CN105582623A - 一种儿童主动式防护口罩 - Google Patents

Abstract

本发明为一种儿童主动式防护口罩，包括口罩主体，口罩主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体口罩主体包括通过子母卡扣依次相接的前盖、中盖、后盖、及与面部接触的密封圈；前盖与中盖接缝处设置进气孔；中盖上部设置有出气孔，中盖对应前盖的位置设置过滤装置；中盖和后盖之间为空腔结构，后盖与中盖的过滤装置对应的位置设置有风扇，后盖上部还设置有出气单向阀及与所述风扇连接的电池、控制电路板和启动开关。该款口罩用于儿童防护，适合儿童在雾霾及其他污染环境下使用，防护效果好，主动吸入空气动力强，口罩的制造及拆装清洁都更为简便，且既保证进气通道短而流畅同时又可避免空气过冷、风压较大时空气之间进入对肺部的刺激。

Description

一种儿童主动式防护口罩

技术领域

本发明涉及防护口罩技术领域，具体为一种儿童主动式防护口罩。

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。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于儿童的防护口罩，适合儿童在雾霾天使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种儿童主动式防护口罩，包括口罩主体，所述口罩主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，所述口罩主体包括通过子母卡扣依次相接的前盖、中盖、后盖、及与面部接触的密封圈；前盖与中盖接缝处设置进气孔；中盖上部设置有出气孔，中盖与前盖之间设置过滤装置，进气孔直通过滤装置，并围绕在过滤装置外表面；中盖和后盖之间为空腔结构，空腔结构与过滤装置连通，空腔结构中对应过滤装置设置有风扇，后盖竖向端面设有进气通道，进气通道与风扇出风口密封连通，后盖竖向端面上部设置有出气通道，出气通道连通密封圈围成的空间，围绕出气通道设置有隔板，隔板将出气通道与中盖上部设置的出气孔连接为封闭的通路，在出气通道中设置有出气单向阀，在后盖竖向端面上围绕进气通道安装有为所述风扇提供电源的电池、控制电路板，在后盖侧壁上设置有启动开关。

作为对风道的改进，所述中盖上部设有两个所述出气孔，后盖上部居中设置有一个装有出气单向阀的所述出气通道，所述两个出气孔位于所述出气通道的两侧；进气孔沿前盖的圆周均匀分布；电池设置在后盖竖向端面风扇安装位置的两侧，所述控制电路板及启动开关设置在后盖竖向端面风扇安装位置的下方；所述过滤装置包括设置在中盖上的过滤棉固定架、过滤棉及过滤棉压条。

作为对风扇的改进，所述风扇为轴流风扇，所述轴流风扇包括动叶部分及与动叶部分相连接的电机，所述动叶部分包括动叶叶片和转动中心，所述动叶叶片由叶顶、叶根和两侧的叶缘构成，所述叶根与转动中心连接，所述动叶叶片的迎风面为叶盆，动叶叶片的背风面为叶弓，所述动叶叶片自叶根至叶顶截面呈扭转形状；在动叶部分的迎风面前侧设置有静叶部分，所述静叶部分由外框、固定中心和静叶叶片组成，所述静叶叶片固定于外框和固定中心之间；所述转动中心通过转动轴连接固定中心。

进一步的，所述动叶叶片的安装角自叶根至叶顶由42度均匀递减至14度；所述安装角为动叶叶片的横截面的弦与转动中心轴线的夹角。进一步的，所述静叶叶片为平面，所述静叶叶片相对于固定中心轴线倾斜设置，所述倾斜设置的方向与动叶叶片扭转的方向相反。

进一步的，所述静叶叶片与静叶部分的固定中心轴线的夹角为50-55度。

作为对风速调节的改进，所述控制电路板上设置有风扇风速调节稳定电路，电路的调节按钮设置在后盖侧壁上。

进一步的，所述风速调节稳定电路包括一个风压传感器，风压传感器设置在后盖竖向端面设有的进气通道上，所述电路的调节按钮具有一个稳速按钮的功能，按下稳速按钮风压传感器与风速调节稳定电路接通，风速调节稳定电路按照风压传感器的反馈信号输出调节电压稳定风压。

