CN106422096A - 个人空气过滤系统 - Google Patents

Abstract

一种个人空气过滤系统，在一些实施例中包括，一净化单元通过一段管道和分配元件连接，以输送空气或氧气至用户。空气通过净化单元吸入并过滤，然后通过管道进入分配元件。该分配元件用以分配并引导过滤空气至用户的嘴巴和/或鼻子。该净化单元包括一空气流动元件和一过滤器位于外壳内。该空气流动元件可用于将空气吸入进气口，通过过滤器，进入可连接出气口的管道。该空气流动元件提供在正压力下过滤空气给用户呼吸。

Description

个人空气过滤系统

技术领域

本专利说明书涉及用于提供净化空气的系统领域。，本专利说明书尤其涉及用于为个人净化并供应空气的便携式系统。

背景技术

没有什么比呼吸清新的空气更重要的，然而全球成千上万的人们，尤其是居住在中国和印度的人们每天忍受着呼吸被严重污染的空气。根据2003年6月的环境卫生档案记载，这些城市的空气质量和每日死亡率之间存在直接的关系，总之，空气就是生命！国际合作以减少空气污染等级将会持续数十年。同时，也影响着人类生活和经济影响，疾病和缺勤影响着经济。

针对世界上最大的问题的解决办法一般很简单，例如，天花疫苗或维生素添加剂在营养不良病例中的应用。在危险的工作环境中人们会毫不犹豫地穿上防护装备，例如安全帽、防护眼镜、耳塞，不幸的是上述装置没有一样可以确保呼吸的清洁。

许多公司已经发明了空气过滤系统，但大多数都是家用或商用的，以及那些针对个人的实际上是笨重的、沉重的、或缺乏美感的并对终端用户来说华而不实。

因此，需要一种新型的空气净化系统。同时也需要一种独立的、重量轻的，还能使用户自己现有的口罩更舒适、更有效的新型空气净化系统。经一步的，需要一种新型空气净化系统用于为那些已经带上口罩的人们提供纯净的空气。最后，还需要一种可以用于各种别的目的的新型空气净化系统，包括为摩托车头盔、过敏症状、睡眠障碍提供新鲜空气。

发明内容

提供一种个人空气过滤系统。在一些实施例中，该个人空气过滤系统可包括一净化单元，通过一段用于给用户输送空气或氧气的管道与一分配元件连接。空气会被净化单元吸入并过滤，然后通过管道进入分配元件。分配元件用于分配和引导过滤空气至用户的嘴巴和/或鼻子。净化单元可包括一空气流动元件和一个过滤器，位于外壳内部。该空气流动元件通过一个进气孔吸入空气，将空气输入至过滤器，再进入连通出气孔的管道。

在进一步的实施例中，空气流动元件可用于通过过滤器提供每分钟0.010至0.050立方米的气流，优选的是每分钟约0.035立方米。空气流动元件提供的空气压力在为3mm至9mm的水压，优选的约为6mm的水压。在更进一步实施例中，当控制空气通过十分之一微米的过滤器时，空气流动元件用于提供具有足够的压力和质量的气流以使呼吸舒适。

附图说明

本发明的一些实施例的解释并不局限于附图所示，附图可表达相似的原理：

图1为根据所述多个实施例中一个人空气过滤系统穿戴在用户身上的一例子的透视图。

图2为根据所述多个实施例中一个人空气过滤系统的净化单元的一例子的透视图。

图3为根据所述多个实施例中一净化单元的一部分部件的平面内部图。

图4为根据所述多个实施例中一净化单元的一例子的透视图。

图5为根据所述多个实施例中一分配元件穿戴在用户身上的一不同例子的透视图。

图6为根据所述多个实施例中一分配元件穿戴在用户身上的一不同例子的透视图。

图7为根据所述多个实施例中一净化单元的一不同例子的透视分解图。

图8为根据所述多个实施例中一净化单元的一不同例子的剖面图。

图9为一不同例子的实施例中一净化单元的一不同例子的透视剖面图。

具体实施方式

本文所用的术语仅仅为了描述特定的实施例，但这并不意味着对本发明进行限制。所述的“和/或”包括一项或多项组合。所述的单数如“一”“一个”“该”都应该包含复数形式，除非语境清晰确定的除外。进一步的，使用词语“包含”和/或“包括”，指明规定的特征、步骤、方式、元件、和/或组件，但不妨碍添加一种或多种其他特征、步骤、方式、元件、组件和/或它们的组合。

除非另有定义，所有所用的术语(包括机械和科学术语)与本发明所涉领域的技术人员所一般理解的相同。更深入理解术语，例如一般辞典中所定义的，应理解与相关技术与现有技术一致，不解释为理想化或过度正式含义，除非另有定义。

