CN103656908A - 带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，属于新能源劳护用品空气净化技术领域。人头上佩戴的双耳防污染硬壳帽的前部的下方胶合防雾霾透明面具，污染空气通过活性炭过滤网，从进气口、进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，电风扇的转动加快空气的吸进。锂离子电池向负离子发生器供电增加负离子数量。锂离子电池向LED紫外灯供电发出紫外光激活纳米级二氧化钛光催化网、吸附并降解有机污染物和部分无机污染物，污染空气流过医疗级HEPA过滤网变成洁净空气后，从通气孔流进洁净空气储藏室，从洁净空气储藏室输出的洁净空气经过洁净空气供气管喷到防雾霾透明面具的里面，并扩散到四周，改善人头周围的空气环境。

Description

带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具

技术领域

本发明涉及带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，属于新能源劳护用品空气净化技术领域。

背景技术

从2013年12月1日到9日，江苏、安徽、浙江、上海先后发布雾和霾橙色双预警，7日的北风将雾霾吹到福建省，省会城市空气质量榜首的福州市12月7日出现雾霾天。这九天时间内，全国有25个省、市、区104座城市的空气质量重污染，主要污染物为PM2.5。这次雾霾笼罩中国近一半国土，造成许多学校停课，工地停工，高速公路临时封闭，机场客运航班延误或取消，杭州等地的商店口罩卖光，影响6亿人的生活、生产、学习和健康。

2013年以来，全国平均霾天数增加，苏、浙、沪、皖在雾霾天里的PM2.5浓度达到100—500微克/立方米，出现雾霾的根本原因是污染物的持续排放，长三角地区有机污染物的‘二次污染’严重，空气中的细颗粒物吸水膨胀悬浮在空中使天空灰蒙蒙一片，上海市大气颗粒物污染与防治重点实验室副主任杨新认为，在没有强风雨天气的前提下，今后南方地区重霾天或将成为常态，‘目前整个大气循环系统已无法自然消除人为产生的颗粒物污染，而污染还在不断排放和累积。’看来，中国中东部因污染出现重霾天气的问题不是短时期就能解决的。

雾霾天气里，南京街头有模特戴着口罩走T台，台下观众看不到模特的口鼻，演出效果差。近年来，社会上流行戴面具，浙江、广东的面具制造厂生产出大量的彩色舞会面具和绘画相亲面具，这些面具仅用作全部或部分遮挡面容、面具的功能单一，市场上目前没有能减缓雾霾危害、净化空气环境的防雾霾面具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具。

世界卫生组织设定的PM2.5平均浓度安全值是每立方米25微克，中国设定的国家标准是75微克/立方米，在PM2.5浓度超过210的重污染地区，人们光靠戴口罩很难抵御PM2.5细颗粒物的侵袭，如果头部戴上带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，由于防雾霾透明面具上方的双耳防污染硬壳帽的上部中的微型空气净化器能将污染空气变成洁净空气，洁净空气通过右通气孔、左通气孔、洁净空气储藏室、右洁净空气供气管、左洁净空气供气管源源不断的喷出到防雾霾透明面具的里面，并从防雾霾透明面具与人的脸部之间的空隙向外扩散洁净空气，有效降低人头周围的空气中的PM2.5浓度，使人能呼吸到PM2.5浓度为75微克/立方米以下的洁净空气，有益于重污染天气下人体的健康。

安装在双耳防污染硬壳帽内的微型空气净化器主要采用三项去除污染物的技术：

1.用空气中负离子去除空气中污染物的技术。锂离子电池分别向双耳防污染硬壳帽的上部空间内安装的右负离子发生器和左负离子发生器供电，增加空气中负离子的数量。空气中的负离子能附着在固相或液相污染物细颗粒上，进而形成大离子并沉降下来，使空气中污染物的浓度降低。

2.半导体光催化纳米二氧化钛的空气净化技术。锂离子电池向LED紫外灯供电发射紫外光，纳米二氧化钛材料在紫外光的照射下产生光催化作用，能把光能转化成化学能，几乎能达到100%的完全降解有机污染物，还能降解一些无机污染物，纳米二氧化钛光催化材料的比表面积很大、活性高、反应条件温和（常温常压下）、反应速度快、无二次污染，应用效果好。空气流过纳米二氧化钛光催化网时，其中的污染物被清除，对于雾霾中有机污染颗粒物多的长三角地区，制造和应用采用半导体光催化纳米二氧化钛空气净化技术的面具对人民健康十分重要。

