CN203777534U - 一种便携式呼吸过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式呼吸过滤装置，包括呼吸面罩，与呼吸面罩连通的过滤器，所述过滤器包括折叠筒式滤芯，所述折叠筒式滤芯包括围绕成筒状的折叠式过滤层，防止折叠式过滤层变形的支撑机构，以及用于密封折叠式过滤层两端面的上端盖和下端盖，所述上端盖中间开有连通呼吸面罩的出气口。本实用新型通过采用折叠筒式滤芯，在有限的体积下可以大大增加过滤面积，即使过滤孔径在不大于2.5μm时，也能呼吸顺畅，且体积较小，方便携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气过滤装置，特别是涉及一种便携式呼吸过滤装置。
背景技术
近年来，由于空气质量恶化，雾霾现象出现增多且危害加重。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物（PM2.5），也就是直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。
但是目前市场出售的各种卫生口罩，都是以多层无纺布或多层棉纱或带有活性炭纤维的口罩，只能过滤空气中PM100以上的颗粒粉尘，对于危害人体健康的空气中PM2.5与PM100之间超微碳颗粒及粉尘无效果。为了解决上述问题，有研究者提出了一种过滤空气中PM2.5颗粒的卫生口罩，公告号为CN202890565U的专利文献公开了一种一次性过滤空气中PM2.5颗粒卫生口罩，包括外罩布层、耳挂带、PM2.5过滤膜层，其特征是在一次口罩的外罩布层内设置一层PM2.5专用过滤纸的膜层，该一次性口罩结构简单，过滤掉空气中对人体呼吸道系统危害健康的PM2.5至PM10的微碳颗粒及粉尘。
但是由于口罩的覆盖面积有限，长12cm，宽10cm，约为120cm2过滤面积，若孔径在≤2.5μm以下滤层因为面积小，呼吸时阻力大，会导致呼吸吃力，并导致相当部分空气未经过滤从口罩旁边进入口鼻；人体呼气时会带出大量热水汽，水汽遇阻遇冷容易在口罩滤层上凝聚，造成过滤效率下降，阻力增大。此类呼吸过滤设备舒适性差，使用时间短，需要经常更换。
为了提高使用舒适性，有研究者提出了一种带有过滤器的呼吸面罩，公布号CN101810902A的专利文献公开了一种气管随弃式口罩，在现有随弃式口罩的基础上，增加具有大面积过滤的随弃式过滤部或随弃式气管（也可过滤空气），使得整个过滤面积增至400～450cm2，一定程度上减小呼吸阻力。
上述结构虽然通过增设过滤器而增加了过滤面积，但由于过滤PM2.5颗粒粉尘需要相当大的过滤面积才能使呼吸顺畅，但过大的过滤面积会增加过滤器的体积，使携带不方便。
实用新型内容
本实用新型提供了一种便携式呼吸过滤装置，以解决现有的呼吸过滤装置呼吸舒适性差，过滤效果不佳，体积过大不便携带的问题。
一种便携式呼吸过滤装置，包括呼吸面罩，与呼吸面罩连通的过滤器，所述过滤器包括折叠筒式滤芯，所述折叠筒式滤芯包括围绕成筒状的折叠式过滤层，防止折叠式过滤层变形的支撑机构，以及用于密封折叠式过滤层两端面的上端盖和下端盖，所述上端盖中间开有连通呼吸面罩的出气口。
上述结构的过滤器采用折叠筒式滤芯，在过滤器高度为12cm，截面直径为56cm大小时，折叠筒式滤芯的过滤面积可以达到1500cm2以上，与现有技术简单平铺结构的滤芯相比，本实用新型的折叠筒式滤芯大大增加了过滤面积，使滤芯的过滤孔径在≤2.5μm以下时也能呼吸顺畅。
所述过滤器的滤芯也可以采用熔喷，线绕等形式的滤芯，都可以增加滤芯的过滤面积。
为了使空气流动顺畅，优选的，所述折叠式过滤层自内向外包括内导流层、过滤膜以及外导流层，所述内、外导流层为织网结构。在过滤膜内外层设置导流层，可以顺利将空气引导通过滤芯，提高呼吸舒适性。
折叠式过滤层折叠后绕成筒形，衔接的边沿通过热熔粘合，具有良好的密封性。所述过滤膜为疏水性微孔滤膜，为了实现热熔粘合，过滤膜可以采用尼龙滤膜或聚丙烯过滤膜。
所述过滤膜层的过滤孔径不大于2.5μm时，在综合考虑过滤器体积大小和呼吸舒适度，过滤面积可以设置在500～2500cm2内，从而使本实用新型具有体积大小适宜，同时又保证呼吸顺畅的优点。
