CN1692963A - 用于口罩的强效呼吸过滤方法及应用该方法的多功能口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于口罩的强效呼吸过滤方法及应用该方法的多功能口罩。为解决现有口罩呼吸阻力大，过滤能力弱的问题，其包括过滤层、系带，所述过滤层由外侧均匀过滤层、内侧均匀过滤层、以及位于两过滤层之间的调节物组成，调节物为用于增加过滤层的有效过滤面积的可调换式立体网或可变式支架；内过滤层的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面的导圈或用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的封闭式导圈。因此，其具有结构简单，易于制造，使用方便，效过滤面积大，过滤能力强，呼吸阻力小，防传染性能优异，应用领域广，成本低，推广应用前景广阔的优点。

Description

用于口罩的强效呼吸过滤方法及应用该方法的多功能口罩

技术领域

本发明涉及用于人体呼吸的空气过滤技术，特别是涉及一种用于口罩的强效呼吸过滤方法及应用该方法的多功能口罩。

背景技术

以往普通口罩以下简称“普通”型口罩，是采用纱布等做过滤材料，以下简称“软”材料。N95型等口罩是凸面型口罩，以下简称“凸面”型口罩是采用活性碳等相对比较硬的材料做过滤层，以下简称“硬”材料。

口罩选用什么样的过滤材料(材质、结构、形状、密度、厚度吸附能力等)是这个口罩过滤性能的重要因素。戴口罩时吸气速度对过滤层产生的压强大小对过滤效果是另一个重要因素。再是有效防止吸气不通过过滤直接进入口中的封闭性能问题，以下简称“封闭性能”。这三点决定口罩的(物理)过滤性能及效果。

人的肺吸气量是基本确定的。戴口罩吸气时，气流对口罩所产生的压强与这个口罩的有效过滤面积大小成反比，此压强越大越容易把病菌病毒等吸入肺里，此压强越小越不易吸进病菌病毒等。

烟尘多的北方，冬天戴白色的口罩时，人们能看到鼻孔外侧的口罩面上有二处变黑了，这“二处”是这个口罩(不管口罩有多大)的有效过滤面积，这面积约3cm²。如果口罩戴紧了，这面积还会缩小，口罩戴松了，越从口罩旁边(主要指鼻子两侧上部)吸进病菌病毒等病源物。

因此，呼吸阻力与过滤性能在现有口罩中是一对不可调和的矛盾，即如果要减小呼吸阻力就会相应降低过滤性能，如果要提高过滤能力就会相应增大过滤阻力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种呼吸阻力小，且过滤能力强的用于口罩的强效呼吸过滤方法，本发明的目的还在于提供应用该方法的多功能口罩。

为实现上述目的，本发明用于口罩的强效呼吸过滤方法是通过透气的调节物支撑过滤层的方式来增加过滤层的有效过滤面积。如此设计，与透气的调节物接触的过滤层都能成为有效过滤面，从而能通过大大增加过滤面积来减小呼吸阻力和提高过滤能力的优点。

为实现上述目的，本发明应用该方法的多功能口罩包括过滤层、系带，所述过滤层由外侧均匀过滤层、内侧均匀过滤层、以及位于两过滤层之间的透气的调节物组成，调节物为用于增加过滤层的有效过滤面积的可调换式立体网或可变式支架。调节物也可称为支撑物。多孔立体网架对过滤层的支撑效果更好。其过滤层既可以是活性碳式，也可以是普通织物式。如此设计，口罩的有效过滤面积就会大大增加，即不仅仅是鼻孔和嘴相对应的部分，而是支撑物所支撑的罩面面积。与现有口罩相比其有效过滤面积大大增加，透气通道大大增多，在相对增强过滤性能时，呼吸阻力不会增大。

