一种多功能电动正压空气呼吸器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种多功能电动正压空气呼吸器。


背景技术：

[0002]
随着中国全面工业化进程和经济高速发展，多个城市出现了雾霾。雾霾主要来自于汽车尾气、锅炉尾气、工业废气和各种扬尘。雾霾主要成分是多种微细固体颗粒物质、微细液体颗粒物质，及气体状有机物和无机物污染物。目前我国雾霾等污染物的划分等级，按照《环境空气质量指数技术规定》的划分标准有三级，分别是一级(极重污染)、二级(严重污染)、三级(重度污染)。
[0003]
油烟、油雾、酸雾、增塑剂雾等气体中雾状物质，主要来自于家庭厨房、饮食业、机械设备的润滑、制酸、酸洗和增塑剂过程等，若这些雾的颗粒物质粒径小于11微米，一般又称为气溶胶(aerosol)。
[0004]
挥发性有机物，英文简称voc，沸点50℃～250℃，室温下饱和蒸汽压，超过133.32pa(1mmhg)，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的有机物。按其化学结构的不同，可以进一步分为烷烃、芳烃、烯烃、卤代烃类、酯、醛、酮和其它物类别等。室外voc的主要来源，燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等。室内voc的主要来源，燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、汽车内饰件生产、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程中，voc主要来自油漆、涂料和胶粘剂、溶剂型脱模剂。大多数voc有毒，部分voc有致癌性。苯、多环芳烃、芳香胺、树脂化合物、醛和亚硝胺等物质，对机体有致癌作用或者产生真性瘤作用。某些芳香胺、醛、卤代烃类及其衍生物、氯乙烯等有诱变作用。
[0005]
花粉过敏为常见病，且发病率逐年上升，严重影响人类健康。这种病主要表现为呼吸道和结膜的卡他性炎症，可伴有皮肤及其它器官的病变。花粉直径一般在30～50微米左右，它们在空气中飘散时，极易被人吸进呼吸道内。有花粉过敏史的人吸入这些花粉后，会产生过敏反应。这种过敏反应主要症状为打喷嚏、流涕、流眼泪，鼻、眼及外耳道奇痒，严重者还会诱发气管炎、支气管哮喘、肺心病(多发在夏秋季)。花粉之所以会引起人体过敏，是由于花粉内含有丰富的蛋白质，其中某些蛋白质成分是产生过敏的主要致敏原。还有春季的柳絮过敏。
[0006]
沙尘暴是指强风将地面尘沙吹起使空气很混浊，水平能见度小于1km的天气现象。沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴，特强沙尘暴。出现沙尘暴天气时狂风裹着的沙石、浮尘到处弥漫，凡是经过地区空气浑浊，呛鼻迷眼，呼吸道等疾病人数增加。当人暴露于沙尘天气中时，含有各种有毒化学物质、病菌等的尘土，进入到口、鼻、眼、耳中。这些含有大量有害物质的尘土若得不到及时清理，将对这些器官造成损害，或病菌以这些器官为侵入点，引发各种疾病。大气中高的沙尘浓度容易引起呼吸系统的疾病，例如风沙尘肺病就是在干旱、半干旱环境中因严重的大气沙尘造成的地方病。
[0007]
气体中可能存在的各种污染物，按照形态分为固态污染物(dust)、液态污染物
(mist或aerosol)、气态污染物(gas)。雾霾基本上是这三类形态污染物的集合。人们呼吸的空气，若含有上述三种形态污染物，一定对人体产生伤害。中国遭受空气污染影响的人超过到9亿人，中国只有百分之一的城市达到世界卫生组推荐的空气质量标准。在中国，每年因为大气污染而死亡的人数高达50万人。
[0008]
目前，用于预防雾霾和其它有害气体的防护用品主要有三大类，正压式空气呼吸器，防毒面具，口罩。
[0009]
