TWI619526B - 電熱口罩 - Google Patents

Abstract

一種電熱口罩，包括一口罩本體，該口罩本體至少設有三層結構，包括周邊結合的內層布、外層布以及設置在內層布與外層布之間的過濾片，在該過濾片與該外層布之間設有一導熱薄膜，在該導熱薄膜的一側結合一發熱元件，以該發熱元件連接控制器與電源；當使用者配戴本發明時，能以口罩本體罩合在口鼻前，利用該過濾片過濾空氣，同時以發熱元件對該導熱薄膜加溫，使該導熱薄膜均勻發出熱量，溫暖使用者的口鼻達到過濾空氣兼有促進血液循環、改善新陳代謝的使用功效。

Description

電熱口罩

一種口罩的構造，尤其涉及一種具有加熱功能而能在使用時溫熱口鼻的電熱口罩。

環境中充斥著許多粒狀物(particulate matter)包括懸浮性顆粒物及過敏源等，例如家庭環境中的灰塵與塵蟎時常困擾著一般人的家居生活，根據醫學研究結果顯示，經常呼吸這些飄散在環境當中的細懸浮微粒，會增加人類罹患肺癌、失智症、高血壓、中風、心臟病、氣喘、過敏，甚至肥胖的風險。

為改善一般人的生活品質與維護身體的健康，在空氣較為不良的環境中積極的使用口罩是對應髒汙空氣的良好策略。然而，一般的口罩在內層布、外層布之間設置的過濾片，例如以熔噴不織布或是活性炭作為過濾片時，由於配戴口罩時，大部分口罩整體的表面是緊密地與臉部貼合，導致通氣面積不足，如此使得使用者在配戴口罩時，經常會有呼吸不順暢的感覺。

此外，由於使用者的呼吸帶有水氣，當口罩的內層布、外層布與過濾片採用吸濕的棉質材料時，其吸收的水氣會加重上述呼吸不通暢的問題，然而當口罩的內層布、外層布與過濾片採用疏水性的化學纖維材料時，不吸水的特性又會使得配戴口罩的使用者感到悶熱。

一般的口罩除了有上述通氣不順暢與呼吸的水氣不容易散逸的問題以外，當使用者在寒冷的天氣使用口罩時，由於呼吸的是濕冷的空氣，會 刺激使用者的呼吸道造成不適甚至咳嗽不停，這時口罩若能提供溫熱口鼻的效果，就能大幅提升配戴口罩者的舒適度，並能緩解口鼻因呼吸低溫空氣而產生的不適。

現有的口罩在使用上會有讓使用者呼吸不順暢、悶熱以及無法提供溫熱口鼻效果的缺點。為此，本發明在口罩設有發熱的構造，達到增進口罩使用時呼吸舒適度的主要功效，並以在口罩內設置具有多個間隙互通的透氣片，達到口罩使用時通氣順暢、不悶熱的次要功效。

為達到上述發明的主要功效，本發明提供一種電熱口罩，包括一口罩本體以及一結合在該口罩本體的發熱模組，其中：該發熱模組包括一可撓曲的導熱薄膜以及一加熱構造，該導熱薄膜結合在該口罩本體，該加熱構造在該導熱薄膜結合一發熱元件，該發熱元件僅與該導熱薄膜的部分接觸，該加熱構造設有一電路板，在該電路板上設有一控制器，該發熱元件與該控制器電連接。

進一步，本發明所述電路板是軟性電路板並在內側形成一延伸部，該延伸部相疊結合在該導熱薄膜的一側，所述發熱元件是在該延伸部以熱阻式的導線形成。

進一步，本發明在所述發熱元件旁設有一溫度感測元件，該溫度感測元件與該控制器電連接，在所述的電路板上設有一升降溫控制鈕以及一過電流感測電路，該升降溫控制鈕與該過電流感測電路分別與該控制器電連接。

進一步，本發明所述的導熱薄膜以及所述的加熱構造結合在所述的口罩本體內，設有一電源，該電源是電池並結合在所述的電路板上，該電源與所述的控制器電連接。

進一步，本發明在所述的口罩本體內形成一夾層，在該口罩本體的表面形成一開口，該開口與該夾層相通，所述的導熱薄膜以及所述的加熱構造結合在該夾層，所述的電路板是軟性電路板，在該電路板的外端結合一連接器，該連接器與所述的控制器電連接，該連接器由所述的開口向外穿出。

更進一步，本發明所述的口罩本體包括周圍結合的一內層布以及一外層布，在該內層布以及該外層布之間的空間設有一過濾片，在該過濾片與該內層布之間設有一具有多個間隙互通之透氣片，所述夾層形成在該過濾片與該外層布之間，所述開口形成在該外層布的側緣。

