CN113952643B - 仿生控温减湿口罩 - Google Patents

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Abstract

一种仿生控温减湿口罩，属于医用防护口罩技术领域，包括普通医用口罩、垫片、保温隔热涂层和特斯拉阀群，普通医用口罩为细菌过滤效果大于等于95％的医用口罩，垫片置于普通医用口罩内部，仿生保温隔热涂层和特斯拉阀群均设置在垫片上，保温隔热涂层的材质为仿北极熊毛发。本发明基于普通医用口罩，有良好的防护性能；通过设置仿北极熊毛发的仿生保温隔热涂层，调控口罩内侧的温度，防止呼出气体的液化；采用的垫片利用物理原理延长了呼出气体的降温时间，减少水蒸气液化，从根本上减少了内侧出水情况的发生，同时附加吸水物质，进一步的保障了口罩内侧干燥性；而且巧妙利用了特斯拉阀的单向流通性，使吸入气体不被添加的特斯拉阀影响。

Description

仿生控温减湿口罩
技术领域
本发明涉及医用防护口罩技术领域，具体为一种仿生控温减湿口罩。
背景技术
现在普遍使用的口罩的过滤层一般为三层非织造布，内层为防粘非织造布，贴合皮肤使佩戴舒适，具有一定的吸湿作用，中间层是熔喷聚丙烯非织造布，是核心部件，起主要的过滤防护作用，外层为防粘非织造布，有阻水作用，可防止飞沫，以及过滤较大颗粒。但内层的防粘非织造布不具备对流过气流的温度调控能力，使得其在寒冷气候条件下被使用无法产生较好的吸湿效果，导致口罩内部水蒸气液化，产生大量水珠，使得人们在佩戴口罩时十分的不适，并且严重影响了熔喷聚丙烯非织造布的过滤防护性能。
文献调研表明，现有的气阀型、吸湿材料型等防湿减湿口罩均无法较好地兼顾保护性、防湿性及透气性。
发明内容
为了解决现有技术中的防湿减湿口罩无法兼顾其保护性、防湿性及透气性的问题，本发明提出一种基于生物启发的仿生控温减湿口罩。
一种仿生控温减湿口罩，包括普通医用口罩、垫片、仿生保温隔热涂层和特斯拉阀群；普通医用口罩为细菌过滤效果大于或等于95％的医用口罩；垫片置于普通医用口罩内部；仿生保温隔热涂层和特斯拉阀群均设置在垫片上。
所述仿生保温隔热涂层的材质为仿北极熊毛发。
所述仿生保温隔热涂层设置在垫片内表面。
所述垫片的内表面为贴合人体面部的流线型，对呼出的气体导流以便于降温。
所述垫片的内表面附有吸水物质。
所述特斯拉阀群设置在垫片中部，特斯拉阀群是由若干特斯拉阀构成，特斯拉阀在吸入气体方向导流，为正流向，在呼出气体方向不导流，为反流向。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
1、本发明基于普通医用口罩，有良好的防护性能。
2、本发明通过设置仿北极熊毛发的仿生保温隔热涂层，通过仿生设计和最优材料选择，调控口罩内侧的温度。
3、本发明采用的垫片利用物理原理最大程度上延长了湿热气体的降温时间，降低了气体与外界的温差，减少了水蒸气液化，从根本上减少了内侧出水情况的发生；同时利用化学原理，使用吸水物质，进一步的保障了口罩内侧的干燥性。
4、本发明巧妙利用了特斯拉阀的单向流通性，使吸入气体不被添加的特斯拉阀影响；同时，呼出气体难以直接通过它，使得呼出气体按既定轨迹流动且呼出气体的热量能存储在口罩内部，有利于保持口罩内侧温度，从而防止呼出气体的液化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的垫片结构示意图；
图3为本发明的垫片截面示意图；
图中，1-普通医用口罩；2-垫片；3-仿生保温隔热涂层；4-特斯拉阀群；5-特斯拉阀。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种仿生控温减湿口罩，包括普通医用口罩1、垫片2、仿生保温隔热涂层3和特斯拉阀群4；普通医用口罩1为细菌过滤效果大于或等于95％的医用口罩；垫片2置于普通医用口罩1内部鼻部出气口位置，可以迅速导流呼出气体；仿生保温隔热涂层3和特斯拉阀群4均设置在垫片2上。
所述仿生保温隔热涂层3的材质是仿北极熊毛发。
所述仿生保温隔热涂层3设置在垫片2内表面。
所述垫片2的内表面附有吸水物质。
所述特斯拉阀群4设置在垫片2中部，特斯拉阀群4是由若干特斯拉阀5构成，特斯拉阀5在吸入气体方向导流，为正流向，在呼出气体方向不导流，为反流向。
本发明的工作过程：
当气体经鼻腔处呼出时，被特斯拉阀群4阻碍，无法穿过垫片2直接接触外部寒冷环境，即不会因温差过大而立即液化；当气体经鼻腔处呼出时，首先接触的是垫片2。
所述垫片2为贴合面部的流线型垫片，垫片2导流呼出气体，使气体在导流路线中逐渐降温；气体在流经导流路线时，仿生保温隔热涂层3抑制了气体热量的外溢，控制了口罩内部导流通道的温度，减小了气体与所述垫片2的温差，减少了气体液化。
仿生保温隔热涂层3控制了口罩内部导流通道的温度，使得气体的温度逐渐降低，当气体接触到普通医用口罩1时，呼出气体与外部寒冷环境温差大幅减小，以达到减少气体液化的目的。
吸入气体时，外部寒冷气体可以经由普通医用口罩1、所述特斯拉阀群4直接进入鼻腔，既控制了口罩内部的温度，也避免了因垫片存在而产生的透气性差的问题。

Claims (2)

1.一种仿生控温减湿口罩，其特征在于：包括普通医用口罩（1）、垫片（2）、仿生保温隔热涂层（3）和特斯拉阀群（4）；垫片（2）置于普通医用口罩（1）内部鼻部出气口位置，仿生保温隔热涂层（3）和特斯拉阀群（4）均设置在垫片（2）上；
所述仿生保温隔热涂层（3）的材质是仿北极熊毛发；
所述仿生保温隔热涂层（3）设置在垫片（2）内表面；
所述垫片（2）的内表面附有吸水物质；
所述特斯拉阀群（4）设置在垫片（2）中部；
所述特斯拉阀群（4）是由若干特斯拉阀（5）构成，特斯拉阀（5）在吸入气体方向导流，为正流向，在呼出气体方向不导流，为反流向。
2.根据权利要求1所述的一种仿生控温减湿口罩，其特征在于：所述普通医用口罩（1）为细菌过滤效果大于或等于95%的医用口罩。
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