CN112691310A - 基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩 - Google Patents

Abstract

本发明提出了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其包括设置有呼吸入口、出口的内壳，其具有由隆起部限定而成的腔体；安装于内壳的中壳与内壳呼吸出口对应位置处设有出气阀，出气阀上部设置有进气口；安装于中壳的外壳与中壳形成有翼腔，两个翼腔间有呼吸气体外输出腔，呼吸气体外输出腔上部设有腔室隔离板；安装于离子网过滤系统搭载区的离子网过滤系统；安装于外壳的盖片；安装于翼腔的电源模块、高压板及控制板模块，高压板及控制板模块接于电源模块、离子网过滤系统；设置于外壳的口罩佩戴装置。该口罩在满足高效过滤、低呼吸阻力的要求下，可对致病菌进行有效杀灭，不仅能满足传统口罩的防护需求，还可作为高等级的防护口罩使用。

Description

基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩

技术领域

本发明涉及防护用品技术领域，尤其涉及一种基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩。

背景技术

口罩是人们日常生产生活常用的卫生保健及安全用品，也是医务工作者等特殊人群的必需品。

传统的口罩类型包括棉布口罩、纱布口罩、活性炭口罩、医用口罩、工业防尘口罩及防毒口罩或面具等，此类口罩通常采用多层过滤介质来满足过滤需求，而对于防护要求较高的场所，口罩的阻力通常都越大，口罩的呼吸阻力成倍增加虽然满足了防护的需要，但用户的产品体验则较差，而此类防护用品由于呼吸阻力较大也容易让含有尘埃、病毒、细菌的空气从口罩与脸部的结合间隙处进入到口鼻位置。

口罩是降低COVID-19传播风险的关键工具，针对SARS、埃博拉、疯牛病以及现阶段正在肆虐的新冠肺炎病毒，高防护等级(例如N95型口罩)的口罩是最现实、可靠的防护用品。

本发明人通过对现有口罩的使用发现，现有口罩尽管能够对于细菌病毒、气溶胶、超微颗粒、PM2.5以下的超微细颗粒完成相应的防护需求，但无法对细菌病毒等高风险致病体进行杀灭处理，而本发明人为提高口罩的致病菌杀灭效果，开发了相应的口罩产品既能完成高等级防护需求，兼具降低呼吸阻力、高效过滤、反复使用等优势。

发明内容

本发明旨在提供基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其在满足高效过滤、低呼吸阻力的要求下，可对致病菌进行有效杀灭，不仅能满足传统口罩的防护需求，还可作为高等级的防护口罩使用。

本发明提出的一种基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其包括：

与人体面部轮廓匹配的内壳，其具有一个由隆起部限定而成的腔体，该腔体容纳鼻部以及口部，内壳的翻折边缘安装有让口罩紧密贴合于人体面部而不产生间隙的柔性亲肤材料体，内壳的隆起部设置有对应于人体鼻部的呼吸入口，隆起部设置有供人体呼出气体的呼吸出口；

安装于内壳的中壳，其与内壳呼吸出口对应位置处设置有出气阀座，出气阀座上部设置有与呼吸入口对应的阵列孔式进气口，出气阀座设置有出气阀，围绕阵列孔式进气口设置气流导向翼安装部；

安装于中壳的外壳，其设置有离子网过滤系统搭载口，中壳具有与离子网过滤系统搭载口对应的离子网过滤系统搭载区，外壳的左下部和右下部分别与中壳形成翼腔，两个翼腔之间通过外壳的下内折壁形成有呼吸气体外输出腔，呼吸气体外输出腔上部设置有腔室隔离板，外壳的底部设置有充电模块安装部；

安装于离子网过滤系统搭载区的离子网过滤系统，其包括设置于外壳三角区的导电性滤棉、设置于气流导向翼安装部的气流导向翼、设置于气流导向翼的两个侧翼处且与导电性滤棉配合的侧翼电极组件、设置于气流导向翼上壳的离子发生电极，导电性滤棉围绕气流导向翼分布，气流导向翼的翼板设置有作为气流导向入口以及侧翼电极组件处尖端电极工作口的若干气流导向翼孔；

安装于外壳的盖片，其具有覆盖离子网过滤系统搭载口且让腔室隔离板的上方区域形成上工作腔室的上盖部以及局部覆盖于呼吸气体外输出腔室的下盖部，下盖部下方为呼吸气体外输出腔室的呼吸气体输出口，盖片设置有空气输入口；

