面罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种面罩，包括面罩本体，面罩还包括主动式吸气装置和过滤装置；面罩本体包括防尘滤网层、活性碳层，以及内表层；过滤装置为设有密闭容置腔的坚固的壳体，主动式吸气装置固定设置于容置腔内，配合将容置腔内的气体输送至面罩本体。本实用新型，通过将真空泵设置于过滤装置内，使得真空泵工作更加稳定可靠。
【专利说明】
I
面卓
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到生活用品【技术领域】，特别涉及一种可主动换气的面罩。
【背景技术】
[0002]在中国经济迅速发展的大趋势下，中国的气候环境每况愈下，人们在享受高物质水平的物质文明时，却始终承受着劣质环境条件的困扰，比如之前每年必有的沙尘暴天气，又如近期北京持续不断的雾霾天气，再加上国家政府逐渐加强对各地PM2.5粉尘颗粒物的严格监控，这一系列的恶劣天气状况及国家政府的各种举措无不证实着:中国的气候状况已愈演愈烈，人们的生活环境变得愈加糟糕，政府的重视力度已愈加增强。
[0003]在之上所述的背景条件下，生活在这水深火热气候环境中的人们开始从自身出发，找寻克服恶劣环境的方法，让自己可以健康呼吸，自由出行，健康长寿。从以往的生活经验出发，人们首先想到的就是佩戴防护面具，以达到阻止粉尘直接进入口腔而引发各种呼吸道疾病。但是，如果采用常规防护面具的话，会因为常规防护面具结构单一，透气性与防护等级相互矛盾的问题，造成过滤效果太差，阻止不了小型颗粒物被人体吸入，及防护层过厚易造成呼吸困难的问题。
[0004]积极进取，奋发向上的技术人员为了可以同时克服过滤不了微细粉尘，透气性差的两个技术难题，经过不断的研发、实践，最终制作出一种带有气泵可以独立供气的主动式面罩，这种面罩采用气泵将外界气体吸入并过滤后输送到人体呼吸道内，通过气泵作为动力源给人体源源不断的供气，使人体呼吸系统与外界大气完全隔离。该主动式面罩的过滤装置和气泵分开设置，使得面罩的体积过大，过滤装置和气泵之间的稳定性不够强，不便于随身携带，不利于人们日常使用。
实用新型内容
[0005]为克服现有面罩结构不稳定、不便于携带的问题，本实用新型提供了一种连接稳定可靠、携带方便，使用安全的新型面罩。
[0006]本实用新型解决技术问题的方案是提供一种面罩，包括面罩本体、主动式吸气装置和过滤装置；
[0007]所述面罩本体包括防尘滤网层、活性碳层，以及内表层；
[0008]所述过滤装置为设有密闭容置腔的坚固的壳体，所述主动式吸气装置固定设置于所述容置腔内，配合将所述容置腔内的气体输送至面罩本体。
[0009]优选地，所述壳体包括:用于支撑的支撑层、用于过滤大颗尘埃的过滤网层、用于吸附有毒气体的活性炭层、用于吸附细颗粒的静电网层，以及用于吸附微颗粒的HEPA层；
[0010]由所述壳体外到所述容置腔依次为，所述支撑层、所述过滤网层、所述活性炭层、所述静电网层，以及所述HEPA层。
[0011]优选地，所述支撑层的材质为硬质塑料或钢化玻璃。
[0012]优选地，所述面罩还包括电源，所述电源与所述真空泵和所述静电网层都电性连接，所述电源固设于所述容置腔内。
[0013]优选地，所述主动式吸气装置为真空泵。
[0014]优选地，所述面罩还包括输气管，所述输气管的一端与所述面罩本体气体导通连接，另一端与所述真空泵的排气口气体导通连接，所述真空泵的入气口与所述容置腔气体导通连接。
[0015]优选地，所述面罩本体的形状为矩形或圆形。
[0016]优选地，所述面罩还包括用于存储过滤后空气的储气囊，所述储气囊设置在所述真空泵与所述面罩本体之间。
