CN103638615A - 一种空气过滤口罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气过滤口罩，包括用于隔离外部空气进入人体口鼻的口罩本体，还包括一与口罩本体连接的主动过滤器。所述口罩本体包括进气部分和出气部分，所述进气部分连接所述主动过滤器，所述出气部分用于将人体呼出的气体排出口罩本体。本发明能够有效地过滤空气中的微小颗粒，又具有良好透气性，不影响使用者呼吸。

Description

一种空气过滤口罩

技术领域

本发明涉及口罩领域，尤其涉及一种空气过滤口罩。

背景技术

由于空气污染已经是一个相当严重的问题，随着雾霾天气的增多，人们进行户外活动时，如果不采取任何防护措施，将会吸入多种污染物，危害人们的身体健康。因此，口罩成为了许多人进行户外活动时的必备用品。

但是目前现有的口罩是在呼吸时，通过肺部扩张，使口罩中气压降低，从而促使空气透过口罩的过滤层进入呼吸道。但是由于过滤层的阻挡，减少了空气的流动性，使得肺部需要花更多的力气来吸入空气。所以过滤层会对正常的呼吸造成一定的阻碍，导致呼吸困难。因此，有医生推荐肺功能较弱的人群不宜长时间佩戴口罩。

对于一般口罩的设计来说，透气性和过滤效果是互相矛盾的，如果透气性好，呼吸顺畅，那么过滤效果就要下降。相反，如果提高对微小颗粒的过滤效果，那么透气性就会降低。

因此，亟需一种既能够有效地过滤空气中的微小颗粒，又具有良好透气性，不影响使用者呼吸的口罩。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种空气过滤口罩，其能够有效地过滤空气中的微小颗粒，又具有良好透气性，不影响使用者呼吸。

本发明提供一种空气过滤口罩，包括用于隔离外部空气进入人体口鼻的口罩本体，还包括一与口罩本体连接的主动过滤器。

所述口罩本体包括进气部分和出气部分，所述进气部分连接所述主动过滤器，所述出气部分用于将人体呼出的气体排出口罩本体。

所述主动过滤器用于主动抽入外界空气，并令所述抽入的外界空气过滤后送入所述口罩本体的进气部分。

进一步地，本发明所述主动过滤器包括空气泵、过滤层、电源单元以及控制单元。

所述空气泵用于将外界空气抽入所述主动过滤器，并令外界空气经所述过滤层过滤后输出到口罩本体的进气部分。

所述控制单元用于控制所述空气泵的操作以及控制所述电源单元为所述空气泵供电。

进一步地，本发明所述口罩还包括一导气管，所述导气管的一端连接所述口罩本体的进气部分，另一端连接所述主动过滤器的输出端。

进一步地，本发明所述口罩本体的出气部分为只能排出气体，不能吸进气体的单向透气阀。

进一步地，本发明所述口罩本体的进气部分包括进气口和从小到大的漏斗形的减压通道，所述进气口的一端连接所述导气管，所述进气口的另一端连接漏斗形的减压通道的小端口。

进一步地，本发明所述口罩本体采用全塑料或全透明材料。

进一步地，本发明所述主动过滤器佩戴于人体的手臂上或腰间。

进一步地，本发明所述过滤层为根据需求进行更换的过滤层。

进一步地，本发明所述口罩还包括污染感测器。

所述污染感测器用于感测外界空气的污染程度。

所述控制单元根据所述污染感测器感测的外部污染程度计算所述过滤层的剩余寿命。

所述主动过滤器输出所述过滤层的剩余寿命。

进一步地，本发明所述口罩还包括连接感测器。

所述连接感测器用于感测所述导气管是否连接。

所述控制单元根据所述连接感测器发送的所述导气管连接的信号，控制所述空气泵向口罩本体的进气部分输出过滤后的空气。

进一步地，本发明所述口罩还包括电源感测器。

所述电源感测器用于感测所述电源单元剩余的电量。

所述控制单元根据电源感测器发送的电源单元的剩余电量，计算得到所述电源单元对所述主动过滤器的剩余供电时间。

所述主动过滤器输出所述剩余供电时间。

进一步地，本发明电源单元为可充电电池。

进一步地，本发明所述电源单元可为外部设备供电。

进一步地，本发明所述导气管具有调节所述口罩本体的进气口的进气量大小的调节开关。

进一步地，本发明所述口罩本体具有将所述口罩本体固定在人体脸部的固定体。

由以上技术方案可见，本发明的主动过滤器保留过滤层对外界空气进行过滤，保持了口罩对外界空气的过滤效果。本发明由于使用主动过滤器主动抽入外界空气，并令抽入的外界空气过滤后送入口罩本体的进气部分。这样主动过滤器会主动输送过滤了的干净空气到口罩本体，让使用者感觉源源不断有微风吹过口鼻，这样在呼吸时肺部就不需要花额外的力气吸入空气，从而降低了肺的负担，让人们可以像没戴口罩一样正常呼吸。

