CN2137970Y - 轻型鼻罩式滤清器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是鼻罩式滤清器。包括能将鼻孔与 外界隔离的鼻罩，该鼻罩左右分别设有进气口及排气 口。与过滤器相连的弹簧夹固定于使用者头部，再利 用电池组及电源开关来发动过滤器内的马达及鼓风 机，用以将外界空气吸入并过滤成洁净空气后，通过 通气管送到鼻罩内，使用者可依个人需求随时调整气 流大小，达到罩体内部气流供需平衡的良好循环状 态，从而令使用者能轻松地吸取洁净空气，同时又不 影响他面部器官的工作。

Description

本实用新型涉及过滤面具，尤指一种轻便实用的鼻罩。

目前，由于经济的快速成长，导致工厂和车辆的数量均急速增加，而根据调查，汽、机车排放的废气是空气污染的“主凶”，90％的空气污染都来自汽、机车的废气。尤其是在交通拥塞处：如十字路口、隧道等，因行车愈慢，不完全燃烧汽油愈多，所造成空气污染之危害亦愈大，人们常可看到我们的人民保姆一警察及交通指挥员，无时无刻都在为解决交通问题而忙碌，长时间地站在马路上与车辆为伍。受伤害的程度日益严重。

根据统计报导，按居住空间正常可容纳车辆比率计算，许多地区已超出饱和点，且仍继续以较高增长率在增加，其衍生的交通秩序、空气污染等问题十分严重。车辆所排放的废气中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、氮化物、悬浮微粒…等。其中一氧化碳将降低血液中含氧量，影响心脏和血管系统，碳氢化合物易对呼吸系统中枢神经造成破坏。铅则会造成血液、尿酸中毒等后果。这些尘粒、毒气混浊于空气中与我们日夜相伴。所以说在污染的都市中运动半小时，对肺脏等的危害相当于吸一包香烟的量。

由此可见，空气污染的影响是何等严重。然而现今交通警察、指挥人员、机车驾驶员，或因认识不够，或因无可奈何，对污浊的环境常视而不见，一任自己暴露于危害健康的险恶环境中，而不自知。

此外，对于广大从事生产的劳工朋友们，亦有众多因职业伤害而失去健康者。最明显者是“有机溶剂情感症候群”病例（即电子、油漆、制鞋、橡胶厂中吸入过量的甲苯、丙酮等有机溶剂，以致心理行为动作机能受损，造成脾气暴躁等情绪上的失衡现象）。其他或为矿坑中的煤屑、或为米糠油的多氯联苯、或为印刷厂的正已烷、或为炼焦业的焦炉气…，各种“吸入性职业病”多种多样。在这些污染的空气中，虽然人们短期内无甚大影响，但经长时期的潜伏后，其严重后果可想而知。轻至神经麻痹、重至脑中毒或致癌身亡。然而劳工们对自己的工作环境常漠不关心，甚至以漠视的心态来处理，尤其是在污染中最常见的空气污染，此为一般工作者最易轻视亦最难防备的污染项目。

而目前普遍使用的防毒面具，滤气功能亦称良好，唯用途无法普及。对于最需要护卫的交通警察及机车驾驶员更无法提供和普及应用。况且脸部是身体最敏感部位，一般人对于紧贴脸面的面具多半无法适应，若“挂上”一较重的罩体则更感不便与不适，所以，一般人反而舍弃滤气性虽好却负担较重的罩体，纷纷戴用口罩。

然而，一般密质口罩是以滤网紧密附于口鼻部位，且需以自身肺力将通过滤网中微小滤孔的空气吸进鼻内，吸气并不十分畅快。且人体在呼吸时，罩内表面所附着的水珠及热气亦影响过滤速度和效果，所以戴久后会有干闷、昏沉、微缺氧等不适症状，因而常复不断的摘下口罩以缓和其不适感觉。

故一般人常改戴市面上相当常见的纱布、海绵口罩，这种口罩的滤孔较大，可让戴用者感到呼吸顺畅些，而得以较为舒适些。但殊不知滤孔大不仅能捕捉大污染粒子，对于悬浮微粒或毒气并无确实有效的过滤效果。

