CN212280015U - 防护口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防护口罩，该防护口罩包括口罩本体和检测模块；口罩本体包括依次排布设置的第一纺粘无纺布层、静电过滤层和第二纺粘无纺布层，静电过滤层具有电荷并用于通过电荷静电吸附杂质颗粒；监测模块设置于口罩本体，监测模块包括传感器和处理器，静电过滤层依靠电荷与传感器之间形成电容耦合，处理器与传感器连接并能够检测传感器与静电过滤层之间的电容值。本实用新型处理器能够检测传感器与静电过滤层之间的电容值，以判断静电过滤层中的电荷数量是否下降到预设值，当静电过滤层中的电荷数量下降到不能提供防护保障的下限值时，传感器与静电过滤层之间的电容值随之下降到预设值，此时处理器可以执行相应驱动指令以进行提醒。

Description

防护口罩

技术领域

本实用新型涉及日用防护品技术领域，特别是涉及一种防护口罩。

背景技术

口罩作为一种日用防护卫生用品，一般是指佩戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫等进出佩戴者口鼻的用具。当传染病以及环境颗粒污染大规模爆发时，口罩由于其紧缺性，口罩将会被长期佩戴而重复使用。以由熔喷无纺布制作的口罩为例(熔喷无纺布能够通过电荷静电吸附杂质颗粒)，当口罩被长期使用后，熔喷无纺布由于湿气的影响，熔喷无纺布的空间电荷将会显著降低并且无法及时监测，导致口罩失去防护功能。

实用新型内容

基于此，有必要针对口罩被长期使用后，熔喷无纺布的空间电荷将会显著降低并且无法及时监测，导致口罩失去防护功能的问题，提供一种防护口罩。

一种防护口罩，包括：

口罩本体，包括依次排布设置的第一纺粘无纺布层、静电过滤层和第二纺粘无纺布层，所述静电过滤层具有电荷并用于通过电荷静电吸附杂质颗粒；及

监测模块，设置于所述口罩本体，所述监测模块包括传感器和处理器，所述静电过滤层依靠所述电荷与所述传感器之间形成电容耦合，所述处理器与所述传感器连接并能够检测所述传感器与所述静电过滤层之间的电容值。

上述防护口罩，由于静电过滤层依靠电荷与传感器之间形成了电容耦合，故当防护口罩被长期使用而导致静电过滤层中的电荷数量降低时，处理器能够检测传感器与静电过滤层之间的电容值，以判断静电过滤层中的电荷数量是否下降到预设值，当静电过滤层中的电荷数量下降到不能提供防护保障的下限值时，传感器与静电过滤层之间的电容值随之下降到预设值，此时处理器可以执行相应作业以进行提醒，例如驱动与处理器信号连接的外接报警器进行报警。

在其中一个实施例中，所述传感器设置于所述静电过滤层背向所述第二纺粘无纺布层所在一侧，所述传感器为自电容式传感器，所述传感器包括基材和电极层，所述电极层设置于所述基材，所述电极层相对所述基材更靠近所述静电过滤层，且所述电极层包括多个检测电极，所述检测电极与所述静电过滤层之间形成电容耦合，且所述检测电极与所述处理器电性连接。如此，传感器能够作为自电容式电容传感器使用。

在其中一个实施例中，所述传感器开设有贯穿所述基材的通气孔，所述通气孔的数量为多个并与所述检测电极间隔设置。如此，通气孔的设置可以减小基材的质量，进而减轻防护口罩的重量，通气孔的设置还能够让更多气流由通气孔流通以进行气流交换，保证呼吸顺畅，提高用户佩戴口罩的使用体验。

在其中一个实施例中，所述防护口罩包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层设于所述静电过滤层背向所述第一纺粘无纺布层所在一侧且与所述电极层相对设置，所述电磁屏蔽层与所述处理器的接地端连接以实现接地。如此，当用户佩戴防护口罩之后，电磁屏蔽层能够避免人体皮肤对处理器所检测的电容值产生干扰。

在其中一个实施例中，所述传感器与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接；及/或，所述处理器与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接。如此，非常方便传感器和处理器在口罩本体上的安装。

