CN207203247U - 层流式净化呼吸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种层流式净化呼吸器，包括呼吸器本体，固定设置于所述呼吸器本体前端、用于吸入空气并净化的过滤器，以及可拆卸地设置于所述呼吸器本体后端、与使用者口鼻部相匹配的呼吸罩，所述呼吸器本体上设置有至少一条供使用者安装佩戴的固定带，所述呼吸器本体内还设置有用于带动空气流动的气流驱动组件，所述呼吸罩上的一侧下方位置处开设有一用于洁净空气流入的进风口、另一侧低于所述进风口的位置处开设有一开放式的排风口。本实用新型可有效地完成对空气中病毒及其附着物的过滤，且过滤效果显著、适用性强，具有很高的使用及推广价值。

Description

层流式净化呼吸器

技术领域

本发明涉及一种过滤装置，具体涉及一种能够过滤空气中污染物及病毒、保护使用者健康的层流式净化呼吸器，属于空气过滤设备领域。

背景技术

在医院和科研实验室等场合内，空气中可能悬浮存在有致病病毒及其附着物。而对于某些体质较差者或病人而言，暴露在这样被污染的环境中，即使少量的病毒也可能对人体健康带来较大的损害。在日常生活中，人们在这类环境中都会佩戴口罩等过滤工具，但是目前市面上常见的口罩在其实际使用过程中往往存在着诸多问题，使用效果很难保证。

具体而言，病毒只有细菌大小的百分之一左右，且没有细胞结构。有的病毒大小在100纳米（0.1微米）左右，但也有非常小的常见病毒，如冠状病毒为30纳米（0.03微米）、口蹄疫病毒最小只有7~8纳米。目前市面上常见的口罩对较大的颗粒物过滤效果较好，如2.5微米、0.3微米的颗粒物，也对细菌有一定效果，但当上述口罩在面对病毒时，其防护、过滤效果并不理想。

此外，普通口罩需要使用者主动吸气，比较费力，易产生闷气感。且脸部与口罩贴合很难做到完全密闭，病毒等微生物很容易从缝隙处进入口罩内部。使用者呼出的气体从口罩缝隙处出去，也会使得部分佩戴眼镜的使用者遇到眼镜起雾的情况。在口罩的使用过程中，使用者每次呼出的气体都会有部分残留在口罩内，在使用者下次吸气时又会被吸入，并不健康。除上述问题外，普通口罩的滤材由于被大量人体呼出高湿度和含有大量微生物的气体穿透，使用寿命也会非常短，一般都需要一次一换或每日一换。

除上述普通口罩外，目前市面上还出现了一种电动口罩，这类口罩是在普通口罩的结构上，用电机代替人为吸气，并使用过滤效果更好、透气性也更差的过滤布。这种口罩解决了普通口罩吸气费力的问题，但是如果电量不足或电机故障时，会造成密闭窒息的更大风险。同时，使用过滤一般颗粒物的过滤布，并不能起到有效阻止病毒的作用。由于此类过滤布较为致密，戴上这类口罩后使用者无法与外界正常通话。

综上所述，如何设计出一种防病毒效果良好、使用方便且不影响使用者正常工作、交流的呼吸设备，就成为本领域内的技术人员亟待解决的问题。

CN102781520B揭示了一种呼吸设备，包括面罩和颈部部件。面罩适于大致包围使用者的至少口部或鼻孔。颈部部件附接到所述面罩，包括气流发生器，所述气流发生器用以从周围环境接收未滤过的空气、过滤所述未滤过的空气并且将过滤后的空气提供到所述面罩。

虽然上述技术方案能够达到过滤灰尘、颗粒物等污染物的效果，但是其防病毒的能力并不显著，同时由于其结构较为复杂、可调节性较差，因此在实际的佩戴使用过程中，使用效果并不理想，且并非适用于每一位使用者。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种能够过滤空气中污染物及病毒、保护使用者健康的层流式净化呼吸器。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种层流式净化呼吸器，包括呼吸器本体，固定设置于所述呼吸器本体前端、用于吸入空气并净化的过滤器，以及可拆卸地设置于所述呼吸器本体后端、与使用者口鼻部相匹配的呼吸罩，所述呼吸器本体上设置有至少一条供使用者安装佩戴的固定带，所述呼吸器本体内还设置有用于带动空气流动的气流驱动组件，所述呼吸罩上的一侧下方位置处开设有一用于洁净空气流入的进风口、另一侧低于所述进风口的位置处开设有一开放式的排风口。

优选地，所述过滤器与所述呼吸器本体之间过盈配合，所述过滤器的两侧设置有用于实现所述过滤器快速拆装的装配凸起，所述过滤器前端的边缘位置处设置有与所述装配凸起相匹配的卡槽。

