘更有地實(shí)現(xiàn)6-log的減少。41.關(guān)于冠狀病毒相對(duì)濕度和空氣度下的存活時(shí)間(以小時(shí)和天為單)的研究，我們知道以所有條件在40℃(104°f)下的存活時(shí)：不銹鋼上的冠病毒在rh(濕度)為20％的存活時(shí)超過120小時(shí)；在50％rh超過24小時(shí)；在80％rh下不到小時(shí)。在這種情下，70℃(68°f)和80％rh高溫和高濕度可會(huì)顯著降低病毒的活時(shí)間不到幾秒。42.因此，在本說書的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，腔室內(nèi)的濕設(shè)置為保持在80％rh；而溫度設(shè)為四個(gè)預(yù)設(shè)值-37℃(98.6°f)、56℃(132.8°f]、70℃(68°f)和92℃(197°f)。溫度設(shè)置濕度設(shè)置的其他意組合可以包括在說明書的其他實(shí)例中。始終需要在擇更高的溫度和度之間進(jìn)行平衡考慮。43.所有實(shí)施例都用由基于石墨烯加熱元件加熱的腔。也可以使用其加熱器件和加熱材。如前所述，石烯堅(jiān)固、靈活，具有出色的導(dǎo)熱性此外，它會(huì)在短時(shí)內(nèi)(約5秒)內(nèi)升溫至高溫?zé)o論形狀如何(例如，面或彎曲)，其特性都可使整個(gè)產(chǎn)品的溫分布均勻。在另外個(gè)不同的實(shí)施例，溫度偏好可以設(shè)為三個(gè)預(yù)設(shè)值，中電源開關(guān)隨著按一次按鍵而切換設(shè)值。所有溫度設(shè)都能夠抑制病原，最低設(shè)置為普室溫(28℃)，中間設(shè)置為至少55℃以死病原體，最高度設(shè)為65℃。該設(shè)備有可能達(dá)到達(dá)100℃的溫度的。44.用于加熱的電通過usb電纜連接供應(yīng)到個(gè)實(shí)施例的電源座。低壓(5v)用于為設(shè)備供電由于功耗低，用池的話該設(shè)備可持續(xù)工作數(shù)小時(shí)甚一整天。連接usb電的電源開關(guān)在本明書的不同實(shí)施例間是可以互換使的。由于使用usb纜，用戶可以利筆記本電腦等設(shè)備usb為設(shè)備供電。此外，將設(shè)備連到usb供電的移動(dòng)電源/充電，可以帶來允許設(shè)備被攜帶到任何地方的便性。電源開關(guān)有一個(gè)簡單開/關(guān)按鈕，可以打開關(guān)閉設(shè)備。如前所述，以按下按鈕來更溫度設(shè)置，用戶以在操作期間通過下on/off按鈕來行選擇用于加熱電能通過usb電纜連接供應(yīng)到每個(gè)實(shí)例的電源插座。低(5v)用于為設(shè)備供電。由功耗低，用電池話該設(shè)備可以持續(xù)工作數(shù)小時(shí)甚一整天。連接usb電纜的源開關(guān)在本說明的不同實(shí)施例之間是可以互換用的。由于使用usb電纜用戶可以利用筆本電腦等設(shè)備的usb為設(shè)備供電此外，將設(shè)備連到usb供電的移動(dòng)電源/充電寶，以帶來允許該設(shè)備被帶到任何地方的攜性。電源開關(guān)一個(gè)簡單的開/關(guān)按鈕，可以打開和關(guān)閉備。如前所述，以按下按鈕來更溫度設(shè)置，用戶可在操作期間通過按on/off按鈕來進(jìn)行選擇。45.此外，設(shè)備實(shí)了溫度恒定功能以確保根據(jù)用戶的好，面罩可以保在一個(gè)恒定溫度上該恒定溫度由連到電源開關(guān)的溫控制器芯片通過導(dǎo)發(fā)送信號(hào)來維持。種保持恒溫的能是設(shè)備中的一個(gè)序控制的，該程序據(jù)溫度控制器芯片傳感器的溫度讀打開和關(guān)閉加熱件。該器件的電源作設(shè)置在與時(shí)間相的配置文件下，為溫度調(diào)節(jié)、安和可編程操作的附手段。因此，設(shè)備以在一段可編程設(shè)置的時(shí)后關(guān)閉。46.此外，本說明里的設(shè)計(jì)可以用其他的應(yīng)用中。這括允許用戶在極溫度的環(huán)境中呼吸暖的空氣，幫助部護(hù)理、按摩、持熱過濾器所在面周圍的水分等等。47.圖1展示了本明書的一個(gè)優(yōu)選施例中的電子加熱n95一次性或可重復(fù)使用的呼吸面罩的距視圖和可更換過濾器的前視圖呼吸面罩(100)的前部具有外保護(hù)層(113)，其邊形成圍繞面部的封，特別是圍繞鼻、嘴巴和下巴區(qū)域。