3.医疗级HEPA过滤网过滤技术。医疗级HEPA高效率细颗粒过滤网的滤清效能与其表面积成正比，能过滤PM0.5、PM0.3、PM0.1细颗粒物达到99%的效果，空气流过医疗级HEPA过滤网后变得十分洁净。

通过综合采用以上三项技术，尽管带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具与人头的脸面之间保留有狭小的空隙，并不完全密封，但由于从右洁净空气供气管和从左洁净空气供气管喷出的洁净空气源源不断的从防雾霾透明面具的里面喷向四周，所以能显著并持续降低人的头部周围的PM2.5的浓度，达到净化空气的目的。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由防雾霾透明面具1、头部固定面具软带2、右进气口3、右活性炭过滤网4、右进气管5、右电风扇6、左进气口7、左活性炭过滤网8、左进气管9、左电风扇10、锂离子电池安装盒11、 锂离子电池12、导电线13、分流器14、右通气孔15、右负离子发生器16、左通气孔17、左负离子发生器18、LED紫外灯支架19、LED紫外灯20、纳米级二氧化钛光催化网支撑架21、纳米级二氧化钛光催化网22、医疗级HEPA过滤网支撑架23、医疗级HEPA过滤网24、双耳防污染硬壳帽25、洁净空气储藏室26、左洁净空气供气管27、右洁净空气供气管28、微型空气净化器29共同组成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

戴在人头顶部的双耳防污染硬壳帽25和设置在人的脸面的前方的防雾霾透明面具1胶合成一个整体，在双耳防污染硬壳帽25的右耳的中心部位设置有右进气口3，在右进气口3的外面安装有右活性炭过滤网4，在双耳防污染硬壳帽25的左耳的中心部位设置有左进气口7，在左进气口7的外面安装有左活性炭过滤网8，在双耳防污染硬壳帽25的顶部、连结右耳和左耳的中间的空间是一个封闭的帽顶，在帽顶右上方的空间内安装有右电风扇6，在帽顶左上方的空间内安装有左电风扇10，在防污染硬壳帽25的上部的外表层的上面安装有锂离子电池安装盒11、锂离子电池12、导电线13、分流器14，双耳防污染硬壳帽25的上部的上半部的空间中安装右负离子发生器16和左负离子发生器18、LED紫外灯支架19、LED紫外灯20，在双耳防污染硬壳帽25的上部的下半部的空间中自上向下依次安装纳米级二氧化钛光催化网支撑架21、纳米级二氧化钛光催化网22、医疗级HEPA过滤网支撑架23、医疗级HEPA过滤网24、右通气孔15、左通气孔17，在双耳防污染硬壳帽25的中部安装洁净空气储藏室26，在双耳防污染硬壳帽25的下部的底边上安装头部固定面具软带2，从洁净空气储藏室26的右侧的前方向下伸出的右洁净空气供气管28穿过双耳防污染硬壳帽25的下部里面的后方和防雾霾透明面具1的里面的后方到达人的面部上的嘴角的右边，从洁净空气储藏室26的左侧的前方向下伸出的左洁净空气供气管27穿过双耳防污染硬壳帽25的下部里面的后方和防雾霾透明面具1里面的后方到达人的面部上的嘴角的左边，防雾霾透明面具1胶合在双耳防污染硬壳帽25的前部的下方，防雾霾透明面具1设置在人的面部的前方，防雾霾透明面具1与双耳防污染硬壳帽25胶合成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

锂离子电池12通过导电线13与分流器14连接，分流器14通过导电线13与右电风扇6连接，分流器14通过导电线13与LED紫外灯20连接，分流器14通过导电线13与左电风扇10连接，双耳防污染硬壳帽25的上部空间通过右通气孔15与洁净空气储藏室26和右洁净空气供气管28内的空间互相连通，双耳防污染硬壳帽25的上部空间通过左通气孔17与洁净空气储藏室26和左洁净空气供气管27内的空间互相连通。

