CN105249569A - 电磁式防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁式防护装置，包括：防护装置本体，其中，防护装置本体上设置有电场发生器和磁场发生器，电场发生器和磁场发生器产生正交的电磁场，并且其中，电场发生器产生的电场将空气离子化，从而使得空气中的颗粒物成为带电粒子，并且带电粒子受到电磁场的作用力而发生运动方向偏转。根据本发明公开的电磁式防护装置，能够使得微尘颗粒带电荷并进而在电磁场力的作用下远离口鼻处，从而能够有效防止空气中的微尘颗粒被吸入人体。

Description

电磁式防护装置
技术领域
本发明涉及防护用品领域，尤其涉及一种电磁式防护装置。
背景技术
目前，个人穿戴式空气过滤系统主要以传统的防护口罩为主，这种防护口罩无论使用哪种方式或者防护等级，其核心作用都是需要防护口罩遮住口鼻，并通过过滤装置进行过滤。
现有的防护口罩主要有以下两种类型，即普通口罩与配置负氧离子发生器的防护口罩。普通口罩主要是以各种纤维等作为过滤层，而配置负氧离子发生器的防护口罩通常将负氧离子发生器设置于远离用户口鼻区域，这二者都不能实现良好的防护效果。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种电磁式防护装置，该电磁式防护装置包括：防护装置本体，其中，防护装置本体上设置有电场发生器和磁场发生器，电场发生器和磁场发生器产生正交的电磁场，并且其中，电场发生器产生的电场将空气离子化，从而使得空气中的颗粒物成为带电粒子，并且带电粒子受到电磁场的作用力而发生运动方向偏转。
在一个实施例中，电场发生器与防护装置本体的侧边线平行而布置，并且磁场发生器与防护装置本体的所述侧边线垂直而布置。
在一个实施例中，电场发生器与磁场发生器中的至少一者被设置于防护装置本体内。
在一个实施例中，电场发生器与磁场发生器中的至少一者被设置于防护装置本体的外表面上。
在一个实施例中，电场发生器包括正极网和负极网，正极网和负极网上涂有光化酶。
在一个实施例中，防护装置本体的至少一部分涂有光化酶。
在一个实施例中，带电粒子带正电荷。
在另一个实施例中，带电粒子带负电荷。
在一个实施例中，电磁式防护装置还包括传感器，传感器控制电场发生器和磁场发生器所产生的电场和磁场中至少一者的大小。
在一个实施例中，电磁式防护装置在被佩戴时，防护装置本体靠近用户口鼻区域但不接触人体口鼻区域。
在一个实施例中，电磁式防护装置还包括支架，该支架能被佩戴在用户耳朵上。
在一个实施例中，电磁式防护装置还包括支架，该支架能被佩戴在用户的衣服上。
根据本发明的电磁式防护装置，能够使得微尘颗粒带电荷并进而在电磁场力的作用下远离口鼻处，从而能够有效防止空气中的微尘颗粒被吸入人体。
附图说明
通过参考附图会更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1是示出本发明一个实施例的电磁式防护装置的结构示意图；
图2是示出本发明一个实施例的电磁式防护装置中的电场发生器和磁场发生器所产生的电磁场的分布示意图；
图3是示出本发明一个实施例的带电粒子在电磁场中的受力状态示意图；
图4是示出本发明一个实施例的带电粒子在电磁场中的运动轨迹示意图；
图5是示出本发明另一实施例的带电粒子在电磁场中的受力状态示意图；
图6是示出本发明另一实施例的带电粒子在电磁场中的运动轨迹示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例的详细描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更清楚的理解。本发明绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了相关元素、部件的任何修改、替换和改进。
下面结合附图1-6来详细说明根据本发明的电磁式防护装置。
图1示出了根据本发明一个实施例的电磁式防护装置的结构示意图。如图1所示，电磁式防护装置100包括：防护装置本体1。防护装置本体1上设置有电场发生器2和磁场发生器3。电场发生器2产生一定强度的电场，而磁场发生器3产生一定强度的磁场。在一个实施例中，电场发生器2可以是高压电场发生器。电场发生器2产生的电场和磁场发生器3产生的磁场彼此正交。
