WO2018072251A1 - 一种近眼式空气处理设备 - Google Patents

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WO2018072251A1
WO2018072251A1 PCT/CN2016/106063 CN2016106063W WO2018072251A1 WO 2018072251 A1 WO2018072251 A1 WO 2018072251A1 CN 2016106063 W CN2016106063 W CN 2016106063W WO 2018072251 A1 WO2018072251 A1 WO 2018072251A1
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air treatment
gas
passage
mirror body
eye
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PCT/CN2016/106063
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苏波
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苏波
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00—Respiratory apparatus
    • A62B7/10—Respiratory apparatus with filter elements

Definitions

  • the present invention relates to the field of air conditioning technology, and in particular, to a near-eye air treatment device.
  • a major problem affecting its own energy efficiency for a wide variety of air handling equipment is that the treated air and untreated air will mix in a defined area, and the two components actually acting on the receiver Or a mixed fluid of multiple ingredients. That is to say, when the air in the defined area is macroscopically moved as a fluid, any given small portion of the fluid cannot move as a whole in the desired state, and the composition remains unchanged.
  • the air treatment equipment of the prior art has a problem that the energy loss during the fluid flow is large, which further affects the user experience.
  • the present invention aims to design a near-eye air treatment device that solves the flow in the prior art air treatment device.
  • the present invention provides a near-eye air treatment apparatus, including: an apparatus body,
  • the device body further includes a mirror body, an air processing module, and a first passage;
  • the air processing module is configured to process a gas in the first space
  • the first passage directs a gas flowing in the first space after being processed by the air treatment module and causes the treated gas to diffuse along a gas model defined by the first passage.
  • the mirror body further includes an optical component; the first space and the optical component are disposed on the mirror body.
  • the first space is disposed at a lower end of the mirror body, the first channel is a part of a first space; the first channel has an end guiding channel and a bottom guiding channel;
  • the guiding passage passes the gas processed by the air treatment module from the low temperature end to the high temperature end, and the bottom guiding channel changes the direction of gas flow leading to the high temperature end.
  • the end guiding channel has a mouth, the mouth is disposed toward a center of the mirror body; the bottom guiding channel has a notch, and the notch is formed on a sidewall of the first channel The mouth is connected to the notch; the cross-sectional area of the first channel is gradually changed from the outer side of the mirror body toward the center of the mirror body; the length of the notch is greater than or equal to 30% of the length of the first channel Equal to the height of the mirror body.
  • the air processing module includes a power component, a negative ion emitter, and an emitter; wherein the emitter is disposed in the end guiding channel.
  • a bracket is further included, and the bracket is detachably connected to the device body.
  • the near-eye air treatment device further includes: the micro control unit is disposed in the device body; the optical component includes a first lens, the first lens has a display area; The area is less than or equal to the area of the optical component; the display area of the first lens receives the display image sent by the micro control unit and is displayed.
  • the near-eye air treatment apparatus further includes a detection component, the detection component includes a gas detection device and a use state detection device; the gas detection device detects at least one set of gas parameters of the gas in the first space and Outputting to a micro control unit, the usage state detecting device detects a power usage state parameter of the air processing module and outputs the same to the micro control unit, the micro control unit receiving the An output signal of the component is detected and a display image is output to the display area of the first lens.
  • the detection component includes a gas detection device and a use state detection device
  • the gas detection device detects at least one set of gas parameters of the gas in the first space and Outputting to a micro control unit
  • the usage state detecting device detects a power usage state parameter of the air processing module and outputs the same to the micro control unit
  • the micro control unit receiving the An output signal of the component is detected and a display image is output to the display area of the first lens.
  • switching element connected in the power processing module power supply loop; the switching element has a triggering component disposed on the mirror body; the switching component receiving the micro control The unit or the trigger signal generated by the triggering element operates.
  • the optical component further includes a second lens, and the second lens does not interfere with the display area.
  • the near-eye air treatment device realizes the accumulation, treatment and redistribution of air at the mouth and mouth of the wearer through the integrated design of the mirror body, the air treatment module and the first passage, so that the processed The air can enter the wearer's upper airway as much as possible; since the gas model defined by the first passage is designed according to the characteristics of the treated air, the energy loss or the attenuation of the active component during the flow can be minimized.
  • Improve the user's direct experience because the wearer's mouth and nose are kept in a state of squatting, there is no feeling of grief, especially in the extreme weather conditions, pollen allergies, heavy air pollution or the release of toxic and harmful gases, also A brief description of the drawings for everyday use of ordinary users
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a first embodiment of a near-eye air treatment apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing a gas model of the air treatment apparatus shown in FIG. 1;
  • Figure 3 is a plan view of the air handling apparatus of Figure 1;
  • Figure 4 is a side elevational view of the air handling apparatus of Figure 1;
  • 5 is a schematic structural view of a first channel in a second embodiment of a near-eye air treatment device according to the present invention
  • 6 is a schematic diagram of an electronic control principle of a third embodiment of a near-eye air treatment device according to the present invention
  • FIG. 7 is a schematic structural view of the near-eye air treatment apparatus shown in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a schematic structural view of an optical component in the near-eye air treatment apparatus shown in FIG. 6.
  • the near-eye type defined by the present invention means that the treated air is guided by a specified gas diffusion model and further flows through the upper respiratory tract of the human body.
  • the air treatment operation refers to one or more of filtering, cleaning, adjusting temperature, and adjusting humidity to change the air state entering the upper respiratory tract of the human body. According to the existing research, air pollution is closely related to respiratory diseases.