正压式空气呼吸器是一种隔绝式呼吸保护装备，为进入缺氧、有毒有害气体环境中工作者，提供呼吸保护。正常使用时，呼吸器面罩内的压力始终略高于外界环境压力。其组成包括：面罩、气瓶、瓶带组、肩带、报警哨、压力表、气瓶阀、减压器、背托、腰带组、快速接头、供给阀等。一个气瓶可使用时间不超过1小时。呼吸器总重在7.5kg以上。气瓶充气，需使用高压空气压缩机，充气压力达100kg/cm2～200kg/cm2。高压空气压缩机是空气呼吸器必备的充气设备，费用10万元人民币左右。正压式空气呼吸器，价钱高，重量大，不适于长时间佩戴，只适于专业使用。空气应取之于洁净场所，如果所处环境周围，没有真正的清洁空气，也只能使用高压空气压缩机，向气罐内压缩充装相对洁净的空气。不能调整呼吸时的最舒适空气湿度，不能对空气进行负氧离子化处理。
[0010]
过滤式防毒面具(gas mask)，是伴随着化学武器而诞生的针对毒气保护个人呼吸道的一种防护器材，由面罩，导气管和滤毒罐组成，广泛应用于石油、化工、矿山、冶金、军事、消防、抢险救灾、卫生防疫和科技环保等领域。面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和头带(或头盔)等部件。滤毒罐用以净化有毒气体，内装滤毒层和吸附剂，也可将这2种材料混合制成过滤板，装配成过滤元件。较轻的(200克左右)滤毒罐或过滤元件可直接连在面罩上，较重的滤毒罐通过导气管与面罩连接。一般用于石油、化工、矿山、冶金、军事、消防、抢险救灾、卫生防疫和科技环保等领域。在有毒有害气体环境下工作的人群也在使用防毒面具作为防护。一般民用防毒面具的结构没有军用的复杂，各项指标也不如军用的严格。猪嘴型外形，不美观。使用时，呼吸阻力大，不适于老弱病残者使用，也不适于常人连续使用。防毒面具，吸附剂对气溶胶没有去除作用，不能调整呼吸时的适宜空气湿度，不能对空气进行负氧离子化处理，以提供新鲜空气。
[0011]
pm2.5口罩是指能过滤pm2.5微粒的口罩，口罩的密闭性决定了滤过悬浮颗粒分子能力。人们使用防霾口罩最多感受，戴上口罩后，总有口罩与面部某些部位难以贴合，产生缝隙，吸气时空气从缝隙处吸入。pm2.5口罩除雾效果如何，最好的验证方法是，抽一口香烟，用pm2.5口罩捂住嘴，稍用力吹，你会发现，烟气会穿过口罩。pm2.5口罩对气态污染物处理效果几乎没有作用。
[0012]
我国空气质量采用空气污染指数进行评价。空气污染指数(air pollution index，简称api)，就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染的污染物有：烟尘、总悬浮颗粒物、可吸入悬浮颗粒物(浮尘)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等等。空气污染指数(api)分为5个大类，共七个级别，见表1。鲜有城市达到一级。一般而言，在城市中，我们呼吸的空气，大概率至少是轻微污染。
[0013]
表1空气污染指数范围及相应的空气质量级别、空气污染指数api、空气质量级别、
空气质量描述、对健康的影响：
[0014][0015]
人体感觉最舒适的室内温度和湿度，冬天温度为18℃～25℃，相对湿度rh％为30％～80％。夏天温度为23℃～28℃，相对湿度为30％～60％。在装有空调的室内，室温19℃～24℃，湿度40％～50％时，人会感到最舒适。北方秋末至初春的干燥季节，空气湿度难以达到30％以上。而南方大部分季节和北方夏季，雨前空气湿度又时常维持在80％以上。30％～80％以外的空气相对湿度，人体不适。由于长期习惯原因，北方人不习惯于南方的高湿度，而南方人更不习惯于北方冬季的低湿度。
[0016]
负氧离子也被称为负离子，对人体健康非常有益。负离子是空气中带负电荷的离子总称，由于带负电的氧气所占的比重最大，所以习惯上称为负氧离子。负离子电子与空气中的分子(主要是氧气)碰撞产生离子，带负电荷的离子称为负离子。自然界中负离子无处不在——打雷闪电、植物的光合作用、瀑布水流撞击等自然现象都可以产生大量的负离子，这就是人们在雷雨天气、森林里、瀑布旁会感到空气特别清新的原因所在。因此负离子被称为空气中的维生素。生态级负离子可以主动出击捕捉空气中带正电的小粒微尘，使其凝聚而沉淀，有效除去空气中的颗粒污染物，生态级负离子对空气的净化作用是源于负离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合，并聚成团降落而达到空气净化的目的。世界卫生组织规定，清新空气中负氧离子标准浓度应大于1500个/cm3。


