CN104190014B - 具有增氧功能的腔式口罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有增氧功能的腔式口罩，主要解决了现有技术中口罩难以兼顾防护效果和透气性的问题。该口罩结构，包括口罩本体（1），和连接在该口罩本体（1）两端的耳带，其特征在于，在所述口罩本体（1）内侧与人的口鼻相对应的位置上还通过超声缝合技术焊压有卡位件（2），该卡位件为封闭的一个圈，中间开口处卡接有一内置有微型风扇（4）的气栅盒（3）。本发明设计巧妙，安装维护方便，使用效果好，具有很高的实用价值。

Description

具有增氧功能的腔式口罩

技术领域

本发明涉及一种口罩，具体地说，是涉及一种具有增氧功能的腔式口罩。

背景技术

口罩一般用于佩戴在人的口鼻部位，用于过滤进出口鼻的空气，以达到阻挡有害气体、气味、飞沫的目的，其材质多为布或纸。为了保证健康、安全，口罩通常在多次使用之后直接丢弃。口罩的结构通常由口罩主体和耳带组成，口罩主体起过滤、阻挡有害物质的作用，而耳带则起到将口罩主体固定在人耳或头部、避免掉落的作用。

医用防护口罩比普通口罩要求更为严格，其口罩主体分为内、中、外三层，内层为普通卫生纱布或无纺布，中层为超细聚丙烯纤维熔喷材料层，外层为无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层。而部分恶劣环境，如：传染病区、病毒实验室、有毒化学试验、矿山等，其工作人员对口罩的要求则更高，不仅要求防护效果好，更要求佩戴舒适。众所周知，佩戴舒适的主要指标除了口罩的材质柔软度，还包括口罩的透气性，而透气性则和防护效果存在不可调和的矛盾，透气性好的口罩难以保证防护效果，提高防护效果又必然降低透气性，正因如此，现有的各种口罩都难以在透气性和防护效果两方面实现兼顾，达到令人满意的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有增氧功能的腔式口罩，解决现有技术存在的问题，在保证防护效果的同时，提高通气效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

具有增氧功能的腔式口罩，包括口罩本体，和连接在该口罩本体两端的耳带，在所述口罩本体内侧与人的口鼻相对应的位置上还通过超声缝合技术焊压有卡位件，该卡位件内嵌有气栅盒，在该气栅盒内部设置有微型风扇。

进一步地，所述卡位件的底面开口处设置有一个位于卡位件内部的环形支撑壁，该环形支撑壁的横截面为圆弧面，同时，所述卡位件的底面开口内边沿还设置有一与所述环形支撑壁的底部连接的延伸面；所述气栅盒卡入所述环形支撑壁内，并受所述延伸面限位。

再进一步地，所述气栅盒包括卡入所述延伸面内的卡座，卡入所述环形支撑壁内并固定在所述卡座上表面的卡盘，以及固定在该卡盘上表面的底座，和与该底座配套的上盖；所述卡座、卡盘、底座和上盖上分别设置有通气孔，所述微型风扇设置于所述底座内。

为了确保环形支撑壁与延伸面之间形成的夹角对卡盘产生良好的限位作用，所述环形支撑壁的轴线与所述延伸面所在平面垂直。

准确地说，为便于安装微型风扇，最大程度地提高空气流通效率，所述底座为矩形腔体，所述卡座、卡盘、底座和上盖上的通气孔构成外界大气进入口罩内部的流动通道。

优选地，所述底座的侧壁上开设有卡孔，而所述上盖的侧壁上则开设有与该卡孔配套的卡块；所述环形支撑壁上还设置有卡槽，而在所述底座上与该卡槽对应的位置则设置有卡条。卡接方式在保证连接稳定的同时，还为装配与拆卸提供了方便，为部件的更换与再次利用提供了可行性。

为了便于微型风扇外接电源的便利性，所述气栅盒上还设置有与所述微型风扇连接的USB线槽。

优选地，所述卡位件、卡座、卡盘均由塑料制作而成；所述底座和上盖由硬质ABS材料制作而成。利用塑料的粘连性，可以大大加强卡座、卡盘与卡位件之间的摩擦力和粘合度，使得气栅盒与卡位件之间的卡接效果更加牢不可摧。

优选地，所述卡位件通过超声缝合技术焊压于所述口罩本体的内侧。

为配合人脸形状，保证佩戴的舒适度和防护效果，所述口罩本体通过模具一次性冲压成拱形，包括内层滤膜，和包覆于该内层滤膜表面上的外层织物，其中，所述内层滤膜由熔喷棉、无纺布、海绵、棉布或化纤制成。

本发明主要是在现有的防护效果较好的口罩结构基础上，增加一套增氧装置，由气栅盒构成，同时通过设置卡位件来安装气栅盒，从而提高气流速度，提高氧气进入口罩的效率，最终达到防护效果与通气性兼顾的目的，同时，本发明还兼顾了佩戴舒适度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过口罩本体、卡位件和气栅盒的相互配合、相互支撑，有效地实现了防护效果与透气性兼顾的目的，同时通过对各个部件材质的选择，最大程度地减小了口罩的重量，保证了口罩佩戴时的舒适度。