而且一般口罩是将口鼻罩住，较易使人感到不自在，尤其是需经常运用口部的工作者，则更感不便。故现今交通警察、机车驾驶员及其他污染工作现场的劳工朋友们，戴口罩的比例相当低。

本实用新型的目的，即在提供一种可过滤空气的轻型鼻罩式滤清器。其设计重点，在于可令使用者在最自然的状态下呼吸到洁净的空气，而“不影响正常呼吸”。本构思针对呼吸系统的鼻部来设计，并不罩住非呼吸系统的口部及面部。所以可以在自然的状态下，去进行“非呼吸动作”。例如：交谈、进食或吹哨子等等。并能使人完全不费力地呼吸到洁净空气，因而可适合于交通指挥人员，及其他需在口部或其他面部器官工作的场所来使用。此外，本实用新型以轻小、易携带为设计重点之一，尽可能地避免其它零件附加于人的最敏感的脸部，而不影响人的脸颜，因而可免除因戴用防毒面具及一般口罩紧密贴合于人的脸部的不舒适感，而又可提供洁净空气予戴用者。亦适合于一般生产工作人员的使用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。它由弹簧夹2、滤清器3、通气管4鼻罩5、电池组7组成；其中弹簧夹2的一侧边设有内含压缩弹簧的固定钮23，固定于滤清器3的外盒体30上，弹簧夹的另一侧相对处设有一旋转钮25；滤清器3的外盒体内设有马达31，曲柄33、曲柄轴320、上固定板32、隔膜34、上固定板36、过滤层37及下盖38，其中上固定板32上表面设置一隔膜34，隔膜上部为一曲柄33，其中孔中穿入嵌曲柄轴320，曲柄轴另一端则通过联轴器314与马达31中的马达轴311连接，下固定板36位于上固定板下方，过滤层37则安装于下固定板36的下表面，下盖38上开有内孔380；通气管4一端连接于滤清器下部，另一端则与鼻罩5相通；鼻罩5为弧形，由硬质弧形本体50、内层软罩6及海绵垫组成，硬质弧形本体50两侧分别为进气管51和排气罩52，内层软罩6上则设有进气孔60和排气孔61，内层软罩的内层边缘则设置海绵垫62，电池组7通过电源线66与滤清器3相连。

本实用新型的另一些技术方案是：在弹簧夹2的内层粘贴一软质材料层22，例如海绵层等，用以增加与头部接触的磨擦面积以防滑脱及提高舒适性。此外，滤清器外盒体上固定有四只固定凸块305，将弹簧夹2定位。曲柄33分左、右曲柄330和333，二者分别与上、下轴承套331及335配合后，再配上曲柄固定板35及固定铆钉334，使曲柄33与曲柄轴320紧密结合，E型扣环336扣入曲柄轴320预设的槽内。隔膜34为高弹性体，被曲柄固定板35上的铆钉351固定于曲柄330。上、下固定板32、36与隔膜34的结合方式是利用前两者本身的凹槽325、360和后者的凸肋340扣合在一起的。为防止外界污浊空气直接侵入，将滤清器的下盖38一侧设一延长边381。

