CN208877751U - 具有气压检测系统的过滤口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有气压检测系统的过滤口罩，其包括具有进气口和排气口的罩体、设置在罩体的进气口处的风扇和滤芯，其中罩体罩设在人体呼吸部的周边并与人体的面部形成可容纳气体的腔体，过滤口罩还包括位于腔体内且处于进气口处的气压传感器、与气压传感器连通的芯片处理器，其中气压传感器用于监控用户呼出和吸入时所造成腔体内部气压的变化值，芯片处理器还与风扇相连通，且该芯片处理器能够根据气压传感器所获得气压的变化值，调节风扇的转速。本实用新型通过监控腔体内气体压力的变化，调节风扇的转速，满足不同使用者呼吸要求，确保用户呼吸的顺畅感和舒适感，而且相对节能，同时结构简单，实施方便，成本低。

Description

具有气压检测系统的过滤口罩

技术领域

本实用新型属于过滤口罩领域，具体涉及一种具有气压检测系统的过滤口罩。

背景技术

阳光、水、空气是构成生命的三要素，但是，这三要素对于人的影响程度差别较大。没有阳光，人可以存活，只是人的体征或健康情况受到一些影响；没有水，人可以存活几天；没有空气，人却只能存活最多几分钟，可见空气对于人类生命的重要性。

在人类生活、工作的环境中，各种污染物严重威胁着空气的质量，也直接威胁着人类的健康。因此在很多场合，人们需要佩戴口罩，但现有的自吸过滤式口罩，主要防御各种粉尘、烟固态微粒、雾、液态微粒等有害颗粒物。

而目前，自吸式防尘口罩存在安全性(粉尘过滤效率)与舒适性的矛盾，也就是过滤效率较高、防尘性能好的口罩，其气阻一般都较大，佩戴者使用时的舒适性较差；而过滤效率较低、防尘性能较差的口罩，其气阻一般都较小，佩戴使用时的舒适性相对较好。即使是过滤性能相同的口罩，其舒适性还与使用者的生理代谢水平相关。如使用者处于低劳动强度时，口罩的舒适性还容易保证。一旦使用者处于高劳动强度时，由于生理代谢水平较高，呼吸量迅速增大，此时口罩内部的气压可能不够，尤其在中国不少矿井地下的工作环境，若不及其增大口罩内的气压，口罩的舒适性也会迅速恶化。此时，佩带防尘口罩对使用者来说已经是一个很大的累赘，这时不少矿工往往将其弃而不用，人体呼吸系统直接暴露在高粉尘环境中。这也是矿工极易患矽肺病的重要原因之一。因此，亟待研发出一种同时满足人体安全性和舒适性的口罩，对于保护高粉尘环境中劳动者的身体健康，具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的具有气压检测系统的过滤口罩。其能够根据吸入罩腔的气压变化大小，智能调节风扇的速度，提高用户呼吸的顺畅感和舒适感。

为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有气压检测系统的过滤口罩，其包括具有进气口和排气口的罩体、设置在罩体的进气口处的风扇和滤芯，其中罩体罩设在人体呼吸部的周边并与人体的面部形成可容纳气体的腔体，过滤口罩还包括位于腔体内且处于进气口处的气压传感器、与气压传感器连通的芯片处理器，其中气压传感器用于监控用户呼出和吸入时所造成腔体内部气压的变化值，芯片处理器还与风扇相连通，且该芯片处理器能够根据气压传感器所获得气压的变化值，调节风扇的转速。

优选地，气压传感器正对着使用者的口部、且能够随着使用者吸入腔体内气体压力的变化而同步运动形成数据，并将该数据反馈至芯片处理器，当用户吸气时，根据气压传感器所监测的气压变化值，风扇处于开启或加速运转状态，当用户呼气时，根据气压传感器所监测的气压变化值，风扇处于关闭或者减速运转状态。

本例中，在呼吸不顺畅的状况下，其具有明显的优势，当用户呼吸比较急促时，可以启动风扇或者加快风扇的转速，进而缓解呼吸的急促度；当用户呼吸比较缓慢时，可以停止或降低风扇的转速。因此，采用本申请的结构，其能够提高用户呼吸的顺畅感和舒适感，而且节约电能损耗。

