CN218682189U - 一种可检测一氧化碳浓度的口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卫生用品以及空气净化技术领域，具体涉及一种可检测一氧化碳浓度的口罩，包括口罩体、口罩挂绳、一氧化碳显色检气管和透明试管袋；两条口罩挂绳分别固定连接在口罩体的左右两侧，透明试管袋固定连接在口罩体的外表面，一氧化碳显色检气管固定在透明试管袋内。本实用新型通过在口罩表面设置一氧化碳显色检气管，既可实时获知空气中一氧化碳的浓度，又能帮助被动吸烟者了解环境中烟气的含量，同时通过显色变化侧面提醒吸烟者正在危害他人健康，协助佩戴者进一步实现对烟气的防护。口罩体包括多个过滤层，能够对吸入口罩的二手烟及三手烟和新冠病毒进行过滤和隔绝，减少佩戴者对多种有害物质的摄入，具有更为优良的过滤性能。

Description

一种可检测一氧化碳浓度的口罩

技术领域

本实用新型涉及卫生用品以及空气净化技术领域，更具体地说，涉及一种可检测一氧化碳浓度的口罩。

背景技术

烟草流行是全球面临的重大公共卫生问题之一，不抽烟者暴露于二手烟及三手烟中会增加因吸烟而导致的多种相关疾病的风险。二手烟含有包括一氧化碳、尼古丁、烟草特有亚硝胺、甲醛、自由基等超过4000种有害化学物质及数十种致癌物质。三手烟是残留在衣服、墙壁、头发等表面的香烟气味，能被人体皮肤吸收。三手烟所含的有毒成份包括氢氰酸、甲苯、一氧化碳等。烟草燃烧所产生烟气的颗粒粒径在0.107-0.4μm之间，已有研究证实，粒径在0.25-0.50μm颗粒物的浓度与健康危害的关系最为显著。冠状病毒是自然界广泛存在的一大类病毒，其病毒颗粒的直径为60-120nm，平均直径为100nm，2019新型冠状病毒(2019-nCoV，引发COVID-19)是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒，2019新型冠状病毒的直径约80-120nm，卫生防疫专家强调目前可以确定的新冠病毒传播途径主要为直接传播、气溶胶传播和接触传播。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，无论是在呼吸道传染病流行时，还是在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩都具有非常好的防护作用。

现有的口罩绝大多数都是使用无纺布、纱布等材料，滤芯采用两层无纺布中间加一层过滤材料，有些还再上加一层活性炭层或过滤膜制成，活性炭层或过滤膜可用于吸附空气中的二手烟，但其织孔或网孔都较大，仅能简单阻隔飞沫等大颗粒物质，对于粒径较小的细颗粒几乎毫无作用。现有的口罩存在以下问题：1、无法实时监测环境中一氧化碳浓度；2、口罩的材料难以有效过滤二手烟和三手烟中的多种有害物质；3、普通口罩容易因受潮使其静电吸附能力减弱，从而无法实现长效隔绝病毒；4、日常佩戴不适；5、不能直观地提醒吸烟者停止吸烟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种可检测一氧化碳浓度的口罩，可实时监测环境中一氧化碳的浓度。

本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现：

一种可检测一氧化碳浓度的口罩，包括口罩体、口罩挂绳、一氧化碳显色检气管和透明试管袋；两条口罩挂绳分别固定连接在口罩体的左右两侧，透明试管袋固定连接在口罩体的外表面，一氧化碳显色检气管固定在透明试管袋内。

采用这种结构后，通过一氧化碳显色检气管可实时获知空气环境中一氧化碳的浓度。

进一步地，一氧化碳显色检气管包括硼硅玻璃试管、聚丙烯管塞、聚丙烯滤网和硅胶担体；聚丙烯管塞塞在硼硅玻璃试管的管口，聚丙烯滤网设在硼硅玻璃试管内的管口处，硅胶担体置于硼硅玻璃试管内，硅胶担体采用进行了显色剂浸泡预处理的硅胶，硼硅玻璃试管的外表面设有长度单位刻度。