作为优化，内过滤层的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面的导圈或用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的封闭式导圈。前者结构简单便于实施，后者则安全性更强和更便于增设各种功能性部件。其也可以是包括过滤层、封闭压圈或压条、系带，所述的过滤层分外侧(均匀)过滤层和内侧(均匀)过滤层，这二层之间的边缘是连着的一体，这二层间有调节物，内侧(均匀)过滤层上有“导圈”、“导圈”上也有接口的，接口连通“器”，内侧过滤层也有连“罩”的、外侧(均匀)过滤层上也有呼气阀或呼气口的。过滤层、封闭压圈或压条、系带，所述的过滤层分外侧(均匀)过滤层和内侧(均匀)过滤层，这二层之间的边缘是连着的一体，这二层间有调节物，内侧(均匀)过滤层上有“导圈”、“导圈”上也有接口的，接口连通“器”，内侧过滤层也有连“罩”的、外侧(均匀)过滤层上也有呼气阀或呼气口的。所述的外侧(均匀)过滤层和内侧(均匀)过滤层可做很大，根据需要可做需要那么大，也可把部分面做成不过滤层面来做成有选择呼吸空气方向面的“口罩”，也可把内侧过滤层用保暖材料做成保暖性“口罩”，也可用防辐射材料做防辐射性“口罩”，也可连“罩”。外侧均匀过滤层和内侧均匀过滤层；离鼻孔越是近处越加厚或越加密，越是远处越相反之。外侧均匀过滤层和内侧均匀过滤层；离鼻孔越是近处越加厚或越加密，越是远处越相反之。所述的“导圈”、外侧均匀过滤层、内侧均匀过滤层、调节物来组成扩大有效均匀过滤面积的方法，也是扩大过滤能力的方法。所述的外侧均匀过滤层、内侧均匀过滤层，根据用途和需要针对选用有效均匀过滤面积或过滤材料及其它辅助材料是针对的日常用、医用、防“非典”用、防禽流感用、防砂尘暴用，选择方向面用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防冻防霜用，寒冷地区睡觉等用“口罩”。所述的外侧均匀过滤层也有呼气阀或呼气口的，呼气阀或呼气口是在不封闭式“导圈”上的外侧过滤层上，呼气阀口或呼气口朝向耳朵，热气吹向耳朵取暖。所述的“导圈”上也有接口的，接口连“器”的是外侧均匀过滤层呼气阀口上的接口，接口连接利用废气的装置，如：消毒器等。所述内侧过滤层也有连“罩”的，如“睡罩”、衣服“罩”等。

作为优化，用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的封闭式导圈优选半球壳形，该导圈的顶部装有通向外部的单向止逆式呼气阀，该导圈的侧壁装有两个相对的通向调节物的带推拉杆的单向止逆式吸气阀。通向外部的单向止逆式呼气阀用于向外呼出污气可减小呼所阻力，当然其还可用于连接其它污气处理设备或专用管道。带推拉杆的单向止逆式吸气阀可用于打开和关闭口罩的过滤功能。

口罩的有效过滤面积和口罩的“封闭性能”，在口罩内发明设有“导圈”可成倍扩大口罩的有效过滤面积，也就是成倍提高过滤能力，是戴一个“导圈”型口罩可顶戴几十个或几百个、几千个、几万个甚至更多个“凸面”型口罩或“普通”型口罩。在实用的前题下，“导圈”型口罩不管有多大，只要保障“导圈”的封闭性能和能使(尽量使呼吸空气畅通到)过滤层的每个部位的吸气压强相对一样，这个口罩的面积就是有效过滤面积。为了更好的说明问题例选了30cm×15cm的以往大号“普通”型口罩做比较。同等大小的“导圈”型口罩有效过滤面积是30cm×15cm(外侧过滤层面积)+30cm×15cm(内侧过滤层面积)-10cm×5cm(“导圈”所占的面积)＝850cm²。这个数据，现有技术做不到，“导圈”型口罩还可超过这个数据很多。

850cm²÷3cm²≈283倍，这是戴“导圈”型口罩与戴“普通”型口罩时的有效过滤面积比，也是吸气对口罩产生的压强的比283∶1，也就是说戴“导圈”型口罩比戴“普通”型口罩防“非典”等能力强283倍。同时戴“导圈”型口罩呼吸时的阻力比戴“普通”型口罩时的呼吸阻力小了283倍。

把“导圈”型口罩用同样过滤效果的材料加厚(或加密)的方式，使单位面积阻力达到戴“普通”型口罩时的阻力程度时，是283倍×283倍＝80089倍，是“导圈”型口罩比“普通”型口罩防“非典”等能力(不计“普通”型口罩的“封闭性能”劣的问题的情况下)强8万多倍。(应选用适合的高密度的过滤材料来达到这个数据，不然太厚了。)

若16层纱布的口罩有0.5cm厚的话0.5cm×80000(倍)＝400米(厚纱布)；16层纱布的“导圈”型口罩顶400米厚纱布的普通型口罩，假如16层纱布的“普通”型口罩在“非典”区域戴4小时可安全的话，16层的“导圈”型口罩戴用(4小时×80000(倍)＝320000小时，320000小时÷24小时≈13333天，13333天÷365天/年≈36.5年)，36年半可安全。这就说“导圈”型口罩外已有“非典”吸到口中需经36年半，这期间“非典”等早已死亡，戴“导圈”型口罩不存在传染“非典”等。