呼吸面罩兩側(cè)具有彈性帶(104)，圍繞戶的耳朵放置。著呼吸面罩(100)的頂部邊緣置一個(gè)薄的水平屬鼻夾(106)。該夾子(106)可通手動(dòng)捏夾子(106)繞鼻梁曲。呼吸面罩(100)還具有助鼻夾，以下稱為部垂直鼻夾(108)，它位于吸面罩(100)的內(nèi)部并沿使者的鼻子彎曲垂直兩個(gè)鼻夾(106、108)是調(diào)節(jié)的，以便更地定制貼合用戶面。調(diào)整水平和垂直鼻夾(106、108)的合效果可以在呼面罩(100)和鼻子和嘴部區(qū)域周圍人臉之間形成小腔室112)。呼氣閥(110)位于鼻(106、108)下方，其與對(duì)齊以用于吸氣/呼氣在腔室區(qū)域(112)內(nèi)，有一由石墨烯或其他加材料制成的嵌入式加熱元件114)。兩個(gè)鼻夾(106、108)、氣閥(110)和加元件(114)在鼻子和嘴周圍熱過濾器的功能是必不可少的；將在以后的段落和中解釋。裝置(100)具有持機(jī)構(gòu)(130)以裝和更換可更換無源粒子過濾器件(132)。在本說書的一個(gè)實(shí)施例，可更換濾片(132)與內(nèi)層(102)是一體的，這些層是同更換的；這將在后的段落和圖2中指出。過濾器前視圖顯展示與腔室(112)和加元件(114)的形相匹配的形狀。濾片(132)位于內(nèi)層(102)和加熱元(114)之間，可具有單層或?qū)尤蹏姛o紡布層；將在后面的段落和圖2中解。48.加熱元件(114)通插座(116)供電，該插座(116)通過usb插座接器(118)連接到usb電纜120)。電源開關(guān)(122)通過下開/關(guān)按鈕(126)來控加熱元件(114)的操作。了打開設(shè)備(100)之外，還以按下on/off按鈕(126)以調(diào)節(jié)通過三個(gè)led燈(124)顯的加熱水平。電纜(120)具有usb電源連接器(128)可以連接到帶有usb插的設(shè)備，例如記本電腦、移動(dòng)源或插座插頭。49.具有加熱元件(114)和環(huán)傳感器的腔室(112)解決了有呼吸面罩的先提到的問題。盡管多數(shù)呼吸面罩(即n95和可重使用的)在邊緣周圍都緊密貼合的物理密封但不能保證病原在物理密封處完被阻擋。如果呼吸罩安裝不當(dāng)和/或在使用過程中需要整安裝，這可能會(huì)致與設(shè)備(100)的額外接觸，從而允病原體進(jìn)入并感用戶。此外，受染的手的物理接觸病原體滲透入設(shè)備一種方式(100)。腔室(112)周圍高溫度可以在病體感染用戶之前抑制和死病原體。溫度置可通過電源開(122)進(jìn)行調(diào)節(jié)；這和傳感器將在以后的落和圖4中解釋。50.優(yōu)選實(shí)施例中裝置(100)設(shè)計(jì)為一次性的可重復(fù)使用的，因外層(113)的無紡布捕獲任病原體。雖然它一定程度上可以復(fù)使用，但其有效逐漸降低。捕獲在層(113)上的病原體也可以在置(100)上存活一段時(shí)。處置前的時(shí)間長度能取決于制造商定的推薦指南。而，如果優(yōu)選實(shí)施中的裝置(100)被液外的液體分泌物(例如，血液、粘)污染，則裝置(100)，包括熱過濾器(114)之后要處理掉。在示性實(shí)施例中，裝置(100)是由可重復(fù)使用和使用后洗的不同材料(例如橡膠或塑)制成。在描述圖6的未來段落中概述了該實(shí)例。51.優(yōu)選實(shí)施例允可更換的過濾片(132)，其以放置在一個(gè)夾持制(130)中。這樣做可以長呼吸面罩(100)的使用壽命在另一個(gè)實(shí)施例，過濾片(132)被設(shè)置在裝(100)內(nèi)部。過濾片(132)在制造過程就放置在過濾器子(130)當(dāng)中。結(jié)果如果需要更換的，設(shè)備(100)就只好被完全丟棄。樣可以防止不必要的開和病原體傳播可能的帶有可更過濾器的一次性或重復(fù)使用的n95設(shè)備(100)。外，在制造過程中成的過濾片(132)可以精確地放置在裝置(100)中并分發(fā)之前進(jìn)行檢。52.在又一個(gè)示例實(shí)施例中，不使過濾片(132)。這可能會(huì)降低一些效性和保護(hù)，因?yàn)檫^器部件(132)在捕獲大部分空傳播的粒子；然，腔室(112)中的熱過濾已經(jīng)足以殺死進(jìn)的病原體了。此外無紡布外層(113)仍然可以捕獲液滴一些空氣傳播的子。