分别安装于翼腔的电源模块、高压板及控制板模块，高压板及控制板模块连接于电源模块、离子网过滤系统；

安装于充电模块安装部的充电模块，其连接于电源模块；

设置于外壳的口罩佩戴装置。

与现有技术相比，本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩在满足高等级防护需求的前提下具有较低的呼吸阻力，而整个口罩采用多模块组装式结构既可以方便装配，也便于后期的维护和清洗，让口罩实现反复利用。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，导电性滤棉呈扇形分布，盖片设置有与扇形分布的导电性滤棉配合的扇形进气区，该扇形进气区设置有N个空气输入口。由于人体呼吸需要大流量的空气流入口罩方能满足人体的需求，而扇形分布的导电性滤棉既能够扩大使用效率，避免空气在导电性滤棉内的行程过大而造成导电性滤棉行程前端超负荷工作。该导电性滤棉在空气进入其中后能够有效吸附空气中的颗粒物等。导电性滤棉通过一次成型，具有导电性、中间形成有多孔隙结构，缝隙密度可以根据需要而发生改变。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，腔室隔离板和/或气流导向翼安装部设置有密封组件。盖片覆盖于口罩后，由于盖片的内侧壁可以紧贴腔室隔离板，具有隔离不同工作腔体的效果，而在腔室隔离板设置例如柔性密封体来作为密封结构，既可以增强腔室隔离板上下两个腔体的气密性，通过柔性密封体还可以对盖片起到一定的缓冲保护效果，避免外力挤压而让盖片过载而损坏。而气流导向翼安装部可以在槽体内布置柔性密封圈体，通过该柔性密封圈体而隔离气流导向翼末端的空气，能够保持不同层级的防护区域的空气不发生窜流。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，导电性滤棉的侧翼与气流导向翼的侧翼之间具有间隔区。该间隔区为一个斜向区，并且是采用对称形式的斜向区来提高迷宫型通道的分支，该间隔区让导电性滤棉与侧翼电极组件保持一定的距离(例如1.5-3cm)，既可以提高气体流动的效果，也可以让该区域的空气在电极作用下让颗粒物等微粒进一步被吸附到导电性滤棉，从而让口罩的第二层级工作区发挥较好颗粒物、致病菌的静电吸附效果，而斜向区域扩大了有效工作面，该间隔区的设计对于口罩的低阻性要求起到正面的促进效果。这里的导电性滤棉接地，而与导电性滤棉配合的侧翼电极组件则连接于高压板的高压端。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，离子发生电极与侧翼电极为整体式结构而连接于高压板，离子发生电极具有与阵列孔式进气口中各个进气口对应的尖端电极。电极整体式结构提高了组件的加工便捷性以及安装的便利性，而离子发生电极的尖端电极对应每个进气口能够最大限度提高空气的负离子携带量。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，阵列孔式进气口所在区域为一个曲面结构，在该曲面结构处分布有多圈周向布置的曲面进气口，相邻两圈曲面进气口中，内圈的曲面进气口的孔径小于外圈的曲面进气口的孔径。变径式进气口的排列形式让腔体外围的大孔径进气口满足高进气效率的需要，而靠居中位置气孔变小则可以满足负离子电极尖端部对位而高效释放负离子的需求。在兼顾低阻性呼吸效果的同时，兼顾了负离子最大限度带入口罩的内腔以供人体呼吸。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，气流导向翼安装部包括围绕阵列孔式进气口的内圈围护侧壁、设置于内圈围护侧壁外部的Ω型外圈围护侧壁，Ω型外圈围护侧壁的头部与内圈围护侧壁之间形成有卡接凹槽。该卡装结构方便了气流导向翼的可拆卸式装配需要。，该设计方便迷宫式通道的分区布置需要，通过该气流导向翼安装部而安装相应的气流导向翼，空气无法直接通过导电性滤棉后直通进入口罩的口鼻呼吸入口处，必须被气流导向翼进行分流到迷宫型通道的两个侧翼通道。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，气流导向翼包括：由周向围护壳、设置于周向围护壳一侧开口处的顶壳构成的气流导向翼上壳，气流导向翼的周向护壳设置有卡接凸起，卡接凹槽设置有与卡接凸起配合的卡接口，该气流导向翼上壳的开口朝向阵列孔式进气口；设置于气流导向翼上壳两侧且对称分布的气流导向侧翼，两个气流导向侧翼大体上呈八字分布，气流导向侧翼具有自气流导向翼上壳周向围护壳向外延伸的上翼面、设置于上翼面远离中壳端的侧翼面，气流导向翼孔设置于靠近上翼面与侧翼面转折位置；设置于两气流导向侧翼之间的中间连接体，其上部延伸至气流导向翼上壳的顶壳处，由中间连接体、两气流导向侧翼的侧翼面共同形成下翼撑面；在位于两气流导向侧翼之间的周向围护壳部分设置有气流导向壁孔。气流导向翼作为迷宫型通道的末端导向组件，既能够在此处完成第一工作单元、第二工作单元的转换以及第二工作单元、第三工作单元的转换，这里的第一工作单元利用导电性滤棉完成了高效过滤，而第二工作单元则利用导电性滤棉、侧翼电极组件之间完成让未被第一工作单元处理完毕的细微颗粒物以及致病菌进行静电吸附，第三工作单元则利用负离子电极组件(此时人体作为接地端，这里利用柔性亲肤材料体作为高压电阻而让人体与负离子电极组件共同构成负离子释放结构)而有效的实现负离子释放来促进人体健康。由于在人体接地时使用了高压电阻，可以避免人体由于微小电流而产生不适感，提高人体使用的舒适性。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的进气通路为迷宫型通道。迷宫式通道可以让空气在口罩内完成较长行程的流经路径，便于其在不同工作层(单元)的处理。尽管迷宫型通道让空气的处理更加繁琐，但该迷宫型通道的各工作层(单元)让整个口罩的呼吸阻力极低。而迷宫型通道为口罩型离子网过滤系统的多功能区分布留下了更大的空间。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，下翼撑面设置有侧翼电极组件安装部，侧翼电极组件安装部的下部紧贴腔室隔离板。该侧翼电极组件安装部既能够安装侧翼电极使用，还可以利用此结构来防止腔室隔离板对于侧翼电极组件的结构干扰以及挤压等问题。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，外壳具有围绕离子网过滤系统搭载口的外壳上内折壁，外壳上内折壁与外壳下内折壁共同形成外壳的内折壁，外壳内折壁与外壳表面的相邻位置布置有台阶状扣接部，盖片的边缘设置有与外壳所设台阶状扣接部配合的搭接部。外壳的内折壁方便搭载例如导电性滤棉等结构。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，外壳设置有盖片可拆卸式机构，外壳所设的盖片可拆卸式机构包括：设置于内折边的顶部的盖片扣接口，盖片的上部设置有与盖片扣接口配合的盖片扣接咬合片；设置于腔室隔板中部的限位下凸起，盖片的内侧设置有与限位下凸起配合的限位卡片；设置于外壳下内折壁处的卡接片，盖片的下盖部设置有与卡接片配合且带凹槽的锁块。盖片通过上述机构在满足快速拆装需要的情况下，也能够保持良好的结构就位强度。

腔室隔离板处设置有隔离板结构强度增强板，隔离板结构强度增强板具有弧形上边缘以及对称分布于弧形上边缘的两个侧倾斜边缘，Ω型外圈围护侧壁的两侧倾斜部与隔离板结构强度增强板之间形成有气流导向侧翼卡紧槽一，而在内圈围护侧壁下部、隔离板结构强度增强板的弧形上边缘之间则为气流导向翼上壳的周向围护壳下部卡紧槽二，通过卡紧槽一、卡紧槽二共同形成气流导向翼的定位装配卡紧槽，而卡紧槽一的外围侧壁(Ω型外圈围护侧壁) 中弧形段可以作为导电性滤棉的注塑限位结构，而导电性滤棉会贴合于外壳的外壳上内折壁。隔离板结构强度增强板通过片式结构来强化隔离板的强度，并且，该隔离板结构强度增强板也作为气流导向翼的侧翼腔的内侧构造壁，而在该内侧构造壁与气流导向翼周向围护壳之间具有整体式电极组件连接部穿过孔，这里的整体式电极组件包括位于气流导向侧翼腔的侧翼电极组件、位于气流导向翼上壳腔的离子发生电极，而连接部则连接侧翼电极组件以及离子发生电极，离子发生电极包括一个金属圆片以及布置于金属圆片且弯折而形成的尖端电极，这里的金属圆片通过螺钉固定在气流导向翼上壳，而侧翼电极组件则卡接固定在卡紧槽一处，而为提高整体电极组件的结构稳定性，在卡紧槽一的槽壁具有中间连接片，可以将整体式电极组件连接部相邻的金属片粘接固定在中间连接片上。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，口罩佩戴装置为包布结构或者带式结构。在满足消费者佩戴和使用效果的前提下，包布结构等佩戴结构能够进行反复清洗，可以利用包布结构作为口罩主体承载重量的包覆结构。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，导电性滤棉注塑成型于外壳。通过注塑工艺能够保证导电性滤棉与外壳的结合强度更高的同时，避免了导电性滤棉与外壳表面之间形成间隙而影响过滤效果。

本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩中，离子网过滤系统的高效低阻型口罩的内壳、中壳、外壳、盖片、气流导向翼各自采用一体注塑成型后再组装构成口罩。组装结构可以采用的形式包括但不仅限于磁吸附式结构。各个零件的注塑成型效果能够保证零件的尺寸以及批量化生产，而塑料材质的零部件可以实现口罩的轻量化以及保证结构的强度满足使用需要。

该发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的外形相较于传统碗型结构的口罩罩形而言，本发明基于人体工程学设计，让消费者佩戴更加舒适，且也能够提高佩戴的安全性。

附图说明

图1为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的主视图。

图2为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的后视图。

图3为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的左视图。

图4为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的右视图。

图5为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的俯视图。

图6为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的仰视图。

图7为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的立体图。

图8为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的爆炸图。

图9为本发明第一实施方式中内壳的立体图，其中，(a)内壳的前侧示意图，(b)为内壳的后侧示意图。

图10为本发明第一实施方式中内壳的三角状隆起以及嘴部覆盖隆起的示意图，其中，(a) 为内壳的俯视图，(b)为内壳的仰视图。

图11为本发明第一实施方式中中壳的前侧示意图。

图12为本发明第一实施方式中中壳的后侧示意图。

图13为本发明第一实施方式中外壳的前侧示意图。

图14为本发明第一实施方式中外壳的后侧示意图。

图15为本发明第一实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去柔性亲肤材料体、内壳、中壳的示意图，该图示出了位于第一翼腔、第二翼腔分布的电源模块、高压板及控制板模块。

