CN110833663A - 一种液体和液膜过滤的口罩 - Google Patents

Abstract

一种液体和液膜过滤的口罩，包括呼吸罩（1）、液瓶（2）、气液分离室（3）、进气单向阀（4）、入水管（5）、防水衣（6）、进气管（7）、出气单向阀（8），是一种结构简单、使用安全、呼吸轻松、外观精美、携带方便、容易清洗、可重复使用的新型口罩，利用内置的液体和液膜的吸附作用除去空气中杂质，为人们呼吸提供纯净的空气，大幅度提升了口罩产品的过滤效果和使用寿命，而且美观轻便、操作简单，容易被不同的客户群体接受，具有广泛的实用性和高度的创新性，其经济价值不可估量。

Description

一种液体和液膜过滤的口罩

技术领域

本发明涉及一种日常呼吸用口罩，具体地说是涉及一种利用液体和液膜过滤空气杂质的、自然呼吸的新型防护口罩。

背景技术

人们在日常生活和工作中对空气的需求一刻也不能或缺，洁净的空气才可以保证人的身体健康、心情愉悦，而由于工业污染、汽车排放、加工扬尘、建筑施工、风沙尘暴、化工污染、燃烧烟尘、烹饪油雾……等等人类生产活动导致空气中存在大量对人体有害的杂质悬浮，PM2.5值连年超标，这些有害物质随空气一起进入人们的呼吸道和肺部，逐渐累积而滋生病菌，给人们的生理健康带来极大的危害。

虽然当前市场上有种类繁多的口罩提供，但是传统纤维架构而成的过滤层对空气中各种杂质的防护作用实在难以胜任，较小颗粒能畅通而进直冲肺腑，较大颗粒又形成堆积、阻塞，导致呼吸困难。而过滤较完全的设备又存在形体庞大、模样怪异、价格不菲、耗材复杂、携带不便等问题，难以普及。

而液体对空气中杂质的吸附作用人所共知，有两例为证，1.雨过天晴便空气一新；2.水烟壶内的水最终变成浓稠的粘液。鉴于此，我们发明了一种全新的利用液体和液膜过滤空气的口罩。

发明内容

本发明的目的在于设计一种结构简单、使用安全、呼吸轻松、外观精美、携带方便、容易清洗、可重复使用的新型口罩，利用内置的液体和液膜的吸附作用除去空气中杂质，为人们呼吸提供纯净的空气。

本发明不依赖任何外力的辅助作用，仅靠人体自然呼吸形成的气压差工作，因而结构简单、小巧轻便、成本较低。基于上述特点，本发明提供的产品大幅度提升了口罩产品的过滤效果和使用寿命，而且美观轻便、操作简单，容易被不同的客户群体接受，具有广泛的实用性和高度的创新性，其经济价值不可估量。

为了实现上述目的，本发明公开了一种液体和液膜过滤的口罩，包括：呼吸罩（1）、液瓶（2）、气液分离室（3），三者之间有专用气管相连，进气管（7）终端有进气单向阀（4），呼吸罩（1）出气孔与出气单向阀（8）相连；

呼吸罩（1）包括硬质塑胶外壳和软质硅胶圈，硅胶圈与人脸仿形。佩带（9）时形成密闭的空间，空气只能经特定的通道进出，与外界空气无交叉感染。

液瓶（2）盛有规定量的溶液，溶液必须无害，根据条件可以使用有机溶剂，如酒精溶液；酸性溶剂，如醋酸溶液；碱性溶液，如小苏打溶液；中性杀菌液，如食盐水溶液。水瓶有刻度限位。

气液分离室（3）嵌入液瓶（2）内形成密闭空间，液体不致外泄，空气无交叉感染。它是连接呼吸罩（1）和液瓶（2）的中心枢纽，起到过滤进气、过滤出气、过滤入水噪音等三项过滤作用，同时阻止液体随气流外泄。气液分离室（3）分为互不相通的进气室和排气室。空气由进气管（7）进入气液分离室（3）的进气室时，经由室内的海绵形成一次过滤，后经入水管（5）和单向阀进入液面下，气泡裂开时的噪音由入水管（5）反向传出时经过进气室海绵过滤去大部分。空气入液面后经液体吸附杂质形成二次过滤。然后，逸出的空气经防水衣（6）上的“十”字瓣膜裂缝进入气液分离室（3）的排气室。

排气室分为二小室，分别用隔板隔开，隔板中间可透气，二室均填充海绵，空气从液瓶（2）内裹挟的液体在海绵内形成许许多多的液膜，液膜具有数量可观的面积，其吸附作用较之液体更强，而且致密，对空气形成第三次强效的过滤。然后空气经气液分离室（3）上端的滤室盖上的出气口排出进入人体。排气室隔板下端有硅胶单向阻水膜，海绵中吸入液体过多时会自然下落到底，由阻水膜下的缝隙中回流到液瓶（2）中。经过多级阻水，空气到达出气口时已经不带有流动液体。整个过滤过程都处于一个密闭的空间中进行，过滤所滞留的脏污不接触人体，对人体不构成污染。