較佳的，本發明所述導熱薄膜是石墨導熱薄膜或金屬導熱薄膜。

較佳的，本發明所述導熱薄膜包括相結合的一石墨導熱薄膜以及一金屬導熱薄膜。

較佳的，本發明所述的內層布以及外層布的表面包含一遠紅外線釋放材料。

較佳的，本發明所述的內層布以及外層布是以冷感纖維製成。

使用者使用本發明時，是將口罩本體配戴覆蓋在口鼻前，並且該控制器控制該發熱元件發熱，該發熱元件朝該導熱薄膜一側發出的熱量，藉由該導熱薄膜的熱傳導效率佳的特性，使得熱量能迅速地傳導至該導熱薄膜的各個角落，對使用者口鼻處產生熱敷的效果。

本發明的功效在於，當使用者配戴該口罩本體時，由於該導熱薄膜的熱傳導效率佳，因此發熱元件僅接觸到該導熱薄膜的部分，就可以讓該發熱元件發出的熱量迅速傳遞至整個導熱薄膜，對使用者的口鼻進行熱敷，可促進鼻嘴的血液循環、改善新陳代謝，當使用者呼吸寒冷空氣時，能減少冷空氣對呼吸道的刺激。

再者，由於該導熱薄膜熱敷的溫度均勻，不會有熱量集中在一處 的問題，可避免使用者燙傷。該導熱薄膜內部沒有電線，因此本身不會有漏電的問題，因此使用上安全無虞。該導熱薄膜可撓曲的特性，使該導熱薄膜能夠隨著該口罩本體彎折的形狀變化，適應人臉的弧度形狀。

本發明進一步在該口罩本體內設有透氣片的構造，則是能讓使用者的呼吸穿過該透氣片內部的橫向通氣間隙以及縱向通氣間隙，達到呼吸氣流更加通暢的效果，如此除了呼吸時更為舒服以外，還能讓呼吸的濕氣更快散逸，使口罩本體內部的濕氣不蓄積，使該過濾片保持乾燥而延長該過濾片的使用壽命。

本發明進一步可將該口罩本體的內層布、外層布設為包含遠紅外線釋放材料或以冷感纖維製成的構造，利用遠紅外線材料能提供該口罩本體發出遠紅外線的功能，而冷感纖維則是在該導熱薄膜不發熱時，提供使用者涼爽舒適的使用效果。

10‧‧‧口罩本體

11‧‧‧內層布

111‧‧‧掛耳

12‧‧‧外層布

121‧‧‧開口

13‧‧‧過濾片

14‧‧‧透氣片

141‧‧‧第一層線

142‧‧‧第二層線

143‧‧‧橫向通氣間隙

144‧‧‧縱向通氣間隙

15‧‧‧夾層

20‧‧‧發熱模組

21‧‧‧導熱薄膜

211‧‧‧石墨導熱薄膜

212‧‧‧金屬導熱薄膜

22‧‧‧加熱構造

221‧‧‧電路板

2211‧‧‧延伸部

222‧‧‧發熱元件

223‧‧‧溫度感測元件

224‧‧‧控制器

225‧‧‧過電流感測電路

226‧‧‧升降溫控制鈕

227‧‧‧連接器

30‧‧‧電源

31‧‧‧電源連接線

A‧‧‧矽膠防水層

圖1是本發明較佳實施例的立體圖。

圖2是本發明較佳實施例的剖面圖。

圖3是本發明較佳實施例透氣片的部分立體圖。

圖4是本發明較佳實施例發熱模組的平面示意圖。

圖5是本發明較佳實施例發熱模組的方塊圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

如圖1、圖4所示，本發明提供一種電熱口罩，包括一口罩本體10、一設置在該口罩本體10的發熱模組20，以及一電源30，其中：如圖1至圖3所示，該口罩本體10包括一內層布11以及一外層布12，該內層布11以及該外層布12能以特殊機能性的纖維紡織而成，例如可選擇性的將該內層布11以及該外層布12設為包含一遠紅外線釋放材料或以冷感纖維製成，該內層布11的周緣與該外層布12的周緣以縫合的手段結合，在內層布11的左、右兩側緣結合兩掛耳111，在該外層布12的側緣形成一開口121，在該內層布11以及該外層布12之間的空間設有一過濾片13，如本較佳實施例該過濾片13是活性碳過濾片，在該過濾片13與該內層布11之間設有一透氣片14，在該過濾片13與該外層布12之間形成一夾層15，該夾層15與該開口121相通。

