CN103239815B - 机动空气滤清口罩 - Google Patents
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Abstract
一种机动空气滤清口罩，其气路系统由出气口、阀结构、出气管、出气过滤器、储气囊、气压传感器、安全阀、高压管、打气泵、低压管和进气过滤器构成。通过控制电路和阀结构实现与佩戴者呼吸的协同功能，使佩戴者吸入洁净空气。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携式机动空气滤清装置。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，人类生活的文明程度不断提高，人们的工作、学习、娱乐等活动多通过出行实现，一些“城市病”、“现代文明病”的发病率却在逐渐上升，其中空气质量差是一个主要因素，而机动车辆、建筑工地、工厂、家用电器是造成空气污染的四个主要方面。机动车尾气、中长途传输的沙尘和生物质燃烧是我国城市大气污染的主要来源。城市燃油车辆的与日俱增，以发动机尾气为主要成分的城市有害气体日益浓密，大街小巷笼罩在弥漫的尾气中。许多报道已表明，许多时候大气中颗粒物污染尤其是细颗粒污染比较严重，机动车尾气造成的大气中细颗粒物污染，进一步说明交通污染已成为大气污染的主要来源；如今，整个中国都笼罩在PM2.5的阴霾中。甚至许多媒体已出现“现在汽油车到处污染，没法治理，太分散了”的抱怨。空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫等污染物的浓度日益增加。空气污染物在静风的稳定大气中不能扩散，造成空气质量超标。一些媒体甚至劝告“市民特别是老人和儿童尽量减少出门”。空气污染严重，口罩成出行必备品。面对这日益严重而又无法缓解的空气污染增速，弱势群体唯一可以作为的只能是戴一副口罩，以期过滤有害气体，城市里随处可见戴着口罩的路人。然而普通口罩只能滤除一部分可吸入颗粒物，对以尾气为主要成分的有害气体其实无济于事，在很多时候人们还是会受到空气污染的侵害。例如骑车或步行出行，在弥漫着发动机尾气的道路上，呼吸问题变得更加突出。一方面，是因为大气的PM2.5及以下中细颗粒物污染成分的扩大，另一方面，是目前的口罩均为被动式过滤，不具备中细颗粒物的过滤能力。因为是被动式过滤，如果通过诸如加密、增厚织物的措施来提高其过滤中细颗粒物能力，就会同时造成呼吸困难。这样，本来简便易行的口罩也变成了弊端百出的装备。因此，一方面要解决高效过滤中细颗粒物的问题，另一方面又要解决呼吸畅通的问题。这就需要研发一种主动过滤式高性能口罩，它既能过滤中细颗粒物，又不会造成呼吸困难。
发明内容
为实现既能过滤中细颗粒物有不会造成呼吸困难高性能主动过滤式口罩，本发明提出一种机动空气滤清口罩，其气路系统由出气口、阀结构、出气管、出气过滤器、储气囊、气压传感器、安全阀、高压管、打气泵、低压管和进气过滤器构成。通过控制电路和阀结构实现与佩戴者呼吸的协同功能，使佩戴者吸入洁净空气。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
机动空气滤清口罩由气路系统和控制电路组成。
机动空气滤清口罩的气路系统由出气口、阀结构、出气管、出气过滤器、储气囊、气压传感器、安全阀、高压管、打气泵、低压管和进气过滤器构成。
机动空气滤清口罩的控制电路作为压力控制系统的电路部分，由作为检测、反馈环节的压力传感器、作为比较、放大环节的运算放大电路、作为放大、执行环节的可控硅开关电路和直流电动机M组成。
机动空气滤清口罩的气路系统由出气口、阀结构、出气管、出气过滤器、储气囊、气压传感器、安全阀、高压管、打气泵、低压管和进气过滤器构成。出气口1与阀结构的出口连接，阀结构的入口与出气管的一端连接，出气管的另一端与出气过滤器的出口连接，出气过滤器的入口与高压管的出气端连接，储气囊的接口在高压管的出气段与高压管连接，气压传感器在高压管与储气囊的连接处与高压管连接，安全阀跨接在高压管与低压管之间，高压管的进气端与打气泵的出口连接，打气泵由直流电动机M带动，打气泵的入口与低压管的出口连接，低压管的入口与进气过滤器的出口连接。
阀结构由活瓣、限位网、传动杆、阀轴、阀瓣和出气管的出气端口构成。活瓣为一左、右、下三边能够开合的帘形弹性织物片，其左、右、下三边的开合缝下侧用由高弹性丝线织成的限位网缝连，以限制开缝程度和保证闭缝时可靠封闭；活瓣夹层内紧箍装嵌有传动杆；传动杆与阀轴和阀瓣构成杠杆结构，该结构通过阀轴装配在出气管的出气端口；出气管的出气端口外端内扣为封合沿，使之与阀瓣构成出气口的扣合封闭与掀起开通结构。