在其中一个实施例中，所述防护口罩开设有贯穿所述口罩本体的呼吸孔，以在所述第一纺粘无纺布层、所述静电过滤层和所述第二纺粘无纺布层分别形成第一通孔、第二通孔和第三通孔；所述防护口罩包括单向呼吸阀，所述单向呼吸阀与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接并覆盖所述呼吸孔；在所述第二纺粘无纺布至所述第一纺粘无纺布的方向上，所述单向呼吸阀能够实现气流由所述呼吸孔单向流出。如此，单向呼气阀能够在呼气的时候实现快速排气，并且在吸气的时候关闭从而启动防护口罩的过滤程序。

在其中一个实施例中，所述传感器设置于所述单向呼吸阀与所述第一纺粘无纺布连接的部位；及/或，所述处理器设置于所述单向呼吸阀。如此，非常方便传感器和处理器的安装。

在其中一个实施例中，所述防护口罩的边缘设有连接所述第一纺粘无纺布层和所述静电过滤层的第一支撑圈，且所述防护口罩的边缘还设有连接所述第二纺粘无纺布层和所述静电过滤层的第二支撑圈。如此，由于第一纺粘无纺布层和第二纺粘无纺布层皆为布质层，支撑圈能够增加其连接的可靠性。

在其中一个实施例中，在所述第一纺粘无纺布层、所述静电过滤层和所述第二纺粘无纺布层的排布方向上，所述第一支撑圈开设有第一导气孔，所述第二支撑圈开设有第二导气孔。如此，能够让更多气流由第一导气孔和第二导气孔流通以进行气流交换，保证呼吸顺畅度，提高用户佩戴口罩的使用体验。

在其中一个实施例中，所述防护口罩包括与所述处理器连接的报警模块，当所述传感器与所述静电过滤层之间的电容值达到预设值时，所述处理器驱动所述报警模块进行报警提示。如此，当静电过滤层中的电荷数量下降到预设值时，处理器可以执行相应作业以驱动报警模块进行报警提示。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的防护口罩的结构示意图；

图2为图1中防护口罩省略绑绳后的爆炸结构示意图；

图3为图2中单向呼吸阀与监测模块的结构示意图；

图4为佩戴防护口罩呼气时沿图1中剖面线Ⅱ-Ⅱ的剖面结构示意图；

图5为佩戴防护口罩吸气时沿图1中剖面线Ⅱ-Ⅱ的剖面结构示意图；

图6为图3中传感器的结构示意图。

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，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。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的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1至图3所示，本申请一实施例提供的防护口罩10包括口罩本体100 和监测模块200。口罩本体100是监测模块200的承载体，口罩本体100相对的两侧可以分别设置第一绑绳11和第二绑绳12，第一绑绳11和第二绑绳12用于将口罩本体100佩戴在使用者的口鼻部位，从而可以通过口罩本体100过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡空气中有害的气体、气味和飞沫的目的，实现有效防护。可以理解，第一绑绳11和第二绑绳12也可以由绑带进行替代。

在一实施例中，口罩本体100包括第一纺粘无纺布层110、静电过滤层120 和第二纺粘无纺布层130。第一纺粘无纺布层110、静电过滤层120和第二纺粘无纺布层130在由口罩本体100的外侧至口罩本体100的内侧方向上依次排布设置。其中，“口罩本体100的外侧”可以理解为口罩本体100被佩戴在使用者的口鼻部位后背向使用者面部的一侧，相应地，“口罩本体100的内侧”可以理解为口罩本体100被佩戴在使用者的口鼻部位后贴向使用者面部的一侧。

需要说明的是，第一纺粘无纺布层110起到对空气中大直径颗粒的阻挡作用，并且还能够对中间的静电过滤层120起到防护作用。第一纺粘无纺布层110 中的无纺布可以选自纺粘布或SMS无纺布(Spunbond Meltblown Spunbond Nonwovens，又称复合无纺布)。其中，所述纺粘布或SMS无纺布采用具有憎水性的聚丙烯(PP)材料制得，PP无纺布不仅能够过滤空气中的部分细菌和粉尘，而且具有透气、亲肤、舒适度高等优点。第一纺粘无纺布层110可以选择较薄的纺粘无纺布，例如一实施中，第一纺粘无纺布层110的克重可以控制在18g/m²～24g/m²之间，从而第一纺粘无纺布层110可以获得良好的透气性能。

静电过滤层120具有电荷并用于通过电荷静电吸附空气中的杂质颗粒，具体为静电吸附经过第一纺粘无纺布层110过滤后的空气中含有的微小杂质颗粒。静电过滤层120可以选自熔喷无纺布，熔喷无纺布是以聚丙烯颗粒为原材料，并采用纳米熔喷纤维的工艺技术制备而得，采用聚丙烯颗粒制备的熔喷无纺布不仅能过滤空气中的部分细菌和粉尘，而且具有透气、亲肤、舒适度高等优点。