53.水平鼻夾(106)通縫合或用粘合劑置在裝置(100)上。該夾子(106)放置在裝置(100)的外側(cè)，管它也可以像垂鼻夾(108)一樣放置在面罩內(nèi)。內(nèi)垂直鼻夾(108)也可以置在面罩的外側(cè)但這可能會(huì)在安裝備時(shí)導(dǎo)致額外的不必要的改動(dòng)。不夾子(106、108)的位置如，都可以相應(yīng)地整以幫助在人的鼻子周圍形成室(112)并且還確保裝置(100)能更好地在人的面周圍形成緊密貼合的密。這將在以后的落和圖3中提到。54.對(duì)于一般具有康意識(shí)的人，呼閥(110)395允許空氣自由地循環(huán)過面罩，同時(shí)過濾有物質(zhì)。這增加了戶長時(shí)間的舒適，因?yàn)槔淠蜔崃繒?huì)迅速積聚。使用動(dòng)或電控呼氣閥(110)，腔室(112)內(nèi)的度可以保持在預(yù)水平。如果閥門度很小，它會(huì)在室(112)內(nèi)產(chǎn)生過高的濕度，因呼出的蒸汽會(huì)積聚；否則濕度會(huì)降低。在個(gè)替代的實(shí)施例，裝置(100)沒有呼氣閥(110)，這與圖中的示例性面一致。在該實(shí)施中沒有呼氣閥(110)更適合于病人，因?yàn)樗苑乐癸w沫離開門(110)，其中可能含有傳染性原體。因此，缺少該瓣(110)將防止感染和疾病傳到周圍區(qū)域的其他。在其他實(shí)施例中，可以將微風(fēng)扇連接到呼氣(110)以更好地排出濕氣這種風(fēng)扇的使用將與替代濕度傳器相關(guān)聯(lián)，該濕傳感器將在后面段落和圖5的描述中進(jìn)行解釋。55.在另一個(gè)代替施例中，呼吸面/面罩裝置(100)在呼氣閥區(qū)域周使用過濾器盒子。這通會(huì)簡化裝置(100)的過濾器更過程。然而，從遠(yuǎn)來看，更換過濾器盒子的本可能很高。另，濾器盒子的重也可能使裝置(100)的重量降低，尤其是選實(shí)施例中的一性或可重復(fù)使用n95呼吸面罩的重量。這可能會(huì)在面部側(cè)留下開口，讓原體進(jìn)入。因此這種過濾器盒子的用將與圖6的示例性施例中概述的替可重復(fù)使用的呼吸罩設(shè)計(jì)一起應(yīng)用56.優(yōu)選實(shí)施例中彈性帶(104)通過粘合劑、合線、或訂書釘在吸面罩/面罩(100)的側(cè)面上定就位。然而，獨(dú)使用帶子(104)的彈性進(jìn)行調(diào)整能會(huì)減少呼吸面罩/面(100)的用戶數(shù)。此外，如彈性帶(104)需要通過常規(guī)的雙重纏繞方式進(jìn)步調(diào)整以進(jìn)行裝，則可能影響設(shè)(100)的功能完整性。在代替實(shí)施例中，吸面罩/面罩(100)的側(cè)面有用于帶子(104)的調(diào)，以正確地貼合在用戶周。57.在本說明書的他代替實(shí)施例中加熱裝置(100)可以應(yīng)用于其他非療用途，包括極端溫環(huán)境(即寒冷天氣)、面部理或按摩、面部域周圍的濕度水平維持，等等需要對(duì)裝置(100)的各種部件行若干改進(jìn)以適這種用途。因此除了用于抗毒目的的新型熱濾器之外，在其應(yīng)用中使用該裝置100)也是有好處的。58.圖2展示了n95一次或可重復(fù)使用的濾層的橫截面圖，們分別用在本說明書中呼吸面的兩個(gè)示例性實(shí)案例中。但是，并僅限于這兩個(gè)具實(shí)施例。子圖(a)圖了設(shè)備中過濾層(202)是一單層的一個(gè)實(shí)施例外層(113)可以由無紡織物成，該無紡布疏織物過濾可見的粒和可能含有病原例如，來自打噴嚏咳嗽的人)的懸浮在空氣中的滴的水氣。可選支撐層(210)可以安裝在熱元件層(114)的外部支持向裝置提供結(jié)構(gòu)完性。過濾片(132)放置在加元件層(114)里面。內(nèi)層(102)和過濾(202)都是獨(dú)立層，或者是可更過濾片(132)的一部分，可以期被更新從而延裝置的使用壽命。內(nèi)層(102)可以與濾層(202)重疊，過濾層(202)由過濾氣中的微小顆粒的單一無紡布噴材料制成。內(nèi)(102)可以是吸收呼出液的無紡布親水織物層。內(nèi)層(102)有時(shí)也稱為面罩層，尤是當(dāng)它獨(dú)立于過濾層(202)時(shí)。59.子圖(b)展了在內(nèi)部之間具多層(102)和加熱元件(114)間過器的實(shí)施案例。