CN104162236A - 主动式多用途防护口罩 - Google Patents

Abstract

一种主动式多用途防护口罩，包括口罩主体，所述主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，其中：一个用于罩住人面部的密闭接触圈采用子母卡扣嵌入的方式设置在口罩主体内凹空腔侧，一个两侧弧形凸起的盖罩采用相同的子母卡扣嵌入方式罩住口罩主体凸起的外侧。本发明采用主动通风设计，减少口罩呼吸阻力；气孔位于两侧，可以与呼出气体进行热交换，提高吸入气体温度，减少冷空气直接刺激。

Description

主动式多用途防护口罩

技术领域

本发明涉及防护口罩领域，具体为一种主动式多用途防护口罩。

背景技术

目前城市中雾霾天数上升，PM2.5污染物在空气中浓度居高不下，在室内，已广泛使用空气净化器进行过滤，随身佩戴的净化产品需求也逐步增高。现有个人的雾霾防护主要是通过N95等级口罩等实现，在现有的口罩中存在以下几个问题：由于现有口罩过滤等级高，相应空气阻力大，从而增加呼吸阻力，呼吸不够通畅，尤其对于呼吸功能弱者，例如老人、儿童及患有呼吸道疾病者，佩戴口罩可能导致呼吸困难；与面部贴合性差，未经过滤的空气可吸入；美观性差。

公开号CN102430215A专利公布了一种气动口罩通过滤棉对空气进行过滤，且前端设有微型风扇，但其风扇只是用来驱赶烟雾，不能增加空气吸入动力，其整个口罩密闭性差，未经过滤的空气很容易被吸入。

公开号CN203043364U专利公布了一种电动防护口罩，通过过滤装置对空气过滤，通过电动抽风扇帮助呼吸，但是过滤装置厚重、风扇连接也不够牢固、且电源外置，携带非常不便，不适合于日常生活使用。

 而且以上两个专利中的一个共同点是，空气自口罩正前方气孔中垂直进入。通过电动风扇的辅助后，空气的吸入动力会比正常吸入大很多，还可能直接吹至面部，如果是在寒冷的冬季，吸入大量冷气流会感到非常不适，特别是对体弱的老人和孩子影响更大。如果适逢大风天气，风压大，空气流动速度快，空气垂直通过过滤膜还会降低过滤效果，使空气过滤不充分，携带通过滤膜的颗粒物增多。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中的不足，提供一种过滤性能强、呼吸阻力小、空气流通通畅、与面部贴合紧密且风速柔和、能减少冷空气刺激性的随身佩戴的主动式多用途防护口罩，是主动式空气净化装置。

   为实现此目的，本发明是通过以下方案实现的：

主动式多用途防护口罩，包括：口罩主体，所述主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，其中：一个用于罩住人面部的密闭接触圈采用子母卡扣嵌入的方式设置在口罩主体内凹空腔侧，一个两侧弧形凸起的盖罩采用相同的子母卡扣嵌入方式罩住口罩主体凸起的外侧；

所述盖罩弧形凸起的两侧面分别设置有通气口；

所述口罩主体壳体为含有内层壳、外层壳凸起夹层的壳体结构，内层壳凸起高于外层壳，所述盖罩罩住内层壳与外层壳子母卡扣连接；在所述内层壳上端安装有风扇、滤网、电池和主控电路板，风扇与内凹空腔连通；所述滤网置于所述风扇前端，所述内层壳侧壁相对于盖罩的通气口设置有单向排气阀，同时内层壳侧壁作为导气通道将盖罩通气口的进气引导到所述滤网的前端。

进一步是：所述口罩主体内层壳包括有一个安装架，安装架在内层壳的前端，所述安装架含有一个十字框做为电池定位保护架，所述安装架在内层壳安装风扇的前部位置通过卡扣设置有过滤网架，所述过滤网架上安装有滤网。

进一步是：所述电池安装在内层壳安装架内侧中间靠上的位置；所述风扇安装在内层壳安装架内侧中间靠下的位置；主控电路板紧贴风扇安装在内层壳与外层壳之间，所述口罩主体外层壳两侧后边缘设有头带安装环。