根据这个数据“导圈”型口罩针对选用适合的过滤材料做过滤层，可做各种用途各式各样大小不同、不同厚度的实用口罩的空间很大，如卫生专用、医用专用、防“非典”专用、防“人禽流感”专用、防毒专用、消防专用等。

“导圈”型口罩的过滤面积可做很大，大到可把头罩里，甚至把全身罩上。对口罩来说，过滤效率提高，呼吸阻力减少是好事。但有这么大过滤能力的“导圈”型口罩来说没有必要做太大，做太大了工作生活也不便，应根据实际需要，选合适的大小就行了。

“导圈”型口罩的内、外侧过滤层不一定都做成过滤层，可根据需要把某些部分不让起过滤作用，这部分采用不过滤材料或其它需要的材料来做。如工作时眼前的物体有毒或呼出的气会影响工作或物体等原因，需要时可把过滤层设脑后等需要的地方。

“普通”型口罩加厚或加密度到一定程度，会出现从口罩旁边进“非典”的问题，所以加厚或加密到一定程度无法再加了，假如从“旁边”不进“非典”也不能再加多少厚度了，因有效过滤面积太有限，再加厚或加密度呼吸太困难了，呼吸阻力太大了。

在同等系带拉力下“导圈”占人脸面积越小，相对“封闭性能”越好，因接触面积小压强大，“导圈”型口罩的“导圈”可设计相对占面积小的“导圈”，而“凸面”型口罩则相反；与脸占面积越大，才能扩大有效过滤面积。可人脸可利用面积太有限，把凸面再凸出来，不好看不说，工作学习都不方便了。

根据口罩的用途、样式、大小、习惯等的不同，系带的办法也不同。“导圈”型口罩的系带在确保“导圈”的“封闭性能”的前提下怎么系系带都行。“导圈”型口罩的系带最主要的任务是拉“导圈”，目的是有效的按住“导圈”确保“导圈”的“封闭性能”。系带的其它“任务”是能戴住口罩，不掉下来，实用、美观、方便就行。

系带在耳垂下面有利的位置上(耳垂下面和鼻子与嘴中间也是“导圈”的中心线上)来拉内侧过滤层的“导圈”，自然确保“封闭性能”有利。

有这么多好条件(好措施)的“导圈”型口罩，“封闭性能”优于其他型口罩，(“导圈”型口罩相比其它型口罩松点戴也可以)。

“凸面”型口罩依靠系带硬拉相对大面积(指与使用者的脸完全接触面)的口罩的办法来使口罩与使用者的脸完全接触，需要相对大的力来拉口罩，否则不能与使用者脸完全接触，就出现缝隙。吸气时从这缝隙里吸进的空气是没有经过过滤的。“凸面”型口罩面积约110cm²左右，前面例举的“导圈”型口罩有效过滤面积是850cm²，850cm²÷110cm²≈7.73倍，比有效过滤面积的情况下“导圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”等能力强7.73倍。用同一种过滤材料、同厚度的“导圈”型口罩比“凸面”型口罩呼吸阻力小了7.73倍，采用同一种过滤材料，把“导圈”型口罩的单位面积阻力达到戴“凸面”型口罩的阻力时，7.73倍×7.73倍≈60倍，同等阻力情况下“导圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”能力强60倍。

戴口罩呼吸时吸气产生阻力，呼气时同样产生阻力。开始提到的“标准”型口罩只过滤吸进的空气，不过滤呼出的空气；所以呼出的气没有多大的阻力，减轻了近一半的阻力，再增加到同等阻力时，过滤能力又增倍了，“导圈”型口罩和“标准”型口罩还可增加面积，“凸面”型口罩再增面积非常有限了。

过滤层上设置呼气阀(孔)，设在鼻孔上面可减轻呼吸阻力，靠耳处设呼气阀或孔让热气吹向耳朵取暖。

呼气阀(口)排出来的废气，再加利用废气装置可利用废气。

作为优化，用于使外周边缘贴紧脸面的导圈为环形或和外侧均匀过滤层上装有单向止逆式呼气阀。或和的意思是指后面的技术特片既可以有，也可以无。外侧均匀过滤层上装有的单向止逆式呼气阀用于提供呼气通道和外接其它污气处理设备。如此设计，结构简单，并可使呼吸自由、通畅。

作为优化，用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的导圈上优选装有通向外部的带阀门的氧气管道。如此设计，关闭过滤层后能使其变成防毒面具。

作为优化，单向止逆式呼吸阀更优选包括带通孔的阀壁和安装在阀壁上的支架，支架上配装有推拉杆，推拉杆的两端装有用于封闭通孔的皮阀片，操纵推拉杆可将单向止逆式吸气阀变为单向止逆式呼气阀或向回变换。通过推拉推拉杆可以设定皮阀片使用状态，即可以启用皮阀片使单向止逆阀处于工作状态，也可以推陈开皮阀片使皮阀片与阀壁脱离，保持完全通透状态。而推拉杆的两端装有用于封闭通孔的皮阀片，则可以任意改变止逆阀的止逆方向。如此设计，能适应多种使用环境，更加方便作用。

