CN111298314A

CN111298314A - 呼吸防护装置以及防护穿戴系统

Info

Publication number: CN111298314A
Application number: CN202010199835.XA
Authority: CN
Inventors: 丁宝军; 曾金星
Original assignee: Zhongshan Scien Top Appliance Technology Co ltd
Current assignee: Zhongshan Scien Top Appliance Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2020-06-19

Abstract

本发明公开了呼吸防护装置，并进一步公开了具有该呼吸防护装置的防护穿戴系统。其中，呼吸防护装置包括壳体、风机装置、控制装置和空气流量传感器，壳体上设有用于安装滤盒的安装口，风机装置设于壳体，风机装置具有进风口和出风口，进风口与安装口相连通，控制装置设于壳体，控制装置与风机装置电连接，空气流量传感器设于进风口或出风口处以能够检测空气流量，空气流量传感器与控制装置电连接。通过设置空气流量传感器能够检测实际的空气流量，控制装置根据空气流量的变化来调整风机装置的转速，当空气流量低于设定阀值时，控制装置能够控制风机装置提高转速，确保能够向用户输送足量的空气，空气的流量可较为恒定，确保用户的正常呼吸。

Description

呼吸防护装置以及防护穿戴系统

技术领域

本发明涉及呼吸防护设备技术领域，特别涉及呼吸防护装置以及防护穿戴系统。

背景技术

在一些场合，例如粉尘含量较大的空气环境，以及医疗场所，需要使用过滤器对空气进行过滤，确保用户能够吸入洁净的空气，保护用户的身体健康。一般的，该类过滤器包括壳体以及安装于壳体上的滤盒，滤盒内置有滤芯，空气经由滤盒内的滤芯进行过滤，过滤后的空气可经由管道等结构传输至头盔或者防护服等穿戴物，一些过滤器还会设置风机来输送空气。在使用时，滤芯堵塞、风机堵转以及管道弯折等情况均会使得空气流动的阻力增加，空气的流量减少，用户难以呼吸到足量的空气，导致用户在缺氧环境下呼吸，加之穿戴物内的二氧化碳含量会上升，用户的呼吸会受到影响，不利于用户的身体健康。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出呼吸防护装置，能够检测空气流量，并能够向用户输送足量的空气，确保用户的正常呼吸。

本发明还提出具有该呼吸防护装置的防护穿戴系统。

根据本发明的第一方面实施例的呼吸防护装置，其包括：壳体，所述壳体上设有用于安装滤盒的安装口；可调速的风机装置，所述风机装置设于所述壳体，所述风机装置具有进风口和出风口，所述进风口与所述安装口相连通；控制装置，所述控制装置设于所述壳体，所述控制装置与所述风机装置电连接，所述空气流量传感器设于所述进风口或所述出风口处以能够检测空气流量，且所述空气流量传感器与所述控制装置电连接；其中，所述空气流量传感器检测到空气流量低于设定阀值时，所述控制装置能够控制所述风机装置提高转速。

根据本发明实施例的呼吸防护装置，至少具有如下一个有益效果：通过设置空气流量传感器能够检测实际的空气流量，控制装置根据空气流量的变化来调整风机装置的转速，当空气流量低于设定阀值时，控制装置能够控制风机装置提高转速，确保能够向用户输送足量的空气，空气的流量可较为恒定，确保用户的正常呼吸。

根据本发明的一些实施例，所述控制装置包括主控单元、计时单元、存储单元以及报警单元，所述计时单元、所述存储单元和所述报警单元均与所述主控单元电连接。

根据本发明的一些实施例，所述壳体设为中空结构，所述壳体内设有隔板，所述隔板将所述壳体的内腔分隔为进风腔和安装腔，所述风机装置设于所述安装腔，所述安装口和所述进风口均与所述进风腔相连通。