进一步是：所述主控电路板设置有微处理单片机、风扇驱动电路和风扇启停变速开关，所述微处理单片机是具有占空比调节输出PWM的单片机，所述开关是具有三挡位变换输出的开关，开关的三挡位信号连接单片机的信号输入电路，所述单片机的占空比调节输出连接风扇驱动电路信号输入，风扇驱动电路信号输出连接风扇，所述开关的三挡位分别是启动、变速、停止三档位，开关的按键设置在外层壳上。

进一步是：所述风扇为轴流风扇。

进一步是：所述滤网为滤棉、玻璃纤维滤膜、滤纸、无纺布、活性炭、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜树脂中一种或几种的组合。

进一步是：所述口罩主体内层壳侧壁分布设置有下凹风道，所述风道端口通向所述滤网。

进一步是：所述密闭接触圈为硅胶罩。 

本发明的有益效果是：

1.使用电动风扇，主动通风设计；增加空气流通，减少高等级过滤口罩中的呼吸阻力；

2.从口罩两侧气孔进气，先进入密闭空间再经过滤网，可以对冷空气起到加温的作用，尤其是在寒冷的冬季可以减小对呼吸道的刺激；且在风速过大时气流从侧边气孔迂进可以对风速有一个缓冲，使过滤更加充分；

3.轴流风扇，风压低，送风柔和，增加舒适度；

4.两档或更多档位风速调节，可以根据不同天气和自身需求变化风速，更加人性化的设计；

5.单向排气阀，可减少呼气阻力；

6.风道与主体一体成型，电池内置，位于风扇的上方，既使口罩整体结构紧凑，又使风道通畅没有阻挡；

6.接触圈选用软胶密封设计，与面部贴合度高、气密性更好、增加舒适感；

7.设计有焊接的安装架，可以保护电池、电路板和风扇，且安装架上相应位置的十字框架的开孔，在电池意外膨胀和爆炸时可以起到减压作用；

8.滤网安装于安装架上，拆卸替换方便，并可根据实际情况选用不同功效滤材；

9.外壳可以起到装饰作用，通过卡扣安装于主体，拆卸安装方便，可根据不同审美需要替换不同款外壳。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

1、盖罩；2、过滤网架；3、按键；4、主控电路板；5、固定架；6、电池；7、单向排气阀；8、口罩主体；9、密闭接触圈；10、风扇；11、下凹风道；12、头带安装环；13、通气口；101、盖罩1弧形凸起的两侧面；501、十字框；801、内凹空腔；802、内层壳；803、外层壳；804、外层壳上端口；805、风扇安装槽；806、排气孔；807、橡胶皮。

附图说明

图1为本发明整体结构分解示意图；

图2为本发明口罩内凹空腔侧示意图；

图3为本发明主控电路图。

具体实施方式

主动式多用途防护口罩，如图1、图2所示 包括：口罩主体8，所述主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔801的壳体，一个用于罩住人脸部的密闭接触圈9采用子母卡扣嵌入的方式设置在口罩主体8内凹空腔侧，一个两侧弧形凸起的盖罩1采用相同的子母卡扣嵌入方式罩住口罩主体8凸起的外侧；密闭接触圈9为硅胶罩，在硅胶罩贴近脸部端的宽度至少是10mm，利用硅胶柔软特性在脸部形成密封，其中：

盖罩1弧形凸起的两侧面101分别设置有通气口13，用于外界空气的进入和人呼出气体的排出；

口罩主体8的壳体为含有内层壳802、外层壳803凸起夹层的壳体结构，内层壳802凸起高于外层壳803，盖罩1罩住内层壳，在外层壳上端口804与外层壳子母卡扣连接；在内层壳802上端设置有风扇安装槽805，风扇槽805中安装有风扇10、滤网、电池6和主控电路板4，风扇10与内凹空腔连通；滤网置于风扇10前端，内层壳802侧壁相对于盖罩1的通气口13设置有单向排气阀7，单向排气阀7是在排气孔806上固定一个橡胶片807形成的，排气孔806与内凹空腔连通；同时内层壳802侧壁作为导气通道将盖罩1通气口的进气引导到所述滤网的前端。

为了安装牢固与方便，口罩主体8内层壳包括有一个安装架5，安装架5在内层壳的前端，安装架5含有一个十字框501做为电池定位保护架，安装架5在内层壳安装风扇10的前部位置通过卡扣设置有过滤网架2，过滤网架2上安装有滤网；安装架5上设有开孔，在电池开裂时减压缓冲；安装架5与口罩主体8焊接连接。

