CN111905295A - 一种全新风呼吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全新风呼吸装置，涉及医疗用具技术领域。该装置包括呼吸面罩和用于挂在人体颈部的连接部件。所述连接部件的一端设置有净化器组件，所述连接部件的另一端设置有用于为净化器组件供电的电源组件，且用于连接所述电源组件和净化器组件的供电线路的长度大于所述连接部件的长度。所述的呼吸面罩包括面罩体，所述的面罩体上位于鼻孔的下方设置有呼吸阀，所述的面罩体内设置有空气导流腔，所述面罩体的下部设置有与所述的空气导流腔相连通的新风进气口，所述面罩体的内侧位于鼻孔的上方设置有与空气导流腔相连通的新风出气口。该装置能够过滤病毒和防霾，且无阻力，佩戴舒适，美观时尚的挂颈式全新风呼吸装置。

Description

一种全新风呼吸装置

技术领域

本发明涉及医疗用具技术领域，具体地说是一种能够主动供给新鲜空气 的呼吸装置。

背景技术

雾霾这种空气污染最典型的表现形式，被越来越多地关注，雾霾形成主 要由于空气中稳定悬浮的颗粒物，直径不到10微米的颗粒，即pm10，称为“可 吸入颗粒物”，能够越过人体重重防线在呼吸道中沉积。直径不到2.5微米的 颗粒，也就是pm2.5，它们更加微小，更易吸附有毒物和病原体，能够畅通无 阻地深入支气管和肺泡，甚至可以穿透血管壁到达血液，引发呼吸道、心脑 血管等疾病，2020年开始的新冠肺炎疫情，其重要的传播途径是飞沫传播， 病人通过咳嗦和喷嚏将携带病毒的飞沫喷射到空气中，与空气中细微颗粒、 气溶胶结合后，能够长期在空气中悬浮，健康人吸入后，获得感染。

目前普遍的做法是用佩戴口罩防治病毒传播和空气污染，口罩也分多钟： 普通的棉质口罩，可以过滤空气中颗粒较大的灰尘和花粉；普通医用口罩， 能够阻挡飞沫传播，过滤一部分气溶胶；pm2.5级别的口罩，能够对空气中 0.3μm以上的微粒进行有效过滤。

Pm2.5级别的口罩虽然可以有效过滤可吸入颗粒物和病毒，但由于滤材纤 维排列比较紧密，且对密闭性要求比较高，造成空气阻力较大，长期佩戴可 以降低血氧浓度，带来生理和细胞上的问题。

为解决pm2.5级别口罩空气阻力较大的问题，近两年市场上出现了主动 送风电动口罩，主要是通过微型离心风扇作为动力，使空气经过pm2.5级滤 网，并输送至呼吸面罩内。目前该类产品的新风进气口一般都位于呼吸面罩 的下部，这样会与人体呼出的气体发生冲撞干扰，从而使人体在进行下一次 呼吸使，部分被呼出的气体有重新被吸入到人体内，无法真正实现空气的循 环流通。

另外，目前市场上产品还存在以下问题：

第一，主机固定在腰间或臂膀，通过输气管将洁净空气输送到呼吸面罩 内，其缺点是：长长的输气管极大影响美观和运动舒适度，并且损失一部分 风压，在风机功率一定的情况下，输出风量大大降低。

第二，将pm2.5滤片、离心风扇、电池与呼吸面罩高度集成在一个注塑 壳体上，具有一定厚度的一个塑料壳扣在口鼻上，对附件重量是有严格要求 的，所以风扇大小、功率、电池容量，都被严格限制，明显的缺点是：佩戴 舒适性较差，会造成视觉盲区，长期佩戴有一定压迫感，尤其不适合剧烈运 动，风扇震动通过固体传播到耳内，噪音较大，壳体周边密封不严，造成漏 风等等。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种全新风呼吸装置，该装置能够过滤病 毒和防霾，且无阻力，佩戴舒适，美观时尚的挂颈式全新风呼吸装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种全新风呼吸装置，包括呼吸面罩、净化器组件和电源组件，所述的 呼吸面罩包括面罩体，所述的面罩体上位于鼻孔的下方设置有呼吸阀，所述 的面罩体内设置有空气导流腔，所述面罩体的下部设置有与所述的空气导流 腔相连通的新风进气口，所述面罩体的内侧位于鼻孔的上方设置有与空气导 流腔相连通的新风出气口。

进一步地，所述的空气导流腔为所述面罩体的边缘处。

进一步地，所述面罩体的边缘处固定设置有缓冲垫，所述的空气导流腔 位于所述的缓冲垫内。

进一步地，还包括用于挂在人体颈部的连接部件，所述的净化器组件和 电源组件分别设置于所述连接部件的两端，且用于连接所述电源组件和净化 器组件的供电线路的长度大于所述连接部件的长度。

