电动过滤装置和具有电动过滤装置的面罩的制作方法

本实用新型涉及生活防护用品领域，具体涉及一种电动过滤装置和具有电动过滤装置的面罩。

背景技术：

随着机动车排放等污染源的增加，空气质量逐渐恶化，越来越多的城市出现雾霾天气。由于雾霾中含有大量的灰尘、硫酸、硝酸等粒子，人们长时间吸入这种空气，对人身体健康危害很大。目前人们一般采用佩戴面罩来预防呼吸道吸入污染环境中的各种粉尘和细菌等污物，以保障人体的健康。

现在面罩的隔离效果一般都取决于滤网的过滤效果，但是采用过滤效果好的滤网，吸气时滤网产生的阻力很大，人们吸气时会因滤网的阻碍而不够顺畅，导致吸气量不足，呼吸舒适感差，不适宜长时间佩戴；采用过滤效果不好的滤网，又达不到预期的过滤效果。虽然现在市场上也出现了一些电子面罩，但都存在出风量小、供气不足的问题。

再者，随着佩戴者对面罩质量、舒适感的要求越来越高，更多高质量的电动型面罩出现在市场上。顾名思义，电动型的面罩需要定时充电才可保证面罩的正常使用，但是现有技术中的电动型面罩多没有电量显示功能，这在一定程度上使佩戴者不能及时充电，造成面罩无法被正常使用，降低其使用的价值。

此外，电动型的面罩还需要面罩外部的开关控制该面罩是否处于正常工作状态，但是现有技术中多数开关设置的位置使佩戴者操作不便、影响使用的舒适性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有的电动型面罩存在出风量小、供气不足、没有电量显示功能、控制开关设置位置使佩戴者操作不便，从而影响佩戴者使用的舒适性等方面的问题，提出一种电动过滤装置和具有电动过滤装置的面罩。本实用新型的技术方案，结构设计合理，体积小，结构紧凑，采用过滤效果好的滤网，并通过风扇向面罩内给风，且对风道进行优化设计，既保证了过滤效果，又增大了出风量，保证了人们吸气顺畅，吸气时吸力增大，吸气量充足，呼吸舒适感好，适于长时间佩戴；并且设置了电量显示功能，可使佩戴者能随时关注到电量的剩余情况，及时充电，不影响面罩的佩戴使用；还将控制开关和充电口设置在佩戴者易操作的位置，增加了使用者的舒适感。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电动过滤装置，所述电动过滤装置包括壳体和过滤层；所述壳体包括前盖和与所述前盖相连接的后盖，所述过滤层可拆卸的设置在所述前盖的中下部；所述前盖的中部设置有进风口，所述前盖的上部设置有电量显示器；所述后盖上设置有用于作为风道的空腔，所述空腔的中部设置有风扇，所述空腔的侧壁的上部设置有出风口；所述风扇的中部设置有电机，所述电机固定设置在所述后盖上，所述后盖的下部设有与所述电机和电量显示器连接的电池和电路板，所述电量显示器与所述电路板连接用于显示电池电量的使用情况；所述后盖的底部外侧设置有与所述电路板连接的用于控制电动过滤装置工作的控制开关和电池充电使用的充电口。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述控制开关设置在所述后盖的底部外侧的右侧位置。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述充电口设置在所述后盖的底部外侧的左侧位置。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，还包括：用于放置所述电池和电路板的腔体，所述腔体设置在所述后盖的下部。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述过滤层为圆形，且与所述前盖的中下部的形状大小相匹配。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述电量显示器为横向直线、分段型电量指示器，或者为竖向直线、分段型电量指示器。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述过滤层为椭圆形，且与所述前盖的中下部的形状大小相匹配。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述电量显示器为斜分段型电量指示器或者线条型连续的电量指示器。

在如上所述的电动过滤装置，优选地，所述风扇的前表面中间设置有限制风扇轴向移动的弹性杆，所述弹性杆的一端设置在所述前盖的进风口上，另一端与所述风扇的轴心接触；所述风扇轴心设置有凸起，所述弹性杆与所述风扇轴心接触的端部设置有凹槽。

一种面罩，包括所述的电动过滤装置和套设于所述电动过滤装置上的硅胶面罩；所述硅胶面罩具有前开口和后开口，所述前开口用于连接所述电动过滤装置，所述后开口具有与人脸形状相贴合的弧形内折边，所述硅胶面罩的底部中间位置处设置有用于呼气的单向排气阀，所述硅胶面罩的底部在所述单向排气阀的周围设置有用于收集冷凝水的凹槽；所述硅胶面罩的底部的右侧设置有与所述电动过滤装置中的控制开关相对应的通孔，所述硅胶面罩的底部的左侧设置有与所述电动过滤装置中的电池充电使用的充电口相对应的通孔。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本实用新型的技术方案，结构设计合理，体积小，结构紧凑，采用过滤效果好的滤网，并通过风扇向面罩内给风，且对风道进行优化设计，既保证了过滤效果，又增大了出风量，保证了人们吸气顺畅，吸气时吸力增大，吸气量充足，呼吸舒适感好，适于长时间佩戴。