图16为基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去口罩佩戴装置的剖视图，其中，(a) 为图1中A-A剖视图；(b)为图1中B-B剖视图。

图17为本第一实施方式中盖片前侧示意图。

图18为本第一实施方式中盖片后侧示意图。

图19为基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去盖片后的示意图。

图20为气流导向翼以及安装于气流导向翼的电极组件示意图。

图21为气流导向翼结构图，其中(a)为气流导向翼前侧示意图；(b)为气流导向翼内侧示意图。

图22为整体式电极组件立体图。

图23为本发明第二实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩整体结构的爆炸图。

图24为本发明第二实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩通过口罩佩戴装置佩戴于人体面部的效果图，其中，(a)为基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩通过口罩佩戴装置佩戴于人体面部的前侧效果图；(b)为基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩通过口罩佩戴装置佩戴于人体面部的后侧效果图。

图25为本发明第三实施方式中基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩电路原理图。

图26为本发明第三实施方式中高压板中高压产生电路原理图。

图27为本发明第三实施方式中控制板的12V升压电路原理图。

图28为本发明第三实施方式中控制板的控制电路原理图，其中，(a)为MCU控制电路图，(b)为连接器电路图。

图29为本发明第三实施方式中充电板的电池充电电路原理图，其中，(a)为电池充电电路主电路图；(b)为开关电路图；(c)为显示灯电路图。

图30为本发明第四实施方式中柔性亲肤材料体立体图，其中,(a)为柔性亲肤材料体的内侧示意图；(b)为柔性亲肤材料体的外侧示意图。

图31为本发明第四实施方式中柔性亲肤材料体后视图。

图32为图31中C-C剖视图。

图33为第六实施方式中口罩外覆型包布佩戴结构立体图。

图34为第六实施方式中口罩外覆型包布佩戴结构中分布于外壳的柔性扣示意图。

图35为第六实施方式中柔性扣立体图。

图36为第六实施方式中口罩外覆包布结构中包布卡口处的局部剖视图。

图37为第六实施方式中另一种形式的口罩外覆包布结构中包布卡口处的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

图1～7中略去了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的口罩佩戴装置，以便于详细示出位于佩戴装置内的口罩主体部分的结构。

图8为基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩略去了口罩佩戴装置的爆炸图，从图8可以看出，本发明提供的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩包括：贴合于人体皮肤的柔性亲肤材料体1、内壳2、中壳3、外壳4、离子网过滤系统5、盖片6、电源模块7、高压板及控制板模块8、充电模块9、口罩佩戴装置10。

结合图9-10，内壳2与人体面部轮廓匹配，该内壳具有一个由隆起部20限定而成的腔体21，该腔体21可以容纳人体的鼻部以及口部，在高危环境中利用口罩覆盖口鼻是阻断致病菌等危害人体健康的至关重要的手段，当口罩佩戴于人体面部之后，鼻部和口部整体被口罩覆盖，利用口罩的离子网过滤系统等对空气进行高效过滤以及杀菌等处理，阻断致病菌对于人体的危害。在内壳2的隆起部设置有对应于人体鼻部的呼吸入口23，隆起部设置有供人体呼出气体的呼吸出口24。该内壳的隆起部的上部则与人体鼻部外形匹配、下部则与人体嘴部外形匹配，内壳的上部大体上为一个三角状隆起200，三角状隆起200具有位于鼻部两侧的鼻部侧隆起立壁200a、分布于两侧鼻部侧隆起立壁之间的中间鼻梁隆起脊梁部200b，在三角状隆起的下部则为嘴部覆盖隆起201，该嘴部覆盖隆起201则为一个横向幅宽大于三角状隆起200的曲面结构，该嘴部覆盖隆起与三角状隆起之间自然过渡，从而让内壳形成覆盖人体鼻部和口部的隆起结构，该内壳的横向宽度自上而下采用逐渐增大的设计，由于配套安装在该内壳的中壳、外壳采用外形匹配的构造，在盖片装配于外壳之后让内壳、中壳、外壳、盖片构成的口罩壳体的横向宽度自上而下逐渐增大，而在靠近口罩壳体的下部则采用逐渐变小进行收拢的设计，该口罩壳体的下边沿为弧形结构。沿着该外壳的周向边缘布置有翻折边缘22，内壳2的翻折边缘22安装有让口罩紧密贴合于人体面部而不产生间隙的柔性亲肤材料体1，该柔性亲肤材料体既能够满足密闭性需要，还能够避免长时间佩戴造成人体过敏等非正常反应，传统口罩在高防护等级的环境下使用，通常存在口罩边缘因为高呼吸阻力而出现与人体皮肤之间产生间隙，这样的口罩使用风险是相当高的，而本发明提供的柔性亲肤材料体在口罩利用口罩佩戴结构按压在人体面部后，因为本发明基于离子网过滤系统造就的低呼吸阻力配合该柔性亲肤材料体而持续保持口罩边缘与人体面部的贴合紧密性。柔性亲肤材料体1安装于内壳的状态参见图2-7所示，该柔性亲肤材料体包括但不仅限于TPE材料。该柔性亲肤材料体可以胶粘固定在内壳的翻折边缘，亦或是通过超声焊等形式焊接安装于内壳的翻折边缘。供人体呼出气体的呼吸出口24则位于隆起部的嘴部覆盖隆起，由于嘴部覆盖隆起为一个曲面构造，这里的呼吸出口24开设在嘴部覆盖隆起的中间位置，而呼吸出口大体上靠近人体嘴部区域，这样可以让鼻部或者口部呼出的气体第一时间向外排出口罩。隆起部的整个曲面在满足形成人体呼吸腔室的前提下，作为整个口罩的搭载内层结构，配套安装于该内壳的中壳则采用与其匹配的外形来满足安装的需求。

作为一种选择，在内壳的表面设置有磁吸件安装孔，此处以三点式结构为例，在内壳的表面设置有分别位于三角状隆起的内壳第一磁吸件安装孔25a、对称分布于嘴部覆盖隆起的内壳第二磁吸件安装孔25b、内壳第三磁吸件安装孔25c。由于口罩的内壳搭载安装有一个中壳3，在中壳上设置与之对应的对接机构，方便两者之间通过磁吸附件进行装配。在图11-12 中给出了中壳的示意图，安装在内壳表面的中壳3的外形与内壳相互匹配，中壳与内壳呼吸出口对应位置处设置有出气阀座30，在该出气阀座30处安装例如呼吸阀等出气组件，出气阀座上部设置有与呼吸入口对应的阵列孔式进气口31，出气阀座设置有出气阀(例如口罩呼吸阀)，阵列孔式进气口31所在区域为一个曲面结构，在该曲面结构处分布有2圈周向布置的曲面进气口，相邻两圈曲面进气口中，内圈的曲面进气口的孔径小于外圈的曲面进气口的孔径。变径式进气口的排列形式让腔体外围的大孔径进气口满足高进气效率的需要，而靠居中位置气孔变小则可以满足负离子电极尖端部对位而高效释放负离子的需求。该口罩的迷宫式进气道在人体吸入空气的情况下可以让空气从口罩的进气位经过离子网过滤系统等多层级处理后供人体使用，围绕阵列孔式进气口设置气流导向翼安装部32，该气流导向翼安装部32 既可用于安装气流导向翼，还可以通过该气流导向翼安装部来限位导电性滤棉，从而让导电性滤棉与气流导向翼之间产生一定间隙，让空气在迷宫式进气道中停留的路径更多。