作为优化，过滤层优选从边缘到吸气中心逐渐加厚或加密的结构形式。如此设计，更能优化过滤性能和相对减小呼吸阻力。

作为优化，其还可以采用包覆头部的头罩式结构或头罩式结构再进一步连接全身式隔离罩、救生衣、连体衣或睡罩或口罩内的呼气通道进一步连通头罩或头罩及隔离罩、救生衣、连体衣或睡罩内与人体之间的空隙；头罩上可以装有红色指示标志、用于方便救生的倒钩、GPS定位器、可发短信的通信器。人呼出的气体和热量，有时(真)需要利用，但有些地方利用不上，应想办法利用。根据需要“导圈”型“口罩”另加或连接利用废气的装置可把呼出的废气利用上。如此设计，红色指示标志用作安全警示标志或救生标志，GPS定位器用于标志方位，短信通信器可方便通信。

作为优化，还可进一步选用如下结构：单向止逆式呼气阀进一步连接传染空气消毒装置；单向止逆式呼气阀进一步连接充气装置；在过滤面上有选择地设置隔离层，来选择呼吸面的方向；在内侧均匀过滤层中加入保暖材料做成保暖性口罩；在过滤层上引入防辐射材料做成防辐射性口罩或面具；外侧均匀过滤层引入阻燃材料做成消防用口罩或面具；呼气阀的出口或呼吸口优选位于两耳处；设置穿过内外侧均匀过滤层和调节物的通气管；在内侧均匀过滤层的内侧设置通风垫。

如此设计，呼气阀的出口或呼吸口优选位于两耳处可避免在严寒的冬季眼前出现遮挡视线的冰霜，另外，呼出的热气还可用于为耳朵取暖，防止耳朵冻伤。引入单向止逆式呼气阀进一步连接传染空气消毒装置就可用于非典病人。在过滤面上有选择地设置隔离层，来选择呼吸面的方向，则可适用特殊人群。设置穿过内外侧均匀过滤层和调节物的通气管，则可为内侧过滤层提供新鲜空气。在内侧均匀过滤层的内侧设置通风垫，则有利于内侧过滤层和脸面之间的空气更新。

“导圈”型口罩设有内、外侧过滤层，这二层边缘是连着的是一体(是缝嘴的“口袋”)，这二个过滤层之间的内侧过滤层上设有“导圈”，设置在(粘贴等办法)“导圈”的位置上或选用“软”材料时这个位置上的“导圈”套里等。“导圈”位置以内部分没有过滤层是空的(可比喻是这个口袋的袋嘴)，这里是留给鼻子和嘴，呼吸和说话用的地方，也是设有调节物，可调节口罩薄厚的地方，是调节过滤能力的地方。调节物是内、外侧过滤层之间或“导圈”与外侧过滤层之间留有一定的间距作用和调间距来调节口罩的厚度、过滤能力的，选用“软”材料时，从“袋嘴”放进或取出薄厚不等的调节物(如立体网等)。设计不等厚度调节物，应考虑不等厚度口罩时所需通气量及尽量使空气均匀的分布到过滤层上，最好不挨嘴的事，中间厚边缘薄，为了使造型美观，如：薄型鼻尖上不设调节物。选用“硬”材料时，“导圈”与外侧过滤层之间设有：如有已定紧度的套管式拉杆根据需要往外拉口罩多少拉杆伸长多少，口罩就变多厚，向反往里按口罩多少拉杆变短多少，口罩变薄多少，是随时可调节口罩的过滤能力的调节物。

调节物根据需要应保障内、外侧过滤层之间留有适当的空间，如平时为了美观可调薄(这时呼吸空气不可能畅通到过滤层的每个部位上去过滤，所以相对降低过滤能力)到比“普通”型口罩还薄，(因鼻尖上只设一层薄的外侧过滤层)但过滤能力还是比“普通”型口罩成倍提高，是实用性好的口罩(造价与“普通”型口罩差不多)。进“非典”区域等，需要全面启用过滤作用时，调“厚”口罩，使呼吸空气畅通到二个过滤层的每个部位上去过滤，内侧过滤的内侧贴脸处根据需要可另垫有通气垫如立体网垫。按着“导圈”型口罩设计要求把呼吸空气均匀的导向到内、外侧过滤层上；调均匀的办法采用把部分过滤层加厚或加密度等的办法，离鼻孔远近呼吸空气对口罩所产生的压强不同，越是近处越加厚或加密度，越远越反之。主要目的使吸气速度对口罩所产生的压强均匀的分布在内、外侧过滤层上，使每个部位都能起到同样的过滤作用。