根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，在罩体的进气口处设有供气体进入腔体通道的定位座，过滤口罩还包括分别拆卸地设置在定位座的进气端部和出气端部的进气罩和出气罩，气压传感器设置在出气罩上。

优选地，定位座包括形成通道的座本体、位于座本体内部的定位架，风扇位于定位架与出气罩之间，滤芯位于定位架与进气罩之间。

进一步，优选地，定位架包括中心与通道中心共线的架盘、沿着架盘的径向延伸且用于将架盘与通道相定位连接的多根定位杆，其中多根定位杆之间均匀间隔分布，风扇的转轴两端部分别转动设置在架盘与出气罩上。

本例中，罩体采用内螺纹配合的方式，将进气罩连接在通道的进气端部，罩体采用外螺纹配合的方式，将出气罩连接在通道的出气端部。

进一步的，进气罩与罩体连接端部设有嵌合部，滤芯能够拆卸地安装在嵌合部内，并贴近定位架设置。

根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，进气罩的外端面自内向外拱起呈拱形面，在拱形面上形成进气孔，且拱形面与滤芯之间形成供气体缓流的空腔。

同时，在罩体的排气口处还形成有排气腔，当过滤口罩佩戴时，使用者的鼻部位于排气腔中。

进一步的，过滤口罩还包括设置在排气腔内的单向排气阀，以使得气体无法自排气口进入腔体。

此外，过滤口罩还包括位于腔体内且能够检测出腔体内气体温湿度的感应元件，其中感应元件与芯片处理器连通，该芯片处理器还能够根据感应元件所获得的温湿度信息并向风扇下达转速调节指令，其中感应元件设定一标准温度和湿度参数范围值，当腔体内气体的温度或湿度超出标准参数范围上限值时，风扇转速降低，减小气体导入腔体的流量；当腔体内气体温度或湿度小于标准参数范围下限值时，风扇转速增加，增大气体导入腔体的流量。因此，在本申请中：1、通过监控腔体内气体压力的变化，调节风扇的转速，满足不同使用者呼吸急缓的要求；2、通过监控腔体内温湿度的变化，调节风扇的转速，满足不同使用者呼吸舒适度的要求。

同时，过滤口罩还包括设置在罩体进气口下方的控制开关；能够对风扇、芯片处理器、气压传感器和感应元件供电的电源；以及设置在罩体上能够对电源进行充电的接。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过监控腔体内气体压力的变化，调节风扇的转速，满足不同使用者呼吸要求，确保用户呼吸的顺畅感和舒适感，而且相对节能，同时结构简单，实施方便，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的过滤口罩的主视示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3为图1的仰视示意图；

图4为本实用新型的过滤口罩的结构分解示意图；

图5为本实用新型的过滤口罩贴近人面部的状态示意图（局部剖视并含气体的流向）；

其中：1、罩体；10、进气口；11、排气口；2、风扇；3、滤芯；4、感应元件；5、气压传感器；6、定位座；60、通道；61、座本体;62、定位架；620、架盘；621、定位杆；7、进气罩；a、嵌合部；7a、拱形面；7b、进气孔；7c、空腔；8、出气罩；8a、出气孔；q、排气腔；9、单向排气阀；12、控制开关；13、充电接口；14、绳扣接口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至5所示，按照本实施例的过滤口罩，其包括具有进气口10和排气口11的罩体1、设置在罩体1的进气口10处的风扇2和滤芯3、能够检测出气体湿度的感应元件4、用于监控气体压力变化的气压传感器5、以及与感应元件4和气压传感器5相连通的芯片处理器（图中未显示，但不难想到），其中芯片处理器能够向风扇2下达调节转速的指令。

具体的，罩体1罩设在人体呼吸部的周边并与人体的面部形成可容纳气体的腔体，佩戴后，进气口10对应使用者的口部，排气口11对应使用者的鼻部。

本例中，感应元件4位于腔体内，且主要用于监控腔体内气体湿度信息，同时，该感应元件4具有一标准温度和湿度参数范围值（符合人体舒适性和安全性标准的湿度值），当腔体内气体的温度或湿度超出标准参数范围上限值时，风扇2转速降低，减小净化后气体导入腔体的流量；当腔体内气体温度或湿度小于标准参数范围下限值时，风扇2转速增加，增大净化后气体导入腔体的流量，从而确保使用者呼吸的安全性和舒适性。