实施例及附图说明：

图1为实施例的使用状态图

图2为实施例的滤清器3的立体结构分解图。

图3为滤清器3的组合结构示意图。

图4为滤清器3的正面剖视结构图。

图5为滤清器3中的曲柄33的分解结构示意图。

图6为滤清器3中的曲柄33的正面组合结构示意图。

图7为滤清器3的下盖38的剖视结构图。

图8、图9为滤清器3中的联轴器314的结构示意图。

图10、图11为滤清器3中的E型扣环336的结构示意图。

图12、图13为滤清器3中的抽排气室L的大小变化图。

图14为滤清器3中的单向排气阀39的结构示意图。

图15为滤清器3中的上下固定板和隔膜的结构示意图。

图16为可转动式弹簧夹固定方式结构示意图。

图17为可转动式弹簧夹的结构组合图。

图18为可转动式弹簧夹的另一固定方式的结构示意图

图19为可转动式弹簧夹与滤清器拉开的结构示意图。

图20为可转动式弹簧夹位置变化示意图。

图21为实施例的结构示意图。

图22为松紧带26固定方式的立体结构分解图。

图23为松紧带26固定方式的侧视结构示意图。

图24为鼻罩5的立体结构示意图。

图25为鼻罩5的组合结构        示意图。

图26为鼻罩5与使用者鼻部11的配合图。

图27为鼻罩5的进气口结构示意图。

图28为鼻罩5的排气口结构示意图。

图29为图28的Z－Z’剖视结构示意图。

图30为电池盒的结构示意图。

图31为电池盒的侧面剖视结构示意图。

标号说明：

1－使用者，11－鼻部，12－嘴部；

2、2′－弹性夹，21－松紧带，22－海绵层，23－固定钮，25－旋转钮，26－松紧带，230－弹簧，231－孔，250－旋转板，251－孔，252－孔；

3－滤清器，30－外盒体，31－马达，32－上固定板，33－曲柄，34－隔模，35－曲柄固定板，36－下固定板，37－过滤层，38－下盖，39－单向排气阀；302－螺钉，305－固定凸块，311－马达轴，314－联轴器，320－曲柄轴，321－凸柱，322－曲柄轴底座，325－凹槽，330、333－左、右曲柄，331、335－上、下轴承套，334－销钉，336－E型扣环，340－凸肋，351－铆钉，360－凹槽，362－出口管，364－凸柱，380－排气孔，381－延长边，382－下盖孔，391－逆向排气阀；

4－通气管；

5－鼻罩，50－硬质弧形本体，51－进气管，52－排气罩；

6－内层软罩，60－进气口，61－排气口，62－海绵垫，63－固定螺钉，64－线卡，65－内圆孔，66－电源线；

7－电池组，72－电池，73－底板，74－底板孔，75－弹簧挂钩；

8－电源开关。

请参阅图1，本实施例主要是由弹性夹2、滤清器3、弹性通气管4及鼻罩5所组在，该滤清器可用隔膜式（如图2），或其它高效能鼓风机来替代（例如：离心式风扇、活塞式气动泵），以达到抽风的功能。（请参阅图2至图13）。滤清器的鼓风机的结构与市面上使用率非常高的鱼缸用小型气动泵同属于隔膜式的构造。不过本滤清器经过精心设计，更可以节省空间，并有更大的送风量。其设计的要点在于轻型、小型化；与弹簧夹配合使用时其重量不超过200g，若再加上弹性通气管及鼻罩亦不超过260g，在如此轻的重量下，即使久戴亦不会影响人的头部，造成不舒适感。该过滤器主要由具有隔音效果的外盒体、曲柄轴320、上固定板32、超静音直流马达31、曲柄33和耐往复运动的高弹性橡胶材料制作的隔膜34、下固定板36、过滤层37与下盖38所组合。曲柄33（如图5、图6所示）由左右曲柄330及333与上下轴承套331及335配合后，再配上曲柄固定板35及曲柄固定铆钉334（或者用螺丝钉及螺帽来代替），可使曲柄33将曲柄轴320牢固的抓住而不会分开，再由两片E型扣环336扣入曲柄轴320预设的槽内（见图10、11），使得曲柄33在曲柄轴320上不会左右晃动。而曲柄轴另一端则用联轴器314（见图8、图9）或其它已知的联轴器与马达31的马达轴311紧密的连接，而超静音马达31以电池组（图30）作为动力，可带动隔膜34做上下运动。此外上下固定板32、36与隔膜34利用其本身的凹槽325、360及凸肋34咬合，得以紧密地固定在一起（如图15所示），由其三者所组合而成的抽风排气室（如图12～13所示），可做体积大小的变化。当抽风排气室L变大时，图12右边的单向排气阀39则随即被过滤层37过滤后的洁净空气M冲开，相对的，左边的逆向排气阀391则呈闭气状态。当曲柄33往下降时，其抽风排气室L则变小，而相反的其右边的单向排气阀39则呈闭气状态，因而室内的空气被排挤并冲开左边的排气阀391，并从出口管362排出（如图13的空气流N所示），同时再经过套在出口管362上的弹性通气管4流入鼻罩5内而供戴用者使用。经过上述程序，可看出本装置能产生较大的风压，因而可有效地过滤空气，并以较强的冲力将洁净空气供予使用者，同时排除呼出的废气，如此便不会影响到使用者呼吸的功能。该过滤层37可选用活性碳、阴离子、棉纱层、纤维网、静电集尘板以及其他已知过滤材料。还可针对其不同污染场所而设置不同的一种或多种混合的过滤材料。

