CN113350713B - 一种用于口罩的换气装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于口罩的换气装置，包括壳体，设有相互连通的容纳腔、进风口和出风口，所述壳体具有进风端和出风端，所述进风口和所述出风口分别位于所述进风端和所述出风端；电动风扇，安装于所述容纳腔内且位于所述进风端；夹扣，与所述壳体连接，所述夹扣用于夹持口罩。本发明具有结构紧凑，体积较小，厚度较薄，防止口罩边缘漏气；通过夹扣固定在任意一种口罩上使用；通过风道聚风，使风力更大的优点。

Description

一种用于口罩的换气装置

技术领域

本发明涉及呼吸防护用品技术领域，尤其是指一种用于口罩的换气装置。

背景技术

在某些情况下，人们需要佩戴口罩以防止空气中的灰尘、细菌或病毒经呼吸系统进入体内，从而保持身体健康。口罩通常在人的脸部包围形成呼吸空间，由于口罩的阻挡，口罩外面的新鲜空气难以进入呼吸空间，呼吸空间内的浑浊空气难以排出口罩外面，用户呼吸较为困难，并且随着气温的升高，长时间佩戴口罩会使人感到闷热，口罩影响了用户的呼吸舒适性。

为了优化现有口罩透气性差、闷热的问题，申请号CN202110014779.2的中国专利文件提出了一种电动呼吸阀口罩，包括电动呼吸阀、无纺布和耳带绳；所述电动呼吸阀安装于所述无纺布上，所述耳带绳穿设于所述无纺布上；所述电动呼吸阀包括阀体、上盖、下盖、电池、电路板、充电指示灯、充电插口、散热风扇和风扇罩；所述电路板和所述散热风扇固定于所述阀体上，所述散热风扇位于所述阀体的首端；所述电池固定于所述电路板的上方，所述充电插口设置于所述阀体的尾端；将此电动呼吸阀设置于无纺布上，通过耳带绳将电动呼吸阀口罩戴在脸上，通过开动散热风扇实现主动换气，并且保证装置的散热效果，通过充电插口实现续航；但该技术无法适配其他的口罩，在目前的新冠疫情影响下，长期使用同一个口罩，容易感染病毒，有害身体健康。

发明内容

本发明的一个目的是提供解决上述问题的一种用于口罩的换气装置。

为实现上述发明目的，本发明通过下列技术方案来实现：

一种用于口罩的换气装置，包括：壳体，设有相互连通的容纳腔、进风口和出风口，所述壳体具有进风端和出风端，所述进风口和所述出风口分别位于所述进风端和所述出风端；电动风扇，安装于所述容纳腔内且位于所述进风端；夹扣，与所述壳体连接，所述夹扣用于夹持口罩，以适配不同的口罩使用。

作为优选，所述壳体呈扁平状，具有位于不同位置的夹持面和贴合面，所述夹扣至少部分位于所述夹持面的外侧，使用时所述夹持面和夹扣分别夹持在口罩的内外两侧，使所述壳体位于口罩的内侧，并通过所述贴合面与人脸贴合，加速口罩内空气循环，且减小壳体厚度，防止口罩凸起过高导致口罩与人脸之间漏气。

作为优选，所述贴合面为平面或与人脸相吻合的弧面，提高使用舒适度，还可防止使用时口罩边缘漏气。

作为优选，所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳的顶面形成所述夹持面，所述下壳的底面形成所述贴合面，所述上壳和所述下壳围设形成容纳腔，所述容纳腔内安装电动风扇和电控装置，夹持面和贴合面分别贴合口罩内侧和人脸，减小产品使用厚度。

作为优选，所述上壳和/或所述下壳设有隔筋，所述隔筋将所述容纳腔分隔为用于安装所述电动风扇的风腔和用于安装所述电控装置的电路腔，所述风腔和所述电路腔之间阻隔空气流动，使空气在风腔内流动，风更加集中。

作为优选，所述风腔设有相连通的第一风道和第二风道，所述第一风道设有进风口和电动风扇，所述第二风道呈狭长状，且两个端部分别设有拐角和出风口，所述第二风道的延伸方向至少部分与所述电动风扇的旋转路径相切，并在所述拐角的作用下将所述电动风扇产生的风引导至所述第二风道，将产生的风聚集至第二风道，防止壳体或隔筋削弱风力。

