CN111068197B - 矿用滤尘送风式防尘口罩及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿山个人防护类便携式仪器设备，矿用滤尘送风式防尘口罩，包括呼吸面罩，覆盖在使用者口鼻部，且呼吸面罩与使用者口鼻部之间形成呼吸交换空间；头部系带，连接在呼吸面罩上，头部系带通过固定在使用者头部及肩颈部的方式辅助呼吸面罩覆盖在使用者口鼻部；主机，主机的主体为管状结构，主机内置微型风机；过滤器，其连接在主机主体管状结构的一端部，主机和过滤器组成主体为管状的装配体；装配体连接呼吸面罩使呼吸交换空间与装配体主体管内相连通，且装配体搭置在使用者肩颈部，外部空气由微型风机驱动通过过滤器进入主机。本防尘口罩主动送风，且便携高效。本发明还提供该防尘口罩的测试方法。

Description

矿用滤尘送风式防尘口罩及其测试方法

技术领域

本发明属于矿山个人防护类便携式仪器设备，本发明属于矿用滤尘口罩，特别涉及一种矿用滤尘送风式防尘口罩。

背景技术

煤矿作业的环境恶劣，粉尘严重，通风条件很差，尘肺病高发，严重危害工作者的身体健康，煤矿井下工作人员需佩戴相应呼吸防护装备，避免高粉尘环境对身体健康的损害，降低罹患尘肺病概率，提升煤矿井下工作效率。然而现有的矿用呼吸防尘罩中，自吸过滤式防尘口罩长期使用粉尘颗粒逐渐沉积在过滤层上，导致呼吸阻力不断增加，长时间使用会有费力感和闷热感，与脸部贴合性差，容易造成漏气，降低过滤效果；外部供给送风式防尘护罩整体质量大，送气管路长，不便于长时间、高强度灵活劳动作业使用。因此，研究一种轻便、小型、能够有效克服呼吸阻力、防尘效果佳的矿用呼吸防尘装置来解决现有技术难题是很有必要的。

现有技术中，自吸式防尘口罩佩戴时呼吸阻力大、有憋闷感，容易漏气，防尘过滤效果极差；自给式空气呼吸器需自身携带氧气瓶，质量较大，属应急救援设备；长管呼吸器需佩戴于腰间，并由较长导管连接，结构复杂，不利于灵活劳动。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出的矿用滤尘送风式防尘口罩解决目前矿用防尘护罩类产品技术难题克服现有技术缺陷，根据我国矿山井下作业人员劳动强度、肺活量需求，提出一种过滤效率高、呼吸阻力小、佩戴灵活轻便的滤尘送风式防尘口罩，佩戴于脖颈处，既能克服防尘口罩呼吸阻力大的缺点，又能解决长管呼吸器佩戴复杂繁重的问题，对于加强我国职业安全健康保护能力、提高矿山个人防护技术装备水平具有重要意义。另外，本发明还提供该防尘口罩及其测试方法和佩戴方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个实施例中，矿用滤尘送风式防尘口罩，包括

呼吸面罩，覆盖在使用者口鼻部，且呼吸面罩与使用者口鼻部之间形成呼吸交换空间，呼吸面罩上具有呼气阀；

头部系带，连接在呼吸面罩上，头部系带通过固定在使用者头部及肩颈部的方式辅助呼吸面罩覆盖在使用者口鼻部；

主机，主机的主体为管状结构，主机内置微型风机；

过滤器，其连接在主机主体管状结构的一端部，所述主机和过滤器组成主体为管状的装配体；

所述装配体连接呼吸面罩使呼吸交换空间与装配体主体管内相连通，且呼吸面罩和装配体形成包围状结构，且装配体搭置在使用者肩颈部，外部空气由所述微型风机驱动通过过滤器进入主机，并最终输送向呼吸交换空间。

在第一个实施例中，作为优选的，所述主机还包括波纹软管、内丝螺母和控制器，波纹软管套装在微型风机外，所述内丝螺母通过内螺纹安装在波纹软管两端，所述控制器第一端和所述过滤器第一端分别通过内丝螺母连接在波纹管两端，所述控制器第二端和所述过滤器第二端分别与所述呼吸面罩连接。

