CN108273207A - 新型呼吸净化装置以及新型呼吸器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型呼吸净化装置以及新型呼吸器，涉及防尘用具技术领域，该新型呼吸净化装置，包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；引风装置的出口与通气管道的进口连通，离心装置设置在通气管道内，浸湿装置设置在引风装置和离心装置之间，通气管道的出口与口罩的内腔连通；由引风装置的出口送出的空气依次经过浸湿装置和离心装置，并通过通气管道流向口罩的内腔；浸湿装置包括文丘里管和水箱，文丘里管通过吸水管与水箱连通，文丘里管能够形成负压环境，使得水箱内的水通过吸水管进入文丘里管，进而沾湿文丘里管内的空气，缓解了现有技术中用于呼吸净化的装置功能相对欠缺、不够完善等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及防尘用具技术领域，尤其涉及一种新型呼吸净化装置以及新型呼吸器。
背景技术
在工厂等类似的空气污染较为严重的空间、区域内时，其工作人员需要佩戴防尘口罩，以保证环境中的灰尘、烟尘等多种杂质无法侵入人体呼吸道，降低工作人员被感染的几率，保证工作人员的人身安全。因此，防尘口罩、防毒面罩等多种用于保护工作人员呼吸道的用具需求很大，为了更好地实现、保证对工作人员的人身安全，对防尘口罩、防毒面罩等的结构性能以及使用功能等要求较高。例如，这些用于防尘的防尘口罩、防毒面罩等不仅需要具备良好的防尘、防毒供能，同时还需要具备良好的通气性能，保证阻隔周围环境中的污染物的同时，还需要确保佩戴人员呼吸通畅，在长时间佩戴时不会出现呼吸沉闷等影响。
但是，在实际使用时所用的口罩，一般都具有下述的矛盾性：当口罩的通气性能较好时，其过滤污染物的能力就会相对变弱，进而导致一部分污染物颗粒通过口罩进入人体的呼吸系统；当口罩的过滤性能以及过滤效率较高时，相应的口罩的通气性能则会降低，进而导致佩戴者呼吸困难，出现呼吸不畅、沉闷等多种不利的表现。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种新型呼吸净化装置，以缓解现有技术中用于呼吸净化的装置功能相对欠缺、不够完善等技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种新型呼吸净化装置，包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；
所述引风装置的出口与所述通气管道的进口连通，所述离心装置设置在所述通气管道内，所述浸湿装置设置在所述引风装置和所述离心装置之间，所述通气管道的出口与口罩的内腔连通；
由所述引风装置的出口送出的空气依次经过所述浸湿装置和所述离心装置，并通过所述通气管道流向口罩的内腔；
所述浸湿装置包括文丘里管和水箱，所述文丘里管通过吸水管与所述水箱连通，所述文丘里管内部形成负压环境，使得所述水箱内的水通过所述吸水管进入所述文丘里管，进而沾湿所述文丘里管内的空气。
进一步的，所述离心装置包括旋流片；
所述旋流片设置在所述文丘里管的出口处；
经所述文丘里管浸湿的空气推动所述旋流片转动产生离心力，离心力使得空气中的颗粒脱离，并附着在所述通气管道的内壁上。
进一步的，所述引风装置设置为风机；
所述风机的进口与外界连通，所述风机的出口与所述通气管道连通；
外界的空气经过一级过滤从所述风机的进口被引进所述通气管道。
进一步的，所述一级过滤采用粗孔滤膜。
进一步的，还包括箱体；
所述风机和所述水箱均设置在所述箱体内；
所述通气管道包括通气管和设置在所述箱体上的通气道，所述通气管的一端与所述通气道连通，另一端与口罩的内腔连通；所述文丘里管设置在所述通气道内，所述旋流片设置所述通气管和所述通气道的连接处，所述风机的出风口与所述通气道的进风口连通。
进一步的，还包括控制器和电池；