在图11中可以看出，气流导向翼安装部32包括围绕阵列孔式进气口的内圈围护侧壁32a、安装于内圈围护侧壁外部的Ω型外圈围护侧壁32b，Ω型外圈围护侧壁的头部与内圈围护侧壁之间形成有卡接凹槽32c，这里形成的卡装结构方便了气流导向翼的可拆卸式装配需要，并且，通过此卡装结构所装配就位的气流导向翼具有较强的结构稳定性。

需要指出的是，由于内壳和中壳通过磁吸附形式进行装配，在中壳设置有与内壳第一磁吸件安装孔25a对应的中壳第一磁吸件安装孔33a、与内壳第二磁吸件安装孔25b对应的中壳第二磁吸件安装孔33b、与内壳第三磁吸件安装孔25c对应的中壳第三磁吸件安装孔33c，例如，在内壳第一磁吸件安装孔25a中设置金属螺钉，在中壳第一磁吸件安装孔33a中设置磁铁，这样就可以将两者快速组装的同时具有较好的结构稳定性，其余配对的安装孔与之同理。加之中壳外形与内壳外形是相互匹配的，在相互结合之后，相互贴合关系亦能保证相互之间的稳定性，在需要拆卸的情况下，仅需一定外力作用下就可以实现两者之间的分离。另外，中壳的阵列孔式进气口31处设置有朝向内壳的进气口内凸台结构31a，进气口内凸台结构31a的外形与内壳所设进气口外形匹配，通过该进气口内凸台结构31a可以卡紧于内壳的呼吸入口23，这样既有利于提高内壳和中壳的装配稳定性，也能够通过该进气口内凸台结构进行阵列孔式进气口进行限位，防止批量化生产的过程中质量稳定性无法得到保障的问题。为进一步提高内壳和中壳的装配的稳定性，在出气阀座30处设置有朝向内壳的出气阀座内凸台结构30a，该出气阀座内凸台结构的外形与内壳所设呼吸出口的外形匹配，这样可以将出气阀座内凸台结构卡接在内壳的呼吸出口处。外壳与中壳之间通过磁吸组件、两个内凸台卡紧组件实现了良好的定位安装效果，该出气阀座具有呼吸阀固定孔以及与呼吸阀对接的对接口，从该呼吸阀对接口处人体呼出气体进入到呼吸阀而向外排出。

由于该口罩具有自供电的系统，而为给供电的系统进行充电，在中壳的底部边缘设置有一个布置供电系统充电的充电系统仓后盖板34，该充电系统仓后盖板与外壳所设的充电系统前壳体共同围护构成了充电系统装配壳，下面对外壳进行详细描述，在图13-14中可以看出，用于安装在中壳之上的外壳4大体上与中壳外形匹配，但在该外壳处设置有离子网过滤系统搭载口40，外壳具有围绕离子网过滤系统搭载口40的外壳上内折壁48，外壳上内折壁与外壳下内折壁共同形成外壳的内折壁，这里的外壳下内折壁即为腔室隔离板47下方的下内折壁 49，而外壳上内折壁则为腔室隔离板47上方的部分，而外壳上内折壁之间的间距自上而下逐渐增大，而后逐渐收拢于腔室隔离板47，这样更好的匹配安装于中壳。导电性滤棉会覆盖到外壳的外壳上内折壁处，外壳内折壁与外壳表面的相邻位置布置有台阶状扣接部，盖片的边缘设置有与外壳所设台阶状扣接部配合的搭接部。外壳的内折壁方便搭载例如导电性滤棉等结构，该离子网过滤系统搭载口可以方便让安装在中壳的离子网过滤系统暴露在中壳的三角状隆起的表面，并通过覆盖在外壳的盖片形成迷宫式进气道(下文将对其进行描述)，中壳具有与离子网过滤系统搭载口对应的离子网过滤系统搭载区，该离子网过滤系统搭载区由于位于隆起部的三角状隆起部位，人体呼吸进来的空气在迷宫式进气道内经过离子网过滤系统高效处理后可以快速抵达人体鼻部区域，外壳的左下部42和右下部41分别与中壳形成翼腔，结合图15-16，将两个翼腔分别界定为第一翼腔43a、第二翼腔43b，第一翼腔43a装配有电源模块7，第二翼腔43b安装有高压板及控制板模块8，高压板及控制板模块连接于电源模块、离子网过滤系统，两个翼腔之间通过外壳的下内折壁49形成有呼吸气体外输出腔45，该呼吸气体外输出腔45前侧和后侧均为开口状，呼吸气体外输出腔45的后侧开口对应于中壳的呼吸阀座，由于这里形成有一个呼吸气体外输出腔45，可以让安装于呼吸阀座的呼吸阀进行工作，从而方便人体进行呼出气体的操作，通过呼吸阀来避免外部非洁净空气倒流进入到口罩的腔体21中。呼吸气体外输出腔上部设置有腔室隔离板47，该腔室隔离板47为一个弧形板状体，通过该腔室隔离板47可以将进出气工作区进行分区，外壳的底部设置有充电模块安装部46，该充电模块安装部46包括与充电系统仓后盖板34配合而形成充电系统装配壳的充电系统前壳体46a，充电系统前壳体46a的底部设置有充电接口以及控制开关接口，在充电模块安装部46内安装有充电模块9，充电模块9连接于电源模块，而与充电模块相连的充电结构采用Type-c接口，而连接于充电模块的控制开关则就位于控制开关接口处。

参见图14，腔室隔离板处设置有隔离板结构强度增强板47b，该隔离板结构强度增强板可以构成气流导向翼侧翼腔的内侧板，隔离板结构强度增强板具有弧形上边缘以及对称分布于弧形上边缘的两个侧倾斜边缘，Ω型外圈围护侧壁32b的两侧倾斜部与隔离板结构强度增强板之间形成有气流导向侧翼51c卡紧槽一，而在内圈围护侧壁32a下部、隔离板结构强度增强板的弧形上边缘之间则为气流导向翼上壳51b的周向围护壳下部卡紧槽二，通过卡紧槽一、卡紧槽二共同形成气流导向翼的定位装配卡紧槽，而卡紧槽一的外围侧壁Ω型外圈围护侧壁中弧形段可以作为导电性滤棉的注塑限位结构，而导电性滤棉会贴合于外壳的外壳上内折壁48。隔离板结构强度增强板通过片式结构来强化隔离板的强度，并且，该隔离板结构强度增强板也作为气流导向翼51的侧翼腔的内侧构造壁，而在该内侧构造壁与气流导向翼周向围护壳之间具有整体式电极组件连接部52a穿过孔，这里的整体式电极组件包括位于气流导向侧翼腔的侧翼电极组件、位于气流导向翼上壳腔的离子发生电极，而连接部则连接侧翼电极组件以及离子发生电极，离子发生电极包括一个金属圆片以及布置于金属圆片且弯折而形成的尖端电极，这里的金属圆片通过螺钉固定在气流导向翼上壳，而侧翼电极组件则卡接固定在卡紧槽一处，而为提高整体电极组件的结构稳定性，在卡紧槽一的槽壁具有中间连接片 51d-1，可以将整体式电极组件连接部相邻的金属片52b粘接固定在中间连接片上。

