滤袋式低阻口罩的制作方法

1.本实用新型涉及口罩技术领域，尤其是涉及一种滤袋式低阻口罩。


背景技术：

2.目前口罩普遍使用的是由无纺布和熔喷布复合的单片式滤网的结构形式，一般口罩的尺寸规格：18
×
10厘米等于180平方厘米，真正参与过滤空气的滤网有效面积并不大，只是口鼻附近区域，约有6
×
6厘米等于36平方厘米，仅占滤网总面积的20％。这种单片式滤网存在以下问题：
3.其一，滤网有效面积小，呼吸阻力大，人们普遍感觉有憋闷感，尤其是佩戴n95级别口罩，口罩滤层阻力更大，超过4个小时，有可能会不利于肺部健康。
4.其二，呼吸阻力大时，口罩内部与外部压差增大，口罩边部泄漏增大，降低了对污染物的过滤精度。
5.其三，口罩被呼出的热气或唾液弄湿，其阻隔病菌的作用就会大大降低，不利于口罩重复使用。
6.其四，口罩滤网有效过滤面积仅占滤网总面积的20％，材料利用率低，而且是一次性用品，不符合环保理念。
7.为解决呼吸憋闷的问题，电动口罩开始出现，例如一种电动口罩(中国专利申请号： 201820141818.9)，电动风扇辅助供气，降低了呼吸憋闷感觉，但受空间的制约，单层滤网面积约为30平方厘米，阻力大，为了保持足够通风量，要么增加电机转速和功率；要么降低滤网过滤精度，以便减少滤网阻力，这些因素导致电动口罩普遍存在噪音高和震动大，空气过滤精度低的问题。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种滤袋式低阻口罩。通过扩大滤网面积，降低滤网过滤阻力，消除憋闷感，提高口罩密封性能和细菌病毒及其他污染物的过滤精度，提高材料利用率，节能环保。
9.本实用新型的技术方案如下：一种滤袋式低阻口罩，包括面罩(1)、滤网、排气单向阀 (14)和面罩固定带(9)，面罩(1)适于大致包围口部和鼻孔，滤网用于从周围环境中接受未滤过的空气，过滤后提供到所述面罩(1)内，进一步的，在于所说的滤网由至少一个滤袋(2)构成，滤袋(2)由滤布(3)密封连接成中空袋状体，并密封连接安装板(5)，安装板(5)设置进气口连通滤袋(2)内腔，安装板(5)的进气口与面罩进风口(8)密封连通。
10.进一步的，滤网由多个滤袋(2)通过连通孔(17)叠加密封构成。
11.进一步的，滤布(3)由滤纸、无纺布、熔喷布和活性炭滤棉单独或复合构成。
12.进一步的，滤袋(2)的连通孔(17)处两片相对的滤布(3)分别设置间隔片(4)，两个隔片(4)之间通过其上支杆(19)连接。
13.进一步的，面罩进风口(8)处设置了至少一只紫外线灯(7)。
14.进一步的，面罩进风口(8)处设置了电动风机(15)。
15.进一步的，面罩固定带(9)中间设有电线，实现外挂电池盒(10)与面罩(1)上的用电元件的电连接。
16.本实用新型中滤袋式低阻口罩中的滤网由滤袋(2)构成，滤袋(2)由滤布(3)密封连接成中空袋状体，与目前口罩普遍使用的单片滤网的结构形式不同，单片滤网最大过滤面积受到脸部尺寸和形状限制，真正参与过滤的有效面积并不大，大约36平方厘米，如果滤袋(2)由两片过滤面积60平方厘米滤布(3)构成，中间进风口面积为7平方厘米，那么总有效过滤面积为：60平方厘米
×2‑
7平方厘米＝113平方厘米。如果滤袋(2)由4个这样滤袋连通构成，那么总有效滤面积为60平方厘米
×8‑7×
7平方厘米＝431平方厘米，比一般36 平方厘米有效过滤面积的口罩，面积增大了约12倍，相当于呼吸阻力按此比例大幅度降低，对于自吸式口罩则有效减少憋闷感，对于电动口罩降低了滤网阻力，电动风机降低转速也可以达到相同通风量，降低了风机能耗，电动风机降低转速可以显著减少噪音和震动。这样电动口罩也可以提高滤布(3)过滤精度等级，达到更好的空气过滤标准。
17.滤袋(2)由滤布(3)构成，以单层n95标准熔喷布与单层防水无纺布复合为例，总厚度约0.26毫米，其柔软性可以使滤袋(2)在面罩(1)内异形腔体放置，外界未过滤空气在人吸气负压作用下通过面罩进风口(8)和安装板(5)进气孔进入滤袋(2)内部中空腔体，滤布(3)在面罩(1)内展开膨胀，空气过滤后由滤布(3)透出，进入面罩(1)腔体。滤袋(2)最简单的结构形式是无支撑结构，滤布(3)通过超声热合工艺形成滤袋结构，减少支撑材料消耗，无胶工艺更环保，制造成本远低于褶皱式高效微粒滤网。褶皱式高效微粒滤网基本形状为硬式方形、长方形或圆柱形几何体，应用在口罩这样的异形腔体受到形状和尺寸制约，使得口罩体积过大。还有褶皱式高效微粒滤网要用支撑物和热熔胶密封和赋型，提高了产品重量和生产成本。
