CN204519431U - 一种医用个人防护服 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种医用个人防护服，包括：头盔、头套(1)、长袍(2)和面罩(3)、电风扇和风扇控制电路；所述的头盔包裹于头套(1)内，所述的面罩(3)贴附于头套(1)前端设有的开口处，所述的电风扇嵌入于头盔内的顶端，所述的风扇控制电路通过电池驱动电风扇转动，并通过设定的电压阈值控制输入至电风扇的电压恒定。利用该防护服能够将人体与外界环境进行全面的隔离，且通过其内置的电风扇及风扇控制电路，使得人体在穿戴后，即能够降低防护服内环境的温度，又降低了电风扇转动所产生的噪声污染，从而提高了穿戴的舒适度。

Description

一种医用个人防护服

技术领域

本实用新型涉及医疗防护设备技术领域，尤其涉及一种医用个人防护服。

背景技术

目前，在国内的医用防护主要是采用防护服+眼镜+口罩的穿戴方式来实现，但是，这种方式存在的主要缺点是防护不严密，特别是针对于传染性强的疾病，如爱兹病、肝炎、狂犬病等患者在进行外科手术时，对于医生而言具有很高的疾病传播风险，会通过血液、体液的飞溅，以及空气交叉感染等因素进行病毒菌的传播；此时普通口罩不能完全起到防护作用。另外，由于防护服、眼镜和口罩均需要一一穿戴，导致使用过程中并不方便，穿戴舒适度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为解决现有的医用防护措施具有的防护不严密的技术问题，提供一种医用个人防护服。利用该防护服能够将人体与外界环境进行全面的隔离，且通过其内置的电风扇及风扇控制电路，使得人体在穿戴后，即能够降低防护服内环境的温度，又降低了电风扇转动所产生的噪声污染，从而提高了穿戴的舒适度。

为实现上述目的，本实用新型提供一种医用个人防护服，包括：头盔、头套、长袍、面罩、电风扇和风扇控制电路；所述的头盔包裹于头套内，所述的面罩贴附于头套前端设有的开口处，所述的电风扇嵌入于头盔内的顶端，所述的风扇控制电路通过电池驱动电风扇转动，并通过设定的电压阈值控制输入至电风扇的电压恒定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的风扇控制电路包括：风扇驱动电路、电流反馈电路、电压比较电路和单片机；所述的风扇驱动电路通过电池供电后驱动电风扇转动，所述的电流反馈电路用于采集风扇驱动电路输出的电流，并通过将该电流反馈的电压与设定的电压阈值进行比较，如果该电流反馈的电压大于设定的电压阈值，则输出反馈信号至单片机，否则不输出反馈信号；所述的单片机根据接收的反馈信号降低脉冲宽度调制的占空比，直至风扇驱动电路输出的电流所反馈的电压低于设定的电压阈值。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的电池通过设有的充电器充电，所述的充电器包括：电源、电池接口、电压调节电路、A/D转换芯片、单片机、继电器驱动电路、继电器和充电控制电路；所述的电压调节电路用于采集从电池接口接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片输入的电压信号；所述的A/D转换芯片用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机；所述的单片机通过接收的数字信号控制继电器驱动电路驱动继电器执行通断电操作；所述继电器的两端分别连接电池接口与充电控制电路；所述的充电控制电路通过电源的驱动为电池充电。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的单片机通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池为电压不正常状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器断电，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器断电，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，并控制继电器驱动电路驱动继电器通电。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的充电器还包括电平转换芯片，所述的电平转换芯片一端连接电池接口上设有的DATA接口，其另一端连接单片机；所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机，所述的单片机根据接收到的电压信号对电池进行识别。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的电池通过设有的充电器充电，所述的充电器包括：电源、电池接口、至少两个充电控制模块和单片机；每个充电控制模块分别与一电池接口连通，用于采集从电池接口接入的电池的电压信号后，进行判断生成电池状态数据；所述的单片机用于根据各电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比，并将充电电流百分比数据发送至对应的充电控制模块；所述的充电控制模块通过充电电流百分比数据控制电源输出相应的充电电流至电池接口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的充电控制模块包括：信号处理模块、程控电位器、充电控制芯片和MOSFET管；所述的信号处理模块用于采集从电池接口接入的电池的电压信号后，判断生成电池状态数据；所述的单片机根据电池状态数据控制程控电位器来配置充电控制芯片的充电电流，所述充电控制芯片通过控制MOSFET管的导通占空比来控制电池的充电电流。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的信号处理模块判断生成的电池状态数据显示为：电池未接入状态、电池接入充电状态、电池接入充满状态和电池接入故障状态。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的充电控制模块数量为两个，所述单片机根据两电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比的过程包括：