在本发明的描述中，应了解一些相关技术或步骤已公开。每个相关技术或步骤都有自己的有益效果，可以对一个或多个有益效果进行结合使用，或在某些情况下，可用另一公开的技术方案。因此，为了清楚起见，本描述拒绝对不必要的单独步骤的每个可能的组合进行重复。然而，说明书及权利要求书因在理解的情况下阅读，所以这样的组合因完全在本发明内容以及权力要求的范围内。

新型空气净化系统和装置在本文中被讨论。在下述描述中，为了说明目的，陈述许多细节为的是能完全理解本发明。明显的，然而，对本技术人员本发明的技术可不经上述细节而被熟练掌握。

本发明的公开可被看作本发明的一案例，并不限制于以下根据图片以描述所表明的本发明具体实施例。

现在本发明将由例子和通过优选的和不同的实施例和附图对本发明进行阐述。图1所示的是根据实施例的个人空气过滤系统100(以下简称“系统”)穿戴在用户200身上的一个例子的示意图。在此例中，系统100包括一进化单元11，通过一段管道13，例如氧气管，或其他合适的管道，连通分配元件12以将空气或氧气输送至用户200。在进一步的实施例中，所用的管道13是内径为40mm的尼龙管。空气可被导入并由净化单元11过滤，然后通过管道13输送至分配元件12。该分配元件12用于分配和引导过滤空气至用户200的嘴巴和/或鼻子。在一些实施例中，净化单元11可固定在用户200的衣服上，例如腰带201，口袋，裤头或其他用户200手可触及并进行各种操作的位置。

图1也展示了根据多个实施例中的一种个人空气过滤系统100的分配元件12穿戴在用户200身上的一例子的透视图。在这一例中，分配元件12通常可设置成口罩以覆盖用户200的嘴巴和鼻子。该分配元件12可与管道13连通，以使得过滤空气从净化单元11通过分配元件12的一个或多个开口或通孔分配至用户200。分配元件12可由一个或多个附件实现分配净化空气至用户200的鼻子和/或嘴巴，比如头带，耳挂或其他合适的方法或由布料，松紧带，软塑料或其他合适的材料。整个或部分分配元件12可由或包括布料、软塑料、硅胶、橡胶、乙烯基，或其他适合接触用户200皮肤的材料所制作。

图2为上述的实施例中个人空气过滤系统100的净化单元一例子的透视图。在本实施例中，净化单元11可包括一普通的长方体,长方体由外壳14所定义，用于包含系统100的一些元件。在另一实施例中，外壳14可设置成圆柱体，立方体，六方体，三棱柱或任意正规或非正规形状，包括这些形状的组合。这里不打算提到所有可能的本发明的替代方案，等价形式或衍生形式。应该理解的是本发明所涉及的形状的描述并不是限制，可以有多种改变但不离开本发明精神或范围。

外壳14可包括一进气口15，可设置成一个或多个通孔，开口或其他允以空气穿过外壳14并进入净化单元11的开口。一旦空气被过滤，空气可以通过一个或多个排气口排出净化单元11。该净化单元11可通过管道13的第一端口13A连通分配元件12(参见图1，5,6)至排气口16，管道13的第二端口13B连通分配元件。一段该管道13可连通第一端口13A至排气口16，第二端口13B连通分配元件12，以将空气从净化单元11输送至分配元件12。在一些实施例中，净化单元11可包括一个或多个控制输入端17，例如可旋转的控制钮，按压式控制钮，滑动控制钮，摇杆控制钮或其他可用于调节净化单元11排气孔16处空气流量的合适的输入端。

在一些实施例中，净化单元11包括一个或多个指示元件18。该指示元件18可用以通知用户有关系统100的状态或者装置100的一个或多个元件的状态(图1)，例如是否开启之类的。在另一优选实施例中，指示元件18设置用以通知用户有关装置100状态或电池19(图3,7-9)的电量或其他元件。为了给用户提供信息，关于提示元件18的实施例可视觉化地用一种或多种发光元件或其他显示设备，例如LED显示器(发光二极管)或LCD显示器(液晶显示器)，用以显示信息。其他种类的指示元件18也可与用户交互，例如向用户反馈可以为任何形式的感官反馈，例如视觉反馈，听觉反馈，或触觉反馈；接受用户的输入可以为任何形式，包括声音，对话，接触的输入形式。

图3所示的是根据多个实施例中的净化单元11元件的一个例子的一些元件的平面内部图。在一些实施例中，净化单元包括一电源，例如电池19电连接在电路板20中。此外，电路板20电路连接空气流动元件21，一控制输入端17，一指示元件18和可选择的电源端口22。在进一步的实施例中，电源从电池19和/或电源端口22通至电路板20直到空气流动元件21，一指示元件18和一控制输入端17。一控制输入端17可用于调节传至指示元件18的电源以改变指示元件18显示的信息。一控制输入端17也可用于调节空气流动元件21的电源以调节空气流动元件21的空气流量，空气流动元件21可穿过净化单元11并且以出气口16为出口。例如，一控制输入端17可包括对于空气流动元件21的开关钮和速度控制钮。一个或多个紧固件25例如螺钉，螺栓，铆钉或其他用于净化单元11的元件的连接或固定。

