CN112043022A - 分层口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分层口罩，包括罩体，所述罩体由上方的过滤效率≥95%的第一口罩面层以及下方的过滤效率≥30%且≤90%的第二口罩面层拼接而成，第一口罩面层和第二口罩面层的拼接处沿拼接方向固设横向隔膜，所述横向隔膜将罩体分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔,所述横向隔膜上具有只允许气流由所述鼻部吸气腔流向所述口部呼气腔的单向阀机构。本发明的分层口罩，避免了水汽从鼻部向上进入眼镜片的情况发生，非常适合戴眼镜的人群使用,本发明的分层口罩适合多种场景特别是防护等级要求较高的呼吸道流行病高危环境。

Description

分层口罩

技术领域

本发明涉及健康防护领域，更具体地说，涉及一种分层口罩。

背景技术

随着人们健康防护意识的提高，在雾霾天、流行病爆发期以及乘坐公共交通工具时，戴口罩的人群越来越多，特别是此次呼吸道流行病的全球大流行使得人们出行戴口罩几乎成为习惯。由于面部面积大，形状起伏较为复杂，现有的口罩很难与人体面部完全密合，加上在呼吸道流行病的的高风险区域，口罩的过滤效率等级很高，在呼气的时候，由于气流排出不顺畅，罩内气压增大，气流从鼻部向上逸出很难避免，由于呼出气流含有大量水汽，在低温环境中，比如秋冬季、空调屋等，对于需要佩戴框架式眼镜、眼罩的口罩使用者来说，很容易在镜片上形成雾气，干扰他们的视线，影响工作和生活，特别是对于携带病毒的患者，较大的呼吸面积，也增加了病毒逸出的风险，另外，呼气压力大，也导致呼气困难，产生不适感。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分层口罩。

分层口罩，包括罩体，所述罩体由上方的过滤效率≥95%的第一口罩面层以及下方的过滤效率≥30%且≤90%的第二口罩面层拼接而成，第一口罩面层和第二口罩面层的拼接处沿拼接方向固设横向隔膜，所述横向隔膜将罩体分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔,所述横向隔膜上具有只允许气流由所述鼻部吸气腔流向所述口部呼气腔的单向阀机构。

优选的，所述横向隔膜具有与口鼻之间的面部形状适配的吻合面，所述吻合面的中部具有W形状的与面部的人中部位适配的连续弧面。

优选的，所述横向隔膜由硬质材料或具有弹性的软质材料或外硬内软的复合层制成。

优选的,所述横向隔膜由硬质塑料制成。

优选的,所述横向隔膜向由硅胶弹性材料或水凝胶材料制成。

优选的,所述横向隔膜由外硬内软的复合层制成，所述复合层包括外层的硬质塑料以及粘接在硬质塑料上的硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊。

优选的,由软质材料制成的所述横向隔膜上设有沿上下方向延伸的通孔，所述单向阀机构包括插接固定在通孔中的硬质筒状固定座以及一端固定在所述筒状固定座底部且盖合在筒状固定座底部的弹性瓣膜。