机动空气滤清口罩的气路系统与控制电路构成反馈控制系统，通过控制电路和阀结构实现与佩戴者呼吸的协同功能，利用多层过滤结构，使佩戴者吸入洁净空气。
本发明不仅能滤除可吸入颗粒物，又能滤除各种有害气体。由于活瓣联动阀结构，吸气时的负压使得活瓣关闭呼吸窗，并联动打开阀瓣，从而使佩戴者吸入经两端五层过滤的洁净空气；呼气时活瓣打开呼吸窗，并联动关闭阀瓣，从而使佩戴者呼出的废气顺畅排出。采用两端五层过滤系统，能过滤小至0.3微米的细微颗粒达99.9％，强大的净化功能让PM2.5无处遁形。其中HEPA材料不仅能清除各种病毒、细菌以及细微颗粒物，更可有效去除91％甲醛、95％甲苯等有机化学气体。同时，适于利用的材料均有现成的标准产品，且结构简单、成本低廉、易于批量生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是机动空气滤清口罩的气路系统结构图。
图2是机动空气滤清口罩的口罩部主视图。
图3是机动空气滤清口罩口罩部的A-A向剖视图。
图4是口罩部的A-A向阀结构放大剖视图。
图5是机动空气滤清口罩的控制电路结构图。
图1～5中：1.出气口，1.1.呼吸窗，2.阀结构，2.1.活瓣，2.2.限位网，2.3.传动杆，2.4.阀轴，2.5.阀瓣，3.出气管，4.出气过滤器，4.1.初滤网，4.2.高效过滤网，4.3.海绵活性炭过滤网，4.4.吸附材料，5.储气囊，6.气压传感器，7.安全阀，8.高压管，9.打气泵，10.低压管，11.进气过滤器；M为直流电动机。
图5中：R1为传感桥臂电阻，E为工作电源正极，R2为参考桥臂电阻，Rp为传感器等效电阻，R3为参考调整电阻，s为信号输入点，re为信号参考点，A为运算放大器，LC1为上光耦，LC2为下光耦，G为开关调节电位器，T为TVS器件，SCR为可关断可控硅器件，B为电池。
具体实施方式
在图1所示的机动空气滤清口罩气路系统结构图中：
机动空气滤清口罩的气路系统由出气口1、阀结构2、出气管3、出气过滤器4、储气囊5、气压传感器6、安全阀7、高压管8、打气泵9、低压管10和进气过滤器11构成。出气口1与阀结构2的出口连接，阀结构2的入口与出气管3的一端连接，出气管3的另一端与出气过滤器4的出口连接，出气过滤器4的入口与高压管8的出气端连接，储气囊5的接口在高压管8的出气段与高压管8连接，气压传感器6在高压管8与储气囊5的连接处与高压管8连接，安全阀7跨接在高压管8与低压管10之间，高压管8的进气端与打气泵9的出口连接，打气泵9由直流电动机M带动，打气泵9的入口与低压管10的出口连接，低压管10的入口与进气过滤器11的出口连接。
出气过滤器4为一端制有出口、另一端制有入口的气密腔体。腔体内从入口端到出口端依次充叠有纤维材料的初滤网4.1、HEPA(HighEfficiencyParticulateAirFilter，高效率空气微粒滤芯)材料的高效过滤网4.2、海绵活性炭过滤网4.3和甲醛、苯专用分子筛吸附材料4.4。
在图2所示的机动空气滤清口罩的口罩部主视图、图3所示的机动空气滤清口罩口罩部的A-A向剖视图和图4所示的口罩部的A-A向阀结构放大剖视图中：
出气口1装嵌于呼吸窗1.1的上部，与呼吸窗1.1贯通，出气口1与呼吸窗1.1构成洁净空气通过阀结构2与废气交换的呼吸通道。出气管3在口罩的夹层中从口罩的一侧穿过，至口罩的中轴位再下弯，在其端口与阀结构2接合。
阀结构2由活瓣2.1、限位网2.2、传动杆2.3、阀轴2.4、阀瓣2.5和出气管3的出气端口构成。活瓣2.1为一左、右、下三边能够开合的帘形弹性织物片，其左、右、下三边的开合缝下侧用由高弹性丝线织成的限位网2.2缝连，以限制开缝程度和保证闭缝时可靠封闭；活瓣2.1夹层内紧箍装嵌有传动杆2.3；传动杆2.3与阀轴2.4和阀瓣2.5构成杠杆结构，该结构通过阀轴2.4装配在出气管3的出气端口；出气管3的出气端口外端内扣为封合沿，使之与阀瓣2.5构成出气口1的扣合封闭与掀起开通结构。
在图5是机动空气滤清口罩的控制电路结构图中：
机动空气滤清口罩的控制电路作为压力控制系统的电路部分，由作为检测、反馈环节的压力传感器6、作为比较、放大环节的运算放大电路、作为放大、执行环节的可控硅开关电路和直流电动机M组成。
在检测、反馈环节中：传感桥臂电阻R1的一端连接到工作电源正极E，传感桥臂电阻R1的另一端与运算放大器A的正向输入端连接，该连接点作为引入压力信号的信号输入点s。压力传感器6的压力信号输出端，即压力传感器6等效电阻Rp的一端连接到信号端子s，压力传感器6等效电阻Rp的另一端接地。