外壳与中壳之间同样可以采用中壳与内壳的组装方式，即采用磁吸附形式进行装配，参见图11，在中壳设置有中壳第三磁吸件安装孔33d、在中壳腰部对称分布的中壳第四磁吸件安装孔33e和中壳第五磁吸件安装孔33f、在中壳底部对称分布的中壳第六磁吸件安装孔33g 和中壳第七磁吸件安装孔33h，与之对应的是，在外壳设置有与中壳第三磁吸件安装孔33d 对应的外壳第三磁吸件安装孔44a、与中壳第四磁吸件安装孔33e对应的外壳第四磁吸件安装孔44b、与中壳第五磁吸件安装孔33f对应的外壳第五磁吸件安装孔44c、与中壳第六磁吸件安装孔33g对应的外壳第六磁吸件安装孔44d、与中壳第七磁吸件安装孔33h对应的外壳第七磁吸件安装孔44e，以中壳第三磁吸件安装孔33d、外壳第三磁吸件安装孔44a为例，在中壳第三磁吸件安装孔33d设置金属螺丝，而在外壳第三磁吸件安装孔44a布置磁铁(两者位置可以对调)，其余磁吸件安装孔的布置方式可以与之相同。这样，不仅仅中壳与内壳实现了磁吸附形式装配，中壳与外壳同样可以实现磁吸附形式装配，整个口罩的安装也更加灵活和高效。

值得一提的是，离子网过滤系统5作为口罩的关键性空气处理模块，其安装于离子网过滤系统搭载区并通过盖片的覆盖而在口罩上形成有迷宫式进气道，离子网过滤系统5包括设置于外壳三角区(即三角状隆起处)的导电性滤棉50、安装于气流导向翼安装部的气流导向翼51、安装于气流导向翼的两个侧翼处且与导电性滤棉配合的侧翼电极组件52、设置于气流导向翼上壳的离子发生电极53，在没有外力引流的情况下，空气首先从盖片6的空气输入口 63进入到迷宫式进气道的导电性滤棉，由于该导电性滤棉呈扇形分布，且导电性滤棉具有位于扇形端的尾翼，该尾翼正对侧翼电极组件52的尖端部，由于导电性滤棉接地，而侧翼电极组件连接于高压板的高压端，从而可以让经由导电性滤棉导流过来的有效路径上的空气释放到导电性滤棉与侧翼电极组件之间的间隙处，让没有被导电性滤棉吸附的微小颗粒物以及致病菌等异物被导电性滤棉吸附，参见图19，导电性滤棉的侧翼与气流导向翼的侧翼之间具有间隔区50a，该间隔区50a即为前文提到的导电性滤棉与侧翼电极组件之间的间隙。该间隔区50a为一个斜向区，该间隔区让导电性滤棉与侧翼电极组件保持一定的距离，例如1.5-3cm，此间隔区既可以提高空气流动高效性，也可以让该区域的空气在电极作用下让颗粒物等微粒进一步被吸附到导电性滤棉，从而让口罩的第二层级工作区发挥较好颗粒物、致病菌的静电吸附效果，而斜向区域扩大了有效工作面。这里的导电性滤棉接地，而与导电性滤棉配合的侧翼电极组件则连接于高压板的高压端。

继续参见图19，导电性滤棉围绕安装于气流导向翼分布，通过导电性滤棉可以将空气围绕着气流导向翼进行空气释出，气流导向翼51的翼板设置有作为气流导向入口以及侧翼电极组件处尖端电极工作口的若干气流导向翼孔51a，导电性滤棉呈扇形分布，盖片设置有与扇形分布的导电性滤棉配合的扇形进气区，该扇形进气区设置有N个空气输入口，此处盖片设置有两排扇形进气孔，上排扇形进气孔的数量为十六个，下排扇形进气孔的数量为十六个，N 的取值总数则为32个。由于人体呼吸需要大流量的空气流入口罩方能满足人体的需求，而扇形分布的导电性滤棉既能够扩大使用效率，避免空气在导电性滤棉内的行程过大而造成导电性滤棉行程前端部位超负荷工作。该导电性滤棉在空气进入其中后能够有效吸附空气中的颗粒物等。导电性滤棉通过一次成型且通过注塑、胶粘或者超声焊等形式固定在中壳及外壳的外壳上内折壁48处，导电性滤棉具有导电性且中间形成有多孔隙结构，缝隙密度可以根据需要而发生改变。

结合图20-21，气流导向翼51包括：由周向围护壳、设置于周向围护壳一侧开口处的顶壳构成的气流导向翼上壳51b，该气流导向翼上壳作为气流导向翼的翼头，不仅仅可以利用该翼头来实现迷宫型通道最终将空气导入口罩的腔体21中供人体呼吸使用，更重要的是，该翼头可以在盖片受压的情况下承受一定的压力而避免盖片内凹而破坏迷宫型通道的内部元器件。气流导向翼的周向护壳设置有卡接凸起51b-1，卡接凹槽设置有与卡接凸起配合的卡接口32c-1，这样可以让翼头又快、又便捷地准确装配就位，该气流导向翼上壳的开口朝向阵列孔式进气口31，翼头的敞口端将空气释放到口罩的腔体21中，而离子发生电极53就位于翼头的腔体内，离子发生电极的尖端部朝向人体面部，离子发生电极接高压板的高压端，利用人体作为接地端而相互配合进行负离子的释放，让空气在经过迷宫型通道后在翼头处携带负离子供人体呼吸使用。另外，设置于气流导向翼上壳两侧且对称分布的气流导向侧翼51c 既可以作为迷宫型通道的导流部件，也可以作为盖片在意外受压而临时作为内支撑的部件，翼头的气流导向侧翼的表面为一个与盖片配合的曲面结构，气流导向侧翼具有自气流导向翼上壳周向围护壳向外延伸的上翼面51c-1、设置于上翼面远离中壳端的侧翼面51c-2，气流导向翼孔51a设置于靠近上翼面与侧翼面转折位置，参见图20可知，在气流导向侧翼的转折肩部布设四个长条状开口，既可以让侧翼电极组件的尖端部就位于此处，也可以利用该位置的长条状开口进行空气流道，让经过间隔区50a处理的空气快速进入到气流导向翼的翼腔内，至此，空气进入迷宫型通道的重要环节，即通过翼头侧壁所开设的孔洞结构让洁净空气进入到翼头而准备释放给人体，结合图21，设置于两气流导向侧翼之间的中间连接体51d则让翼头与气流导向侧翼之间结构连接强度更高，并且，利用该中间连接体51d可以让气流导向翼的翼腔形成闭环，中间连接体51d上部延伸至气流导向翼上壳的顶壳处，由中间连接体51d、两气流导向侧翼的侧翼面共同形成下翼撑面，这个下翼撑面为一个弧形撑面，在需要的情况下，可以在中间连接体51d处设置中间进气孔51d-2，该中间进气孔为五个呈弧形分布的中间进气结构，在位于两气流导向侧翼之间的周向围护壳部分设置有气流导向壁孔51b-2，这个气流导向壁孔51b-2则导通了翼头内腔以及侧翼内腔。气流导向翼作为迷宫型通道的末端导向组件，既能够在此处完成第一工作单元、第二工作单元的转换以及第二工作单元、第三工作单元的转换，这里的第一工作单元利用导电性滤棉完成了高效过滤，而第二工作单元则利用导电性滤棉、侧翼电极组件之间完成让未被第一工作单元处理完毕的细微颗粒物以及致病菌进行静电吸附处理，第三工作单元则利用负离子电极组件以及作为接地端的人体皮肤而进行负离子释放作业。

继续参见图20，下翼撑面设置有侧翼电极组件安装部，侧翼电极组件安装部的下部紧贴腔室隔离板47，侧翼电极组件安装部为通过两道凸起形成的夹持槽结构，侧翼电极组件则通过将片式结构插在该夹持槽结构中。