如果两电路的电池状态数据分别显示为电池接入充电状态和电池未接入状态，则设置电池接入充电状态的电路的充电电流百分比为95％～100％，设置电池未接入状态的电路的充电电流百分比为5％～10％，如果两电路的电池状态数据均显示为电池接入充电状态，则设置两电路的充电电流百分比均为50％；否则将显示为电池未接入状态和电池接入充电状态的电路设置充电电流百分比为95％～100％，将显示为电池接入充满状态的电路设置充电电流百分比为5％～10％，将显示为电池接入故障状态的电路设置充电电流百分比为2％～5％。

本实用新型的一种医用个人防护服的优点在于：

利用该防护服能够将人体与外界环境进行全面的隔离，且通过其内置的电风扇及风扇控制电路，使得人体在穿戴后，即能够降低防护服内环境的温度，又降低了电风扇转动所产生的噪声污染，从而提高了穿戴的舒适度。另外，利用其中一种充电器通过单片机的控制逻辑，能够根据同时接入和需要充电的电池数量，来合理分配没路电池的充电电流百分比，使得充电器能够实现多路充电的目的，即保证总功率不超过设计值的同时实现功率复用功能，并且能够在不影响电池充电效率的情况下，降低不需要充电的电路(如电池充满或故障状态)中充电电流百分比，从而降低充电器的功率消耗及成本。而利用另一种充电器解决了现有的电池充电器、代电池充电功能的设备所存在的在没有接入电池时，电池端口的带电问题，利用单片机的检测和控制继电器的通断电，保证电池在未接入充电器时，充电端口引脚不带电，提高了系统的可靠性；适用于对电池接口的带电有严格控制的医疗场合。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的医用个人防护服的整体外形示意图。

图2是本实用新型实施例中的头盔结构示意图。

图3是本实用新型实施例中的风扇控制电路结构示意图。

图4是本实用新型实施例中的一种充电器的电路结构示意图。

图5是利用图4中的充电器配置充电电流值的流程图。

图6是本实用新型实施例中的另一种充电器的电路结构示意图。

图7是利用图6中的充电器配置充电电流值的流程图。

附图标记

1、头套              2、长袍             3、面罩

4、电线              5、环形支撑架       6、电池接口

7、电平转换芯片      8、充电控制电路     9、继电器

10、电压调节电路     11、A/D转换芯片     12、继电器驱动电路

13、单片机           14、电池            15、程控电位器

16、充电控制芯片     17、MOSFET管        18、信号处理模块

19、腰带

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型所述的一种医用个人防护服进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种医用个人防护服，包括：头盔(未图示)、头套1、长袍2、面罩3、电风扇(未图示)和风扇控制电路(未图示)；所述的头盔包裹于头套1内，所述的面罩3贴附于头套1前端设有的开口处，所述的电风扇嵌入于头盔内的顶端，所述的风扇控制电路通过电池驱动电风扇转动，并通过设定的电压阈值控制输入至电风扇的电压恒定。通过电风扇的转动，使得人体在穿戴后，能够降低防护服内环境的温度，从而提高了穿戴的舒适度。

基于上述结构的防护服，如图1所示，所述的防护服还可设有腰带19，通过将腰带19缠绕于长袍2外的腰部处，以进一步将人体上身与外界环境相隔离。如图2所示，所述头盔在位于面部的一侧下端可设有一环形支撑架5，所述的环形支撑架5向外凸起，其外缘与头套前端开口的边缘处相密封，以使得贴附于头套上的面罩不与人体面部接触，从而进一步提高了穿戴的舒适度。所述的风扇控制电路通过头盔后部设置的电线4与电池连通。

所述的头盔可采用聚氯乙烯材料制成。由于头盔的外壳很难同时兼顾韧性好、重量轻及方便加工等特点，一般都采用PS材料制成，优点在于便于加工、重量轻，其缺点是没有韧性，当受到外力作用后在受力处易发白，从而影响美观，且容易开裂，通过选用PVC材料制成的头盔，在同等重量下，结实耐用，且在性能上得到了很大的提升。上述防护服可通过设计相应尺寸的储存柜进行分类存储，以方便使用及满足卫生需求。

