CN104069596B - 一种仿生呼吸面罩 - Google Patents

Abstract

一种仿生呼吸面罩，包括具有耳带的初级口罩，初级口罩上装配有呼吸过滤组件，呼吸过滤组件包括正面带有骨架孔的固定支架以及一对呼吸过滤骨架，呼吸过滤骨架上分别包覆有中空囊状滤包，包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架分别装配在固定支架的骨架孔内；固定支架的底部安装有单向阀；固定支架的外表面覆盖安装有进气网罩，包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架介于固定支架和进气网罩之间；固定支架背侧连接有密封鼻罩，密封鼻罩包括与鼻子接触的软硅胶部分，软硅胶部分背面固定连接有硬塑胶部分，硬塑胶部分与固定支架连接。该呼吸面罩具有过滤进气面积大、吸气阻力小、密封性能好、能完全隔绝废气，并且说话等基本活动不受影响的优点。

Description

一种仿生呼吸面罩

技术领域

本发明涉及穿戴式空气净化设备，具体涉及一种仿生呼吸面罩。

背景技术

人体肺部是气体交换的主要部位，气体交换时主要通过肺部呼吸膜进行，肺部呼吸膜有很高的通透性，故气体交换十分迅速。但人体吸入空气中的悬浮颗粒物直径大于2.5微米时，空气中的悬浮颗粒物会堵塞肺部用来交换的呼吸膜，久而久之会影响人体肺部气体交换功能，影响人的正常呼吸。

随着人类社会的发展，工业废气排放，各类交通工具尾气排放等因素导致空气严重污染。特别是近年来，由于环境恶化引起的我国多发性雾霾天气，易诱发呼吸道、心血管等疾病，轻则会造成鼻炎等鼻腔疾病外，重则会造成肺部硬化，甚至还有可能造成肺癌，严重影响了人们的健康。

对此，人们想到将脏空气进行过滤，使空气变的纯净。现有技术中，对于穿戴式呼吸气体的净化装置一般使用类似防毒面罩的设计，使用密封面罩将口鼻与外界隔离，面罩上设置有过滤装置，利用人吸气时产生的面罩内部的负压，使外部空气通过过滤装置进入面罩实现净化功能。也有通过在面罩内增加净化装置用导管将净化后的空气输送到面罩内，试图补充面罩内空气的不足。

然而，这一类面罩存在以下缺陷：

1.过滤是通过人体呼吸作用的被动进气，由于过滤进气面积小，滤层厚佩戴后加重呼吸负担会让使用者感觉呼吸吃力，舒适性差。

2.由于口鼻都被密封，造成使用者说话等基本活动受影响。

3.戴上后非常不美观，使用者佩戴出门会略显尴尬。

4.佩戴后人体呼出的废气无法及时排出装置外部，致使循环吸气时，废气和新鲜空气混合。

5.普通口罩或面罩不能与人体鼻子表面完全贴合密封，导致不能完全隔绝废气。

本专利相关的专业术语解释如下：

HEPA滤纸：High efficiency particulate air Filter，高效空气净化器的缩写，是可处理的干型过滤器，由叠片状硼硅微纤维制成。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种过滤进气面积大、吸气阻力小、过滤密封性能好、能完全隔绝废气，并且说话等基本活动不受影响的仿生呼吸面罩。

本发明解决问题的技术方案是：一种仿生呼吸面罩，包括具有耳带的初级口罩，初级口罩上装配有呼吸过滤组件，所述呼吸过滤组件包括正面带有骨架孔的固定支架以及一对呼吸过滤骨架，呼吸过滤骨架上分别包覆有HEPA滤纸制成的中空囊状滤包，包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架分别装配在固定支架的骨架孔内；同时，固定支架的底部设有单向阀安装孔，该单向阀安装孔内安装有单向阀；固定支架的外表面覆盖安装有进气网罩，所述包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架介于固定支架和进气网罩之间；

所述固定支架背侧连接有能完全罩住鼻子的密封鼻罩，该密封鼻罩包括与鼻子接触的软硅胶部分，该软硅胶部分背面固定连接有与软硅胶部分大小相同的硬塑胶部分，硬塑胶部分与固定支架连接。

作为上述方案的进一步改进，所述呼吸过滤骨架上分别包覆有由多个单层中空囊状滤包叠加而成的多层中空囊状滤包，以增大进气时的过滤面积，过滤面积的增大进一步使得吸气阻力更小。

优选的，所述单向阀为硅胶单向阀片，密闭性更好且更加环保。

上述技术方案中，所述进气网罩将固定支架底部的单向阀罩住，代替了阀盖的功能，对单向阀保护和限位。

上述技术方案中，所述初级口罩上设有扣环，呼吸过滤组件中的进气网罩上设有倒扣，通过扣环和倒扣的装配将呼吸过滤组件与初级口罩连接。

上述技术方案中，所述密封鼻罩与固定支架过盈配合，形成完全的密封形式。

进一步的，所述进气网罩与密封鼻罩的硬塑胶部分、呼吸过滤骨架与固定支架之间均为可拆卸连接，方便拆洗更换。

本发明的有益效果是：

1.由于设计了中空囊状滤包，使得吸气时过滤面积增大，从而使得呼吸阻力减小，呼吸负担减小，不会使人感觉憋气。

2.密封鼻罩上与鼻子接触的软硅胶部分可以完美贴合鼻孔，使之与外界污染源完全隔离。

3.单向阀的设计使得呼出的废气能及时排除，不会重复吸入废气。

4.由于本发明的呼吸面罩各零部件之间为可拆卸的连接，拆洗更换非常方便。

5.本发明的呼吸面罩使用时呼吸过滤组件只罩住鼻子，初级口罩和嘴巴之间有一定间距，不捂嘴，不会对说话等基本活动造成影响。

本发明仿生呼吸面罩中的中空囊状滤包，就好似人体肺部的呼吸膜，在人体主动呼吸下有效过滤空气中大于2.5微米的悬浮颗粒物，代替了肺部的部分功能，为人体肺部呼吸气体进行预过滤，防止颗粒物堵塞肺部肺泡中的呼吸膜。

