CN115666732B - 可穿戴空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴空气净化器，包括：头罩；空气净化器组件，配置为从其出口孔产生过滤后的气流；以及喷嘴组件，通过铰链组件连接到头罩，喷嘴组件包括用于从空气净化器组件的出口孔接收过滤后的气流的入口孔和用于从喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口。铰链组件配置为使得喷嘴组件能够相对于头罩在第一配置和第二配置之间移动，在第一配置中，过滤后的气流从空气出口喷射，在第二配置中，过滤后的气流不从空气出口喷射。

Description

可穿戴空气净化器

技术领域

本发明涉及一种可穿戴空气净化器。

背景技术

空气污染是一个日益严重的问题，多种空气污染物已知或被怀疑对人类健康有害。空气污染可能造成的不利影响取决于污染物的类型和浓度，以及暴露在污染空气中的时间长短。例如，高空气污染水平会导致直接的健康问题，如加重的心血管和呼吸系统疾病，而长期暴露在污染的空气中会产生永久性的健康影响，如肺活量损失和肺功能下降，以及疾病的发展，如哮喘、支气管炎、肺气肿，可能还有癌症。

在空气污染水平特别高的地方，许多人已经认识到将他们对这些污染物的暴露最小化的好处，因此已经开始佩戴面罩，目的是在空气到达嘴和鼻子之前过滤掉空气中存在的至少一部分污染物。也有各种尝试来开发可以由使用者佩戴但不需要覆盖佩戴者的嘴和鼻子的空气净化器。例如，存在各种设计的可穿戴空气净化器，其佩戴在佩戴者的颈部周围，并产生向上朝向佩戴者的嘴和鼻子的空气射流。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种可穿戴空气净化器，包括：头罩；空气净化器组件，配置为从其出口孔产生过滤后的气流；以及喷嘴组件，通过铰链组件连接到头罩，喷嘴组件包括用于从空气净化器组件的出口孔接收过滤后的气流的入口孔和用于从喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口，其中，铰链组件配置为使得喷嘴组件能够相对于头罩在第一配置和第二配置之间移动，在第一配置中，过滤后的气流从空气出口喷射，在第二配置中，过滤后的气流不从空气出口喷射。

根据本发明第一方面的可穿戴空气净化器可能主要是有益的，因为喷嘴组件通过铰链组件连接到头罩，铰链组件配置为使得喷嘴组件能够相对于头罩在第一配置和第二配置之间移动，在第一配置中，过滤后的气流从空气出口喷射，在第二配置中，过滤后的气流不从空气出口喷射。

特别地，喷嘴组件在第一和第二配置之间的移动可以确保当喷嘴组件处于正确的，例如第一配置时，气流仅从空气出口喷射到可穿戴空气净化器的佩戴者。这可以确保空气出口相对于佩戴者正确定位，以便输送过滤后的气流。当喷嘴组件处于第一配置时，由空气净化器组件产生的过滤后的气流仅可由喷嘴组件的入口孔接收。当喷嘴组件处于第一配置时，由空气净化器组件产生的过滤后的气流可能不会被喷嘴组件的入口孔接收。

空气净化器组件可以由头罩支撑。喷嘴组件然后可以通过铰链直接连接到空气净化器组件的出口孔，使得喷嘴组件间接连接到头罩。替代地，喷嘴组件可以通过铰链直接连接到头罩，并且通过连接到头罩的管道流体连接到空气净化器组件的出口孔。

喷嘴组件的空气出口可以包括可穿戴空气净化器的最终部件，过滤后的气流在被喷射给佩戴者之前穿过该最终部件。例如，在使用中，在喷嘴组件的空气出口的下游可能没有过滤后的气流通过的可穿戴空气净化器的部件，并且在使用中过滤后的气流可以从空气出口并因此从可穿戴空气净化器朝向佩戴者的嘴部和鼻部区域喷射。

喷嘴组件可以被构造成使得，可穿戴空气净化器位于佩戴者的头部上，喷嘴组件在佩戴者的面部前方延伸，例如使得空气出口位于佩戴者的嘴部区域和/或下鼻区域。喷嘴组件可以被构造成使得喷嘴组件在佩戴者的面部前方延伸，而不接触佩戴者的面部。这可以为佩戴者提供增加舒适性的布置，例如相对于喷嘴组件在使用中接触佩戴者面部的布置。喷嘴组件通常可以是细长的和弓形的。空气出口可以沿着喷嘴组件基本上位于中心。

当喷嘴组件处于第一配置时，喷嘴组件的入口孔可以与空气净化器组件的出口孔流体连通。例如，空气净化器组件可以设置在壳体内，出口孔可以形成在壳体中，并且喷嘴组件可以连接到壳体，使得在第一配置中，入口孔的外周与出口孔的外周基本重合。在第一配置中，入口孔可以与出口孔基本对齐。

当喷嘴组件处于第二配置时，喷嘴组件的入口孔可以不与空气净化器组件的出口孔流体连通。例如，喷嘴组件可以连接到壳体，使得在第二配置中入口孔与出口孔间隔开，其间具有间隙。在第二配置中，可以没有连接入口孔和出口孔的另外的部件。在第二配置中，入口孔的外周可以至少部分地与出口孔的外周不对准，例如完全不对准。