为了有效保护盒支撑折叠式过滤层，优选的，所述支撑机构包括设置在折叠式过滤层内的中心管和穿套在折叠式过滤层外的滤芯外壳，所述中心管和滤芯外壳的两端分别固定在上端盖和下端盖上，所述中心管和滤芯外壳带有通气孔。
为了进一步简化结构，优选的，所述支撑机构包括设置在折叠式过滤层内的中心管，所述中心管的两端分别固定在上端盖和下端盖之间，所述外导流层采用硬质材料，该外导流层与中心管共同组成支撑机构。在外导流层选用硬质材料时，可以代替滤芯外壳来支撑折叠式过滤层，简化结构的同时进一步减小滤芯的体积。
当过滤器较重时，不易直接与呼吸面罩连接，优选的，所述呼吸面罩和过滤器之间通过伸缩管连通。所述伸缩管可以调节呼吸面罩和过滤器之间的距离，从而方便使用者在使用时安放所述过滤器，当过滤器体积较小时，可以放在衣裤的口袋内，方便使用和携带。
优选的，所述呼吸面罩和过滤器之间通过三通阀连接，所述三通阀包括阀体，阀体上设有与过滤器连通的进气孔，与呼吸面罩连通的呼吸孔以及与外界连通的出气孔，所述进气孔内设有进气单向阀，所述出气孔内设有出气单向阀。
上述结构设置，在吸气时，进气单向阀打开，出气单向阀关闭，空气经过滤芯通过进气孔，进入呼吸面罩，吸入人体；呼气时出气单向阀打开，进气单向阀关闭，呼出大量的热水气直接排到外界大气中，不会进入过滤芯在折叠式过滤层凝结，避免造成过滤效率下降，阻力增大，降低呼吸舒适度的问题。
为了保护折叠筒式滤芯，优选的，所述过滤器还包括壳体，所述壳体由上盖以及底部开有进气口的杯体扣合而成，所述过滤芯上的上端盖与上盖固定连接。
为了提高空气净化效果，优选的，所述过滤器还包括设置在过滤膜外的活性炭纤维布。
所述活性炭纤维布设置的方式很多，为了增加活性炭纤维布过滤面积，优选的，所述活性炭纤维布叠加在过滤膜和外导流层之间，随折叠式过滤层折叠成型。如此设置的活性炭纤维布过滤面积较大，较薄，增加的体积小。
为了方便安装和制造，所述活性炭纤维布为筒形，套装在折叠筒式滤芯外。如此设置的活性炭纤维布可以有较大的厚度，净化空气效果好，但是体积较大。
所述折叠式过滤层，中心管以及过滤外壳与上下端盖采用热熔焊进行粘接，从而使产品具有耐热的功能，使用过的过滤芯用蒸汽（125℃）或开水（100℃）消毒，烘干后可继续使用或储存。
呼吸面罩是根据人体面型设计，采用软塑胶制成，呼吸面罩两侧连接有松紧带。使用时，松紧带套在使用者的颈部以及耳部，使呼吸面罩与使用者面部贴合，具有良好的气密性。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的便携式呼吸过滤装置，通过采用折叠筒式滤芯，在有限的体积下可以大大增加过滤面积，即使过滤孔径在不大于2.5μm时，也能呼吸顺畅，且体积较小，方便携带。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为实施例1的过滤器的剖视图。
图3为图2在A-A方向的剖视图。
图4为图3中B部分的放大图。
图5为本实用新型实施例2的结构示意图。
图6为本实用新型实施例3的结构示意图。
图7为本实用新型实施例4的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1～4所示，本实施例的便携式呼吸过滤装置包括，呼吸面罩1，与呼吸面罩1连通的过滤器2，过滤器2包括开有进气口31的壳体3，以及固定在壳体3内的折叠筒式滤芯4，折叠筒式滤芯4由中心管41、折叠式过滤层42以及滤芯外壳43自内而外依次穿套而成，其中中心管41和滤芯外壳43用于支撑过滤膜层42，折叠筒式滤芯4两端面通过上端盖44和下端盖45密封，中心管41和滤芯外壳43的壁面设有若干通气孔，上端盖44开有连通呼吸面罩1与中心管41的过气孔。
壳体3由与呼吸面罩1连通的上盖32以及底部开有进气口31的杯体33扣合而成，折叠筒式滤芯4上的上端盖44与上盖32固定连接。在壳体的外壁还设有夹片34，方便将过滤器2固定在口袋边沿或皮带上。
折叠式过滤层42自内向外包括内导流层46、过滤膜47以及外导流层48，内、外导流层为织网结构。
在呼吸面罩1和过滤器2之间依次连接有三通阀5和伸缩管6。三通阀5包括阀体51，阀体51上设有与过滤器2连通的进气孔52，与呼吸面罩1连通的呼吸孔53以及与外界大气连通的出气孔54，进气孔52内设有进气单向阀，出气孔54内设有出气单向阀。