在第一个实施例中，作为优选的，所述控制器还包括控制单元、控制器外壳、气道单元和快速旋转接头，所述控制单元与所述微型风机电性连接并用于控制微型风机，所述气道单元第一端通过内丝螺母与所述波纹软管端部连接，所述快速旋转接头安装在气道单元第二端，气道单元第二端通过快速旋转接头与所述呼吸面罩连接，所述控制器外壳外挂在气道单元外部，所述控制单元部分组件置于控制器外壳内，所述控制单元，该控制单元用于检测主机内气体压力并控制所述微型风机的工作状态。

在第一个实施例中，作为优选的，所述微型风机为变频风机，所述控制单元包括CPU控制模块、人机交互模块、电源模块，所述气道单元具有覆盖其横截面的压力平衡膜，所述压力平衡膜上贴附压力传感器，以CPU控制模块为核心，CPU控制模块分别电连接人机交互模块、电源模块、微型风机以及压力传感器，所述压力传感器用于测量内部管路气体压力并将压力信号通过电缆传输给CPU控制模块，CPU控制模块通过分析压力信号进而给微型风机传输控制信号以调节送风量。

在第一个实施例中，作为优选的，所述人机交互模块包括设置在控制器外壳上的按键板，所述按键板包括开机键、测试键、三个用于显示电源模块剩余电量的电量指示灯、滤芯指示灯和测试指示灯。

在第一个实施例中，作为优选的，所述人机交互模块的电路如下，接线端子J1的1、2引脚分别连接测试键SW2、开机键SW1，接线端子J1的3、4、5、6、7引脚分别连接发光二级管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5，接线端子J1的8引脚接地；J1与J2在内部通过排线连接；

接线端子J2的1脚接地，J2的2脚串联电阻R6后接CUP控制模块40的LED5脚，J2的3脚串联电阻R8后接CUP控制模块的LED4脚，J2的4脚串联电阻R10后接CUP控制模块的LED3脚，J2的5脚串联电阻R11后接CUP控制模块的LED2脚，J2的6脚串联电阻R12后接CUP控制模块的LED1脚，J2的7脚串联电阻R14后接CUP控制模块的K1脚，J2的8脚串联电阻R15后接CUP控制模块的K2脚，J2的7脚串联电阻R3后连接电源VCC，J2的8脚串联电阻R4后连接电源VCC；

稳压管TS2的1引脚与CUP控制模块的LED2引脚连接，稳压管TS2的3引脚与CUP控制模块的LED3引脚连接，稳压管TS2的4引脚与CUP控制模块的LED5引脚连接，稳压管TS2的6引脚与CUP控制模块的LED4引脚连接；稳压管TS3的1引脚接电源，稳压管TS3的3引脚与CUP控制模块的LED1引脚连接，稳压管TS3的4引脚与CUP控制模块40的K2引脚连接，稳压管TS3的6引脚与CUP控制模块的K1引脚连接；稳压管TS2、TS3的2、5引脚均接地。

在第一个实施例中，作为优选的，所述微型风机由PCB板、风机上盖、风扇叶、电机轴、风机外壳、永磁转子、电机壳转子内衬、软磁环、定子线圈和电机壳组成，其中电机壳置于风机外壳内部，所述电机壳和风机外壳均为管状且同轴心设置，电机壳和风机外壳之间形成空气流通通道，所述电机轴通过轴承安装在电机壳轴向位置，所述永磁转子固定套装在电机轴上，所述电机壳内电机壳转子内衬、安装软磁环、定子线圈和PCB板，所述电机轴第一端部伸出电机壳体，所述风扇叶安装在风机外壳靠近电机轴的第一端部位置并覆盖风扇叶。

在第一个实施例中，作为优选的，所述呼吸面罩为倒置的“T”形结构，所述呼吸面罩口部两翼位置向后延伸，呼吸面罩口部两翼分别与主机和过滤器连接。

在第一个实施例中，作为优选的，所述控制单元还包括用于传递佩戴者信息和防尘口罩内压力数据的通信模块，该通信模块包括蓝牙模块或WiFi模块或ZigBee模块或LoRa模块，也可是以上不同模块的组合。

在第二个技术方案中，矿用滤尘送风式防尘口罩的测试方法，使用第一个技术方案中的矿用滤尘送风式防尘口罩，包括如下步骤：

步骤B1，将矿用滤尘送风式防尘口罩佩戴在使用者头部，按下开机键设备启动主机；

步骤B2、佩戴者正常呼吸后，系统开始根据呼吸量调节送风量；

步骤B3、长按测试键达设定时间后进入测试模式，微型风机启动并以最大风量送风，再按测试键减小一级风量送风，再按测试键再减小一级风量送风，再按测试键微型风机重新以最大风量送风，如此循环；