第二纺粘无纺布层130用于避免佩戴时静电过滤层120与面部的直接接触，并且还能够对中间的静电过滤层120起到防护作用。第二纺粘无纺布层130中的无纺布可以选自纺粘布或SMS无纺布(Spunbond Meltblown Spunbond Nonwovens，又称复合无纺布)。其中，所述纺粘布或SMS无纺布采用具有憎水性的聚丙烯(PP)材料制得，PP无纺布不仅能够过滤空气中的部分细菌和粉尘，而且具有透气、亲肤、舒适度高等优点。第二纺粘无纺布层130可以选择较薄的纺粘无纺布，例如一实施中，第二纺粘无纺布层130的克重可以控制在 18g/m²～24g/m²之间，从而第二纺粘无纺布层130可以获得良好的透气性能。

参考图3所示，监测模块200包括传感器210和处理器220。静电过滤层 120能够依靠其中的电荷与传感器210之间形成电容耦合，以在传感器210与静电过滤层120之间形成一个电容值。需要说明的是，若静电过滤层120中的电荷不发生变化，则传感器210与静电过滤层120之间的电容值也不会改变。若防护口罩经过长时间佩戴使用，例如长时间佩戴使用后的静电过滤层120的湿度增加，则湿度增加后的静电过滤层120中的电荷数量明显下降，此时传感器 210与静电过滤层120之间的电容值也会随着电荷数量的下降而变低。处理器220与传感器210连接并能够检测传感器210与静电过滤层120之间的电容值。

本申请的防护口罩10，由于静电过滤层120依靠其中的电荷与传感器210 之间形成了电容耦合，故当防护口罩10被长期使用而导致静电过滤层120中的电荷数量降低时，处理器220能够检测传感器210与静电过滤层120之间的电容值，以判断静电过滤层120中的电荷数量是否下降到预设值，当静电过滤层 120中的电荷数量下降到不能提供防护保障的下限值时，传感器210与静电过滤层之间的电容值随之下降到预设值，此时处理器220可以执行相应作业以进行提醒，例如驱动与处理器220信号连接的外接报警器进行报警。当然，在一实施例中，防护口罩10也可以包括报警模块(图未示)，当传感器210与静电过滤层120之间的电容值达到预设值时，处理器220驱动报警模块进行报警提示。报警模块可以为发音器或者发光器或者数字显示器但不限定于此，只要满足能够进行对使用者进行提示的装置皆在本申请报警模块的保护范围之内。

参考图4和图5所示，在一实施例中，传感器210设置于静电过滤层120 背向第二纺粘无纺布层130所在一侧。同时结合图6所示，传感器210能够作为自电容式电容传感器使用以检测电容值变化，此时传感器210包括基材211 和电极层212，电极层212设置于基材211，电极层212相对基材211更靠近静电过滤层120，也即电极层212朝向静电过滤层120。电极层212包括多个检测电极2121，检测电极例如可以为ITO电极，检测电极2121与静电过滤层120之间能够形成电容耦合并产生电容值。检测电极2121与处理器210电性连接，例如电极层212在基材211边缘形成与检测电极2121电性连接的绑定部2122，绑定部2122可以与处理器210通过导电线电性连接，或者通过柔性电路板与处理器210电性连接，从而处理器210可以顺利采集检测电极2121与静电过滤层120 之间的电容值。

参考图2所示，防护口罩10包括单向呼吸阀300，并且防护口罩10开设有贯穿口罩本体100的呼吸孔101，此时呼吸孔101在第一纺粘无纺布层110、静电过滤层120和第二纺粘无纺布层130分别形成第一通孔111、第二通孔121和第三通孔131。单向呼吸阀300与第一纺粘无纺布层110背向静电过滤层120的一侧连接并覆盖呼吸孔101，在第二纺粘无纺布130至第一纺粘无纺布110的方向上，单向呼吸阀300能够实现气流由呼吸孔101单向流出。参考图4所示，单向呼气阀300能够在呼气的时候实现快速排气，参考图5所示，单向呼气阀 300能够在吸气的时候自主关闭从而启动防护口罩10的过滤程序。需要说明的是，在设置单向呼吸阀300的实施例中，传感器210可以设置单向呼吸阀300 与第一纺粘无纺布110连接的部位，而且处理器220也可以设置于单向呼吸阀 300，如此，非常便于传感器210和处理器220的安装和替换。当然，传感器210 也可以直接与第一纺粘无纺布层110背向静电过滤层120的一侧连接，而且处理器220也可以与第一纺粘无纺布层110背向静电过滤层120的一侧连接。另外，在不考虑方便拆装的前提下，传感器210也可设置在静电过滤层120中，传感器210也可设置在第一无纺布110与静电过滤层120之间。

