双层透明呼吸过滤口罩的制作方法

本发明涉及个人防护装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种双层透明呼吸过滤口罩。

背景技术：

口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用。

口罩一般可以分为普通防护口罩和医用防护口罩，普通防护口罩的主体部分一般采用一种或多层织物制成，这些织物多是不透明的透气材料，医用防护口罩的主体部分则是由多层无纺布(通常是聚丙烯无纺布)组成，上述两种类型的口罩防护等级较低。

为了满足更高等级的防护要求，现有技术还提供了呼吸器，呼吸器包括有面罩，在面罩的内层和外层之间设置有过滤结构，过滤结构可以分为预过滤层和过滤层，预过滤层通常采用针刺无纺布，通过对预过滤层的热压延，可以使其中的塑料纤维在高压加热辊的碾压过程中实现热粘合，这样能够使预过滤层更厚更硬，以模制成所需的形状，同时还可以在面罩内保持既定形状。

对于呼吸器而言，其必须要贴合使用者的面部，由于面罩以及预过滤层都可以视为是硬质材料，因此，必须在佩戴时施加较大的固定力(绑紧作用力)，才能够是的面罩完全贴合使用者的面部，这样会造成使用者佩戴的不舒适。另外，因为呼吸器佩戴在使用者的面部，而呼吸器所提供的呼吸面(面罩内能够实现气流通过的面)的面积仅为呼吸器正面表面积的50％左右，其他表面被用作支撑面和密封，这就会造成使用者的面部与呼吸器之间的呼吸容纳空间较小，呼吸容纳空间较小，则会造成呼出的水分以及热量得不到有效散失，水分、热量和压力积蓄越多，则使用者的呼吸阻力越大，这样会更加降低使用者佩戴的舒适性。

技术实现要素：

(一)技术问题

综上所述，如何提供一种佩带舒适，且密封效果优秀的口罩装置，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种双层透明呼吸过滤口罩，该双层透明呼吸过滤口罩包括：

双层透明的框架壳体，用于覆盖到使用者的面部，所述双层透明的框架壳体由硬质的、双层的透明材料重叠制成，在佩戴状态下，在佩戴者的可视区域内，所述框架壳体的顶面以及前面为可视结构，所述框架壳体的各面具有夹层并形成双层结构，在所述框架壳体的两侧面和/或底面的双层结构区域中开设有用于实现所述框架壳体内、外气体交流的透气孔；

过滤层，所述过滤层设置于所述框架壳体的两侧面和/或底面的夹层中，用于实现进入到所述框架壳体内的气流的过滤。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述框架壳体的前面为可视前面，所述框架壳体的顶面为可视顶面；所述框架壳体的双层结构区域包括有左侧面、右侧面和底面；所述可视顶面、所述左侧面、所述底面以及所述右侧面依次连接并与所述可视前面形成锥体结构，用于增加所述框架壳体的结构强度以及所述双层透明呼吸过滤口罩的内部呼吸区域。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述框架壳体包括有结构相同的壳体内层与壳体外层，所述壳体内层设置在所述壳体外层的内侧；所述壳体内层与所述壳体外层气密性相抵，对应所述框架壳体的左侧面、右侧面以及底面开设有所述透气孔并设置有所述过滤层。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述框架壳体的外缘用于与使用者面部贴合，于所述框架壳体的外缘上设置有柔性的密封条。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，于所述框架壳体的内侧并位于所述底面上设置有能够卡住使用者下巴用于对所述双层透明呼吸过滤口罩的佩戴进行限位的挡块。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述左侧面、所述底面以及所述右侧面依次连接并形成与使用者下巴轮廓吻合的弧形板式结构。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述过滤层为多层结构。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，于所述框架壳体上设置有至少两条松紧带。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，所述壳体内层以及所述壳体外层的制作材料为塑料；所述密封条的制作材料为橡胶或海绵；所述过滤层的制作材料为静电无纺聚丙烯纤维或布料。