在比较、放大环节中：参考桥臂电阻R2的一端连接到工作电源正极E，参考桥臂电阻R2的另一端与运算放大器A的反向输入端连接，该连接点作为给定参考信号的信号参考点re。参考调整电阻R3的一端连接到信号参考点re，参考调整电阻R3的一端接地。运算放大器A的电源正极端连接到工作电源正极E，运算放大器A的接地端接地。
在放大、执行环节中：上光耦LC1的输入端正极和输出端正极均连接到工作电源正极E，上光耦LC1的输入端负极连接到开关调节电位器G静臂的一端，上光耦LC1的输出端负极与可关断可控硅器件SCR的控制极连接；开关调节电位器G动臂连接到运算放大器A的信号输出端，开关调节电位器G静臂的另一端连接到下光耦LC2的输入端正极；下光耦LC2的输入端负极与TVS器件T的负极连接，下光耦LC2的输出端正极可关断可控硅器件SCR的控制极连接，下光耦LC2的输出端负极接地；TVS器件T的正极接地。可关断可控硅器件SCR的正极连接到工作电源正极E，可关断可控硅器件SCR的负极连接到直流电动机M的一驱动接线端；直流电动机M的另一驱动接线端接地。电池B的正极连接到开关K的一接线端，开关K的另一接线端连接到工作电源正极E，电池B的负极接地。
Claims (6)
1.一种机动空气滤清口罩，由气路系统和控制电路组成，其特征是：
机动空气滤清口罩的气路系统由出气口、阀结构、出气管、出气过滤器、储气囊、气压传感器、安全阀、高压管、打气泵、低压管和进气过滤器构成；出气口与阀结构的出口连接，阀结构的入口与出气管的一端连接，出气管的另一端与出气过滤器的出口连接，出气过滤器的入口与高压管的出气端连接，储气囊的接口在高压管的出气段与高压管连接，气压传感器在高压管与储气囊的连接处与高压管连接，安全阀跨接在高压管与低压管之间，高压管的进气端与打气泵的出口连接，打气泵由直流电动机M带动，打气泵的入口与低压管的出口连接，低压管的入口与进气过滤器的出口连接；
阀结构由活瓣、限位网、传动杆、阀轴、阀瓣和出气管的出气端口构成；活瓣为一左、右、下三边能够开合的帘形弹性织物片，其左、右、下三边的开合缝下侧用由高弹性丝线织成的限位网缝连，以限制开缝程度和保证闭缝时可靠封闭；活瓣夹层内紧箍装嵌有传动杆；传动杆与阀轴和阀瓣构成杠杆结构，该结构通过阀轴装配在出气管的出气端口；出气管的出气端口外端内扣为封合沿，使之与阀瓣构成出气口的扣合封闭与掀起开通结构；
机动空气滤清口罩的控制电路作为压力控制系统的电路部分，由作为检测、反馈环节的压力传感器、作为比较、放大环节的运算放大电路、作为放大、执行环节的可控硅开关电路和直流电动机M组成；
机动空气滤清口罩的气路系统与控制电路构成反馈控制系统，通过控制电路和阀结构实现与佩戴者呼吸的协同功能，利用多层过滤结构，使佩戴者吸入洁净空气；
出气口与阀结构的出口连接，阀结构的入口与出气管的一端连接，出气管的另一端与出气过滤器的出口连接，出气过滤器的入口与高压管的出气端连接，储气囊的接口在高压管的出气段与高压管连接，气压传感器在高压管与储气囊的连接处与高压管连接，安全阀跨接在高压管与低压管之间，高压管的进气端与打气泵的出口连接，打气泵由直流电动机M带动，打气泵的入口与低压管的出口连接，低压管的入口与进气过滤器的出口连接；
阀结构由活瓣、限位网、传动杆、阀轴、阀瓣和出气管的出气端口构成；活瓣为一左、右、下三边能够开合的帘形弹性织物片，其左、右、下三边的开合缝下侧用由高弹性丝线织成的限位网缝连，以限制开缝程度和保证闭缝时可靠封闭；活瓣夹层内紧箍装嵌有传动杆；传动杆与阀轴和阀瓣构成杠杆结构，该结构通过阀轴装配在出气管的出气端口；出气管的出气端口外端内扣为封合沿，使之与阀瓣构成出气口的扣合封闭与掀起开通结构。
2.根据权利要求1所述的机动空气滤清口罩，其特征是：出气过滤器为一端制有出口、另一端制有入口的气密腔体；腔体内从入口端到出口端依次充叠有纤维材料的初滤网、HEPA，即高效率空气微粒滤芯材料的高效过滤网、海绵活性炭过滤网和甲醛、苯专用分子筛吸附材料。
3.根据权利要求1所述的机动空气滤清口罩，其特征是：出气口装嵌于呼吸窗的上部，与呼吸窗贯通，出气口与呼吸窗构成洁净空气通过阀结构与废气交换的呼吸通道；出气管在口罩的夹层中从口罩的一侧穿过，至口罩的中轴位再下弯，在其端口与阀结构接合。