作为对其他净化及提高舒适度的改进，一个负氧离子生成装置设置在后盖竖向端面的进气通道中，所述控制电路板上设置有负氧离子生成装置的控制电路，负氧离子生成的控制开关设置在后盖侧壁上。

作为对电池续航能力的改进，在口罩外壳表面设置有太阳能充电电池，所述控制电路板上设置有太阳能充电电池连接的向电池充电的充电电路。

本发明的有益效果是：

1.此款风扇对风道进行了改进，适于在有阻力的环境下进行使用，由前盖接缝处进气后经滤棉、风扇通道直接进入呼吸道，后经出气单向阀由上方呼出气体，气体吸入、呼出通道更加分明，气道通畅、换气效率高；

2.口罩的进气孔位于前盖与后盖接缝处，不需要单独设置出气孔，使口罩的制造及拆装清洁都更为简便，且既保证进气通道短而流畅同时又可避免空气过冷、风压较大时空气之间进入对肺部的刺激；

3.将电池设置在后盖两端，而出气孔设计在上方，有助于形成流畅无遮挡的风道；设计两个出气孔分列在排气阀的两边，可以对呼出气流进行分离，避免冬季因温度过低，呼出气体过于集中瞬间形成大股白雾；

4.前盖中部也设计有进气孔，使气体通过为接缝处及中部同时进入气道，进气更加通畅，更适合身体较弱的儿童；

5.轴流风扇由动叶与静叶两部分组成：动叶用于对空气施加动力，在进风方向存在阻力的前提下，形成稳定气流，保证有足够的风量，而现有的微型风扇，多数设计用于进风方向无阻力的使用环境；静叶用于调整气流方向，减少扰流，同时避免轴流风扇中产生的回流；用于可穿戴设备时，静叶可起到保护作用。

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。

附图说明

图1为使用本轴流风扇的口罩的分解结构示意图；

图2为使用本发明轴流风扇的口罩的后视图；

图3为使用本发明轴流风扇的口罩的侧视图；

图4是本发明轴流风扇主视图；

图5是本发明轴流风扇后视图；

图6是本发明动叶部分主视图；

图7是本发明动叶部分侧视图；

图8为本实用新动叶叶片横截面结构参数示意图。

1.静叶部分；1-1.外框；1-2.静叶叶片；1-3.固定中心；2.动叶部分；2-1.动叶叶片；2-2.转动中心；2-3.叶顶；2-4.叶根；2-5.叶缘；2-6.叶弓；2-7.叶盆；3.前盖；4.过滤棉压条；5.过滤棉；6.风扇前密封圈；7.控制电路板；8.风扇后密封圈；9.中盖；10.电池；11.启动开关；12.出气单向阀；13.轴流风扇；14.后盖；15.与面部接触的密封圈；16.进气孔；17.出气孔；18.负离子喷射口；19.太阳能电池板。

具体实施方式

如图1~3所示，一种儿童主动式防护口罩，包括口罩主体，所述口罩主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，所述口罩主体包括通过子母卡扣依次相接的前盖3、中盖9、后盖14、及与面部接触的密封圈15；前盖3与中盖9接缝处设置进气孔16；中盖9上部设置有出气孔17，中盖9与前盖3之间设置过滤装置，进气孔直通过滤装置，并围绕在过滤装置外表面；中盖9和后盖14之间为空腔结构，空腔结构与过滤装置连通，空腔结构中紧贴过滤装置设置有风扇13，后盖14竖向端面设有进气通道，进气通道与风扇出风口密封连通，后盖14竖向端面上部设置有出气通道，出气通道连通密封圈15围成的空间，围绕出气通道设置有隔板，隔板将出气通道与中盖9上部设置的出气孔17连接为封闭的通路，在出气通道中设置有出气单向阀12，在后盖14竖向端面上围绕进气通道安装有为所述风扇13提供电源的电池10、控制电路板7，在后盖14侧壁上设置有启动开关11。

实施例中：中盖9上部设有两个所述出气孔17，后盖14上部居中设置有一个装有出气单向阀12的所述出气通道，所述两个出气孔17位于所述出气通道的两侧。

进气孔16沿前盖3的圆周均匀分布，前盖中部也设置有进气孔，使吸气更均匀通畅，更适合呼吸能力较弱的儿童使用。

实施例中：电池10设置在后盖14竖向端面风扇13安装位置的两侧，所述控制电路板7及启动开关11设置在后盖14竖向端面风扇13安装位置的下方。所述过滤装置包括设置在中盖上的过滤棉固定架、过滤棉5及过滤棉压条4。