参考图4和图5所示，为了实现单向呼吸阀300的单向排气功能，在一实施例中，单向呼吸阀300包括阀体310、第一支架320、第二支架330和摆板340。阀体310具有安装槽311，阀体310与第一纺粘无纺布层110背向静电过滤层 120的一侧连接并覆盖呼吸孔101，此时安装槽311与呼吸孔101连通，且阀体 310背向呼吸孔101的一侧开设有与安装槽311连通的第一气孔312。第一支架 320、第二支架330和摆板340皆设置于安装槽311内，摆板340设置有第二气孔341，且摆板340与阀体310连接并能够由第一位置摆动至第二位置。参考图 4所示，摆板340可以在呼气时摆动至第一位置，此时摆板340与第一支架320 连接，佩戴者呼出的气体能够由呼吸孔101依次通过第二气孔341、第一气孔 312排至外界。参考图5所示，摆板340可以在吸气时摆动至第二位置，此时摆板340与第二支架330连接，第二气孔341将不再与呼吸孔101连通，佩戴者呼出的气体经过呼吸孔101后将被摆板340阻挡而无法由第一气孔312排出。

另外，图4和图5示意了传感器210设置于安装槽311内并与阀体310连接，当然处理器220也可以设置于安装槽311内并与阀体310连接。基于传感器210和处理器220皆设置于安装槽311内，在实现电容值检测的功能的前提下，还能够隐藏传感器210和处理器220，不仅保证了防护口罩10外观上的完整性，不会出现防护口罩10外观过于突兀的缺陷，而且还可以起到保护作用。

由于口罩本体100具有柔性变形的特性，用户在佩戴防护口罩10进行呼吸时，阀体310会随着呼吸而晃动，使得与阀体310连接的传感器210会随着用户的呼吸而与口罩本体100的距离发生变化，导致电容检测失真异常。为了确保检测正常，在一实施例中，单向呼吸阀300还包括支撑板350，支撑板350围设于呼吸孔101，阀体310通过支撑板350与第一纺粘无纺布层110背向静电过滤层120的一侧连接。基于支撑板350与第一纺粘无纺布层110连接后较大的接触面积，可以保证设置在阀体310上的传感器210与口罩本体的距离恒定不变，进而确保电容检测正常。在一实施例中，支撑板350在第一纺粘无纺布层 110、静电过滤层120和第二纺粘无纺布层130的排布方向上开设有贯孔351，贯孔351的数量为多个，贯孔351的设置可以减小支撑板350的质量，进而减轻防护口罩10的重量，提升防护口罩10被佩戴时的舒适感。另外，贯孔351 的设置还能让更多气流由贯孔351流通以进行气流交换，保证呼吸顺畅。

在一实施例中，参考图6所示，传感器210开设有贯穿基材211的通气孔 2111，通气孔2111的数量为多个并与检测电极2121间隔设置。如此，通气孔 2111的设置可以减小基材211的质量，进而减轻防护口罩10的重量，提升防护口罩10被佩戴时的舒适感。另外，通气孔2111的设置还能让更多气流由通气孔2111流通以进行气流交换，保证呼吸顺畅，提高用户佩戴口罩10使用体验。

由于第一纺粘无纺布层110、第二纺粘无纺布层130和采用熔喷无纺布的静电过滤层120皆为布质层，故无法保障三者之间连接的可靠性。在一实施例中，防护口罩10的边缘设有连接第一纺粘无纺布层110和静电过滤层120的第一支撑圈(图未示)，且防护口罩10的边缘还设有连接第二纺粘无纺布层130和静电过滤层120的第二支撑圈(图未示)。如此，第一支撑圈和第二支撑圈能够保证上述三者边缘连接的可靠性。在一个实施例中，在第一纺粘无纺布层110、静电过滤层120和第二纺粘无纺布层130的排布方向上，第一支撑圈开设有第一导气孔，第二支撑圈开设有第二导气孔。如此，第一导气孔和第二导气孔能够让更多气流由第一导气孔和第二导气孔流通以进行气流交换，保证呼吸顺畅度，提升防护口罩10的透气度，保障用户佩戴防护口罩10的使用体验。