“导圈”型口罩内设置的“导圈”是一种能扣住鼻子和嘴的“圈”或“半球”等型，“半球”型有封闭式或网状式的。封闭式的“导圈”上面设有吸气阀和呼气阀，可用铁或塑料等能做“导圈”的材料做各式各样的“导圈”。如用塑料：可用注塑等办法制造“导圈”。

卫生用、医用口罩上如用钢“丝”等做“圈”，有随说话时的下巴相对随动的“随动”型“圈”和相对比“不”随下巴动相对和不能随下巴动“不随动”型“圈”，是类似“扁圆”型或类似“方”型等，“扁圆”型两边各设一处“栓”系带处；“方”型两边可各设两处“栓”系带处(根据需要和材料定)。鼻子等的部位可采用能弯的动、能造形的铁“丝”等做。生产制造与大众脸型基本能接触的“圈”，使用者对照镜子或他人帮助能弯成与使用者脸型(主要是鼻梁两侧)尽量完全能接触或生产制造成另加设有柔软胶、海锦等材料垫，使与鼻子等脸部尽量完全能接触，系带拉“导圈”时使“封闭性能”起密闭作用的材料做各种“导圈”。如用塑料注塑成“圈”，应能保障封闭性能的前提下设计成尽可能让随下马随动，选用“硬”材料时根据需要也可将从闭嘴到张嘴部分大小的内侧过滤层，用不过滤材料做(如弹性好的胶等)。如用塑料等做“半球”型封闭式“导圈”，应使用“封闭性能”起密闭作用的附加材料等(如柔软胶垫等)做各式各样封闭式“导圈”。

口罩过滤层选用“软”材料做时，可做各样“导圈”。这里选其中的一种相对“随动”型；“扁圆”型“导圈”做例：选用二根“半圆”型钢“丝”做“导圈”，每根上有两处相互搭配连接成“导圈”的地方，这二根是一长一短，长的在上，短的在下，随下巴随动。长的一根两处连接以外的部分是挂或者套等方式“栓”系带用的地方，这二根可一根根的往内侧过滤层的外面设系带处穿进“导圈”套里面，在里面把二根“半圆”型搭配成“导圈”，从另一头的设系带处穿出，这穿出的部分是“栓”耳朵下面的系带用，在“导圈”型口罩上起辅助作用的耳朵上面的系带，可连接上“半圆”型“导圈”的上部适当的位置。口罩的“四边角”根据口罩的大小不同采取不同措施处理(如：小型口罩可挂或连接在系带的适合处)，用二根“钢丝”做成的随动型“导圈”，随说话的口型随动性能好，还可在“导圈”套里拔出“导圈”，这样可以洗口罩，如果口罩不用了，“导圈”还可以使用(因好消毒)。

“标准”型口罩：设有封闭式“导圈”，“导圈”上设有呼气阀和吸气阀，设计“导圈”内外产生压差时阀被压力启开，“导圈”内外压差接近时在弹力作用下阀自动回位被关闭，由阀控制，只过滤吸进的空气。吸气时“导圈”内，压力小于“导圈”外，在吸力作用下，设只往里开的单向吸气阀被启开，空气通过过滤层、调节物、吸气阀进入口中，吸气过程接近结束时“导圈”内外压差接近，这时阀上设置的(回位)弹力作用使吸气阀自动回位，关闭吸气阀。呼气时，在呼气压力作用下“导圈”内压力大于“导圈”外，设只往外开的呼气阀被启开，呼出的气通过与阀口连接的排气口，不经过过滤层过滤直接排出口罩外。呼气过程接近结束时呼气阀自动回位关闭，吸气阀设在鼻子两侧，呼气阀设在鼻孔下或根据需要设在需要的位置，“导圈”与外侧过滤层之间设有一定的间距为吸气畅通，如设有立体网等。

其实多数口罩实际要解决的目的是过滤要吸进空气中的灰尘、病菌等，不一定都需要把呼出的空气再次过滤一遍，对这部分口罩来说做不必要的(无功)过滤不说，把过滤下来的残物甚至含病菌、病毒等让再吸进口中，“标准”型不过滤呼出的空气。

