CN109419088A - 一种防雾霾帽及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防雾霾帽及其方法，属于空气净化领域。防雾霾帽包括主帽体和帽檐；帽檐上布设有开口状的弯形风道，且其开口方向朝向主帽体；风道一端连接进气口且沿程开设有若干个向下的螺旋状出气孔，风道中还设有进风装置和空气净化模块，所述的进风装置用于使外部空气通过进气口进入风道，并经过空气净化模块过滤后，从出气孔冲出形成涡旋气流；各个出气孔的涡旋气流连续排布，在佩戴者面部前方形成能够隔绝外部空气的空气屏障。本发明避免了使用防雾霾口罩时带来的呼吸不顺畅、佩戴不习惯和二次污染的缺点，使戴帽子的人能呼吸到新鲜空气，有效降低空气污染对身体健康造成的损害。

Description

一种防雾霾帽及其方法

技术领域

本发明属于防雾霾技术领域，特别是一种防雾霾帽及其方法。

背景技术

近几年来，我国的雾霾问题日益严重，雾霾对人体健康的影响令人担忧。冬季到来时，雾霾严重地区的人们对防雾霾，抗雾霾的问题也越来越关注。雾霾的核心是空气中悬浮的灰尘颗粒，其中直径小于或等于2.5微米的细颗粒物PM2.5会进入肺中，引发各种心肺疾病，对人体健康危害很大。我国也主要通过检测空气中PM2.5的含量来代表空气污染状况，市面上的各种防雾霾产品主要就是防止PM2.5进入呼吸道中。防雾霾的产品形式主要是口罩，好的功能性防雾霾口罩虽然有一定效果，但口罩戴起来舒适度不够，闷热，呼吸不畅，尤其对于好动的小孩以及行动迟缓的老人，带口罩更为不舒服，而且对于由于近视戴眼镜的人来说，带口罩会在眼镜上形成雾气从而影响视线。防雾霾帽子是一个好的选择，帽子不像口罩那样必须贴合面部，它可以在人体面部前方营造一块干净的空气区域，令人自由舒适的呼吸。但已有的产品大多是采用将帽子与面罩结合起来的技术，这样戴起来很不美观，在一定程度上影响视线，并且这样造成帽子前体过重，佩戴不适。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提出了一种防雾霾帽，有效减低空气污染对身体健康造成的损害，同时方便携带，经济环保。

本发明所采用的具体技术方案如下：

防雾霾帽包括主帽体和帽檐；帽檐上布设有开口状的弯形风道，且其开口方向朝向主帽体；风道一端连接进气口且沿程开设有若干个向下的螺旋状出气孔，风道中还设有进风装置和空气净化模块，所述的进风装置用于使外部空气通过进气口进入风道，并经过空气净化模块过滤后，从出气孔冲出形成涡旋气流；各个出气孔的涡旋气流连续排布，在佩戴者面部前方形成能够隔绝外部空气的空气屏障。

本发明中，开口状的弯形风道是指风道的形状呈弧线或者折线形，其一侧开口，其余部分连续，例如呈半圆形、半椭圆形、开口长方形、两段式折线形甚至其他不规则形状。其开口方向朝向主帽体是为了形成一个覆盖佩戴者面部呼吸区域的空气屏障，空气屏障可以将防雾霾帽佩戴者的面部呼吸区域与外部被污染大气在一定程度上隔离开，由此为佩戴者营造一个相对于外部空气更为清洁的呼吸环境。但需要注意的是，该空气屏障需要尽量严密，各出气孔的间距不能过大，否则相邻的涡旋气流之间会形成缝隙，与外部空气产生对流交换。而且该空气屏障与佩戴者的口鼻部位需要保持一定的间距，形成一个呼吸空气交换空间。间距不宜过近，也不宜过远，过近将导致呼吸所产生的空气紊流破坏空气屏障，也容易使涡旋气流吹到佩戴者面部造成不适；过远将导致空气屏障无法有效隔离外部大气。另外，空气屏障的两端边界应尽量覆盖面部呼吸交换区域，尽可能阻止呼吸区域与外部空气的交换。