为了产生正交的电磁场，电场发生器2可以与防护装置本体1的侧边线平行而布置，并且磁场发生器3与防护装置本体1的所述侧边线垂直而布置。在一个实施例中，如图1中所示，防护装置本体1近似成长方形状，电场发生器2被布置为平行于防护装置本体1的长边，而磁场发生器3被布置为垂直于防护装置本体1的长边。在一个实施例中，电场发生器2也可以被布置为平行于防护装置本体1的短边，而磁场发生器3也可以被布置为垂直于防护装置本体1的短边。应理解，防护装置本体1不限于长方形状。在防护装置本体1呈其他形状时，电场发生器2和磁场发生器2可以以其他方式布置，但必须保证能够产生正交电磁场。
在一个实施例中，电场发生器2和磁场发生器3中的至少一者可被布置在防护装置本体1内。在另一实施例中，电场发生器2和磁场发生器3中的至少一者可被布置在防护装置本体1的外表面上。
另外，如图1所示，电场发生器2包括正极网和负极网，正极网和负极网上具有正电极4和负电极5，它们彼此相对以产生电场。正电极4和负电极5之间的距离可以依据实际需要而设计。
在图1中，虽然图示出一个电场发生器和一个磁场发生器，然而应理解，电场发生器和磁场发生器的数目并不限于一个，而是可以根据实际需要而设置。但应注意的是，必须保证所有电场发生器产生的电场和所有磁场发生器产生的磁场彼此正交。
电场发生器2产生的电场将空气离子化，从而使得空气中的颗粒物成为带电粒子。应理解的是，带电粒子可以带正电荷，也可以带负电荷。在带电粒子带负电荷的情况中，产生的带电粒子还对人身体健康有益处。在正交的电磁场的作用下，带电粒子受到电磁场的作用力将会发生运动方向偏转。
在一个实施例中，为了增加杀菌效果，还可以在电场发生器2中的正极网、负极网、以及防护装置本体1的至少一部分处涂抹光化酶。接触到光化酶的颗粒物在自然光的照射下会发生蛋白质失活变性，从而降低对人体的潜在伤害性。
根据本发明的电磁式防护装置，能够使得微尘颗粒带电荷并进而在电磁场力的作用下远离口鼻处，从而能够有效防止空气中的微尘颗粒被吸入人体。
下面，将参考图2至图6对本发明进行更详细的说明。
图2是示出本发明一个实施例的电磁式防护装置中的电场发生器和磁场发生器所产生的电磁场的分布示意图。如图2所示，防护装置本体1近似成长方形状，电场发生器2被布置为平行于防护装置本体1的长边，而磁场发生器3被布置为垂直于防护装置本体1的长边，由此，所产生的电场方向为水平向右，而所产生的磁场方向为竖直向下，从而形成正交的电磁场。在本示例中，颗粒物带有负电荷，因而在电场的作用下试图水平向左运动，但是由于同时还受到了与电场正交的磁场的作用，最终带电粒子的运动方向将发生偏转。
图3是示出本发明一个实施例的带电粒子在电磁场中的受力状态示意图。如图3所示，电场方向和磁场方向与图2中相同，但在该图中显示为电场方向水平向右，而磁场方向垂直于纸面向里。另外，同样，带电粒子带有负电荷。在这样的电磁场的环境中，带有负电荷的带电粒子的运动方向将会发生偏转。具体地，当空气气流处于静态时，在忽略带电粒子的重力的情况下，带电粒子将受到如下磁场力：
f1＝qvBsinθ(公式1)
在公式(1)中，q为带电粒子的带电量，v为带电粒子的运动速度，B为磁场强度，θ为带电粒子的运动速度与磁场强度的夹角。
另外，带电粒子将受到如下电场力：
f2＝qEsinα(公式2)
在公式(2)中，q为带电粒子的带电量，v为带电粒子的运动速度，E为电场强度，α为带点粒子的运动速度与电场强度的夹角。
在上述磁场力f1与电场力f2的作用下，带电粒子实际上受到二者合力的作用。在该合力作用下，带电粒子的运动轨迹将发生偏转，如图4所示，远离人的口鼻处，从而防止微尘颗粒被吸入人体。
上面讨论了空气气流处于静态时带电粒子的受力状态和运动轨迹。下面将参考图5和图6来讨论空气气流处于动态时的情况。具体地，图5是示出本发明另一实施例的带电粒子在电磁场中的受力状态示意图，并且图6是示出本发明另一实施例的带电粒子在电磁场中的运动轨迹示意图。
如图5所示，电场方向和磁场方向仍与图2中相同，但在该图中显示为电场方向水平向右，而磁场方向垂直于纸面向里。另外，同样，带电粒子带有负电荷。然而，在本实施例中，还有空气气流垂直于防护装置本体1。在这样的环境中，带电粒子将会受到电场力和磁场力的合力的作用，在图5中被标记为合力1。在合力1的作用下，带电粒子的运动轨迹将发生偏转，远离人的口鼻处，从而防止微尘颗粒被吸入人体。
