CN213281621U - 一种可提示更换滤芯的口罩 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种可提示更换滤芯的口罩，包括口罩本体与滤芯装置；滤芯装置包括有滤芯前盖、滤芯、滤芯后盖、计时器、控制器、报警器、湿度传感器与二氧化碳传感器；滤芯后盖安装于口罩本体的呼吸口位置；滤芯前盖与滤芯后盖配合连接，且形成容腔；滤芯安装于容腔内；二氧化碳传感器安装于容腔内，用于检测呼出气体经过滤芯后的二氧化碳浓度；湿度传感器安装于容腔内，用于检测滤芯的湿度；计时器安装于容腔内，用于记录口罩佩戴时间；控制器与二氧化碳传感器、湿度传感器、计时器与报警器电连接；当控制器判断获取的佩戴时间、二氧化碳溶度以及湿度超过滤芯的预设标准时，控制报警器发出提示更换信号，保证口罩充分使用的同时保障佩戴者健康。
Description
技术领域
本申请涉及可循环医疗器械领域，尤其涉及一种可提示更换滤芯的口罩。
背景技术
口罩是一种卫生用品，一般用于戴在口鼻部位过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡飞沫、病毒等物质的作用，以纱布或纸等制成。在一些行业有限定口罩在特定的佩戴场景下的使用时间，中国防痨杂志《医用防护口罩防护效率及佩戴时间的研究》中也有对口罩佩戴有效时间进行研究：正常的N95口罩可以持续使用2天的时间，其过滤效率均不低于95％，故在该有效时间内口罩仍可以继续使用不需更换；但是使用者在佩戴口罩的时候并不会时刻留意自己的口罩正常的使用时长，若超过使用期限，口罩的过滤能力会随时间逐渐衰减的，如不及时更换，有被病毒细菌侵害的危险；而若未超过佩戴的极限时间则更换口罩容易形成浪费。
因此，需要设计一种口罩可解决佩戴者不会留意口罩使用时长的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种可提示更换滤芯的口罩，解决常规口罩无法及时更换或过早更换造成浪费的问题。
为达到上述技术目的，本申请提供了一种可提示更换滤芯的口罩，包括口罩本体与滤芯装置；
所述滤芯装置包括有滤芯前盖、滤芯、滤芯后盖、计时器、控制器、报警器、湿度传感器与二氧化碳传感器；
所述滤芯后盖安装于所述口罩本体的呼吸口位置；
所述滤芯前盖可拆卸安装于所述滤芯后盖配合连接，且与所述滤芯后盖之间形成容腔；
所述滤芯安装于所述容腔内；
所述二氧化碳传感器安装于所述容腔内，用于检测呼出的气体经过滤芯后的二氧化碳浓度；
所述湿度传感器安装于所述容腔内，用于检测所述滤芯的湿度；
所述计时器安装于所述容腔内，用于记录所述口罩本体佩戴时间；
所述控制器分别与所述二氧化碳传感器、湿度传感器、计时器与报警器电连接；
当所述控制器判断获取的所述佩戴时间、所述二氧化碳溶度以及所述湿度超过所述滤芯的预设标准时，控制所述报警器发出提示更换信号。
优选地，还包括显示屏；
所述显示屏嵌设于所述滤芯前盖上，并与所述计时器以及所述控制器电连接，用于显示所述计时器累计的时间。
优选地，所述控制器安装于所述容腔内。
优选地，所述报警器安装于所述容腔内。
优选地，所述滤芯前盖上设置有控制所述计时器启停的开关按钮。
优选地，所述口罩本体具体为硅胶口罩本体。
优选地，所述报警器为蜂鸣报警器。
优选地，所述滤芯前盖以及所述滤芯后盖均为无纺布盖。
优选地，所述滤芯为依次由纺粘层、熔喷层与纺粘层组成的三层结构。
优选地，所述滤芯为依次由熔喷布、静电棉与熔喷布组成的三层结构。
从以上技术方案可以看出，本申请通过在口罩上设置用于检测经过滤芯后的呼出气体的二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测滤芯湿度的湿度传感器以及用于记录口罩佩戴时间的计时器，实现多样数据的采集，给控制器提供更多的数据作为判断依据，以使得控制器能够根据检测到的数据实现准确的判断，并通过报警器提醒佩戴者及时更换滤芯，解决常规口罩无法及时更换或过早更换造成浪费的问题。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请中提供的一种可提示更换滤芯的口罩整体示意图；
图2为本申请中提供的一种可提示更换滤芯的口罩正视图；
图3为本申请中提供的一种可提示更换滤芯的口罩侧视图；