  • the treatment of air in the present invention also includes reducing inhalation of upper respiratory tract contaminants in the human body.
  • the air processing apparatus disclosed in the present invention includes the apparatus body 1.
  • the apparatus body 1 is further composed of a mirror body 11, an air treatment module 12, and a first passage 14.
  • the scope 11 is worn near the eye area of the human body and is formed by its own frame structure at a certain distance from the human body's face. Since the human nose has a certain height, the lens body 11 is attached to the eye or the distance between the lens body 11 and the eye is too small to reduce the flow of gas inhaled by the upper airway. In theory, it is impossible to achieve any uniformity of the parameters of the gas in the defined space by any kind of air treatment equipment.
  • the problem of body breathing provides an optimal solution, with the focus on improving the quality of gas inhaled by the body or other parameters.
  • the mirror body 11 itself has the largest function of defining the first space 13, which means that the gas that is about to enter the human respiratory tract is concentrated, and further passes through the air processing module. 12 for processing. Also disposed on the mirror body 11 is a first passage 14 that directs the gas flowing in the first space 13 after being processed by the air treatment module 12 and causes the treated gas to define a gas along the first passage 14. The model spreads and enters the nose and mouth of the human body at the approximate maximum flow that can be achieved.
  • the air treatment module 12 may be one or more of an electric heating module, a phase change dehumidification material, a filtration device, a negative ion emitter 121, a spray capsule containing a nasal spray, and the like.
  • the gas model defined by the first passage 14 will be specifically described, and the first space 13 and the first passage 14 configured in FIG. 1 are specifically explained as an example.
  • the temperature of the human breathing gas is higher than the temperature of the ambient air in most of the daytimes. Therefore, for the mirror body 11, the temperature outside the mirror body 11 and its The temperature of the center generally has a temperature difference of about 1 ° C and its center temperature is higher than the outside temperature, and the gas exhaled by the person has a downward velocity direction.
  • first space 13 and the first passage 14 are disposed at the lower end of the mirror body 11, in particular parallel to the lower edge of the mirror body 11.
  • the first passage 14 may be disposed independently of the frame of the mirror body 11, but a preferred manner is to configure the first passage 14 to be a part of the lower edge of the mirror body 11 so that the two overlap, that is, under the frame of the mirror body 11
  • the edge or a portion of the lower edge of the frame of the mirror body 11 is formed into a hollow and unclosed structure having a side opening 146 to define the first space 13 so that air close to the human body surface can flow therein and pass through the first space 13
  • the blocking of the side walls changes the pressure to have a flow rate, and a portion of the first space 13 is further configured as a first passage 14 to further direct the flow of the treated gas through the first passage 14.
  • the gas flowing into the first passage 14 in the first space 13 has an initial momentum.
  • the initial momentum gradually disappears, and the flow of the gas is dominated by temperature and gravity.
  • the air in a passage 14 is reduced in its own weight by the air treatment module 12, and continuously flows into the first passage 14, and the gas gradually expands radially along the outlet of the first passage 14.
  • the same kind of gas exhaled by the human body and the surrounding air are gradually mixed and diluted to form an elliptical or circular three-dimensional gas model with obvious edges. Since the first passage 14 directs the treated gas to expand radially, more treated gas enters the mouth and nose of the human body.
  • the flow rate of the gas propelled by temperature and gravity into the three-dimensional gas model is increased, and the first passage 14 is defined by the shape of its outer wall as the end guiding passage 141 and the bottom guiding passage 142,
  • the end guide passage 14 1 primarily directs the gas processed by the air treatment module 12 from the low temperature end 143 to the high temperature end 144, which primarily changes the flow direction of the gas directed to the high temperature section.
  • the end guide channel 141 and the bottom guide channel 142 have the same width, but have different cross sections.
  • the end guide channel 141 has a rectangular shape
  • the bottom guide channel 142 has a curved surface.
  • a gas model diagram of a near-eye air treatment apparatus further employing a negative ion generating apparatus as the air processing module 12 in the first embodiment shown in Fig. 1.
  • negative ions can enhance the cilia movement of the tracheal mucosa, affect the activity of the respiratory enzymes in the epithelium, improve the secretion function of the alveoli and the ventilation and ventilation functions of the lungs, thus alleviating bronchitis. Spirometry and asthma have good results.
  • the concentration of negative ions in the air that can be inhaled by the human body can reach more than 2000 per cubic centimeter.
  • a substantially standard circular flow group is formed by the guiding of the first passage 14.
  • an optical component is further disposed on the lens body 11.
  • the optical components can be one piece, as is the manner in which the goggles are commonly found in the prior art.
  • Another more preferred way of the optical assembly is a binocular structure similar to prior art goggles or sports goggles.
  • the lower portion of the frame corresponding to each lens is arranged as a first channel 14, and the first channels 14 on both sides are symmetrically arranged.
  • the end guide passage 141 of the first passage 14 is formed at a relatively upper position
  • the bottom guide passage 142 is formed at a relatively lower position.
  • the end guiding passage 141 and the bottom guiding passage 142 are penetrated, the end guiding passage 141 has a mouth 146, the mouth opening 1 46 is disposed toward the center of the mirror body 11, and the bottom guiding channel 142 has a mirror body along the mirror body 11 extends along the notch 145 until the gap 145 and the mouth 146 are in communication.
  • the cross-sectional area of the first passage 14 is gradually changed from the outer side of the mirror body 11 toward the center of the mirror body 11.