（2）本发明将气栅盒与卡位件、上盖与底座全部设计成卡接方式，不仅安装方便，更为后续的设备维护、部件更换提供了便利，避免了常规口罩使用一定次数之后只能整体丢弃的浪费；而本发明设计的双重卡位结构和塑料材质的粘连特性相互配合，使得整个口罩的稳定性十分可靠。

（3）本发明设计巧妙，使用方便，防护效果和透气性俱佳，非常适合大规模推广应用，尤其适合在恶劣环境中使用，实用价值很高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明-实施例1中卡位件的立体结构示意图。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为本发明-实施例1中一种气栅盒的结构示意图。

图5为本发明-实施例1中卡座、卡盘、环形支撑壁和延伸面之间的位置关系示意图。

图6为本发明-实施例1中另一种气栅盒的结构示意图。

图7为本发明-实施例2中气栅盒的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-口罩本体，2-卡位件，3-气栅盒，4-微型风扇，5-环形支撑壁，6-延伸面，7-上盖，8-底座，9-卡座，10-卡盘，11-卡孔，12-卡块，13-通气孔，14-USB线槽，15-卡槽，16-卡条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，本发明设计的口罩结构，主要包括口罩本体1、耳带，以及位于口罩本体内侧的卡位件2，和卡接在该卡位件2内部的气栅盒3。其中，口罩主体1整体成拱形，与人脸形状匹配，佩戴在人脸上时，其中央部位的内侧壁与人的皮肤存在一定的间隙，一方面避免与皮肤直接接触，影响舒适性，另一方面为空气的流通与暂留提供空间，使呼吸更加方便。整个口罩本体通过模具一次性冲压成型，在结构上包括内层滤膜和外层织物，为保证防护效果，内层滤膜一般选用熔喷棉、无纺布、海绵、棉布或化纤制成，更佳地则选用防PM2.5滤膜。耳带为弹性耳带，可在一定程度内改变大小，以适应不同大小的人群。

如图2所示，卡位件2整体呈碗状，一端略微尖，以适应人的鼻腔，其底面完全开口。在卡位件2的内部底面开口处，冲压有一圈向卡位件侧壁方向延伸的环形支撑壁5，和与该环形支撑壁5的底部连接并向卡位件底面中心延伸的延伸面6。值得注意的是，环形支撑壁5的内壁为圆弧面，向内凹陷，如图3所示，它能够与卡盘10完全配合，实现卡接。而延伸面6的设置，则使得卡座9直接卡入延伸面6围成的开口内，如此双重卡接限位，可以有效确保连接关系的稳定性和可靠行。

如图4和图5所示，气栅盒3由卡座9、卡盘10、底座8、上盖7和微型风扇4组成。其中，卡座9的形状和大小与延伸面6内部的开口相互匹配，在本实施例中，卡座9为矩形，而延伸面6内部开口也为矩形，使卡座9在延伸面6内部开口中无法晃动。当然，卡座的形状也可以设置成其他多边形，甚至圆形、椭圆形等等，本技术对此不作限定，只要与延伸面6的内部形状相互匹配，使得卡座无法在延伸面内晃动即可。所述卡盘10比卡座9略大，固定在卡座9的上表面上，其边缘卡入环形支撑壁5内壁的凹陷内，并受到延伸面6的限位。底座8固定在卡盘10的上表面上，其侧壁上开设有多个卡孔11，上盖7通过设置在其侧壁上的卡块12卡入所述卡孔11实现与底座8的卡接。另外，为了进一步保证卡接的稳定性，在环形支撑壁5上还设置有卡槽15，在底座8的侧壁下端也设置有与卡槽15相配套的卡条16，使得在卡盘10卡入环形支撑壁5内的同时，卡条16也卡入卡槽15内，从而形成双重卡接。所述微型风扇4安装在底座8内部。在上盖7、底座8的底面、卡盘10和卡座9上分别开设有多个通气孔13，所有通气孔形成一条气流路径，在微型风扇4的作用下，大气中的空气加速穿过口罩本体1，通过通气孔13进入口罩本体1内侧与人皮肤之间的空腔部位，供人呼吸使用，而人呼出的气体则从口罩两侧与人皮肤之间的间隙排出。

在本发明中，卡座9和底座8也可以为一个整体，即取消卡座9，将卡盘10的位置移至底座8的中部，使得底座8位于卡盘10以下的部分形成类似于卡座9的结构，而为了便于生产、简化装配程序，卡盘10和底座8可直接采用冲压模具一次性冲压成型，如图6所示。在这种结构下，卡条16可与卡盘10位于同一平面，也可不在同一平面。