需要注意的是，导电性滤棉在盖片封盖之后，空气只能从导电性滤棉流过并在呼吸的作用下通过导电性滤棉的尾翼供给到间隔区50a。因此，导电性滤棉的表面需要紧贴盖片的内侧面。下面结合图17-18详细描述盖片，由于盖片6是安装于外壳之上，既可以用于封闭迷宫型通道，也可以利用该盖片来作为空气的导入部件以及呼出气体的导出部件，安装于外壳的盖片6的外形与外壳的内折壁边缘形状匹配，该盖片具有覆盖离子网过滤系统搭载口40且让腔室隔离板的上方区域形成上工作腔室的上盖部60以及局部覆盖于呼吸气体外输出腔室 45的下盖部61，下盖部下方为呼吸气体外输出腔室45的呼吸气体输出口62(即呼吸气体外输出腔未被盖片覆盖部分的缺口处)，盖片设置有空气输入口63，该盖片6的曲面上盖部通过扇形分布的空气输入口来匹配扇形分布的导电性滤棉，可以有效提高空气输入的效率。盖片的上盖部的正投影大体上呈三角状，而盖片的上盖部具有两个盖片侧壁以及位于两个盖片侧壁的盖片脊部，而盖片侧壁以及盖片脊部围护的下方区域则为一个曲面结构，空气输入口则分布于盖片侧壁以及盖片脊部，盖片的下盖部则沿着曲面结构向下延伸，从而让盖片下盖部构成了盖片的尾盖，盖片的尾盖的横向宽度要小于盖片上盖部下端的宽度，而盖片的上盖部的正投影宽度是一个自上而下逐渐增大的结构，尾盖的侧边缘与上盖部下边缘呈自然曲线过渡。

结合图13以及图18，外壳设置有盖片可拆卸式机构，盖片通过盖片可拆卸式机构装配到外壳上，既方便组装也便于后期维护。此盖片可拆卸式包括(参见图13)设置于内折边的顶部的盖片扣接口48a，与之对应的是，盖片的上部设置有与盖片扣接口配合的盖片扣接咬合片60a，该盖片扣接咬合片可以置入该盖片扣接口，而腔室隔板中部设置有限位下凸起47a，盖片的内侧设置有与限位下凸起配合的限位卡片60b，通过塑料的弹性力可以让60b卡在限位下凸起47a处，提高整个盖片安装的稳定性，外壳下内折壁处则还设置有一个卡接片49a，盖片的下盖部设置有与卡接片配合且带凹槽的锁块61a，两组卡接片对应于两组锁块可以让盖片的尾部(即下盖部)牢牢的固定住，从上述内容可以看出，盖片通过上述机构在满足快速拆装需要的情况下，也能够保持良好的结构就位强度。

作为对本实施例的一种改进在于，腔室隔离板和/或气流导向翼安装部设置有密封组件 (图中未示)。盖片覆盖于口罩后，由于盖片的内侧壁可以紧贴腔室隔离板，具有隔离不同工作腔体的效果，而在腔室隔离板设置例如柔性密封体来作为密封结构，既可以增强腔室隔离板上下两个腔体的气密性，通过柔性密封体还可以对盖片起到一定的缓冲保护效果，避免外力挤压而让盖片过载而损坏。而气流导向翼安装部可以在槽体内布置柔性密封圈体，通过该柔性密封圈体而隔离气流导向翼末端的空气，能够保持不同层级的防护区域的空气不发生窜流。

参见图22，本实施例中，离子发生电极与侧翼电极为整体式结构而连接于高压板，该整体式结构为金属片冲压成型，离子发生电极具有与阵列孔式进气口31中各个进气口对应的尖端电极，当然，也可以将离子发生电极的三角形尖端仅仅部分正对阵列孔式进气口。整体式结构提高了组件的加工便捷性以及安装的便利性，而离子发生电极的尖端电极对应每个进气口能够最大限度提高空气的负离子携带量。

离子网过滤系统的高效低阻型口罩的内壳、中壳、外壳、盖片、气流导向翼分别注塑成型，通过塑料结构一体成型后能够保证各自尺寸的精度，后续装配来构成口罩。组装结构可以采用的形式包括但不仅限于前文提到的磁吸附式结构，还可以是卡接、螺钉连接等其他形式。

本实施例中并未给出布置于外壳的口罩佩戴装置，这里的口罩佩戴装置包括但不仅限于挂带结构(图中未示)。

本发明的第二实施方式提供了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，该实施例中口罩结构可以参考第一实施方式，与之不同之处在于，口罩佩戴装置为包布结构10，结合图23可以看出，该包布结构10具有与口罩外形匹配的前包覆体10a、自前包覆体延伸到人体耳部的耳部延伸带10b，两耳部延伸带均设置有耳部佩戴口10b-1，需要注意的是，两侧耳部延伸带具有耳部延伸带连接带10c，该耳部延伸带连接带10c可以让包布结构形成闭环结构而佩戴于人体，提高口罩佩戴的舒适性以及稳定性。

作为一种选择，包布结构为柔性布料制备而成，而包布结构在盖片的空气输入口63对应位置开设有开孔，这样包布结构只起到佩戴效果，而不发挥自过滤效果。

在图24中给出了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩利用包布结构佩戴于人体的效果图。当人体佩戴基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩后，在满足高等级防护需求(例如 N95口罩的过滤效果)的前提下具有较低的呼吸阻力，而整个口罩采用多模块组装式结构既可以方便装配，也便于后期的维护和清洗，让口罩实现反复利用。

本发明第三实施方式提供了一种基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩电路，参见图25，其包括：电源模块、充电模块、高压板及控制板模块、侧翼电极组件52、离子发生电极53、导电性滤棉，图中的电池即为电源模块，电池包括但不仅限于可充电锂电池。

从图25可以看出，充电模块包括充电板、连接于充电板的充电接口，充电接口包括但不仅限于Type-c充电接口。而电源模块电连接于充电模块，电源模块为充电锂电池等可充电电源，高压板及控制板模块包括高压板、控制板，作为一种选择，高压板、控制板集成于同一 PCB板，这样可以集约化利用空间，减小PCB板对于口罩狭小空间的占用，提高空间利用率。而离子发生电极电连接于高压板的高压端、与离子发生电极正对的人体皮肤作为接地端，通过离子发生电极而可以产生负离子到空气中，对于人体健康具有较好的促进效果。侧翼电极组件电连接于高压板的高压端，与侧翼电极组件配合的导电性滤棉接地，通过侧翼电极组件与导电性滤棉相互配合而让空气中的微小颗粒物带电吸附于导电性滤棉，从而实现对于空气的二次处理，二次处理过程中不仅仅能够让微小颗粒物被静电吸附于导电性滤棉，还可对空气中的致病菌进行杀菌处理，而在口罩中利用导电性滤棉对空气进行一次处理，此时能够过滤吸附大部分空气中的微小颗粒物。