4.根据权利要求1或2所述的机动空气滤清口罩，其特征是：在控制电路的检测、反馈环节中：传感桥臂电阻R1的一端连接到工作电源正极E，传感桥臂电阻R1的另一端与运算放大器A的正向输入端连接，该连接点作为引入压力信号的信号输入点s；压力传感器的压力信号输出端，即压力传感器等效电阻Rp的一端连接到信号端子s，压力传感器6等效电阻Rp的另一端接地。
5.根据权利要求1或2所述的机动空气滤清口罩，其特征是：在控制电路的比较、放大环节中：参考桥臂电阻R2的一端连接到工作电源正极E，参考桥臂电阻R2的另一端与运算放大器A的反向输入端连接，该连接点作为给定参考信号的信号参考点re；参考调整电阻R3的一端连接到信号参考点re，参考调整电阻R3的一端接地；运算放大器A的电源正极端连接到工作电源正极E，运算放大器A的接地端接地。
6.根据权利要求1或2所述的机动空气滤清口罩，其特征是：在控制电路的放大、执行环节中：上光耦LC1的输入端正极和输出端正极均连接到工作电源正极E，上光耦LC1的输入端负极连接到开关调节电位器G静臂的一端，上光耦LC1的输出端负极与可关断可控硅器件SCR的控制极连接；开关调节电位器G动臂连接到运算放大器A的信号输出端，开关调节电位器G静臂的另一端连接到下光耦LC2的输入端正极；下光耦LC2的输入端负极与TVS器件T的负极连接，下光耦LC2的输出端正极可关断可控硅器件SCR的控制极连接，下光耦LC2的输出端负极接地；TVS器件T的正极接地；可关断可控硅器件SCR的正极连接到工作电源正极E，可关断可控硅器件SCR的负极连接到直流电动机M的一驱动接线端；直流电动机M的另一驱动接线端接地；电池B的正极连接到开关K的一接线端，开关K的另一接线端连接到工作电源正极E，电池B的负极接地。
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| CN107073301A (zh) * | 2014-11-14 | 2017-08-18 | 霍尼韦尔国际公司 | 可调节的voc/甲醛共同吸收可用面具滤芯和罐 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592935A (en) * | 1995-05-03 | 1997-01-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Positive/negative air pressure adaptor for use with respirators |
| CN201076684Y (zh) * | 2007-09-14 | 2008-06-25 | 王军 | 水过滤防尘口罩 |
| CN101317703A (zh) * | 2008-07-08 | 2008-12-10 | 江南大学 | 空气滤清口罩 |
| CN201505377U (zh) * | 2009-09-17 | 2010-06-16 | 杨浪 | 防尘过滤口罩 |
| CN203303524U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-11-27 | 江南大学 | 一种空气滤清口罩 |
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2013
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592935A (en) * | 1995-05-03 | 1997-01-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Positive/negative air pressure adaptor for use with respirators |
| CN201076684Y (zh) * | 2007-09-14 | 2008-06-25 | 王军 | 水过滤防尘口罩 |
| CN101317703A (zh) * | 2008-07-08 | 2008-12-10 | 江南大学 | 空气滤清口罩 |
| CN201505377U (zh) * | 2009-09-17 | 2010-06-16 | 杨浪 | 防尘过滤口罩 |
| CN203303524U (zh) * | 2013-06-20 | 2013-11-27 | 江南大学 | 一种空气滤清口罩 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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