CN108618236A - 一种等离子体口罩 - Google Patents
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Abstract
一种等离子体口罩，包括口罩主体(1)和口罩固定带(2)，口罩主体(1)上设置有腔体(3)，该腔体(3)连通口罩主体(1)两侧；腔体(3)中设置有过滤装置(31)；等离子体口罩还包括设置在口罩主体(1)上、用于净化通过腔体(3)的空气的等离子体净化装置(32)。本发明的等离子体口罩设计巧妙，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及卫生防护用品领域，尤其涉及一种等离子体口罩。
背景技术
随着环境破坏日益严重，我国多地出现了雾霾天气，雾霾对人体健康，尤其是人体呼吸系统起着严重毒害作用。雾霾中的细颗粒物可吸附有毒有害化学物及细菌、病毒等微生物，通过吸入方式进入人体呼吸系统，刺激人的鼻黏膜、支气管黏膜等敏感部位，或者被直接吸入到肺部，从而诱发疾病(如过敏、呼吸道感染、支气管哮喘等)。对于老年人、过敏体质和体质较差的人在雾霾天气期间外出时，一般都会建议佩戴适宜有效的口罩。然而，目前市场上销售的口罩大多无法防护PM2.5颗粒物。而对于专门防护PM2.5颗粒物的专用口罩，使用者使用时会感到呼吸不畅。此外，当使用者佩戴口罩时，在呼吸作用下，口罩外侧会附着颗粒物，这也不利于口罩的卫生。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种等离子体口罩。
本发明提出的技术方案如下：
本发明提出了一种等离子体口罩，包括口罩主体和口罩固定带，口罩主体上设置有腔体，该腔体连通口罩主体两侧；腔体中设置有过滤装置；等离子体口罩还包括设置在口罩主体上、用于净化通过腔体的空气的等离子体净化装置。
本发明上述的等离子体口罩中，等离子体净化装置包括设置在腔体中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件，设置在口罩主体上、用于给电极组件供电的电源，以及分别与电极组件和电源电性连接、用于控制电源给电极组件供电的控制电路。
本发明上述的等离子体口罩中，等离子体净化装置还包括电阻；控制电路只包括开关；电源为直流电源；电极组件包括相对设置的针状负电极和正导电极板，针状负电极经电阻后接电源的负极，正导电极板经开关后接电源的正极。
本发明上述的等离子体口罩中，电源包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路，以及与整流电路电性连接的稳压电路。
本发明上述的等离子体口罩中，等离子体净化装置还包括电阻和电容；电源为脉冲电源，控制电路只包括开关，电极组件包括针状电极和导电极板；针状电极与导电极板的一侧相连，导电极板的另一侧先后经开关、电阻和电容后，与电源电性连接。
本发明上述的等离子体口罩中，电源包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。
本发明上述的等离子体口罩中，等离子体净化装置还包括电阻和电容；电源为脉冲电源，控制电路只包括开关，电极组件包括导电极板和多个针状电极；多个针状电极分别与导电极板的一侧相连，导电极板的另一侧先后经开关、电阻和电容后，与电源电性连接。
本发明上述的等离子体口罩中，电源包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。
本发明上述的等离子体口罩中，还包括轴承和甩水组件；甩水组件包括安装筒以及与安装筒相连通、并沿安装筒的切向延伸的甩水筒；安装筒通过轴承可转动地安装于腔体外侧开口上。
本发明上述的等离子体口罩中，轴承具有内圈和外圈，外圈与腔体外侧开口固定连接；内圈与安装筒同轴固定连接。
本发明的等离子体口罩通过过滤装置初步过滤颗粒物，再通过等离子体净化装置来处理PM2.5颗粒物；同时，空气能够自由地通过等离子体净化装置，从而能够使使用者呼吸顺畅。本发明的等离子体口罩还采用甩水组件来实现将液态水甩出等离子体口罩外侧，从而保持等离子体口罩内部处于不完全湿润的状态，并清除附着在过滤装置上的颗粒物，从而延长过滤装置的使用寿命。本发明的等离子体口罩设计巧妙，实用性强。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1示出了本发明等离子体口罩的示意图；
图2示出了本发明第一实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的电路图；
图3示出了本发明第二实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的结构图；
图4示出了本发明第三实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的结构图；
图5示出了口罩主体内部的结构示意图；