图中：1、口罩本体；2、滤芯后盖；3、滤芯；4、滤芯前盖；5、湿度传感器；6、二氧化碳传感器；7、开关按钮；8、显示屏；9、计时器；10、控制器。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例公开了一种可提示更换滤芯的口罩。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种可提示更换滤芯的口罩的一个实施例包括：口罩本体1与滤芯装置；滤芯装置包括有滤芯前盖4、滤芯3、滤芯后盖2、计时器9、控制器10、报警器、湿度传感器5与二氧化碳传感器6；滤芯后盖2安装于口罩本体1的呼吸口位置；滤芯前盖4可拆卸安装于滤芯3后盖配合连接，且与滤芯后盖2之间形成容腔；滤芯3安装于容腔内；二氧化碳传感器6安装于容腔内，用于检测呼出的气体经过滤芯后的二氧化碳浓度；湿度传感器5安装于容腔内，用于检测滤芯3的湿度；计时器9安装于容腔内，用于记录口罩本体佩戴时间；控制器10分别与二氧化碳传感器6、湿度传感器5、计时器9与报警器电连接；当控制器10判断获取的佩戴时间、二氧化碳溶度以及湿度超过滤芯3的预设标准时，控制报警器发出提示更换信号。
具体来说，滤芯装置内的计时器9、控制器10、报警器、湿度传感器5与二氧化碳传感器6内部可以设置有供电处用于供电，也可以是由控制器10作为总的包括供电装置的控制电路板，由控制器10为其他电连接的元件供电；其中，供电装置可以指供电池，如锂电池、纽扣电池等，并可根据需要设置充电接口。
需要说明的是，本申请提供的可提示更换滤芯的口罩中，不仅包含计时器9，还包括有湿度传感器5与二氧化碳传感器6，监测佩戴时间的同时一并监测用于检测呼出的气体经过滤芯3后的二氧化碳浓度与滤芯3的湿度；常规N95口罩可以持续使用48小时，而二氧化碳的浓度与滤芯的湿度均会对的过滤性能产生影响，因此本申请对于口罩是否到达更换的预设标准基于以下三种判断：
第一种：根据佩戴时长判断，当控制器通过计时器9监测到口罩佩戴时间超过48小时，则控制报警器发出报警。具体来说计时器9监测口罩佩戴时间的方式可以是手动控制的方式，如与口罩本体上设置连接计时器9的开关按钮，佩戴和取下口罩则相应的开启和关闭计时器9；也可以是自动控制的方式，如连接到二氧化碳传感器，检测到经过滤芯3的呼出气体浓度超过一定值时，则判断口罩为佩戴状态，控制计时器开启，不作限制。
第二种：根据二氧化碳浓度与湿度判断，当检测到口罩中的二氧化碳浓度与环境中二氧化碳浓度的差值超过环境中二氧化碳浓度的60％或者检测到滤芯3上的湿度与环境湿度的差值超过环境湿度的70％时，则控制报警器发出报警。
第三种：根据佩戴时间、二氧化碳浓度与湿度判断，其中，佩戴时间的小时数用系数T表示、经过滤芯3的呼出气体二氧化碳浓度用α表示、滤芯3的湿度用β表示，通过α、β与T的值的变化与口罩整体过滤效率检测结果的关系，得到以下公式：
并根据θ与η的关系判定口罩是否符合过滤效率要求，当θ＜η时，口罩仍符合过滤效率要求；当控制器判断到θ＞η时，则表示口罩滤芯已不符合过滤要求，需要更换；其中，α与β分别为二氧化碳传感器与湿度传感器于一分钟内测试3次的数值后取平均的数值；
需要说明的是，η的具体计算方式为η＝(T2/48+0.6γ×105+0.6k)；γ为空气中二氧化碳的含量，如常规空气中为0.031％；k为常规空气的含水量与饱和空气中的含水量的均值，在25℃时的标准气压下，常规空气含水量为14.95g/m3，饱和空气含水量为23.05g/m3，因此此时k＝19g/m；
以佩戴时间为48小时、空气为常规空气并处于25℃的标准气压下为例，此时η＝482/48+0.6×31+0.6×19)＝78；若控制器判断到θ＞78，则控制报警器发出报警信号；具体来说，η的计算公式由计算拟合结合通过设备检测口罩的整体过滤效率得到。
本申请提供的可提示更换滤芯的口罩结合上述三种判断方法同时监测，当监测到任一种满足发出报警信号的要求时，则对佩戴者发出报警信号，更加准确的判断口罩是否需要更换，充分保证佩戴时间的同时保护佩戴者的安全。
以上为本申请实施例提供的实施例一，以下为本申请提供的实施例二，具体请参阅图1至图3。
一种可提示更换滤芯的口罩，包括：口罩本体1与滤芯装置；滤芯装置包括有滤芯前盖4、滤芯3、滤芯后盖2、计时器9、控制器10、报警器、湿度传感器5与二氧化碳传感器6；滤芯后盖2安装于口罩本体1的呼吸口位置；滤芯前盖4可拆卸安装于滤芯3后盖配合连接，且与滤芯后盖2之间形成容腔；滤芯3安装于容腔内；二氧化碳传感器6安装于容腔内，用于检测呼出的气体经过滤芯后的二氧化碳浓度；湿度传感器5安装于容腔内，用于检测滤芯3的湿度；计时器9安装于容腔内，用于记录口罩本体佩戴时间；控制器10分别与二氧化碳传感器6、湿度传感器5、计时器9与报警器电连接；当控制器10判断获取的佩戴时间、二氧化碳溶度以及湿度超过滤芯3的预设标准时，控制报警器发出提示更换信号。
进一步地，还包括显示屏8；显示屏8嵌设于滤芯前盖3上，并与计时器9以及控制器10电连接，用于显示计时器9累计的时间。
显示屏8可以根据实际需要安装于其他位置，如口罩本体侧面上等，具体使得佩戴者可以方便的通过显示屏8看到计时器9上累积的口罩佩戴时间即可；显示屏8也可以用于显示二氧化碳浓度、湿度与电量等信息。