下面结合具体的电路对各模块进行详细说明。

结合图26，高压板的高压产生电路包括控制芯片U4(例如BA2901芯片)以及压电陶瓷板PZT1。控制芯片U4的1脚通过电阻R2接DC12V电源，控制芯片U4的2脚接于电阻R1、电阻R9、电阻R3、电阻R10的一端，电阻R1的另一端接控制芯片U4的3脚，电阻R9的另一端接控制芯片U4的4脚，电阻R3的另一端接控制芯片U4的5脚，电阻R10的另一端接控制芯片U4的6脚，控制芯片U4的3脚接于DC12V电源，控制芯片U4的5脚接于压电陶瓷板 PZT1，与控制芯片U4的5脚相连的电阻R6则连接于电阻R4、电阻R8，电阻R4的另一端接 DC12V电源，电阻R8的另一端接地，控制芯片U4的6脚通过电容C9接地；控制芯片U4的7 脚通过电容C8接地，控制芯片U4的7脚还连接于电阻R7、电阻R11，电阻R11接地，电阻 R7连接于电阻R5、DC12V电源，电阻R5连接于二极管D5、电容C6，电容C6另一端接地，二极管D5另一端接地，二极管D5的接地端连接有电容C5，电容C5另一端接DC12V电源；控制芯片U4的8脚接电阻R15、电阻R20、电阻R14，电阻R20接基准电压VREF，电阻R14 另一端接地，电阻R15另一端接电容C11，电阻C11接于电阻R16以及控制芯片U4的14脚，电阻R16的另一端接控制芯片U4的7脚；控制芯片U4的9脚接电阻R13、电阻R17、电阻 R12，电阻R13接基准电压VREF，电阻R17另一端通过电容C13接地，电阻R12的另一端接于并联的二极管D2、二极管D3之间；控制芯片U4的10脚通过电容C7接地；控制芯片U4 的11脚为空引脚；控制芯片U4的12脚接地；控制芯片U4的13脚接于场效应管Q1，场效应管Q1的漏极接电感L1，电感L1的场效应管Q1连接端接于压电陶瓷板PZT1，电感L1的另一端接DC12V电源，场效应管Q1的源极接地，与场效应管Q1接地端相连的电容C2则连接于电感L1和压电陶瓷板PZT1之间。压电陶瓷板PZT1的3脚、4脚之间连接有并联的二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，二极管D1和二极管D2之间接有电容C3，二极管D2、二极管D3之间接有电容C1，二极管D3和二极管D4之间接电容C4，并联的二极管D1、二极管 D2、二极管D3、二极管D4的另一端则为高压输出端。

控制板包括12V升压电路和MCU控制电路，12V升压电路连接于电源模块以及高压板、MCU 控制电路，MCU控制电路连接于电源模块。结合图27，12V升压电路包括控制芯片U1(例如 TLV61046芯片)，控制芯片U1的1脚接电感L1，电感L1的另一端接控制芯片U1的6脚以及直流偏置电压VB，该直流偏置电压VB连接端通过电容C10接地；控制芯片U1的2脚接电容C12、二极管D6，电容C12、二极管D6的控制芯片U1连接端接保护地，电容C12、二极管 D6另一端接控制芯片U1的5脚；控制芯片U1的3脚接于电阻R21、电阻R22，电阻R21另一端接保护地，电阻R22接DC12V电源；控制芯片U1的4脚接电阻R18、电阻R19，电阻R18 接高压端HV。

参见图28，MCU控制电路包括控制芯片U2(例如STC8G1K08-SOP8芯片)，控制芯片U2的1脚接指示灯LED2；控制芯片U2的2脚接电阻R32、电容C19，电阻R32另一端接直流偏置电压VB、电容C17、电容C18，电容C17、电容C18、电容C19的接地端连接于控制芯片U2 的4脚；控制芯片U2的3脚接指示灯LED3；控制芯片U2的5脚接电阻R30，电阻R30接二极管Q2，二极管Q2的E极接地、C极接蜂鸣器LS1；控制芯片U2的6脚接高压端HV；控制芯片U2的7脚接电阻R33、电容C15，电阻R33接直流偏置电压VB，电容C15另一端接地；控制芯片U2的8脚接指示灯LED1。需要指出的是，第三连接器P3的6脚接直流偏置电压VB，而第三连接器P3的1脚接开关电路、2脚接指示灯LED1、3脚接指示灯LED2、4脚接指示灯 LED3。

参见图29，充电模块的充电板包括控制芯片U3(例如SN5354芯片)，控制芯片U3的1脚接充电指示灯LED3-1以及充电接口、构成指示灯LED3的发光二极管D11，发光二极管D11接于电阻R24，电阻R24接于VUSB接口以及二极管D8，二极管D8另一端接地；控制芯片U3 的2脚接地；控制芯片U3的3脚接连接器J3以及第二连接器接口VB-1、电容C16，电容C16 另一端接地，第二连接器接口VB-1连接于第二连接器P2，第二连接器P2的6脚连接于开关电路，开关电路包括连接于第二连接器P2的双刀单掷开关sw-dpst，双刀单掷开关sw-dpst 另一端接地；控制芯片U3的4脚接电容C14以及VUSB接口，电容C14另一端接地；控制芯片U3的5脚通过电阻R31接地。

值得一提的是，与离子发生电极正对的人体皮肤作为接地端时的线路安装有高压电阻，如此则可以避免因为微小电流对人体产生不适感的情况发生，提高用户使用口罩的舒适性，而该高压电路可以为口罩与人体面部紧贴的导电性材料。

本发明第四实施方式提供了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，该实施例中提供的柔性亲肤材料体可适用于前述各实施例，本实施例的口罩结构可以参考前述实施例，而柔性亲肤材料可以参见图30-32，该柔性亲肤材料体1包括朝向人体面部方向延伸且与内壳外轮廓匹配的柔性侧边1b，柔性侧边设置有沿着内壳翻折边沿分布的柔性包边1a，该柔性包边 1a截面呈U型，可以让内壳翻折边置入柔性包边的U型接纳槽中，而柔性侧边朝向人体面部端设置有可贴合于人体面部皮肤的曲面人体贴合部1c，该曲面人体贴合部1c设置有朝向内壳内腔体方向翻折的柔性内翻边1d，柔性内翻边靠近人体口部区域设置有加长内延伸体，从而让柔性内翻边位于人体口部位置的部分面积更大，更易贴合人体嘴部下方区域。需要注意的是，该柔性亲肤材料体的上述结构在初步利用曲面人体贴合部贴合在人体皮肤表面后，由于柔性内翻边的出现，可以让口罩更加适应不同脸型的消费者使用，而柔性内翻边和柔性侧边结构可以在口罩佩戴结构的挤压效果下，口罩与人体面部皮肤的接触更加紧密，即使出现局部受力不均或者口罩位置滑移，也能保证口罩的柔性亲肤材料通过柔性形变而紧紧贴合于人体面部。

可选的是，导电性滤棉50注塑成型于外壳。通过注塑工艺能够保证导电性滤棉与外壳的结合强度更高的同时，避免了导电性滤棉与外壳表面之间形成间隙而影响过滤效果。

本发明第五实施方式提供了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其与第二实施方式的不同之处在于，包布结构与口罩之间设置有佩戴稳定机构，该佩戴稳定机构包括安装于口罩的柔性扣以及设置于包布结构的包布卡口，并且，该包布结构的两侧耳部延伸带没有设置耳部延伸带连接带，这样可以让包布结构不用形成闭环结构来佩戴于人体。

参见图33，口罩佩戴结构包括包布结构10，该包布结构包括与硬质口罩外形匹配且采用布料制成的前包覆体10a以及自前包覆体延伸到人体耳部的耳部延伸带10b，这里的硬质口罩为塑料外壳制成，两耳部延伸带处设置有耳部佩戴口10b-1，在图33中，该包布结构内部示出了基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，该口罩包裹在基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩外部后，可以将基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩佩戴于人体的口鼻区域，由于包布结构单独与基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的配合容易出现佩戴稳定性不足的问题，例如基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩与包布结构之间出现位置滑移等，该结构增设了佩戴稳定机构。