该可穿戴空气净化器可以包括用于检测喷嘴组件何时处于第二配置的传感器，以及用于响应于从传感器接收的传感器数据来控制空气净化器组件的操作以产生过滤后的气流的控制器，并且该控制器可以被配置为当喷嘴组件处于第二配置时禁止空气净化器组件的操作。这可能是有益的，因为当喷嘴组件处于第二配置时，它可以使空气净化器组件的操作停止，这可以节省能量并防止过滤后的气流的浪费。例如，空气净化器组件可以包括由控制器控制的气流发生器，并且当传感器数据指示喷嘴组件处于第二配置时，控制器可以停止气流发生器的运行。这可以减少气流发生器的电源消耗。

用于检测喷嘴组件何时处于第二配置的传感器可以包括近程传感器和接触传感器中的任何一种。例如，净化器组件壳体可以包括近程传感器，喷嘴组件可以包括近程传感器可检测的物体，并且传感器数据可以包括指示物体相对于近程传感器的距离的属性的测量值。当接近传感器对属性的测量超过预定阈值时，可以确定第二配置。预定阈值可以包括指示喷嘴组件和净化器组件壳体之间分离点的特性值，例如指示喷嘴组件的一部分不再能被确定为与净化器组件壳体接触的距离的特性值。传感器可以包括霍尔传感器，并且物体可以包括磁体。

该可穿戴空气净化器可以包括用于检测喷嘴组件何时处于第一配置的传感器，以及用于响应于从传感器接收的传感器数据来控制空气净化器组件的操作以产生过滤后的气流的控制器，并且该控制器可以配置为仅在喷嘴组件处于第一配置时操作空气净化器组件。这可能是有益的，因为它可以确保仅在喷嘴组件处于第一配置时产生过滤后的气流。例如，空气净化器组件可以包括由控制器控制的气流发生器，并且气流发生器的操作可以仅在传感器数据指示喷嘴组件处于第一配置时由控制器启动。这可以减少气流发生器的电源消耗。

用于检测喷嘴组件何时处于第一配置的传感器可以包括与用于检测喷嘴组件何时处于第二配置的传感器相同的传感器，以及控制器。控制器可以控制空气净化器组件的操作，以响应于指示从第二配置返回到第一配置的传感器数据自动重新开始过滤后的气流的产生，或者可以需要用户输入来重新开始过滤后的气流的产生。

该可穿戴空气净化器可以包括扬声器组件和扬声器控制器，并且该扬声器控制器可以被配置为当喷嘴组件处于第一配置时以第一模式操作扬声器组件，并且当喷嘴组件处于第二配置时以第二模式操作扬声器组件。例如，扬声器控制器可以在第一模式下操作扬声器组件来提供音频输出和/或噪声消除，并且可以在第二模式下操作扬声器组件来暂停或停止音频输出和/或噪声消除。当喷嘴组件处于第一配置时，这可以通过仅操作扬声器组件来提供音频输出和/或噪声消除来提供节能。

喷嘴组件通过铰链组件连接到头罩，使得喷嘴组件在从第一配置移动到第二配置时远离头罩移动，例如通过枢转/旋转运动。当从第一配置移动到第二配置时，喷嘴组件可以远离头罩移动，使得喷嘴组件和头罩之间形成的角度在运动期间增加。例如，当从第一配置移动到第二配置时，喷嘴组件可以相对于佩戴者的头部沿大致向下的方向移动。因此，当从第一配置移动到第二配置时，喷嘴组件可以相对于头罩下降。这可能是有益的，因为它可以使佩戴者能够降低喷嘴组件，以允许他们的嘴和鼻区域可见，例如有助于说话，同时确保过滤的气流不会从喷嘴组件喷出。铰链组件可以布置成使得喷嘴组件在使用中可以在平行于佩戴者的矢状面的平面内相对于头罩移动。

喷嘴组件可以通过棘爪保持在第一配置，棘爪例如是可以由佩戴者致动的棘爪，以使喷嘴组件释放，从而在第一和第二配置之间运动。这可能是有益的，因为它可以确保喷嘴组件仅在佩戴者选择这样做时才从第一配置释放。棘爪可以用足够的力将喷嘴组件保持在第一配置，使得喷嘴组件在使用中在喷嘴组件接收的过滤后的气流的力的作用下不会相对于头罩移动。

