口罩滤芯装置的制作方法

本实用新型涉及口罩过滤技术领域，具体地，涉及一种口罩滤芯装置，尤其是防治雾霾及医用防细菌病毒的口罩滤芯。

背景技术：

2013年11月5日，中国社会科学院、中国气象局联合发布的《气候变化绿皮书：应对气候变化报告(2013)》指出，近50年来中国雾霾天气总体呈增加趋势。其中，雾日数呈明显减少，霾日数明显增加，且持续性霾过程增加显著。雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1％的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重，如果长期处于这种环境还会诱发肺癌。此外，雾霾对人体的对心血管系统、心理健康、生殖系统等也有着一定的危害。

目前，对于雾霾的防治，口罩滤芯一般采用纤维布或纤维布夹杂活性炭层来达到过滤效果，如CN 103622178 B、CN 103598685 A、CN 103637430 A、CN 103519432 A、CN 104983095 A、CN 105771112 A、CN101757746 A中所提出的技术方案。

上述专利文献中的技术方案存在的一些不足，主要体现在如下两个方面：

1)、大部分口罩采用平面滤芯设计，过滤空气的有效截面积小，呼吸不通畅，尤其是口罩吸附灰尘颗粒后更加明显；

2)、口罩结构过于复杂，零部件较多，生产成本高。如专利所公开的资料。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种口罩滤芯装置。

根据本实用新型提供的口罩滤芯装置，包括：中空纤维膜过滤单元和壳单元，所述中空纤维膜过滤单元设置在壳单元内，且所述中空纤维膜过滤单元的至少一端与壳单元的端面固定密封连接。

优选地，所述壳单元靠近且朝向人脸的端面上设置有多个空气进出孔，所述壳单元的其余端面为以下结构：

第一种结构：密封外壳；

至少一个端面为第二种结构：与中空纤维膜过滤单元的密封连接端；

或者，

所述壳单元靠近且朝向人脸的端面为与中空纤维膜过滤单元的密封连接端，所述壳单元的其余端面为以下结构：

第一种结构：密封外壳；

至少一个端面为第二种结构：设置有多个空气进出孔的端面。

优选地，所述中空纤维膜过滤单元包括若干束中空纤维空气疏水膜，且所述中空纤维空气疏水膜的两个开口端通过密封树脂固定在壳单元的端面处，中空纤维空气疏水膜的膜体所构成的弧形端位于壳单元的腔体内。

优选地，所述中空纤维膜过滤单元包括若干束中空纤维空气疏水膜，所述中空纤维空气疏水膜的两端开口分别通过密封树脂固定在壳单元的两个端面处，中空纤维空气疏水膜的膜体位于壳单元的腔体内。

优选地，所述壳单元上设置连接机构，所述连接机构的形式包括：螺纹、凹槽、卡扣中的任一种，所述壳单元通过连接机构与口罩主体结构密封连接。

优选地，所述壳单元上还设置有呼气阀。

优选地，所述的中空纤维空气疏水膜是超滤膜、或者是纳滤膜，膜的微孔过滤孔径小于PM2.5。

优选地，所述的中空纤维空气疏水膜的制作材料包括：聚偏氟乙烯膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚氯乙烯膜以及聚丙烯腈膜中的任一种或者任多种膜叠加构成的复合膜。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型提供的口罩滤芯装置结构合理紧凑，采用中空纤维膜结构设计，而非平面纤维片设计，过滤空气的有效截面积是普通滤芯的几十倍，使得用户的呼吸更加顺畅。

2、本实用新型提供的口罩滤芯采用的中空纤维膜是疏水空气膜，及时吸附灰尘颗粒或呼吸潮湿时也不易堵塞，保证用户呼吸顺畅。

3、本实用新型提供的口罩滤芯，中空纤维膜疏水空气膜包含超滤膜、纳滤膜，膜的微孔过滤孔径小于PM2.5，可以达到0.001微米，过滤效果优于目前市场上的口罩滤芯。

4、本实用新型提供的口罩滤芯结构简单，降低了成产成本，经济适用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1(a)、图1(b)、图1(c)分别为本实用新型的第一实施例的左视图、纵剖图以及右视图；

图2(a)、图2(b)、图2(c)分别为本实用新型的第二实施例的纵剖图、右视图以及后视图；

图3(a)、图3(b)、图3(c)分别为本实用新型的第三实施例的左视图、纵剖图以及右视图；

图4(a)、图4(b)、图4(c)分别为本实用新型的第四实施例的左视图、纵剖图以及右视图；

图5(a)、图5(b)、图5(c)分别为本实用新型的第五实施例的纵剖图、右视图以及后视图；

图6(a)、图6(b)、图6(c)分别为三种不同壳单元连接机构的结构示意图。

图中：

1-中空纤维膜过滤单元；

2-壳单元；

3-密封树脂；

4-空气进出孔；

5-腔体；

6-连接机构；

7-中空纤维膜内孔；

8-呼气阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本发明提供的口罩滤芯装置，包括：根据本实用新型提供的口罩滤芯装置，包括：中空纤维膜过滤单元1和壳单元2，所述中空纤维膜过滤单元1设置在壳单元2内，且所述中空纤维膜过滤单元1的至少一端与壳单元2的端面固定密封连接。