根据本发明的一些实施例，所述风机装置与所述隔板两者其一设有定位柱，所述风机装置与所述隔板两者另一设有第一定位槽，所述定位柱插设于所述第一定位槽。

根据本发明的一些实施例，所述安装口设置为两个，两个所述安装口分设于所述进风口的两侧。

根据本发明的一些实施例，两所述安装口的轴线呈V型布置。

根据本发明的一些实施例，所述风机装置上设置有连通所述出风口的管接头。

根据本发明的一些实施例，还包括电池，所述电池与所述壳体可拆卸连接。

根据本发明的一些实施例，所述壳体上具有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面与所述第二安装面之间具有夹角；所述第一安装面设有第一卡槽，所述电池上固定连接有第一卡块，所述第一卡块插设于所述第一卡槽；所述第二安装面设有第二卡槽，所述电池上滑动连接有第二卡块，所述第二卡块插设于所述第二卡槽。

根据本发明的第二方面实施例的防护穿戴系统，其包括如本发明实施例所述的呼吸防护装置。

根据本发明实施例的防护穿戴系统，至少具有如下一个有益效果：通过设置空气流量传感器和控制装置能够检测、判断实际的空气流量，并根据空气流量的变化来调整风机装置的转速，确保能够向用户输送足量的空气，确保用户的正常呼吸。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明呼吸防护装置实施例的结构图；

图2为本发明呼吸防护装置实施例的分解图；

图3为本发明呼吸防护装置实施例的另一分解图；

图4为本发明呼吸防护装置实施例的剖视图；

图5为本发明呼吸防护装置实施例的电路框图。

附图标记：壳体100、第一围壳110、第一安装面111、第二安装面112、第一卡槽113、第二卡槽114、第二围壳120、安装口121、进风腔130、安装腔140、风机装置200、进风口210、第一定位槽220、控制装置300、主控单元310、计时单元320、存储单元330、报警单元340、空气流量传感器400、电池500、第一卡块510、第二卡块520、隔板600、定位柱610、凸边620、第二定位槽630、管接头700

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，根据本发明实施例的呼吸防护装置，其包括壳体100、风机装置200、控制装置300、空气流量传感器400以及电池500。

其中，壳体100上设置有用于安装滤盒的安装口121，风机装置200设置为可调速，该风机装置200和控制装置300均设置在壳体100上，风机装置200上具有进风口210和出风口，进风口210与安装口121相连通。空气流量传感器400设置在风机装置200上，且空气流量传感器400位于出风口处。空气流量传感器400和风机装置200均与控制装置300电连接。

在使用时，滤盒装设于安装口121处，开启呼吸防护装置，风机装置200运行，外界空气经由滤盒内的滤芯过滤后进入风机装置200，然后空气经由出风口流出。空气流量传感器400检测经由出风口流出的空气的流量，空气流量传感器400将检测到的数据反馈至控制装置300。当空气流量改变时，根据空气流量传感器400检测到的数据，控制装置300可判知空气流量并据此调整风机装置200的转速，以将合适流量的空气输送至用户的穿戴物，以使输送的空气的流量较为恒定，方便用户的呼吸，保持用户的身体健康。例如，当滤芯发生堵塞或者滤盒的入口端有遮蔽物时，会导致空气流动的阻力增加，空气的实际流量值低于用户正常呼吸所需的流量值，该流量值即可为设定的阀值，当控制装置300根据空气流量传感器400反馈的数据判知空气流量减低至低于设定阀值时，可控制风机装置200提高转速来克服空气流动的阻力，确保有足量的空气通过滤芯，将合适流量的空气输送至用户的穿戴物；当控制装置300根据空气流量传感器400反馈的数据判知空气流量超过用户正常呼吸所需的流量时，可控制风机装置200降低转速，以降低电能消耗。

在一些实施例中，空气流量传感器400可以位于进风口210处，当然，空气流量传感器400亦可设置在壳体100上。

参照图4，壳体100设置为中空结构，在壳体100内设有隔板600，隔板600将壳体100的内腔分隔为进风腔130和安装腔140，风机装置200设置于安装腔140内，安装口121和进风口210均与进风腔130相连通，即安装口121和进风口210通过该安装腔140相连通。通过该结构能够使安装口121的位置设计具有更大的灵活性。在隔板600与壳体100之间可设置密封胶或者密封圈，以对进风腔130进行密封防护，避免未经过滤的空气进入，不需要对整个壳体100的内腔进行密封防护，能够降低制造成本。