当佩戴者佩戴头罩且喷嘴组件处于第一配置时，棘爪可以位于铰链组件上方。这可以有助于喷嘴组件相对于佩戴者以大致向下的运动从第一配置运动到第二配置。

棘爪可以包括第一磁性元件(例如磁体)和第二磁性元件(例如磁体)，第二磁性元件与第一磁性元件配合以将喷嘴组件可释放地保持在第一配置。这可能是有益的，因为磁性附接件可以允许佩戴者仅通过向喷嘴组件施加适当的力(例如，向下拉或向上推)而在第一和第二第一配置之间移动喷嘴组件，并且可提供相对坚固但低价的附接件形式。第一磁性元件可以包括磁体，第二磁性元件可以包括磁性材料，反之亦然。第一磁性元件可以设置在喷嘴组件上。然后，第二磁性元件可以由头罩固定地支撑。第二磁性元件可以设置在头罩本身上，或者可以由头罩间接支撑。特别地，第二磁性元件可以设置在由头罩支撑的另一个部件上。例如，空气净化器组件可以包括由头罩支撑的空气净化器壳体，然后第二磁性元件可以设置在空气净化器上。

棘爪可以包括卡子和卡子保持件，卡子保持件与卡子配合以将喷嘴组件可释放地保持在第一配置。这种布置可以提供简单的机械连接，其在使用中可以由佩戴者容易地释放。卡子和卡子保持器中的一个可以设置在喷嘴组件上。卡子和卡子保持器中的另一个可以由头罩固定地支撑。卡子和卡子保持器中的另一个可以设置在头罩本身上，或者可以由头罩间接支撑。特别地，卡子和卡子保持器中的另一个可以设置在由头罩支撑的另一个部件上。例如，空气净化器组件可以包括由头罩支撑的空气净化器壳体，并且卡子和卡子保持器中的另一个可以设置在空气净化器壳体上。

铰链组件可以包括彼此可旋转地连接的第一和第二部分，第一部分固定地连接到喷嘴组件和头罩中的一个，第二部分可释放地连接到头罩和喷嘴组件中的另一个。这可能是有益的，因为它可以使喷嘴组件与头罩分离，这可以例如允许容易地清洁喷嘴组件。可释放的连接例如可以包括磁性连接。

铰链组件的旋转范围可以被限制，使得喷嘴组件相对于头罩围绕铰链组件的运动被限制。例如，这可以防止喷嘴组件相对于头罩自由摆动，并防止无意中接触到使用者。

喷嘴组件可以包括通过第一铰链连接到头罩的第一端的第一端，以及通过第二铰链连接到头罩的第二相对端的第二相对端。因此，喷嘴组件的第一和第二端在第一和第二配置之间移动时是可移动的。如上所述，第一和第二铰链可以各自包括可旋转地相互连接的第一和第二部分。第一和第二铰链中的每一个都可以具有对应的棘爪，例如使得喷嘴组件可以通过第一和第二棘爪保持在第一配置。

喷嘴组件的第一端可以包括第一入口孔，例如前述的入口孔，喷嘴组件的第二端可以包括第二入口孔。

喷嘴组件可以直接或间接地连接到头罩的第一端和第二端。空气净化器组件可以包括连接到头罩的第一端的第一壳体部分和连接到头罩的第二端的第二壳体部分。然后，喷嘴组件的第一端可以通过第一铰链连接到空气净化器组件的第一壳体部分，喷嘴组件的第二端通过第二铰链连接到空气净化器组件的第二壳体部分。空气净化器组件可以包括用于提供第一股过滤后的气流的第一气流发生器和第一过滤器组件，以及用于提供第二股过滤后的气流的第二气流发生器和第二过滤器组件，第一气流发生器和第一过滤器组件设置在第一和第二气流发生器内，第二过滤器组件设置在第二壳体部分内。

空气净化器组件可以包括第一气流发生器和第一过滤器，用于向喷嘴组件的第一端提供第一股过滤后的气流，并且空气净化器组件可以包括第二气流发生器和第二过滤器，用于向喷嘴组件的第二端提供第二股过滤后的气流。这可能是有益的，因为第一和第二气流发生器可以在尺寸上分别小于能够输送相同总气流的单个气流发生器，并且可以在使用中对提供给佩戴者的过滤后的气流提供增强的控制，例如每个气流发生器被单独控制。如上所述，第一气流发生器和第一过滤器组件可以被支撑在头罩的第一端，而第二气流发生器和第二过滤器组件被支撑在头罩的第二相对端。

根据本发明的第二方面，提供了一种可穿戴的空气输送设备，包括：头罩；以及喷嘴组件，该喷嘴组件包括用于从空气净化器组件接收过滤后的气流的入口孔，以及用于从喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口；喷嘴组件通过铰链组件连接到头罩，使得喷嘴组件能够相对于头罩在第一和第二配置之间移动，其中，在使用中，在第一配置中，过滤后的气流从空气出口喷射，在第二配置中，过滤后的气流不从空气出口喷射。

根据本发明的第三方面，提供了一种可穿戴空气净化器，包括：头罩；空气净化器组件，该空气净化器被配置为产生过滤后的气流；以及喷嘴组件，包括用于接收来自空气净化器组件的过滤后的气流的入口孔，以及用于从喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口；其中喷嘴组件通过铰链组件可旋转地连接到头罩，并且可穿戴空气净化器包括可释放的棘爪，该棘爪抑制喷嘴组件相对于头罩的旋转，直到棘爪被释放。