在一些实施例中，电路板20包括一应刷电路板(PCB)，机械支撑和电连接电子元件，利用导线，触点或其他工艺蚀刻至位于绝缘层基片上的铜片层。PCB可以是单面的(一个铜片层)，双面的(两个铜片层)或多层的。不同层的导体可通过通孔即过孔连接。在一些实施例中，一电路板20可仅包括铜连接，没有嵌入元件并可称为应刷线路板(PWB)或蚀刻线路板。在另一实施例中，线路板20可包括一印刷线路集成(PCA)，印刷线路板组件或PCB集成(PCBA)，一电子卡集成(CCA)，或一底板集成，或任何其他合适的电子连接和通信方法包括标志布线或之类的。

在一些实施例中，可使用一电池箱23在一段时间内固定电源，比如可更换的电池19。电池19包括一锂离子电池，镍镉电池，碱性电池或其他适合的电池形式。在另一优选实施例中，电池箱23用于固定可充电或不可充电电池19，电池19和电池箱23是可拆卸或不可拆卸的。在进一步实施例中，电池箱23用于固定可通过电源端口22充电的可拆卸电池19，通过动态或运动充电，通过感应充电或其它无线电源充电。

一空气流动元件21可用于，通过进气口15将空气吸入净化单元11并由出气口16排出空气。该空气流动元件21也可引导空气经过过滤器24，位于或配置在进气口15和出气口16之间，以使空气在排出排气口16之前必须经过过滤器24。在一些实施例中，过滤器24可除去微粒(PM2.5)。在进一步实施例中，过滤器24包括两个或更多过滤器以去除空气中不同尺寸的微粒。过滤器24可包括任意形式的过滤器，例如碳过滤器，过滤纸，任何能够去除99-100％大气尘粒的过滤器，比如N99,N100,R99,R100,P99,P100,P3,and FFP3过滤器，或任何其他形式的能去除任意尺寸的空气悬浮颗粒的过滤器。在进一步的实施例中，过滤器24是可交换、可洗、可替换和可临时安装在净化单元11内。

在一些实施例中，一空气流动元件21包括一风扇，旋转泵，送风机，空气泵，空气压缩泵，或其他合适的能引导空气通过过滤器24，出气口16，管道13(图1,6,7)的装置，并以足够的压力和质量排出至分配元件(图1，6，7)使呼吸舒适。在进一步实施例中，可通过每分钟0.010至0.050立方米的气流，优选的大约是每分钟0.035立方米的气流可使呼吸舒适。也可通过空气压力在为3mm至9mm的水压，优选的大约是6mm的水压的气压可使呼吸舒适。在更进一步实施例中，当引导空气通过十分之一微米的过滤器时，空气流动元件21可用于提供具有足够的压力和质量的气流以使呼吸舒适。

图4所示的是根据多个实施例中净化单元的一个例子的透视图。在一些实施例中和现有案例中，净化单元11可包括一携带附件26，例如挂绳，腕带26A，背带，腰带夹26B，或适合其他方法固定的附件用于将净化单元11固定在用户200身体的任意位置。在一些实施例中，携带附件26与净化单元11的连接是可拆卸的。在进一步实施例中，净化单元11上设有一个或多个可拆卸的携带附件26。

图5所示的是多个实施例中一不同例子中个人空气过滤系统100的分配元件12穿戴在用户200身上的透视图。在此实施例中，分配元件12可用于覆盖用户200的鼻子处。分配元件12可连通管道13以允许过滤空气从净化单元11通过分配元件12的一个或多个开口或通孔分配至用户200。分配元件12可包括一个或多个附件以固定在用户200的鼻子上，例如头带，耳挂，或任何其他合适的方法，并由布料，橡胶，软塑料或任何其他合适材料制成。

图6所示的是根据多个实施例中个人空气过滤系统100的分配元件12穿戴在用户100身上的不同例子的立体图。在一些实施例中，分配元件12一般可设置成鼻套管包括一轻管道，其一端分成两个叉头，并位于鼻孔内，并且一混合的氧气和空气从里面排出。该分配元件12可连通管道13以允许过滤空气从净化单元11通过分配元件12的两个叉头的一个或多个开口或通孔输送至用户200。