所述控制器和所述风机电连接，所述电池用于提供电源，所述电池通过所述控制器和所述风机电连接。
本发明的第二目的在于提供一种新型呼吸器，以缓解现有技术中的呼吸性通气性能较低，且功能不够完善等技术问题。
本发明还提供一种新型呼吸器，包括上述的新型呼吸净化装置，还包括口罩；
所述口罩由内至外依次包括内过滤层和外过滤层，所述内过滤层和所述外过滤层之间形成内腔，所述内腔与所述通气管道的出口连通；
由所述通气管道引入的空气进入所述内腔，经过所述内过滤层用于人为呼吸；外界的空气还能够经过所述外过滤层进入所述内腔，经所述内过滤层用于人为呼吸；人为呼吸的空气能够依次经过所述内过滤层和所述外过滤层排出所述口罩。
进一步的，所述内过滤层采用核孔膜材料制成；
所述外过滤层采用粗孔滤膜材料制成。
进一步的，所述内过滤层和所述外过滤层之间还设置有催化滤料层。
进一步的，所述粗孔滤膜采用海绵或带孔布料。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种新型呼吸净化装置，包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；引风装置的出口与通气管道的进口连通，离心装置设置在通气管道内，浸湿装置设置在引风装置和离心装置之间，通气管道的出口与口罩的内腔连通；由引风装置的出口送出的空气依次经过浸湿装置和离心装置，并通过通气管道流向口罩的内腔；浸湿装置包括文丘里管和水箱，文丘里管通过吸水管与水箱连通，文丘里管形成负压环境，使得水箱内的水通过吸水管进入文丘里管，进而沾湿文丘里管内的空气；由引风装置引入的空气与浸湿装置产生的水汽混合，增加空气的湿润度，同时使得某些污染物在水分的作用下凝聚成颗粒状；湿润后的空气流向离心装置，推动离心装置旋转，离心装置的旋转能够产生离心力，进而使空气旋转，其空气内混合的颗粒状物质在离心力的作用下吸附在通气管道的内壁上；经过离心装置的空气再通过通气管道流向口罩的内腔；整个新型呼吸过滤装置结构较为简单，过滤方式简单，易于制造，且整体过滤效果良好，保证佩戴者人身安全，降低外界空气中污染物对人体的伤害，同时改善了现有技术中所使用的呼吸净化装置功能相对不够完善的问题。
本发明还提供一种新型呼吸器，包括上述的新型呼吸净化装置，还包括口罩；口罩由内至外依次包括内过滤层和外过滤层；内过滤层和外过滤层之间形成内腔，内腔与通气管道的出口连通；由通气管道引入的空气进入内腔，经过内过滤层用于人为呼吸；外界的空气还能够经过外过滤层进入内腔，经内过滤层用于人为呼吸；人为呼吸的空气能够依次经过内过滤层和外过滤层排出口罩；通过上述的新型呼吸器实现了内外空气的交互，保证了该口罩良好的空气流通性的同时，对吸入的空气又具有多重过滤作用，进而确保佩戴者能够呼吸道良好的空气，确保佩戴者的呼吸道卫生以及人身安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一提供的新型呼吸净化装置的示意图；
图2为实施例一提供的离心装置的横截面图；
图3为实施例二提供的新型呼吸器的示意图；
图4为实施例二提供的口罩的示意图。
图标：10-风机；20-文丘里管；30-旋流片；40-水箱；50-吸水管；60-中心轴；70-箱体；80-通气管；90-控制器；100-电池；110-内过滤层；120-外过滤层；130-内腔；140-催化滤料层；150-系带。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
如图1-2所示，本实施例提供的新型呼吸净化装置包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；引风装置的出口与通气管道的进口连通，离心装置设置在通气管道内，浸湿装置设置在引风装置和离心装置之间，通气管道的出口与口罩的内腔连通；由引风装置的出口送出的空气依次经过浸湿装置和离心装置，并通过通气管道流向口罩的内腔；浸湿装置包括文丘里管20和水箱40，文丘里管20通过吸水管50与水箱40连通，文丘里管20形成负压环境，使得水箱40内的水通过吸水管50进入文丘里管20，进而沾湿文丘里管20内的空气。