LED紫外灯20是2只—18只的、功率为0.06W —1.5W的LED紫外灯。

   锂离子电池12是磷酸铁锂离子电池或钴酸锂离子电池或钛酸锂离子电池或锰酸锂离子电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①结构轻巧，携带方便，使用安全。②清除空气中的有机污染物和一些无机污染物的效果好。③由于半导体纳米级二氧化钛光催化剂的化学稳定性好，反应速度快、催化活性高、无二次污染，有利于开发绿色环保型空气净化产品：带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

人头上佩戴的双耳防污染硬壳帽的前部的下方胶合防雾霾透明面具，污染空气通过活性炭过滤网，从进气口、进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，电风扇的转动加快空气的吸进。锂离子电池向负离子发生器供电增加空气中的负离子数量。锂离子电池向LED紫外灯供电发出紫外光激活纳米级二氧化钛光催化网、吸附并降解有机污染物和部分无机污染物，污染空气流过医疗级HEPA过滤网变成洁净空气后，从通气孔流进洁净空气储藏室，从洁净空气储藏室输出的洁净空气经过洁净空气供气管喷到防雾霾透明面具的里面，并扩散到四周，改善人头周围的空气环境。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由防雾霾透明面具1、头部固定面具软带2、右进气口3、右活性炭过滤网4、右进气管5、右电风扇6、左进气口7、左活性炭过滤网8、左进气管9、左电风扇10、锂离子电池安装盒11、 锂离子电池12、导电线13、分流器14、右通气孔15、右负离子发生器16、左通气孔17、左负离子发生器18、LED紫外灯支架19、LED紫外灯20、纳米级二氧化钛光催化网支撑架21、纳米级二氧化钛光催化网22、医疗级HEPA过滤网支撑架23、医疗级HEPA过滤网24、双耳防污染硬壳帽25、洁净空气储藏室26、左洁净空气供气管27、右洁净空气供气管28、微型空气净化器29共同组成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

戴在人头顶部的双耳防污染硬壳帽25和设置在人的脸面的前方的防雾霾透明面具1胶合成一个整体，在双耳防污染硬壳帽25的右耳的中心部位设置有右进气口3，在右进气口3的外面安装有右活性炭过滤网4，在双耳防污染硬壳帽25的左耳的中心部位设置有左进气口7，在左进气口7的外面安装有左活性炭过滤网8，在双耳防污染硬壳帽25的顶部、连结右耳和左耳的中间的空间是一个封闭的帽顶，在帽顶右上方的空间内安装有右电风扇6，在帽顶左上方的空间内安装有左电风扇10，在防污染硬壳帽25的上部的外表层的上面安装有锂离子电池安装盒11、锂离子电池12、导电线13、分流器14，双耳防污染硬壳帽25的上部的上半部的空间中安装右负离子发生器16和左负离子发生器18、LED紫外灯支架19、LED紫外灯20，在双耳防污染硬壳帽25的上部的下半部的空间中自上向下依次安装纳米级二氧化钛光催化网支撑架21、纳米级二氧化钛光催化网22、医疗级HEPA过滤网支撑架23、医疗级HEPA过滤网24、右通气孔15、左通气孔17，在双耳防污染硬壳帽25的中部安装洁净空气储藏室26，在双耳防污染硬壳帽25的下部的底边上安装头部固定面具软带2，从洁净空气储藏室26的右侧的前方向下伸出的右洁净空气供气管28穿过双耳防污染硬壳帽25的下部里面的后方和防雾霾透明面具1的里面的后方到达人的面部上的嘴角的右边，从洁净空气储藏室26的左侧的前方向下伸出的左洁净空气供气管27穿过双耳防污染硬壳帽25的下部里面的后方和防雾霾透明面具1里面的后方到达人的面部上的嘴角的左边，防雾霾透明面具1胶合在双耳防污染硬壳帽25的前部的下方，防雾霾透明面具1设置在人的面部的前方，防雾霾透明面具1与双耳防污染硬壳帽25胶合成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