技术实现要素：

[0017]
本实用新型提供一种多功能电动正压空气呼吸器，解决过滤空气中有害物质、向空气里增加水汽以及负氧离子的问题。
[0018]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能电动正压空气呼吸器，包括覆盖口鼻部位密封式的面罩、提供电能的直流蓄电池、电机、负压引气和正压出气的气泵、调节空气湿度的湿度调节器和/或对空气添加生态级负离子的空气负离子发生器和/或去除voc的吸附器和/或去除气体中固体和液体等颗粒物质的第一过滤部件，其中所述面罩设置有面罩进气口、面罩出气口，所述气泵有气泵进气口、气泵出气口，所述面罩进气口与气泵出气口连接，所述电机与气泵连接，所述第一过滤部件和/或空气负离子发生器和/或湿度调节器和/或吸附器设置在面罩进气口与气泵出气口之间或气泵进气口的外侧，所述直流蓄电池与空气负离子发生器和/或湿度调节器和/或电机电路连接。
[0019]
上述结构中，所述面罩出气口还设置有相对于面罩许出不许进的第一单向压力阀。
[0020]
上述结构中，所述面罩出气口还设置有防止使用者的病毒扩散的第二过滤部件。
[0021]
上述结构中，所述直流蓄电池的蓄电量驱动直流气泵的运行时间≥3小时。
[0022]
上述结构中，所述面罩内侧设置麦克，所述面罩外侧设置有扬声器，所述麦克与扬声器连接，所述电池与麦克、扬声器电路连接。
[0023]
上述结构中，所述面罩为透明的。
[0024]
上述结构中，所述气泵进气口的吸引压力≥1000pa，所述气泵的气体流量≥6l/min。
[0025]
上述结构中，所述面罩进气口、面罩出气口设在面罩口腔部位的两侧面。
[0026]
上述结构中，所述吸附器为内部充填对voc气体有大吸附容量吸附剂的吸附器或快速整体更换装有吸附剂的吸附器。
[0027]
上述结构中，所述湿度调节器功能触发条件为所进入的空气相对湿度小于30％，所述湿度调节器所处理过空气的相对湿度范围为30％～80％，所述湿度调节器需及时补充水。
[0028]
上述结构中，所述空气负离子发生器所处理过空气中负离子浓度大于1500个/cm3。
[0029]
上述结构中，所述面罩进气口还设置有相对于面罩许进不许出的第二单向压力阀。
[0030]
本实用新型的有益效果在于：通过用电机带动气泵使空气通过过滤部件、空气负离子发生器、吸附器、湿度调节器，可对佩戴者提供适合人体的空气，大大减轻外界空气对人体不良影响。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1为本实用新型的空气路径图；
[0033]
图2为麦克、扬声器的位置图。
[0034]
图中，1-第一过滤部件，2-气泵，3-直流蓄电池，4-吸附器，5-湿度调节器，6-空气负离子发生器，7-面罩，8-麦克，9-扬声器，10-第一单向压力阀。
具体实施方式
[0035]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0036]
参照附图所示，一种多功能电动正压空气呼吸器，包括覆盖口鼻部位密封式的面罩7、提供电能的直流蓄电池3、电机、负压引气和正压出气的气泵2、调节空气湿度的湿度调节器5和/或对气体添加生态级负离子的空气负离子发生器6和/或去除voc的吸附器4和/或始终维持面罩内气体微正压状态的第一单向压力阀10和/或去除气体中固体和液体等颗粒
物质的第一过滤部件1，其中所述面罩7设置有面罩进气口、面罩出气口，所述气泵2有气泵进气口、气泵出气口，所述面罩进气口与气泵出气口连接，所述电机与气泵2连接，所述第一过滤部件1和/或空气负离子发生器6和/或湿度调节器5和/或吸附器4设置在面罩进气口与气泵出气口之间或气泵进气口的外侧，所述直流蓄电池3与空气负离子发生器6和/或湿度调节器5和/或电机电路连接。
[0037]
优选地，所述面罩出气口还设置有相对于面罩许出不许进的第一单向压力阀10。面罩气体出口通道设置有第一单向压力阀10，当吸入气体时，面罩7内部气压降低，第一单向压力阀10关闭，吸入气体来自气泵2出口气体；当呼出气体时，面罩7内部气压升高，第一单向压力阀10开启并排出气体，第一单向压力阀10启动压力可手动调节和锁定，正常使用状态，调整第一单向压力阀10启动压力稍大于环境大气压力。