优选地，所述过滤器包括相互连接的进风外壳及出风外壳，所述进风外壳及出风外壳之间还固定设置有过滤网，所述进风外壳上等距开设有多个用于进风的进风孔，所述出风外壳上开设有用于出风的风道口（14）以及多组用于支撑所述过滤网的支撑筋，在所述支撑筋的支撑作用下，所述过滤网向所述进风外壳的方向拱起，形成一个拱形结构。

优选地，所述过滤网包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的四层结构，分别为，第一网状滤材层、第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层以及第二网状滤材层。

优选地，所述呼吸器本体内部开设有风道，所述风道与所述过滤器及所述进风口相连通。

优选地，所述气流驱动组件包括用于驱动空气流动的风机，以及与所述风机电性连接、用于控制所述风机运作的控制部件，所述气流驱动组件还包括与所述风机电性连接、并为其供电的电池。

优选地，所述风机为离心式风机。

优选地，所述控制部件包括中控电路板、按键以及显示器，所述按键、所述显示器及所述风机均与所述中控电路板电性连接并由其驱动控制，所述按键及所述显示器均设置于所述呼吸器本体外侧，所述中控电路板上还连接有用于实现数据交换的USB连接头。

优选地，所述呼吸器本体内还设置有用于完成空气质量检测的空气质量检测组件，所述空气质量检测组件与所述控制部件电性连接，所述空气质量检测组件包括至少一个用于检测呼吸器内部空气质量的内部传感器，所述内部传感器固定设置于所述风道内。

优选地，所述呼吸罩的排风口位置处可拆卸地设置有用于防止使用者二次污染的过滤件，所述排风口的面积不大于所述进风口的面积。

本发明的突出效果为：本发明有效地实现了对空气中病毒及其附着物的过滤，而且与现有技术相比，具有更高的过滤效率以及更好的透气性，使用者在佩戴过程中不仅能够正常通话，而且在极端的使用情况下也不会遇到窒息的问题。同时，本发明中可更换式的呼吸罩设置，不但为呼吸器后续的清洁及更换提供了便利，也使得使用者能够根据自己的口鼻部形状选择尺寸最为恰当的呼吸罩，从而保证了呼吸罩与使用者口鼻部的贴合，提升了呼吸器的使用效果。此外，本发明采用了层流式的结构，使得呼吸器内部的空气流动更为稳定，不但将气流回转和碰撞降到了最低，而且也确保了排风口的污染物或病毒不会被局部反方向气流带到口鼻的呼吸处，进一步保证了使用者的健康。

综上所述，本发明可有效地完成对空气中病毒及其附着物的过滤，且过滤效果显著、适用性强，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明中过滤器的剖面图。

其中：1、过滤器 ；11、进风外壳；12、过滤网；13、出风外壳；14、风道口；15、支撑筋；2、呼吸器本体；21、风机；22、电池；23、中控电路板；24、按键；25、USB连接头；3、呼吸罩；4、固定带。

具体实施方式

如图1~图2所示，本发明揭示了一种能够过滤空气中污染物及病毒、保护使用者健康的层流式净化呼吸器。

一种层流式净化呼吸器，包括呼吸器本体2，固定设置于所述呼吸器本体2前端、用于吸入空气并净化的过滤器1，以及可拆卸地设置于所述呼吸器本体2后端、与使用者口鼻部相匹配的呼吸罩3，所述呼吸器本体2上设置有至少一条供使用者安装佩戴的固定带4。

在本实施例中，所述呼吸器本体2的两侧各有两个固定扣，可以连接两条所述固定带4。在本发明的佩戴过程中，位于上方的所述固定带4固定在使用者头的上部，和所述呼吸器本体2形成一定的角度。位于下方的所述固定带4固定在使用者头的下部，和呼吸器形成一定的角度。所述固定带4可由硅胶、橡胶等具有一定弹性的材料制成，以适用不同头部尺寸的使用者。

所述呼吸器本体2内还设置有用于带动空气流动的气流驱动组件，所述呼吸罩3上的一侧下方位置处开设有一用于洁净空气流入的进风口（图中未示出）、另一侧低于所述进风口的位置处开设有一开放式的排风口（图中未示出），所述排风口位置处还可拆卸地设置有过滤件。

所述呼吸器本体2内部开设有风道（图中未示出），所述风道与所述过滤器1及所述进风口相连通。

所述呼吸罩3的外形可以依据使用者的口鼻部形状设置，采用软硅胶的材料。所述呼吸罩3通过可拆卸式的结构与所述呼吸器本体2固定，在必要时也可以摘下进行清洁或更换。

所述进风口开设于所述呼吸罩3上靠近所述风道一侧的下方位置、并与所述风道相连通，接受由所述风道送来的洁净空气。所述排风口开设于所述呼吸罩3上的另一侧、略低于所述进风口的位置，这种不对称的设置，能够使得呼吸器内部的气流呈现从口鼻处层流的特点，从而有效避免外界污染物和病毒的侵入。