为了便于微型风扇外接电源，本实施例中，在上盖7的一端设置有USB线槽14，在底座8的相应侧壁上开设有一缺口，当上盖7与底座8卡接之后，USB线槽14正好填补该缺口中，使底座8的侧壁无漏洞，外界空气只能通过通气孔由外至内依次通过口罩的各层结构。安装微型风扇时，直接将微型风扇的电源接线端连接在USB线槽上，两者始终保持导通状态。使用时，外部的移动电源可以放置在人的衣服口袋或包中，将移动电源的输出端接入USB线槽中，即可为微型风扇供电。这种供电方式可以大大减轻口罩本身的重量，为佩戴者的头部减轻负担，提高佩戴舒适度。不过，本技术还可以采用微型风扇自带电源的方式实现供电，即直接在底座8内部安装电源装置，直接为微型风扇供电，电量消耗完毕之后，由外部电源通过USB线槽为底座内部的电源装置充电，这种方式可以减少使用口罩的麻烦，但是却会增加口罩的重量，与前一种方式相比，各有优劣，可根据实际需要灵活选择。

本发明通过卡座与延伸面卡接，卡盘与环形支撑壁卡接，使气栅盒与卡位件之间形成了双重卡接关系，同时利用塑料的粘连特性和摩擦力大的特点，使气栅盒和卡位件之间的牢固性和稳定性得到了有力的保证；而口罩本体的拱形结构和多层结构则保证了材质的柔软度、防护效果和透气效果，使得本发明的整体效果远远大于现有的各种口罩，具有很高的实用价值。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，本实施例中共设置有两个气栅盒，两个气栅盒可以连接在一起，卡接在卡位件的中部，也可以分开卡接于卡位件的两相对侧壁上。为适应口罩的整体造型，两个气栅盒连接在一起时，结构如图7所示，两个气栅盒之间呈60︒～120︒的夹角设置，两个气栅盒的边缘卡入卡位件的环形支撑壁5内，然后将卡位件通过超声缝合技术焊压在口罩本体的内壁中央部位，与人的口鼻位置对应。在两个气栅盒内部，分别安装有一个微型风扇，两个微型风扇通过一个USB线槽与外部的移动电源导通，同时工作，反向旋转，即一个微型风扇促进进气速率，另一个微型风扇促进出气效率，使得外界大气与口罩内部之间形成一个气体高度流动的循环系统。本实施例在增氧效果方面更优于实施例1，但由于增加了一个气栅盒和一个微型风扇，故在整个口罩的重量和成本方面与实施例1相比略有增加，不过并不影响口罩的推广和使用。

当然，也可以采用一个微型风扇配置一个移动电源的方式，这种方式使得两个微型风扇可以同时工作，也可以单独工作，以适应不同环境的需求。恶劣环境中可同时启动两个微型风扇，而在相对较好的环境中，则只启动一个微型风扇，值得注意的是，这种设置下，两个微型风扇都为提高进气效率而工作，然后利用进气产生的压力来促进排气效率的提高。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.具有增氧功能的腔式口罩，包括口罩本体（1），和连接在该口罩本体两端的耳带，其特征在于，在所述口罩本体（1）内侧与人的口鼻相对应的位置上还通过超声缝合技术焊压有卡位件（2），该卡位件内嵌有气栅盒（3），在该气栅盒内部设置有微型风扇（4）；

所述卡位件（2）的底面开口处设置有一个位于卡位件内部的环形支撑壁（5），该环形支撑壁（5）的内壁为圆弧面，同时，所述卡位件的底面开口内边沿还设置有一与所述环形支撑壁（5）的底部连接的延伸面（6）；所述气栅盒（3）卡入所述环形支撑壁（5）内，并受所述延伸面（6）限位。

2.根据权利要求1所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述气栅盒（3）包括卡入所述延伸面（6）内的卡座（9），卡入所述环形支撑壁（5）内并固定在所述卡座（9）上表面的卡盘（10），以及固定在该卡盘（10）上表面的底座（8），和与该底座（8）配套的上盖（7）；所述卡座（9）、卡盘（10）、底座（8）和上盖（7）上分别设置有通气孔（13），所述微型风扇（4）设置于所述底座（8）内。

3.根据权利要求2所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述环形支撑壁（5）的轴线与所述延伸面（6）所在平面垂直。

4.根据权利要求3所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述底座（8）为矩形腔体，所述卡座（9）、卡盘（10）、底座（8）和上盖（7）上的通气孔（13）构成外界大气进入口罩内部的流动通道。

5.根据权利要求4所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述底座（8）的侧壁上开设有卡孔（11），而所述上盖（7）的侧壁上则开设有与该卡孔（11）配套的卡块（12）。

6.根据权利要求5所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述环形支撑壁（5）上还设置有卡槽（15），而在所述底座（8）上与该卡槽（15）对应的位置则设置有卡条（16）。

7.根据权利要求6所述的具有增氧功能的腔式口罩，其特征在于，所述气栅盒（3）上还设置有与所述微型风扇（4）连接的USB线槽（14）。