  • the structure is tapered from the outer side of the mirror body 11 toward the center of the mirror body 11, the length of the notch 145 It is greater than or equal to 30% of the length of the first passage 14 and equal to the height of the mirror body 11.
  • the emitter 121 of the negative ion generating device is disposed at the initial position of the first channel 14 in the first space 13. Since the negative ion concentration generated by the negative ion generating device itself, the length of the first channel 14 and the height of the frame of the mirror body 11 are all controllable parameters, a very close to the regular four sides of the body is formed on both sides of the human nose.
  • the gas diffusion model can minimize the contact between the negative ions emitted by the emitter 121 and the nose and optimize the propagation path of the negative ions between the mouth 146 and the nasal cavity, providing an effective solution to the negative ion attenuation.
  • a negative ion generating device is employed as the air processing module 12, and the air processing module 12 is composed of a power supply assembly 120, a negative ion emitter 122, and an emitter 121.
  • the emitter 121 is disposed in the end guiding channel 141, and the power component 120 and the negative ion emitter are respectively disposed in the mirror body 11 at both ends of the optical component, and the detachable outer frame can be disposed on the mirror body 11 and utilized by fastening.
  • the outer frame fixes the power supply assembly 120 and the negative ion emitter 122 in the mirror body 11.
  • the wear of the near-eye air treatment apparatus of FIGS. 1 and 2 may be in the form of a conventional eyeglass leg 4, the leg 4 being detachable relative to the device body 1, and being adjustable relative to the device body 1
  • the width between the legs 4 is suitable for different users' needs.
  • the connection between the leg 4 and the device body 1 is not limited, and any connection method disclosed in the prior art can be selected.
  • the material of the leg 4 itself may be a metal or a resin having a spray coating, which may be adjusted according to the weight of the apparatus body 1.
  • the electric heating element is used to treat the gas in the first space 13, so that the temperature of the air accumulated in the first space 13 is increased, and the addition is performed.
  • the warm gas expands along the gas model defined by the first passage 14.
  • the first passage 14 can also be arranged as shown in FIG. 5.
  • the end guide passage 14 1 of the first passage 14 is disposed at a relatively upper position in the first passage 14, and the bottom guide passage 142 is disposed in the first passage 14 as opposed to Lower position.
  • the end guide passage 141 has a spout 146, the spout 146 is disposed toward the center of the mirror body 11, the bottom guide passage 142 has a notch 145, and the notch 145 is formed in the first pass
  • the port 146 is in communication with the notch 145 such that the first channel 14 directs the diffusion of hot gas formed on the optical component.
  • the gas model defined by the first passage 14 is located at an upper position, and since the density of the hot air is small, the density of the cold air is large, so that the temperature of the surface of the optical component can be effectively increased, and fogging or fogging can be eliminated as quickly as possible.
  • the air treatment module 12 employed in the air treatment device disclosed in the second embodiment is not limited to using a single electric heating element, and may also use air-purifying components, so the near-eye air treatment device
  • the first space 13 is independently disposed with a tubular structure in the frame body 11, that is, in the frame material of the lower edge of the mirror body 11, and the inner cavity of the tubular structure defines a first space 13, a part of the first space 13.
  • the first passage 14 also has an end guide passage 141 and a bottom guide passage 142, and the end guide passage 141 and the bottom guide passage 142 have a spout 146 and a notch 145, respectively.
  • the tubular structure has a rotating shaft 12 connected to the lower edge of the frame material.
  • the direction of the mouth 146 and the notch 145 can be changed to further adjust the direction in which the gas model is formed.
  • the temperature of the gas closer to the nasal cavity is higher due to the lower density of hot air, which can avoid the strong stimulation of the airway by cold air.
  • the cross-sectional area of the first passage 14 may be gradual or constant.
  • the first passage 14 is designed to have a constant cross section for aesthetic reasons.
  • the scope 1 is preferably made in 3D printing.
  • the operation of the near-eye air treatment apparatus disclosed in the above two embodiments is realized by the switching element 5.
  • a preferred arrangement is that the shut-off element 5 is connected in the power circuit of the air handling module 12, and the switching element 5 has a triggering element arranged on the mirror body 11. The triggering element is triggered manually.
  • a micro control unit 31 is also provided in the device body 1, and the micro control unit 31 provides an automatic triggering method for the switching element 5.
  • a wireless communication module 34 is disposed in the micro control unit 31. If the wearer is inconvenient to manually operate the port, the wireless communication module 34 receives the wireless control signal to control the switching of the switching element 5. The priority triggered by the manual mode is set by the automatic control, and the interrupt is set in the program of the micro control unit 31.
  • the wireless communication module 34 can be a Bluetooth module or an infrared module, or can be other similar wireless communication modules 34.
  • the specific manner of transmitting the electrical control signal through the wireless module is not the protection focus of the present invention, and any one of the prior art can be used.
  • the schematic diagram of the circuit connection principle of the example includes a gas detecting device 32 and a use state detecting device 33.
  • the gas detecting device 32 detects at least one set of gas parameters of the gas in the first space 13 and outputs the same to the micro control unit 31, and the gas parameters that can be detected include temperature, humidity, concentration of the polluted gas, and flow rate.
  • the power usage state parameter of the air processing module 12 is detected using the state detecting means 33 and output to the micro control unit 31. After receiving the parameters output by the gas detecting device 32 and the use state detecting device 33, the micro control unit 31 forms a corresponding warning signal and a power usage state signal.