由于层流的特点是气流成相对平行、一层层状态，稳定的从进口移动到出口。与普通口罩或电动口罩的散流气流呈现从四周往中心，或相反的方向的特点明显不同，与风机旋转吹入的漩涡流或者规律不明显的乱流区别更大。层流可以保证其中的气流回转和碰撞减少到最小，保证所述排风口的污染物或病毒不会被局部反方向气流带到口鼻的呼吸处。

同时，这个开放的排风口设计，使得呼吸器在极端使用情况下包括电池耗尽，风机损坏等都不会产生窒息的危险，可以适用于动作迟缓的老年人与小孩。另外，由于佩戴者的声音会随着层流的空气从所述排风口传出，可以在本发明的佩戴过程中，使用者完全可以正常说话、交流。

此外，设置于所述排风口位置处的过滤件可选装，所述过滤件能够过滤由使用者呼气所排出的异物及病毒，从而避免了二次污染。

所述过滤器1与所述呼吸器本体2之间过盈配合，此处过盈配合的设置既能够起到密封、不透过病毒的效果，也达到了所述过滤器1自由拆装的目的。所述过滤器1的两侧设置有用于实现所述过滤器1快速拆装的装配凸起，所述过滤器1前端的边缘位置处设置有与所述装配凸起相匹配的卡槽。

所述过滤器1包括相互连接的进风外壳11及出风外壳13，所述进风外壳11及出风外壳13之间还固定设置有过滤网12，所述进风外壳11上等距开设有多个用于进风的进风孔。所述进风孔的大小由所述进风外壳11的中心向四周逐渐减小。这样的结构设置也是为了保证外界空气能够更快的被吸入所述呼吸器本体2内。

所述出风外壳13上开设有用于出风的风道口14以及多组用于支撑所述过滤网12的支撑筋15，在所述支撑筋15的支撑作用下，所述过滤网12向所述进风外壳11的方向拱起，形成一个拱形结构。

此处将所述过滤网12设置为拱形结构的目的在于扩大单位面积内所述过滤网12的使用面积，保证其与气流的充分接触，从而进一步提升所述过滤网12的过滤效率。

所述过滤网12包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的四层结构（图中未示出），分别为，第一网状滤材层、第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层以及第二网状滤材层。其中，所述第一网状滤材层以及第二网状滤材层起主要的过滤作用，是必须设置的，所述第一网状滤材层以及第二网状滤材层则起辅助过滤的作用，可以选择性的设置。

按照EN13274-7标准测试，所述第一静电驻极滤材层的穿透率≤10％，所述第二静电驻极滤材层的穿透率≤5％。

所述第一网状滤材层以及所述第二网状滤材层的材质均为100目以上的高分子材料。在本实施例中，所述第一网状滤材层以及所述第二网状滤材层均由尼龙网制成。

所述气流驱动组件包括用于驱动空气流动的风机21，以及与所述风机21电性连接、用于控制所述风机21运作的控制部件，所述气流驱动组件还包括与所述风机21电性连接、并为其供电的电池22。

所述风机21能够为所述呼吸罩3提供稳定的层流。因此，所述呼吸罩3并不需要与用户的头面部完全紧贴，这也是本发明在使用上的一大便利。

在本发明的使用过程中，使用者可以对所述风机21的进风量进行调节。为保证各个年龄段用户的呼吸强度，所述风机21提供的最大风量应该不低于80ml/min。

在本发明中，对于所述风机21的类型并没有严格限定。但为配合所述过滤器1的使用，达到设计效果，所述风机21优选为离心式风机。同时，应该注意降低噪音，减少对使用者的干扰。

所述控制部件包括中控电路板23、按键24以及显示器（图中未示出），所述按键24、所述显示器及所述风机21均与所述中控电路板23电性连接并由其驱动控制，所述按键24及所述显示器均设置于所述呼吸器本体2外侧，所述中控电路板23上还连接有用于实现数据交换的USB连接头25。

所述呼吸器本体2内还设置有用于完成空气质量检测的空气质量检测组件，所述空气质量检测组件与所述控制部件电性连接，所述空气质量检测组件包括至少一个用于检测呼吸器内部空气质量的内部传感器（图中未示出），所述内部传感器固定设置于所述风道内。所述内部传感器能够实时监测所述风道内的空气是否被净化干净。若空气未被净化干净，所述显示器就可以提示用户检查呼吸器的状况是否良好，或者更换防病毒过滤器。

