CN104886824A - 防雾霾智能口罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防雾霾智能口罩，有一个外壳主体（15）和一个口罩主框体（16）；所述的外壳主体（15）上设置有紫外线消毒装置（13）和无线充电发射装置（14）；所述的口罩主框体（16）为一个薄壳体，分为主框架（4）和呼吸分隔墙（12）两部分组成；所述的呼吸分隔墙（12）上安装有一个辅助风扇（8）；在所述的薄壳体上安装有一片空气滤网（2），而在该区的呼吸分隔墙（12）上、相对所述的空气滤网（2）处，安装有一个涡轮风扇（5）；在所述的呼气区（163）的呼吸分隔墙（12）上安装有一个主控电路（9）和一个无线充电接收电路（10）；本发明采用两个主动式吸气和排气风扇，使得呼吸顺畅无憋闷感，能有效防雾霾还能轻松接打电话，干净卫生，便于携带。

Description

防雾霾智能口罩

技术领域

本发明涉及一种日常生活和工作护理类用品，具体是一种可穿戴智能口罩，主要用于人们在雾霾天或是其它污染环境下工作和生活时的个人防护、健康监测和娱乐社交。

背景技术

目前国内防雾霾口罩目前市场主要有两种类型：

第一种为传统口罩加入多层滤网和呼吸阀，当使用者在吸气时，其依靠吸气时产生的压差来推动气流经过多层滤网；当使用者在呼气时，其依靠呼气时产生的压力推开呼吸阀簧片将呼出气体排出，从个人实现过滤雾霾的效果，目前市场能够有效过滤雾霾的滤网材料HEPA(High efficiency particulate air Filter)，即使采用其中的风阻最小的喷熔长纤维作为滤网材料也需要20~30Pa的风阻。完全依靠人呼吸的压差去推动空气过滤非常费力，影响使用者正常呼吸的。因此市面该类过滤口罩大多用一些粗效过滤网材料，风阻较低，5um以上颗粒物过滤效果还可以，但是对PM2.5乃至更小颗粒物过滤效果一般。其次这种口罩比传统口罩呼吸阻抗较高，不适宜老人、小孩以及有呼吸障碍者佩戴。此外这种口罩也极易滋生细菌，造成二次污染。第二种为具有主动空气过滤部件装置的口罩，如图1所示，其通过风机推动空气经过滤网，实现雾霾过滤。其主要核心部件就是轴流风扇（1）、空气滤网（2）和呼吸阀（3）。轴流风扇（1）运行推动空气按照如图中所示的方向流动，污染空气经过滤网过滤后变为清洁的空气送到口罩内，供使用者呼吸。呼吸阀调节内部压力，使用者呼气使内部压力增加，推动呼吸阀簧片从而向外排气。此类口罩的主要问题是：滤网寿命仅仅依靠使用时间来判断，因无法获知环境空气污染情况，所以判断不准确，很容易造成滤网浪费或滤网二次污染；再者，其与传统口罩一样也存在内部细菌滋生和污染的问题；并且，其也是依靠呼吸阀排气，当使用者呼气的时候还会存在气阻压力的不适感；最后，使用者佩戴口罩的时候，由于口罩内部气流和口罩的密闭，使得接打电话也很不便。

发明内容

为了改善使用者戴口罩的舒适度，本发明提供一种防雾霾智能口罩。本发明的技术方案是：有一个外壳主体和一个口罩主框体；所述的外壳主体上设置有紫外线消毒装置和无线充电发射装置；所述的口罩主框体为一个薄壳体，分为主框架和呼吸分隔墙两部分组成；所述的呼吸分隔墙将所述的薄壳体的内腔分隔成空气吸入区、呼吸区和呼气区；所述的空气吸入区与呼吸区相通，而与呼气区由呼吸分隔墙隔绝；所述的呼吸区与呼气区也由呼吸分隔墙隔绝，但在其上安装有一个辅助风扇；在所述的空气吸入区的薄壳体上安装有一片空气滤网，而在该区的呼吸分隔墙上、相对所述的空气滤网处，安装有一个涡轮风扇；在所述的呼气区的呼吸分隔墙上安装有一个主控电路和一个无线充电接收电路；所述的口罩主框体可置于所述的外壳主体内从而使得外壳主体上的紫外线消毒装置和无线充电发射装置对口罩主框体进行消毒和无线充电。

作为一种限定，在所述的呼吸区的呼吸分隔墙上安装有一个呼吸传感器和一个话筒；在所述的外壳主体的上部靠近人体耳朵的对应位置安装有一个骨传导蓝牙听筒。所述的空气滤网为熔喷长纤维HEPA滤网。

本发明采用以上技术方案的有益效果是：采用两个主动式吸气和排气风扇，并且由传感器和主控电路自动调节和控制风扇的风量，使得呼吸顺畅无憋闷感，老人、小孩和呼吸障碍者都可带；同时借助云服务根据外界空气质量等级，自动提醒用户佩戴、滤网寿命识别和到期提醒，并将呼吸频率测量并云存储，可以作为健康分析数据；而采用的熔喷长纤维HEPA滤网高效过滤PM2.5可达99.7%以上，有效防雾霾；再者，所采用的骨传导蓝牙耳机使得不摘口罩也能轻松接打电话；最后无线充电和紫外消毒外壳保证了口罩的干净卫生，便于随时携带。