本发明所设计防水衣（6）为硅胶材质，其“十”字瓣膜具有较好的弹性，振荡的液体掠过其表面时会结成液膜阻止液体进入，气流受压进入时又可以轻松让位。

本发明所设计气管和进出气单向阀（8）均具有不小于9.5mm直径的通气内径，保证一般运动时呼吸所需的通气量。

本发明所设计的液瓶（2）和气液分离室（3）均采用透明材质，使用后液体变浑浊、海绵变脏污具有即视效果，过滤作用一目了然，使用无疑虑。

由于进气管（7）和滤室盖是硅胶材质，上述气液分离室（3）、滤室盖和液瓶（2）三者合成体可以轻松从呼吸罩（1）上取下，开盖清洗、甩干、换液。

本发明所有材质均为食品级材质，接触液体的部件均采用耐腐蚀材质，保证卫生、健康。

本发明所有材质（除海绵外）均不易滞留液体，易洗易干，即洗即用。

本发明所有耗材均为生活中普通用材，家庭常备，水随处可得，食盐、苏打粉、醋酸、酒精超市或药店可购。

本发明于产品鼻梁位采用硅胶贴合设计，既保证密封，又不影响眼镜配戴。

本发明所设计的液瓶（2）贴合下颌部，嘴唇处空间宽松，不影响咀嚼、说话等唇部运动。注入规范液量使用时，向各个方向倾侧都有相应的容纳空间，不至于有液体渗出。

本发明所设计佩带（9）为可拆解硅胶件，不必清洗时可拆下呼吸罩（1）部分清洗。

附图说明

图1显示了本发明的整体结构爆炸图。详解：1.呼吸罩（1）、2.液瓶（2）、3.气液分离室（3）、4.进气单向阀（4）、5.入水管（5）、6.防水衣（6）、7.进气管（7）、8.出气单向阀（8）。

图2显示了本发明的前侧视图，包括佩带（9）的连接方式。

图3显示本发明部分关键特征结构图，其中，10.扣钉（共四个）11.面罩排气口、12.面罩进气口、13.气液分离室进气口、14.气液分离室排气口、15.销钉。

图4显示本发明防水衣（6）结构图。

具体实施方式

一种液体和液膜过滤的口罩。我们按照组件使用时的依附情况将主体部分【佩带（9）除外】划分为“外罩”和“滤芯”两大部份：

【外罩】：呼吸罩（1）、进气管（7）（4）、出气单向阀（8），此为外部主体；

【滤芯】：气液分离室（3）、进气单向阀（4）、入水管（5）、 防水衣（6）、出气单向阀（8）、液瓶（2）；

使用流程：从外罩中取出滤芯，退出液瓶（2），按刻度往液瓶（2）注入液体25ml，后将液瓶（2）装回滤芯，将滤芯装回外罩固定在定位销上，将进气管（7）插入滤室盖上的进气孔，此时外罩和滤芯结合为一体，然后扣上佩带（9）。

使用时把口罩整体扣在口鼻部位，根据仿形构造自然贴合脸部轮廓遮住外呼吸器官，把佩带（9）拉伸到脑后，即可适度拉紧戴稳口罩。

工作流程：自然吸气时，呼吸罩（1）内的气压低于外部气压，形成负压，外部空气从呼吸罩（1）的进气孔进入进气管（7）内，整个吸气过程中出气单向阀（8）自动关闭，空气不能从出气孔逆向进入；空气沿进气管（7）进入气液分离室（3）的进气室，透过海绵进入下面的入水管（5），空气中较粗的颗粒被海绵滤去，形成一级过滤；随后，空气进入进气单向阀（4），单向阀片受压打开，空气进入液体中，气泡破裂的冲击力搅动水流，水流冲刷上升的空气，空气中的杂物一旦接触水面即被吸附，不易溶于水的空气突破液面后随负压的吸力从防水衣（6）进入气液分离室（3）的排气室，完成二级过滤；进入排气室的空气仍然会挟带有少量的杂质和液体，排气室中的海绵吸收液体后在海绵中层层叠叠的蜂窝孔上结成许许多多的液膜，液膜具有数量可观的表面积，吸附能力强，排气室分两个小室，空气中剩余的杂质经过排气室两层液膜过滤后变成纯净的空气，完成三级过滤。然后纯净空气从滤室盖上的出气孔排出进入人体，完成吸气过程。呼出的废气排出时，呼吸罩（1）内的气压大于外部气压，形成正压，此时进气单向阀（4）自动关闭，出气单向阀（8）自动开启，废气排出罩外，完成一次呼吸循环。