优选地，在本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩中，于所述框架壳体的外部并位于所述框架壳体的上侧设置有可视面罩板。

(三)有益效果

通过上述结构设计，本发明提供了一种透明、保温、低压差、防雾，具有高密封性和过滤性的家用、医用呼吸器。本发明中，将多层过滤材料制作成过滤层，将两个透明圆锥体作为壳体内层和壳体外层，壳体内层与壳体外层叠加后可以固定过滤层，并构造出一个封闭的空间作为呼吸空间。过滤层为不透明结构，其夹设在框架壳体的底面以及两侧面的部位处，从而使得框架壳体呈现一个凸起的上半部透明、下侧半部不透明的结构。框架壳体中，上半部分为透明圆锥体，没有被过滤材料(过滤层)遮挡，可见区域位于顶部和正面(可视顶面与可视前面)，这样可以非常清晰地看到使用者的面容，方便交流。框架壳体的下半部分被过滤材料遮挡，形成不不透明区域，过滤层部分在左侧面、右侧面以及底面上，能够增加过滤面积。设置在框架壳体上的密封条既厚又柔软，可以使用者的面部轮廓发生柔性形变，更加贴合使用者的面部，提高佩戴舒适性的同时，还能够提高密封性。密封条可以位于眼睛下方以保护嘴和鼻子，也可以位于额头上的眉毛上方以保护使用者的整个面部，包括嘴、鼻子和眼睛。在框架壳体内部设置了挡块，由挡块卡住使用者的下巴，从而对本发明的佩戴进行限位。通过密封条和挡块的设置，可以将本发明设置在正确的位置。本发明所提供的呼吸器，不仅提供过滤功能，而且还可以透视，上述所有零件配合形成一个密闭的可呼吸系统，充当过滤和透视的医用呼吸防护装置。

附图说明

图1为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的结构示意图；

图2为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的爆炸图；

图3为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的俯视图；

图4为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的侧视图；

图5为本发明实施例中框架壳体的结构示意图。

在图1至图5中，部件名称与附图编号的对应关系为：

框架壳体1、可视前面11、可视顶面12、左侧面13、右侧面14、底面15；过滤层2；密封条3；挡块4；松紧带5；可视面罩板6、喷码7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图5，其中，图1为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的结构示意图；图2为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的爆炸图；图3为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的俯视图；图4为本发明实施例中双层透明呼吸过滤口罩的侧视图；图5为本发明实施例中框架壳体的结构示意图。

本发明提供了一种双层透明呼吸过滤口罩，该双层透明呼吸过滤口罩的主体结构包括如下组成部分。

1、框架壳体1

框架壳体1采用硬质的透明材料制成，这样能够使得框架壳体1的自身根据其制作材料而具有一定的结构强度，使其不依靠额外设置加强结构就能够保持自身的形态。另外，再通过对框架壳体1的整体结构设计(本发明将其设计为椎体结构)，还能够进一步提高框架壳体的结构强度，使其在佩戴过程中不会发生变形。

具体地，在本发明中，框架壳体1可以采用医用级透明塑料制成。

在本发明中，框架壳体1由壳体内层与壳体外层两个独立的面罩式结构重叠组装而成。其中，壳体内层与壳体外层均采用塑料一体成型，壳体内层与壳体外层的厚度在0.01mm-1mm之间，最优为0.1mm，这样壳体内层与壳体外层重叠后，能够保证框架壳体1具有非常薄的厚度。这种结构设计的优点在于：1、节省材料，制造成本大幅降低；2、壳体内层与壳体外层的厚度变薄，在采用超声波焊接时，工艺难度能够大幅降低；3、在保证框架壳体1具有一定的结构强度的同时，还能够使得框架壳体1具有可微形变的特性，在佩戴时，可以适应不同脸型，佩戴的舒适性也能够得到保证；4、在提供较大的内部呼吸空间时，口罩整体的质量能够得到有效控制，提高佩戴的舒适性；5、框架壳体1采用双层结构，壳体内层与壳体外层之间具有一层空间，能够降低温度流失。