該透氣片14包括多條相互平行且縱向間隔排列的第一層線141以及多條相互平行且橫向間隔排列的第二層線142，多個第一層線141與多個第二層線142的交叉處相結合，在多個第一層線141之間形成多個橫向通氣間隙143，在多個第二層線142之間形成多個縱向通氣間隙144，多個橫向通氣間隙143與多個縱向通氣間隙144的交叉處相通，使得空氣容易流通經過該透氣片14。

如圖1至圖5所示，該發熱模組20包括一導熱薄膜21以及一加熱構造22，該導熱薄膜21是長矩形的片體並結合在該夾層15對應人體鼻梁處，該導熱薄膜21包括相結合的一石墨導熱薄膜211以及一金屬導熱薄膜212，當該導熱薄膜21被加熱時，該石墨導熱薄膜211與該金屬導熱薄膜212能快速且均勻地將熱量傳導至該導熱薄膜21的各個角落，且該石墨導熱薄膜211能發出遠紅外線。

該加熱構造22設置在該口罩本體10的夾層15內，該加熱構造22設有一電路板221，該電路板221是軟性電路板並在內側延伸形成一長條形的延伸部2211，以該延伸部2211相疊結合在該導熱薄膜21，該延伸部2211的尺寸大小小於該導熱薄膜21的尺寸大小，在該延伸部2211以高阻抗之導電線反覆彎曲 形成一發熱元件222，該發熱元件222僅與該導熱薄膜21的部分接觸，在該延伸部2211上位於該發熱元件222旁的位置設有一溫度感測元件223。

該加熱構造22在該電路板221上設有一控制器224、一過電流感測電路225、一升降溫控制鈕226以及一連接器227，上述發熱元件222、溫度感測元件223、過電流感測電路225、升降溫控制鈕226以及連接器227分別與該控制器224電連接，該連接器227是USB連接器並且結合在該電路板221的外端，該連接器227由該口罩本體10的開口121向外穿出，為了使該加熱構造22具有防水的功能，可在該電路板221的表面覆蓋一層矽膠防水層A，以矽膠防水層A對該電路板221上的電子接點進行防水的處理。

該電源30，如本較佳實施例是設為行動電源並且位於該口罩本體10的外部，在該電源30與該加熱構造22的連接器227之間結合一電源連接線31，使該電源30與該電路板221電連接，提供該控制器224與該發熱元件222運作所需要的電力。

本發明使用時，如前述的較佳實施例的圖1，先將電源30以電源連接線31連接至該連接器227，接著以兩掛耳111勾掛在使用者的耳朵的方式，將口罩本體10覆蓋在使用者的口鼻前，這時該導熱薄膜21的位置對應使用者鼻梁的位置。

接著如圖4、圖5所示，該控制器224會控制該發熱元件222發熱，由於該導熱薄膜21的熱傳導效率佳，因此該發熱元件222發出的熱源能迅速地被傳導至該導熱薄膜21的各個角落，對使用者口鼻處產生熱敷的效果，並且由於熱敷的溫度均勻不會有熱量集中在一處的問題，可避免使用者燙傷。

該導熱薄膜21除了接觸式的熱傳導的熱敷以外，由於該石墨導熱薄膜211在加熱時能夠發出遠紅外線，加上該口罩本體10的內層布11以及外層布12包含遠紅外線釋放材料，如此的構造讓使用者配戴本發明時有遠紅外線的熱 敷效果，可進一步促進使用者鼻嘴的血液循環、改善新陳代謝，當使用者呼吸寒冷空氣時，能減少冷空氣對呼吸道的刺激所引起的咳嗽問題。

當需要提升或降低該導熱薄膜21的溫度時，可以手指隔著該口罩本體10按壓升降溫控制鈕226進行溫度的調整，當溫度感測元件223偵測到發熱元件222的溫度過高時，該控制器224停止發熱元件222繼續加熱該導熱薄膜21，當過電流感測電路225偵測到電流過載時，該控制器224控制斷電或調整電流輸出。

由於該導熱薄膜21可撓曲，因此可配合該口罩本體10的變形配合使用者的臉形，並且由於該導熱薄膜21的內部沒有電線，因此不會漏電產生安全的問題，該加熱構造22使用直流電供電的設計也能避免電磁波造成人體的傷害，當導熱薄膜21不發熱時，由於該口罩本體10的內層布11以及外層布12能以冷感纖維製成，此時可利用冷感纖維發揮涼爽的效果，平衡使用者穿戴該口罩本體10處以及環境的溫度。

本發明由於在該口罩本體10內設有透氣片14區隔該內層布11以及該過濾片13，如圖2、圖3所示，使用者呼吸的氣流能在橫向通氣間隙143、縱向通氣間隙144之間快速流動，能讓呼吸更為順暢且可快速帶走呼吸的水氣，形成風乾的效果，讓使用者除了呼吸更為順暢以外，也可避免過濾片13濕潤造成髒汙阻塞，可延長過濾片13的使用壽命。