优选的, 所述横向隔膜的硬质部分设有沿上下方向延伸的通孔,所述单向阀机构为一端粘结固定于通孔底部的弹性瓣膜。

优选的, 包括连接罩体的内端部、与口鼻之间的面部形状适配的外端部以及连接所述内端部和外端部的连接部。

优选的, 所述第二口罩面层上设有由内向外单向通气的膜状单向阀。

优选的,所述第一口罩面层的佩戴后位于鼻梁上方的位置设有一个向口罩内提供过滤空气的新风机构。

本发明的分层口罩，佩戴的时候,横向隔膜贴在口鼻之间,将呼吸腔分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔,用鼻子吸气的时候, 空气经第一口罩面层过滤后进入鼻部吸气腔, 口部呼气腔的气体无法进入鼻部吸气腔,减少口罩内残留的污浊气体进入鼻腔，鼻子呼气的时候,大部分气体通过单向阀机构进入口部呼气腔,并经过第二口罩面层进入环境中,降低了鼻部吸气腔内在呼气时的压力，进一步防止呼气从鼻翼等处不加过滤的呼出，避免了水汽从鼻部向上进入眼镜片的情况发生，非常适合戴眼镜的人群使用。罩体的上方采用过滤效率≥95%的第一口罩面层,目的是在吸气的时候,达到良好的过滤效率, 由于呼、吸分腔，减少了混合气的吸入，吸入的都是经过滤后的干净空气,下方设置过滤效率≥30%且≤90%的第二口罩面层,是因为飞沫颗粒比较大, 30%的过滤效率的口罩面层就已经能够有效过滤飞沫,这样第二口罩面层可以做的比较薄且透气性好,方便气流从第二口罩面层透出,进一步降低口罩内的气压，减少从口罩缝隙挤出风险,还能降低口罩的成本。本发明的分层口罩适合多种场景特别是防护等级要求较高的新冠肺炎高危环境。

更进一步的,隔膜具有与口鼻之间的面部形状适配的吻合面，吻合面的中部具有W形状的与面部的人中部位适配的连续弧面，这样更贴合上唇，防止口部呼气腔呼出的气体进入鼻部吸气腔。

更进一步的,横向隔膜由外硬内软的复合层制成，复合层包括外层的硬质塑料以及粘接在硬质塑料上的硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊，这样，硬质塑料能够保持横向隔膜的支撑作用，硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊能够很好、很舒服的贴合到口鼻之间的上唇上。

更进一步的,第二口罩面层上设有由内向外单向通气的膜状单向阀，该结构，可在健康人群中使用，用于大气污染需要防护的场景。

更进一步的,第一口罩面层的佩戴后位于鼻梁上方的位置设有一个向口罩内提供过滤空气的新风机构，使得吸气更顺畅，解决呼吸不畅的问题。

附图说明

图1是本发明实施例1中分层口罩的结构示意图；

图2是本发明实施例1中分层口罩的竖向截面结构示意图；

图3是图1中横向隔膜的俯视结构示意图；

图4是图2中A处放大结构示意图；

图5是本发明实施例1弹性瓣膜的结构示意图；

图6是本发明实施例2中筒状固定座的结构示意图；

图7是本发明实施例2中单向阀机构的结构示意图；

图8是本发明实施例中分层口罩的另一种竖向截面结构示意图。

图9是本发明实施例4中分层口罩的结构示意图；

图10是本发明实施例4中新风机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做详细描述。

实施例1

分层口罩的实施例，如图1-5所示，包括罩体和挂耳7，罩体由上方的过滤效率≥95%的第一口罩面层1以及下方的过滤效率≥30%且≤90%的第二口罩面层2拼接而成，本实施例中，采用过滤效率等于99%的第一口罩面层1以及下方的过滤等于90%的第二口罩面层2拼接而成，拼接方式为粘接，或熔融压接，适用于高风险环境，比如具有传染风险的医院和实验室，在其中低风险区域，可根据使用要求选取合适的过滤效率面层，第一口罩面层1和第二口罩面层2的拼接处沿拼接方向固设横向隔膜，横向隔膜将罩体分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔，横向隔膜上具有只允许气流由所述鼻部吸气腔流向所述口部呼气腔的单向阀机构11,横向隔膜具有与口鼻之间的面部形状适配的吻合面，吻合面的中部具有W形状的与面部的人中部位适配的连续弧面8。本实施例中,横向隔膜横截面为矩形，由外硬内软的复合层制成，具体的，包括外层的硬质塑料3以及粘接在硬质塑料上的硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊，本实施例中硬质塑料为聚氯乙烯板,聚氯乙烯板上粘贴水凝胶层4。聚氯乙烯板上设有沿上下方向延伸的通孔10, 单向阀机构11设于通孔的底部,单向阀机构为一端粘结固定于通孔底部的弹性瓣膜，弹性瓣膜上表面为平面，下表具有多个平行设置的弹力筋12，弹力筋从瓣膜一侧到另一侧在竖向方向上由厚逐渐变薄，而且厚的一端粘贴在通孔孔沿处，弹性瓣膜的上表面盖设在通孔上。