附图说明

图1为本发明仿生呼吸面罩的整体结构立体图。

图2为本发明仿生呼吸面罩的整体结构背面视图。

图3为本发明仿生呼吸面罩的整体结构正面视图。

图4为本发明仿生呼吸面罩的立体分解图。

图5为固定支架的结构示意图。

图6为进气网罩的结构示意图。

图7为密封鼻罩的结构示意图。

图8为固定支架、呼吸过滤骨架以及多层中空囊状滤包安装后的示意图。

图9为呼吸过滤组件的结构示意图。

图10为初级口罩与呼吸过滤组件的分解图。

图中，1-呼吸过滤组件，2-初级口罩，3-密封鼻罩，4-固定支架，5-呼吸过滤骨架，6-多层中空囊状滤包，7-硅胶单向阀片，8-进气网罩，9-包覆多层中空囊状滤包的呼吸过滤骨架，21-耳带，22-扣环，31-软硅胶部分，32-硬塑胶部分，41-单向阀安装孔，42-骨架孔，81-卡扣，82-倒扣。

具体实施方式

如图1～10所示，一种仿生呼吸面罩，包括具有耳带21的初级口罩2，初级口罩2上装配有呼吸过滤组件1，所述呼吸过滤组件1包括正面带有骨架孔42的固定支架4以及一对呼吸过滤骨架5，呼吸过滤骨架5上分别包覆有HEPA滤纸制成的多层中空囊状滤包6，该多层中空囊状滤包6由多个单层中空囊状滤包叠加而成，包覆多层中空囊状滤包的呼吸过滤骨架9分别装配在固定支架4的骨架孔42内；

同时，固定支架4的底部设有单向阀安装孔41，该单向阀安装孔41内安装有硅胶单向阀片7；

固定支架4的外表面覆盖安装有进气网罩8，所述包覆多层中空囊状滤包的呼吸过滤骨架9介于固定支架4和进气网罩8之间。所述进气网罩8将固定支架4底部的硅胶单向阀片7罩住，代替了阀盖的功能，对硅胶单向阀片7保护和限位；

所述固定支架4背侧过盈配合连接有能完全罩住鼻子的密封鼻罩3，该密封鼻罩3包括与鼻子接触的软硅胶部分31，该软硅胶部分31背面固定连接有与软硅胶部分大小相同的硬塑胶部分32，硬塑胶部分32与固定支架4连接。

所述初级口罩2上设有扣环22，呼吸过滤组件1中的进气网罩8上设有倒扣82，通过扣环22和倒扣82的装配将呼吸过滤组件1与初级口罩2连接。

所述进气网罩8与密封鼻罩3的硬塑胶部分32通过卡扣81连接，呼吸过滤骨架5与固定支架4之间可拆卸连接，方便拆洗更换。

以上说明了本发明的优选实施方式，但各发明并不局限于上述实施方式，可做适当替换，比如，初级口罩2可以是外形多样的，颜色各异的；中空囊状滤包可以为单层。所以，本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种仿生呼吸面罩，包括具有耳带的初级口罩，其特征在于：初级口罩上装配有呼吸过滤组件，所述呼吸过滤组件包括正面带有骨架孔的固定支架以及一对呼吸过滤骨架，呼吸过滤骨架上分别包覆有HEPA滤纸制成的中空囊状滤包，包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架分别装配在固定支架的骨架孔内；同时，固定支架的底部设有单向阀安装孔，该单向阀安装孔内安装有单向阀；固定支架的外表面覆盖安装有进气网罩，所述包覆有中空囊状滤包的一对呼吸过滤骨架介于固定支架和进气网罩之间；

所述固定支架背侧连接有能完全罩住鼻子的密封鼻罩，该密封鼻罩包括与鼻子接触的软硅胶部分，该软硅胶部分背面固定连接有与软硅胶部分大小相同的硬塑胶部分，硬塑胶部分与固定支架连接。

2.根据权利要求1所述的仿生呼吸面罩，其特征在于：所述呼吸过滤骨架上分别包覆有由多个单层中空囊状滤包叠加而成的多层中空囊状滤包。

3.根据权利要求1所述的仿生呼吸面罩，其特征在于：所述单向阀为硅胶单向阀片。

4.根据权利要求1所述的仿生呼吸面罩，其特征在于：所述初级口罩上设有扣环，呼吸过滤组件中的进气网罩上设有倒扣，通过扣环和倒扣的装配将呼吸过滤组件与初级口罩连接。

5.根据权利要求1所述的仿生呼吸面罩，其特征在于：所述密封鼻罩与固定支架过盈配合。

6.根据权利要求1所述的仿生呼吸面罩，其特征在于：所述进气网罩与密封鼻罩的硬塑胶部分、呼吸过滤骨架与固定支架之间均为可拆卸连接。