采用这种结构后，一氧化碳显色检气管通过聚丙烯滤网先将空气中的大颗粒过滤，空气在硼硅玻璃试管中扩散，硅胶担体作为显色剂的载体，附着在硅胶担体上的显色剂捕获空气中的一氧化碳并使之显色，进而测定空气中一氧化碳的浓度。

进一步地，透明试管袋的材质为TPU材料。

采用这种结构后，透明试管袋更适合长期使用。

进一步地，一氧化碳显色检气管通过魔术贴固定在透明试管袋内，魔术贴包括魔术贴毛面和魔术贴勾面，魔术贴毛面固定连接在透明试管袋内，魔术贴勾面固定连接在一氧化碳显色检气管的管口处外壁。

采用这种结构后，一氧化碳显色检气管可以通过魔术贴重复贴合在透明试管袋内，方便一氧化碳显色检气管的储放和多次更换。

进一步地，口罩体包括从外到内依次设置的纤维布表层、第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层。

采用这种结构后，纤维布表层的外表面带有静电吸附能力，新冠病毒颗粒及团簇会被纤维布表层外表面的静电场所捕获，隔绝在口罩外；多个过滤层会对空气中的颗粒物进行吸附和过滤，空气经过各个过滤层净化后才进入口罩内部。

进一步地，第一过滤层为沸石颗粒层，沸石颗粒层为无纺布内均匀填充有沸石颗粒；第二过滤层为茶多酚颗粒层，茶多酚颗粒层为无纺布内均匀填充有茶多酚颗粒；第三过滤层为聚四氟乙烯材料层，聚四氟乙烯材料层采用聚四氟乙烯-无纺布复合材料。

采用这种结构后，第一过滤层能够更好地吸附烟气中的亚硝胺；第二过滤层既对烟气起净化和过滤作用，还可以提供让人愉悦的茶叶芳香气味；第三过滤层能够对烟气进行物理过滤。

进一步地，还包括冷流呼吸阀，冷流呼吸阀固定连接在口罩体上；冷流呼吸阀包括进气端、阀片和出气端，阀片的一侧与进气端连接，阀片的另一侧与出气端连接。

采用这种结构后，通过设置冷流呼吸阀可避免口罩由于呼吸和运动等原因而受潮，进而可避免口罩的静电吸附能力也随之减弱；同时也可在使用口罩时保持呼吸顺畅。

进一步地，口罩挂绳为扁平状的硅胶条，口罩挂绳上设有可调节口罩挂绳长度的调节扣。

采用这种结构后，减少了口罩挂绳对耳朵的压力，使口罩挂绳能更好地与佩戴者耳朵的皮肤贴合，增加口罩佩戴的舒适度。

进一步地，口罩体的外表面上设有禁烟标识。

采用这种结构后，既减少了沟通矛盾的产生，也便于提醒吸烟者吸烟危害他人健康。

进一步地，口罩体上还设有铝制鼻梁条。

采用这种结构后，铝制鼻梁条可根据佩戴者的鼻梁而调整形状，能够与佩戴者的面部更贴合。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、通过在口罩表面设置一氧化碳显色检气管，既可实时获知空气环境中一氧化碳的浓度，又能在一定程度上帮助被动吸烟者了解环境中有害烟气的含量，同时通过显色变化侧面提醒吸烟者正在危害他人健康，协助佩戴者进一步实现对二手烟及三手烟的防护。

2、通过在口罩体中设置聚四氟乙烯材料层、茶多酚颗粒层及沸石颗粒层，对吸入口罩体内部的二手烟及三手烟和新冠病毒进行有效过滤和隔绝，减少佩戴者对烟气中的一氧化碳、尼古丁、烟草特有亚硝胺、甲醛、自由基等多种有害物质的摄入，不再局限于对烟气中的焦油和PM2.5颗粒的过滤和隔绝，具有更为优良的过滤性能。

3、通过在口罩体上设置冷流呼吸阀，可避免口罩由于呼吸和运动等原因而受潮，也避免了口罩的静电吸附能力也随之减弱，进而可保证口罩对病毒的长效隔绝；同时也可在使用口罩时保持呼吸顺畅。

4、通过将口罩挂绳设为扁平状的硅胶条，且在口罩挂绳上设置可调节长度的调节扣，使口罩挂绳能与佩戴者的皮肤更好地贴合，减小口罩挂绳对皮肤的压力，增加口罩佩戴的舒适度。