进一步地，所述的连接部件采用内部中空的管式结构，且所述的供电线 路位于所述连接部件的内部。

进一步地，所述的净化器组件包括离心风机和固定设置于所述离心风机 上的第一外壳体，所述的第一外壳体内设置有与所述离心风机的进风口相连 的滤芯，所述第一外壳体的外端面上设置有进气孔，所述离心风机的出气口 通过空气导管与所述呼吸面罩的新风进气口相连。

进一步地，所述的离心风机和滤芯之间设置有活性炭过滤壳体，且所述 活性炭过滤壳体两端分别与所述的离心风机和滤芯固定连接，所述活性炭过 滤壳体内填充有活性炭。

进一步地，所述的滤芯采用HEPA级别圆形滤芯。

进一步地，所述的电源组件包括第二外壳体，所述的第二外壳体内固定 设置有电源。

进一步地，所述的第二壳体内设置有用于控制所述离心风机转速的调速 器，且所述调速器的控制旋钮穿过所述第二外壳体的侧壁延伸至所述第二外 壳体的外部。

本发明的有益效果是：

1、呼吸呼吸面罩内部腔体的设计可以实现洁净空气由呼吸面罩底部输入 后沿空气腔输送到呼吸面罩上端，避免直吹鼻孔，与人体呼出的气体发生冲 撞干扰，这样可以保证呼吸面罩内气流的有序循环流通。

2、通过将空气腔设置于呼吸面罩的边缘处，从而在佩戴的时候与人体的 面部贴合，一方面能够起到缓冲的作用，避免呼吸面罩边缘对人体面部造成 过度挤压，另一方面还可以对经过空气墙的空气进行预热，避免对鼻腔造成 刺激，这一功能对于患有鼻炎的人群尤其适用。

3、采用挂脖式的设计，可以缩短空气导管的长度，增加了隐蔽性，呼吸 阀加大功率风扇组合，使废气能够及时排出，充分保证了呼吸呼吸面罩内部 正压环境，使呼吸更加顺畅。

4、佩戴方式采用挂颈式，过滤器与电源对称设置，平均分担了系统重量， 电池组、风扇在选型上可以不受重量、体积限制，真正实现满足运动状态下 对新风量的需求以及续航的要求。

5、滤芯和活性炭组合，在高效过滤可吸入颗粒物的同时，能够杀灭细菌 病毒，过滤异味。

附图说明

图1为全新风呼吸装置的整体结构示意图；

图2为呼吸面罩的立体结构示意图一；

图3为呼吸面罩的立体结构示意图二；

图4为图3中A部分的放大结构示意图；

图5为呼吸面罩的立体结构示意图三；

图6为图5中B部分的放大结构示意图；

图7为呼吸面罩的后视图；

图8为缓冲垫与面罩体之间的连接结构示意图；

图9为主机部分的内部结构示意图；

图10为图9中C部分的放大结构示意图；

图11为图9中D部分的放大结构示意图；

图12为净化器组件的爆炸视图；

图13为离心风机的立体结构示意图；

图14为活性炭过滤壳体的立体结构示意图；

图15为实施例二中位于鼻孔上方的呼吸面罩的边缘处的剖面图。

图中：1-呼吸面罩，11-面罩体，12-呼吸阀，13-缓冲垫，131-新风进气 口，132-新风出气口，133-空气导流腔，

2-连接部件，21-公头连接件，22-母头连接件，

3-空气导管，

4-净化器组件，41-离心风机，411-离心风机壳体，412-第一安装筒，413- 第二安装筒，414-第一引线管，42-第一外壳体，43-活性炭壳体，431-圆柱 筒体，432-第一隔板，433-第二隔板，434-漏气孔，435-活性炭，44-滤芯， 441-第三安装筒，

5-电源组件，51-第二引线管。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种全新风呼吸装置包括呼吸面罩1和用于挂在人体颈部 的连接部件2。所述连接部件2的一端设置有净化器组件4，所述连接部件2 的另一端设置有用于为净化器组件4供电的电源组件5，且用于连接所述电源 组件5和净化器组件4的供电线路的长度大于所述连接部件2的长度。优选 的，所述的连接部件2采用内部中空的管式结构，且所述的供电线路位于所 述连接部件2的内部。

如图2所示，所述的呼吸面罩1包括面罩体11，所述的面罩体11上位于 鼻孔的下方设置有呼吸阀12。所述的面罩体11内设置有空气导流腔133，所 述面罩体11的下部设置有与所述的空气导流腔133相连通的新风进气口131， 所述的面罩体11上位于鼻孔的上方设置有与空气导流腔133相连通的新风出 气口132。所述的面罩体11上还设置有用于固定的头部固定带(图中未示出)。