步骤B4、测试模式下按下开机键则退出测试模式。

使用本发明的有益效果是：

本防尘口罩通过主机、过滤器、呼吸面罩插接的方式，使主机可搭置在使用者肩颈部，同时整体结构保持在重量450克左右，使本防尘口罩小型化，体积小、质量轻，方便佩戴，适合高强度劳动作业使用，且佩戴舒适。本防尘口罩内置微型风机，通过风机主动提供动力，使得防尘口罩过滤效率高、呼吸阻力小。本防尘口罩通过快速旋转接头连接主机、过滤器、呼吸面罩，新结构设计，操作简便、密封性好、可实现快速连接和断开。过滤方式采用二级过滤，其中采用一级粗滤和二级细滤两级过滤方式，具有滤芯性能监测功能，粉尘浓度大时，过滤器外部可加防静电隔尘套，防止过滤器阻塞过快，形成三层过滤。呼吸响应气流智能控制，主机控制器内置压力传感器，通过呼吸气流压力智能化控制调节微型风机转速进而调节送风量。过滤送风气道优化设计，空气从过滤器底部吸入，经过一级粗滤和二级细滤后进入波纹软管传送到呼吸面罩，与长管式呼吸器相比，气体传输距离大大缩短，风量大大提高，呼吸佩戴舒适性显著提高。本防尘口罩最大风量≥200L/min，连续工作时长≥8小时，内置通信模块，具有滤芯性能监测功能，输出人员信息及压力数值，可保持长时间，高效率工作状态，适用于煤矿井下等特殊环境使用。

附图说明

图1为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩整体结构示意图。

图2为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中主机结构示意图。

图3为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中微型风机结构示意图。

图4为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中控制器结构示意图。

图5为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中快速旋转接头结构示意图。

图6为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中过滤器结构示意图。

图7为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中呼吸面罩结构示意图。

图8为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中控制系统连接示意图。

图9为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中按键板示意图。

图10为本发明矿用滤尘送风式防尘口罩中人机交互模块电路原理图。

附图标记包括：

101-主机，102-过滤器，103-呼吸面罩，104-头部系带；

11-颈部护垫，12-微型风机，120-PCB板，121-风机上盖，122-风扇叶，123-电机轴，124-风机外壳，125-永磁转子，126-电机壳转子内衬，127-软磁环，128-定子线圈，129-电机壳，13-波纹软管，14-内丝螺母，15-控制器，152-按键板，153-控制器外壳，155-气道单元，156-压力传感器，157-压力平衡膜，158-快速旋转接头，1581-外环，1582-弹簧圈，1583-内锥套接头；

21-一级过滤模块，22-一级过滤网架，23-过滤器外壳，24-二级过滤模块，25-空气阻塞头；

31-外锥套接头，32-呼气阀，33-硅胶面罩；

40-CPU控制模块，41-人机交互模块，42-电源模块，43-通信模块；

411-开机键，412-测试键，413-电量指示灯，414-滤芯指示灯，415-测试指示灯。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

如图1-图10所示，本实施例提出的矿用滤尘送风式防尘口罩，包括呼吸面罩103，覆盖在使用者口鼻部，且呼吸面罩103与使用者口鼻部之间形成呼吸交换空间，呼吸面罩103上具有呼气阀32；头部系带104，连接在呼吸面罩103上，头部系带104通过固定在使用者头部及颈部的方式辅助呼吸面罩103覆盖在使用者口鼻部；主机101，主机101的主体为管状结构，主机101内置微型风机12；过滤器102，其连接在主机101主体管状结构的一端部，主机101和过滤器102组成主体为管状的装配体；装配体连接呼吸面罩103使呼吸交换空间与装配体主体管内相连通，且呼吸面罩103和装配体形成包围状结构，且装配体搭置在使用者肩部，外部空气由微型风机12驱动通过过滤器102进入主机101，并最终输送向呼吸交换空间。

作为优选的，主机101具有颈部护垫11，该颈部护垫11靠近使用者颈部后侧位置，且颈部护垫11的贴合面为曲面。

其中，主机101与过滤器102通过螺纹连接固定在一起，呼吸面罩103通过快速转换接头装置与主机101和过滤器102连接，快速转换接头装置由快速旋转接头158和快速转接锥套配套连接，拆装简便。头部系带104穿过呼吸面罩103的系带柱并用固定环固定，头部系带104长度可调节与主机101中的颈部护垫11，共同辅助防尘口罩固定在使用者头部，主机101和过滤器102搭置在使用者肩部。