過濾層(202)包含于較粗顆粒的兩過濾層(206)，以及用較細(xì)顆粒的碳層(208)。此，碳層(208)還提供對(duì)氣味蒸汽的防護(hù)。與子(a)一樣，內(nèi)層(102)和多層濾器(206、208)共同構(gòu)成濾片(132)，可定期更換前面子圖中的其他三層114、210、113)的描述也用于此。60.該圖中描述的有層被認(rèn)為都是熱的。所以它們能承受高溫而無燃的危險(xiǎn)。因此，本明書中器件的溫升高(在55℃和100℃之間)對(duì)于些層將不是問題。這個(gè)度可以用溫度控器芯片來調(diào)節(jié)；將在以后的段落和中進(jìn)一步提及。61.盡管過濾器件(132)被認(rèn)是可選的，但對(duì)那些業(yè)內(nèi)精通工藝人來說，結(jié)合起來使用是較明顯的。想要完全阻塞呼吸的放空間，并仍然能處理空氣傳播的病體時(shí)，過濾片是不可少的選擇。對(duì)于子圖(b)中所示的實(shí)施例尤其如此，為它還可以抵御氣和臭氣。此外增加該層不太可能顯著增加設(shè)備的重。但是，過濾層能會(huì)導(dǎo)致呼吸阻，使某些用戶使用難。在本說明書其他實(shí)施例中，以存在一種具有低密度的過濾器以允許更好的透氣性?？梢酝ㄟ^在其他niosh批的呼吸面罩中找不同等級(jí)的過濾器來完成。需注意的是，如果濾片(132)不符合niosh標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)備可能就不會(huì)符合niosh標(biāo)準(zhǔn)62.用于過濾器202)的熔噴工藝是將聚合制成小的微米或米纖維細(xì)絲，然后將其整合為無布。這聚合物熔并用熱的高速氣擠出。將纖維吹到動(dòng)的基材上以形成粘合網(wǎng)。使用具熱塑性的聚合物其中聚丙烯是最常的一種。用于熔噴其他材料是聚苯烯、聚氨酯、63.聚乙烯等。除過濾之外，熔噴物還被用作衛(wèi)生用、服裝產(chǎn)品和藥輸送的吸收劑。熔纖維因其效率、孔隙率和高容量被認(rèn)為是過濾的理選擇。該工藝本身其他優(yōu)點(diǎn)是簡單高效，并且不使任何危險(xiǎn)化學(xué)品。前所述，用于過濾層202、206、208)的熔噴纖能夠承受該設(shè)備要產(chǎn)生的高溫以便殺死病原體64.在代替實(shí)施例，過濾片(132)浸泡在藥液。過濾器可以用各材料浸泡，包括薄荷或藥，如板藍(lán)根液提取物(一種來自靛藍(lán)根的化合)。最終，氣味的類型決于用戶的偏好65.通過浸泡過濾(132)，它為呼吸面罩/面增加了一種對(duì)使者來說更舒適的芳香氣味。還允許用戶更輕地呼吸，而不會(huì)損在呼吸面罩/面罩周圍形成的密封。但是浸泡過濾器可能損害其過濾空氣的結(jié)構(gòu)的功能。因，最好將藥液噴灑過濾器上，而不浸泡它。至少，泡過的過濾器在插設(shè)備之前應(yīng)該完全燥。66.處理面罩周圍水分對(duì)于確保長間使用該裝置是必可少的。然而，說明書的優(yōu)選實(shí)施被設(shè)計(jì)為一次性或可重復(fù)使用的首先，過濾層(202)捕獲病原體的效率會(huì)著時(shí)間的推移而低，如前面在前的段落。性能下降能是由于內(nèi)部水分積累呼吸面罩，其是呼氣閥周圍區(qū)域。此外，過濾件(132)可以在兩年失效。因此，可換的過濾器件(132)意味著該裝置其余部分仍然可以使，而無需整個(gè)更。67.其次，內(nèi)層102)的親水織物層保證了氣的冷凝結(jié)水不接觸到使用者的皮膚。這種水分排出得力于本說書優(yōu)選實(shí)施例中呼氣閥。此外，來加熱元件(114)的熱可用于干燥該內(nèi)(102)中的水分，特別是如果溫度置處于較高的時(shí)候。層(102)的親水特性在允許裝長時(shí)間佩戴方面揮了作用。然而內(nèi)層的(102)隨著使用時(shí)間的延長，吸收分的效果逐漸降，這也是為什么裝置的優(yōu)選實(shí)施例認(rèn)為是一次性的或通過可更換的過器重復(fù)使用的另個(gè)原因。68.盡管是可選的但支撐層(210)有利于維持置的整體結(jié)構(gòu)。在選實(shí)施例中，這可以應(yīng)用n95呼吸面罩的物理密封周圍，以防止空中可能含有病原體的顆粒。在一個(gè)實(shí)施例中，撐層(210)可以是緩沖層，其可為用戶提供長時(shí)間使用的適感。這將更適于可重復(fù)使用的吸面罩實(shí)施例，因它可以更好地支撐沖的額外重量。69.