  • the first lens 21 of the optical component that is, the protective lens
  • the area of the display area 23 is less than or equal to the area of the optical component.
  • the display area 23 is disposed above the first lens 21 or on the side of the first lens 21.
  • the gas parameters detected by the gas detecting device 32 and the use state parameters detected by the use state and their corresponding alarm signal settings may be separately set.
  • the micro control unit 31 converts the parameters generated based on the gas detecting means 32 and the use state detecting means 33 and the warning signals into corresponding icons, and displays them on the display area 23.
  • the specific imaging display of the display area 23 adopts the imaging algorithm of the VR display device in the prior art, or other similar algorithms that can generate a computer synthesized image. Since the display parameters of the display area 23 have no special requirements on the visual effect, the cooperation is simple. The lighting device can also achieve the corresponding technical effects.
  • the optical component further includes a second lens 22, which is a concave lens, a convex lens or other lens having different corrective vision functions.
  • the position of the second lens 22 does not interfere with the display area 23.
  • the near-eye air treatment device realizes the gathering, processing and redispersion of the air at the mouth and mouth of the wearer through the integrated design of the mirror body, the air treatment module and the first passage, so that the processed The air can enter the wearer's upper airway as much as possible; since the gas model defined by the first passage is designed according to the characteristics of the treated air, the energy loss or the attenuation of the active component during the flow can be minimized.
  • Improve the user's direct experience because the wearer's mouth and nose are kept in a state of squatting, there is no feeling of grief, especially in the extreme weather conditions, pollen allergies, heavy air pollution or the release of toxic and harmful gases, also Suitable for everyday use by ordinary users

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Abstract

一种近眼式空气处理设备，包括：设备本体(1)，设备本体(1)进一步包括镜体(11)、空气处理模块(12)和第一通道(14)；其中，镜体(11)用于限定第一空间(13)；空气处理模块(12)用于处理第一空间(13)中的气体；第一通道(14)引导经空气处理模块(12)处理后在第一空间(13)中流动的气体并使得经处理的气体沿第一通道(14)限定的气体模型扩散。该近眼式空气处理设备通过集成设计的镜体(11)、空气处理模块(12)和第一通道(14)，实现对佩戴者口鼻处空气的聚集、处理和再分散，使得经过处理后的空气可以尽量多的进入佩戴者的上呼吸道；同时可以最大限度地降低气体在流动过程中的能量损失或者有效成分的衰减，尤其符合极端气候条件下、花粉过敏者、空气重度污染或有毒有害气体释放的空间使用，也适用于普通用户的日常使用。

Description

发明名称：一种近眼式空气处理设备
技术领域
[0001] 本发明涉及空气调节技术领域， 尤其涉及一种近眼式空气处理设备。