如图1,5,6所示，分配元件12可随意设置在呼吸净化口罩下方，例如医用口罩或其他形式的呼吸口罩。过滤空气由净化单元11通过管道13提供，可提供纯净的空气流至脸部并防止，当用户200穿戴口罩时，未过滤的空气进入鼻子和嘴巴。在一些实施例中，部分管道13和或分配元件12设置成环状并围绕在用户200的耳朵周围。在其他实施例中，管道13可和分配元件12任意方位连通。在进一步实施例中，分配元件12用于覆盖在鼻子(图5)或覆盖在嘴巴和鼻子(图1)，包括一单向阀以促进空气排出并防止未过滤的空气进入系统100。纯净空气流可排出渗透在呼吸口罩周围的污染的空气并保持呼吸口罩的干燥。在一些实施例中，系统100可包括一个或多个夹子或其他临时附件，可用于将管道13或分配元件12固定在用户200的衣服，身体，或呼吸口罩上。

图7-9所示，根据多个实施例中净化元件11的不同的例子。在此实施例中，净化元件11可包括一普通的圆柱体，由外壳14所定义，包含系统100的一些元件。外壳14课包括一进气口15，其可以设置成一个或多个通孔，开口或其他开口以使空气穿过外壳14并进入净化元件11。一旦空气通过空气流动元件21进入过滤器24，空气可通过一个或多个排气口16排出净化元件11。净化单元11可通过管道13的第一端口13A连接分配元件12并连接出气口16，连接管道13的第二端口13B至分配元件(图1,5,6)。在一些实施例中，净化单元11包括一电源，例如电连接空气流动元件21的电池19。空气流动元件21可用于通过进气口15将空气输送至净化单元11，并从出气口16排出空气。该空气流动元件21也可用于可引导空气通过净化器24，该净化器24位于进气口15和出气口16之间，以致空气从排气口16排出之前必须经过过滤器24。可选择的，部分外壳14可转动并用于例如调节空气流动元件21的一控制输入端的功能(图2-4)。

一些优选的材料已被提及，在另一些实施例中，组成系统100的一些元件可由耐久材料制成，例如硬塑料，金属合金，木材，硬橡胶，碳纤维，玻璃纤维，树脂，聚合物或其他合适的材料包括材料的组合。此外，一个或多个元件可由耐久或柔性材料制成，例如软塑料，硅树脂，软橡胶，或其他合适的材料包括材料的组合。在一些实施例中，组成系统100的一个或多个元件的连接可由热粘合，化学粘合，粘合剂，扣型紧固件，夹子式紧固件，铆钉型扣件，螺纹型紧固件，其它类型的紧固件，或其他合适的连接方法。在其他实施例中，组成系统100的一个或多个元件是可拆卸结合的，例如压合配合或滑动配合，通过一个或多个紧固件，例如钩和环型或魔术贴紧固件，磁性型紧固件，螺纹型紧固件，密封槽紧固件，按扣，夹子式紧固件，扣型固定元件，棘轮型紧固件，一按即锁式连接方法，一转向锁定型的连接方法，滑动到锁定类型的连接方法或任何其它本领域普通技术人员能联想到的具有相同功能的合适的临时连接方法。在进一步实施例中，组成系统100的一个或多个元件相互间可一体化连接在一起。

虽然本发明通过优选实施例和具体案例已阐明并且描述，本领域技术人员应很容易联想到相似的功能或实现功能的方法。所有等同本发明精神的实施例或案例，均在本发明的权利要求中。

Claims (10)

1.一种个人空气过滤系统，所述系统包括：

a)一分配元件，用以接收空气并分配空气至用户的脸部帮助呼吸；

b)一净化单元包括：

i)一进气口；

ii)一出气口；

iii)一过滤器，位于进气口和出气口之间；

iv)一空气流动元件，使空气从进气口流入，通过过滤器，从排气口排出；

c)一段管道，第一端口连接出气口，第二端口连接分配元件，其中管道将空气从净化单元输送至分配元件。

2.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述净化单元还包括一外壳，用以包含所述净化单元。

3.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述净化单元还包括一个或多个指示元件，用以通知用户有关系统的状态或者装置的一个或多个元件的状态。

4.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述净化单元设有一个或多个控制输入器，用于调节净化单元排气孔处空气流量的控制输入器。

5.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述净化单元包括一携带附件，用于将净化单元固定在用户身体的任意位置。

6.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述分配元件设置成覆盖用户的嘴巴和鼻子的口罩。

7.根据权利要求6所述的个人空气过滤系统，其特征在于，分配元件由布料、软塑料、硅胶、橡胶、乙烯基中任一材料制成。

8.根据权利要求1所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述空气流动元件包括一送风装置，并将空气以稳定的压力和流速排出至分配元件。

9.根据权利要求8所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述空气的流速是每分钟0.010至0.050立方米，所述空气压力在3mm至9mm的水深压。

10.根据权利要求8所述的个人空气过滤系统，其特征在于，所述空气的流速是每分钟0.035立方米，所述空气压力是6mm的水深压。