5、通过在口罩表面设置禁烟标识，可减少沟通矛盾的产生，同时也便于侧面提醒吸烟者吸烟危害他人健康。

附图说明

图1是本实用新型的口罩的结构示意图；

图2是本实用新型的透明试管袋和魔术贴的结构示意图；

图3是本实用新型的一氧化碳显色检气管的结构示意图；

图4是本实用新型的口罩体的分层结构示意图；

图5是本实用新型的呼吸阀的结构示意图。

其中：1：口罩体，11：第三过滤层，12：第二过滤层，13：第一过滤层，14：纤维布表层，2：口罩挂绳，3：一氧化碳显色检气管，31：硼酸玻璃试管，32：聚丙烯管塞，33：聚丙烯滤网，34：硅胶担体，4：透明试管袋，5：魔术贴，51：魔术贴毛面，52：魔术贴勾面，6：冷流呼吸阀，61：进气端，62：阀片，63：出气端，7：调节扣，8：禁烟标识，9：铝制鼻梁条。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，一种可检测一氧化碳浓度的口罩，包括口罩体、口罩挂绳、一氧化碳显色检气管和透明试管袋；两条口罩挂绳分别固定连接在口罩体的左右两侧，透明试管袋固定连接在口罩体的外表面，一氧化碳显色检气管固定在透明试管袋内。口罩佩戴者可以通过口罩上的一氧化碳显色检气管，实时获知空气环境中一氧化碳的浓度。

在本实施例中，口罩体的尺寸为175×95mm。该尺寸为常规的成人口罩尺寸。

透明试管袋的材质为TPU材料。TPU材料更耐老化、耐油、耐水和耐霉菌，使用TPU材料制成的透明试管袋更适合长期使用。

如3图所示，一氧化碳显色检气管包括硼硅玻璃试管、聚丙烯管塞、聚丙烯滤网和硅胶担体；聚丙烯管塞塞在硼硅玻璃试管的管口，聚丙烯滤网设在硼硅玻璃试管内的管口处，硅胶担体置于硼硅玻璃试管内，硅胶担体采用进行了显色剂浸泡预处理的硅胶，硼硅玻璃试管的外表面设有长度单位刻度。

在本实施例中，硼硅玻璃试管的长度为20mm、管内径为4mm，试管的最小长度单位刻度为1mm；硅胶担体采用颗粒度为200-300目的硅胶，显色剂采用氯化钯与磷钼酸混合液。长度单位刻度用于反映硅胶担体的显色数量，进而显示硼硅玻璃试管的变色长度；硅胶担体作为氯化钯与磷钼酸混合液的载体，硅胶的目数越大，筛分孔径越细，上样量就越大，氯化钯与磷钼酸混合液与一氧化碳的反应就越充分。一氧化碳显色检气管测定空气中一氧化碳浓度的原理如下：空气进入一氧化碳显色检气管中，先通过聚丙烯滤网将空气中的大颗粒过滤，空气在硼硅玻璃试管中扩散，空气中的一氧化碳经过硅胶担体，与附着在硅胶担体上的氯化钯与磷钼酸混合液发生化学反应，使得硅胶担体产生颜色变化，由黄色变为蓝色，提醒佩戴者。一氧化碳显色检气管的变色长度L与浓度C、时间T的关系为：

Kˊ×L2＝C×T；

Kˊ为常数；变色长度L从硼硅玻璃试管的长度刻度上读数可得。通过一氧化碳检气管内单位时间(T)的显色长度(L)可以获取环境烟气中一氧化碳浓度(C)的信息。

如图2所示，在本实施例中，一氧化碳显色检气管通过魔术贴固定在透明试管袋内，魔术贴包括魔术贴毛面和魔术贴勾面，魔术贴毛面固定连接在透明试管袋内，魔术贴勾面固定连接在一氧化碳显色检气管的管口处外壁。一氧化碳显色检气管可以通过魔术贴重复贴合在透明试管袋内，方便一氧化碳显色检气管的储放和多次更换。