背景技术
[0002] 对于多种多样的空气处理设备而言， 影响其本身能效的一个主要问题是由于处 理得到的空气和未处理空气会在限定区域内发生混合， 实际作用至接收者的是 两个成分或多种成分的混合流体。 也就是说， 当限定区域中空气作为流体进行 宏观运动吋， 其中任何给定的小部分流体都不可能按照理想的状态作为一个整 体在移动， 且同吋保持组成不发生变化。
[0003] 因此， 无论是对于通过热交换进行处理或者是通过过滤处理的空气处理设备来 说， 其本身处理得到的空气浓度和成分都会随着吋间、 作用区域而发生变化， 这种变化是一种不可逆的过程， 且随着吋间的浓度和成分变化的过程中还会产 生导热和内摩擦， 导致能量的损失。 在现有技术中， 克服这种损失的处理方法 通常为忽略过程中的能量损耗， 认为其相较于设备本身的能源供给来说是可以 忽略不计的。 但实际上， 这一部分的能源损耗可能很大， 甚至导致空气处理设 备完全失效， 这恰恰影响了用户的实际体验。 如中国实用新型申请 （授权公告 号 204996569U) 中公幵的技术方案， 负离子出口流出的负离子中的 90%以上都 被鼻翼吸收， 从鼻翼到上呼吸道之间的区域又会使得未被吸收的 10%的负离子进 一步呈指数形式的衰减， 实际上， 采用这种方案的空气净化器基本上无法实现 净化空气的技术效果。
技术问题
[0004] 综上所述， 现有技术中的空气处理设备存在流体流动过程中能量损失大， 进一 步影响用户体验的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明旨在设计一种近眼式空气处理设备， 解决现有技术中空气处理设备中流 体流动过程中能量损失大， 用户体验不佳的问题。
[0006] 本发明提供一种近眼式空气处理设备， 包括： 设备本体，
[0007] 设备本体进一步包括镜体、 空气处理模块和第一通道；
[0008] 其中， 所述镜体用于限定第一空间；
[0009] 所述空气处理模块用于处理所述第一空间中的气体；
[0010] 所述第一通道引导经所述空气处理模块处理后在所述第一空间中流动的气体并 使得经处理的气体沿所述第一通道限定的气体模型扩散。
[0011] 进一步的， 所述镜体进一步包括光学组件； 所述第一空间和所述光学组件配置 在所述镜体上。
[0012] 进一步的， 所述第一空间配置在所述镜体下端， 所述第一通道为第一空间的一 部分； 所述第一通道具有端部引导通道和底部引导通道； 所述端部引导通道将 经过所述空气处理模块处理的气体从低温端弓 I至高温端， 所述底部弓 I导通道改 变引至高温端的气体流动方向。
[0013] 进一步的， 所述端部引导通道具有幵口， 所述幵口朝向所述镜体的中心设置； 所述底部引导通道具有缺口， 所述缺口形成在所述第一通道的侧壁上； 所述幵 口和缺口连通； 所述第一通道的横截面积自所述镜体外侧向所述镜体中心渐变； 所述缺口的长度大于等于所述第一通道长度的 30%且等于所述镜体的高度。
[0014] 进一步的， 所述空气处理模块包括电源组件、 负离子发射器和发射极； 其中所 述发射极配置在所述端部引导通道中。
[0015] 进一步的， 还包括支架， 所述支架可拆卸地连接所述设备本体。
[0016] 进一步的， 近眼式空气处理设备还包括， 所述微控制单元设置在所述设备本体 中； 所述光学组件包括第一镜片， 所述第一镜片具有显示区域； 所述显示区域 的面积小于等于所述光学组件的面积； 所述第一镜片的显示区域接收微控制单 元发送的显示图像并显示。
[0017] 进一步的， 近眼式空气处理设备还包括检测组件， 所述检测组件包括气体检测 装置和使用状态检测装置； 所述气体检测装置检测所述第一空间内气体的至少 一组气体参数并输出至微控制单元， 所述使用状态检测装置检测所述空气处理 模块的电源使用状态参数并输出至所述微控制单元， 所述微控制单元接收所述 检测组件的输出信号并生成显示图像输出至所述第一镜片的显示区域。
[0018] 进一步的， 还包括连接在所述空气处理模块电源回路中的幵关元件； 所述幵关 元件具有设置在所述镜体上的触发元件； 所述幵关元件接收所述微控制单元或 所述触发元件生成的幵关信号并动作。
[0019] 进一步的， 所述光学组件还包括第二镜片， 所述第二镜片与所述显示区域互不 干涉。
发明的有益效果
有益效果
[0020] 本发明所提供的近眼式空气处理设备， 通过集成设计的镜体、 空气处理模块和 第一通道， 实现对佩戴者口鼻处空气的聚集、 处理和再分散， 使得经过处理后 的空气可以尽量多的进入佩戴者的上呼吸道； 由于第一通道限定的气体模型是 根据处理后空气的特性设计的， 所以可以最大限度地降低气体在流动过程中的 能量损失或者有效成分的衰减， 提高了用户的直接体验， 由于佩戴者口鼻处吋 刻保持幵放状态， 不会产生憋闷感， 尤其符合极端气候条件下、 花粉过敏者、 空气重度污染或有毒有害气体释放的空间使用， 也适用于普通用户的日常使用 对附图的简要说明
附图说明
[0021] 为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中 的附图是本发明的一些实施例， 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他的附图。
[0022] 图 1为本发明所公幵的近眼式空气处理设备第一种实施例的结构示意图；
[0023] 图 2为图 1所示空气处理设备的气体模型示意图；
[0024] 图 3为图 1所示空气处理设备的俯视图；
[0025] 图 4为图 1所示空气处理设备的侧视图；
[0026] 图 5为本发明所公幵的近眼式空气处理设备第二种实施例中第一通道的结构示 意图； [0027] 图 6为本发明所公幵的近眼式空气处理设备第三种实施例的电控原理示意图；
[0028] 图 7为图 6所示近眼式空气处理设备的结构示意图；
[0029] 图 8为图 6所示近眼式空气处理设备中光学组件的结构示意图。
本发明的实施方式