锂离子电池12通过导电线13与分流器14连接，分流器14通过导电线13与右电风扇6连接，分流器14通过导电线13与LED紫外灯20连接，分流器14通过导电线13与左电风扇10连接，双耳防污染硬壳帽25的上部空间通过右通气孔15与洁净空气储藏室26和右洁净空气供气管28内的空间互相连通，双耳防污染硬壳帽25的上部空间通过左通气孔17与洁净空气储藏室26和左洁净空气供气管27内的空间互相连通。

LED紫外灯20是2只—18只的、功率为0.06W —1.5W的LED紫外灯。

锂离子电池12是磷酸铁锂离子电池或钴酸锂离子电池或钛酸锂离子电池或锰酸锂离子电池。

遇到雾霾天气的人的头上佩戴双耳防污染硬壳帽，双耳防污染硬壳帽的前部的下方胶合防雾霾透明面具成为一个整体，污染空气经过右活性炭过滤网的过滤，从右进气口、右进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，污染空气经过左活性炭过滤网的过滤，从左进气口、左进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，安装在双耳防污染硬壳帽的上部的空间内的右电风扇和左电风扇的叶片的快速转动能加快污染空气的吸进速度。锂离子电池通过导电线、分流器向安装在双耳防污染硬壳帽的上部空间中的右负离子发生器和左负离子发生器供电，向空气中释放能去除污染物的负离子。锂离子电池通过导电线、分流器向安装在LED紫外灯支架上的LED紫外灯供电，LED紫外灯发射出的紫外光，在纳米二氧化钛光催化作用中光能转化为化学能，能完全降解有机污染物和一些无机污染物，降解的效果几乎可达到100%，中国长三角地区出现的雾霾中有许多有毒细颗粒物为有机污染物，十分需要采用纳米二氧化钛光催化技术来去除有机污染物，净化空气、延长人的寿命。空气接着流过医疗级HEPA过滤网，空气中99%的PM0.5、 PM0.3、 PM0.1细颗粒物被医疗级HEPA过滤网阻挡、不能通过，流过医疗级HEPA过滤网的空气中的污染物和细颗粒物几乎被清除光，污染空气经过纳米二氧化钛光催化网和医疗级HEPA过滤网处理，变成为洁净空气，洁净空气经过右通气孔和左通气孔进入洁净空气储藏室，接着从洁净空气储藏室通过右洁净空气供气管和左洁净空气供气管喷放到防雾霾透明面具里面的全部空隙，并源源不断的从防雾霾透明面具的边沿溢出洁净空气到人脸的近旁和人头的周围，形成有益于人的呼吸和保健的周边空气环境。

现举出实施例如下：

实施例一：

雾霾天气里，人头上佩戴的双耳防污染硬壳帽的前部的下方胶合防雾霾透明面具。污染空气通过活性炭过滤网，从进气口、进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，电风扇的转动加快空气的吸进速度。磷酸铁锂离子电池向负离子发生器供电增加负离子数量。磷酸铁锂离子电池向6只的、单只功率为0.3W的LED紫外灯供电发出紫外光激活纳米级二氧化钛光催化网、吸附并降解有机污染物和一些无机污染物，空气继续流过医疗级HEPA过滤网后变成洁净空气后，洁净空气从通气孔流进洁净空气储藏室，从洁净空气储藏室输出的洁净空气经过洁净空气供气管喷出到防雾霾透明面具的里面，并扩散到四周，改善人头周围的空气环境。

实施例二：

雾霾天气里，人头上佩戴的双耳防污染硬壳帽的前部的下方胶合防雾霾透明面具。污染空气通过活性炭过滤网，从进气口、进气管进入双耳防污染硬壳帽上部的空间，电风扇的转动加快空气的吸进速度。钴酸锂离子电池向负离子发生器供电增加负离子数量。钴酸锂离子电池向8只的、单只功率为0.2W的LED紫外灯供电发出紫外光激活纳米级二氧化钛光催化网、吸附并降解有机污染物和一些无机污染物，污染空气流过医疗级HEPA过滤网后变成洁净空气后，洁净空气从通气孔流进洁净空气储藏室，从洁净空气储藏室输出的洁净空气经过洁净空气供气管喷出到防雾霾透明面具的里面，并扩散到四周，改善人头周围的空气环境。

Claims (3)