如图3所示，所述的风扇控制电路可包括：风扇驱动电路、电流反馈电路、电压比较电路和单片机；所述的风扇驱动电路通过电池供电后驱动电风扇转动，所述的电流反馈电路用于采集风扇驱动电路输出的电流，并通过将该电流反馈的电压与设定的电压阈值进行比较，如果该电流反馈的电压大于设定的电压阈值，则输出反馈信号至单片机，否则不输出反馈信号；所述的单片机根据接收的反馈信号降低脉冲宽度调制的占空比，直至风扇驱动电路输出的电流所反馈的电压低于设定的电压阈值。由于电风扇的动平衡在不稳定时会产生较大的噪声，而在动平衡不稳定时，功率也会随之增大。利用电流反馈电路采样驱动电流，并使其与一定的基准电压进行比较，当电流反馈的电压大于基准电压时，单片机得到反馈信号后降低PWM控制的占空比，使得驱动功率降低，也就降低了风扇的转速，从而有效地抑制了电风扇产生的噪音。

另外，所述的电池可通过设有的充电器进行充电，其中一种充电器的结构如图4所示，该充电器包括：电源、电池接口6、电压调节电路10、A/D转换芯片11、单片机13、继电器驱动电路12、继电器9和充电控制电路8；所述的电压调节电路10用于采集从电池接口6接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片11输入的电压信号；所述的A/D转换芯片11用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机13；所述的单片机13通过接收的数字信号控制继电器驱动电路12驱动继电器9执行通断电操作；所述继电器9的两端分别连接电池接口6与充电控制电路8；所述的充电控制电路8通过电源的驱动为电池充电。

如图4所示，以锂电池为例，利用上述充电器在进行充电工作时，电池14的V+电压经过电压调节电路10转换为A/D转换芯片11的正常输入电压，再由单片机13进行数字采集。单片机13通过端口的电压判断是否有电池连接，若有电池接入，则控制继电器驱动电路12打开继电器9，连通电池接口6与充电控制电路8，实现电池14的充电。若电池14充满则关闭继电器9，切断电池接口6与充电控制电路8的连接。通过电池接口6接收电池V+的电压和充电控制电路8输出的充电状态信号判断，若检测到电池断开则关闭继电器9，切断充电控制电路8与电池接口6的连接，保证在没有电池的状态时，电池接口6没有电压输出。

基于上述结构的充电器，在本实施例中，所述的充电器包括电平转换芯片7，所述的电平转换芯片7一端连接电池接口6上设有的DATA接口，其另一端连接单片机13；所述的电池接口6的信号包括：GND/V+/DATA，所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片7用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机13，所述的单片机13根据接收到的电压信号对电池进行识别。所述的电池数据主要包括电池序列号、制造商等信息，电平转换芯片主要实现单片机的接口保护功能，可按电池的5V电平转换为单片机的3.3VTTL电平。

电池的DATA信号通过电平转换芯片7与单片机13进行通讯，单片机13在检测到电池接口6的V+信号正常后，会通过DATA信号与电池进行通讯，识别电池是否符合充电条件，如果电池是有效的，则控制继电器驱动电路12打开继电器9，连接充电控制电路8和电池14，对电池进行充电。

另外，如果对于电池电压的精度要求不高，A/D转换芯片11可以采用单片机13内部设有的A/D进行数据处理；继电器9也可以替换为MOSFET管，作为充电控制电路与电池之间链路的控制器件。

基于上述结构的充电器，单片机的具体控制流程如图5所示：

首先，利用单片机采集经A/D转换芯片处理后的数字信号，通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池的电压不正常，(对于单节锂电池可以设定电压阈值为2.5V～4.2V范围，2节或者多节串联的情况可以线性提高此检测电压阈值)，则控制继电器驱动电路关闭继电器，使电池接口不带电；

否则，检测电池是否充满，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，则控制继电器驱动电路关闭继电器，防止电池多次反复充电，降低电池寿命；

否则，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，此时单片机通过一线制通讯端口DATA与电池通讯，判断电池是否有效，如果无效，则控制继电器驱动电路关闭继电器；此功能用于防止充电端口插入异常带电设备或者其他型号电池，而导致充电故障。