应理解，随着空气气流增大，空气中微尘颗粒的速度也会增大。于是，与电场力同向的附加磁场力也随之越大，从而带电粒子受到的合力进而偏转方向就会越偏向电场发生器2的正极网或负极网，如图5和6所示。换句话说，按照图6的图示，随着空气气流的增大，带电粒子将不会朝着纸面向里运动，而是偏向左边或右边，从而更加远离用户的口鼻区域。
由于在本发明中，通过设置电场发生器2和磁场发生器3以产生正交的电磁场来使得空气中的微尘颗粒离化并在电磁场的作用力下而发生运动方向偏转，因此，通过调节电磁场力的大小可以影响带电粒子的运动偏转。在一个实施例中，根据本发明的电磁式防护装置还包括传感器，例如PM2.5传感器。传感器可设置在防护装置本体的任意位置，该传感器可以控制电场发生器2和磁场发生器3所产生的电场和磁场中至少一者的大小，以进而影响带电粒子的运动偏转。
根据本发明实施例的电磁式防护装置除了包括防护装置本体以外，还可以包括支架。支架可以挂在用户耳朵处，或者可以附接到用户衣服上。当该电磁式防护装置被佩戴时，可以依据个人需要、视线遮挡程度以及舒适度等，将防护装置本体尽可能靠近用户口鼻区域，但是不接触用户口鼻区域，从而在防护装置本体不必罩住口鼻的情况下，通过防护装置本体内的正交电磁场作用使得带电微尘颗粒发生偏转，实现微尘颗粒远离用户口鼻区域的目的。
综上所述，根据本发明公开的电磁式防护装置，能够使得微尘颗粒带电荷并进而在电磁场力的作用下远离口鼻处，从而能够有效防止空气中的微尘颗粒被吸入人体。
应当注意，在权利要求中，单词“包含”或“包括”并不排除存在未列在权利要求中的元件或组件。位于元件或组件之前的冠词“一”或“一个”也并不排除存在多个这样的元件或组件的情况。
此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。关于本发明的范围，说明书中所做的描述都是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (12)

1.一种电磁式防护装置，包括：防护装置本体，
其中，所述防护装置本体上设置有电场发生器和磁场发生器，所述电场发生器和所述磁场发生器产生正交的电磁场，并且
其中，所述电场发生器产生的电场将空气离子化，从而使得空气中的颗粒物成为带电粒子，并且所述带电粒子受到所述电磁场的作用力而发生运动方向偏转。
2.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述电场发生器与所述防护装置本体的侧边线平行而布置，并且所述磁场发生器与所述防护装置本体的所述侧边线垂直而布置。
3.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述电场发生器与所述磁场发生器的至少一者被设置于所述防护装置本体内。
4.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述电场发生器与所述磁场发生器的至少一者被设置于所述防护装置本体的外表面上。
5.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述电场发生器包括正极网和负极网，所述正极网和所述负极网上涂有光化酶。
6.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述防护装置本体的至少一部分涂有光化酶。
7.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述带电粒子带正电荷。
8.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述带电粒子带负电荷。
9.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中，所述电磁式防护装置还包括传感器，所述传感器控制所述电场发生器和所述磁场发生器所产生的电场和磁场中至少一者的大小。
10.如权利要求1所述的电磁式防护装置，其中所述电磁式防护装置在被佩戴时，所述防护装置本体靠近用户口鼻区域但不接触人体口鼻区域。
11.如权利要求10所述的电磁式防护装置，其中所述电磁式防护装置还包括支架，所述支架能被佩戴在用户耳朵上。
12.如权利要求10所述的电磁式防护装置，其中所述电磁式防护装置还包括支架，所述支架能被佩戴在用户的衣服上。
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