根据本发明第三方面的可穿戴空气净化器主要是有益的，因为喷嘴组件通过铰链组件可旋转地连接到头罩，并且可穿戴空气净化器包括可释放的棘爪，该棘爪抑制喷嘴组件相对于头罩的旋转，直到棘爪被释放。特别地，可释放的棘爪可以确保在使用中喷嘴组件相对于空气头套的正确保持，直到被佩戴者释放。一旦被佩戴者释放，喷嘴组件可以相对于头罩旋转，这可以使佩戴者在使用中能够移动喷嘴组件，例如移动到佩戴者的嘴不被堵塞的位置，这可以有助于说话。

喷嘴组件可以通过铰链组件连接到头罩，使得当棘爪被释放时，喷嘴组件远离头罩从第一配置移动到第二配置。

在使用中，喷嘴组件可以在平行于佩戴者矢状面的平面内相对于头罩移动。

当佩戴者佩戴头罩时，棘爪可以位于铰链组件上方。

棘爪可以包括第一磁性元件和第二磁性元件，第二磁性元件与第一磁性元件配合以可释放地抑制喷嘴组件相对于头罩的旋转。

棘爪可以包括卡子和卡子保持件，卡子保持件与卡子配合以可释放地抑制喷嘴组件相对于头罩的旋转。

铰链组件可以包括彼此可旋转地连接的第一和第二部分，第一部分固定地连接到喷嘴组件和头罩中的一个，第二部分可释放地连接到头罩和喷嘴组件中的另一个。

铰链组件的旋转范围可以被限制，使得喷嘴组件相对于头罩围绕铰链组件的运动被限制。

喷嘴组件可以包括通过第一铰链连接到头罩的第一端的第一端，以及通过第二铰链连接到头罩的第二相对端的第二相对端。

空气净化器组件可以包括第一气流发生器和第一过滤器，用于向喷嘴组件的第一端提供第一股过滤后的气流，并且空气净化器组件可以包括第二气流发生器和第二过滤器，用于向喷嘴组件的第二端提供第二股过滤后的气流。

该可穿戴空气净化器可以包括扬声器组件和扬声器控制器，并且该扬声器控制器可以被配置为当喷嘴组件处于第一配置时以第一模式操作扬声器组件，并且当喷嘴组件处于第二配置时以第二模式操作扬声器组件。

该可穿戴空气净化器可以包括用于检测喷嘴组件何时处于第二配置的传感器，以及用于响应于从传感器接收的传感器数据来控制空气净化器组件的操作以产生过滤后的气流的控制器，并且该控制器配置为当喷嘴组件处于第二配置时禁止空气净化器组件的操作。

该可穿戴空气净化器可以包括用于检测喷嘴组件何时处于第一配置的传感器，以及用于响应于从传感器接收的传感器数据来控制空气净化器组件的操作以产生过滤后的气流的控制器，并且该控制器配置为仅在喷嘴组件处于第一配置时操作空气净化器组件。

根据本发明的第四方面，提供了一种可穿戴空气输送设备，包括：头罩；以及喷嘴组件，包括用于从空气净化器组件接收过滤后的气流的入口孔，以及用于从喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口；其中喷嘴组件通过铰链组件可旋转地连接到头罩，并且可穿戴空气净化器包括可释放的棘爪，该棘爪抑制喷嘴组件相对于头罩的旋转，直到棘爪被释放。

根据本发明的第五方面，提供了一种可穿戴空气输送设备，包括：头罩；以及喷嘴组件，包括用于接收气流的入口孔和用于从喷嘴组件喷射气流的空气出口；该喷嘴组件具有与头罩的可释放连接，当释放时，该连接允许喷嘴组件至少部分地与头罩分离。

该可穿戴空气输送设备可以包括用于检测喷嘴组件何时至少部分地与头罩分离的传感器。传感器可以配置为当传感器检测到喷嘴组件至少部分地与头罩分离时提供指示。该指示可以包括生成对应的输出。传感器可以配置为检测喷嘴组件何时完全连接到头罩。传感器可以配置为当传感器检测到喷嘴组件完全连接到头罩时提供指示。该指示可以包括生成对应的输出。传感器可以包括用于检测喷嘴组件的一部分与头罩的接近度的接近传感器。替代地，传感器可以包括接触传感器，用于检测喷嘴组件的一部分和头罩之间的接触。

在适当的情况下，本发明的各方面的优选特征可以等同地应用于本发明的其他方面。

附图说明

现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的可穿戴空气净化器的示意性前视图；

图2是图1的可穿戴空气净化器的示意性后下侧视图；

图3是图1的可穿戴空气净化器的横截面图，其中移除了喷嘴组件；

图4是图1的可穿戴空气净化器的示意性上部前视图，其中喷嘴组件被拆下；

图5是图1的可穿戴空气净化器的示意性侧视图，其中喷嘴组件处于第一配置；

图6是图1的可穿戴空气净化器的示意性侧视图，其中喷嘴组件处于第二配置；

图7a是根据本发明的喷嘴组件的连接器部分的第一实施例的示意图；

图7b是根据本发明的喷嘴组件的连接器部分的第二实施例的示意图；

图7c是根据本发明的喷嘴组件的连接器部分的第三实施例的示意图；和

图7d是根据本发明的喷嘴组件的连接器部分的第四实施例的示意图。

具体实施方式

在图1和图2中示意性地示出了一种可穿戴空气净化器，总体用10表示。

可穿戴空气净化器10包括头罩12、14、16、净化器组件42、44和喷嘴组件100。

该头罩具有耳机的形式，并且包括头带12以及连接到头带12的相应端部的第一壳体14和第二壳体16。头带12通常是细长且弓形的，并且被配置为在使用中覆盖佩戴者的头顶和佩戴者的头部两侧。第一壳体14和第二壳体16包括耳杯，例如通常用于所谓的“耳挂式”耳机的耳杯，其通常为半球形和中空形式。