作为一种具体实施方式，如图7和图8所示，所述面罩体11的边缘处固 定设置有起缓冲作用的缓冲垫13，所述的空气导流腔133为一沿所述的缓冲 垫13路径延伸的形成闭环的腔体。优选的，所述的缓冲垫13采用硅胶制作 而成。如图3、图4、图5和图6所示，所述缓冲垫13的下部设置有新风进 气口131，所述的缓冲垫13上位于鼻孔的上方设置有两个新风出气口132， 且两个所述的新风出气口132左右对称布置。

这样，如图7所示，当新风从新风进气口131进入到空气导流腔133内 后，会沿着空气导流腔133分两路向上移动，直至到达新风出气口132处时， 再通过新风出气口132流出。

这样，设计有两方面的原因：

第一，就气流的循环流通而言，人体呼出的气体会经过呼吸阀12直接排 出呼吸面罩1外，从新风出气口132流出的新鲜空气会从上往下流动到鼻孔 处，实现了洁净新风自上而下排挤废气，鼻子周围始终被新风包围的功能， 这样便会形成一个稳定的循环流动结构，不会出现新进入的空气与呼出的气 体发生冲撞干扰的问题，保证呼吸空气的新鲜度。

第二，由于空气导流腔133位于缓冲垫13内，与面部贴合，这样，可以 利用呼出废气和人体体温预热新风，避免新风对鼻腔产生刺激作用，这一功 能尤其适用于患有鼻炎的人群。

如图9、图11和图12所示，所述的净化器组件4包括离心风机41，所 述离心风机41的进风口处设置有与所述的进风口同轴布置的第一外壳体42， 且所述的第一外壳体42与所述离心风机41的壳体固定连接。作为一种具体 实施方式，如图13所示，所述离心风机41的进风侧的壳体上设置有与所述 的进风口同轴布置的第一安装筒412，所述的第一安装筒412上设置有外螺纹， 所述第一外壳体42的开口端设置有与所述第一安装筒412的外螺纹相配合的 内螺纹，即所述的第一外壳体42通过螺纹连接的方式与所述理性风机的壳体 固定连接。

所述离心风机41的出气口通过空气导管3与所述呼吸面罩1的新风进气 口131相连。

如图11所示，所述的外筒内从内往外(以靠近离心风机41的一侧为内 侧)依次设置有活性炭435过滤壳体和滤芯44。所述活性炭435过滤壳体的 内端通过螺纹连接的方式与所述的离心风机壳体411固定连接，所述活性炭 壳体43的外端通过螺纹连接的方式与所述的滤芯44固定连接。所述的活性 炭壳体43内填充有活性炭435。

作为一种具体实施方式，如图11和图14所示，所述的活性炭435过滤 壳体包括一圆柱筒体431，所述的圆柱筒体431内沿轴向依次设置有第一隔板 432和第二隔板433，且所述的第一隔板432和第二隔板433上均均匀布满有 漏气孔434。如图13所示，所述离心风机41的进风侧的壳体上位于所述第一 安装筒412的内部同轴设置有第二安装筒413，所述的第二安装筒413上设置 有外螺纹，所述活性炭435过滤壳体的圆柱筒体431的内端设置有与所述第 二安装筒413上的外螺纹相配合的内螺纹。如图12所示，所述滤芯44的内 端设置有第三安装筒441，所述的第三安装筒441上设置有外螺纹，所述活性 炭435过滤壳体的圆柱筒体431的外端设置有与所述第三安装筒441上的外 螺纹相配合的内螺纹。所述第一外壳体42的外端面上均匀布满有进气孔。

工作时，如图11所示，在离心风机41的作用下，外界环境中的空气依 次经过第一外壳体42的进气孔、滤芯44、活性炭435和离心风机41，最终 从离心风机41的出气口流出，并经由空气导管3进入到呼吸面罩1的空气导 流腔133内。

优选的，所述的滤芯44采用HEPA级别圆形滤芯44，对于直径0.3微米 (头发丝直径的1/200)以下的微粒过滤效率可达99.97％以上，是灰尘、烟 雾等细小可吸入颗粒物和细菌病毒、气溶胶等有毒有害物质的有效过滤媒介， 采用圆形百褶结构，在空间受限情况下尽可能增大过滤面积，减少风阻系数， 延长滤芯44使用寿命。

所述的电源组件5包括第二外壳体，所述的第二外壳体内固定设置有电 源。

进一步地，所述的第二壳体内设置有用于控制所述离心风机41转速的调 速器，且所述调速器的控制旋钮穿过所述第二外壳体的侧壁延伸至所述第二 外壳体的外部，所述的第二外壳体上设置有用于容纳所述控制旋钮的通孔。 用于连接所述电源、离心风机41和控制器的线路均位于所述的连接部件2内。