实施例中：如图4~8所示，所述风扇13为轴流风扇，是一种专为口罩设计的轴流风扇，用以解决提高进气风压，所述轴流风扇包括动叶部分2及与动叶部分相连接的电机，所述动叶部分2包括动叶叶片2-1和转动中心2-2，所述动叶叶片2-1由叶顶2-3、叶根2-4和两侧的叶缘2-5构成，所述叶根2-4与转动中心2-2连接，所述动叶叶片2-1的迎风面为叶盆2-7，动叶叶片2-1的背风面为叶弓2-6，所述动叶叶片2-1自叶根2-4至叶顶2-3截面呈扭转形状；在动叶部分2的迎风面前侧设置有静叶部分1，所述静叶部分1由外框1-1、固定中心1-3和静叶叶片1-2组成，所述静叶叶片1-2固定于外框1-1和固定中心1-3之间；所述转动中心2-2通过转动轴连接固定中心1-3。所述动叶叶片2-1的安装角自叶根2-4至叶顶2-3由42度均匀递减至14度；所述安装角为动叶叶片2-1的横截面的弦l（图8）与转动中心2-2轴线的夹角，这种设计通过较大的叶片扭矩，加大了风压。所述静叶叶片1-2为平面，所述静叶叶片1-2相对于固定中心1-3轴线倾斜设置，所述倾斜设置的方向与动叶叶片扭转的方向相反。所述静叶叶片1-2与静叶部分的固定中心1-3轴线的夹角为50-55度。

因此，此种设计的轴流风扇安装在口罩中，可以有效抵抗人呼出气的反压，供给充足的空气，提高人体呼吸的舒适度

使用中：空气自进气孔16（前盖与中盖的接缝及前盖中部的进气孔）进入，通过过滤装置的过滤棉5，经轴流风扇13送入使用者呼吸道，呼出的气通过出气单向阀12进入到后盖14与中盖9之间的空腔内的出气通道，然后通过出气孔17排出。

实施例中：所述控制电路板上设置有轴流风扇风速调节稳定电路（该电路是一种常规的电压调节电路），电路的调节按钮设置在后盖14侧壁上。

实施例中：所述的风速调节稳定电路包括一个风速传感器，风速传感器设置在后盖14竖向端面设有的进气通道上，所述电路的调节按钮具有一个稳速按钮的功能，当使用者调节到一个合适的风速时，按下稳速按钮风压传感器与风速调节稳定电路接通，风速调节稳定电路将根据传感器反馈信号调节轴流风扇电机的输入电压，为使用者提供一个稳定的风速。

实施例中：为了提高使用者的舒适度，一个负氧离子生成装置设置在后盖14竖向端面的进气通道中，所述控制电路板上设置有负氧离子生成装置的控制电路，负氧离子生成装置的控制开关设置在后盖14侧壁上。其中：所述负氧离子生成装置可采用采用负离子生成芯片。在后盖14竖向端面下部设有负离子喷射口18。

实施例中：为了提高口罩中电池的续航能力，在口罩外壳表面设置有太阳能充电电池，所述控制控制电路板上设置有与太阳能充电电池连接的向电池充电的充电电路。太阳能充电电池包括太阳能电池板19、太阳能控制器和蓄电池，其中太阳能电池板19可设置在口罩的前盖上。

实施例中：为了方便佩戴口罩时方便接听电话，口罩中设置有语言蓝牙装置，在后盖的下端设置有受话器，在口罩的顶部设置有耳机插孔。

Claims (10)