框架壳体1包括有壳体内层以及壳体外层，壳体内层以及壳体外层的结构相同，并且根据设计形状，壳体内层以及壳体外层均采用医用级塑料一体成型，内外层间的间隙形成分别用于夹持过滤材料和空气温度隔层的双功能要求。

在佩戴状态下，框架壳体1用于覆盖到使用者的面部，在使用者的视角范围内，框架壳体的顶面以及前面采用可视结构(即不覆盖过滤层)，这样既不会影响使用者的视线，也能够将使用者的大部分面貌露出。

框架壳体1的边缘与使用者的面部接触，通过设置密封条3实现边缘密封，框架壳体1佩戴到使用者的面部后能够与使用者的面部之间形成一个呼吸空间，用于过滤后的新鲜气体与使用者呼出的气体进行交换，从而为使用者提供新鲜、洁净的空气。

为了解决传统口罩或者呼吸器所存在的不可视问题，本发明提出了如下结构设计方案：框架壳体1包括有可视前面11以及设置于可视前面11同一侧的可视顶面12、左侧面13、右侧面14和底面15。

框架壳体1被设计成凸起结构(锥体结构)，这样能够有效增加框架壳体1的内部空间(即口罩内的呼吸空间)，这样，在实际的使用过程中，框架壳体1(口罩)内部的温度较为恒定，与人体呼出气体温度较为接近，这样在吸入式，能够提高呼吸的舒适性，减小低温刺激。同时，增加口罩内部的呼吸空间后，口罩内外的压差能够有效降低，这样口罩内外温差增大、压差降低，可以有效保证呼吸的顺畅程度。

在使用状态下，或者在主视视角下，可视前面11竖直设置并与使用者的面部保持一定的距离，可视前面11具有内侧面以及外侧面，内侧面朝向使用者的面部，外侧面则朝外，可视顶面12、左侧面13、右侧面14和底面15均位于可视前面11的内侧面一侧。可视顶面12水平设置或者与水平面之间具有一定的夹角(该夹角角度在51°-15°之间)，可视顶面12设置在可视前面11的上部边缘，可视顶面12的前边缘与可视前面11的顶边缘连接，可视顶面12的两侧边缘分别与左侧面13以及右侧面14的顶边缘连接。

可视顶面12的后边缘用于与使用者面部接触，根据通常情况下的佩戴情况，可视顶面12的后边缘依据人体工程学设计成平滑的曲线边缘结构，用于与其所接触的使用者的面部轮廓相吻合，这样不仅能够提高呼吸器使用的舒适性，还能够提高呼吸器佩戴的密封性。

左侧面13与右侧面14竖直设置，左侧面13位于框架壳体1的左侧，左侧面13的顶边缘与可视顶面12的一侧边缘连接，左侧面13的前边缘与可视前面11的一侧边缘连接，右侧面14位于框架壳体1的右侧，右侧面14的顶边缘与可视顶面12的另一侧边缘连接，右侧面14的前边缘与可视前面11的另一侧边缘连接。底面15水平设置或者与水平面之间具有一定的夹角(该夹角角度在5°-15°之间)，底面15的两侧与左侧面13以及右侧面14的底边连接，底面15的前边缘与可视前面11连接。

可视顶面12、左侧面13、底面15以及右侧面14依次连接并与可视前面11形成锥体结构，这样能够有效增加呼吸器的呼吸空间，降低呼吸压力，提高了呼吸器使用的舒适性，内外层的空气夹层是温度不良导体，可以保持内外层的温度差，有利于减少雾气的形成。

在上述结构设计中，可视前面11以及可视顶面12均为透明的可视结构，这样不仅能够提高使用者佩戴时的安全性，还能够最大化地将使用者的面部漏出，方便交流。

框架壳体1优先采用透明塑料材料制成，当然，也可以采用聚碳酸酯或者防敏硅胶制成，在采用软材料(防敏硅胶)制成时，框架壳体1内还需要配置硬质材料框架作为框架壳体1的支撑。