附图说明

图1是本发明空气过滤口罩的结构示意图；

图2是本发明主动过滤器的结构示意图；

图3是本发明空气过滤口罩的佩戴示意图。

具体实施方式

下面结合本发明附图具体说明本发明实现。

使用主动过滤器主动抽入外界空气，并令抽入的外界空气过滤后送入口罩本体的进气部分。这样主动过滤器会主动输送过滤了的干净空气到口罩本体，让使用者感觉源源不断有微风吹过口鼻，这样在呼吸时肺部就不需要花额外的力气吸入空气，从而降低了肺的负担，让人们可以像没戴口罩一样正常呼吸。本发明既能够有效地过滤空气中的微小颗粒，又具有良好透气性。

参见图1，本发明提供一种空气过滤口罩1，包括用于隔离外部空气进入人体口鼻的口罩本体11和一与口罩本体11连接的主动过滤器12。

所述口罩本体11包括进气部分111和出气部分112，所述进气部分111连接所述主动过滤器12，所述出气部分112用于将人体呼出的气体排出口罩本体11。

所述主动过滤器12用于主动抽入外界空气，并令所述抽入的外界空气过滤后送入所述口罩本体11的进气部分。

进一步地，本发明所述口罩1还包括一导气管13，所述导气管13的一端连接所述口罩本体11的进气部分，另一端连接所述主动过滤器12的输出端。

本发明将口罩本体11和主动过滤器12分开，口罩主体11隔离外部空气进入人体的口鼻，不再进行外界空气的过滤；主动过滤器12对外界空气进行主动过滤。口罩本体11和主动过滤器12通过导气管13连接，导气管13用于将空气从主动过滤器12输送到口罩本体11。为了美观起见，导气管13通常需要设计得相对纤细。导气管13从耳后或者使用者身体侧面接入到口口罩本体11上，让人感觉就像戴了耳机线一样。

进一步地，所述导气管13具有调节所述口罩本体11的进气口的进气量大小的调节开关131。所述调节开关131通常设置在导气管上便于使用者对其进行操作的位置，方便使用者调节口罩本体11的进气口的进气量大小。优选地，所述调节开关131的固定位置可调整，使用者可以根据自己的需求调整所述调节开关131的固定位置。

进一步，本发明所述口罩本体11的出气部分为只能排出气体，不能吸进气体的单向透气阀。

这样，由于所述单向透气阀只能排出气体，不能吸进气体，从而把污染的空气隔离在口罩本体11之外的同时，又能让肺部呼出的废气和水汽快速排出口罩本体11。

进一步，本发明所述口罩本体11的进气部分包括进气口和从小到大的漏斗形的减压通道，所述进气口的一端连接所述导气管13，所述进气口的另一端连接漏斗形的减压通道的小端口。

所述减压通道可以防止主动过滤器12经导气管13输出的空气速度过快。所述减压通道的小端口连接进气口，即导气管13输出的空气经减压通道的小端口输出到减压通道的大端口，可以降低风速，从而减少用户的不适。

进一步，本发明所述口罩本体11采用全塑料或全透明材料。

由于本发明将口罩本体11和主动过滤器12分离，而过滤空气中颗粒物的过滤层安装在主动过滤器12中。因此，口罩本体11的任务不再是过滤空气，而是隔离外界空气。因此口罩本体11在材料、形状和颜色上都可以有更灵活的选择，比如可以采用全塑料或者全透明的材料。口罩的大小也不再受过滤材料大小的限制，只要做到阻隔空气进入口鼻就可以了。

进一步地，本发明所述口罩本体11具有将所述口罩本体11固定在人体脸部的固定体。优选地，固定体可以为线带，口罩本体11可以通过耳后或者脑后的线带固定在使用者脸部。

参见图2，所述主动过滤器12包括空气泵121、过滤层122、电源单元123以及控制单元124。

所述空气泵121用于将外界空气抽入所述主动过滤器12，并令外界空气经所述过滤层122过滤后输出到口罩本体11的进气部分。

所述过滤层122起到过滤空气的作用，可采用N95口罩的材料，放置在主动过滤器12的进气口。空气泵121将外界空气抽入后即刻经过过滤层122进行过滤。过滤层122有多层结构，外层过滤较大颗粒的污染物，内层过滤颗粒细微的污染物。过滤层122为根据需求进行更换的过滤层，过滤层122的内外层可以分开更换。