具体的，该新型呼吸净化装置包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；引风装置的进口与外界环境联通，引风装置的出口与通气管道的进口连通，通气管道的出口与口罩的内腔的连通，由引风装置引进的空气通过通气管道进入口罩的内腔。
其中，在通气管道内设置有离心装置，在离心装置和引风装置之间设置有浸湿装置，浸湿装置设置在引风装置的出口处，浸湿装置能够产生水汽与空气混合，使得空气内的某些微小物质凝聚成小颗粒状；沾湿的空气流向离心装置，推动离心装置转动，离心装置的旋转能够产生离心力，使得流向的空气旋转，进而将空气中的小颗粒物质在离心力的作用下从空气中分离开，附着在通气管道的内壁上，剩余的空气通过通气管道流向口罩的内腔。
其中，浸湿装置包括文丘里管20和水箱40，文丘里管20的进口与引风装置的出口连通，文丘里管20的出口与离心装置连通，并与通气管道连通；文丘里管20通过吸水管50和水箱40连通；文丘里管20能够使得通过它的气体在管内形成一个真空区，该真空区具有一定的吸附性，吸水管50从真空区引出至水箱40，在文丘里管20内形成的负压通过吸水管50将水箱40内的水吸取至文丘里管20内部，吸水管50形成喷射水柱，吸入的水分与经过文丘里管20的空气混合，进而浸湿空气，增加空气的湿润度，进而使得空气内的某些污染物集聚、凝聚成颗粒状；形成的颗粒或沉积在管道内壁，或者随着气体流向离心装置，并通过离心装置产生的离心力吸附在通气管道的内壁上，进而实现了外界空气的第一次过滤。
由通气管道引向口罩的空气经过上述的过滤方式后，在口罩的内腔内再次过滤后可直接用于人为呼吸，整个新型呼吸过滤装置结构较为简单，过滤方式简单，易于制造，且整体过滤效果良好，保证佩戴者人身安全，降低外界空气中污染物对人体的伤害，同时改善了现有技术中所使用的呼吸净化装置功能相对不够完善的问题。
在本实施例可选的方案中，如图1-2所示，离心装置包括旋流片30；旋流片30设置在文丘里管20的出口处；经文丘里管20浸湿的空气推动旋流片30转动产生离心力，离心力使得空气中的颗粒脱离，并附着在通气管道的内壁上。
具体的，离心装置包括多个旋流片30和中心轴60，多个旋流片30沿中心轴60的周向均布；经过文丘里管20浸湿的空气流向旋流片30，进而推动旋流片30转动，转动的旋流片30同时引起周围的空气随着旋流片30的转动方向转动，空气内的颗粒物在旋流片30所产生的离心力作用下吸附在通气管道的内壁上，进而将空气进过分离、过滤，质量较轻空气的通过旋流片30，并沿通气管道流向口罩的内腔。
在本实施例可选的方案中，如图1-2所示，引风装置包括风机10；风机10的进口与外界连通，风机10的出口与通气管道连通；外界的空气经过一级过滤从风机10的进口引进通气管道。
具体的，引风装置用于从外界环境吸入空气，引风装置采用风机10，风机10的进口与外界连通，风机10的进口与通气管道的进口连通，由风机10进入的空气沿通气管道流向口罩的内腔。
其中，通过风机10引入空气时，外界的空气在风机10的进口处经过一次过滤后进入风机10内部，即在风机10的进口处设置有用于一级过滤的过滤装置，将空气中大颗粒物质先过滤掉。
在本实施例可选的方案中，如图1-2所示，一级过滤采用粗孔滤膜。
具体的，一级过滤用于对直接进入风机10的空气进行第一次过滤，一般的可以先将空气中的大颗粒物质过滤掉，因此，一次过滤采用粗孔滤膜，粗孔滤膜只允许小粒径的物质通过，大粒径的不能通过，进而将大粒径的大颗粒阻挡在粗孔滤膜的外侧。
其中，粗孔滤膜采用海绵或者具有一定孔径的布料制成；海绵即是一种多孔的材料。
在本实施例可选的方案中，如图1-2所示，还包括箱体70；风机10和水箱40均设置在箱体70内；通气管道包括通气管80和设置在箱体70上的通气道，通气管80的一端与通气道连通，另一端与口罩的内腔连通；文丘里管20设置在通气道内，旋流片30设置在通气管80和通气道的连接处，风机10的出口与通气道的进口连通。