本例中，气压传感器5位于进气口10处，且用于监控用户呼出和吸入时的造成腔体内部气压的变化值。

具体的，气压传感器5正对着使用者的口部、且能够随着使用者吸入腔体内气体压力的变化而同步运动形成数据，并将该数据反馈至芯片处理器，当用户吸气时，根据气压传感器5的监测的气压变化值，风扇2处于开启或加速运转状态，当用户呼气时，根据气压传感器5的监测的气压变化值，风扇2处于关闭或者减速运转状态。

本例中，在呼吸不顺畅的状况下，其具有明显的优势，当用户呼吸比较急促时，可以启动风扇或者加快风扇的转速，进而缓解呼吸的急促度；当用户呼吸比较缓慢时，可以停止或降低风扇的转速。因此，采用本申请的结构，其能够提高用户呼吸的顺畅感和舒适感，而且节约能耗（风扇转速合理控制）。

然而，便于上述各个部件的安装以及更换，本例中，在罩体1的进气口10处设有供气体进入腔体通道60的定位座6，过滤口罩还包括分别拆卸地设置在定位座6的进气端部和出气端部的进气罩7和出气罩8。

具体的，定位座6包括形成通道60的座本体61、位于座本体61内部的定位架62，风扇2位于定位架62与出气罩8之间，滤芯3位于定位架62与进气罩7之间。

定位架62包括中心与通道中心共线的架盘620、沿着架盘620的径向延伸且用于将架盘620与通道相定位连接的多根定位杆621，其中多根定位杆621之间均匀间隔分布，风扇2的转轴20两端部分别转动设置在架盘620与出气罩8上。

本例中，罩体1采用内螺纹配合的方式，将进气罩7连接在通道60的进气端部，罩体1采用外螺纹配合的方式，将出气罩8连接在通道60的出气端部。

具体的，进气罩7与罩体1连接端部设有嵌合部a，滤芯3能够拆卸地安装在嵌合部a内，并贴近定位架62设置。

进气罩7的外端面自内向外拱起呈拱形面7a，在拱形面7a上形成有长条形进气孔7b，且拱形面7a与滤芯3之间形成供气体缓流的空腔7c。这样一来自进气孔7b进入空腔7c内的气体可先沉淀，然后再经过滤芯3净化处理后，导入腔体，供使用者呼吸。

出气罩8呈圆盘状，且在出气罩8上设有多个出气孔8a，同时，感应元件4和气压传感器5 均设置在出气罩8的远离风扇2的端部，多个出气孔8a以感应元件4和气压传感器5为中心，均匀分布在圆盘上。

具体的，每一个出气孔8a的出气端部呈外径变大的喇叭状，这样便于导入腔体内的气体均匀散开，更有利于使用者的呼吸。

同时，在罩体1的排气口11处还形成有排气腔q，过滤口罩还包括设置在排气腔q内的单向排气阀9，以使得气体无法自排气口进入腔体。

当过滤口罩佩戴时，使用者的鼻部位于排气腔q中；出气罩8正对者使用者的口部。

此外，本例中，过滤口罩还包括设置在罩体1进气口下方的控制开关12；能够对风扇、处理器、和感应元件供电的电源；设置在罩体1上能够对电源进行充电的充电接口13；以及位于罩体1两侧便于将罩体1贴设在人面部的绳扣接口14，其中，控制开关12和充电接口13并排设置，同时，电源、控制开关、充电接口都是靠近进气口设置，这样十分方便各部件的电连通。

综上所述，本实施例的实施过程如下：

先将口罩的进气口对着使用者的口部、排气口对着使用者的鼻部罩设在使用者的面部，然后开启控制开关，风扇将净化后的气体导入容纳气体的腔体，接着由气压传感器监测出使用者呼吸的急促度，一旦呼吸比较急促时，风扇增加转速，以满足呼吸急缓的要求；并且在感应元件监控该腔体内气体的温湿度辅助下，通过调节风扇的转速，使用者比较舒服且安全的吸入，然后自鼻部单向排气阀将使用者呼出的气体排出。