圖3顯示了本明書的優(yōu)選實(shí)施例中在人臉上的n95一次性或可復(fù)使用呼吸面罩的后視、前視圖和側(cè)視。設(shè)備腔室(112)、鼻夾(106、108)、呼氣閥(110)和加熱元(114)的所有描述也適用于。子圖(a)顯示了呼吸罩/面罩腔室(112)的后圖。子圖(b)說明了圖505呼吸面/面罩腔室的前圖，顯示鼻子(302)與鼻(106,108)對(duì)齊，嘴(304)與呼氣閥110)對(duì)齊。70.子圖(c)展了具有兩個(gè)實(shí)施的腔室的兩個(gè)側(cè)視：一個(gè)沒有一個(gè)呼氣閥(110)，另一個(gè)帶呼氣閥(110)。該子圖中的個(gè)實(shí)施例都顯示了室(112)的確切位置，腔(112)形成在用戶的鼻子(302)和嘴巴(304)周圍外層(113)被示為在裝置的下與下巴相接。71.本設(shè)計(jì)的主要點(diǎn)是加熱過濾器設(shè)置在面部最容易播疾病。此外，熱是集中在鼻子和巴區(qū)域周圍的局加熱，而不是加整個(gè)設(shè)備。這將有于減少保持設(shè)備運(yùn)所需的功率，這味著它可以運(yùn)行長時(shí)間，這將在以的段落中還會(huì)再次及。72.如前所述，鼻(106、108)必須相應(yīng)地手調(diào)節(jié)以提供每個(gè)戶都具有最佳的安裝和對(duì)病原的保護(hù)。鼻夾子(106、108)由柔金屬條制成，例鋁、鋅或薄鋼。更重要是，鼻夾子(106、108)的整是調(diào)整熱障將其周圍形成的腔室(112)的形狀關(guān)鍵。子圖(c)中的側(cè)視圖示了圍繞人的鼻子(302)成形的垂直鼻夾(108)，鼻夾在鼻尖(302)下方彎曲這有助于進(jìn)一步將障限制在面部的外部開-鼻子(302)和嘴(304)的鼻。在一個(gè)替代的實(shí)例中，在嘴部(304)的下方有第個(gè)鼻夾子，可對(duì)進(jìn)行調(diào)整從而貼合戶的面部并形成好的腔室(112)和物密封。腔室(112)還可以將氣加熱到特別高的度；比如，如果需要90-100的非常高的溫度來滅活某些型的病毒。然而，如讓加熱元件(114)可直接接觸用戶的膚或面部，這可能導(dǎo)致不適或燒傷73.圖4展示了加元件的多層的分等距視圖，并且其本說明書優(yōu)選實(shí)例中的電源開關(guān)和控芯片的連接。而，但我們并不圖在于限于這個(gè)特的實(shí)施例。子圖(a)明了加熱元件(114)的那一。最上層是石墨烯(402)，用來通過層壓與具有脂材料的石墨烯(404)耦合。屏蔽層(406)位于石片(404)下方，用來阻擋自加熱絲(408)的電磁輻射。熱絲(408)盤繞成與加元件(114)配合的鋸齒。該電線(408)在接收電力產(chǎn)生熱量。后蓋板(410)放置在這些層下方，其以用作石墨烯加元件(114)的支撐層或整體層。74.在所有主要實(shí)例中，石墨烯(402)膜片被為是理想的加熱元(114)(即一次性和可重復(fù)用的面罩、n95呼吸面罩其他呼吸面罩)由于其低電所需的操作、高穩(wěn)態(tài)度、超快響應(yīng)和色的靈活性。此，它的生產(chǎn)成本也高。在5v外加壓下，隨時(shí)間變的溫度曲線在5秒內(nèi)呈現(xiàn)出65℃的穩(wěn)態(tài)溫度。溫度曲線也可以用于具有不同電和持續(xù)時(shí)間的更高溫度它的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密度對(duì)于允許本明書中的設(shè)備的靈性和便攜性是必不少的。石墨烯的(402)分子結(jié)和晶粒取向有助其出色的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。熱元件(114)在其各處具有恒的溫度分布。先研究的現(xiàn)有紅外圖片顯示，論形狀如何，溫分布都是均勻的這種均勻的熱量分與其固有的柔韌性銀顆粒的分布有。石墨烯也被認(rèn)是一種零間隙半導(dǎo)，這有助于其導(dǎo)電和操作效率(即其低電壓和即響應(yīng))。75.石墨烯片(404)由有相似熱導(dǎo)率的金屬膜制成石墨烯(402)?？梢耘c后蓋板(410)一起用支撐層。為了使材(404)補(bǔ)充石墨烯(402)，需要其進(jìn)行校準(zhǔn)以允許熱傳。此外，片材(404)需要具有少50μm的厚度。如果于50μm，則散熱會(huì)弱，并且片材(404)可能太而無法支撐加熱元(114)。76.