作为优选，风道贴近帽檐的弧边走向布设，出气孔连续且均匀地开设于风道下方。该方式既能够保持风道的覆盖区域，也可以与佩戴者面部形成一定距离。

作为优选，所述的空气净化模块采用过滤装置，用于对进入进气口的空气进行过滤。过滤装置可采用过滤材料制成，覆盖风道的某一断面。相比于其他静电除尘等空气净化模块而言，具有成本低、不耗电、易更换的优点。

作为优选，所述的进气口有两个，对称设置于风道的两端，外部空气均匀地从两侧进入进气口。从两侧均匀进风能够尽可能保证风道中的空气从出气孔中均匀排出。

作为优选，还包括PM2.5传感器和控制装置，所述的控制装置分别连接PM2.5传感器和进风装置，用于根据PM2.5传感器的监测数据反馈控制进风装置的功率。通过传感器，可以自动根据当日的空气状况调整空气净化速率和空气屏障的强度。

作为优选，还包括显示装置，用于显示参数信息，供用户实时了解当前状况。

作为优选，还包括紫外线传感器、温度传感器、湿度传感器、风力风向传感器中的一种或多种，用于实时采集周围环境数据。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述带有PM2.5传感器的防雾霾帽的出气口涡旋气流流出速度调节方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，采用PM2.5传感器实时监测大气中的PM2.5数值，并将数值传送给控制装置；

步骤二，控制装置接收数据，根据预设的区间阈值范围判断当前PM2.5数值是否匹配进风装置当前的功率档位；若匹配，转入步骤三；若不匹配，则转入步骤四；

步骤三，维持进风装置当前的功率档位，继续实时监测PM2.5数值；

步骤四，改变进风装置功率档位，使其与当前PM2.5数值所对应的预设区间相匹配，并继续监测PM2.5数值。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

本发明避免了使用防雾霾口罩时带来的呼吸不顺畅、佩戴不习惯的缺点；过滤以后的干净空气通过弯形风道从螺旋状出气口流出，形成涡旋气流，涡旋气流可以形成空气屏障，隔离干净空气和雾霾空气，使所戴帽子的人能呼吸到新鲜空气，有效降低空气污染对身体健康造成的损害，天气炎热时产生的螺旋气流起到降温作用，一举二得，同时帽子携带方便，不易损坏，经济环保，使用方便。

附图说明

图1为防雾霾帽整体结构图；

图2为防雾霾帽后视图；

图3为防雾霾帽俯视图；

图4为弯管剖面图。

图中，风机1、进气口2、过滤装置3、环境参数检测模块4、电源5、中央处理器6、显示装置7、弯管8、凹槽9、主帽体10、帽檐11、出气孔12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，一种新型智能防雾霾帽，其特征在于包括常规的主帽体10和帽檐11。主帽体和帽檐11上设有风机1、进气口2、过滤装置3、环境参数检测模块4、电源5、中央处理器6、显示装置7、弯管8和凹槽9。其中，电源5连接风机1、环境参数检测模块4、中央处理器6及显示装置7，作为各耗电设备的供电来源。凹槽9分布在主帽体10和帽檐11的边缘下部，弯管8固定于凹槽9中。弯管8两端开口，分别连接一个设置于主帽体10上的进气口2，空气由进气口2进入作为风道的弯管8中。两个进气口2的前端分别设有一个风机1，将外部的空气均匀地从两端送入进气口2中。过滤装置3安装于进气口2后方的弯管8中，将进入的空气进行过滤，去除空气中的颗粒物。弯管8的底部沿程均匀开设有一排向下的螺旋状出气孔12，经过过滤装置3过滤后的洁净空气，从各个出气孔12冲出，经过出气孔的螺旋状孔壁导流，形成多股涡旋气流。而各个出气孔12的涡旋气流连续排布，相互紧密相接，在佩戴者面部前方形成一道能够隔绝外部空气的空气屏障。弯管采用轻质材料做成，减少帽体整体重量；出气孔12可采用单排、多排，并且可以选择合适的角度。风机1具有不同功率档位，可以采用小功率的鼓风机或者负压抽气机，体积、重量宜小，只要能满足抽气功能即可。本发明中，过滤装置中的过滤网可拆卸，更换新的以后，本发明雾霾帽可继续使用。