在一实施例中，防护口罩10包括电磁屏蔽层(图未示)，电磁屏蔽层设于静电过滤层120背向第一纺粘无纺布层110所在一侧且与电极层212相对设置，电磁屏蔽层与处理器220的接地端连接以实现接地。如此，当用户佩戴防护口罩10之后，电磁屏蔽层能够避免人体皮肤对处理器220所检测的电容值产生干扰。其中，电磁屏蔽层可以为电镀金属导电层，电磁屏蔽层可以设置于静电过滤层120与第二纺粘无纺布层130之间，电磁屏蔽层也可以设置于第二纺粘无纺布层130背向静电过滤层120的一侧，只要保障电磁屏蔽层与电极层212相对设置即可。

在一实施例中，防护口罩10的内侧还可以设置定型棉(图为示)，即定型棉与第二纺粘无纺布层130背向第一纺粘无纺布层1000的一侧连接。定型棉可以为针刺无妨布，定型棉经过热压定型后不再发生变形，从而定型棉可以对整个防护口罩10起到支撑作用，增强整个防护口罩10的结构强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防护口罩，其特征在于，包括：

口罩本体，包括依次排布设置的第一纺粘无纺布层、静电过滤层和第二纺粘无纺布层，所述静电过滤层具有电荷并用于通过电荷静电吸附杂质颗粒；及

监测模块，设置于所述口罩本体，所述监测模块包括传感器和处理器，所述静电过滤层依靠所述电荷与所述传感器之间形成电容耦合，所述处理器与所述传感器连接并能够检测所述传感器与所述静电过滤层之间的电容值。

2.根据权利要求1所述的防护口罩，其特征在于，所述传感器设置于所述静电过滤层背向所述第二纺粘无纺布层所在一侧，所述传感器为自电容式传感器，所述传感器包括基材和电极层，所述电极层设置于所述基材，所述电极层相对所述基材靠近所述静电过滤层，且所述电极层包括多个检测电极，所述检测电极与所述静电过滤层之间形成电容耦合，且所述检测电极与所述处理器电性连接。

3.根据权利要求2所述的防护口罩，其特征在于，所述传感器开设有贯穿所述基材的通气孔，所述通气孔的数量为多个并与所述检测电极间隔设置。

4.根据权利要求2所述的防护口罩，其特征在于，所述防护口罩包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层设于所述静电过滤层背向所述第一纺粘无纺布层所在一侧且与所述电极层相对设置，所述电磁屏蔽层与所述处理器的接地端连接以实现接地。

5.根据权利要求2所述的防护口罩，其特征在于，所述传感器与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接；及/或，

所述处理器与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接。

6.根据权利要求2所述的防护口罩，其特征在于，所述防护口罩开设有贯穿所述口罩本体的呼吸孔，以在所述第一纺粘无纺布层、所述静电过滤层和所述第二纺粘无纺布层分别形成第一通孔、第二通孔和第三通孔；所述防护口罩包括单向呼吸阀，所述单向呼吸阀与所述第一纺粘无纺布层背向所述静电过滤层的一侧连接并覆盖所述呼吸孔；在所述第二纺粘无纺布至所述第一纺粘无纺布的方向上，所述单向呼吸阀能够实现气流由所述呼吸孔单向流出。

7.根据权利要求6所述的防护口罩，其特征在于，所述传感器设置于所述单向呼吸阀与所述第一纺粘无纺布连接的部位；及/或，

所述处理器设置于所述单向呼吸阀。

8.根据权利要求1所述的防护口罩，其特征在于，所述防护口罩的边缘设有连接所述第一纺粘无纺布层和所述静电过滤层的第一支撑圈，且所述防护口罩的边缘还设有连接所述第二纺粘无纺布层和所述静电过滤层的第二支撑圈。

9.根据权利要求8所述的防护口罩，其特征在于，在所述第一纺粘无纺布层、所述静电过滤层和所述第二纺粘无纺布层的排布方向上，所述第一支撑圈开设有第一导气孔，所述第二支撑圈开设有第二导气孔。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的防护口罩，其特征在于，所述防护口罩包括与所述处理器连接的报警模块，当所述传感器与所述静电过滤层之间的电容值达到预设值时，所述处理器驱动所述报警模块进行报警提示。

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