还可减轻近一半的阻力，再增加到同等阻力过滤层时，比不设封闭式“导圈”的“导圈”型口罩过滤能力又增倍了。根据需要设计利用废气的排气口(口上能接管子或接头等)。

特殊用途口罩：“导圈”型或“标准”型口罩做成脸罩式、头罩式、衣服罩式、面具式等，简称“口罩等”。“口罩等”根据有效过滤面积不同比“普通”型口罩，过滤能力也不同，根据需要可做成各种倍数的“口罩等”，大的倍数可做成几十万倍以上的“口罩等”，如40万倍的“口罩等”相当于2000米厚的沙布“普通”型口罩，为了在已定的面积上增加有效过滤面积可做成波浪形过滤层，根据需要在不同的场合采用不同的针对选用适合的过滤材料做“导圈”型特殊用途“口罩等”。如：

①防毒专用：用能防毒的材料做过滤层，做成“导圈”型防毒口罩等，为了保护皮肤需要时在内侧过滤层的内侧另设有，用防毒材料做的防毒层(头罩、衣服罩等)或把内侧过滤层用防毒材料做防毒层“罩”；如头罩、衣服罩等。

②消防专用：用阻燃的防毒布等做过滤层，做成“导圈”型消防防毒口罩等。

③根据需要针对选用其它适合的过滤材料做“导圈”型特殊用途“罩”。如“导圈”型防“非典”“罩”。

以上特殊用途口罩等根据需要设有加湿装置、风镜、听孔、排气孔等，可在封闭式“导圈”内吸气阀口处，接管子通“导圈”外的空压泵、氧气筒、精过滤器等再通“导圈”内。

已有这么多优势的“导圈”型口罩及“标准”型口罩、“导圈”型防“非典”“罩”，针对选用适合的先进技术过滤材料等，是超过现有技术的口罩，是目前物理方式防“非典”等的先进技术口罩。

多功能口罩：(“导圈”型)口罩的过滤层上由其是呼吸阻力大的过滤层上，设呼气阀(孔)(与“导圈”上的呼气阀一样原理)，可减轻呼气阻力，可在鼻孔下面位置或根据需要在耳朵方向的位置呼气阀孔朝向耳朵(以下成为多功能口罩)可利用呼出的热气冬天耳朵取暖，也可设有耳罩里呼气。

设有封闭式“导圈”的口罩把呼出的空气导向到所需要的地方；其它设置物上利用呼出的废气，如利用呼出来的热气取暖，利用呼出来的气充气，利用传染病人呼出来的空气消灭病菌、病毒等，可设计出很多种类各种各样利用废(热)气的产品，如耳罩、头罩、衣罩、睡罩、微型帐蓬、救生器(袋)、消毒器、肺活能力运动器(肺活量测量仪)等，以下简称“罩”或“器”。

人们冻手时习惯利用呼出来的热气呼到手上取暖。在寒冷的冬天，冻耳朵时离呼出来的(废)热气，是那么的近却利用不上挨冻。“标准”型口罩的排气口设朝向耳朵，能让热气吹到耳朵上来取暖，或连有耳罩，排气口与耳罩内通气，耳罩上设有(可调节大小孔的)听孔，听孔也是排气孔。非常冷天呼出的热气能上冻，调节(相对)集中排气就不易上冻(冰霜)。

寒冷的北方冬天，出其是解放军战士在野外站岗时、南北极科考人员等的鼻罩或口罩、帽边、眼眉等上都挂满冰霜，甚至影响视力还挨冻。“标准”型口罩根据需要把内侧过滤层选用保暖材料(如毛织品等)，也可做成罩整个脸的“导圈”型脸罩或头罩等，根据需要设有风镜、听孔，因集中排气不易挂冰霜。还能保暖，不挨冻等。

消毒器：“标准”型“口罩”排气口接排气管子，管子上设有消毒器(如用电阻丝高温加热等办法)把呼出的空气里的“非典”等当场消灭掉(给“非典”患者和疑似“非典”病人戴用)免“非典”等到处传染。

肺活能力运动器、肺活量测量仪：封闭式“导圈”的排气口上接有接头，接头上接有(已定规格张力的)气球(等)，接头上设有排气阀，“导圈”上的呼气阀回位被关闭时，连在呼气阀上的“拉绳”、触电等装置打开排气阀的锁定装置(机关)，打开排气阀放跑气球内的气，排气阀在弹力作用下回位时，碰锁定装置，锁定装置锁住排气阀，这样重复来锻炼肺活能力，是肺活能力运动器，“导圈”也可单扣鼻子或嘴。

对着接头的球内壁上设有挂钩，弹力拉钩(是有一定规格拉力的弹簧或胶条等)一头挂在球内挂钩上，另一头挂在接头内设有的杠杆上，接头上设有孔穿杠杆，接头外的杆是指针，接头孔与杠杆是封闭配合，设有封闭圈，里外不通气，保障杠杆的正常指针范围内的活动，接头上连有肺活量刻度板，这是肺活量测量仪。人们看着自己的肺活量有多大，有目标的看今天是多少，看明天又“长”(大)了多少，来锻炼肺活能力(也可按有感应电、电子显示表等)。