作为优选，所述电动风扇上方的夹持面上设有进风端，所述进风端设有防止口罩与所述电动风扇接触的挡盖，所述挡盖上或所述挡盖与所述夹持面之间设置进风口，且所述挡盖与所述夹持面齐平或突出于所述夹持面，进风口靠近口罩内边缘，加快外界空气的流入。

作为优选，所述第二风道位于所述壳体和隔筋之间，所述壳体和/或所述隔筋为弧形结构并用于限定所述第二风道的形状，使所述第二风道远离所述第一风道方向逐渐变小；

作为优选，所述出风口设置于所述壳体的侧壁上，所述侧壁和/或隔筋为弧形结构并限定所述第二风道的形状，所述侧壁朝向所述隔筋弯曲并最终相交，使风进一步聚集，从而使出风口的风力更大。

作为优选，所述电控装置包括电路板和电池，所述电路板和所述电池均安装于所述电路腔内，所述隔筋设有穿线缺口，所述电路板电连接按键和USB接口，所述壳体设有分别供所述按键和所述USB接口露出的按键孔和接口孔，以控制电动风扇的运转。

作为优选，所述电动风扇包括风叶、转轴、轴套和驱动器，所述轴套固定安装于所述下壳，所述转轴穿设于所述轴套，所述风叶与所述转轴固定连接，所述驱动器安装于所述下壳，所述驱动器与所述风叶连接并用于驱动所述风叶转动；

作为优选，所述电动风扇还包括卡环和密封圈，所述驱动器包括相互配合的马达和磁环，所述马达固定安装于所述下壳，所述磁环与所述风叶固定连接，所述转轴的一端与所述风叶连接，另一端与所述卡环连接，所述轴套位于所述风叶和所述卡环之间，所述密封圈套设于所述转轴且位于所述风叶和所述轴套之间，电动风扇运转更加稳定。

本发明的有益效果包括：与现有技术相比，夹扣的设置，使换气装置可适配大部分的口罩使用；换气装置整体结构紧凑，体积较小，厚度较薄，防止口罩边缘漏气，导致病毒入侵；贴合面的设置，使用更加舒适；进风口的位置设置，加速外界空气流入口罩内，且隔筋、特殊形状的风道的设计，使出风口吹出的风力更大。

附图说明

图1是本发明换气装置整体示意图。

图2是本发明换气装置爆炸示意图。

图3是本发明换气装置剖面示意图。

图4是本发明下壳的俯视状态示意图。

图5是本发明下壳整体示意图。

图6是本发明上壳整体示意图。

图7是本发明夹片整体示意图.

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明的保护范围。

本发明说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元、过程、系统、产品或设备不必限于清楚的列出哪些过程、系统、产品或单元，而是可包括没有清楚列出的或对于这些单元、过程、产品或设备固有的其他单元或者过程等。

本发明说明书和权利要求书及上述附图中的术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套设”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。当安装方式被描述为“相连”或者“连接”等词语时，可以是直接相连也可以通过居中组件间接相连。如无相反提示，一部件“设有”、“设于”、“设在”、“连接”另一组件，并不排除该两组件为一体结构。

此外，空间上相对的术语，诸如底部、顶部等可被用来描述一个元件和/或特征与另外(一个或多个)元件和/或(一个或多个)特征的关系，例如在附图中所示出的。将理解的是，空间上相对的术语意在涵盖除去附图中绘出的朝向之外设备在使用和/或操作中的不同朝向。例如，如果附图中的装置被翻转过来，则被描述为“前”面的元件可以被定向为在其它元件或特征“后面”。设备可以以其它方式定向(如，旋转90度或按照其他朝向)并且本文使用的空间上的相对的描述被相应地做出解释。

参见图1-7，一种用于口罩的换气装置100，包括壳体10、电动风扇20和夹扣30，壳体10设有相互连通的容纳腔、进风口101和出风口102，其中，壳体10具有进风端和出风端，进风口101和出风口102分别位于进风端和出风端，电动风扇20安装于容纳腔内且位于进风端，夹扣30与壳体10连接，以将壳体10可拆卸的固定在口罩上。