图6示出了甩水组件的结构示意图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题是：目前市场上销售的口罩大多无法防护 PM2.5颗粒物。而对于专门防护PM2.5颗粒物的专用口罩，使用者使用时会感到呼吸不畅。本发明提出的解决该技术问题的技术思路是：构造一种等离子体口罩，其能通过等离子体净化装置来处理PM2.5颗粒物；同时，空气能够自由地通过等离子体净化装置，从而能够使使用者呼吸顺畅。
为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
第一实施例
参照图1，图1示出了本发明等离子体口罩的示意图。该等离子体口罩包括口罩主体1和口罩固定带2，口罩固定带2用于将口罩主体1固定在人体面部上。
进一步地，口罩主体1上设置有腔体3，该腔体3连通口罩主体1两侧。腔体3中设置有过滤装置31；该过滤装置31用于过滤流经腔体3的空气。该过滤装置31为一层或多层过滤网。
等离子体口罩还包括设置在口罩主体1上、用于净化通过腔体3的空气的等离子体净化装置32。
具体地，等离子体净化装置32包括设置在腔体3中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件33，设置在口罩主体1上、用于给电极组件33供电的电源4，以及分别与电极组件33和电源4电性连接、用于控制电源4给电极组件33供电的控制电路5。在腔体3中，电极组件33位于内侧，而过滤装置31 位于外侧。在这里，靠近面部的位置为内侧，远离面部的位置为外侧。
当人体呼吸时，外部空气首先会通过过滤装置31，在这个过程中，过滤装置31会过滤掉外部空气中的较大颗粒物。然后，外部空气会通过电极组件 33。电极组件33所产生的等离子体活性粒子会对空气中的PM2.5颗粒物进行吸附，同时会对空气中的致病菌、细菌等微生物进行消杀；在这一过程中，人体呼出的水蒸气还会接触电极组件33而冷凝成液态水；该液态水在与等离子体活性粒子接触时会产生负氧离子，同时还会携带电极组件33所吸附的PM2.5 颗粒物流到口罩主体1的外侧。这样，本发明的等离子体口罩便通过过滤装置 31和电极组件33实现对外部空气的双重净化效果。
如图2所示，图2示出了本发明第一实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的电路图。在本实施例中，等离子体净化装置32为一种直流负极性电晕放电装置。具体来说，等离子体净化装置32还包括电阻9，控制电路5只包括开关6，电源4为直流电源，电极组件33包括相对设置的针状负电极331 和正导电极板332，针状负电极331经电阻9后接电源4的负极，正导电极板 332经开关6后接电源4的正极。当工作时，在针状负电极331和正导电极板332之间产生圆锥形状的电晕放电区域8，以产生等离子体活性粒子。通过开关6的导通和打开，来控制等离子体活性粒子的生产状态。在这里，放电可以分为三个区域，针状负电极331附近是电晕放电，正导电极板332表面是辉光放电，在电晕放电和辉光放电之间是一段暗区。可以理解，在其他实施例中，控制电路5还可以包括用于在特定情形下，导通开关6的芯片。在这里，特定情形可以为PM2.5颗粒物的浓度达到预设阈值的情形。
进一步地，电源4包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路，以及与整流电路电性连接的稳压电路。通过电源4的这种结构，可以获得几千伏的直流电，从而有利于得到更多的等离子体活性粒子。
第二实施例
参照图1，图1示出了本发明等离子体口罩的示意图。该等离子体口罩包括口罩主体1和口罩固定带2，口罩固定带2用于将口罩主体1固定在人体面部上。
进一步地，口罩主体1上设置有腔体3，该腔体3连通口罩主体1两侧。腔体3中设置有过滤装置31；该过滤装置31用于过滤流经腔体3的空气。
等离子体口罩还包括设置在口罩主体1上、用于净化通过腔体3的空气的等离子体净化装置32。
具体地，等离子体净化装置32包括设置在腔体3中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件33，设置在口罩主体1上、用于给电极组件33供电的电源4，以及分别与电极组件33和电源4电性连接、用于控制电源4给电极组件33供电的控制电路5。在腔体3中，电极组件33位于内侧，而过滤装置31 位于外侧。在这里，靠近面部的位置为内侧，远离面部的位置为外侧。
当人体呼吸时，外部空气首先会通过过滤装置31，在这个过程中，过滤装置31会过滤掉外部空气中的较大颗粒物。然后，外部空气会通过电极组件 33。电极组件33所产生的等离子体活性粒子会对空气中的PM2.5颗粒物进行吸附，同时会对空气中的致病菌、细菌等微生物进行消杀；在这一过程中，人体呼出的水蒸气还会接触电极组件33而冷凝成液态水；该液态水在与等离子体活性粒子接触时会产生负氧离子，同时还会携带电极组件33所吸附的PM2.5 颗粒物流到口罩主体1的外侧。这样，本发明的等离子体口罩便通过过滤装置 31和电极组件33实现对外部空气的双重净化效果。