由于环境差异，空气杂质有时会呈酸性或碱性，有时会带病菌（如），有时会含有刺激性有机分子（如天那水），这样我们可以选择相应的液体注入液瓶（2）内。针对酸性空气，宜用苏打水溶液；针对碱性空气，宜用醋酸水溶液；针对含病菌的空气环境，宜用食盐水溶液；针对含量较少的有机气体分子，宜用酒精水溶液；一般情况下仅使用自来水或其它洁净水即可。

由于液瓶（2）和气液分离室（3）透明，取下口罩可以观察过滤效果。需要清洗和换液时，根据上述使用流程取出滤芯拆开用清水冲洗，甩干水份，填装新液，组合滤芯，装回口罩内，即可重新使用。

本发明所有功能结构和外观构造均为发明人创造性和非创造性劳动所得，也可以变更重组，只要不违背本发明的思想，同样应视为本发明所公开的内容，因此，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种液体和液膜过滤的口罩，包括呼吸罩（1）、液瓶（2）、气液分离室（3）、进气单向阀（4）、入水管（5）、防水衣（6）、进气管（7）、出气单向阀（8），其特征是：一种使用液体和液膜相结合来过滤空气杂质的、自然呼吸的新型口罩。

2. 权利要求1所述的过滤方式是指利用液体和液膜对通过的空气进行过滤、中和有害杂质的方法; 气液分离室（3）中的海绵吸收液体后形成液膜，与液瓶中的液体构成互补的双重过滤结构。

3.权利要求1所述的呼吸罩（1）由硬质外壳和软质硅胶圈构成，硅胶圈具有贴合脸部轮廓的仿形构造，因而呼吸罩（1）与人脸能形成密闭的空间；硬质外壳具有进气口和出气口，分别作为呼吸循环的始终端；进气口内侧连接进气管（7）的上端，出气口内侧连接出气单向阀（8）；硬质外壳内壁具有定位销，起固定内部构件的作用；硬质外壳外壁两侧各有两个扣钉，扣钉可以扣入佩带，用于穿戴口罩；所述的气液分离室（3）分为进气室和出气室，各室内填充海绵，两室分别有进气口和出气口，开口有盖，形成两个密闭的空间，盖上有进气孔和出气孔；其中进气室过滤进入空气和气泡入水破裂时的噪音，出气室起液膜过滤和气液分离的作用。

4.权利要求1所述的气液分离室（3）盖上有两耳，耳上各有一“U”形槽，与呼吸罩（1）内壁上的定位销匹配；所述的液瓶（2）具有匹配呼吸罩（1）的仿形构造贴合呼吸罩（1）内壁，同时具有匹配人脸下颌的仿形构造贴合下颌，对应嘴唇部位具有凹形的让位结构；瓶内可盛液，瓶身标有刻度，用以定液量；瓶口大开与瓶身齐，瓶口与气液分离室（3）匹配形成密闭空间；所述的进气单向阀（4）和出气单向阀（8）具有通气止回的作用，阻止空气和水逆向运行；所述的防水衣（6）为硅胶材质，向液面的平面上“十”字切开形成“十”字瓣膜，空气可以通过，弹性复位后其裂缝处沾液成膜，可以阻止液体进入气液分离室（3）。

5.权利要求1所述的自然呼吸的新型口罩，其特征是：不依赖外力辅助，仅凭人体正常呼吸作用在密闭口罩内形成相较于外界的气压差，来驱动口罩内空气流动，达到过滤空气杂质之目的。

6.一种液体和液膜过滤的口罩，其特征在于：具有完整的液体和液膜过滤的空气回路，且具有完全包容的整体结构，即所有回路构造均藏于呼吸罩（1）内。

7.权利要求5所述的空气回路揭示为：吸气时空气从呼吸罩（1）外壳上的进气口沿进气管（7）进入气液分离室（3）内的进气室，再沿入水管（5）和进气单向阀（4）进入液瓶（2）的液体内，然后浮出液面经防水衣（6）进入气液分离室（3）的出气室，再从盖上的出气孔出进入人体，呼气时，废气经出气单向阀（8）从呼吸罩（1）的出气孔排出罩外。

8.权利要求5所述的完全包容的整体结构，其特征是：气液分离室（3）连接入水管（5）、入水管（5）连接进气单向阀（4），三者一起塞入液瓶（2）瓶口，气液分离室（3）与液瓶（2）之间由防水衣（6）隔开，仅留“十”字瓣膜透气；气液分离室（3）有台阶部分连同硅胶盖一起露出瓶外；五者形成一个相对独立的活动模组（以后称之为滤芯），定位在呼吸罩（1）内壁下方，通过进气管（7）与呼吸罩（1）的进气口相连，进气管（7）下端插入气液分离室（3）进气孔内；滤芯可以取放、拆洗、换液。

9.权利要求5所述的口罩，其特征在于：呼吸罩（1）外壳上的进气口还可以接入外部气管，延伸其它呼吸所需的功能措施。

10.权利要求5所述的口罩，其特征在于：过滤所滞留的脏污封闭在滤芯内，与人体无接触，不会构成间接污染。

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