當使用者使用完畢需要清洗本發明時，如圖1、圖4所示，先將電源連接線31由連接器227處拔開，由於該導熱薄膜21內部沒有電線且該加熱構造22設有矽膠防水層A保護該電路板221上的電子接點，因此將本發明的口罩本體10連同發熱模組20浸入冷水中再加入中性清潔劑清洗後，待晾乾即可繼續重複使用。

本發明除前述較佳實施例，在清洗時是將該發熱模組20連同該口 罩本體10一同清洗以外，可將該外層布12的開口121設為大於該導熱薄膜21的形態，當需要清洗該口罩本體10時，可將該口罩本體10夾層15內的導熱薄膜21以及加熱構造22一同由開口121處取出，直接清洗該口罩本體10即可，待該口罩本體10晾乾後，將該導熱薄膜21以及加熱構造22由該開口121重新置入該口罩本體10內，即可再度使用。

本發明亦可以織物包覆該導熱薄膜21、該發熱元件222、該電路板221、該控制器224以及該連接器227，將該發熱模組20設為只有該連接器227的外端露出該織物的狀態。由於該發熱模組20的表面包覆織物，且織物與口罩本體10的材質相似，因此使得此種形態的發熱模組20容易模組化，一體縫合或結合至不同形態的口罩本體10，容易加工設置。此外，該導熱薄膜21除了包含石墨導熱薄膜211以及金屬導熱薄膜212以外，也可以僅單獨使用石墨導熱薄膜211或金屬導熱薄膜212作為導熱薄膜21使用。

本發明除前述較佳實施例，是將發熱模組20設於該口罩本體10內部的夾層15以外，亦可以車縫、黏貼、魔鬼氈相黏的方式，將導熱薄膜21固定在該口罩本體10的表面，同樣能以該導熱薄膜21發揮熱敷的功能。並且該加熱構造22除了以連接器227連接設於該口罩本體10外部的電源30以外，也可直接將電源30設為電池並結合在該電路板221上，令該電源30與該控制器224電連接，使電源30設於該口罩本體10的內部。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

Claims (9)

1. 一種電熱口罩，包括一口罩本體以及一結合在該口罩本體的發熱模組，其中：該發熱模組包括一可撓曲的導熱薄膜以及一加熱構造，該導熱薄膜結合在該口罩本體，該加熱構造設有一電路板，該電路板是軟性電路板並形成一延伸部，該延伸部相疊結合在該導熱薄膜的一側，在該延伸部以熱阻式的導線形成一發熱元件，該發熱元件僅與該導熱薄膜的部分接觸，該發熱元件發出的熱源由該導熱薄膜接觸該發熱元件的部分傳導至該導熱薄膜的各個角落，在該電路板上設有一控制器，該發熱元件與該控制器電連接。
2. 如請求項1所述之電熱口罩，其中在所述發熱元件旁設有一溫度感測元件，該溫度感測元件與該控制器電連接，在所述的電路板上設有一升降溫控制鈕以及一過電流感測電路，該升降溫控制鈕與該過電流感測電路分別與該控制器電連接。
3. 如請求項1所述之電熱口罩，其中所述的導熱薄膜以及所述的加熱構造結合在所述的口罩本體內，設有一電源，該電源是電池並結合在所述的電路板上，該電源與所述的控制器電連接。
4. 如請求項1所述之電熱口罩，其中在所述的口罩本體內形成一夾層，在該口罩本體的表面形成一開口，該開口與該夾層相通，所述的導熱薄膜以及所述的加熱構造結合在該夾層，所述的電路板是軟性電路板，在該電路板的外端結合一連接器，該連接器與所述的控制器電連接，該連接器由所述的開口向外穿出。
5. 如請求項4所述之電熱口罩，其中所述的口罩本體包括周圍結合的一內層布以及一外層布，在該內層布以及該外層布之間的空間設有一過濾片，在該過濾片與該內層布之間設有一具有多個間隙互通之透氣片，所述夾層 形成在該過濾片與該外層布之間，所述開口形成在該外層布的側緣。
6. 如請求項1至5中任一項之電熱口罩，其中所述導熱薄膜是石墨導熱薄膜或金屬導熱薄膜。
7. 如請求項1至5中任一項之電熱口罩，其中所述導熱薄膜包括相結合的一石墨導熱薄膜以及一金屬導熱薄膜。
8. 如請求項5之電熱口罩，其中所述的內層布以及外層布的表面包含一遠紅外線釋放材料。
9. 如請求項5之電熱口罩，其中所述的內層布以及外層布是以冷感纖維製成。