1.一种儿童主动式防护口罩，包括口罩主体，所述口罩主体是一个外侧凸起、内侧为内凹空腔的壳体，其特征在于：所述口罩主体包括通过子母卡扣依次相接的前盖（3）、中盖（9）、后盖（14）、及与面部接触的密封圈（15）；前盖（3）与中盖（9）接缝处设置进气孔（16）；中盖（9）上部设置有出气孔（17），中盖（9）与前盖（3）之间设置过滤装置，进气孔（16）直通过滤装置，并围绕在过滤装置外表面；中盖（9）和后盖（14）之间为空腔结构，空腔结构与过滤装置连通，空腔结构中对应过滤装置设置有风扇（13），后盖（14）竖向端面设有进气通道，进气通道与风扇出风口密封连通，后盖（14）竖向端面上部设置有出气通道，出气通道连通密封圈（15）围成的空间，围绕出气通道设置有隔板，隔板将出气通道与中盖（9）上部设置的出气孔（17）连接为封闭的通路，在出气通道中设置有出气单向阀（12），在后盖（14）竖向端面上围绕进气通道安装有为所述风扇（13）提供电源的电池（10）、控制电路板（7），在后盖（14）侧壁上设置有启动开关（11）。

2.根据权利要求1所述口罩，其特征在于：所述中盖（9）上部设有两个所述出气孔（17），后盖（14）上部居中设置有一个装有出气单向阀（12）的所述出气通道，所述两个出气孔（17）位于所述出气通道的两侧；进气孔（16）沿前盖（3）的圆周均匀分布；电池（10）设置在后盖（14）竖向端面风扇（13）安装位置的两侧，所述控制电路板（7）及启动开关（11）设置在后盖（14）竖向端面风扇（13）安装位置的下方；所述过滤装置包括设置在中盖上的过滤棉固定架、过滤棉（5）及过滤棉压条（4）。

3.根据权利要求1所述口罩，其特征在于：所述风扇（13）为轴流风扇，所述轴流风扇包括动叶部分（2）及与动叶部分相连接的电机，所述动叶部分（2）包括动叶叶片（2-1）和转动中心（2-2），所述动叶叶片（2-1）由叶顶（2-3）、叶根（2-4）和两侧的叶缘（2-5）构成，所述叶根（2-4）与转动中心（2-2）连接，所述动叶叶片（2-1）的迎风面为叶盆（2-7），动叶叶片（2-1）的背风面为叶弓（2-6），所述动叶叶片（2-1）自叶根（2-4）至叶顶（2-3）截面呈扭转形状；在动叶部分（2）的迎风面前侧设置有静叶部分（1），所述静叶部分（1）由外框（1-1）、固定中心（1-3）和静叶叶片（1-2）组成，所述静叶叶片（1-2）固定于外框（1-1）和固定中心（1-3）之间；所述转动中心（2-2）通过转动轴连接固定中心（1-3）。

4.根据权利要求3所述口罩，其特征在于：所述动叶叶片（2-1）的安装角自叶根（2-4）至叶顶（2-3）由42度均匀递减至14度；所述安装角为动叶叶片（2-1）的横截面的弦与转动中心（2-2）轴线的夹角。

5.根据权利要求3所述口罩，其特征在于：所述静叶叶片（1-2）为平面，所述静叶叶片（1-2）相对于固定中心（1-3）轴线倾斜设置，所述倾斜设置的方向与动叶叶片扭转的方向相反。

6.根据权利要求5所述口罩，其特征在于：所述静叶叶片（1-2）与静叶部分的固定中心（1-3）轴线的夹角为50-55度。

7.根据权利要求1所述口罩，其特征在于：所述控制电路板（7）上设置有风扇风速调节稳定电路，电路的调节按钮设置在后盖（14）侧壁上。

8.根据权利要求7所述口罩，其特征在于：所述风速调节稳定电路包括一个风压传感器，风压传感器设置在后盖（14）竖向端面设有的进气通道上，所述电路的调节按钮具有一个稳速按钮的功能，按下稳速按钮风压传感器与风速调节稳定电路接通，风速调节稳定电路按照风压传感器的反馈信号输出调节电压稳定风压。

9.根据权利要求1所述口罩，其特征在于：一个负氧离子生成装置设置在后盖（14）竖向端面的进气通道中，所述控制电路板（7）上设置有负氧离子生成装置的控制电路，负氧离子生成装置的控制开关设置在后盖（14）侧壁上。

10.根据权利要求1所述口罩，其特征在于：在口罩外壳表面设置有太阳能充电电池，所述控制电路板（7）上设置有与太阳能充电电池连接的向电池充电的充电电路。