18.本实用新型中设有进气单向阀(12)和排气单向阀(14)，这样呼出的热气或唾液不会进入滤网，而是从排气单向阀(14)排出。滤网仅是单向过滤空气，有细菌病毒吸附在滤布 (3)上，由于空气单向流动，细菌病毒将会脱水灭活，无法繁殖，这样就使滤布(3)使用周期倍增。
19.本实用新型中面罩(1)与脸部之间设置了硅胶密封件(13)，与人面部贴合度好，减少泄漏，提高过滤精度。
20.本实用新型中口罩滤网只有少量边部不参与过滤，有效过滤面积占滤网总面积的90％以上，材料利用率很高，而且滤网可以重复使用，直到滤网达到规定容尘量才需更换新滤网，可以极大提高滤布利用率，降低使用成本，符合环保理念。
21.本实用新型中滤袋式低阻口罩，采用外挂电池盒(10)，设置在面罩固定带(9)上，可以大幅度减低面罩重量。
22.本实用新型中滤袋式低阻口罩，滤布(3)使用熔喷布，达到过滤0.3微米颗粒物95％以上，可以过滤以气溶胶形式在空气中传播的流感病毒、新型冠状病毒等。加上在进气口设置紫外灯，将更有效提高对病毒的过滤和灭活效率。滤袋式低阻口罩将为公众提供一种可以有效过滤空气中病毒和灭活病毒的专业口罩，适于普通大众使用，也适于医护工作者使用。
23.本实用新型中滤袋式低阻口罩，也可以用于日常对抗雾霾这样的颗粒型污染物，
如果滤布(3)由熔喷布与活性炭滤棉复合，就可以对汽车尾气等有害气体起到吸附作用，对于机车驾驶者和道路上的工作者都有帮助。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例1的结构侧剖视图，
25.图2是本实用新型实施例1的滤袋(2)半剖视图，
26.图3是本实用新型实施例2的结构侧剖视图，
27.图4是本实用新型实施例2的滤袋(2)半剖视图，
28.图5是本实用新型实施例3的结构侧剖视图。
29.图中所示，1、面罩，2、滤袋，3、滤布，4、间隔片，5、安装板，6、前盖板，7、紫外线灯，8，面罩进风口，9、面罩固定带，10、外挂电池盒，11、内板，12、进气单向阀，13、硅胶密封件，14、排气单向阀，15、电动风机，16、进气螺母，17、连通孔，18、焊道，19、支杆，20、焊道，21、焊道，22、紫外灯。
具体实施方式
30.下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。
31.图1是本实用新型实施例1的结构侧剖视图，图2是本实用新型实施例1的滤袋(2)半剖视图，实施例1包括面罩(1)、滤网、排气单向阀(14)和面罩固定带(9)，面罩(1) 连接与面部密封贴合的硅胶密封件(13)，滤网由2个滤袋(2)叠加构成，滤袋(2)由2 片六边形滤布(3)通过沿外圈焊道(18)超声热合形成1个滤袋(2)，两个滤袋(2)沿连通孔(17)处内圈焊道(20)超声热合密封连接成为一体，构成一个滤网。安装板(5)与滤布(3)超声热合密封连接，安装板(5)插入面罩进风口(8)，并与进气螺母(16)螺纹配合，使进气螺母(16)、面罩(1)和滤网连接固定，在面罩(1)正反连接面均有密封胶层，达到气密封。在口罩佩戴者吸气时，外界未过滤空气在负压作用下，通过进气螺母(16)上的进气口进入滤袋(2)内腔，滤布(3)外层为防水无纺布，内层为n95级熔喷布，未过滤空气使滤袋(2)膨胀，过滤后空气进入面罩(1)与内板(11)之间形成的腔体，通过内板 (11)上部设置的进气单向阀(12)送到人面部，人呼出的废气通过内板(11)下部的排气单向阀(14)排出。进气单向阀(12)和排气单向阀(14)均使用厚度0.4毫米硅胶薄膜单向密封。
32.实施例1使用2个滤袋(2)叠加，若单片滤布面积为60平方厘米，中心孔占用面积7 平方厘米，滤网总有效过滤面积为60平方厘米
×4‑7×