[0017]优选地，所述储气囊的储气容量为6至35升。
[0018]优选地，所述静电网层可控式连接于电源，所述电源可调控制所述静电网层。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的面罩通过将主动式吸气装置固定设置在容置腔内，合理的利用了容置腔的空间，使得过滤装置和主动式吸气装置的整体体积减小；由于过滤装置的外围侧是坚固的壳体，使得固定安装在容置腔内的主动式吸气装置稳定可靠，不受外界环境影响的同时，也保护容置腔内的设备不会被挤压而影响正常工作；通过将面罩本体设置成多层结构，使得过滤后的空气洁净，有利于提高面罩本体的净化能力，上述的特征，使得面罩可以由主动式吸气装置和面罩本体同时对人体进行供气，有效防止了过滤装置出现故障而不能呼吸的状况发生，另外使得面罩体积小、连接稳定可靠，有利于用户的携带和使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型面罩的立体结构示意图；
[0021]图2为本实用新型面罩的方框结构示意图；
[0022]图3为本实用新型面罩本体的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型面罩本体的剖面结构示意图；
[0024]图5为本实用新型面罩的剖面结构示意图；
[0025]图6为图5中A处的放大结构示意图；
[0026]图7为本实用新型面罩的另一实施例的方框结构示意图。
[0027]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]参阅图1至图4，图1为本实用新型面罩的立体结构示意图；图2为本实用新型面罩的方框结构示意图；图3为本实用新型面罩本体30的结构示意图；图4为本实用新型面罩本体30的剖面结构示意图。本实用新型的面罩包括面罩本体30、主动式吸气装置和过滤装置20 ;面罩本体30包括防尘滤网31层、活性碳层32，以及内表层33 ;过滤装置20为设有密闭容置腔的坚固的壳体，主动式吸气装置固定设置于容置腔内，配合将容置腔内的气体输送至面罩本体30。
[0030]具体地，本实施例中，如图1至图4所示，过滤装置20和面罩本体30之间通过软性的输气管40导通连接。过滤装置20为长方体壳体，壳体内设置有用于容置过滤后的空气和主动式吸气装置的容置腔，主动式吸气装置固定设置在容置腔的底部。主动式吸气装置优选为气泵，气泵用于将外界的空气吸入容置腔，并过滤后将净化空气送出至输气管40，输气管40再将净化空气输送到面罩本体30内供人体呼吸。使用时，过滤装置20可以放入包中，可以挂在腰带上，也可以直接手拿，因为其作为单独的一个零件且体积非常小，因此其不管是在携带还是使用时都非常方便。多数情况下可选择挂在腰带上，这样就更便于解放双手来做其他事情。面罩本体30有一凹口，该凹口直接对应与人的口鼻处。面罩本体30由外道内依次为防尘滤网31层、活性碳层32，和内表层33。防尘滤网31层将空气中大颗粒的灰尘过滤掉，活性碳层32将有毒气体和小颗粒尘埃吸附，内表层33将活性碳层32与人的口鼻隔离开来。空气由面罩本体30外进入人的呼吸道过程中，空气被层层过滤净化，人呼吸道的空气为洁净的空气。使用时，直接将面罩本体30戴在人的口鼻处即可。为了便于携带和使用，输气管40为软性材料制成，其长度不限定，一般取值为0.5-3米长，主要是根据使用者在使用时过滤装置20的安装位置，及过滤装置20至面罩本体30也即人的口鼻处的距离而定。