在代替實(shí)施例，加熱元件(114)可以使用同的金屬用于導(dǎo)電，例如銅和鋼，代替石墨烯402)。改變用于加熱元件材料可能會(huì)影響在導(dǎo)熱性和結(jié)構(gòu)方面的性能正。例如，銅可用其導(dǎo)電性，而鋼用于其結(jié)構(gòu)力量。而，石墨烯(402)通常被為優(yōu)于這兩種金；它的透明度和低層電阻有助于實(shí)現(xiàn)操作所需導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性因此，它可以在通時(shí)幾乎瞬間升溫并在斷電時(shí)迅速冷卻77.本說明書優(yōu)選施例中的后蓋(410)采用基層由塑料或聚酯制，因?yàn)樗哂腥犴g性、重更輕和成本低廉特點(diǎn)。在另一種擇在實(shí)施例中，后(410)由陶瓷制成具有高的結(jié)構(gòu)完性，可以承受高溫78.從加熱絲(408)產(chǎn)的熱量最終被轉(zhuǎn)成通過熱輻射產(chǎn)電波。屏蔽層(406)使用鎳或銅等薄屬來阻擋這種波達(dá)石墨烯(402)。結(jié)果，加熱元(114)可以作為一個(gè)整體中斷地運(yùn)行。這于設(shè)備的溫度調(diào)尤其重要，這將在后的段落中進(jìn)行解。屏蔽層(406)還起到保護(hù)用面部免于接觸可穿透皮膚的電磁波的作用。此，它減少了可對(duì)用戶造成長期害的輻射灼傷的機(jī)。79.在另外一代替施例中，溫度和/或濕度傳器可以作為薄膜層施在加熱元件(114)上。該度傳感器可以放在石墨烯片(404)周圍。它也可以屏蔽層(406)周圍實(shí)施這允許傳感器與熱絲(408)相互作用。這將主要適于更先進(jìn)的呼吸面罩例如本說明書中述的示例性可重使用的呼吸面罩。度傳感器如何工作過程將在后面的落和圖5中解釋。80.子圖(b)圖了連接到usb電纜(120)和源開關(guān)(122)的加熱元(114)。插座(116)、usb纜(120)、usb連接器(118128)、電源開關(guān)(122)電源開關(guān)組件(124、126)的所描述也適用于此插座(116)必須傳導(dǎo)連接到加熱元(114)的導(dǎo)線(412)。中一根導(dǎo)線連接溫度和/或濕度傳感器(414)。81.導(dǎo)線(412)電能傳送到加熱件(114)。更具體地說，它會(huì)電力送到加熱絲(408)。在一個(gè)施例中，導(dǎo)線(412)可以采同軸電纜的形式，有內(nèi)部導(dǎo)電層(可能由銅制)和外層用于絕緣。導(dǎo)線(412)雖短，仍呈現(xiàn)彎曲形狀彎曲的形狀可以節(jié)空間，并且導(dǎo)線(412)可以有地將電能傳送到熱元件(114)而幾乎沒有漏。82.優(yōu)選實(shí)施例中電源開關(guān)具有三溫度設(shè)置開/關(guān)按鈕(126)。此溫選項(xiàng)可通過電源設(shè)置為個(gè)預(yù)備設(shè)置每按下on/off按鈕(126)就會(huì)切換。些預(yù)設(shè)中的每一個(gè)都由個(gè)開關(guān)上的led燈(124)，最(室溫)為藍(lán)色，中間為色，最高為紅色。所溫度設(shè)置都能夠制病原體。最低置為殺死病原體的低溫度(28℃)，質(zhì)設(shè)置為55℃，最高溫度65℃。如前所，溫度可以達(dá)到100℃，但通不使用。然而，述示例性設(shè)置并不旨在限于定的溫度數(shù)字。其他實(shí)施例中，以有不同數(shù)量的預(yù)溫度，范圍從一個(gè)很多。83.設(shè)備的操作可過定時(shí)器進(jìn)行編，該定時(shí)器在一段間后自動(dòng)關(guān)閉設(shè)。除了用于省電，還可以幫助對(duì)設(shè)溫度的監(jiān)管。該備向用戶發(fā)出警告自動(dòng)停止加熱，并還通過橙色燈光(124)向用戶示電池電量低。另一個(gè)實(shí)施例中可以使用閃燈信號(hào)，盡管這能會(huì)消耗太多功。相反，充電時(shí)led燈(124)將閃爍。84.由于電源使用usb(118、120、128)而不是準(zhǔn)的交流電插頭因此可以使用任何usb電源設(shè)進(jìn)行供電，最突的是筆記本電腦或攜式移動(dòng)電源或池。usb連接能在結(jié)合低電壓(5v)方面發(fā)揮用。通過通過usb連接(118、128)結(jié)合低功使用，該設(shè)備可供電幾個(gè)小時(shí)到一天。