电池6安装在内层壳安装架5内侧中间靠上设置的电池仓中；风扇10安装在内层壳安装架5内侧中间靠下设置的风扇安装槽中；主控电路板4紧贴风扇10安装在内层壳802与外层壳803之间，口罩主体8外层壳803两侧后边缘设有头带安装环12。

如图3所示，主控电路板4上安装有微处理单片机401、风扇驱动电路402和风扇启停变速开关403，所述微处理单片机是具有占空比调节输出PWM的单片机，所述开关是具有三挡位变换输出的开关，开关的三挡位信号连接单片机的信号输入电路，所述单片机的占空比调节输出连接风扇驱动电路信号输入，风扇驱动电路信号输出连接风扇10，所述开关的三挡位分别是启动、变速、停止三档位，开关的按键3设置在外层壳上。按压按键3后风扇以最大速度运转，再次按压后，风量减小，再次按下或持续按压5秒后，风扇停止运转。所述的风扇驱动电路是由场效应功率管4021、三极管4022以及电阻连接组成。

实施例中，所述风扇10使用的是轴流风扇。所述滤网为滤棉、玻璃纤维滤膜、滤纸、无纺布、活性炭、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜树脂中一种或几种的组合。

为了使进风更加流畅，所述口罩主体8内层壳侧壁纵向分布设置有多条下凹风道11，所述风道端口通向所述滤网。

作为进一步的改进，滤网分为两层，第一层为滤棉、玻璃纤维滤膜、滤纸、无纺布、活性炭中任意一种，第二层为聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜树脂中任意一种。

作为进一步的改进，口罩主体8的材质为轻质金属材料，如铝合金、镁铝合金，或其他人工合成塑料材料。 

Claims (8)

1.主动式多用途防护口罩，包括：口罩主体（8），所述口罩主体（8）是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，其特征在于：一个用于罩住人面部的密闭接触圈（9）采用子母卡扣嵌入的方式设置在所述口罩主体（8）内凹空腔侧，一个两侧弧形凸起的盖罩（1）采用相同的子母卡扣嵌入方式罩住所述口罩主体（8）凸起的外侧；

所述盖罩（1）弧形凸起的两侧面分别设置有通气口（13）；

所述口罩主体（8）壳体为含有内层壳、外层壳凸起夹层的壳体结构，所述内层壳凸起高于所述外层壳，所述盖罩（1）罩住内层壳与外层壳子母卡扣连接；在所述内层壳上端安装有风扇（10）、滤网、电池（6）和主控电路板（4），所述风扇（10）与内凹空腔连通；所述滤网置于所述风扇（10）前端，所述内层壳侧壁相对于所述盖罩（1）的通气口（13）设置有单向排气阀（7），同时所述内层壳侧壁作为导气通道将盖罩（1）通气口（13）的进气引导到所述滤网的前端。

2.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述口罩主体（8）内层壳包括有一个安装架（5），安装架（5）在内层壳的前端，所述安装架（5）含有一个十字框做为电池定位保护架，所述安装架（5）在内层壳安装风扇（10）的前部位置通过卡扣设置有过滤网架（2），所述过滤网架（2）上安装有滤网。

3.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述电池（6）安装在内层壳安装架（5）内侧中间靠上的位置；所述风扇（10）安装在内层壳安装架（5）内侧中间靠下的位置；主控电路板（4）紧贴风扇（10）安装在内层壳与外层壳之间，所述口罩主体（8）外层壳两侧后边缘设有头带安装环（12）。

4.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述主控电路板（4）设置有微处理单片机、风扇驱动电路和风扇启停变速开关，所述微处理单片机是具有占空比调节输出PWM的单片机，所述开关是具有三挡位变换输出的开关，开关的三挡位信号连接单片机的信号输入电路，所述单片机的占空比调节输出连接风扇驱动电路信号输入，风扇驱动电路信号输出连接风扇（10），所述开关的三挡位分别是启动、变速、停止三档位，开关的按键（3）设置在外层壳上。

5.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述风扇（10）为轴流风扇。

6.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述滤网为滤棉、玻璃纤维滤膜、滤纸、无纺布、活性炭、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜树脂中一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述口罩主体（8）内层壳侧壁分布设置有下凹风道（11），所述风道端口通向所述滤网。

8.根据权利要求1所述的主动式多用途防护口罩，其特征在于：所述密闭接触圈（9）为硅胶罩。