所述壳单元2靠近且朝向人脸的端面上设置有多个空气进出孔4，所述壳单元2的其余端面为以下结构：

第一种结构：密封外壳；

至少一个端面为第二种结构：与中空纤维膜过滤单元1的密封连接端；

或者，

所述壳单元2靠近且朝向人脸的端面为与中空纤维膜过滤单元1的密封连接端，所述壳单元2的其余端面为以下结构：

第一种结构：密封外壳；

至少一个端面为第二种结构：设置有多个空气进出孔4的端面。

所述中空纤维膜过滤单元1包括若干束中空纤维空气疏水膜，且所述中空纤维空气疏水膜的两个开口端通过密封树脂3固定在壳单元2的端面处，中空纤维空气疏水膜的膜体所构成的弧形端位于壳单元2的腔体5内。

所述中空纤维膜过滤单元1包括若干束中空纤维空气疏水膜，所述中空纤维空气疏水膜的两端开口分别通过密封树脂3固定在壳单元2的两个端面处，中空纤维空气疏水膜的膜体位于壳单元2的腔体5内。

所述壳单元2上设置连接机构6，所述连接机构的形式包括：螺纹、凹槽、卡扣中的任一种，所述壳单元2通过连接机构6与口罩主体结构密封连接。

所述壳单元2上还设置有呼气阀8。

所述的中空纤维空气疏水膜是超滤膜、或者是纳滤膜，膜的微孔过滤孔径小于PM2.5。

所述的中空纤维空气疏水膜的制作材料包括：聚偏氟乙烯膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚氯乙烯膜以及聚丙烯腈膜中的任一种或者任多种膜叠加构成的复合膜。

具体地，使用本新型口罩滤芯装置时，当吸气时，未净化空气通过空气进出口进入由中空纤维膜过滤单元1和壳单元2形成的腔体，因为中空纤维膜过滤单元1和壳单元2一端有密封胶密封，未净化的空气从外由内进入中空纤维膜内孔7，由于中空纤维膜壁上有很多尺寸小于2.5微米的小孔，从而使细菌、粉尘等有害颗料物被截留在中空纤维膜外壁，从而达到过滤效果，净化后的空气被吸入体内。

使用本新型口罩滤芯装置后，当呼气时，对残留在中空纤膜外壁及腔内的细菌和粉尘具有一个的反吹清洁作用。

下面结合附图对本实用新型中的技术方案作更加详细的说明。

图1为实施例一所提供的口罩滤芯装置，包括：中空纤维膜过滤单元及壳单元所构成的整体结构。具体地，包括中空纤维膜过滤单元1、壳单元2，中空纤维膜过滤单元1设置在壳单元2内，纤维束开孔末端朝向人脸方向，所述纤维束开孔末端嵌入壳单元2的一侧并通过密封树脂3进行固定及密封连接，纤维束的另一端形成一个弧形端，中空纤维束的弧形端朝向空气进口方向。此外，壳单元2上设置有若干个空气进出孔4，壳单元和中空纤维膜过滤单元形成腔体5。所述壳单元2上设置连接机构6，所述连接机构6的形式包括螺纹、凹槽、卡扣与口罩主体结构密封连接。

当所述口罩滤芯装置在使用过程中，当吸气时，未被净化的空气通过空气进出口4进入中空纤维膜过滤单元和壳体形成的腔体5中，因为中空纤维膜过滤单元1和壳单元2一端有密封树脂进行密封，未净化的空气从外由内进入中空纤维膜内孔7，由于中空纤维膜壁上有很多尺寸小于2.5微米的小孔，从而使细菌、粉尘等有害颗料物被截留在中空纤维膜外壁，从而达到过滤效果，净化后的空气被吸入体内。

使用本新型口罩滤芯装置后，当呼气时，对残留在中空纤膜外壁及腔内的细菌和粉尘具有一个的反吹的作用，随着呼出的气流被吹走，具有自清洁作用。

图2为实施例二所提供的口罩滤芯装置，壳单元2为长方形结构，中空纤维膜过滤单元1为两端用密封树脂3密封连接固定，壳单元2一侧设置有空气进出口4，另一侧设置有呼气阀8，使用过程与图1第一实施例相似，只是增加吸气时，呼气阀关闭，呼气时，呼气阀开启，呼吸更加顺畅。

图3、图4和图5为实施例三、例四和例五所提供的口罩滤芯装置，主要差别在于中空纤维膜过滤单元中空气疏水膜的排列、设置方式与不同。

图6为本实用新型的不同连接结构示意图，连接结构可以是卡扣、螺纹、凹槽、凸台等多种不同的密封连接方式。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。