如图2所示，主机101包括还包括波纹软管13、内丝螺母14和控制器15，波纹软管13套装在微型风机12外，内丝螺母14通过内螺纹安装在波纹软管13两端，控制器15第一端和过滤器102第一端分别通过内丝螺母14连接在波纹管两端，控制器15第二端和过滤器102第二端分别与呼吸面罩103连接。

颈部护垫11、二个波纹软管13均套装在微型风机12外壳上，波纹软管13安装有内丝螺母14用于与控制器15和过滤器102中的外丝螺柱连接固定。

如图3所示，微型风机12由PCB板120、风机上盖121、风扇叶122、电机轴123、风机外壳124、永磁转子125、电机壳转子内衬126、软磁环127、定子线圈128和电机壳129组成，其中电机壳129置于风机外壳124内部，说书电机壳129和风机外壳124均为管状且同轴心设置，电机壳129和风机外壳124之间形成空气流通通道，电机轴123通过轴承安装在电机壳129轴向位置，永磁转子125固定套装在电机轴123上，电机壳129内电机壳转子内衬126、安装软磁环127、定子线圈128和PCB板120，电机轴123第一端部伸出电机壳129体，风扇叶122安装在风机外壳124靠近电机轴123的第一端部位置并覆盖风扇叶122。

永磁转子125安装于电机壳转子内衬126内，电机壳129内安装软磁环127、定子线圈128和PCB板120，风扇叶122安装在电机轴123上，风机上盖121和风机下盖将所有部件组合于内。

如图4所示，控制器15还包括控制单元、控制器外壳153、气道单元155和快速旋转接头158，控制单元与微型风机12电性连接并用于控制微型风机12，气道单元155第一端通过内丝螺母14与波纹软管13端部连接，快速旋转接头158安装在气道单元155第二端，气道单元155第二端通过快速旋转接头158与呼吸面罩103连接，控制器外壳153外挂在气道单元155外部，控制单元部分组件置于控制器外壳153内，控制单元，该控制单元用于检测主机101内气体压力并控制微型风机12的工作状态。

CPU控制模块40与按键板152、电池模块之间采用电缆连接，形成防尘口罩的控制核心固定在控制器外壳153内。气道单元155一侧配置外丝螺柱用于和波纹软管13固定，另一侧配置有快速旋转接头158用于和呼吸面罩103固定，气道单元155内安装有压力平衡膜157，压力传感器156安装在压力平衡膜157上用于测量内部管路气体压力并将压力信号通过电缆传输给CPU控制模块40，CPU控制模块40通过分析压力信号进而给微型风机12传输控制信号以调节送风量。

如图5所示，呼吸面罩103设有锥管状的外锥套接头31，快速旋转接头158包括外环1581、弹簧圈1582和内锥套接头1583，其中外环1581套装在内锥套接头1583外部，外环1581以及内锥套接头1583内部均设计有弹簧卡槽，弹簧圈1582安装在弹簧卡槽内，外锥套接头31外环1581面设有环形凹槽，外环1581相对内锥套接头1583转动可调整弹簧圈1582弹簧圈1582大小，内锥套接头1583套装在外锥套接头31外环1581面，且弹簧圈1582嵌入到环形凹槽时，外锥套接头31与内锥套接头1583通过锥形面密封。

外环1581和内锥套接头1583内部均设计有弹簧卡槽，嵌入弹簧圈1582，通过旋转外环1581可控制弹簧圈1582大小，快速旋转接头158与外锥套接头31配套使用，当弹簧圈1582卡入外锥套接头31的卡槽内时，内外锥套通过锥面密封，实现快速转换接头安装，旋转外环1581，扩大弹簧圈1582使其脱离外锥套卡槽即可完成二者拆卸。快速转换接头装置可以实现呼吸面罩103与主机101和过滤器102的快速拆装，更加方便使用者佩戴及拆卸防尘口罩。上述CPU控制模块40、按键板152、电池模块、压力传感器156均经过矿用本安设计，煤矿领域应用安全可靠。