救生器(袋)：袋口如冰袋口，但用弹性好的胶等做，好让人们穿衣服也能撑大袋口进里面，袋口如用冰袋夹子夹，袋口也可翻到里面夹袋口，会用的人进里夹袋口，不会用的人外面的人帮助在外面夹袋口，人在里面戴封闭式“导圈”的“口罩”(没有过滤层)，接在吸气阀口和呼气阀口上的，吸气管子和呼气管子(呼气管子上设有三通阀门，另一通通袋内进水前往袋内充气，充好气关死)都设在头顶出袋外，在袋上面这二管子都有一定高度，为防雨水或防浪水被吸进或灌进，上面另设有扣着红色等色(为好发现也可用发光材料黑夜也能发现，也可放求救信号发射器、定位器等)圆球型等塑料瓶，内径是圆的，二管口都设在“球”中央位置，吸气“球”瓶容量大于肺活量，瓶内吸气“瓶”大，呼气“瓶”小，互不通气省吸废气，遇有大风大浪水只能进“瓶”下部位，因瓶上部空气占着，浪过水自然沉去，空气自然进来，也可“瓶”等用响应的材料做成能承的住把人拉出水面的救生钩，救生人员在船上、直升飞机等上只要用绳子等(也可利用磁性能来套或用网等套)套住“瓶子”就可救人。“二管”各设在耳朵旁边，管下方各有(也可设有被吸进或灌进的水的存水瓶并设有由阀控制的排水装置通袋外)系带套到夹肢窝处，系成使人不托落。在冰水中不与冰水直接接触，改善生存条件，延长生存能力，设计救生器，在大风大浪里，人在里面尽量成为不倒翁式(夹肢窝以下尽量少装气让起下垂作用)的救生器，辽望处透明，手在里面能活动，可用手机发短信息求救等，手也可伸进“袖袋”里游等。两腿套“裤袋”里能走路。

衣服罩、睡罩、微型帐篷等上根据需要选用以下两种办法。

第一种办法：“罩”与“导圈”连着，设在内侧过滤层的内侧，“罩”内与排气口通，可在“罩”下方等处设排气孔。第二种办法：排气口接有管子上设四通阀门，一头通“罩”内，另一头通“罩”外，再另一头通调节湿度器(因呼出的气是湿的)；如装通气良好的吸湿剂等的透明塑料瓶，瓶通“罩”内。利用阀门控制通过调节器的空气量来调节“罩”内湿度。需要调节“罩”内温度时，把呼出来的气按需要往“罩”外排或往“罩”内送。

南北极探险人员等用睡罩；人进里面戴“标准”型“口罩”(也可不设过滤层)，用热气取暖睡觉不与刺骨的寒风直接接触还可调罩温度等。

以上产品根据需要可设部分过滤层或不设过滤层，“导圈”也可单扣鼻子，也可用嘴往“罩”内呼气等，“导圈”上也可不设阀。在火场上、毒气场上等不同场合选用不同材料做“口罩等”，顶防火、防毒面具用过滤能力可比“普通”型口罩强几十万倍以上。利用口罩或连接利用废气装置可利用呼出的气取暖、充气、消毒等。其具有日常用、医用、防“非典”用、防禽流感用，防沙尘暴用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防冻防霜用、选择方向面用等功能。

采用上述技术方案后，本发明本发明口罩具有结构简单，易于制造，使用方便，效过滤面积大，过滤能力强，呼吸阻力小，防传染性能优异，应用领域广，成本低，推广应用前景广阔的优点。

附图说明

图1是本发明多功能口罩第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明多功能口罩第二种实施方式的结构示意图；

图3是本发明多功能口罩第三种实施方式的结构示意图；

图4是本发明多功能口罩中两侧带阀片的单向止逆阀的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例作更进一步的说明：

实施例一，如图1所示，本发明多功能各种口罩包括过滤层、系带5，所述过滤层由外侧过滤层1、内侧过滤层2、以及位于两过滤层之间的调节物3组成，调节物3为用于增加过滤层的有效过滤面积的立体网。内侧过滤层2的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面的环形导圈4。过滤层采用从边缘到吸气中心逐渐加厚的结构形式。