[0030] 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施 例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所 描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的 实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。
[0031] 图 1说明本发明所公幵的近眼式空气处理设备第一种实施例的结构。 本发明所 定义的近眼式， 是指将处理的空气按指定的气体扩散模型引导， 进一步流经人 体的上呼吸道。 对空气的处理操作， 是指过滤， 清洁、 调节温度、 调节湿度的 其中一种或多种以改变进入人体上呼吸道的空气状态。 根据现有的研究， 空气 污染与呼吸道疾病有着密切的关系， 污染的空气长期反复作用于机体会降低人 的呼吸功能， 增加呼吸系统疾病和过敏性炎症的发生， 并可使呼吸道感染、 哮 喘、 慢性支气管炎、 肺气肿、 肺纤维症、 尘肺及肺癌等病症的发病率大大提高 。 因此， 本发明中对空气的处理还包括降低吸入人体上呼吸道污染物。
[0032] 对于现有技术中的类似的空气处理设备来说， 如室内空气净化器、 新风机或者 其它空气调节设备， 其本身所工作的一个基本条件是必须在密闭的空间中工作 ， 但人不可能仅在室内活动。 在室外的长期劳动、 行走或者活动中， 为了保温 或者减少污染物的吸入， 人们只能佩戴口罩并忍受口罩带来的胸闷等不适感。 为了解决上述问题， 如图 1所示， 本发明所公幵的空气处理设备包括设备本体 1 。 设备本体 1进一步由镜体 11、 空气处理模块 12和第一通道 14组成。 镜体 11佩戴 在靠近人体的眼部区域， 并由其本身的框架结构形成与人体面部之间的一定距 离。 由于人的鼻部具有一定的高度， 镜体 11贴合在眼部或者镜体 11和眼部之间 的距离过小会减少上呼吸道吸入的气体流量。 理论上说， 任何一种空气处理设 备都不可能达到使得限定空间中的气体的各项参数完全均匀， 为了提供解决人 体呼吸的问题提供一种最佳的解决方案， 其重点即在于改善人体吸入的气体质 量或其它参数。 以空气质量为例， 在本实施例中， 镜体 11本身最大的作用是限 定第一空间 13， 这个第一空间 13即是指将即将进入人体呼吸道的气体进行汇聚 ， 并进一步通过空气处理模块 12进行处理。 在镜体 11上还配置由第一通道 14， 第一通道 14引导经所述空气处理模块 12处理后在第一空间 13中流动的气体并使 得经处理的气体沿第一通道 14限定的气体模型扩散， 并以能达到的大致的最大 的流量进入人体的口鼻处。 在本实施例中， 空气处理模块 12可以是电加热模块 、 相变除湿材料、 过滤装置、 负离子发射极 121、 含有鼻喷雾的喷雾囊等的其中 一种或多种。
[0033] 下一步具体说明第一通道 14限定的气体模型， 以图 1配置的第一空间 13和第一 通道 14为例进行具体的阐释。 对于生活在温带气候的人群来说， 一年中的大多 数吋间中， 人体呼吸气体的温度均高于环境空气的温度， 所以， 对于镜体 11来 说， 镜体 11外侧的温度和其中心的温度大致存在约 1°C的温差且其中心温度高于 外侧的温度， 而且人呼出的气体具有向下的速度方向。 为了建立一个处理后空 气的三维扩散模型， 尽量多的改变处理后空气的扩散方向， 使其扩散的高度降 低并且改变气团的形状， 让更多的处理后的空气进入人体的呼吸道， 如图所示 ， 第一空间 13和第一通道 14配置在镜体 11的下端， 特别来说平行于镜体 11的下 边沿设置。 第一通道 14可以是独立于镜体 11的框体设置， 但一种优选的方式是 将第一通道 14配置成镜体 11下边沿的一部分， 使得二者重合， 即将镜体 11框架 的下边沿或者镜体 11框架下边沿的一部分制作成中空且具有一侧幵口 146的不封 闭的结构， 以限定第一空间 13， 可以使得靠近人体面部的空气在其中流动， 并 通过第一空间 13侧壁的阻挡改变压力， 使其具有流速， 同吋进一步将第一空间 1 3的一部分配置成第一通道 14， 以通过第一通道 14进一步引导经处理过的气体流 动。
[0034] 原则上说， 第一空间 13中流入第一通道 14中的气体具有初始动量， 当气体流入 第一通道 14后， 初始动量逐渐消失， 气体的流动由温度和重力主导， 由于进入 第一通道 14中的空气在空气处理模块 12的作用下的自重降低， 并且源源不断的 流入第一通道 14中， 气体沿着第一通道 14的出口向下扩散的同吋逐渐径向扩张 ， 同吋与人体呼出的气体、 周围的空气逐渐混合稀释， 形成一个具有明显边缘 的椭圆或圆形的三维气体模型。 由于第一通道 14引导经处理的气体径向扩张， 所以有更多的处理过的气体进入人体的口鼻处。 为了进一步加强这种径向扩张 ， 增加进入三维气体模型中的由温度和重力主导流动的气体的流量， 第一通道 1 4由其外壁的形状限定呈端部引导通道 141和底部引导通道 142， 端部引导通道 14 1主要将经过空气处理模块 12处理的气体从低温端 143引至高温端 144， 底部引导 通道 142主要改变引至高温段的气体的流动方向。 一种优选的方式是， 端部引导 通道 141和底部引导通道 142的宽度一致， 但具有不同的横截面， 优选端部引导 通道 141呈矩形， 底部引导通道 142呈弧面。
参见图 2所示为在图 1所示的第一实施例上进一步采用负离子发生装置作为空气 处理模块 12的近眼式空气处理设备的气体模型示意图。 根据现有临床医学研究 的公幵发现， 负离子能加强气管粘膜上皮纤毛运动， 影响上皮绒毛内呼吸酶的 活性， 改善肺泡的分泌功能及肺的通气和换气功能， 因此对缓解支气管炎， 增 加肺活量以及哮喘等有良好效果。 在本实施例中， 优选采用负离子发生装置对 空气进行处理。 现有技术中已经证明， 负离子在传播的过程中的衰减是呈指数 级的。 为了最大程度的降低这种衰减， 并使得人体可吸入的处理后的空气中的 负离子浓度可以达到每立方厘米 2000个以上。 在本实施例中通过第一通道 14的 引导形成一个基本上为标准圆形的气流团。 如图 1和图 2所示， 为了进一步起到 对目部的防护作用或者对视力的校正作用， 在镜体 11上还设置有光学组件。 光 学组件可以是一片式的， 如现有技术中常见的护目镜的设置方式。 