所述空气质量检测组件还可以包括设置于所述呼吸器本体2内非风道一侧、用于对外部环境中空气质量进行检测的外部传感器，所述外部传感器同样与所述控制部件电性连接，并能够实现数据反馈。所述内部传感器与所述外部传感器配合使用，即可以达到最佳的使用效果。

所述呼吸罩3上所述排风口的面积不大于所述进风口的面积。具体而言，所述呼吸罩3上所述排风口的面积可以是所述进风口的面积的3/1~1/2，这样可以保证使用者在佩戴时，所述呼吸罩3内存在一定的微正压，从而确保本发明的使用效果。

总体而言，本发明实现防病毒的效果，主要依赖于三个部分的共同作用，即所述过滤器1的过滤效果、所述风机21提供足够的风量及风压以及所述呼吸罩3内的气流成层流方式流动。

本发明有效地实现了对空气中病毒及其附着物的过滤，而且与现有技术相比，具有更高的过滤效率以及更好的透气性，使用者在佩戴过程中不仅能够正常通话，而且在极端的使用情况下也不会遇到窒息的问题。同时，本发明中可更换式的呼吸罩设置，不但为呼吸器后续的清洁及更换提供了便利，也使得使用者能够根据自己的口鼻部形状选择尺寸最为恰当的呼吸罩，从而保证了呼吸罩与使用者口鼻部的贴合，提升了呼吸器的使用效果。此外，本发明采用了层流式的结构，使得呼吸器内部的空气流动更为稳定，不但将气流回转和碰撞降到了最低，而且也确保了排风口的污染物或病毒不会被局部反方向气流带到口鼻的呼吸处，进一步保证了使用者的健康。

综上所述，本发明可有效地完成对空气中病毒及其附着物的过滤，且过滤效果显著、适用性强，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种层流式净化呼吸器，其特征在于：包括呼吸器本体（2），固定设置于所述呼吸器本体（2）前端、用于吸入空气并净化的过滤器（1），以及可拆卸地设置于所述呼吸器本体（2）后端、与使用者口鼻部相匹配的呼吸罩（3），所述呼吸器本体（2）上设置有至少一条供使用者安装佩戴的固定带（4），所述呼吸器本体（2）内还设置有用于带动空气流动的气流驱动组件，所述呼吸罩（3）上的一侧下方位置处开设有一用于洁净空气流入的进风口、另一侧低于所述进风口的位置处开设有一开放式的排风口。

2.根据权利要求1所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述过滤器（1）与所述呼吸器本体（2）之间过盈配合，所述过滤器（1）的两侧设置有用于实现所述过滤器（1）快速拆装的装配凸起，所述过滤器（1）前端的边缘位置处设置有与所述装配凸起相匹配的卡槽。

3.根据权利要求1所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述过滤器（1）包括相互连接的进风外壳（11）及出风外壳（13），所述进风外壳（11）及出风外壳（13）之间还固定设置有过滤网（12），所述进风外壳（11）上等距开设有多个用于进风的进风孔，所述出风外壳（13）上开设有用于出风的风道口（14）以及多组用于支撑所述过滤网（12）的支撑筋（15），在所述支撑筋（15）的支撑作用下，所述过滤网（12）向所述进风外壳（11）的方向拱起，形成一个拱形结构。

4.根据权利要求3所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述过滤网（12）包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的四层结构，分别为，第一网状滤材层、第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层以及第二网状滤材层。

5.根据权利要求1所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述呼吸器本体（2）内部开设有风道，所述风道与所述过滤器（1）及所述进风口相连通。

6.根据权利要求5所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述气流驱动组件包括用于驱动空气流动的风机（21），以及与所述风机（21）电性连接、用于控制所述风机（21）运作的控制部件，所述气流驱动组件还包括与所述风机（21）电性连接、并为其供电的电池（22）。

7.根据权利要求6所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述风机（21）为离心式风机。

8.根据权利要求6所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述控制部件包括中控电路板（23）、按键（24）以及显示器，所述按键（24）、所述显示器及所述风机（21）均与所述中控电路板（23）电性连接并由其驱动控制，所述按键（24）及所述显示器均设置于所述呼吸器本体（2）外侧，所述中控电路板（23）上还连接有用于实现数据交换的USB连接头（25）。

9.根据权利要求8所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述呼吸器本体（2）内还设置有用于完成空气质量检测的空气质量检测组件，所述空气质量检测组件与所述控制部件电性连接，所述空气质量检测组件包括至少一个用于检测呼吸器内部空气质量的内部传感器，所述内部传感器固定设置于所述风道内。

10.根据权利要求1所述的层流式净化呼吸器，其特征在于：所述呼吸罩（3）的排风口位置处可拆卸地设置有用于防止使用者二次污染的过滤件，所述排风口的面积不大于所述进风口的面积。