如图3所示，图3示出了本发明第二实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的结构图。等离子体净化装置还包括电阻9、电容10；电源4为脉冲电源，控制电路5只包括开关6，电极组件33包括针状电极334和导电极板333；针状电极334与导电极板333的一侧相连，导电极板333的另一侧先后经开关 6、电阻9和电容10后，与电源4电性连接。通过开关6的导通和打开，来控制等离子体活性粒子的生产状态。在开关6导通时，由于针状电极334的前端的外部空间场强高，发生气体放电，产生等离子体活性粒子流7，其温度接近室温，人的手可以直接与之接触。
在本实施例中，电源4包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。通过电源4的这种结构，可以获得几千伏的直流电，从而有利于得到更多的等离子体活性粒子。
第三实施例
参照图1，图1示出了本发明等离子体口罩的示意图。该等离子体口罩包括口罩主体1和口罩固定带2，口罩固定带2用于将口罩主体1固定在人体面部上。
进一步地，口罩主体1上设置有腔体3，该腔体3连通口罩主体1两侧。腔体3中设置有过滤装置31；该过滤装置31用于过滤流经腔体3的空气。
等离子体口罩还包括设置在口罩主体1上、用于净化通过腔体3的空气的等离子体净化装置32。
具体地，等离子体净化装置32包括设置在腔体3中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件33，设置在口罩主体1上、用于给电极组件33供电的电源4，以及分别与电极组件33和电源4电性连接、用于控制电源4给电极组件33供电的控制电路5。在腔体3中，电极组件33位于内侧，而过滤装置31 位于外侧。在这里，靠近面部的位置为内侧，远离面部的位置为外侧。
当人体呼吸时，外部空气首先会通过过滤装置31，在这个过程中，过滤装置31会过滤掉外部空气中的较大颗粒物。然后，外部空气会通过电极组件 33。电极组件33所产生的等离子体活性粒子会对空气中的PM2.5颗粒物进行吸附，同时会对空气中的致病菌、细菌等微生物进行消杀；在这一过程中，人体呼出的水蒸气还会接触电极组件33而冷凝成液态水；该液态水在与等离子体活性粒子接触时会产生负氧离子，同时还会携带电极组件33所吸附的PM2.5 颗粒物流到口罩主体1的外侧。这样，本发明的等离子体口罩便通过过滤装置 31和电极组件33实现对外部空气的双重净化效果。
如图4所示，图4示出了本发明第三实施例的等离子体口罩的等离子体净化装置的结构图。等离子体净化装置还包括电阻9、电容10；电源4为脉冲电源，控制电路5只包括开关6，电极组件33包括导电极板333和多个针状电极334；多个针状电极334分别与导电极板333的一侧相连，导电极板333的另一侧先后经开关6、电阻9和电容10后，与电源4电性连接。通过开关6 的导通和打开，来控制等离子体活性粒子的生产状态。在开关6导通时，每个针状电极334的前端的外部空间场强高，发生气体放电，产生等离子体活性粒子流7，其温度接近室温，人的手可以直接与之接触。
在本实施例中，电源4包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。通过电源4的这种结构，可以获得几千伏的直流电，从而有利于得到更多的等离子体活性粒子。
第四实施例
参照图1，图1示出了本发明等离子体口罩的示意图。该等离子体口罩包括口罩主体1和口罩固定带2，口罩固定带2用于将口罩主体1固定在人体面部上。
进一步地，如图1和图5所示，口罩主体1上设置有腔体3，该腔体3连通口罩主体1两侧。腔体3中设置有过滤装置31；该过滤装置31用于过滤流经腔体3的空气。
等离子体口罩还包括设置在口罩主体1上、用于净化通过腔体3的空气的等离子体净化装置32。
具体地，如图1和图5所示，等离子体净化装置32包括设置在腔体3中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件33，设置在口罩主体1上、用于给电极组件33供电的电源4，以及分别与电极组件33和电源4电性连接、用于控制电源4给电极组件33供电的控制电路5。在腔体3中，电极组件33位于内侧，而过滤装置31位于外侧。在这里，靠近面部的位置为内侧，远离面部的位置为外侧。
当人体呼吸时，外部空气首先会通过过滤装置31，在这个过程中，过滤装置31会过滤掉外部空气中的较大颗粒物。然后，外部空气会通过电极组件 33。电极组件33所产生的等离子体活性粒子会对空气中的PM2.5颗粒物进行吸附，同时会对空气中的致病菌、细菌等微生物进行消杀；在这一过程中，人体呼出的水蒸气还会接触电极组件33而冷凝成液态水；该液态水在与等离子体活性粒子接触时会产生负氧离子，同时还会携带电极组件33所吸附的PM2.5 颗粒物流到口罩主体1的外侧。这样，本发明的等离子体口罩便通过过滤装置 31和电极组件33实现对外部空气的双重净化效果。