3平方厘米＝219平方厘米，比一般36 平方厘米有效过滤面积的口罩，面积增大了6倍，相当于呼吸阻力按此比例大幅度降低，对于自吸式口罩则有效减少憋闷感。滤袋叠加个数由产品需求和面罩(1)与内板(11)之间腔体的厚度尺寸决定。
33.人呼出废气要进入滤袋(2)时，受压力影响，进气单向阀(12)闭合，废气无法进入滤袋(2)，通过排气单向阀(14)排出口罩之外，废气的水汽不会影响滤袋(2)的干燥，这样滤袋(2)可以重复使用直到滤袋(2)容尘量达到废弃标准，再更换新的滤袋(2)。
34.通过进气螺母(16)与安装板(5)螺纹配合，使进气螺母(16)、面罩(1)和滤袋(2) 连接固定，是简单可靠的安装、定位和密封的结构。使得更换滤袋(2)方便，面罩(1)、硅胶密封件(13)和内板(11)的清洗消毒也十分方便。
35.整个滤袋式低阻口罩结构简单，重量轻，气密性和过滤精度优于n95级别口罩，憋闷感显著减轻，滤袋(2)可以重复使用，使用成本低于一次性使用的n95级别口罩。
36.图3是本实用新型实施例2的结构侧剖视图，图4是本实用新型实施例2的滤袋(2)半剖视图，实施例2的滤网结构以及安装方式与实施例1不同。实施例2中滤袋(2)的连通孔 (17)处两片相对的滤布(3)分别与间隔片(4)沿焊道(21)超生热合连接，两个隔片(4) 之间通过其上支杆(19)连接。间隔片(4)为0.5毫米厚度硬质塑料片，支杆(19)使两个隔片(4)之间距离为1.5毫米，这样叠加的滤袋(2)进气面积均等，如果连通孔(17)直径3厘米，滤袋(2)进气面积为3厘米
×
3.14
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0.15厘米等于1.4平方厘米，有利于均匀发挥滤袋的过滤能力，滤袋(2)之间通过两个隔片(4)平面粘结成叠加的滤网，相邻滤袋 (2)的滤布(3)被两个隔片(4)间隔成距离1毫米，这样的间隙有利于空气流动。实施例 2的安装板(5)通过内径面与面罩(1)的安装结构外径面相配合，其表面设置一层硅胶层，使得滤网安装时，直接将滤网推入，就可以使面罩进风口(8)与滤网密封连通，轴向由内板 (11)内面做限制，这样更换滤网就很方便。
37.实施例2的面罩进风口(8)外部设置前盖板(6)，在前盖板(6)内面设置紫外线灯(7)，在相对应的面罩(1)上也设置了一个紫外线灯(22)，这两只紫外线灯是uvc紫外线led灯，不会发出臭氧，对病毒具有良好的灭活效果。每个紫外线灯有效光照角度120度，相对设置，紫外线灯对进入面罩(1)的空气照射没有死角。
38.本实用新型实施例2，采用外挂电池盒(10)，面罩固定带(9)为直径3毫米双芯电线，表面是彩色尼龙编织网，双芯电线连接外挂电池盒(10)内锂电池和前盖板(6)内面设置的控制电路板。外挂电池盒(10)内置14500锂电池，800mah，可更换。两个电池盒另一端分别连接一条松紧绳的两端，松紧绳用一个猪鼻扣调节面罩(1)与面部贴合的松紧程度。此结构可以减轻面罩重量，锂电池加电池盒重量约40克，如果放在面罩(1)内，口罩总重约120克，压迫鼻梁，产生前倾力矩，长时间佩戴就会造成不适，移到面罩固定带(9)上，面罩重量减少约 40克，会有效减少佩戴者不适感觉。使用者可以选择充电或更换电池，使紫外线灯(7)和紫外线灯(22)连续使用时间增加。
39.图5是本实用新型实施例3的结构侧剖视图，与实施例2不同的地方在于在面罩进风口 (8) 处设置了电动风机(15)，电动风机(15)为轴流风机比离心风机在同样风量情况下，体积小、重量轻和噪音低，缺点是风压低，因为本实用新型中的口罩是低阻滤网，轴流风机的低风压，大流量就刚好适用。电动风机(15)开启后，口罩内形成微正压，这样外界污染空气无法进入口罩内，口罩内呼出废气更容易排出，尤其是在夏天使用，使用者感觉会更明显。使用者可以选择3种工作模式，其一是在教室或会议环境中，需要安静，使用者可以开启紫外灯，不开启电动风机(15)，或者使用电动风机(15)微风档；其二是在公共场所，开启紫外灯，使用电动风机(15)中风档；在健身房这样的特殊环境，就可以使用紫外灯和电动风机(15)高风档。这样就使滤袋式低阻口罩可以应用在日常生活各种场合。