优选的，壳体10呈扁平状，具有位于不同位置的夹持面110和贴合面120，夹扣30至少部分位于夹持面110的外侧，使用时夹持面110和夹扣30分别夹持在口罩的内外两侧，并保持壳体10位于口罩的内侧，贴合面120与人脸贴合，由于口罩使用的特殊性，需要将口罩的各边缘与人脸贴合，空气仅能从口罩内的纤维间隙里流过，才能阻隔空气里的病毒，因此，当换气装置100安装在人脸和口罩之间时，换气装置100的体积应尽可能的小，以防止口罩边缘悬空，进而防止漏风，壳体10扁平状设计，指壳体10的长、宽、高的其中一个的尺寸远小于另外一个或两个的尺寸，本实施例中，换气装置100的高度远小于长和宽的尺寸，并在上下两个表面设置夹持面110和贴合面120，夹持面110在夹扣30的作用下与口罩内表面贴合，贴合面120与人脸贴合，以减小换气装置100在口罩内的凸起高度，防止口罩边缘漏气，贴合面120还可以设置为平面或与人脸相吻合的弧面，在防止漏气的同时还能提高使用舒适度。

壳体10包括上壳11和下壳12，上壳11的顶面形成夹持面110，下壳12的底面形成贴合面120，上壳11和下壳12围设形成容纳腔，容纳腔内安装电动风扇20和电控装置40，上壳11和下壳12之间扣合固定，上壳11的顶面和侧面之间，下壳12的底面和侧面之间均通过弧面过渡，使外壳10整体边角处更加圆滑，与人脸接触时更加舒适，具体的，下壳12的上端设有竖直的围框122，围框122的外侧设有卡槽123，上壳11的下端设有竖直的卡固段112，卡固段112的内表面设有卡扣113，安装时，卡固段112围合在围框122的外侧，卡扣113卡入卡槽123内固定，并且上壳11设有撑杆114，撑杆114与卡固段112共同夹持围框122，使围框122与卡固段112之间相贴合，防止空气从上壳11和下壳12之间的连接处流过，在其他实施例中，还可改变围框122、卡固段112、卡槽123或卡扣113的位置，或者，在上壳11和下壳12之间设置胶水以增加密封性，或者，还可以将上壳11和下壳12通过螺丝固定等。

上壳11和/或下壳12设有隔筋121，隔筋121将容纳腔分隔为用于安装电动风扇20的风腔103和用于安装电控装置40的电路腔104，风腔103和电路腔104之间通过隔筋121阻隔空气流动，本实施例中，电动风扇20和电控装置40固定安装在下壳12上，电动风扇20和电控装置40之间设有隔筋121，隔筋121与下壳12一体成型设置，隔筋121的端部高于围框122的高度，在上壳11和下壳12安装后抵顶在上壳11的内表面，隔筋121上还设有供电线穿过的穿线缺口124，优选的，穿线缺口124包括第一缺口1241和第二缺口1242，第一缺口1241仅能容纳电线穿过，第二缺口1242由第一缺口1241向上延伸设置，使得电线两端连接至电控装置4和电动风扇20后可由上至下从第二缺口1242进入至第一缺口1241内安装，第二缺口1242的宽度大于第一缺口1241的宽度，以便于电线的安装，并且，上盖11还设有第二隔筋115，第二隔筋115的尺寸与第二缺口1242相适配，在上壳11和下壳12安装后，第二隔筋115插入至第二缺口1242上，将风腔103和电路腔104隔断，在其他实施例中，还可将隔筋121设置在上壳11上，或者是上壳11和下壳12均设有隔筋121，安装时两个隔筋121的端部相贴。

上述实施例中，风腔103设有相连通的第一风道1031和第二风道1032，第一风道1031设有进风口101和电动风扇20，第二风道1032呈狭长状，且两个端部分别设有拐角105和出风口102，第二风道1032的延伸方向至少部分与电动风扇20的旋转路径相切，并在拐角105的作用下将电动风扇20产生的风引导至第二风道1032。

如图4所示，第一风道1031呈圆形，整体位于下壳12的右侧，电动风扇20安装在第一风道1031的圆心处，电动风扇20运转时逆时针旋转，第二风道1032沿下壳12的前侧边缘设置，电路腔104设置在电动风扇20的左侧，隔筋121在第一风道1031上呈弧形，且与电动风扇20之间具有间隙，以供电动风扇20转动，隔筋121在第二风道1032上至少部分呈与下壳12轮廓平行的直线形，且第二风道1032位于第一风道1031的水平切线上，当电动风扇20逆时针旋转时，在壳体10和隔筋121的阻挡作用下，风流动至第二风道1032，第二风道1032与第一风道1031的相切设置，使风在不受阻挡的从第二风道1032流过，隔筋121在第一风道1031和第二风道1032的连接处设有拐角105，拐角105朝向第一风道1031并减小电动风扇20与第一风道1031和第二风道1032的连接处的距离，以阻挡风经过连接处时重新进入第一风道1031内循环流动，使风在经过电动风扇20的旋转加速后进入第二风道1032。