进一步地，控制器10安装于容腔内，亦可安装于滤芯前盖外侧，或口罩本体，具体不做限制。
进一步地，报警器安装于容腔内，亦可安装于滤芯前盖外侧，或口罩本体，具体不做限制。
进一步地，滤芯前盖4上设置有控制计时器9启停的开关按钮7。
具体来说，控制器10、报警器与开关按钮7也可以根据实际需要安装于其他位置，具体使得控制器10能连接其他元件、需更换口罩时报警器能有效提醒佩戴者、计时器9可通过开关按钮7开闭即可，不作限制。
进一步地，口罩本体1具体为硅胶口罩本体，使得口罩本体能更好的贴合人体面部。
进一步地，报警器为蜂鸣报警器。
具体来说，报警器也可以设置为光报警器等其他方式，不作限制。
进一步地，滤芯前盖4以及滤芯后盖2均为无纺布盖。
进一步地，滤芯3为依次由纺粘层、熔喷层与纺粘层组成的三层结构，也即是SMS结构，内S层为熔喷无纺布、外S层为经防水处理无纺布，中间M层为驻极处理的熔喷无纺布，为拦截细菌、飞沫的核心层。
进一步地，滤芯3也可以设置为依次由熔喷布、静电棉与熔喷布组成的三层结构。
需要说明的是，以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，包括口罩本体与滤芯装置；
所述滤芯装置包括有滤芯前盖、滤芯、滤芯后盖、计时器、控制器、报警器、湿度传感器与二氧化碳传感器；
所述滤芯后盖安装于所述口罩本体的呼吸口位置；
所述滤芯前盖可拆卸安装于所述滤芯后盖，且与所述滤芯后盖之间形成容腔；
所述滤芯安装于所述容腔内；
所述二氧化碳传感器安装于所述容腔内，用于检测经过滤芯后的呼出气体的二氧化碳浓度；
所述湿度传感器安装于所述容腔内，用于检测所述滤芯的湿度；
所述计时器安装于所述容腔内，用于记录所述口罩本体佩戴时间；
所述控制器分别与所述二氧化碳传感器、湿度传感器、计时器与报警器电连接；
当所述控制器根据获取的所述佩戴时间、所述二氧化碳溶度以及所述湿度中至少其一，判断所述滤芯到达预设更换标准的时候，控制所述报警器发出提示更换信号。
2.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，还包括显示屏；
所述显示屏嵌设于所述滤芯前盖上，并与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述控制器安装于所述容腔内。
4.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述报警器安装于所述容腔内。
5.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述滤芯前盖上设置有控制所述计时器启停的开关按钮。
6.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述口罩本体具体为硅胶口罩本体。
7.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述报警器为蜂鸣报警器。
8.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述滤芯前盖以及所述滤芯后盖均为无纺布盖。
9.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述滤芯为依次由纺粘层、熔喷层与纺粘层组成的三层结构。
10.根据权利要求1所述的一种可提示更换滤芯的口罩，其特征在于，所述滤芯为依次由熔喷布、静电棉与熔喷布组成的三层结构。
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| CN202022132973.4U CN213281621U (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 一种可提示更换滤芯的口罩 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113331820A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-03 | 合肥华科电子技术研究所 | 一种基于口罩的呼吸检测仪 |
| CN114602310A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-10 | 深圳市华研环保科技有限公司 | 一种实现碳减的微生物净化的空气净化系统 |
| CN114949648A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-30 | 河海大学 | 一种便于密封组装的智能口罩 |
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