但是，應(yīng)該意的是，該設(shè)備仍然要遵循必要的電標(biāo)準(zhǔn)，以便安全用連接到呼吸面罩任何設(shè)備。85.在本說明書的他實(shí)施例中，設(shè)可以通過其他方式電。這包括標(biāo)準(zhǔn)頭或本地發(fā)電機(jī)(例，太陽能電池板風(fēng)車發(fā)電機(jī)、手搖柄等)。但是，如果設(shè)備需要連接到些發(fā)電機(jī)，它可不那么便攜。另個(gè)實(shí)施例可以使用備內(nèi)集成的電池。池可以定期充電者更換。對(duì)于后者，前面到的本地發(fā)電機(jī)可以在遠(yuǎn)程使設(shè)備之前為電池電。86.在可選實(shí)施例，加熱元件(114)可以用晶管和一些早期的產(chǎn)中類似的分立電子元件來現(xiàn)。然而，它們可能占用很多空，可能更容易發(fā)生路。電源開關(guān)(122)更有能也由這種分立電子部件制成。同，溫度傳感器(414)可以集成到關(guān)(122)本身中。控制命令以通過導(dǎo)線(412)發(fā)送加熱元件(114)。開關(guān)122)的溫度設(shè)置可以發(fā)送同強(qiáng)度或顏色的信號(hào)以指示預(yù)設(shè)溫度設(shè)置。87.在另外一個(gè)代實(shí)施例中，前面議的濕度傳感器可與溫度傳感器(414)一起工作。另一導(dǎo)線(412)將濕度傳感器連接電源開關(guān)或控制元(122)。溫度和/或濕度傳器(414)將跟蹤連接到加熱件(114)上并相互通信而根據(jù)溫度和濕度確定時(shí)開啟加熱。同，這將主要適用更先進(jìn)的呼吸面罩例如本說明書中概的一些示例性的重復(fù)使用的呼吸罩。濕度傳感器如工作的過程將在以的段落和圖5中解釋。88.圖5說明了在說明書的優(yōu)選實(shí)例中的一次性或可復(fù)使用n95呼吸面罩的加熱調(diào)節(jié)控制流程圖。這些方讓設(shè)備在一致的度下運(yùn)行，同時(shí)節(jié)了運(yùn)行設(shè)備所需電能。在非限制的示例中，內(nèi)置微理器執(zhí)行該方法控制設(shè)備中的一切，括預(yù)設(shè)、加熱、度調(diào)節(jié)和操作定等。當(dāng)用戶打開設(shè)(504)時(shí)，過程502)啟動(dòng)。自然地，加熱呼氣閥也(506)被打開。著溫度逐漸升高，設(shè)備讀電源開關(guān)上配置溫度設(shè)置(508)。然后傳感器通溫度控制器芯片檢測設(shè)備溫度(510)。89.步驟(512)傳感器確定溫度數(shù)是否等于或超過設(shè)。如果是，則閉加熱(514)。由于設(shè)在固定的可編程間段內(nèi)通電，因此驟(516)確定定時(shí)器是否到時(shí)。如果，則電源將關(guān)閉(518)，并且程結(jié)束(520)。90.該過程適用于備的所有主要實(shí)例：一次性或可重使用的平面面罩一次性或可重復(fù)使的n95呼吸面罩和其他可復(fù)使用的呼吸面。通過使用這一系列步驟，設(shè)能夠保持恒定的度，并且可以在定的可編程定時(shí)器期(516)期間這樣做不會(huì)中斷。與溫控制器芯片結(jié)合的感器(510)是確保設(shè)備溫度調(diào)節(jié)的關(guān)。此外，石墨烯導(dǎo)熱性及其升溫度使這一過程的啟幾乎立即生效。如沒有這個(gè)過程，度可能會(huì)繼續(xù)升超過應(yīng)該保持的度；這可能會(huì)導(dǎo)電子功能中斷，面罩造成物理損壞并縮短設(shè)備的使用命。更糟糕的是它可能會(huì)因燒傷觸電而對(duì)面部造成害。91.如前所述，一代替實(shí)施例可以操作過程中包括濕傳感器的功能，與溫度傳感器的(510)功能起工作。如前所，濕度傳感器可以用薄膜層或芯片的形式。濕度感器可用于檢測室內(nèi)的濕度，當(dāng)度低于預(yù)設(shè)值時(shí)啟加熱(508、512)在其他實(shí)施例中該傳感器將與呼氣內(nèi)電池供電的微風(fēng)扇一起工作。雖然可以在首選的n95呼吸面的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)但在先進(jìn)的呼吸面罩中使用可承受更強(qiáng)大的風(fēng)的重量，從而可更好地排出濕氣和加優(yōu)化。92.圖6展示了本明書的實(shí)施例的子加熱可重復(fù)使用吸面罩的等距視。