头带12具有第一端部分18、第二端部分20和中央部分22。第一端部分18和第二端部分20中的每一个都通过延伸机构连接到中央部分22。每个延伸机构包括臂24，该臂24与第一端部分18和第二端部分20内部的齿接合，以形成棘轮机构，该棘轮机构使得佩戴者能够调节头带12的长度。为此，齿、齿和相对壁之间的间隔或者臂24本身可以具有足够的弹性以提供所需的保持力。

头带12的第一端部分18和第二端部分20各自包括中空壳体26。中空壳体26限定了用于在其中容纳一个或多个电池的电池盒。应当理解的是，电池可以从中空壳体26中取出，或者在正常使用时可以保留在中空壳体26中。在电池是可更换的并且旨在从中空壳体26移除的情况下，中空壳体26可以例如包括可释放的门或盖，以使得能够进入中空壳体26的内部。在电池是可再充电的并且在正常使用中旨在保持在中空壳体26内的情况下，中空壳体26或者实际上可穿戴空气净化器10的其他部件可以包括至少一个充电端口，以能够对电池进行再充电。

头带12的第一端部分18和第二端部分20分别连接到第一壳体14和第二壳体16。在一些示例中，头带12的第一端部分18和第二端部分20连接到第一壳体14和第二壳体16中的相应壳体，使得头带12的第一端部分18和第二端部分20与相应的第一壳体14和第二壳体16之间能够相对移动。如图1所示，旋转销28用于这种连接，但是本领域技术人员将会理解，其他形式的连接也是可能的。为了使头带的第一端部分18和第二端部分20的中空壳体26内的电池能够电连接到第一壳体14和第二壳体16内部的部件，旋转销28是中空的，例如以允许电线等从中穿过。

如图3所示，每个壳体14、16容纳扬声器组件32，并且包括环形衬垫34，该衬垫34被配置为围绕可穿戴空气净化器10的佩戴者的耳朵。扬声器组件32的细节与本发明无关，因此为了简洁起见，这里不再描述，但是本领域技术人员将会认识到，可以选择任何合适的扬声器组件。在使用中，容纳在第一壳体14和第二壳体16内的扬声器组件32被配置为从所有电池36、38接收电力。电力传输线路(未示出)在第一端部分18和第二端部分20之间穿过头带12，例如穿过中央部分22和臂24。这种布置增加了扬声器组件32之间功率分配的灵活性。在其他实施例中，容纳在第一壳体14和第二壳体16内的扬声器组件32可以被配置为从分别位于头带12的第一端部分18和第二端部分20中的电池36、38接收电能。例如，容纳在第一壳体14内的扬声器组件32可以被配置为由头带12的第一端部分18内的电池36供电，而容纳在第二壳体16内的扬声器组件32可以被配置为由头带12的第二端部分20内的电池38供电。

如图3所示，头罩的第一壳体14和第二壳体16还容纳空气净化器组件的过滤组件42和气流发生器44。每个壳体14、16还为空气净化器组件提供环境空气入口40和出口孔43。

由第一壳体14和第二壳体16中的每一个提供的环境空气入口40包括多个孔，空气可以通过这些孔由相应的气流发生器44吸入壳体14、16的内部。每个过滤器组件42在相应壳体14、16内设置在环境空气入口40和相应的气流发生器44之间。每个过滤器组件42包括一种或多种过滤材料，该过滤材料被选择成在使用中为佩戴者提供所需程度的空气过滤。

每个气流发生器44都包括电机驱动的叶轮，该叶轮从各自的环境空气入口40通过各自的过滤器组件42吸入空气，并通过分别由壳体14、16提供的空气净化器组件的各自的出口孔43输出空气。第一壳体14和第二壳体16中的气流发生器44被配置为从所有电池36、38接收电力。如上关于扬声器组件32所述，电力传输线路(未示出)穿过头带12。在其它实施例中，第一壳体14内的气流发生器44可以被配置为由头带12的第一端部分18内的电池36供电，而第二壳体16内的气流发生器44可以被配置为由头带12的第二端部分20内的电池38供电。