具体的，还包括箱体70，风机10和水箱40均整合安置在箱体70内，通过箱体70将风机10和水箱40均整合在一个空间内，实现了该新型呼吸净化装置的结构的紧凑性。
其中，通气管道包括设置在箱体70上的通气道和与口罩的内腔相通的通气管80，通气管80的进口与通气道的出口连通，通气管80的出口与口罩的内腔连通，通气道的进口与风机10的出口连通；文丘里管20设置在通气道内，在通气道和通气管80的相接处设置有旋流片30。
在本实施例可选的方案中，如图1-2所示，还包括控制器90和电池100；控制器90和风机10电连接，电池100用于提供电源，电池100通过控制器90和风机10电连接。
具体的，还包括控制器90和电池100，控制器90和电池100均安装在箱体70内，箱体70实现了结构的紧凑性和整合性，增加了结构的有序性和规律性，便于携带。
其中，控制器90与风机10电连接，电池100通过控制器90与风机10电连接；控制器90用于控制风机10的转速，进而控制引入外界空气的速率；电池100用于提供电源，控制器90和电池100电连接，风机10和电池100电连接。
实施例二：
本实施例还提供了一种新型呼吸器，如图3-4所示，包括上述的新型呼吸净化装置，还包括口罩；口罩由内至外依次包括内过滤层110和外过滤层120；内过滤层110和外过滤层120之间形成内腔130，内腔130与通气管道的出口连通；由通气管道引入的空气进入内腔130，经过内过滤层110用于人为呼吸；外界的空气还能够经过外过滤层120进入内腔130，经内过滤层110用于人为呼吸；人为呼吸的空气能够依次经过内过滤层110和外过滤层120排出口罩。
具体地，该新型呼吸器包括上述的新型呼吸净化装置，还包括口罩，外界的空气经过上述的新型呼吸净化装置过滤净化后流向口罩。
其中，口罩由内至外依次包括内过滤层110和外过滤层120，在内过滤层110和外过滤层120之间形成一个内腔130，通气管道的出口与该内腔130连通。
其中，经过上述的新型呼吸净化装置过滤后的空气由通气管道进入口罩内腔130，再次经过内过滤层110过滤后能够直接用于人为呼吸；外界的空气也可以直接通过外过滤层120进行过滤后，进入口罩的内腔130，然后再次经过内过滤层110用于人为呼吸；同时，人为呼吸的空气能够依次经过内过滤层110和外过滤层120排出口罩的内腔130，实现了内外空气的交互，保证了该口罩良好的空气流通性的同时，对吸入的空气又具有多重过滤作用，进而确保佩戴者能够呼吸道良好的空气，确保佩戴者的呼吸道卫生以及人身安全。
其中，经过通气管道引入的空气进入口罩的内腔130，内腔130内的空气经过内过滤层110向内部流动，同时，内腔130内的空气又可以通过外过滤层120流向外界，从而在内腔130形成一定程度的微正压，从而促进气体经过内过滤层110用于人为呼吸。
在本实施例可选的方案中，如图3-4所示，内过滤层110采用核孔膜；外过滤层120采用粗孔滤膜。
具体的，内过滤层110采用核孔膜制成，外过滤层120采用粗孔过滤膜制成；外过滤层120主要是用于第一次过滤，内过滤层110主要是用于第二次过滤，空气中的大粒径颗粒经过外过滤层120过滤最先过滤掉，内过滤层110将粒径较小的小分子污染物过滤掉，而核孔膜则是一种高精度的过滤膜。
其中，核孔膜是力用核反应堆中热中子使得铀-235裂变，裂变产生的碎片穿透有机高分子塑料薄膜，在裂变碎片经过的路径上留下一条狭窄的辐照损伤通道；该通道经氧化后，用适当的化学试剂蚀刻，即可把薄膜上的通道变成圆柱状微孔，进而形成一种具有过滤特性的核孔膜；另外，控制核反应堆的辐照条件和蚀刻条件，就可以得到不同孔密度和孔径的核孔膜。
在本实施例可选的方案中，如图3-4所示，内过滤层110和外过滤层120之间还设置有催化滤料层140。