本实施例的分层口罩，佩戴的时候,横向隔膜贴在口鼻之间,将呼吸腔分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔, 用鼻子吸气的时候, 空气经第一口罩面层过滤后进入鼻部吸气腔, 口部呼气腔的气体无法进入鼻部吸气腔,鼻子呼气的时候,大部分气体通过单向阀机构进入口部呼气腔,并经过第二口罩面层进入环境中,降低了鼻部吸气腔内在呼气时的压力，进一步防止呼气从鼻翼等处不加过滤的呼出，避免了水汽从鼻部向上进入眼镜片的情况发生，非常适合戴眼镜的人群使用。由于对第二口罩面层的过滤效率要求降低，第二口罩面层可以做的比较薄且透气性好,方便气流从第二口罩面层透出,减少从口罩缝隙挤出风险,而且能够降低口罩的成本。

同时，隔膜具有与口鼻之间的面部形状适配的吻合面，吻合面的中部具有W形状的与面部的人中部位适配的连续弧面，这样更贴合上唇，防止口部呼气腔呼出的气体进入鼻部吸气腔；横向隔膜由外硬内软的复合层制成，复合层包括外层的硬质塑料以及粘接在硬质塑料上的硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊制成，这样，硬质塑料能够保持横向隔膜的支撑作用，硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊能够很好、很舒服的贴合到口鼻之间的上唇上。

实施例2

与实施例1不同的是，横向隔膜向由硅胶弹性材料、水凝胶材料等软质材料制成；横向隔膜上设有沿上下方向延伸的通孔，通孔中设有只允许气流向下流动的单向阀机构，如图6-7所示，单向阀机构包括插接固定在通孔中的硬质筒状固定座14以及一端固定在筒状固定座底部且盖合在筒状固定座底部的弹性瓣膜13。

实施例3

与上述实施例不同的是，如图8所示，横向隔膜的横截面为H形，包括连接罩体的内端部5、与口鼻之间的面部形状适配的外端部9以及连接所述内端部和外端部的连接部，内端部5加宽能够更好贴合口鼻之间的面部皮肤，防止漏气，外端部9增大了接触面，使得在罩体上粘接固定更加牢固。

在其他实施例中，与上述实施例不同的是，横向隔膜由硬质塑料制成；在其他实施例中，与上述实施例不同的是，横向隔膜向由硅胶弹性材料或水凝胶材料制成；在其他实施例中，与上述实施例不同的是，第二口罩面层上设有由内向外单向通气的膜状单向阀（图中未显示），该膜状单向阀为现有技术，在3M等口罩上广泛使用，此处不多赘述，第二口罩面层上设有由内向外单向通气的膜状单向阀，该结构，可在健康人群中使用，用于大气污染需要防护的场景。

实施例4

与上述实施例不同的是，如图9.10所示，第一口罩面层的佩戴后位于鼻梁上方的位置设有一个向口罩内提供过滤空气的新风机构15，新风机构包括通过粘接密封扣设固定在罩体上的壳体16、设于壳体中的变频风机27、气压传感器18、控制器（图中未显示）以及充电电池24，控制器与气压传感器18采样连接，控制器与变频风机27控制连接，壳体18中具有插设在罩体上的风机固定结构，风机固定结构包括插设在罩体上的筒状通风管19、设于筒状通风管中的风机支架21、扣设在筒状通风管外端的进风盖以及固定在风机支架内侧的所述变频风机27，筒状通风管的一侧具有容纳充电电池的电池安装槽23以及用于安装控制器和/或气压传感器的控制单元安装槽17，本实施例中控制器和气压传感器均设在控制单元安装槽15中，气压传感器的探测端插设在第一口罩面层内部，进风盖与风机支架之间设有过滤层20。