喷嘴组件100包括具有第一端106和第二端108的导管102。导管在第一端106和第二端108之间弯曲，使得导管102在形式上大致为弓形。第一端106和第二端108包括各自的第一连接器部分110和第二连接器部分112，它们连接到头罩的第一壳体14和第二壳体16中的相应壳体，这将在下文中更详细地描述。当喷嘴组件100连接到第一壳体14和第二壳体16，并且可穿戴空气净化器10被佩戴者佩戴时，喷嘴组件100被构造成在佩戴者的面部前方延伸，特别是在佩戴者的嘴部和下鼻区域，而不接触佩戴者的面部。

导管102具有空气出口120，该空气出口120由分布在喷嘴组件100的空气出口区域上的多个孔提供，如图所示，该空气出口区域由网限定。导管102的上表面和下表面包括向后延伸的气流引导件122，例如朝向限定在第一连接器部分110和第二连接器部分112之间的空隙延伸，并且用于在使用中朝向佩戴者面部的嘴部和鼻部区域引导从喷嘴组件100喷出的过滤后的气流。可以设想的是，气流引导件122可以由弹性可变形材料形成，以允许导管102的一些变形，并且使得在使用中与佩戴者的面部意外接触的情况下为佩戴者提供舒适性。

连接器部分110、112具有弯曲的端部，其被弯曲以匹配第一壳体14和第二壳体16的外表面。第一110和第二112连接器部分通常是中空的，并且具有入口孔114，当喷嘴组件100分别连接到第一壳体14和第二壳体16上并且处于第一配置时，入口孔114被配置为与出口孔43直接流体连通，出口孔43由第一壳体14和第二壳体16提供。例如，出口孔43和入口孔114之间可以没有部件。

连接器部分110、112包括磁性铰链116和磁性棘爪118，它们分别相对于第一壳体14和第二壳体16可旋转地连接并保持导管102。为此，第一壳体14和第二壳体16中的每一个都包括相应的上磁体124和下磁体126，上磁体124定位成接合磁性棘爪118，下磁体126定位成接合磁性铰链116。磁性铰链116的更多细节将在下文描述，但从图5和6中可以清楚地看出，磁性铰链116使得喷嘴组件100能够相对于第一壳体14和第二壳体16旋转。具体地，喷嘴组件100可以围绕磁性铰链116在图5所示的第一配置和图6所示的第二配置之间旋转。

在图5的第一配置中，喷嘴组件100完全连接到第一壳体14和第二壳体16，并通过上磁体124与磁性棘爪118的接合以及磁性铰链116与下磁体126的接合而保持就位。导管102的第一连接器部分110和第二连接器部分112的入口孔114基本上与由相应的第一壳体14和第二壳体16提供的出口孔43对齐并重合。当过滤后的气流由气流发生器44提供时，它能够穿过出口孔43，进入入口孔114，然后流过导管102到达空气出口120，在那里它被提供给佩戴者。

在使用中，在第一配置中，可穿戴空气净化器10位于佩戴者的头部上，使得第一壳体14和第二壳体16在佩戴者的耳朵上，并且喷嘴组件100在佩戴者的面部的嘴部和下鼻区域的前方延伸，而不接触佩戴者的面部。气流发生器44可被致动，以通过由第一壳体14和第二壳体16中的每一个提供的环境空气入口40、通过过滤器组件42吸入空气，并通过出口孔43将过滤后的气流排出到导管102的第一连接器部分110和第二连接器部分112的入口孔114中。过滤后的气流作为第一和第二股过滤后的气流穿过导管102，并从喷嘴组件100经由空气出口120输送给可穿戴空气净化器10的佩戴者。扬声器组件32可以向用户提供音频数据，例如以音乐等的形式，并且替代地或附加地，可以为由气流发生器44的操作引起的噪声提供噪声消除。

尽管这里描述了两个气流发生器44，每个气流发生器供给喷嘴组件100的一端，但是应当理解，在替代实施例中，可以仅提供单个气流发生器44，其可以供给喷嘴组件100的两端或一端。

当需要将喷嘴组件从图5的第一配置移动到图6的第二配置时，佩戴者可以手动地绕着磁性铰链116旋转喷嘴组件，抵抗并克服磁性棘爪118和上磁体124之间的吸引力，使得喷嘴组件100相对于佩戴者向下旋转(即，在平行于佩戴者的矢状面的平面内)，从而增加喷嘴组件100和头罩的第一壳体14和第二壳体16之间的角度。在图6的第二配置中，喷嘴组件100仅部分地连接到第一壳体14和第二壳体16，其中入口孔114与出口孔43间隔开且不对准，使得没有过滤后的气流穿过导管102到达佩戴者。

在一些实施例中，传感器128、气流发生器控制器130和扬声器组件控制器132设置在第一壳体14和第二壳体16中的至少一个中(在图3的第一净化器组件壳体14中示意性示出)。例如，传感器128可以是霍尔传感器，其被配置为感测喷嘴组件100的连接器部分110、112的磁性棘爪118。作为替代示例，传感器128可以是接触开关，当喷嘴组件100的连接器部分110、112完全连接到相应的壳体14、16时，该接触开关闭合。当传感器128检测到连接器部分110、112远离各自的壳体14、16的运动时，传感器128与气流发生器控制器130通信，该控制器控制两个气流发生器44以停止气流的产生。当喷嘴组件100不处于向佩戴者提供过滤后的气流的位置时，即当喷嘴组件100处于第二配置时，这可以通过阻止气流发生器44的操作来提供节能。此外，当传感器128检测到连接器部分110、112远离相应壳体14、16的运动时，传感器128与扬声器组件控制器132通信，该控制器控制两个扬声器组件32暂停或停止音频内容和/或噪声/抵消效果的产生。同样，这可以通过在喷嘴组件100处于第二配置时禁止扬声器组件32的操作来提供节能，例如当佩戴者想要说话时，喷嘴组件100下降。