[0038]
优选地，所述面罩出气口还设置有防止使用者的病毒扩散的第二过滤部件。
[0039]
优选地，所述直流蓄电池3的蓄电量驱动气泵2的运行时间≥4小时。一块蓄电池电能驱动直流气泵运行时间≥4小时。可快速更换备用电池。
[0040]
优选地，所述面罩7内侧设置麦克8，所述面罩7外侧设置有扬声器9，所述麦克8与扬声器9电路连接，所述直流蓄电池3与麦克8、扬声器9电路连接。
[0041]
优选地，所述面罩7为透明的。
[0042]
优选地，所述气泵进气口的吸引压力≥1000pa，所述气泵2的气体流量≥6l/min。
[0043]
优选地，所述面罩进气口、面罩出气口设在面罩7口腔部位的两侧面。
[0044]
优选地，所述吸附器4为内部充填对voc气体有大吸附容量吸附剂的吸附器4或快速整体更换装有吸附剂的吸附器4。
[0045]
优选地，所述湿度调节器5的功能触发条件为所进入的空气相对湿度小于30％，所述湿度调节器5所处理过空气的相对湿度范围为30％～80％，所述湿度调节器5需及时补充水。湿度调节器5对相对湿度小于30％的气体进行湿度调整，调整后的相对湿度范围30％～80％。可随时对湿度调节器5补充水。
[0046]
优选地，所述空气负离子发生器6所处理过空气中负离子浓度大于1500个/cm3。
[0047]
优选地，所述面罩进气口还设置有相对于面罩7许进不许出的第二单向压力阀。
[0048]
安装过程，固定两级过滤层边缘并密封于第一过滤部件1中，将吸附剂充填于吸附器4中，将水倒入湿度调节器5中，气泵2电源开关与直流蓄电池3连接，麦克8装配于面罩7内部，扬声器9装配于面罩7外部，见图2，麦克8和扬声器9的电源开关与直流蓄电池3连接，空气负离子发生器6电源开关与直流蓄电池3连接。采用口鼻密封式面罩7。
[0049]
第一过滤部件1出气口与气泵2进气口连通，气泵2出气口与吸附器4进气口连通，吸附器4出气口与湿度调节器5进气口连通，湿度调节器5出气口与空气负离子发生器6进气口连通，空气负离子发生器6出气口与面罩7进气口连通，面罩7出气口与压力单向阀10连通，压力单向阀10出气口与环境空气连通。
[0050]
使用者佩带面罩7，开启气泵2电源开关，运行气泵2，将含雾霾的气体从第一过滤部件1进气口引入，在第一过滤部件1内去除固体状和液体状颗粒后，从第一过滤部件1出气口排出，气体从吸附器4进气口进入吸附器4内，吸附处理voc等气体状污染物后，气体从吸附器4出气口排出，从湿度调节器5进气口进入湿度调节器5内，将气体的相对湿度调节至30％～80％之间，气体从湿度调节器5出气口排出，从空气负离子发生器6进气口进入空气
负离子发生器6，发生生态级负离子，气体从空气负离子发生器6出气口排出，从面罩7进气口进入面罩7内，当面罩7的佩戴者吸入空气时，面罩7内气体压力降低，第一单向压力阀10关闭，当面罩7佩戴者呼出空气，面罩7内气体压力升高达到一定压力时，第一单向压力阀10开启，呼出气体排出至环境空气中。开启麦克8和扬声器9的电源开关进行通话。
[0051]
第一过滤部件1、第二过滤部件可以为过滤器，可以为类似口罩的过滤层。过滤器内设置两级过滤层，固定两级过滤层边缘并密封于病毒过滤器中，可以快速拆卸使用过的过滤层和更换新过滤层。过滤器用于过滤空气中固体颗粒、液体类气溶胶时，过滤层材料达到kn100要求，过滤器用于过滤空气中呼吸系统传染病病毒时，过滤层材料达到医用防护口罩(gb19083-2010)标准要求。第二级过滤层，是对第一级过滤层出现意外破损或泄漏的保护使用。
[0052]
本实用新型呼吸器，有效去除气体中的各种固体状颗粒污染物、液体状颗粒污染物、气体状空气污染物，可将受到雾霾、油烟、油雾、酸雾、增塑剂雾、voc、粉尘、花粉、沙尘暴和其它污染物污染的环境空气净化，再辅以湿度调节和生态级负离子发生，持续为佩戴者提供新鲜空气呼吸，具有广泛的应用性，适于除婴幼儿以外的全体人群使用。
[0053]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。