安装口121内设置有螺纹，滤盒能够螺接于壳体，以便于滤盒的安装和拆卸，且能够实现良好的密封。此外，在安装口121内也设置有密封圈(图中未示出)，以避免未经过滤的空气经由滤盒与壳体100之间的间隙流入进风腔130。如此，通过设置密封圈，能够提高密封性，降低漏气的风险。

壳体100包括第一围壳110和第二围壳120，第一围壳110和第二围壳120相连接以围成该壳体100的内腔。

参照图2和图3，在隔板600上设置有定位柱610，在风机装置200上设置有第一定位槽220。在装配时，定位柱610插设于第一定位槽220，以将隔板600与风机装置200之间进行定位。

在一些实施例中，亦可将定位柱610设置于风机装置200，将第一定位槽220设置于隔板600。

参照图4，安装口121设置为两个，两个安装口121分设于进风口210的两侧。两个安装口121可各自对应安装一个滤盒，如此能够增加空气的过滤量，当其中一个滤盒发生堵塞或遮蔽时，另一个滤盒仍可正常使用。

此外，两个安装口121的轴线呈V型布置，可使装设于安装口121的滤盒能够朝向不同的方向，具有更大的吸气范围，降低两个滤盒的入口端同时被遮蔽的概率。

参照图2、图3和图4，隔板600朝向进风腔130凸起以形成凸边620和第二定位槽630，凸边620位于安装口121的下方，风机装置200设于第二定位槽630。第二定位槽630可将风机装置200与隔板600之间进一步定位；空气穿过安装口121后，一部分的空气需要越过凸边620才可到达进风口210，可使空气在进风腔130内充分流动，避免有空气在进风腔130内停留较长时间。

在风机装置200上设置有连通出风口的管接头700，该管接头700上具有呈L形的卡口，以便连接管道。且该管接头700直接连接风机装置200，过滤后的空气直接经由管接头700进入管道，空气不需要直接接触壳体100，避免空气受到污染。

在一些实施例中，管接头700上亦可设置螺纹，以便与管道螺接。

电池500与壳体100可拆卸连接，以便于电池500的拆卸更换。具体的，参照图3，壳体100上具有第一安装面111和第二安装面112，第一安装面111与第二安装面112之间具有夹角，第一安装面111设置有第一卡槽113，第二安装面112上设置有第二卡槽114，电池500上固定连接有第一卡块510，且电池500上还滑动连接有第二卡块520。第一卡块510插设于第一卡槽113，第二卡块520插设于第二卡槽114，以将电池500定位。优选的，在第二卡块520与电池500之间设置弹簧，通过弹簧推顶第二卡块520，以将第二卡块520定位在插入第二卡槽114的位置。

在一些实施例中，电池500与壳体100之间还可通过锁扣等结构可拆卸连接。

参照图5，控制装置300包括主控单元310、计时单元320、存储单元330以及报警单元340，风机装置200、空气流量传感器400、计时单元320、存储单元330和报警单元340均与主控单元310电连接。其中，报警单元340可以采用震动电机、蜂鸣器以及警示灯等结构。当未发生堵塞或遮蔽时，呼吸防护装置可处于正常工作状态，风机装置200的不同转速对应有不同的空气流量值，该风机装置200的不同转速所对应的空气流量值可事先存放于存储单元330。在未发生堵塞或遮蔽时，风机装置200的转速为N_n时，对应的空气流量值对应为V_n，n≥1。

呼吸防护装置的一些工作方式如下：

低风量控制报警：空气实际流量低于用户正常呼吸所需的空气流量时，主控单元310控制风机装置200提高转速，以使风机装置200工作于高转速状态，此时风机装置200的转速由N₁提升为N₁，同时，还通过计时单元320进行计时。在计时一段时间后，在风机装置200的实际转速为N₂的情况下，如果空气的实际流量值在V₁与V₂之间，则表明堵塞或遮蔽尚未解除，主控单元310通过报警单元340发出报警信号，通知用户及时进行检查处理；如果空气的实际流量值大致等于存储单元330中记录的V₂，则表明堵塞或遮蔽已经解除，报警单元340可不需要发出报警信号，同时，还控制风机装置200降低转速至N₁；如果空气实际流量始终低于V₁，则表明可能发生其他故障，例如电量过低，风机装置200损坏或者滤芯堵塞较为严重等，主控单元310通过报警单元340发出报警信号，且风机装置继续运行一段时间后停机。