在这里，所述的连接部件2宜采用能够随着应用场合改变形状的柔性件 或具有一定形状的弹性件制作而成。作为一种具体实施方式，本实施例中所 述的连接部件2采用竹节管制作而成，且如图10和图11所示，所述竹节管 的两端分别设置有公头连接件21和母头连接件22，且所述公头连接件21和 母头连接件22的悬空端分别设置有螺纹孔。

如图10和图11所示，所述离心风机41的与进风侧相对的一侧壳体上设 置有与所述离心风机壳体411的内部空间相连通的第一引线管414，且所述的 第一引线管414的外侧圆柱面上设置有与所述公头连接件21的螺纹孔相配合 的外螺纹。所述的第二外壳体上设置有与所述第二外壳体的内部空间相连通 的第二引线管51，且所述第二引线管51的外侧圆柱面上设置有与所述母头连 接件22的螺纹孔相配合的外螺纹。

实施例二

所述呼吸面罩1的面罩体11的边缘处设置有向面罩体11内侧卷曲的缓 冲垫13，且所述缓冲垫13的一端与所述的面罩体11固定连接，位于鼻孔上 方一定距离的A处的下方的缓冲垫13的悬空侧与所述的面罩体11固定连接， 形成如图8所示的腔体。位于所述A处上方的缓冲垫13的悬空侧处于自由的 悬空状态，工作时，新风可以经过位于A处上方的缓冲垫13与面罩体11之 间的缝隙进入到面罩体11内。由于所述的A处位于鼻孔的上方，因此仍能够 避免进入面罩内的新风直吹鼻腔。

优选的，所述的A处位于鼻孔上方10mm处。

其余结构同实施例一。

实施例三

所述的连接部件2与现有技术中挂脖式蓝牙耳机的挂脖部件相同。进一 步地，所述连接部件2的两端分别设置有具有一定涨紧度的万向活接，所述 万向活接的一端与所述的连接部件2固定连接，所述换向活接的另一端与所 述离心风机41的壳体或第二外壳体固定连接。

在这里，所述的“具有一定涨紧度的万向活接”是指能够根据需要调节 角度，但是当停止调节后，在自由状态下，所述的外向活接不会在自身重力 的作用下而发生转动，即调节完成之后的角度不会发生变化。该技术属于现 有技术，在此不再对该万向活接的具体结构进行过多赘述。

这样设计的目的在于可以调节电源组件5和净化器组件4之间的距离M， 从而产生收口的作用，防止掉落。

其余结构同实施例一。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不是本发明的全部实施例， 不用以限制本发明，对本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变 化。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全新风呼吸装置，包括呼吸面罩、净化器组件和电源组件，其特征在于：所述的呼吸面罩包括面罩体，所述的面罩体上位于鼻孔的下方设置有呼吸阀，所述的面罩体内设置有空气导流腔，所述面罩体的下部设置有与所述的空气导流腔相连通的新风进气口，所述面罩体的内侧位于鼻孔的上方设置有与空气导流腔相连通的新风出气口。

2.根据权利要求1所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的空气导流腔为所述面罩体的边缘处。

3.根据权利要求2所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述面罩体的边缘处固定设置有缓冲垫，所述的空气导流腔位于所述的缓冲垫内。

4.根据权利要求1所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：还包括用于挂在人体颈部的连接部件，所述的净化器组件和电源组件分别设置于所述连接部件的两端，且用于连接所述电源组件和净化器组件的供电线路的长度大于所述连接部件的长度。

5.根据权利要求4所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的连接部件采用内部中空的管式结构，且所述的供电线路位于所述连接部件的内部。

6.根据权利要求4所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的净化器组件包括离心风机和固定设置于所述离心风机上的第一外壳体，所述的第一外壳体内设置有与所述离心风机的进风口相连的滤芯，所述第一外壳体的外端面上设置有进气孔，所述离心风机的出气口通过空气导管与所述呼吸面罩的新风进气口相连。

7.根据权利要求6所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的离心风机和滤芯之间设置有活性炭过滤壳体，且所述活性炭过滤壳体两端分别与所述的离心风机和滤芯固定连接，所述活性炭过滤壳体内填充有活性炭。

8.根据权利要求6所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的滤芯采用HEPA级别圆形滤芯。

9.根据权利要求4所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的电源组件包括第二外壳体，所述的第二外壳体内固定设置有电源。

10.根据权利要求9所述的一种全新风呼吸装置，其特征在于：所述的第二壳体内设置有用于控制所述离心风机转速的调速器，且所述调速器的控制旋钮穿过所述第二外壳体的侧壁延伸至所述第二外壳体的外部。

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