具体的，为了进一步增加对空气的过滤特性，在内过滤层110和外过滤层120之间还设置有催化滤料层140；催化滤料是一种具有催化作用的多孔材料，通过自身的催化性能够催化分解空气中的某些有机物，在利用自身多孔结构的过滤性，允许适应孔径的粒子通过。
其中，该催化滤料层140具有一定的厚度，进而增加了空气通过的直线距离，同时保证了催化所需要的时间，使得催化反应能够更为充分的作用。
在本实施例可选的方案中，如图3-4所示，粗孔滤膜采用海绵或带孔布料。
具体的，粗孔滤膜是用于第一次过滤，主要是将空气内的大粒径颗粒过滤掉，所以粗孔滤膜一般采用海绵或者带孔布料等。
在本实施例可选的方案中，如图3-4所示，还包括系带150；系带150分别设置在口罩的左右两侧。
具体的，系带150用于将口罩固定在佩戴者的头部，系带150的数量为两个，两个系带150分别设置在口罩的左右两侧；固定时，将两个系带150的末端打结固定即可。
类似的，系带150可以是一整个带子，系带150的左右两端分别与口罩的左右两侧固定连接，使用时，直接套在佩戴者的头部即可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种新型呼吸净化装置，其特征在于，包括引风装置、浸湿装置、离心装置和通气管道；
所述引风装置的出口与所述通气管道的进口连通，所述离心装置设置在所述通气管道内，所述浸湿装置设置在所述引风装置和所述离心装置之间，所述通气管道的出口与口罩的内腔连通；
由所述引风装置的出口送出的空气依次经过所述浸湿装置和所述离心装置，并通过所述通气管道流向口罩的内腔；
所述浸湿装置包括文丘里管和水箱，所述文丘里管通过吸水管与所述水箱连通，所述文丘里管形成负压环境，使得所述水箱内的水通过所述吸水管进入所述文丘里管，进而沾湿所述文丘里管内的空气。
2.根据权利要求1所述的新型呼吸净化装置,其特征在于，所述离心装置包括旋流片；
所述旋流片设置在所述文丘里管的出口处；
经所述文丘里管浸湿的空气推动所述旋流片转动产生离心力，离心力使得空气中的颗粒脱离，并附着在所述通气管道的内壁上。
3.根据权利要求2所述的新型呼吸净化装置,其特征在于，所述引风装置包括风机；
所述风机的进口与外界连通，所述风机的出口与所述通气管道连通；
外界的空气经过一级过滤从所述风机的进口被引进所述通气管道。
4.根据权利要求3所述的新型呼吸净化装置,所述一级过滤采用粗孔滤膜。
5.根据权利要求3所述的新型呼吸净化装置,其特征在于，还包括箱体；
所述风机和所述水箱均设置在所述箱体内；
所述通气管道包括通气管和设置在所述箱体上的通气道，所述通气管的一端与所述通气道连通，另一端与口罩的内腔连通；所述文丘里管设置在所述通气道内，所述旋流片设置所述通气管和所述通气道的连接处，所述风机的出口与所述通气道的进风口连通。
6.根据权利要求3所述的新型呼吸净化装置,其特征在于，还包括控制器和电池；
所述控制器和所述风机电连接，所述电池用于提供电源，所述电池通过所述控制器和所述风机电连接。
7.一种新型呼吸器，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的新型呼吸净化装置，还包括口罩；
所述口罩由内至外依次包括内过滤层和外过滤层，所述内过滤层和所述外过滤层之间形成内腔，所述内腔与所述通气管道的出口连通；
由所述通气管道引入的空气进入所述内腔，经过所述内过滤层用于人为呼吸；外界的空气还能够经过所述外过滤层进入所述内腔，经所述内过滤层用于人为呼吸；人为呼吸的空气能够依次经过所述内过滤层和所述外过滤层排出所述口罩。
8.根据权利要求7所述的新型呼吸器,其特征在于，所述内过滤层采用核孔膜材料制成；
所述外过滤层采用粗孔滤膜材料制成。
9.根据权利要求7所述的新型呼吸器,其特征在于，所述内过滤层和所述外过滤层之间还设置有催化滤料层。
10.根据权利要求8所述的新型呼吸器,其特征在于，所述粗孔滤膜采用海绵或带孔布料。
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