尽管这里示出了具有单个传感器128，但是应当理解，可以设置两个传感器128，在喷嘴组件100的每一端设置一个。还应当理解，传感器数据可以使控制器130、132控制一个或多个相应的气流发生器44和扬声器组件32的操作。气流发生器控制器130可以响应于对喷嘴组件的第一配置的检测来自动控制气流发生器44，或者可能需要用户输入来开始气流的产生。还应当理解，可以在传感器128和控制器130、132之间，或者在控制器130、132和气流发生器44以及扬声器组件32之间提供适当的有线和/或无线通信，并且可以使用能够检测喷嘴组件100是处于第一还是第二配置的任何适当形式的传感器128。

喷嘴组件100和壳体14、16之间的连接由铰链提供，使得喷嘴组件100可相对于壳体14、16旋转，并且应当理解，可以提供任何铰链连接。在这里描述的实施例中，铰链是磁性铰链116，其固定地附接到喷嘴组件100的连接器部分110、112，并且经由下磁体126可释放地附接到相应的第一壳体14和第二壳体16。这种可释放的连接可以允许从第一壳体14和第二壳体16完全移除喷嘴组件100，这可以允许喷嘴组件100的清洁变得容易，并且可以允许当佩戴者不需要供应过滤空气时，将可穿戴空气净化器用作传统的耳机。

应当理解，磁性铰链116和下磁体126之间的附接强度可以大于磁性棘爪118和上磁体124之间的附接强度，使得能够绕磁性铰链116旋转，而不会在使用中意外移除喷嘴组件100。

合适的磁性铰链的示例可以在图7a-7c中看到。

在图7a的实施例中，每个磁性铰链116包括可旋转地安装在销或轴136上的圆柱形筒部分134。销136固定地连接到喷嘴组件100的相应连接器部分110、112，而筒部分134由磁性材料制成，并可以选择性地附接到头罩的第一壳体14和第二壳体16的下磁体126。

在图7b的实施例中，每个磁性铰链116包括通过叉形装置138可旋转地安装到喷嘴组件100的相应连接器部分110、112的筒部分134，筒部分134包括用于附接到壳体14、16的下磁体126的磁体140。叉形装置138和筒部分134之间的可旋转连接使得喷嘴组件100能够相对于壳体14、16旋转，同时筒部分134的磁体140使得喷嘴组件100能够选择性地连接到壳体14、16。

在图7c的实施例中，每个磁性铰链116包括可旋转地附接到连接器部分110、112的关节144的叶片部分142，叶片部分142包括用于附接到壳体14、16的下磁体126的磁体140。叶片部分142和关节144之间的可旋转连接使得喷嘴组件100能够相对于壳体14、16旋转，同时叶片部分142的磁体140使得喷嘴组件100能够选择性地连接到壳体14、16。

在这里描述的实施例中，磁性铰链116的旋转范围可以被限制，使得喷嘴组件100相对于壳体14、16围绕磁性铰链116的运动被限制。这可以以任何适当的方式实现，例如通过控制旋转或者通过提供防止磁性铰链116过度旋转的止动构件。

在这里描述的实施例中，喷嘴组件100和头罩的壳体14、16之间的磁性附接是通过喷嘴组件100的连接器部分110、112上设置的磁体118、140和壳体14、16上设置的磁体之间的配合实现的。然而，应当理解，在替代实施例中，可以通过设置在连接器部分110、112和壳体14、16中的一个或另一个上的磁体(即永磁体)和设置在连接器部分110、112和壳体14、16中的另一个上的磁性材料(即被磁体磁性吸引)的配合来实现喷嘴组件100和头罩的壳体14、16之间的磁性附接。

还应当理解，在一些实施例中，作为磁性卡子118的替代或补充，机械卡子机构可用于相对于第一壳体14和第二壳体16可释放地保持喷嘴组件100。例如，如图7d所示，悬臂钩144形式的卡子位于连接器部分110、112上，用于可释放地接合设置在相应壳体14、16上的配合特征(未示出)形式的卡子保持器，例如凹部或环。悬臂钩144具有足够的柔性，使得佩戴者能够将钩144从配合特征上释放，同时防止意外释放。

此外，在所示的实施例中，空气净化器组件的过滤器组件42和气流发生器44容纳在头罩的壳体14、16内(即形成耳杯)，因此与头罩是一体的/内置的，使得空气净化器组件的环境空气入口40和出口孔43由这些壳体14、16提供。然而，可以理解的是，在一些实施例中，空气净化器组件的过滤器组件42和气流发生器44可以容纳在它们各自不同的净化器组件壳体内，空气净化器组件的环境空气入口和出口孔由这些净化器组件壳体提供。