與優(yōu)先選擇的實(shí)例一樣，可重復(fù)用的呼吸面罩(600)在鼻子和嘴圍包含相同的腔室(112)，有源熱過濾器保。該腔室(112)被略微調(diào)整以適合重復(fù)使用的呼吸面(600)的形狀。加熱元件(114)基本上與優(yōu)選實(shí)施例相同。然而，其他組件本上是不同的，并被標(biāo)記為樣。呼吸面罩主(602)由不同的、更堅(jiān)固的材制成，例如塑料橡膠，每次使用都可以清洗?？芍厥褂玫暮粑嬲?600)在呼閥(606)之間的戶面部兩側(cè)還具過濾器過濾器盒子(604)。這些過器盒子(604)代替了優(yōu)選實(shí)例的過濾片(132)，但于相同的目的。優(yōu)選實(shí)例的帶子被分成段和下段的頭帶(608)代替。還一個(gè)額外的頭帶式頭帶(612)，用在用戶頭上更安地放置。頭帶(608)的個(gè)部分通過外部主體(602)兩側(cè)的掛帶(610)附接到可重復(fù)使的呼吸面罩。在重復(fù)使用的呼吸面(600)下方有一個(gè)插座(616)，連接到電源開關(guān)122)的usb插座連接器(118)和接的usb電纜(120)。usb電纜(120)、連接器(118、128)、電源開(122)和電源開關(guān)組件(124126)的所有描述也適用此。93.該實(shí)施例的主特征之一是能夠易地切換過濾器盒(604)。與優(yōu)選實(shí)施例相比，可重復(fù)用裝置(600)的過濾部分與外主體(602)分離。這些濾器過濾器盒子(604)可以在面連接到過濾器架上，并在需要清裝置時(shí)拆下。當(dāng)過濾器盒子(604)不再效時(shí)，可將其丟并更換為新過濾器子(604)。除了易于使用之外它還確保了設(shè)備(600)的更長用壽命?；蛘?，濾器過濾器盒子(604)具有塑外體，其可以打以替換微粒過濾器身，例如圖2中概述的過濾器層。在能上，空氣流入濾器盒子，在那被過濾?？諝獗旧磉^一個(gè)吸氣閥輸送用戶。94.本說明書中的濾器盒子(604)是圓形的。他實(shí)施例過濾器過器盒子(604)可以具有不形狀的過濾器過器盒子(604)，包括但不限于橢圓、矩形等。過濾器可被切割以適合過器盒子(604)的形狀。但是，這形狀取決于制造商。此外需要調(diào)整過濾器子支架以保持過器盒子(604)的形狀。95.可重復(fù)使用的吸面罩(600)不包含圍繞鼻彎曲的鼻夾。不像n95呼吸面罩(優(yōu)選)和罩實(shí)施例中，用呼吸面罩主體(600)的材料不夠柔而不能彎曲。但是，這些子對(duì)于可重復(fù)使的裝置(600)，因?yàn)檫吘壞軌蛟趹裘娌恐車纬赏耆芊獯送?，腔?112)被制成可重使用的呼吸面罩(600)前面的突起形狀，這將合制造商的設(shè)計(jì)96.與一次性醫(yī)用罩或n95呼吸面罩不同，實(shí)施例中的裝置(600)可重復(fù)使用的頭帶，會(huì)因具有在設(shè)備(600)上部和下部兩條帶子，從而加安全。此外，環(huán)頭式頭(612)在用戶頭部放置增加額外的安全。頭帶(608)本身是可調(diào)節(jié)的并且由彈或織物制成。此外，頭(608)可通過使用附接到外(602)的懸掛吊帶(610)拆卸。因此，如果需要，帶(608)可以分開單獨(dú)清洗或換。97.本說明書中的重復(fù)使用的呼吸罩(600)是一種半面罩呼吸面罩。本說明書的另一個(gè)實(shí)例中，可以考慮用鏡片來保護(hù)眼和面部上部——這種類型的裝置被稱為面罩呼吸面罩。然它提供了更好保護(hù)，但面罩可能積聚冷凝，從而阻視力并引起不適在這種情況下，以對(duì)鏡片區(qū)域進(jìn)行和加熱。內(nèi)置的濕傳感器可能能夠測鏡片周圍的濕以激活加熱。98.圖7展示了電加熱的一次性或重復(fù)使用的電子加的等軸視圖和前圖。在本說明書示例性實(shí)施例中醫(yī)用面罩。然而并不意味著僅限于定的實(shí)例。同樣的法也可以應(yīng)用于醫(yī)療用途的面罩子圖(a)顯示了面罩的等距視圖，而子(b)顯示了前視圖。與優(yōu)選施例一樣，面罩在子和嘴周圍包含相同的腔室(112)，由源熱過濾器。加元件(114)基本上與優(yōu)實(shí)施例的相同。在本說書的一些其他實(shí)例中，加熱元件(114)可以使用更宜的材料。面罩(702)的層由無紡布層制，很像優(yōu)選實(shí)施例的n95呼吸面罩。面罩通過彈性耳(704)固定在用戶的臉上，也與優(yōu)選實(shí)施例中呼吸面罩相當(dāng)。還有一個(gè)鼻夾706)隱藏在面罩的頂部邊內(nèi)，它圍繞鼻梁曲。