框架壳体1本身不具有可透气性，因此，本发明提出了如下结构设计：将左侧面13、右侧面14以及底面15设计为双层结构并设置过滤层2，过滤层2设置于左侧面13、右侧面14以及底面15的双层结构中，用于实现进入到框架壳体1内的空气的过滤。

在上述结构设计中，左侧面13、右侧面14以及底面15设计为双层，其具有两种具体的结构形式：1、将框架壳体1设计为单层，框架壳体1由硬质的透明塑料一体成型后，在框架壳体1的左侧面、右侧面以及底面开设透气孔，然后在框架壳体的内侧和/或外侧，对应左侧面、右侧面以及底面额外设置一个结构层，该结构层与框架壳体1之间形成夹层结构，用于设置过滤层；2、将框架壳体1设计为双层结构，即壳体内层与壳体外层，将壳体内层与壳体外层装配到一起后，能够使得框架壳体形成一个双层结构，在框架壳体1的双层结构之间设置过滤层。

在本发明中，左侧面13、右侧面14以及底面15至少有一面的内层结构设置有过滤孔，这样能够使得呼吸器外部空气更快地经过过滤层2进入到呼吸器内部，提高呼吸的顺畅程度。

进一步地，在本发明的优选实施方式中，左侧面13、右侧面14以及底面15的内层结构以及外层结构上均布有过滤孔。

在上述结构设计中，本发明将左侧面13、右侧面14以及底面15设计为双层结构，用于实现过滤层2的固定安装。进一步地，本发明可以将框架壳体1设计为双层凸起结构，框架壳体1包括有结构相同的壳体内层与壳体外层，壳体内层设置在壳体外层的内侧，壳体内层与壳体外层能够完全贴合到一起，这样不仅能够提高框架壳体1的结构强度，还更方便过滤层2的安装。这种结构利用了脸颊的侧面和下巴的面积，加大了呼吸空间和有效的呼吸过滤面积，从而降低了呼吸阻力。

框架壳体1佩戴到使用者的面部后，框架壳体1的外缘与使用者的面部接触并贴合，为了提高本发明佩戴的舒适性以及密封性，本发明于框架壳体1的外缘上设置有柔性的密封条3，密封条3由橡胶、海绵或者防敏硅胶制成，密封条3卡装到框架壳体1的外缘上，框架壳体1通过密封条3与使用者面部接触，通过密封条3的柔性变形，达到提高呼吸器佩戴舒适性以及密封性的目的。

在呼吸器佩戴后，为了提高其佩戴的稳定性，本发明于框架壳体1的内侧并位于底面15上设置有能够卡住使用者下巴、用于对双层透明呼吸过滤口罩的佩戴进行限位的挡块4。挡块4设置在框架壳体1的内侧面上，挡块4为表面平滑的凸出式结构，进一步地，挡块4一体成型于框架壳体1的内侧，具体是一体成型于框架壳体1的壳体内层上。当然，挡块4也可以由硅胶制成，挡块4通过胶水粘贴固定在框架壳体1的内侧面上。

具体地，在本发明的一个优选实施方式中，左侧面13、底面15以及右侧面14依次连接并形成与使用者的下巴轮廓形状相吻合的弧形板式结构，该结构设计能够提高本发明佩戴的舒适性，还能够提高本发明佩戴的密封性。