如图6所示，过滤器102包括空气管道、一级过滤模块21、一级过滤网架22、过滤器外壳23、二级过滤模块24和空气阻塞头25，其中空气管道第一端通过内丝螺母14与波纹软管13端部连接，空气管道第二端通过快速旋转接头158与呼吸面罩103连接，空气阻塞头25设置再空气管道的第二端，过滤器外壳23设置在空气管道外侧，二级过滤模块24填充在过滤器外壳23内，一级过滤网架22为环形结构，一级过滤模块21覆盖在一级过滤网架22中间围合区域，一级过滤网架22可扣合在过滤器外壳23外部开口区域。

一级过滤模块21安放在一级过滤网架22中连同二级过滤模块24一起固定在过滤器外壳23中形成空气的二级过滤系统。过滤器外壳23的输气管路中一侧应用空气阻塞头25封堵形成单向输气路线，过滤器外壳23一侧安装有快速旋转接头158用于与呼吸面罩103固定，另一侧配置外丝螺柱用于和波纹软管13固定。

如图7所示，呼吸面罩103为倒置的“T”形结构，呼吸面罩103口部两翼位置向后延伸，呼吸面罩103口部两翼分别与主机101和过滤器102连接。呼吸面罩103主体为硅胶面罩33。呼吸面罩103口部两翼分别设置外锥套接头31，硅胶面罩33对应口部位置设有32呼吸阀。

如图8所示，微型风机12为变频风机，控制单元包括CPU控制模块40、人机交互模块41、电源模块42，气道单元155具有覆盖其横截面的压力平衡膜157，压力平衡膜157上贴附压力传感器156，以CPU控制模块40为核心，CPU控制模块40分别电连接人机交互模块41、电源模块42、微型风机12以及压力传感器156，压力传感器156用于测量内部管路气体压力并将压力信号通过电缆传输给CPU控制模块40，CPU控制模块40通过分析压力信号进而给微型风机12传输控制信号以调节送风量。

CPU控制模块40通过压力传感器156实时监测呼吸面罩内气压，并根据压力反馈值对微型风机12的送风量进行连续调节，使面罩内始终相对外界气压保持正压状态。电源模块42用于系统供电。

如图9所示，人机交互模块41包括设置在控制器外壳153上的按键板152，按键板152包括开机键411、测试键412、三个用于显示电源模块42剩余电量的电量指示灯413、滤芯指示灯414和测试指示灯415。

结合图8-图10所示，电量指示灯413为三个黄色LED灯，三个灯亮表示电量剩余85％～100％；两个灯亮表示电量剩余25％～85％；一个灯亮表示电量剩余5％～25％；灯全灭表示电量小于5％。滤芯指示灯414为黄/绿LED灯，当滤芯性能良好时，滤芯指示灯414为绿色，滤芯阻塞状态或其它非正常状态时，滤芯指示灯414为黄色。测试指示灯415为橙色LED灯，灯亮表示系统处于测试状态，退出测试状态后熄灭。

如图10所示，人机交互模块41的电路如下，接线端子J1的1、2引脚连接开机键SW1、测试键412SW2，接线端子J1的3、4、5、6、7引脚连接发光二级管(LED1、LED2、LED3、LED4、LED5)，接线端子J1的8引脚接地；J1与J2在内部通过排线连接；

接线端子J2的1脚接地，J2的2脚串联电阻R6后接CUP控制模块40的LED5脚，J2的3脚串联电阻R8后接CUP控制模块的LED4脚，J2的4脚串联电阻R10后接CUP控制模块的LED3脚，J2的5脚串联电阻R11后接CUP控制模块的LED2脚，J2的6脚串联电阻R12后接CUP控制模块的LED1脚，J2的7脚串联电阻R14后接CUP控制模块的K1脚，J2的8脚串联电阻R15后接CUP控制模块的K2脚，J2的7脚串联电阻R3后连接电源VCC，J2的8脚串联电阻R4后连接电源VCC；

稳压管TS2的1引脚与CUP控制模块的LED2引脚连接，稳压管TS2的3引脚与CUP控制模块的LED3引脚连接，稳压管TS2的4引脚与CUP控制模块的LED5引脚连接，稳压管TS2的6引脚与CUP控制模块的LED5引脚连接；稳压管TS3的1引脚接电源，稳压管TS3的3引脚与CUP控制模块的LED1引脚连接，稳压管TS3的4引脚与CUP控制模块40的K2引脚连接，稳压管TS3的6引脚与CUP控制模块的K1引脚连接；稳压管TS2、TS3的2、5引脚均接地。