附图说明

图1为现有主动空气过滤口罩的示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的电路控制流程图。

图中，1轴流风扇、2空气滤网、3呼吸阀、4主框架、5涡轮风扇、6呼吸传感器、7话筒、8辅助风扇、9主控电路、10无线充电接收电路、11骨传导蓝牙听筒、12呼吸分隔墙、13紫外线消毒装置、14无线充电发射装置、15外壳主体、16口罩主框体、161空气吸入区、162呼吸区、163呼气区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

有一个外壳主体15和一个口罩主框体16；所述的外壳主体15上设置有紫外线消毒装置13和无线充电发射装置14；所述的口罩主框体16为一个薄壳体，分为主框架4和呼吸分隔墙12两部分组成；所述的呼吸分隔墙12将所述的薄壳体的内腔分隔成空气吸入区161、呼吸区162和呼气区163；所述的空气吸入区161与呼吸区162相通，而与呼气区163由呼吸分隔墙12隔绝；所述的呼吸区162与呼气区163也由呼吸分隔墙12隔绝，但在其上安装有一个辅助风扇8；在所述的空气吸入区161的薄壳体上安装有一片空气滤网2，而在该区的呼吸分隔墙12上、相对所述的空气滤网2处，安装有一个涡轮风扇5；在所述的呼气区163的呼吸分隔墙12上安装有一个主控电路9和一个无线充电接收电路10；所述的口罩主框体16可置于所述的外壳主体15内从而使得外壳主体15上的紫外线消毒装置13和无线充电发射装置对14口罩主框体16进行消毒和无线充电。

作为一种限定，在所述的呼吸区162的呼吸分隔墙12上安装有一个呼吸传感器6和一个话筒7；在所述的外壳主体15的上部靠近人体耳朵的对应位置安装有一个骨传导蓝牙听筒11。所述的空气滤网2为熔喷长纤维HEPA滤网。

如图3所示，所述的呼吸传感器6监测呼吸频率和口罩内部气压，并将监测数据反馈至主控电路9，该电路的MCU采用呼吸同步自适应控制算法，采用PWM方式调节涡轮风扇5和辅助风扇8的转速和风量，自动调节风量和压力以适配使用者的自然呼吸状态；所述的涡轮风扇5将空气经由空气滤网从外界抽入口罩的空气吸入区161，过滤后的清洁空气被导入到呼吸区162内供使用者吸入；而当使用者呼气时，辅助风扇8将呼出的气体从呼吸区162排出至呼气区163。口罩内部还集成蓝牙耳机话筒7和骨传导蓝牙听筒11，使得口罩和手机通过蓝牙同步后成为一部蓝牙耳机，用户可以自由接打电话而无需取下口罩。

所述的外壳主体16不仅可以方便口罩的存放和携带，还具有Qi标准的无线充电发射和紫外线消毒功能，口罩放进外壳后，可以进行无线充电和紫外线消毒。保证口罩的干净卫生，杜绝细菌滋生和二次污染。

本发明还采用蓝牙连接智能手机微信，呼吸频率数据可以上传到服务器，该数据作为用户的健康分析输入参数之一；并且微信地理位置信息获取该地区外面空气质量情况，自动提醒用户佩戴口罩，并根据不同空气质量等级情况下口罩运行时间计算滤网寿命和使用情况，并在微信服务号自助查询或到期自动提醒；再者本发明为了鉴别滤网真伪和监控滤网耗材的定期更换，只要扫描口罩对应的微信服务号后，即可自动识别滤网真伪和提醒滤网的使用期限。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利公开的技术方案所做出的技术内容实质相同或等同的任何的变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (2)

1.一种防雾霾智能口罩，有一个外壳主体（15）和一个口罩主框体（16）；其特征在于：所述的外壳主体（15）上设置有紫外线消毒装置（13）和无线充电发射装置（14）；所述的口罩主框体（16）为一个薄壳体，分为主框架（4）和呼吸分隔墙（12）两部分组成；所述的呼吸分隔墙（12）将所述的薄壳体的内腔分隔成空气吸入区（161）、呼吸区（162）和呼气区（163）；所述的空气吸入区（161）与呼吸区（162）相通，而与呼气区（163）由呼吸分隔墙（12）隔绝；所述的呼吸区（162）与呼气区（163）也由呼吸分隔墙（12）隔绝，但在其上安装有一个辅助风扇（8）；在所述的空气吸入区（161）的薄壳体上安装有一片空气滤网（2），而在该区的呼吸分隔墙（12）上、相对所述的空气滤网（2）处，安装有一个涡轮风扇（5）；在所述的呼气区（163）的呼吸分隔墙（12）上安装有一个主控电路（9）和一个无线充电接收电路（10）；所述的口罩主框体（16）可置于所述的外壳主体（15）内从而使得外壳主体（15）上的紫外线消毒装置（13）和无线充电发射装置（14）对口罩主框体（16）进行消毒和无线充电。

2.如权利1所述的一种防雾霾智能口罩，其特征在于：在所述的呼吸区（162）的呼吸分隔墙（12）上安装有一个呼吸传感器（6）和一个话筒（7）；在所述的外壳主体（15）的上部靠近人体耳朵的对应位置安装有一个骨传导蓝牙听筒（11）；所述的空气滤网（2）为熔喷长纤维HEPA滤网。