进一步地，如图5和图6所示，等离子体口罩还包括轴承11和甩水组件 12；甩水组件12包括安装筒121，与安装筒121相连通、并沿安装筒121的切向延伸的甩水筒122；安装筒121通过轴承11可转动地安装于腔体3外侧开口上。当人体呼吸时，在牛顿第三定理的作用下，甩水筒122进入安装筒 121的气流或者从安装筒121进入甩水筒122的气流能够使得甩水组件12进行转动，而流入安装筒121中的液态水会在离心作用下，被甩出等离子体口罩外侧，从而保持等离子体口罩内部处于不完全湿润的状态。同时，在甩水组件 12的转动作用下，接触能够过滤装置31的颗粒物会减少，从而延长过滤装置 31的使用寿命。
进一步地，在本实施例中，轴承11具有内圈111和外圈112，外圈112 与腔体3外侧开口固定连接；内圈111与安装筒121同轴固定连接。可以理解，在其他实施例中，通过对腔体3和安装筒121尺寸的设计，内圈111可以和腔体3外侧开口固定，外圈112和安装筒121同轴固定连接。
本发明的等离子体口罩通过过滤装置初步过滤颗粒物，再通过等离子体净化装置来处理PM2.5颗粒物；同时，空气能够自由地通过等离子体净化装置，从而能够使使用者呼吸顺畅。本发明的等离子体口罩还采用甩水组件来实现将液态水甩出等离子体口罩外侧，从而保持等离子体口罩内部处于不完全湿润的状态，并清除附着在过滤装置上的颗粒物，从而延长过滤装置的使用寿命。本发明的等离子体口罩设计巧妙，实用性强。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种等离子体口罩，包括口罩主体(1)和口罩固定带(2)，其特征在于，口罩主体(1)上设置有腔体(3)，该腔体(3)连通口罩主体(1)两侧；腔体(3)中设置有过滤装置(31)；等离子体口罩还包括设置在口罩主体(1)上、用于净化通过腔体(3)的空气的等离子体净化装置(32)。
2.根据权利要求1所述的等离子体口罩，其特征在于，等离子体净化装置(32)包括设置在腔体(3)中、用于产生等离子体活性粒子的电极组件(33)，设置在口罩主体(1)上、用于给电极组件(33)供电的电源(4)，以及分别与电极组件(33)和电源(4)电性连接、用于控制电源(4)给电极组件(33)供电的控制电路(5)。
3.根据权利要求2所述的等离子体口罩，其特征在于，等离子体净化装置(32)还包括电阻(9)；控制电路(5)只包括开关(6)；电源(4)为直流电源；电极组件(33)包括相对设置的针状负电极(331)和正导电极板(332)，针状负电极(331)经电阻(9)后接电源(4)的负极，正导电极板(332)经开关(6)后接电源(4)的正极。
4.根据权利要求3所述的等离子体口罩，其特征在于，电源(4)包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路，以及与整流电路电性连接的稳压电路。
5.根据权利要求2所述的等离子体口罩，其特征在于，等离子体净化装置还包括电阻(9)和电容(10)；电源(4)为脉冲电源，控制电路(5)只包括开关(6)，电极组件(33)包括针状电极(334)和导电极板(333)；针状电极(334)与导电极板(333)的一侧相连，导电极板(333)的另一侧先后经开关(6)、电阻(9)和电容(10)后，与电源(4)电性连接。
6.根据权利要求5所述的等离子体口罩，其特征在于，电源(4)包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。
7.根据权利要求2所述的等离子体口罩，其特征在于，等离子体净化装置还包括电阻(9)和电容(10)；电源(4)为脉冲电源，控制电路(5)只包括开关(6)，电极组件(33)包括导电极板(333)和多个针状电极(334)；多个针状电极(334)分别与导电极板(333)的一侧相连，导电极板(333)的另一侧先后经开关(6)、电阻(9)和电容(10)后，与电源(4)电性连接。
8.根据权利要求7所述的等离子体口罩，其特征在于，电源(4)包括直流电池，与直流电池电性连接、用于将直流电池所提供的第一直流电转换成第一交流电的逆变电路，与逆变电路电性连接、用于将逆变电路产生的第一交流电升压成第二交流电的升压电路，以及与升压电路电性连接、用于将第二交流电整流成第二直流电的整流电路。
9.根据权利要求2所述的等离子体口罩，其特征在于，还包括轴承(11)和甩水组件(12)；甩水组件(12)包括安装筒(121)以及与安装筒(121)相连通、并沿安装筒(121)的切向延伸的甩水筒(122)；安装筒(121)通过轴承(11)可转动地安装于腔体(3)外侧开口上。
10.根据权利要求9所述的等离子体口罩，其特征在于，轴承(11)具有内圈(111)和外圈(112)，外圈(112)与腔体(3)外侧开口固定连接；内圈(111)与安装筒(121)同轴固定连接。
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