本发明过滤层12令本发明口罩1能够有效地过滤空气中的微小颗粒。

所述控制单元124用于控制所述空气泵121的操作以及控制所述电源单元123为所述空气泵121供电。

参看图3，本发明所述主动过滤器12可以佩戴于人体的手臂上或腰间，亦或其他便与携带并与口罩本体11连接的位置。

进一步地，本发明所述口罩还包括污染感测器。

所述污染感测器用于感测外界空气的污染程度。

所述控制单元124根据所述污染感测器感测的外界空气的污染程度计算所述过滤层122的剩余寿命。

所述主动过滤器12输出所述过滤层122的剩余寿命。

优选地，控制单元124根据所述污染感测器感测的外界空气的污染程度计算所述过滤层122的剩余寿命如下所述。

假设过滤层122在污染程度最高的情况下的使用寿命为k小时，此为所采用的过滤层122的特性决定。那么过滤层122剩余寿命T_f可以根据以下公式计算：

$T_f=k/\stackrel{\‾}{w}-T$

$\stackrel{\‾}{w}=\frac{{\∫}_0^{T}w\left(t\right)\mathrm{dt}}{T}$

其中

是所述过滤层122使用时的平均污染程度（污染程度最高时为单位1）。w(t)是时间t时污染感测器感测外界空气的污染程度，T为当前过滤层122的使用时间。

进一步地，本发明所述口罩还包括连接感测器，

所述连接感测器用于感测所述导气管13是否连接；

所述控制单元124根据所述连接感测器发送的所述导气管13连接的信号，控制所述空气泵121向口罩本体11的进气部分输出过滤后的空气。

进一步地，本发明所述口罩还包括电源感测器。

所述电源感测器用于感测所述电源单元123剩余的电量。

所述控制单元124根据电源感测器发送的电源单元123的剩余电量，计算得到所述电源单元123对所述主动过滤器12的剩余供电时间。

所述主动过滤器12输出所述剩余供电时间。

优选地，所述剩余供电时间Tb可以用以下公式计算：

T_b＝B/p

其中B是电池剩余电量，p是所述主动过滤器12所使用的功率。

进一步地，本发明所述电源单元123为可充电电池。电池可以通过USB等接口进行充电。

进一步地，本发明所述电源单元123可为外部设备供电。外部设备包括手机等移动设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种空气过滤口罩，包括用于隔离外部空气进入人体口鼻的口罩本体，其特征在于，还包括一与口罩本体连接的主动过滤器，

所述口罩本体包括进气部分和出气部分，所述进气部分连接所述主动过滤器，所述出气部分用于将人体呼出的气体排出口罩本体；

所述主动过滤器用于主动抽入外界空气，并令所述抽入的外界空气过滤后送入所述口罩本体的进气部分。

2.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述主动过滤器包括空气泵、过滤层、电源单元以及控制单元，

所述空气泵用于将外界空气抽入所述主动过滤器，并令外界空气经所述过滤层过滤后输出到口罩本体的进气部分；

所述控制单元用于控制所述空气泵的操作以及控制所述电源单元为所述空气泵供电。

3.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述口罩还包括一导气管，所述导气管的一端连接所述口罩本体的进气部分，另一端连接所述主动过滤器的输出端。

4.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述口罩本体的出气部分为只能排出气体，不能吸进气体的单向透气阀。

5.根据权利要求3所述的口罩，其特征在于，所述口罩本体的进气部分包括进气口和从小到大的漏斗形的减压通道，所述进气口的一端连接所述导气管，所述进气口的另一端连接漏斗形的减压通道的小端口。

6.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述口罩本体采用全塑料或全透明材料。

7.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述主动过滤器佩戴于人体的手臂上或腰间。

8.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述过滤层为根据需求进行更换的过滤层。

9.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述口罩还包括污染感测器，

所述污染感测器用于感测外界空气的污染程度；

所述控制单元根据所述污染感测器感测的外界空气污染程度计算所述过滤层的剩余寿命；

所述主动过滤器输出所述过滤层的剩余寿命。

10.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述口罩还包括连接感测器，

所述连接感测器用于感测所述导气管是否连接；

所述控制单元根据所述连接感测器发送的所述导气管连接的信号，控制所述空气泵向口罩本体的进气部分输出过滤后的空气。

11.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述口罩还包括电源感测器，

所述电源感测器用于感测所述电源单元剩余的电量；

所述控制单元根据电源感测器发送的电源单元的剩余电量，计算得到所述电源单元对所述主动过滤器的剩余供电时间；

所述主动过滤器输出所述剩余供电时间。

12.根据权利要求2所述的口罩，其特征在于，所述电源单元为可充电电池。

13.根据权利要求12所述的口罩，其特征在于，所述电源单元可为外部设备供电。

14.根据权利要求3所述的口罩，其特征在于，所述导气管具有调节所述口罩本体的进气口的进气量大小的调节开关。

15.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述口罩本体具有将所述口罩本体固定在人体脸部的固定体。

Images