采用本实施例的过滤口罩，其具有以下优势：

1）、能够根据不同用户呼出和吸入气体造成气压的变化大小，自动调整风扇的转速，以提高用户呼吸的顺畅感和舒适感；

2）、还能够根据吸入人体气体的温湿度信息，自动调整风扇的送风量，从而增强使用者的安全性和舒适性；

3）、通过排气口处单向排气阀的设置，将使用者呼出的气体排出腔体，同时更有效的防止气体自排气口进入腔体，确保吸入人体的气体都是经过滤芯净化处理的；

4）、通过进气罩和出气罩的设置，十分方便各组件的安装和更换，尤其是滤芯。

最后，申请人需要阐明一点，本申请中气压传感器和温湿度传感器可以同时工作，这样芯片处理器需要综合两个传感器所反馈的信息，调整风扇的转速；当然也可以选择性的工作（意思是说，气压传感器和温湿度传感器其中一个工作，另一个处于非工作状态），这样满足不同工矿下，确保使用者安全和舒适的呼吸。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有气压检测系统的过滤口罩，其包括具有进气口和排气口的罩体、设置在所述罩体的进气口处的风扇和滤芯，其中所述罩体罩设在人体呼吸部的周边并与人体的面部形成可容纳气体的腔体，其特征在于：所述的过滤口罩还包括位于所述的腔体内且处于进气口处的气压传感器、与所述气压传感器连通的芯片处理器，其中所述气压传感器用于监控用户呼出和吸入时的造成所述腔体内部气压的变化值，所述的芯片处理器还与所述风扇相连通，且该芯片处理器能够根据所述气压传感器所获得气压的变化值，调节所述风扇的转速。

2.根据权利要求1所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述的气压传感器正对着使用者的口部、且能够随着使用者吸入腔体内气体压力的变化而同步运动形成数据，并将该数据反馈至所述芯片处理器，当用户吸气时，根据所述气压传感器所监测的气压变化值，所述的风扇处于开启或加速运转状态，当用户呼气时，根据所述气压传感器所监测的气压变化值，所述的风扇处于关闭或者减速运转状态。

3.根据权利要求1所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：在所述罩体的进气口处设有供气体进入所述腔体通道的定位座，所述的过滤口罩还包括分别拆卸地设置在所述定位座的进气端部和出气端部的进气罩和出气罩，所述的气压传感器设置在所述的出气罩上。

4.根据权利要求3所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述的定位座包括形成通道的座本体、位于所述座本体内部的定位架，所述的风扇位于所述定位架与所述出气罩之间，所述的滤芯位于所述定位架与所述进气罩之间。

5.根据权利要求4所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述的定位架包括中心与所述通道中心共线的架盘、沿着所述架盘的径向延伸且用于将所述架盘与所述通道相定位连接的多根定位杆，其中多根所述定位杆之间均匀间隔分布，所述的风扇的转轴两端部分别转动设置在所述架盘与所述出气罩上。

6.根据权利要求4所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述进气罩与所述罩体连接端部设有嵌合部，所述的滤芯能够拆卸地安装在所述的嵌合部内，并贴近所述定位架设置。

7.根据权利要求3所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述进气罩的外端面自内向外拱起呈拱形面，在所述拱形面上形成进气孔，且所述拱形面与所述滤芯之间形成供气体缓流的空腔。

8.根据权利要求3所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：在所述罩体的排气口处还形成有排气腔，当过滤口罩佩戴时，使用者的鼻部位于所述排气腔中。

9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述过滤口罩还包括位于腔体内且能够检测出腔体内气体温湿度的感应元件，其中所述感应元件与所述芯片处理器连通，所述芯片处理器还能够根据所述感应元件所获得的温湿度信息并向风扇下达转速调节指令，其中所述感应元件设定一标准温度和湿度参数范围值，当所述腔体内气体的温度或湿度超出标准参数范围上限值时，所述风扇转速降低，减小气体导入腔体的流量；当所述腔体内气体温度或湿度小于标准参数范围下限值时，所述风扇转速增加，增大气体导入腔体的流量。

10.根据权利要求9所述的具有气压检测系统的过滤口罩，其特征在于：所述的过滤口罩还包括设置在所述罩体进气口下方的控制开关；能够对所述风扇、芯片处理器、气压传感器和感应元件供电的电源；以及设置在所述罩体上能够对所述电源进行充电的接口。