[0031]本实施例中，通过将主动式吸气装置固定设置在容置腔内，合理的利用了容置腔的空间，使得过滤装置20和主动式吸气装置的整体体积减小；由于过滤装置20的外围侧是坚固的壳体，使得固定安装在容置腔内的主动式吸气装置稳定可靠，不受外界环境影响的同时，也保护容置腔内的设备不会被挤压而影响正常工作；通过将面罩本体30设置成多层结构，使得过滤后的空气洁净，有利于提高面罩本体30的净化能力，上述的特征，使得面罩可以由主动式吸气装置和面罩本体30同时对人体进行供气，有效防止了过滤装置20出现故障而不能呼吸的状况发生，另外使得面罩体积小、连接稳定可靠，有利于用户的携带和使用。
[0032]上述实施例中，主动式吸气装置优选为真空泵10，真空泵10固定在容置腔的底部，与壳体通过螺纹连接。真空泵10体积小，性能稳定，有利于进一步缩小容置腔的体积，进而有利于缩小过滤装置20的体积，从而有利于提高过滤装置20的便携性，有利于用户的使用；另外，真空泵10与壳体螺纹连接，使得真空泵10的安装稳定可靠，装卸方便，有利于真空泵10的维护和更换。
[0033]上述实施例中，面罩本体30的大小和形状与传统面罩的形状和大小相同。传统面罩形状和大小设计成与人的面部大小适配，多为方形或圆形，方形的规格成人一般为18cmx9cm,儿童一般为15cmx9cm。面罩本体30两边设有用于固定面罩的挂耳70,使用时，挂耳70挂在用户的耳朵上，使得面罩的四周与人脸贴在一起，外面的空气不能从面罩与人脸的结合处进入面罩内。将面罩本体30的形状和大小设置成与传统面罩相同，使得用户在使用面罩时符合平时习惯，有利于用户接受新的面罩，有利于用户更好的使用面罩。
[0034]进一步地，参照图5和图6，图5为本实用新型面罩的剖面结构示意图；图6为图5中A处的放大结构示意图。壳体包括:用于支撑的支撑层21、用于过滤大颗尘埃的过滤网层22、用于吸附有毒气体的活性碳层23、用于吸附细颗粒的静电网层24，以及用于吸附微颗粒的HEPA(High efficiency particulate air Filter,高效空气过滤器)层；由壳体外到容置腔依次为，支撑层21、过滤网层22、活性碳层23、静电网层24，以及HEPA层25。
[0035]具体地，本实施例中，壳体为内部设有长方体容置空间的长方体，壳体包括顶层、底层和四个侧面，四个侧面的每个侧面都由支撑层21、过滤网层22、活性碳层23、静电网层24，以及HEPA层25组成。底层为不透气的矩形板，支撑层21与底层固定连接，四个支撑层21之间相互固定连接，顶层与任意一侧或多侧的支撑层21可拆卸连接。顶层、底层和四个支撑层21构成一个坚固的壳体，以保护过滤网层22、活性碳层23、静电网层24、HEPA层25，以及设置在容置腔内部的真空泵10不轻易被外界干扰或损坏，有利于过滤装置20稳定可靠的工作。过滤装置20工作过程中，空气从壳体外逐层进入容置腔内，经过多层过滤后，保证进入容置腔内的空气洁净。
[0036]在上述实施例中，支撑层21的材质为硬质塑料或钢化玻璃，硬质塑料和钢化玻璃，除了强度和韧性好之外，材质很轻，有效的减小了支持层的重量，从而减轻了过滤装置20的重量，有利于用户根据方便的携带。
[0037]进一步地，参阅图5和图6，面罩还包括电源60，电源60与真空泵10和静电网层24电性连接，电源60固设于容置腔内，电源60为真空泵10和静电网层24同时供电供其工作。真空泵10开始工作，将容置腔内洁净的空气通过输气管40供应到面罩本体30内，当真空泵10将容置腔内的空气抽走后，容置腔内的压强变小，外界空气通过过滤装置20的诸多过滤层后进入容置腔，对容置腔内的空气进行补充。