另外，为防止外界污浊空气的直接侵入，特此在下盖38上设计一延长边381（如图7所示），外界空气流先从I孔进入I’空间再进入I”，如此可切实有效的防止异物侵入。

请参阅图1及图16～23，本实施例利用富有弹性的弹簧夹2，将滤清器3予以固定，其功能如同市面上的助听系统的耳机或女性使用于头上的发箍。即利用夹紧的功能，套紧于头上或帽体上。该弹簧夹的材质可使用在市面上已知的弹簧钢片或高弹性塑胶钢板，或其他已知的轻盈的弹性板。弹簧夹外表包覆一软质的塑胶皮层，如软质PVC、矽利康或橡胶皮等，并在内层粘贴一层较软质海绵层22（如图21所示），用以增加与头部接触的摩擦面积，以防滑脱及提高舒适性。同时，为了配合各种不同帽体，以增加其用途，特将弹簧夹与滤清器设计成可转换90°角的两种不同位置来卡合固定。请参阅图16～20。该弹簧夹的凹折区域刚好可容纳内设有一弹簧230的固定钮23，其固定钮23可用螺纹或铆接方式（如图16所示），将滤清器3固定于弹簧夹2的孔231上，同时可利用滤清器3背面的4只固定凸块305将弹簧夹卡住，使其不致摇晃不定。另外再利用弹簧230本身的压缩力量将滤清器3紧贴于弹簧夹2上。若欲转换到另一位置时，只需将弹簧夹2向左拉开一距离P（如图19所示），使其与滤清器的4只固定凸点305成脱离状态后，再将弹簧夹转到180°位置而成水平状态，并对准四只固定凸块305后，再将手放开，此时弹簧夹会被已压缩弹簧自动弹进并被压紧于滤清器3的四只固定凸块中（如图20之虚线2’部分所示）。经过如此的设计，确可将弹簧夹2以90°的垂直或180°的水平位置固定于滤清器3上而不会脱落。请参阅图20～23，该弹簧夹2为了配合需要而设计成具备可转动方向的功能，而其他配件则需保持不动的状态，如鼻罩5及固定用的松紧带21、26。为了使其保持不动，松紧带21可利用铆接或胶粘方式固定于滤清器的右下脚（如图20所示），而另一松紧带26则可利用相同方式固定于旋转板250上，并利用旋转钮25穿过。旋转板的孔251并与弹簧夹2的孔252以铆合方式相互固定住。当弹簧夹2转换至另一角度时，因旋转板250的孔251比旋转钮的柱子的直径要大，所以其应属于松动配合，故松紧带26还是可以保持不动的位置。

请参阅图21，图24～29，本实施例为了方便交通警察吹哨子，以及解决传统的一般口罩所存在缺点，故精心设计出既便利又轻巧的弧形鼻罩5，其优点在于只罩住呼吸系统的鼻部，故戴用者可很方便地去执行其他一般口罩无法顺利完成的动作。其结构除了设有进气管51及排气罩52的硬质弧形本体50之外尚有一利用粘胶与硬质弧形本体50互相粘合住的内层软罩6，该软罩亦设有2个与硬质弧形本体进气管和排气罩相互对合的孔，即进气口60及排气口61，而内层软罩的主要功能在于将罩内洁净空气与外界污浊空气隔离，故需配合人的不同鼻部的形状，并轻贴于其上以防止外界空气进入，所以采用软质又具弹性的软罩，其材质可用软质PVC、EVA或矽利康、或可射出性人工橡胶来制成。而最内层为软质海绵垫62，系利用粘胶与内层软罩6粘合，其主要功能在于使该鼻罩与人的鼻部接触时，更能增加舒适感及有起到有效密闭的作用