另外，环境参数检测模块4、中央处理器6和显示装置7设置于主帽体10上，中央处理器6作为整个防雾霾帽的控制装置，对其进行智能化控制。中央处理器6连接风机1和显示装置7，环境参数检测模块4可以包括PM2.5传感器、紫外线传感器、温度传感器、湿度传感器、风力风向传感器中的一个或多个，实时采集周围环境数据，并将其通过控制装置显示在显示装置7上，也可以由控制装置根据这些参数进行反馈控制。

例如，在本发明的一个具体实施例中，显示装置7能够实时显示中央控制器接受的环境数据、风机功率档位以及电源剩余量，电源位于帽体正后方，显示装置和中央处理器位于帽体正前方，此设计更具美感。

本发明的新型智能防雾霾帽的工作方法包括以下步骤：

1)用户戴上防雾霾帽。

2)防雾霾帽中央控制器6启用PM2.5传感器。

3)采用PM2.5传感器实时监测大气中的PM2.5数值，并将数值传送给控制装置。

4)控制装置接收数据，根据预设的区间阈值范围判断当前PM2.5数值是否匹配风机1当前的功率档位；若匹配，转入5)；若不匹配，则转入6)。

其中区间阈值范围可以根据多次试验确定最佳数值，不同的PM2.5数值对应于不同的最佳功率档位。

5)维持风机1当前的功率档位，继续实时监测PM2.5数值。

6)改变风机功率档位，使其与当前PM2.5数值所对应的预设区间相匹配，并继续监测PM2.5数值。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。例如，环境参数检测模块的具体传感器可以根据实际需要进行配置，弯管也可以采用与帽檐一体化加工形成的风道，不一定是一条单独的管道。中央处理器、显示装置也可以根据需要进行选配。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防雾霾帽，其特征在于，包括主帽体和帽檐；帽檐上布设有开口状的弯形风道，且其开口方向朝向主帽体；风道一端连接进气口且沿程开设有若干个向下的螺旋状出气孔，风道中还设有进风装置和空气净化模块，所述的进风装置用于使外部空气通过进气口进入风道，并经过空气净化模块过滤后，从出气孔冲出形成涡旋气流；各个出气孔的涡旋气流连续排布，在佩戴者面部前方形成能够隔绝外部空气的空气屏障。

2.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，风道贴近帽檐的弧边走向布设，出气孔连续且均匀地开设于风道下方。

3.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，所述的空气净化模块采用过滤装置，用于对进入进气口的空气进行过滤。

4.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，所述的进气口有两个，对称设置于风道的两端，外部空气均匀地从两侧进入进气口。

5.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，还包括PM2.5传感器和控制装置，所述的控制装置分别连接PM2.5传感器和进风装置，用于根据PM2.5传感器的监测数据反馈控制进风装置的功率。

6.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，还包括显示装置，用于显示参数信息。

7.如权利要求1所述的防雾霾帽，其特征在于，还包括紫外线传感器、温度传感器、湿度传感器、风力风向传感器中的一种或多种，用于实时采集周围环境数据。

8.一种利用权利要求5所述防雾霾帽的出气口涡旋气流流出速度调节方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，采用PM2.5传感器实时监测大气中的PM2.5数值，并将数值传送给控制装置；

步骤二，控制装置接收数据，根据预设的区间阈值范围判断当前PM2.5数值是否匹配进风装置当前的功率档位；若匹配，转入步骤三；若不匹配，则转入步骤四；

步骤三，维持进风装置当前的功率档位，继续实时监测PM2.5数值；

步骤四，改变进风装置功率档位，使其与当前PM2.5数值所对应的预设区间相匹配，并继续监测PM2.5数值。