1.带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，其特征是，由防雾霾透明面具（1）、头部固定面具软带（2）、右进气口（3）、右活性炭过滤网（4）、右进气管（5）、右电风扇（6）、左进气口（7）、左活性炭过滤网（8）、左进气管（9）、左电风扇（10）、锂离子电池安装盒（11）、 锂离子电池（12）、导电线（13）、分流器（14）、右通气孔（15）、右负离子发生器（16）、左通气孔（17）、左负离子发生器（18）、LED紫外灯支架（19）、LED紫外灯（20）、纳米级二氧化钛光催化网支撑架（21）、纳米级二氧化钛光催化网（22）、医疗级HEPA过滤网支撑架（23）、医疗级HEPA过滤网（24）、双耳防污染硬壳帽（25）、洁净空气储藏室（26）、左洁净空气供气管（27）、右洁净空气供气管（28）、微型空气净化器（29）共同组成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

戴在人头顶部的双耳防污染硬壳帽(25)和设置在人的脸面的前方的防雾霾透明面具（1）胶合成一个整体，在双耳防污染硬壳帽（25）的右耳的中心部位设置有右进气口（3），在右进气口（3）的外面安装有右活性炭过滤网（4），在双耳防污染硬壳帽（25）的左耳的中心部位设置有左进气口（7），在左进气口（7）的外面安装有左活性炭过滤网（8），在双耳防污染硬壳帽（25）的顶部、连结右耳和左耳的中间的空间是一个封闭的帽顶，在帽顶右上方的空间内安装有右电风扇（6），在帽顶左上方的空间内安装有左电风扇（10），在防污染硬壳帽（25）的上部的外表层的上面安装有锂离子电池安装盒(11)、锂离子电池（12）、导电线（13）、分流器（14），双耳防污染硬壳帽（25）的上部的上半部的空间中安装右负离子发生器（16）和左负离子发生器（18）、LED紫外灯支架（19）、LED紫外灯（20），在双耳防污染硬壳帽（25）的上部的下半部的空间中自上向下依次安装纳米级二氧化钛光催化网支撑架（21）、纳米级二氧化钛光催化网（22）、医疗级HEPA过滤网支撑架（23）、医疗级HEPA过滤网（24）、右通气孔（15）、左通气孔（17），在双耳防污染硬壳帽（25）的中部安装洁净空气储藏室（26），在双耳防污染硬壳帽（25）的下部的底边上安装头部固定面具软带（2），从洁净空气储藏室（26）的右侧的前方向下伸出的右洁净空气供气管（28）穿过双耳防污染硬壳帽（25）的下部里面的后方和防雾霾透明面具（1）的里面的后方到达人的面部上的嘴角的右边，从洁净空气储藏室（26）的左侧的前方向下伸出的左洁净空气供气管（27）穿过双耳防污染硬壳帽（25）的下部里面的后方和防雾霾透明面具（1）里面的后方到达人的面部上的嘴角的左边，防雾霾透明面具（1）胶合在双耳防污染硬壳帽（25）的前部的下方，防雾霾透明面具（1）设置在人的面部的前方，防雾霾透明面具（1）与双耳防污染硬壳帽（25）胶合成带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具；

锂离子电池（12）通过导电线（13）与分流器（14）连接，分流器（14）通过导电线（13）与右电风扇（6）连接，分流器（14）通过导电线（13）与LED紫外灯（20）连接，分流器（14）通过导电线（13）与左电风扇（10）连接，双耳防污染硬壳帽（25）的上部空间通过右通气孔（15）与洁净空气储藏室（26）和右洁净空气供气管（28）内的空间互相连通，双耳防污染硬壳帽（25）的上部空间通过左通气孔（17）与洁净空气储藏室（26）和左洁净空气供气管（27）内的空间互相连通。

2.根据权利要求1所述的带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，其特征是，所述的LED紫外灯（20）是2只—18只的、功率为0.06W —1.5W的LED紫外灯。

3. 根据权利要求1所述的带纳米级二氧化钛光催化网微型空气净化器的防雾霾面具，其特征是，所述的锂离子电池（12）是磷酸铁锂离子电池或钴酸锂离子电池或钛酸锂离子电池或锰酸锂离子电池。