其工作原理是：（如图1、25～29及图30、31所示），使用者先配戴好鼻罩，然后将电源开关8打开，再将电池组7外壳上的弹簧挂勾75挂于腰带上（见图1），以其电力驱动弹簧夹上的滤清器3，将外界污浊空气吸入并过滤成洁净空气，再流经通气管4后进入位于鼻部11上方的鼻罩的进气管51，然后其较强劲的空气流以喷送的方式流送到鼻部11而供人体呼吸用，多余的洁净空气则从另一排气口61流出并经过排气罩52而排出鼻罩外（如图28的空气流Y所示）。相反的，当人体进行排气时，其废气从鼻部11排进鼻罩时，立即被随之而来的洁净空气流冲离鼻部，并亦经排气罩52排出于鼻罩外，故鼻罩内将永远充满可供呼吸的洁净空气流，而不会滞留人体废气或外界侵入的污浊空气。另外，基于安全因素的考虑，在排气罩52的内圆孔65处亦可套进一个如图15所示的单向排气阀39，当人体进行吸气时，其剩余的洁净空气流亦不断从排气阀中排出，即可完全防止外界污浊空气乘机从空气流量较小的排气阀中意外侵入。尤其是防止当人体运动而需要大量空气时，外界空气乘虚而入。另外，亦可配合设置一微调式开关，在非运动状态时可依个人呼吸量的大小，将其强劲洁净空气流调整到使用者各自适合的范围，使得人体进行吸气动作时，剩余的空气流能减至最低，以达到节约的目的，同时又不致使排气阀被太大的强劲剩余空气流吹压呈开启状态，同时亦可防止外界空气从排气阀侵入。

此外，前述弧形鼻罩5亦可不需使用松紧带21及26固定，而设计成使用弹性管，使鼻罩5利用弹性管的弹回力量及内层软罩6及海绵垫62的柔软密封的特性，轻轻地罩住人的鼻部，亦能同样有效地与外界隔绝并供应洁净空气给使用者。

综上所述，不难看出，本实用新型与现有的过滤面具相比，具有轻、小、方便的特点，它既可提供洁净空气给使用者，又不影响面部其他部位，例如口、眼等器官的工作，且具有着自动送风和调节气流大小的功能。特别适用于常期在空气污染严重的街道和其它大气污染环境中工作的人员使用。

Claims (7)

1、一种轻型鼻罩式滤清器，其特征在于它由弹簧夹2、滤清器3、通气管4、鼻罩5、电池组7组成；其中弹簧夹2的一侧边设有内含压缩弹簧的固定钮23，固定于滤清器3的外盒体30上，弹簧夹的另一侧相对处设有一旋转钮25；滤清器3的外盒体内设有马达31、曲柄33、曲柄轴320、上固定板32、隔膜34、下固定板36、过滤层37及下盖38，其中上固定板32上表面设置一隔膜34，隔膜上部为一曲柄33，其中孔中穿入曲柄轴320，曲柄轴另一端则通过联轴器314与马达31中的马达轴311连接，下固定板36位于上固定板下方，过滤层37则安装于下固定板36的下表面，下盖38上开有内孔380；通气管4一端连接于滤清器下部，另一端则与鼻罩5相通；鼻罩5为弧形，由硬质弧形本体50、内层软罩6及海绵垫组成，硬质弧形本体50两侧分别为进气管51和排气罩52，内层软罩6上则设有进气孔60和排气孔61，内层软罩的内层边缘则设置海绵垫62，电池组7通过电源线66与滤清器3相连。

2、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于弹簧夹2的内层粘贴一软质层22。

3、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于滤清器外盒体上固定着四只固定凸块305，将弹簧夹2定位。

4、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于曲柄33分左、右曲柄330和333，二者分别与上、下轴承套331及335配合后再配上曲柄固定板35及固定铆钉334，使曲柄33与曲柄轴320紧密配合，E型扣环336扣入曲柄轴320预设的槽内。

5、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于隔膜34为高弹性体，被曲柄固定板35上的铆钉351固定于曲柄33。

6、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于上、下固定板32、36与隔膜34的结合方式是利用前两者本身的凹槽325、360和后者的凸肋340扣合在一起的。

7、根据权利要求1所述的轻型鼻罩式滤清器，其特征在于滤清器的下盖38一侧设一延长边381。

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