本实施例中，拐角105包括导风部1051和挡风部1052，导风部1051由第二风道1032的隔筋121向第一风道1031方向延伸形成，挡风部1052由第一风道1031的隔筋121向第一风道1031的外轮廓顺时针延伸并与导风部1051固定连接，导风部1051和挡风部1052均与隔筋121一体成型。即导风部1051靠近第二风道1032设置，挡风部1052为弧形结构并靠近第一风道1031设置。

优选的，为了使出风口102吹出的风更加聚集，本实施例中，第二风道1032位于壳体10和隔筋121之间，壳体10和/或隔筋121为弧形结构并用于限定第二风道1032的形状，使第二风道1032远离第一风道1031方向逐渐变小，并且，出风口102设置于壳体10的侧壁上，侧壁和/或隔筋121为弧形结构并限定第二风道1032的形状，且侧壁朝向隔筋121弯曲并最终相交，使得风在出风口102处时逐渐聚集。

优选的，出风端靠近电动风扇20一端的尺寸大于远离电动风扇20一端的尺寸。本实施例中，出风端设有至少两个出风口102，靠近电动风扇20一端的出风口102的孔径大于远离电动风扇20一端的出风口102的孔径。即越靠近电动风扇20的出风口102的孔径越大，越远离电动风扇20的出风口102的孔径越小，以提高越远离电动风扇20的出风口102处的风速。

在出风端，上壳11和下壳12均设有出风口102。出风端可以呈半圆形。出风口102设于出风端的背向按键43的一侧。如图6视角观察，出风口102位于壳体10的左下角。由此，用户可以将壳体10从口罩的右侧边缘插入所述呼吸空间内，夹扣30位于口罩的外侧，出风口102位于壳体10的下部，从出风口102出来的空气不会正对着鼻孔，从而可以改善换气装置100的使用舒适性。

本实施例中，电动风扇20上方的夹持面110设有进风端，进风端设有防止口罩与电动风扇接触的挡盖111，挡盖111凸出于夹持面110，且挡盖111与夹持面110之间设置进风口101，即挡盖111的侧面设置进风口101,使用时夹扣30与挡盖111的顶面之间形成夹持，可理解为挡盖111的顶面为夹持面110的一部分。在其他实施例中，还可以设置为，挡盖111的顶面设有也设置进风口101；或者是，挡盖111与夹持面110相齐平，挡盖111上设有进风口101或挡盖111与夹持面110之间设置进风间隙。

上述实施例中，电控装置40包括电路板41和电池42，电路板41和电池42均安装于电路腔104内，且上下层叠设置，电路板41上电连接风扇20、按键43、USB接口44和指示灯45，壳体10设有分别供按键43、USB接口44和指示灯光露出的按键孔430、接口孔440和灯孔450，通过USB接口44给电池42充电和与电路板41数据通讯；通过按键43控制电动风扇20的工作；通过灯孔450观察到电动风扇20的工作状态或电池42的电量信息。

上述实施例中，电动风扇20包括风叶21、转轴22、轴套23、驱动器24、卡环25和密封圈26。轴套23固定安装于下壳12，转轴22穿设于轴套23，风叶21与转轴22固定连接，驱动器24安装于下壳12，驱动器24与风叶21连接并用于驱动风叶21转动。风叶21通过转轴22可转动地安装于下壳12。轴套23可以减少转轴22受到的摩擦力。轴套23可以由铜合金制成。驱动器24与电路板41电连接。驱动器24包括相互配合的马达241和磁环242，马达241固定安装于下壳12，磁环242与风叶21固定连接，转轴22的一端与风叶21连接，另一端与卡环25连接，轴套23位于风叶21和卡环25之间，密封圈26套设于转轴22且位于风叶21和轴套23之间。马达241可以作为驱动器24的定子，驱动磁环242转动，继而带动风叶21转动。卡环25可以防止转轴22从轴套23中脱出。密封圈26可以防止轴套23含有的或轴套23下方的油类物质(例如润滑油)进入风叶21所在的区域而跟随空气进入人体内影响健康。在一些示例中，驱动器24也可以是现有的标准的电机。