呼吸面罩1是根据人体面型设计，采用软塑料制成，呼吸面罩1两侧连接有松紧带11。
使用时，将呼吸面罩1的松紧带11套在使用者颈部以及耳部，使呼吸面罩1与使用者面部贴合。吸气时，进气单向阀打开，出气单向阀关闭，空气沿着图中箭头方向，经壳体3进气口31和折叠筒式滤芯4，通过伸缩管6和三通阀5进入呼吸面罩1，吸入人体；呼气时，出气单向阀打开，进气单向阀关闭，呼出大量的热水气直接通过三通阀5的出气孔54排到外界大气中，不会进入过滤器2在折叠筒式滤芯4凝结，不会造成过滤效率下降，阻力增大，使呼吸不畅的问题。
与现有技术相比，本实施例的过滤器在体积不变的情况下，通过采用折叠筒式滤芯4可以将过滤面积从现有技术的400cm2增加到1500cm2以上，大大增加了过滤面积，当过滤孔径在≤2.5μm以下时也能呼吸顺畅，且体积较小，方便携带。
实施例2
如图5所示，本实施例除了省略了壳体以外，其余结构与实施例1相同，折叠筒式滤芯4的上端盖44与伸缩管6连接，省略了壳体，进一步减小了过滤器的体积，更方便收藏和携带。
实施例3
如图6所示，本实施例除了省略了伸缩管以外，其余结构与实施例2相同，呼吸面罩1通过三通阀5与过滤器4连通，本实施例在使用时，过滤器4直接固定在呼吸面罩1下方，不用另外安置过滤器4，结构更简单，使用方便。
实施例4
如图7所示，本实施例除了省略了伸缩管和三通阀以外，其余结构与实施例2相同，呼吸面罩1直接与过滤器4连通，本实施例结构更加简化，更轻便，使用时，佩戴的舒适性提高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式呼吸过滤装置，包括呼吸面罩，与呼吸面罩连通的过滤器，其特征在于，所述过滤器包括折叠筒式滤芯，所述折叠筒式滤芯包括围绕成筒状的折叠式过滤层，防止折叠式过滤层变形的支撑机构，以及用于密封折叠式过滤层两端面的上端盖和下端盖，所述上端盖中间开有连通呼吸面罩的出气口。
2.如权利要求1所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述折叠式过滤层自内向外包括内导流层、过滤膜以及外导流层，所述内、外导流层为织网结构。
3.如权利要求2所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述支撑机构包括设置在折叠式过滤层内的中心管和穿套在折叠式过滤层外的滤芯外壳，所述中心管和滤芯外壳的两端分别固定在上端盖和下端盖上，所述中心管和滤芯外壳带有通气孔。
4.如权利要求2所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述支撑机构包括设置在折叠式过滤层内的中心管，所述中心管的两端分别固定在上端盖和下端盖之间，所述外导流层采用硬质材料，该外导流层与中心管共同组成支撑机构。
5.如权利要求1所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述呼吸面罩和过滤器之间通过伸缩管连通。
6.如权利要求1所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述呼吸面罩和过滤器之间通过三通阀连接，所述三通阀包括阀体，阀体上设有与过滤器连通的进气孔，与呼吸面罩连通的呼吸孔以及与外界连通的出气孔，所述进气孔内设有进气单向阀，所述出气孔内设有出气单向阀。
7.如权利要求2所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述过滤器还包括壳体，所述壳体由上盖以及底部开有进气口的杯体扣合而成，所述过滤芯上的上端盖与上盖固定连接。
8.如权利要求2所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述过滤器还包括设置在过滤膜外的活性炭纤维布。
9.如权利要求8所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述活性炭纤维布叠加在过滤膜和外导流层之间，随折叠式过滤层折叠成型。
10.如权利要求8所述的便携式呼吸过滤器，其特征在于，所述活性炭纤维布为筒形，套装在折叠筒式滤芯外。
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