2、本实用新型设置了电量显示功能，可使佩戴者能随时关注到电量的剩余情况，及时充电，不影响面罩的佩戴使用；且本实用新型提供了多种电量显示器的设计类型，可根据面罩大小设置不同形状的电量显示器。

3、本实用新型将控制开关和充电口设置在佩戴者易操作的位置，按照佩戴者多数使用右手原则，将控制开关设置在面罩底部的右侧、充电口设置在面罩底部的左侧，增加了使用者的舒适感。同时单向排气阀设置在面罩底部的中间位置，使排气系统和电路系统分离，增加了安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的电动过滤装置的结构示意图；

图1a为图1电动过滤装置中的壳体的结构示意图；

图1b为图1电动过滤装置中的过滤层的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的电动过滤装置的结构示意图；

图2a为图2电动过滤装置中的壳体的结构示意图；

图2b为图2电动过滤装置中的过滤层的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的电动过滤装置的结构示意图；

图3a为图3电动过滤装置中的壳体的结构示意图；

图3b为图3电动过滤装置中的过滤层的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例的电动过滤装置的结构示意图；

图4a为图4电动过滤装置中的壳体的结构示意图；

图4b为图4电动过滤装置中的过滤层的结构示意图；

图5为本实用新型硅胶面罩底部的部分结构示意图；

图6为本实用新型电量显示电路系统图；

图中：1、过滤层；2、壳体；3、电量显示器；6、弹性杆；7、进风口；8、控制开关通孔；9、充电口通孔；10、单向排气阀；11、硅胶面罩底部；12、挂耳；13、过滤层卡槽。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，方位词“上”、“下”、“左”、“右”等均为正常佩戴后，与人体相对应的方位，例如，“上”为朝向人体头部的方向，“下”为朝向人体脚部的方向，“左”为朝向人体左手的方向，“右”为朝向人体右手的方向。这些说明仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种电动过滤装置；该电动过滤装置包括壳体2和过滤层1。壳体2包括前盖和与前盖相连接的后盖，过滤层1可拆卸的设置在前盖的中下部；前盖的中部还设置有进风口7，且过滤层1覆盖住前盖上的进风口7，前盖的上部设置有电量显示器3，此电量显示器3能显示电量的剩余情况，使佩戴者可以直观的看到电量的使用情况，及时充电，保证电动过滤装置的正常工作。

后盖上设置有用于作为风道的空腔。空腔的中部设置有风扇，空腔的侧壁的上部设置有出风口，空腔的侧壁为沿风扇旋转方向的渐开线设置方式。风扇的中部设置有电机(电机驱动风扇正常工作，电机用于控制风扇的启停)，电机固定设置在后盖上，后盖的下部设有与电机和电量显示器3连接的电池和电路板。电量显示器3与电路板连接用于显示电池的电量多少；后盖的底部外侧设置有与电路板连接的用于控制电动过滤装置工作的控制开关和用于为电池充电的充电口。

根据一般人的右手使用原则，本实用新型将控制开关设置在后盖的底部外侧的右侧位置处，使佩戴能非常容易地操作。充电口设置在后盖的底部外侧的左侧位置。本实用新型将控制开关和充电口设置在佩戴者易操作的位置，按照佩戴者多数使用右手的原则，将控制开关设置在面罩底部的右侧，充电口设置在面罩底部的左侧，增加了使用者的舒适感和操作便利度。同时单向排气阀10设置在面罩底部的中间位置，使排气系统(用于排出人呼出的带有水汽的气体)和电路系统分离，增加了安全性。

进一步的，本实用新型还包括：用于放置电池和电路板的腔体，该腔体可以设置在后盖的下部。

本实用新型实施例的后盖上设置有至少一个定位孔，前盖上设置有用于与定位孔配合的定位柱。后盖上设置有至少两个卡接孔，前盖上设置有用于与卡接孔配合的卡接柱。定位孔和定位柱的配合、卡接孔和卡接柱的配合用于将后盖和前盖固定在一起。

本实用新型实施例中风扇的前表面中间设置有可以限制风扇轴向移动的弹性杆6，弹性杆6的一端设置在前盖的进风口7上，另一端与风扇的轴心接触。本实用新型设置的弹性杆6能更加灵活的减少磨损。风扇轴心设置有凸起，弹性杆6与风扇轴心接触的端部设置有凹槽，当风扇的轴心设置有凸起时，设计凹槽可以有效限制风扇的轴向移动。