优选的，夹扣30与壳体10连接，夹扣30用于夹持口罩。本实施例中，夹扣30包括悬臂31，悬臂31整体呈J形，一端固定连接在壳体10上，另一端位于夹持面110上方并向出风口102方向延伸，使用时夹扣30可以从口罩的左右两侧的边缘插入，通过悬臂31自身的弹性扣在口罩上，进风口101和出风口102均位于口罩包围脸部而形成的呼吸空间内，出风口102位于鼻孔和口腔附近。出风口102的开口方向沿远离进风口101的方向。容纳腔内的空气沿着从进风端到出风端的方向吹出，有利于提高空气流速。在其他实施例中，夹扣30还可设置为与可以转动连接的夹片32，夹片32的一端位于壳体10的侧部，另一端盖设在挡盖111或夹持面110上，夹片32的转轴上设有扭簧以提供夹持力。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于口罩的换气装置，其特征在于，包括：

壳体，设有相互连通的容纳腔、进风口和出风口，所述壳体具有进风端和出风端，所述进风口和所述出风口分别位于所述进风端和所述出风端；

电动风扇，安装于所述容纳腔内且位于所述进风端；

夹扣，与所述壳体连接，所述夹扣用于夹持口罩；

壳体呈扁平状，具有位于不同位置的夹持面和贴合面，所述夹扣至少部分位于所述夹持面的外侧，使用时所述夹持面和夹扣分别夹持在口罩的内外两侧，使所述壳体位于口罩的内侧，并通过所述贴合面与人脸贴合；

壳体包括上壳和下壳，上壳的顶面形成夹持面，下壳的底面形成贴合面，上壳和下壳围设形成容纳腔，容纳腔内安装电动风扇和电控装置，下壳的上端设有竖直的围框，围框的外侧设有卡槽，上壳的下端设有竖直的卡固段，卡固段的内表面设有卡扣，安装时，卡固段围合在围框的外侧，卡扣卡入卡槽内固定，并且上壳设有撑杆，撑杆与卡固段共同夹持围框，使围框与卡固段之间相贴合，防止空气从上壳和下壳之间的连接处流过。

2.根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于，所述贴合面为平面或与人脸相吻合的弧面。

3.根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于，所述上壳和/或所述下壳设有隔筋，所述隔筋将所述容纳腔分隔为用于安装所述电动风扇的风腔和用于安装所述电控装置的电路腔，所述风腔和所述电路腔之间阻隔空气流动。

4.根据权利要求3所述的换气装置，其特征在于，所述风腔设有相连通的第一风道和第二风道，所述第一风道设有进风口和电动风扇，所述第二风道呈狭长状，且两个端部分别设有拐角和出风口，所述第二风道的延伸方向至少部分与所述电动风扇的旋转路径相切，并在所述拐角的作用下将所述电动风扇产生的风引导至所述第二风道。

5.根据权利要求4所述的换气装置，其特征在于，所述电动风扇上方的夹持面上设有进风端，所述进风端设有防止口罩与所述电动风扇接触的挡盖，所述挡盖上或所述挡盖与所述夹持面之间设置进风口，且所述挡盖与所述夹持面齐平或突出于所述夹持面。

6.根据权利要求4所述的换气装置，其特征在于，所述第二风道位于所述壳体和隔筋之间,所述壳体和/或所述隔筋为弧形结构并用于限定所述第二风道的形状，使所述第二风道远离所述第一风道方向逐渐变小；

或者，所述出风口设置于所述壳体的侧壁上，所述侧壁和/或隔筋为弧形结构并限定所述第二风道的形状，所述侧壁朝向所述隔筋弯曲并最终相交。

7.根据权利要求3所述的换气装置，其特征在于，所述电控装置包括电路板和电池，所述电路板和所述电池均安装于所述电路腔内，所述隔筋设有穿线缺口，所述电路板电连接按键和USB接口，所述壳体设有分别供所述按键和所述USB接口露出的按键孔和接口孔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的换气装置，其特征在于，所述电动风扇包括风叶、转轴、轴套和驱动器，所述轴套固定安装于下壳，所述转轴穿设于所述轴套，所述风叶与所述转轴固定连接，所述驱动器安装于所述下壳，所述驱动器与所述风叶连接并用于驱动所述风叶转动；所述电动风扇还包括卡环和密封圈，所述驱动器包括相互配合的马达和磁环，所述马达固定安装于下壳，所述磁环与所述风叶固定连接，所述转轴的一端与所述风叶连接，另一端与所述卡环连接，所述轴套位于所述风叶和所述卡环之间，所述密封圈套设于所述转轴且位于所述风叶和所述轴套之间。

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