光学组件的 另一种更优选的方式是与现有技术中风镜或运动防护镜类似的双目结构。 以这 种镜片方式为例， 在对应每一个镜片的镜框下沿部分均配置成第一通道 14， 两 侧的第一通道 14对称设置。 第一通道 14的端部引导通道 141形成在相对较上的位 置， 底部引导通道 142形成在相对较下的位置。 为了使得空气能够流动， 端部引 导通道 141和底部引导通道 142吋贯通的， 端部引导通道 141具有幵口 146， 幵口 1 46朝向镜体 11的中心设置， 底部引导通道 142具有沿镜体 11下沿延伸的缺口 145 ， 直至缺口 145和幵口 146连通。 第一通道 14的横截面积自镜体 11外侧向镜体 11 中心渐变。 优选为一种自镜体 11外侧向镜体 11中心渐扩的结构， 缺口 145的长度 大于等于第一通道 14长度的 30%且等于所述镜体 11的高度。 负离子发生装置的发 射极 121设置在第一空间 13中第一通道 14的起始位置。 由于负离子发生装置本身 生成的负离子浓度、 第一通道 14的长度、 镜体 11框架的高度均为可控的参数， 所以， 在人体鼻部两侧分别形成了一个非常接近正四面体外接圆的气体扩散模 型， 这样可以最大程度的避免发射极 121发出的负离子和鼻翼接触并最优化幵口 146和鼻腔之间负离子的传播路径， 提供解决负离子衰减的一个有效方案。
[0036] 出于集成化的考虑， 采用负离子发生装置作为空气处理模块 12吋， 空气处理模 块 12由电源组件 120、 负离子发射器 122和发射极 121组成。 发射极 121配置在端 部引导通道 141中， 电源组件 120和负离子发射器分别设置在光学组件的两端的 镜体 11中， 镜体 11上可以设置可拆卸的外框， 通过扣接的方式利用外框固定镜 体 11中的电源组件 120和负离子发射器 122。
[0037] 如图 1和图 2的近眼式空气处理设备的佩戴可以选用传统的眼镜支腿 4的方式， 支腿 4相对于设备本体 1是可拆卸地， 并可以相对于设备本体 1调节两支腿 4之间 的宽度， 适合不同用户的使用需求。 支腿 4与设备本体 1之间的连接方式不做限 定， 可选用现有技术中公幵的任何一种连接方式。 支腿 4本身的材质可以是具有 喷涂涂层的金属或者树脂， 可以根据设备本体 1的重量进行调整。
[0038] 在北方寒冷地区， 眼部佩戴具有光学透镜的产品很容易遇到的问题是在光学透 镜上形成雾气， 这通常是由于环境温度变化造成的， 对于普通的光学透镜， 可 以使用擦拭解决这个问题。 但是对于精度较高或者本身不可以摩擦的产品来说 ， 这是一个很难解决的问题。 同吋， 由于室外温度较低， 如果需要进行长跑等 剧烈运动， 过低的温度对呼吸道的刺激非常大。 因此， 在本发明另一个实施例 所公幵的近眼式空气处理设备中， 选用电加热元件处理第一空间 13中的气体， 使得第一空间 13中积蓄的空气的温度提高， 并使得经过加温的气体沿第一通道 1 4限定的气体模型扩张。 除上述第一实施例所公幵的第一通道 14引导形成的气体 模型之外。 第一通道 14还可以设置为如图 5所示， 第一通道 14的端部引导通道 14 1设置在第一通道 14中相对较上的位置， 底部引导通道 142设置在第一通道 14中 相对较下的位置。 与第一通道 14相似， 端部引导通道 141具有幵口 146， 幵口 146 朝向镜体 11的中心设置， 底部引导通道 142具有缺口 145， 缺口 145形成在第一通 道 14的上侧壁上， 幵口 146和缺口 145连通， 这样第一通道 14即引导热空气在光 学组件上形成的气体模型扩散。 第一通道 14限定的气体模型位于较上的位置， 同吋由于热空气密度小， 冷空气密度大， 因此可以有效地提高光学组件表面的 温度， 避免其起雾或者尽快地消除雾气。
[0039] 当然， 第二实施例中所公幵的空气处理设备中采用的空气处理模块 12不仅仅是 使用单一的电加热元件， 可能还会同吋采用空气净化的元件， 因此近眼式空气 处理设备中的第一空间 13独立设置与镜体 11中的， 即在镜体 11下边沿的框材中 区划出一个管状结构， 管状结构的内腔为限定第一空间 13， 第一空间 13的一部 分为第一通道 14， 第一通道 14同样具有端部引导通道 141和底部引导通道 142， 端部引导通道 141和底部引导通道 142分别具有幵口 146和缺口 145。 管状结构具 有与框材下沿连接的转轴 12， 通过旋转转轴 12可以改变幵口 146和缺口 145的方 向， 进一步调整形成气体模型的方向。 对于采用电加热的设备来说， 同样由于 热空气密度小的原理， 在更靠近鼻腔附近的气体温度较高， 可以避免冷空气对 呼吸道的强烈刺激。 在这种应用条件下， 第一通道 14的横截面积可以是渐变的 或者是恒定的。 出于美观考虑， 第一通道 14设计为具有恒定的横截面。 镜体 1优 选采用 3D打印制成。
[0040] 上述两个实施例所公幵的近眼式空气处理设备本身的操作均通过幵关元件 5实 现。 一种优选的设置方式是幵关元件 5连接在空气处理模块 12电源回路中， 幵关 元件 5具有设置在镜体 11上的触发元件。 触发元件通过手动方式触发。 在设备本 体 1中还设置有微控制单元 31， 微控制单元 31提供幵关元件 5的一种自动触发方 式。 在微控制单元 31中设置有无线通信模块 34， 如果佩戴者不方便手动操作吋 ， 无线通信模块 34接收无线控制信号， 控制幵关元件 5的通断。 手动方式触发的 优先级由于自动触发， 对应在微控制单元 31的程序中设置中断即可。 无线通信 模块 34可以是蓝牙模块或红外模块， 也可以是其它类似的无线通信模块 34。 通 过无线模块传输电控制信号的具体方式不是本发明的保护重点， 可以采用现有 技术中公幵的任意一种。
[0041] 在实际使用的过程中， 用户可能对吸入空气的质量、 温度等参数没有准确的了 解， 因此， 在空气处理设备中还设置有检测组件。 具体如图 6所示的第三种实施 例的电路连接原理示意图， 检测组件包括气体检测装置 32和使用状态检测装置 3 3。 气体检测装置 32检测第一空间 13内气体的至少一组气体参数并输出至微控制 单元 31， 其可以检测到的气体参数包括温度、 湿度、 污染气体浓度以及流量等 。 使用状态检测装置 33检测空气处理模块 12的电源使用状态参数并输出至微控 制单元 31。 微控制单元 31在接收到气体检测装置 32和使用状态检测装置 33输出 的参数后， 形成对应的警示信号和电量使用状态信号。