作为优选的，控制单元还包括用于传递佩戴者信息和防尘口罩内压力数据的通信模块43，该通信模块43包括蓝牙模块或WiFi模块或ZigBee模块或LoRa模块，也可是以上不同模块的组合。

实施例2

在第二个实施例中，矿用滤尘送风式防尘口罩的佩戴方法，使用实施例1中的矿用滤尘送风式防尘口罩，包括如下步骤：

步骤A1、将呼吸面罩103佩戴在使用者口鼻部，并使呼吸面罩103内侧边缘与面部贴合，呼吸面罩103佩戴完成后将头部系带104佩戴在使用者头部及颈部，使呼吸面罩103舒适固定于脸部；

步骤A2、唤醒开启微型风机12；

步骤A3、将装配体从颈部后侧套装并使其环绕在颈部，一手握住呼吸面罩103一侧的外锥套接头31，另一手握住主机101的快速旋转接头158，将外锥套接头31推入快速旋转接头158后旋转外环1581，使主机101与呼吸面罩103连接；

步骤A4、一手握住呼吸面罩103另一侧的外锥套接头31，另一手握住过滤器102的快速旋转接头158，将外锥套接头31推入快速旋转接头158后旋转外环1581，使过滤器102与呼吸面罩103连接。

结合实施例1详细说明本防尘口罩的佩戴方法，先戴上呼吸面罩103：将带有带扣的环形头带套在脖子上，再将头部固定环套在头顶及脑后。

调整呼吸面罩103在脸部的位置使其和脸面完好贴合，然后适当调整带扣，使呼吸面罩103舒适固定于脸部。带上头盔(如需要)。按下开机键411，使主机101从休眠状态转换至待机状态。将主机101从脖后戴过来，一手握住呼吸面罩103端的外锥套接头31，另一手握住主机101控制器15将接头推入该侧连接口；一手握住呼吸面罩103另一端的外锥套接头31，另一手握住过滤器102将接头推入该侧连接口。正常呼吸，防尘口罩即可自动送风。

实施例3

在第三个实施例中，矿用滤尘送风式防尘口罩的测试方法，使用实施例1中的矿用滤尘送风式防尘口罩，包括如下步骤：

步骤B1，将矿用滤尘送风式防尘口罩佩戴在使用者头部，按下开机键411设备启动主机101；

步骤B2、佩戴者正常呼吸后，系统开始根据呼吸量调节送风量；

步骤B3、长按测试键412达到预定时间后进入测试模式，微型风机12启动并以最大风量送风，再按测试键412减小一级风量送风，再按测试键412再减小微型风机12一级风量送风，再按测试键412风机重新以最大风量送风，如此循环；

步骤B4、测试模式下按下开机键411则退出测试模式。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (7)

1.矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：包括

呼吸面罩，覆盖在使用者口鼻部，且呼吸面罩与使用者口鼻部之间形成呼吸交换空间，呼吸面罩上具有呼气阀；

头部系带，连接在呼吸面罩上，头部系带通过固定在使用者头部及肩颈部的方式辅助呼吸面罩覆盖在使用者口鼻部；

主机，主机的主体为管状结构，主机内置微型风机；

过滤器，其连接在主机主体管状结构的一端部，所述主机和过滤器组成主体为管状的装配体；

所述装配体连接呼吸面罩使呼吸交换空间与装配体主体管内相连通，且呼吸面罩和装配体形成包围状结构，且装配体搭置在使用者肩颈部，外部空气由所述微型风机驱动通过过滤器进入主机，并最终输送向呼吸交换空间；

所述主机还包括波纹软管、内丝螺母和控制器，波纹软管套装在微型风机外，所述内丝螺母通过内螺纹安装在波纹软管两端，所述控制器第一端和所述过滤器第一端分别通过内丝螺母连接在波纹管两端，所述控制器第二端和所述过滤器第二端分别与所述呼吸面罩连接；

所述控制器还包括控制单元、控制器外壳、气道单元和快速旋转接头，所述控制单元与所述微型风机电性连接并用于控制微型风机，所述气道单元第一端通过内丝螺母与所述波纹软管端部连接，所述快速旋转接头安装在气道单元第二端，气道单元第二端通过快速旋转接头与所述呼吸面罩连接，所述控制器外壳外挂在气道单元外部，所述控制单元部分组件置于控制器外壳内，所述控制单元，该控制单元用于检测主机内气体压力并控制所述微型风机的工作状态；