如果判定电池有效，则控制继电器驱动电路打开继电器，连接充电控制电路和电池接口，开始给电池充电，并延迟2秒时间(此时间可以根据实际情况调整)，用于检测从充电控制电路接收的充电状态信号，如果充电状态信号显示充电异常，则控制继电器驱动电路关闭继电器，停止给电池充电；否则，继续执行电池充电操作，并进行下一循环的检测。

另一种充电器的结构如图6所示，该充电器包括：电源、电池接口6、至少两个充电控制模块和一个单片机13。每个充电控制模块分别与一电池接口6连通，电池14通过电池接口6接入充电控制模块，用于采集从电池接口6接入的电池14的电压信号后，进行判断生成电池状态数据；所述的单片机13用于根据各电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比，并将充电电流百分比数据发送至对应的充电控制模块；所述的充电控制模块通过充电电流百分比数据控制电源输出相应的充电电流至电池接口6。

基于上述结构的充电器，如图6所示，在本实施例中，所述的充电控制模块包括：信号处理模块18、程控电位器15、充电控制芯片16和MOSFET管17；所述的信号处理模块18用于采集从电池接口6接入的电池14的电压信号后，并判断生成电池状态数据是否为正常电池接入；所述的单片机13根据电池状态数据控制程控电位器15来配置充电控制芯片16的充电电流，充电控制芯片16通过控制MOSFET管17的导通占空比来控制电池的充电电流。各路中的充电控制模块的构成完全相同。

另外，所述的信号处理模块判断生成的电池状态数据可显示为：电池未接入状态、电池接入充电状态、电池接入充满状态和电池接入故障状态。如图6所示，所述的充电控制模块数量为两个，所述单片机13根据两电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比的过程包括：

如果两电路的电池状态数据分别显示为电池接入充电状态和电池未接入状态，则设置电池接入充电状态的电路的充电电流百分比为95％～100％，设置电池未接入状态的电路的充电电流百分比为5％～10％，如果两电路的电池状态数据均显示为电池接入充电状态，则设置两电路的充电电流百分比均为50％；否则将显示为电池未接入状态和电池接入充电状态的电路设置充电电流百分比为95％～100％，将显示为电池接入充满状态的电路设置充电电流百分比为5％～10％，将显示为电池接入故障状态的电路设置充电电流百分比为2％～5％。利用上述结构的充电器以锂电池充电为例，通过信号处理模块判断生成的电池状态数据配置充电电流百分比的具体控制流程如附图7所示，单片机实时通过信号处理模块监测两路电池的状态，并根据两路电池的状态实时调整两个充电控制模块的充电电流百分比，其具体流程如下：

首先，利用信号处理模块采集从电池接口接入的电池的电压信号，依次判断电池是否接入、电池是否处于正常充电状态以及电池是否充满状态；然后，通过单片机实时采样两路电池的状态数据并记录，根据电池状态分配充电电流：

如果两路的电池接口都显示没有电池接入，则设置各路的充电电流均为100％，以等待电池接入；

如果其中一路的电池接口显示接入了电池，并且显示电池接入充电状态，另一路的电池接口显示没有电池接入，则将接入电池的电路的充电电流设置为100％，将未接入电池的电路的充电电流设置为10％，用于防止另一路电池接入后总电流过大；

如果其中一路的电池接口显示接入了电池，并且显示电池接入充满状态，另一路的电池接口显示电池没有接入，则接入路的充电电流设置为10％，未接入电池的电路的充电电流设置为100％；

如果两路的电池接口均显示电池接入状态，并且均显示电池接入充电状态，则将两路的充电电流均设置为50％；

如果两路的电池接口均显示电池接入状态，其中一路或两路显示电池接入充满状态，则将充满的电路的充电电流设置为10％；

如果两路的电池接口中有显示电池接入故障状态的，则将其充电电流设置为2％。

利用上述的控制逻辑，能够保证在两路电池同时充电时的充电电流在单路充电时的120％氛围内，从而有效的降低了总功率的消耗。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种医用个人防护服，包括：头盔、头套(1)、长袍(2)和面罩(3)；所述的头盔包裹于头套(1)内，所述的面罩(3)贴附于头套(1)前端设有的开口处，其特征在于，还包括电风扇和风扇控制电路；所述的电风扇嵌入于头盔内的顶端，所述的风扇控制电路通过电池驱动电风扇转动，并通过设定的电压阈值控制输入至电风扇的电压恒定。