筒状通风管的外端的内壁为台阶状（图中未显示），包括外侧的大直径段和内侧的小直径段，过滤层与大直径段吻合配合，进风盖包括带孔盖体25a以及与盖体一体连接的筒状侧壁22，带孔盖体上具有多个条状孔25b，带孔盖体25a的内表面上设有圆形压环a，圆形压环的内径大于小直径段的直径且所述圆形压环的外径小于大直径段的直径，在进风盖盖设在所述筒状通风管外端时，所述圆形压环将过滤层顶压在大、小直径段之间的端面上，所述筒状通风管的内端还盖设具有多个出风孔26a的出风盖26，壳体上设有开关和充电口（未显示）。

需要说明的是电池安装槽23以及控制单元安装槽17中均注塑封装，具有防水能力，变频风机为在水下能运转的防水变频风机。

本实施例的分层口罩，第一口罩面层上的佩戴后位于鼻梁上方的位置设有一个新风机构，使用的时候，新风机构通过鼻梁支撑，不会出现口罩两侧受力不均匀，容易出现变形歪斜的现象，同时新风机构压在鼻梁上，增大了罩体与鼻梁之间的摩擦力，使口罩在鼻梁处与面部贴合的更加紧密，该变频电机在该位置产生的气流顺着鼻夹直接进入鼻子的呼吸区，供气效果好，新风机构结构紧凑，密封性好，使得吸气更顺畅。

需要指出的是，本发明所述的过滤效率指的是GB19083-2003《医用防护口罩技术要求》中以及YY 0469-2004《医用外科口罩技术要求》所述的过滤效率。

Claims (10)

1.分层口罩，包括罩体，其特征在于：所述罩体由上方的过滤效率≥95%的第一口罩面层以及下方的过滤效率≥30%且≤90%的第二口罩面层拼接而成，第一口罩面层和第二口罩面层的拼接处沿拼接方向固设横向隔膜，所述横向隔膜将罩体分割为上方的鼻部吸气腔和下方的口部呼气腔,所述横向隔膜上具有只允许气流由所述鼻部吸气腔流向所述口部呼气腔的单向阀机构。

2.根据权利要求1所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜具有与口鼻之间的面部形状适配的吻合面，所述吻合面的中部具有W形状的与面部的人中部位适配的连续弧面。

3.根据权利要求1或2所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜由硬质材料或具有弹性的软质材料或外硬内软的复合层制成。

4.根据权利要求3所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜由硬质塑料或硅胶弹性材料或水凝胶材料制成。

5.根据权利要求3所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜由外硬内软的复合层制成，所述复合层包括外层的硬质塑料以及粘接在硬质塑料上的硅胶层或水凝胶层或由弹性材料制成的条状气囊。

6.根据权利要求4所述的分层口罩，其特征在于：由软质材料制成的所述横向隔膜上设有沿上下方向延伸的通孔，所述单向阀机构包括插接固定在通孔中的硬质筒状固定座以及一端固定在所述筒状固定座底部且盖合在筒状固定座底部的弹性瓣膜。

7.根据权利要求5所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜的硬质部分设有沿上下方向延伸的通孔,所述单向阀机构为一端粘结固定于通孔底部的弹性瓣膜。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的分层口罩，其特征在于：所述横向隔膜的横截面为H形，包括连接罩体的内端部、与口鼻之间的面部形状适配的外端部以及连接所述内端部和外端部的连接部。

9.根据权利要求1或2所述的分层口罩，其特征在于：所述第二口罩面层上设有由内向外单向通气的膜状单向阀。

10.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的分层口罩，其特征在于：所述第一口罩面层的佩戴后位于鼻梁上方的位置设有一个向口罩内提供过滤空气的新风机构。

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