如图4所示，口罩体包括从外到内依次设置的纤维布表层、第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层。纤维布表层的外表面带有静电吸附能力，新冠病毒颗粒及团簇会被纤维布表层外表面的静电场所捕获，隔绝在口罩外。

第一过滤层为沸石颗粒层，沸石颗粒层为无纺布内均匀填充有沸石颗粒。沸石颗粒的孔径分布更为均匀，吸附亚硝胺效果优于活性炭颗粒，能够更好地吸附烟气中特有的有害物质。第二过滤层为茶多酚颗粒层，茶多酚颗粒层为无纺布内均匀填充有茶多酚颗粒。茶多酚颗粒可以吸附甲醛和自由基物质，茶多酚颗粒既对烟气起吸附作用，还会散发出茶叶的气味。第三过滤层为聚四氟乙烯材料层，聚四氟乙烯材料层采用聚四氟乙烯-无纺布复合材料。聚四氟乙烯-无纺布复合材料对粒径为0.3μm的细颗粒物的过滤效率可高达90％以上，可对烟气进行物理过滤。

在本实施例中，茶多酚颗粒和沸石颗粒的颗粒度均为100目，茶多酚颗粒和沸石颗粒的大小均为4-8mm。该规格的茶多酚颗粒和沸石颗粒接近粉末，但仍是颗粒状，接触面积较大，吸附效果更好。聚四氟乙烯材料层以胶覆法制备而成。聚四氟乙烯材料层使用胶覆法来制备，可使聚四氟乙烯材料层的通气阻力会更低，有助于提高口罩的透气性。

在本实施例中，纤维布表层的厚度为0.15mm，第一过滤层和第二过滤层的厚度为0.15mm，第三过滤层的厚度为0.2mm。

如图1和图5所示，可检测一氧化碳浓度的口罩还包括冷流呼吸阀，冷流呼吸阀固定连接在口罩体上；冷流呼吸阀包括进气端、阀片和出气端，阀片的一侧与进气端连接，阀片的另一侧与出气端连接。通过设置冷流呼吸阀可避免口罩由于呼吸和运动等原因而受潮，进而可避免口罩的静电吸附能力也随之减弱；同时也可在使用口罩时保持呼吸顺畅。

如图1所示，口罩挂绳为扁平状的硅胶条，口罩挂绳上设有可调节口罩挂绳长度的调节扣。硅胶条的弹性和柔软度高，且硅胶条采用扁平状设置，减少了口罩挂绳对耳朵的压力，使皮肤的舒适感更好。调节扣可调整口罩挂绳的长度，可使口罩挂绳更好地与佩戴者耳朵的皮肤贴合，增加口罩佩戴的舒适度。

如图1所示，口罩体的外表面上设有禁烟标识。在口罩体的外表面上设置禁烟标识既可减少了沟通矛盾的产生，也有便于提醒吸烟者吸烟危害他人健康。在本实施例中，禁烟标识采用印花的形式。

如图1所示，口罩体上还设有铝制鼻梁条。铝制鼻梁条可以根据佩戴者的鼻梁而调整形状，能够与佩戴者的面部更贴合。

可检测一氧化碳浓度的口罩的工作原理如下：

使用时，口罩体通过口罩挂绳挂在耳朵上，并通过调节扣进行口罩挂绳长度调节，避免口罩挂绳紧箍耳朵，减少长期佩戴口罩的不适感。随后根据鼻梁调整铝制鼻梁条的形状，使口罩与面部贴合。

当佩戴者受到烟气侵袭时，将一氧化碳检气管管口处的聚丙烯管塞打开，空气通过聚丙烯滤网扩散进入管内，空气中的一氧化碳在经过硅胶担体时，与附着在硅胶担体上的氯化钯与磷钼酸混合液发生化学反应，使得硅胶担体产生颜色变化，由黄色变为蓝色，提醒佩戴者。根据T时间段内一氧化碳在一氧化碳检气管上的变色长度L，即可推算出周边环境中一氧化碳浓度C。同时，烟气通过冷流呼吸阀进入，烟气经过口罩体中的纤维布表层物理过滤粗颗粒物、沸石颗粒层吸附亚硝胺、茶多酚颗粒层吸附甲醛和自由基物质、聚四氟乙烯材料层物理过滤细颗粒物，烟气被口罩体的各过滤层净化和过滤后，既可提高佩戴者呼吸空气的洁净度，又可减轻烟气对佩戴者的危害，还可以提供让佩戴者愉悦的茶叶芳香气味。