[0042] 为了使得用户可以及吋了解到气体参数以及电源使用状态参数， 光学组件的第 一镜片 21， 也就是防护镜片上设置有显示区域 23。 显示区域 23的面积小于等于 光学组件的面积。 显示区域 23设置在第一镜片 21的上方或第一镜片 21的一侧， 也可以将气体检测装置 32检测到的气体参数和使用状态检测到的使用状态参数 及其对应的报警信号设置分别设置在第一镜片 21的上方或第一镜片 21的一侧。 微控制单元 31将根据气体检测装置 32和使用状态检测装置 33生成的参数以及警 示信号转化为相应的图标， 并在显示区域 23上予以显示。 显示区域 23具体成像 显示的方式采用现有技术中 VR显示装置的成像算法， 或者其它类似的可以生成 计算机合成图像的算法， 由于显示区域 23的显示参数对视觉效果并没有特殊的 要求， 配合简单的照明装置也可以实现对应的技术效果。
[0043] 为了便于近视、 老花的用户佩戴， 在光学组件中还包括第二镜片 22， 第二镜片 22为凹透镜、 凸透镜或者其它具有不同校正视力功能的镜片。 第二镜片 22的设 置位置与显示区域 23互不干涉。
[0044] 本发明所提供的近眼式空气处理设备， 通过集成设计的镜体、 空气处理模块和 第一通道， 实现对佩戴者口鼻处空气的聚集、 处理和再分散， 使得经过处理后 的空气可以尽量多的进入佩戴者的上呼吸道； 由于第一通道限定的气体模型是 根据处理后空气的特性设计的， 所以可以最大限度地降低气体在流动过程中的 能量损失或者有效成分的衰减， 提高了用户的直接体验， 由于佩戴者口鼻处吋 刻保持幵放状态， 不会产生憋闷感， 尤其符合极端气候条件下、 花粉过敏者、 空气重度污染或有毒有害气体释放的空间使用， 也适用于普通用户的日常使用
[0045] 最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当 理解： 其依然可以对前述各实施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； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质 脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权利要求书
一种近眼式空气处理设备， 其特征在于， 包括：
设备本体，
设备本体进一步包括镜体、 空气处理模块和第一通道；
其中， 所述镜体用于限定第一空间；
所述空气处理模块用于处理所述第一空间中的气体； 所述第一通道弓 I导经所述空气处理模块处理后在所述第一空间 中流动的气体并使得经处理的气体沿所述第一通道限定的气体模型扩 散。
根据权利要求 1所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于，
所述镜体进一步包括光学组件；
所述第一空间和所述光学组件配置在所述镜体上。
根据权利要求 2所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于，
所述第一空间配置在所述镜体下端， 所述第一通道为第一空间的一 部分； 所述第一通道具有端部引导通道和底部引导通道； 所述端部引 导通道将经过所述空气处理模块处理的气体从低温端弓 I至高温端， 所 述底部弓 I导通道改变引至高温端的气体流动方向。
根据权利要求 3所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 所述端部引导通道具有幵口， 所述幵口朝向所述镜体的中心设置； 所 述底部引导通道具有缺口， 所述缺口形成在所述第一通道的侧壁上； 所述幵口和缺口连通； 所述第一通道的横截面积自所述镜体外侧向所 述镜体中心渐变;所述缺口的长度大于等于所述第一通道长度的 30% 且等于所述镜体的高度。
根据权利要求 4所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 所述空气 处理模块包括电源组件、 负离子发射器和发射极； 其中所述发射极配 置在所述端部引导通道中。
根据权利要求 5所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 还包括支 架， 所述支架可拆卸地连接所述设备本体。 根据权利要求 2至 6任一项所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 还包括， 所述微控制单元设置在所述设备本体中； 所述光学组件包括 第一镜片， 所述第一镜片具有显示区域； 所述显示区域的面积小于等 于所述光学组件的面积； 所述第一镜片的显示区域接收微控制单元发 送的显示图像并显示。
根据权利要求 7所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 还包括检 测组件， 所述检测组件包括气体检测装置和使用状态检测装置； 所述 气体检测装置检测所述第一空间内气体的至少一组气体参数并输出至 微控制单元， 所述使用状态检测装置检测所述空气处理模块的电源使 用状态参数并输出至所述微控制单元， 所述微控制单元接收所述检测 组件的输出信号并生成显示图像输出至所述第一镜片的显示区域。 根据权利要求 8所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 还包括连 接在所述空气处理模块电源回路中的幵关元件； 所述幵关元件具有设 置在所述镜体上的触发元件； 所述幵关元件接收所述微控制单元或所 述触发元件生成的幵关信号并动作。
根据权利要求 9所述的近眼式空气处理设备， 其特征在于， 所述光学 组件还包括第二镜片， 所述第二镜片与所述显示区域互不干涉。
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