如图1、1a和1b所示，在一种具体实施方式中，过滤层1为圆形，且与前盖的中下部的形状大小相匹配，可使过滤层1能密封性较好的扣盖在前盖的中下部位置处。图1b和图1a组合成图1的结构。优选地，在前盖的中下部位置处设置有过滤层卡槽13，过滤层1安装于前盖上的过滤层卡槽13上。前盖上设置的电量显示器3为横向直线、分段型电量指示器。此外，还可以在前盖上部除去电量显示器3之外的空白处或最外层的过滤网上，设置其他设计标志。

如图2、2a和2b所示，在另一种具体实施方式中，过滤层1为圆形，且与前盖的中下部的形状大小相匹配，可使过滤层1能密封性较好的扣盖在前盖的中下部位置处。图2b和图2a组合成图2的结构。优选地，在前盖的中下部位置处设置有过滤层卡槽13，过滤层1安装于前盖上的过滤层卡槽13上。前盖上设置的电量显示器3为竖向直线、分段型电量指示器。此外，也还可以在前盖上部除去电量显示器3之外的空白处或最外层的过滤网上，设置其他设计标志。

如图3、3a和3b所示，在第三种具体实施方式中，过滤层1为椭圆形，且与前盖的中下部的形状大小相匹配，可使过滤层1能密封性较好的扣盖在前盖的中下部位置处。图3b和图3a组合成图3的结构。优选地，在前盖的中下部位置处设置有过滤层卡槽13，过滤层1安装于前盖上的过滤层卡槽13上。前盖上设置的电量显示器3为斜分段型电量指示器。此外，也还可以在前盖上部除去电量显示器3之外的空白处或最外层的过滤网上，设置其他设计标志。

如图4、4a和4b所示，在第四种具体实施方式中，过滤层1为椭圆形，且与前盖的中下部的形状大小相匹配，可使过滤层1能密封性较好的扣盖在前盖的中下部位置处。图4b和图4a组合成图4的结构。优选地，在前盖的中下部位置处设置有过滤层卡槽13，过滤层1安装于前盖上的过滤层卡槽13上。前盖上设置的电量显示器3为线条型连续的电量指示器。此外，也还可以在前盖上部除去电量显示器3之外的空白处或最外层的过滤网上，设置其他设计标志。

进一步优选地，在过滤层1最外层的过滤网或者壳体2的前盖上部的除去电量显示器3之外的空白处还可以设置各类美观的图案，例如：可设置生产公司的名称、商标图案等等，本实用新型对此不作限定。

本实用新型实施例还提供一种面罩，包括上述电动过滤装置和套设于电动过滤装置上的硅胶面罩。硅胶面罩具有前开口和后开口，前开口用于连接电动过滤装置，后开口具有与人脸形状相贴合的弧形内折边。

如图5为硅胶面罩底部11的部分结构示意图，硅胶面罩的底部中间位置处设置有用于呼气的单向排气阀10。硅胶面罩的底部设置有与电动过滤装置中的控制开关和电池充电使用的充电口相对应的通孔。优选地，与控制开关相对应的通孔8设置在硅胶面罩底部11的右侧位置处，与充电口相对应的通孔9设置在硅胶面罩底部11的左侧位置处；这种设置方式可以保障排气系统和电路系统的分离，安全性更高。与控制开关相对应的通孔8和与充电口相对应的通孔9与电动过滤装置底部的控制开关、充电口相匹配的设置，能很好的使电动过滤装置套设于硅胶面罩内。

为了将人呼出的气体向外排出，同时避免排到佩戴者的脖子里，在硅胶面罩的底部，在单向排气阀10的周围设置有用于收集水汽中的冷凝水的凹槽，该凹槽可收集硅胶面罩里面的冷凝水，随着呼气将冷凝水排出硅胶面罩。优选地，单向排气阀10包括安装在硅胶面罩底部11的单向排气阀支架，在单向排气阀支架上设有可向硅胶面罩外侧开启的单向排气阀硅胶片。

沿前盖的周向设置有多个挂耳12，在硅胶面罩侧面设置有用于放置挂耳12的通孔，通孔的设置一方面用于固定电动过滤装置，另一方面电动过滤装置也可以设置与通孔相配合的挂耳12，用于固定面罩，保证电动过滤装置与硅胶面罩之间可拆卸。安装时将挂耳12穿过硅胶面罩上设置的与挂耳12对应的通孔，硅胶面罩的前端有包边包住进行固定。拆卸时将挂耳12退出通孔，从硅胶面罩的后端取出电动过滤装置。此设置方式可以方便经常清洗硅胶面罩，使硅胶面罩保持干净卫生，也可以方便随意更换不同颜色的面罩，增加了本实用新型的可用性。所述挂耳12上设置有通孔，用于固定佩戴者的固定带，固定带上设置有凸起用于固定在挂耳12上。