在这样的实施例中，净化器组件壳体可以由或者可以不由头罩支撑。对于由头罩支撑的净化器组件壳体，喷嘴组件可以通过铰链直接连接到空气净化器组件的出口孔，使得喷嘴组件间接连接到头罩。替代地，喷嘴组件可以通过铰链直接连接到头罩，并且通过连接到头罩的管道流体连接到空气净化器组件的出口孔。对于不由头罩支撑、而是佩戴在佩戴者身体其他部位(例如，佩戴在腰带上或佩戴者颈部周围)的净化器组件壳体，喷嘴组件可以通过铰链直接连接到头罩，并通过连接到头罩的导管流体连接到空气净化器组件的出口孔。

Claims (16)

1.一种可穿戴空气净化器，包括：

头罩；

空气净化器组件，所述空气净化器组件配置为从其出口孔产生过滤后的气流；和

喷嘴组件，通过铰链组件连接到所述头罩，所述喷嘴组件包括用于从所述空气净化器组件的出口孔接收过滤后的气流的入口孔和用于从所述喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口，

其中，所述铰链组件配置为使得所述喷嘴组件能够相对于所述头罩在第一配置和第二配置之间移动，在第一配置中，过滤后的气流从所述空气出口喷射，在第二配置中，过滤后的气流不从所述空气出口喷射，

其中，所述喷嘴组件通过所述铰链组件连接到所述头罩，使得当从第一配置移动到第二配置时，所述喷嘴组件相对于佩戴者的头部沿向下的方向移动。

2.根据权利要求1所述的可穿戴空气净化器，其中，当所述喷嘴组件处于第一配置时，由所述空气净化器组件产生的过滤后的气流由所述喷嘴组件的入口孔接收。

3.根据权利要求1所述的可穿戴空气净化器，其中，当所述喷嘴组件处于第一配置时，由所述空气净化器组件产生的过滤后的气流不被喷嘴组件的入口孔接收。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，当所述喷嘴组件处于第一配置时，所述喷嘴组件的入口孔与所述空气净化器组件的出口孔流体连通。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，当所述喷嘴组件处于第二配置时，所述喷嘴组件的入口孔不与所述空气净化器组件的出口孔流体连通。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述喷嘴组件通过棘爪保持在第一配置中。

7.根据权利要求6所述的可穿戴空气净化器，其中，所述棘爪包括第一磁性元件和第二磁性元件，所述第二磁性元件与所述第一磁性元件协作以将所述喷嘴组件可释放地保持在第一配置中。

8.根据权利要求6所述的可穿戴空气净化器，其中，所述棘爪包括卡子和卡子保持器，所述卡子保持器与所述卡子配合以将所述喷嘴组件可释放地保持在第一配置中。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述铰链组件包括可旋转地相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分固定地连接到所述喷嘴组件和所述头罩中的一个，所述第二部分可释放地连接到所述头罩和所述喷嘴组件中的另一个。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述喷嘴组件包括通过第一铰链连接到所述头罩的第一端的第一端，以及通过第二铰链连接到所述头罩的第二相对端的第二相对端。

11.一种可穿戴空气净化器，包括：

头罩；

空气净化器组件，所述空气净化器组件配置为产生过滤后的气流；和

喷嘴组件，包括用于接收来自所述空气净化器组件的过滤后的气流的入口孔，以及用于从所述喷嘴组件喷射过滤后的气流的空气出口；

其中，所述喷嘴组件通过铰链组件可旋转地连接到所述头罩，并且所述可穿戴空气净化器包括可释放的棘爪，所述棘爪抑制所述喷嘴组件相对于所述头罩的旋转，直到所述棘爪被释放，

其中，所述喷嘴组件通过所述铰链组件连接到所述头罩，使得当所述棘爪被释放时，所述喷嘴组件相对于佩戴者的头部沿向下的方向从第一配置移动到第二配置。

12.根据权利要求11所述的可穿戴空气净化器，其中，在使用中，所述喷嘴组件能够在平行于佩戴者的矢状面的平面中相对于所述头罩移动。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述棘爪包括第一磁性元件和第二磁性元件，所述第二磁性元件与所述第一磁性元件协作，以可释放地抑制所述喷嘴组件相对于所述头罩的旋转。

14.根据权利要求11至12中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述棘爪包括卡子和卡子保持器，所述卡子保持器与所述卡子配合，以可释放地抑制所述喷嘴组件相对于所述头罩的旋转。

15.根据权利要求11至12中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述铰链组件包括可旋转地相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分固定地连接到所述喷嘴组件和所述头罩中的一个，所述第二部分可释放地连接到所述头罩和所述喷嘴组件中的另一个。

16.根据权利要求11至12中任一项所述的可穿戴空气净化器，其中，所述喷嘴组件包括通过第一铰链连接到所述头罩的第一端的第一端，以及通过第二铰链连接到所述头罩的第二相对端的第二相对端。