需要更换使用过的硅胶担体时，把魔术贴勾面与魔术贴毛面撕开，将一氧化碳检气管从透明试管袋内拿出，从硼硅玻璃试管上依次卸下聚丙烯管塞和聚丙烯滤网，将未使用过的硅胶担体与使用过的硅胶担体进行置换，再将聚丙烯滤网和聚丙烯管塞依次安装回硼硅玻璃试管上即可。

总的来说，通过在口罩表面设置一氧化碳显色检气管，既可实时获知空气环境中一氧化碳的浓度，又能在一定程度上帮助被动吸烟者了解环境中有害烟气的含量，同时通过显色变化侧面提醒吸烟者正在危害他人健康，协助佩戴者进一步实现对二手烟及三手烟的防护。通过在口罩体中设置聚四氟乙烯材料层、茶多酚颗粒层及沸石颗粒层，对吸入口罩体内部的二手烟及三手烟和新冠病毒进行有效过滤和隔绝，减少佩戴者对烟气中的一氧化碳、尼古丁、烟草特有亚硝胺、甲醛、自由基等多种有害物质的摄入，不再局限于对烟气中的焦油和PM2.5颗粒的过滤和隔绝，具有更为优良的过滤性能。通过在口罩体上设置冷流呼吸阀，可避免口罩由于呼吸和运动等原因而受潮，也避免了口罩的静电吸附能力也随之减弱，进而可保证口罩对病毒的长效隔绝；同时也可在使用口罩时保持呼吸顺畅。通过将口罩挂绳设为扁平状的硅胶条，且在口罩挂绳上设置可调节长度的调节扣，使口罩挂绳能与佩戴者的皮肤更好地贴合，减小口罩挂绳对皮肤的压力，增加口罩佩戴的舒适度。通过在口罩表面设置禁烟标识，可减少沟通矛盾的产生，同时也便于侧面提醒吸烟者吸烟危害他人健康。

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本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)

1.一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：包括口罩体、口罩挂绳、一氧化碳显色检气管和透明试管袋；两条口罩挂绳分别固定连接在口罩体的左右两侧，透明试管袋固定连接在口罩体的外表面，一氧化碳显色检气管固定在透明试管袋内。

2.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：一氧化碳显色检气管包括硼硅玻璃试管、聚丙烯管塞、聚丙烯滤网和硅胶担体；聚丙烯管塞塞在硼硅玻璃试管的管口，聚丙烯滤网设在硼硅玻璃试管内的管口处，硅胶担体置于硼硅玻璃试管内，硼硅玻璃试管的外表面设有长度单位刻度。

3.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：透明试管袋的材质为TPU材料。

4.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：一氧化碳显色检气管通过魔术贴固定在透明试管袋内，魔术贴包括魔术贴毛面和魔术贴勾面，魔术贴毛面固定连接在透明试管袋内，魔术贴勾面固定连接在一氧化碳显色检气管的管口处外壁。

5.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：口罩体包括从外到内依次设置的纤维布表层、第一过滤层、第二过滤层和第三过滤层。

6.根据权利要求5所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：第一过滤层为沸石颗粒层，沸石颗粒层为无纺布内均匀填充有沸石颗粒；第二过滤层为茶多酚颗粒层，茶多酚颗粒层为无纺布内均匀填充有茶多酚颗粒；第三过滤层为聚四氟乙烯材料层，聚四氟乙烯材料层采用聚四氟乙烯-无纺布复合材料。

7.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：还包括冷流呼吸阀，冷流呼吸阀固定连接在口罩体上；冷流呼吸阀包括进气端、阀片和出气端，阀片的一侧与进气端连接，阀片的另一侧与出气端连接。

8.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：口罩挂绳为扁平状的硅胶条，口罩挂绳上设有可调节口罩挂绳长度的调节扣。

9.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：口罩体的外表面上设有禁烟标识。

10.根据权利要求1所述的一种可检测一氧化碳浓度的口罩，其特征在于：口罩体上还设有铝制鼻梁条。

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