实施例二，如图2和4所示，本发明多功能各种口罩包括过滤层、系带5，所述过滤层出外侧过滤层1、内侧过滤层2、以及位于两过滤层之间的调节物3组成，调节物3为用于增加过滤层的有效过滤面积的立体网。内侧过滤层2的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面的环形导圈4。外侧过滤层1上装有单向止逆式呼吸阀6。单向止逆式呼吸阀6包括带通孔的阀壁6-1和安装在阀壁6-1上的支架6-2，支架6-2上配装有推拉杆6-3，推拉杆6-3的两端装有用于封闭通孔的皮阀片6-4，操纵推拉杆6-4可将单向止逆式呼气阀变为单向止逆式吸气阀或向回变换。罩面上还设置有穿过内外侧过滤层和调节物3的通气管7。在内侧过滤层的内侧设置通风垫8。过滤层采用从边缘到吸气中心逐渐加厚的结构形式。

实施例三，如图3和4所示，本发明多功能各种口罩包括过滤层、系带5，所述过滤层由外侧过滤层1、内侧过滤层2、以及位于两过滤层之间的调节物3组成，调节物3为用于增加过滤层的有效过滤面积的立体网。内侧过滤层2的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的半球壳形导圈4。该导圈4的顶部装有通向外部的单向止逆式呼气阀6，该导圈4的侧壁上装有两个相对的通向调节物3的带推拉杆的单向止逆式吸气阀6。单向止逆式呼吸阀6更优选包括带通孔的阀壁6-1和安装在阀壁6-1上的支架6-2，支架6-2上配装有推拉杆6-3，推拉杆6-3的两端装有用于封闭通孔的皮阀片6-4，操纵推拉杆6-4可将单向止逆式吸气阀变为单向止逆式呼气阀或向回变换。导圈4上装有通向外部的带阀门的氧气管道9。过滤层从边缘到吸气中心逐渐加厚的结构形式。导圈4的顶部通向外部的单向止逆式呼气阀6进一步连接污气管道10。

Claims (10)

1、一种用于口罩的强效呼吸过滤方法，其特征在于通过透气的调节物支撑过滤层的方式来增加过滤层的有效过滤面积。

2、用于实施本发明方法的多功能各种口罩，其特征在于包括过滤层、系带，所述过滤层由外侧均匀过滤层、内侧均匀过滤层、以及位于两过滤层之间的调节物组成，调节物为用于增加过滤层的有效过滤面积的可调换式立体网或可变式支架。

3、根据权利要求2所述多功能口罩，其特征在于内过滤层的开孔上装有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周边缘贴紧脸面的导圈或用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的封闭式导圈。

4、根据权利要求3所述多功能口罩，其特征在于用于使外周边缘贴紧脸面和为嘴提供活动空间的封闭式导圈优选半球壳形，该导圈的顶部装有通向外部的单向止逆式呼气阀，该导圈的侧壁装有两个相对的通向调节物的带推拉杆的单向止逆式吸气阀。

5、根据权利要求3所述多功能口罩，其特征在于用于使外周边缘贴紧脸面的导圈为环形或和外侧均匀过滤层上装有单向止逆式呼气阀。

6、根据权利要求4所述多功能口罩，其特征在于导圈上优选装有通向外部的带阀门的氧气管道。

7、根据权利要求4所述多功能口罩，其特征在于单向止逆式呼吸阀更优选包括带通孔的阀壁和安装在阀壁上的支架，支架上配装有推拉杆，推拉杆的两端装有用于封闭通孔的皮阀片，操纵推拉杆可将单向止逆式吸气阀变为单向止逆式呼气阀或向回变换。

8、根据权利要求2所述多功能口罩，其特征在于过滤层优选从边缘到吸气中心逐渐加厚或加密的结构形式。

9、根据权利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩，其特征在于其还可以采用包覆头部的头罩式结构或头罩式结构再进一步连接全身式隔离罩、救生衣、连体衣或睡罩或口罩内的呼气通道进一步连通头罩或头罩及隔离罩、救生衣、连体衣或睡罩内与人体之间的空隙；头罩上可以装有红色指示标志、用于方便救生的倒钩、GPS定位器、可发短信的通信器。

10、根据权利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩，其特征在于还可进一步选用如下结构：单向止逆式呼气阀进一步连接传染空气消毒装置；单向止逆式呼气阀进一步连接充气装置；在过滤面上有选择地设置隔离层，来选择呼吸面的方向；在内侧均匀过滤层中加入保暖材料做成保暖性口罩；在过滤层上引入防辐射材料做成防辐射性口罩或面具；外侧均匀过滤层引入阻燃材料做成消防用口罩或面具；呼气阀的出口或呼吸口优选位于两耳处；设置穿过内外侧均匀过滤层和调节物的通气管；在内侧均匀过滤层的内侧设置通风垫。

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