[0038]请参阅图1至图6，该容置腔整体呈一方形，其内部中空形成一容置腔，在该容置腔内放置有过滤装置20、真空泵10和电源60，过滤装置20分布在容置腔的外围侧壁上，主要是为了当空气进入容置腔内部时会首先经过过滤装置20过滤后才会进入至容置腔内部。真空泵10及电源60均位于容置腔体的中部。此外，作为优选改进方案，在容置腔体外部或者内部还设置一储气囊50，该储气囊50用于存储净化后的空气。在本实施例中，储气囊50位于容置腔的外部。
[0039]在位置及连接关系上，电源60分别与过滤装置20和真空泵10电性相连，为其提供工作电压。真空泵10有一进气口和一出气口，该进气口对应于过滤装置20，便于过滤装置20过滤后的空气可以直接进入到真空泵10内；出气口导通连接到储气囊50，用于将真空泵10排出的干净空气直接输送到储气囊50中进行储存。储气囊50与输气管40导通连接，便于将储气囊50内的储存空气直接送出到面罩本体30内。该储气囊50的容量为6-35升，一般选取为8-10升，该参数设置的依据主要是根据人体的呼吸量而定的，人的一般呼吸速率为4s/次，每次呼吸的空气量大概为500毫升，正常情况下该储气囊50可在无气源供应的情况下，持续提供1-2分钟的空气量。这样就使得即使设备出现问题或者电源60没电的情况下，可以给使用者1-2分钟的准备时间，极大提高该面罩的安全性能。
[0040]静电网层24最主要的作用是在电源60供应的情况下产生臭氧对空气进行杀菌。由于臭氧在供应较多的情况下会产生危害，因此对静电网层24上臭氧的供应量必须要加以控制，作为一种实施方式，该静电网层24设置有控制开关，可以手动控制其开启，另外还设置两个不同的档位，便于使用者根据自己的需要选择臭氧的供应量，档位的设置主要是根据供电电压的不同来实现的，当电源60供电电压较大时，臭氧产生量就多；当电源60供电电压较小时，臭氧产生量就少。
[0041]该微孔过滤层和静电网层24的孔径均小于或等于2μπι，可有效的过滤空气中ΡΜ2.5颗粒物。
[0042]在使用时，将面罩本体30通过挂耳70固定在使用者口鼻处，将过滤装置20穿戴在使用者的腰带上或者放入包内，然后整理输气管40，保持容置腔至面罩本体30的供气顺畅。之后，打开电源60，真空泵10及过滤装置20开始工作。工作时，外界空气会先进入到过滤装置20的四层过滤结构，经过最外层的过滤网层22后，会将空气中的毛发、纤维及大的颗粒物滤除掉；经过活性碳层23后会将空气中的PM2.5及类似的微细颗粒物滤除掉；经过静电网层24后，会进一步将残留的大颗粒物和微细颗粒物再次进行滤除，同时产生臭氧对过滤后的空气进行杀菌消毒，经过HEPA层25后，再次将空气中残留的细微颗粒进行吸附。经过四层过滤之后，真空泵10将净化的空气从容置腔内部输送到储气囊50里进行储存，此处，储气囊50作为一个缓冲装置，会源源不断的将净化空气通过输气管40送入面罩本体30中。这样以来，整个使用过程中气体的流向为:空气一过滤网层22—活性碳层23—静电网层24 — HEPA层25 —真空泵10 —储气囊50 —输气管40 —面罩本体30 —人体。
[0043]请参阅图7，图7为本实用新型面罩的另一实施例的方框结构示意图。面罩包括面罩本体30，输气管40和容置腔，容置腔内设置有一级过滤装置20，真空泵10，二级过滤装置80和电源60，一级过滤装置20，真空泵10，二级过滤装置80和电源60均收容在容置腔内，电源60为真空泵10和二级过滤装置80同时供电供其工作。外界空气在刚进入到容置腔内后，会预先通过一级过滤装置20进行初级过滤将大、中颗粒的粉尘过滤掉，然后借助真空泵10的吸力，将经过初级过滤后的气体排出到二级过滤装置80内进行深度的过滤，进一步将PM2.5及细微粉尘过滤掉，同时还可以对过滤后的空气进行杀菌消毒,之后通过输气管40密封输送到面罩本体30内。