使用时，将本实用新型罩设在口鼻外侧后，通过控制开关启动电机(电机设置在风扇内，用于控制风扇的启停)，风扇转动旋转，空气从外面通过过滤层1进入风扇，风扇的扇叶旋转使空气随环形风道到达出风口，空气从出风口沿着硅胶面罩内壁向下，充满整个硅胶面罩空间，佩戴者呼吸的空气就是经过净化的洁净空气，被过滤后的干净的空气供给人们呼吸，人们呼出的气体则从单向排气阀10排出。硅胶面罩内部为正压时单向排气阀10打开，即呼气时单向排气阀10打开，排出废气；硅胶面罩内为负压时单向排气阀10关闭，即吸气时单向排气阀10关闭，这样保证了吸进的空气都是经过净化的洁净空气。这样既保证了过滤效果，又增大了出风量，保证了人们吸气顺畅，吸气时吸力增大，吸气量充足，呼吸舒适感好，适于长时间佩戴。

本实用新型实施例中的过滤层1可以包括粗过滤层A、抗菌吸附层、去味层、高效过滤层和粗过滤层B。粗过滤层A、抗菌吸附层、去味层、高效过滤层和粗过滤层B的位置关系为由外到内依次叠放。其中，方位词“外”是指过滤层1接触空气的一侧，方位词“内”是指过滤层1靠近前盖的一侧。粗过滤层A、B可以为丙纶无纺布层或者为活性炭纤维，抗菌吸附层为经壳聚糖溶液浸泡后使用的长绒棉织，优选地，该长绒棉织为纳米银离子复合纤维织成；去味层中包括活性炭和海洋贝壳粉。高效过滤层为过滤效果好的HEPA高效过滤网，它对直径为0.3微米以上的微粒去除效率可达到99.97％以上。

为了使佩戴者能及时关注电源电量的使用情况，本实用新型实施例在电动过滤装置上设置了电量显示器3，但是由于面罩的环境、空间要求，限制体积和重量，因此本实用新型的电量显示器3的电路指示系统必须尽可能的简化，并且还能达到所设计的技术效果。

如图6所示，本实用新型实施例的电路指示系统，不仅要指示是否有电源电压，还必须指示电源电压的大小情况，设计方案必须简洁实用。本实用新型实施例通过发光二极管VD1、VD2的发光强度变化，指示面罩的电池的剩余电量。电路中的R1是VD1的限流保护电阻，以防止由于电压太大而损坏VD1。该电路指示系统的工作原理是：当V电压增大时，流过VD1的电流增大，R1的电流也增大，在R1的电压增大，加到VD1的电压增大会有所减少，不会使VD1的工作电流太大，实现了均衡电流，保护VD1的目标。同样的工作原理，R2是为了保护VD2发光二极管而设置的限流保护电阻。

本实用新型实施例中VD1、VD2采用三色发光二极管，在电路工作中，显示电源为红色，电力充足为蓝色、电力不足为白色。S1、S2是开关，当触动开关后，电路接通，激活发光驱动电路，指示目前电池的电能情况。平时，存储及工作中，电力显示电路不工作。当触动开关启动电路后，指示电压存储情况5秒左右。设定R1、R2的不同阻值，可让发光二极管指示出不同的工作状态，从而达到显示电池电压的目的。电路显示工作开关与电机电源开关合并为同一个，触动开关键，形成一键操作的状态。

综上所述，本实用新型的技术方案，结构设计合理，体积小，结构紧凑，采用过滤效果好的滤网，并通过风扇向面罩内给风，且对风道进行优化设计，既保证了过滤效果，又增大了出风量，保证了人们吸气顺畅，吸气时吸力增大，吸气量充足，呼吸舒适感好，适于长时间佩戴。本实用新型设置了电量显示功能，可使佩戴者能随时关注到电量的剩余情况，及时充电，不影响面罩的佩戴使用；且本实用新型提供了多种电量显示器3的设计类型，可根据面罩大小设置不同形状的电量显示器3。本实用新型将控制开关和充电口设置在佩戴者易操作的位置，按照佩戴者多数使用右手原则，将控制开关设置面罩底部的右侧、充电口设置在面罩底部的左侧，增加了使用者的舒适感。同时单向排气阀10设置面罩底部的中间位置，使排气系统和电路系统分离，增加了安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。