滤盒更换控制报警：当安装新的滤盒后，如果滤盒未能安装到位，或者有安装口121未安装滤盒，则会导致空气流动阻力降低，在风机装置200的转速为N₁的情况下的实际流量大于V₁，此时主控单元310亦可通过报警单元340发出报警信号来提醒用户。

对于上述两种情况，报警单元340可发出不同；类型的报警信号以便于用户区分。

如上，通过上述结构，当发生滤芯堵塞、风机堵转、滤盒入口端遮蔽以及管道弯折等故障情况而使得空气的流量减少时，主控单元310可控制风机装置200提高转速；当故障排除后，主控单元310可控制风机装置200降低转速以降低电能消耗。呼吸防护装置能够以较为恒定的流量来输送空气，确保呼吸的舒适性，当风量较低时还可发出报警。此外，在一些高海拔地区，由于空气稀薄，亦可通过提高风机装置200的转速来确保有足量的空气输送至穿戴物，使得呼吸防护装置能够突破高海拔环境的使用限制。

综上所述，呼吸防护装置具有如下优点：

1、通过空气流量传感器400和控制装置300能够调整空气流量，当检测到空气流量不足时可自动进行补偿；

2、通过设置密封圈等结构使得呼吸防护装置具有较好的密封性，降低漏气的风险；

3、滤盒便于拆装，且能够根据工业劳动防护、医疗以及消防等不同场合来安装不同的滤盒；

4、能够具有低风量报警以及滤盒更换控制报警等功能；

5、使用地域更广，高海拔和低海拔地区均可使用。

本发明还提出了防护穿戴系统，其包括穿戴物(图中未示出)以及呼吸防护装置。呼吸防护装置上的出风口与穿戴物之间可通过管道等结构相连。其中，穿戴物可设置为面罩、头盔或者防护服等结构。

具体的，呼吸防护装置可以连接腰带或背带等，以便将呼吸防护装置绑缚或背负于用户的身体上。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.呼吸防护装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设有用于安装滤盒的安装口；

可调速的风机装置，所述风机装置设于所述壳体，所述风机装置具有进风口和出风口，所述进风口与所述安装口相连通；

控制装置，所述控制装置设于所述壳体，所述控制装置与所述风机装置电连接；

空气流量传感器，所述空气流量传感器设于所述进风口或所述出风口处以能够检测空气流量，且所述空气流量传感器与所述控制装置电连接；

其中，所述空气流量传感器检测到空气流量低于设定阀值时，所述控制装置能够控制所述风机装置提高转速。

2.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述控制装置包括主控单元、计时单元、存储单元以及报警单元，所述计时单元、所述存储单元和所述报警单元均与所述主控单元电连接。

3.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述壳体设为中空结构，所述壳体内设有隔板，所述隔板将所述壳体的内腔分隔为进风腔和安装腔，所述风机装置设于所述安装腔，所述安装口和所述进风口均与所述进风腔相连通。

4.根据权利要求3所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述风机装置与所述隔板两者其一设有定位柱，所述风机装置与所述隔板两者另一设有第一定位槽，所述定位柱插设于所述第一定位槽。

5.根据权利要求3所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述安装口设置为两个，两个所述安装口分设于所述进风口的两侧。

6.根据权利要求5所述的呼吸防护装置，其特征在于，两所述安装口的轴线呈V型布置。

7.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述风机装置上设置有连通所述出风口的管接头。

8.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，还包括电池，所述电池与所述壳体可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述壳体上具有第一安装面和第二安装面，所述第一安装面与所述第二安装面之间具有夹角；

所述第一安装面设有第一卡槽，所述电池上固定连接有第一卡块，所述第一卡块插设于所述第一卡槽；

所述第二安装面设有第二卡槽，所述电池上滑动连接有第二卡块，所述第二卡块插设于所述第二卡槽。

10.防护穿戴系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的呼吸防护装置。