[0044]与现有技术相比，本实用新型的面罩通过真空泵10来抽气和送气，以主动供气式的结构将净化空气送入面罩本体30内供人体呼吸，一来可以保证洁净气体的源源不断供应，防止气源不足而产生的呼吸不畅；二来通过真空泵10的工作，使空气做定向性的流动，可以使空气过滤的速度加快，保证空气过滤的效率和质量。本实用新型在真空泵10与面罩本体30之间设置一储气囊50作为缓冲装置，以克服在供气出现故障时造成呼吸不畅的风险。储气囊50可以在人体空气需求量少时仅通过储气囊50供气保持呼吸气体的清洁，当人体空气需求量大时，可以同时通过储气囊50供气及借助面罩层呼吸外界的空气，保持空气供应的充足，避免呼吸不畅或者窒息的问题产生。最重要的是，本实用新型面罩的过滤装置20采用四层过滤结构，分层对大颗粒物、微细颗粒物进行多层过滤，使过滤效果达到最佳，同时采用静电网层24产生臭氧进一步对过滤掉粉尘的空气进行杀菌消毒，使人们呼吸的空气质量实现最优。此外，本实用新型的面罩本体30采用可过滤粉尘的透气式结构，配合容置腔共同给人体供气，当气源需求较少时，主要采用容置腔进行供气，当气源需求较多时，采用容置腔与面罩本体30共同供气，如此一来，不仅可以保证净化空气的持续稳定供应，避免在容置腔损坏或空气需求量较大时出现呼吸不畅的危险，而且还使得气体供应更加智能，更加人性化，满足使用者在各种使用环境下的需求。
[0045]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种面罩，包括面罩本体，其特征在于，所述面罩还包括主动式吸气装置和过滤装置； 所述面罩本体包括防尘滤网层、活性碳层，以及内表层； 所述过滤装置为设有密闭容置腔的坚固的壳体，所述主动式吸气装置固定设置于所述容置腔内，配合将所述容置腔内的气体输送至面罩本体。
2.如权利要求1所述的面罩，其特征在于，所述主动式吸气装置包括真空泵。
3.如权利要求2所述的面罩，其特征在于，所述面罩还包括用于存储过滤后空气的储气囊，所述储气囊设置在所述真空泵与所述面罩本体之间。
4.如权利要求1所述的面罩，其特征在于，所述面罩本体的形状为矩形或圆形。
5.如权利要求1所述的面罩，其特征在于，所述壳体包括:用于支撑的支撑层、用于过滤大颗尘埃的过滤网层、用于吸附有毒气体的活性碳层、用于吸附细颗粒的静电网层，以及用于吸附微颗粒的HEPA层； 由所述壳体外到所述容置腔依次为，所述支撑层、所述过滤网层、所述活性碳层、所述静电网层，以及所述HEPA层。
6.如权利要求5所述的面罩，其特征在于，所述支撑层的材质为硬质塑料或钢化玻璃。
7.如权利要求5所述的面罩，其特征在于，所述面罩还包括电源，所述电源与所述真空泵和所述静电网层都电性连接，所述电源固设于所述容置腔内。
8.如权利要求2所述的面罩，其特征在于，所述面罩还包括输气管，所述输气管的一端与所述面罩本体气体导通连接，另一端与所述真空泵的排气口气体导通连接，所述真空泵的入气口与所述容置腔气体导通连接。
9.如权利要求8所述的面罩，其特征在于，所述储气囊的储气容量为6至35升。
10.如权利要求7所述的面罩，其特征在于，所述静电网层可控式连接于电源，所述电源可调控制所述静电网层。
【文档编号】A62B18/02GK204034077SQ201420474576
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】白新平 申请人:深圳市艾迪尔科技有限公司