2.根据权利要求1所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的风扇控制电路包括：风扇驱动电路、电流反馈电路、电压比较电路和单片机；所述的风扇驱动电路通过电池供电后驱动电风扇转动，所述的电流反馈电路用于采集风扇驱动电路输出的电流，并通过将该电流反馈的电压与设定的电压阈值进行比较，如果该电流反馈的电压大于设定的电压阈值，则输出反馈信号至单片机，否则不输出反馈信号；所述的单片机根据接收的反馈信号降低脉冲宽度调制的占空比，直至风扇驱动电路输出的电流所反馈的电压低于设定的电压阈值。

3.根据权利要求2所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的电池通过设有的充电器充电，所述的充电器包括：电源、电池接口(6)、电压调节电路(10)、A/D转换芯片(11)、单片机(13)、继电器驱动电路(12)、继电器(9)和充电控制电路(8)；所述的电压调节电路(10)用于采集从电池接口(6)接入的电池的电压信号后进行电压调节，生成适于A/D转换芯片(11)输入的电压信号；所述的A/D转换芯片(11)用于将输入的电压信号转换成数字信号输出至单片机(13)；所述的单片机(13)通过接收的数字信号控制继电器驱动电路(12)驱动继电器(9)执行通断电操作；所述继电器(9)的两端分别连接电池接口(6)与充电控制电路(8)；所述的充电控制电路(8)通过电源的驱动为电池充电。

4.根据权利要求3所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的单片机(13)通过设定的电压阈值与接收的数字信号进行比较，如果数字信号低于电压阈值，则判定电池为电压不正常状态，并控制继电器驱动电路(12)驱动继电器(9)断电，如果数字信号高于电压阈值，则判定电池为电量充满状态，并控制继电器驱动电路(12)驱动继电器(9)断电，如果数字信号介于电压阈值的范围内，则判定电池为电量未充满状态，并控制继电器驱动电路(12)驱动继电器(9)通电。

5.根据权利要求4所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的充电器还包括电平转换芯片(7)，所述的电平转换芯片(7)一端连接电池接口(6)上设有的DATA接口，其另一端连接单片机(13)；所述的DATA接口用于采集电池输出的载有电池数据的电压信号，所述的电平转换芯片(7)用于将所述的电压信号进行电平转换后输入至单片机(13)，所述的单片机(13)根据接收到的电压信号对电池进行识别。

6.根据权利要求2所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的电池通过设有的充电器充电，所述的充电器包括：电源、电池接口(6)、至少两个充电控制模块和单片机(13)；每个充电控制模块分别与一电池接口(6)连通，用于采集从电池接口(6)接入的电池(14)的电压信号后，进行判断生成电池状态数据；所述的单片机(13)用于根据各电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比，并将充电电流百分比数据发送至对应的充电控制模块；所述的充电控制模块通过充电电流百分比数据控制电源输出相应的充电电流至电池接口(6)。

7.根据权利要求6所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的充电控制模块包括：信号处理模块(18)、程控电位器(15)、充电控制芯片(16)和MOSFET管(17)；所述的信号处理模块(18)用于采集从电池接口(6)接入的电池的电压信号后，判断生成电池状态数据；所述的单片机(13)根据电池状态数据控制程控电位器(15)来配置充电控制芯片(16)的充电电流，所述充电控制芯片(16)通过控制MOSFET管(17)的导通占空比来控制电池的充电电流。

8.根据权利要求7所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的信号处理模块(18)判断生成的电池状态数据显示为：电池未接入状态、电池接入充电状态、电池接入充满状态和电池接入故障状态。

9.根据权利要求8所述的医用个人防护服，其特征在于，所述的充电控制模块数量为两个，所述单片机(13)根据两电路的电池状态数据分别配置充电电流百分比的过程包括：

如果两电路的电池状态数据分别显示为电池接入充电状态和电池未接入状态，则设置电池接入充电状态的电路的充电电流百分比为95％～100％，设置电池未接入状态的电路的充电电流百分比为5％～10％，如果两电路的电池状态数据均显示为电池接入充电状态，则设置两电路的充电电流百分比均为50％；否则将显示为电池未接入状态和电池接入充电状态的电路设置充电电流百分比为95％～100％，将显示为电池接入充满状态的电路设置充电电流百分比为5％～10％，将显示为电池接入故障状态的电路设置充电电流百分比为2％～5％。