参见图34，硬质口罩表面安装有4个柔性扣10-1可以作为内固定件来满足装配需要以及佩戴稳定性需要，而在包布结构设置与之配套的包布卡口，柔性扣分为两组，其中一组对称分布于硬质口罩的鼻翼侧壳体、另一组对称分布于硬质口罩的鼓腮部，这样可以有效形成装配固定支点来满足两结构件之间的稳定性。

需要指出的是，参见图35，该柔性扣具有安装于硬质口罩表面的方形柔性扣固定座10-1a、设置于该柔性扣固定座的圆柱状柔性扣颈10-1b、设置于柔性扣颈的圆形柔性扣头 10-1c，该柔性扣头的边缘设置有圆弧形倒角结构，方便将柔性扣头置入与之配套的包布卡口中，包布结构前包覆体内设置有与柔性扣匹配的包布卡口，作为一种示例，参见图36，在布料上形成有一个构成包布卡口的囊袋结构，该囊袋结构与柔性扣紧配合安装，囊袋结构的入口大体上小于柔性扣头，由于布料具有一定的形变能力，并且，柔性扣头也具有形变能力，可以利用挤压等方式让柔性扣的柔性扣头进入到囊袋结构中。值得一提的是，对于该囊括结构的进一步改进在于，参见图37，囊袋结构处设置有包布卡口塑形外壳10-2，该包布卡口塑形外壳例如可以是塑料壳、金属壳。柔性扣的柔性扣固定座10-1a可以通过胶粘结构等形式固定于硬质口罩。由于基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩具有外壳4，可以在外壳设置一个柔性扣安装凹槽，这样可以增加柔性扣安装的稳定性。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，其包括：

与人体面部轮廓匹配的内壳，其具有一个由隆起部限定而成的腔体，该腔体容纳鼻部以及口部，所述内壳的翻折边缘安装有让口罩紧密贴合于人体面部而不产生间隙的柔性亲肤材料体，所述内壳的隆起部设置有对应于人体鼻部的呼吸入口，隆起部设置有供人体呼出气体的呼吸出口；

安装于所述内壳的中壳，其与内壳呼吸出口对应位置处设置有出气阀座，所述出气阀座上部设置有与呼吸入口对应的阵列孔式进气口，所述出气阀座设置有出气阀，围绕所述阵列孔式进气口设置气流导向翼安装部；

安装于中壳的外壳，其设置有离子网过滤系统搭载口，所述中壳具有与离子网过滤系统搭载口对应的离子网过滤系统搭载区，所述外壳的左下部和右下部分别与中壳形成翼腔，两个翼腔之间通过外壳的下内折壁形成有呼吸气体外输出腔，所述呼吸气体外输出腔上部设置有腔室隔离板，所述外壳的底部设置有充电模块安装部；

安装于离子网过滤系统搭载区的离子网过滤系统，其包括设置于外壳三角区的导电性滤棉、设置于气流导向翼安装部的气流导向翼、设置于气流导向翼的两个侧翼处且与导电性滤棉配合的侧翼电极组件、设置于气流导向翼上壳的离子发生电极，所述导电性滤棉围绕气流导向翼分布，所述气流导向翼的翼板设置有作为气流导向入口以及侧翼电极组件处尖端电极工作口的若干气流导向翼孔；

安装于外壳的盖片，其具有覆盖离子网过滤系统搭载口且让腔室隔离板的上方区域形成上工作腔室的上盖部以及局部覆盖于所述呼吸气体外输出腔室的下盖部，所述下盖部下方为呼吸气体外输出腔室的呼吸气体输出口，所述盖片设置有空气输入口；

分别安装于所述翼腔的电源模块、高压板及控制板模块，所述高压板及控制板模块连接于电源模块、离子网过滤系统；

安装于充电模块安装部的充电模块，其连接于电源模块；

设置于外壳的口罩佩戴装置。

2.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述导电性滤棉呈扇形分布，所述盖片设置有与扇形分布的导电性滤棉配合的扇形进气区，该扇形进气区设置有N个空气输入口。

3.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述腔室隔离板和/或气流导向翼安装部设置有密封组件。

4.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述导电性滤棉的侧翼与气流导向翼的侧翼之间具有间隔区。

5.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述离子发生电极与侧翼电极为整体式结构而连接于高压板，所述离子发生电极具有与阵列孔式进气口中各个进气口对应的尖端电极。

6.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述阵列孔式进气口所在区域为一个曲面结构，在该曲面结构处分布有多圈周向布置的曲面进气口，相邻两圈曲面进气口中，内圈的曲面进气口的孔径小于外圈的曲面进气口的孔径。

7.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述气流导向翼安装部包括围绕阵列孔式进气口的内圈围护侧壁、设置于内圈围护侧壁外部的Ω型外圈围护侧壁，所述Ω型外圈围护侧壁的头部与内圈围护侧壁之间形成有卡接凹槽。

8.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述气流导向翼包括：

由周向围护壳、设置于周向围护壳一侧开口处的顶壳构成的气流导向翼上壳，所述气流导向翼的周向护壳设置有卡接凸起，所述气流导向翼安装部的卡接凹槽设置有与卡接凸起配合的卡接口，该气流导向翼上壳的开口朝向阵列孔式进气口；

设置于气流导向翼上壳两侧且对称分布的气流导向侧翼，气流导向侧翼具有自气流导向翼上壳周向围护壳向外延伸的上翼面、设置于上翼面远离中壳端的侧翼面，气流导向翼孔设置于靠近上翼面与侧翼面转折位置；

设置于两气流导向侧翼之间的中间连接体，其上部延伸至气流导向翼上壳的顶壳处，由中间连接体、两气流导向侧翼的侧翼面共同形成下翼撑面；

在位于两气流导向侧翼之间的周向围护壳部分设置有气流导向壁孔。

9.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的进气通路为迷宫型通道。

10.根据权利要求8所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述下翼撑面设置有侧翼电极组件安装部，所述侧翼电极组件安装部的下部紧贴所述腔室隔离板。

11.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述外壳具有围绕离子网过滤系统搭载口的外壳上内折壁，所述外壳上内折壁与外壳下内折壁共同形成外壳的内折壁，所述外壳内折壁与外壳表面的相邻位置布置有台阶状扣接部，所述盖片的边缘设置有与外壳所设台阶状扣接部配合的搭接部。

12.根据权利要求11所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述外壳设置有盖片可拆卸式机构，所述外壳所设的盖片可拆卸式机构包括：

设置于内折边的顶部的盖片扣接口，盖片的上部设置有与盖片扣接口配合的盖片扣接咬合片；

设置于腔室隔板中部的限位下凸起，所述盖片的内侧设置有与限位下凸起配合的限位卡片；

设置于外壳下内折壁处的卡接片，所述盖片的下盖部设置有与卡接片配合且带凹槽的锁块。

13.根据权利要求11所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述口罩佩戴装置为包布结构或者带式结构。

14.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述导电性滤棉注塑成型于外壳。

15.根据权利要求1所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，所述腔室隔离板处设置有隔离板结构强度增强板，所述隔离板结构强度增强板具有弧形上边缘以及对称分布于弧形上边缘的两个侧倾斜边缘，Ω型外圈围护侧壁的两侧倾斜部与隔离板结构强度增强板之间形成有气流导向侧翼卡紧槽一。

16.根据权利要求1-15任一项所述的基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩，其特征在于，基于离子网过滤系统的高效低阻型口罩的内壳、中壳、外壳、盖片、气流导向翼各自采用一体注塑成型后再组装构成口罩。

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