过滤层2为多层结构，具体地，过滤层2的制作材料为静电无纺聚丙烯纤维。在本实施例中，过滤层2采用多层结构能够提高气体过滤效果，过滤层2以三层至四层为最优层数设计。

本发明在框架壳体1上设置有至少两条松紧带5，用于实现呼吸器的佩戴。

针对空气飞沫的防护而言，还应当对人的眼部进行遮挡防护，现有技术中，一般是使用护目镜。那么，同时佩戴呼吸器与护目镜，其不仅会造成两个防护装置的相互干扰，也增加了使用者的佩戴负担，从而造成舒适性与防护性能的下降。为了解决上述问题，本发明可以采用如下两个结构优化方案：1、增加可视前面11的面积，使得可视前面11能够覆盖住使用者的整个面部(包括口、鼻、眼)；2、于框架壳体1的外部并位于框架壳体1的上侧设置有可视面罩板6，可视面罩板6竖直设置，可视面罩板6可以为弧形板，这样更能够贴合使用者面部，提高其防护性能。在设置有可视面罩板6的实施方式中，可视面罩板6由透明的硬质材料制作而成，例如塑料。

本发明所提供的是一种透明、防雾，具有高密封性的医用呼吸器。本发明中，将多层过滤材料制作成过滤层2，将两个透明圆锥体作为壳体内层和壳体外层，壳体内层与壳体外层叠加后可以固定过滤层2，并构造出一个封闭的空间作为呼吸空间。过滤层2为不透明结构，其夹设在框架壳体1的底面15以及两侧面的部位处，从而使得框架壳体1呈现一个上半部透明、下侧半部不透明的结构。框架壳体1中，上半部分为透明圆锥体，没有被过滤材料(过滤层2)遮挡，可见区域位于顶部和正面(可视顶面12与可视前面11)，这样可以非常清晰地看到使用者的面容，方便交流。框架壳体1的下半部分被过滤材料遮挡，形成不不透明区域，过滤层2部分在左侧面13、右侧面14以及底面15上，能够增加过滤面积。设置在框架壳体1上的密封条3既厚又柔软，可以使用者的面部轮廓发生柔性形变，更加贴合使用者的面部，提高佩戴舒适性的同时，还能够提高密封性。密封条3可以位于眼睛下方以保护嘴和鼻子，也可以位于额头上的眉毛上方以保护使用者的整个面部，包括嘴、鼻子和眼睛。在框架壳体1内部设置了挡块4，由挡块4卡住使用者的下巴，从而对本发明的佩戴进行限位。通过密封条3和挡块4的设置，可以将本发明设置在正确的位置。本发明所提供的呼吸器，不仅提供过滤功能，而且还可以透视，上述所有零件配合形成一个密闭的可呼吸系统，充当过滤和透视的医用呼吸防护装置。

本发明所提供的双层透明呼吸过滤口罩是一种个人呼吸防护设备，具有呼吸防护以及可视化的特点，其在医疗健康领域中的应用具有阻止病毒、可视化(透视)、呼吸阻力低等特点。在本发明中，框架壳体1为五面圆锥体结构，正面和顶部是透明的，可以透视，左侧、底部和右侧设置有不透明的过滤材料。这种一半透明、一半不透明的圆锥体可以通过设计的软密封件、镜框、止动结构和松紧带5固定在使用者的面部。

本发明中，壳体内层(透明内罩)和壳体外层(透明外罩)叠加后形成双层空腔，设置了左侧面13、右侧面14以及底面15，能够使得呼吸器与使用者的面颊和下巴的接触面积增加，从而提高佩戴的舒适性。过滤材料设置在左侧面13、右侧面14以及底面15的双层结构中，从而使得过滤层2不会直接接触使用者的面部。整个框架壳体1采用锥体结构，在鼻和口周围留有空隙以实现轻松自然的呼吸区域，从而消除了起雾。在框架壳体1的内侧面上设置了挡块4，用于增加额外的支撑，挡块4与密封条3一起形成完整的支撑。这种完全的支撑可以使我们的口罩舒适地保持在所需位置。密封条3可以由柔软的材料制成，例如橡胶，海绵，化学合成材料等。透明内罩和透明外罩可以由透明材料制成，例如塑料薄膜等。过滤层2使用过滤材料，例如静电聚丙烯无纺布等

进一步地，本发明还可以在框架壳体1内使用化学成分或油脂处理以减少起雾。

本发明还可以在框架壳体1的外侧面，或者在过滤层2的外侧面打印喷码7，起到标识的作用。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。