所述微型风机为变频风机，所述控制单元包括CPU控制模块、人机交互模块、电源模块，所述气道单元具有覆盖其横截面的压力平衡膜，所述压力平衡膜上贴附压力传感器，以CPU控制模块为核心，CPU控制模块分别电连接人机交互模块、电源模块、微型风机以及压力传感器，所述压力传感器用于测量内部管路气体压力并将压力信号通过电缆传输给CPU控制模块，CPU控制模块通过分析压力信号进而给微型风机传输控制信号以调节送风量；

CPU控制模块、按键板、电池模块、压力传感器均经过矿用本安设计。

2.根据权利要求1所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：所述人机交互模块包括设置在控制器外壳上的按键板，所述按键板包括开机键、测试键、三个用于显示电源模块剩余电量的电量指示灯、滤芯指示灯和测试指示灯。

3.根据权利要求2所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：所述人机交互模块的电路如下，接线端子J1的1、2引脚分别连接测试键SW2、开机键SW1，接线端子J1的3、4、5、6、7引脚分别连接发光二级管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5，接线端子J1的8引脚接地；J1与J2在内部通过排线连接；

接线端子J2的1脚接地，J2的2脚串联电阻R6后接CPU控制模块的LED5脚，J2的3脚串联电阻R8后接CPU控制模块的LED4脚，J2的4脚串联电阻R10后接CPU控制模块的LED3脚，J2的5脚串联电阻R11后接CPU控制模块的LED2脚，J2的6脚串联电阻R12后接CPU控制模块的LED1脚，J2的7脚串联电阻R14后接CPU控制模块的K1脚，J2的8脚串联电阻R15后接CPU控制模块的K2脚，J2的7脚串联电阻R3后连接电源VCC，J2的8脚串联电阻R4后连接电源VCC；

稳压管TS2的1引脚与CPU控制模块的LED2引脚连接，稳压管TS2的3引脚与CPU控制模块的LED3引脚连接，稳压管TS2的4引脚与CPU控制模块的LED5引脚连接，稳压管TS2的6引脚与CPU控制模块的LED4引脚连接；稳压管TS3的1引脚接电源，稳压管TS3的3引脚与CPU控制模块的LED1引脚连接，稳压管TS3的4引脚与CPU控制模块的K2引脚连接，稳压管TS3的6引脚与CPU控制模块的K1引脚连接；稳压管TS2、TS3的2、5引脚均接地。

4.根据权利要求1所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：所述微型风机由PCB板、风机上盖、风扇叶、电机轴、风机外壳、永磁转子、电机壳转子内衬、软磁环、定子线圈和电机壳组成，其中电机壳置于风机外壳内部，所述电机壳和风机外壳均为管状且同轴心设置，电机壳和风机外壳之间形成空气流通通道，所述电机轴通过轴承安装在电机壳轴向位置，所述永磁转子固定套装在电机轴上，所述电机壳内电机壳转子内衬、安装软磁环、定子线圈和PCB板，所述电机轴第一端部伸出电机壳体，所述风扇叶安装在风机外壳靠近电机轴的第一端部位置并覆盖风扇叶。

5.根据权利要求1所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：所述呼吸面罩为倒置的“T”形结构，所述呼吸面罩口部两翼位置向后延伸，呼吸面罩口部两翼分别与主机和过滤器连接。

6.根据权利要求1所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征在于：所述控制单元还包括用于传递佩戴者信息和防尘口罩内压力数据的通信模块，该通信模块包括蓝牙模块或WiFi模块或ZigBee模块或LoRa模块，也可是以上不同模块的组合。

7.矿用滤尘送风式防尘口罩的测试方法，使用如权利要求2或3所述的矿用滤尘送风式防尘口罩，其特征如下，包括如下步骤：

步骤B1，将矿用滤尘送风式防尘口罩佩戴在使用者头部，按下开机键设备启动主机；

步骤B2、佩戴者正常呼吸后，系统开始根据呼吸量调节送风量；

步骤B3、长按测试键达设定时间后进入测试模式，微型风机启动并以最大风量送风，再按测试键减小一级风量送风，再按测试键再减小一级风量送风，再按测试键微型风机重新以最大风量送风，如此循环；

步骤B4、测试模式下按下开机键则退出测试模式。