专利名称：组合式送气防尘口罩的制作方法
技术领域：
组合式送气防尘口罩，是一种涉及吸入器和保护呼吸的过滤器技术，本发明属于呼吸装置技术领域。
众所周知，煤矿、冶金、选矿、水泥、工程隧道、玻璃、耐火材料、塑料、制药、陶瓷、土建、制砖、筑路、铸造清砂、粮食加工各生产环节的生产条件不同，产生粉尘的多少也不一样，不论何种粉尘都会给人们带来危害，尤其是吸入肺部的细微尘粒，对人体危害最大，它能导致尘肺的发生。目前，粉尘危害的生产环境多采用综合措施治理粉尘，如煤层注水、喷雾洒水、干式或湿式过滤除尘、机械化开采等都是行之有效的防治粉尘危害的措施，近年来国内粉尘合格率有所提高，但对微细粉尘的捕集效率却不高，粉尘仍然严重地威协着生产工人的身体健康并没有根本解决。为使生产环境中所含的粉尘浓度达到国家规定的卫生标准以下，保证工人的身体健康，加强对接触粉尘作业人员的个体防护，是防止粉尘危害的最后一道重要环节。国内外设计制造了许多个体防尘器具，如煤矿引进英国专利技术的BY系列产品，及本发明人的《医疗和防尘过滤式富氧组合呼吸装置》(专利号87202559.4)等。但是，现有的英国BY防尘安全帽和防尘口罩皆存在下列缺陷和不足，即过滤器安装在安全帽内重量超过1公斤，佩戴者头部负重大；微电机和风扇产生的噪声直接作用于头部和听觉器官；面罩对视野有一定影响；橡胶口罩戴在面部不仅影响美观还给使用者带来心理上的恐惧感；过滤器与面罩的连接器蛇形管笨重妨碍工人的劳动操作；煤矿工人要分别佩戴过滤器和矿煤蓄电池，负重大且累赘。由于存在上述缺点和不足，作为企业安全措施之一的个体防尘口罩至今未能推广和普及。
本发明针对防尘口罩存在的上述缺点和不足，采用特制的呼吸贮气囊内藏于马甲式工作服内代替连接于口罩和过滤器的蛇形输气管；采用活瓣式塑料透明口罩代替现行的口罩和面罩，并在口罩与面部接触的周边敷以塑料泡沫或硅橡胶减少、对面部皮肤的刺激和加强防尘的气密性；将矿灯蓄电池和过滤器二者置于一个组合体内，结构设计合理，用高效、长寿的全密封免维护蓄电池代替原矿灯电池和过滤器电池。组合成一种新的送气式防尘口罩。
本发明的第一个目的是，提供一种口罩与内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊连接的新式吸入器具，可供防尘和吸氧的通用器具；本发明的第二个目的是，提供一种内置高能、长效的蓄电池与过滤器的组合体，蓄电池可同时供矿灯和过滤器风机工作，体积小，重量轻、多功能的组合器；本发明的第三个目的是，提供一种活瓣式透明塑料口罩周边敷以泡沫塑料或硅橡胶，可防止与皮肤长时间接触产生不良刺激和过敏反应，及防止外界粉尘逸入口罩内；本发明追求的第四个目的是，将内藏呼吸贮气囊的马甲式工作服制成不同颜色，可作为矿井下区别不同工种和安全管理的标志，便于生产管理和劳动安全保护。
本发明的工作原理和组合结构是，按动阻尘过滤器的风机开关蓄电池电源驱动防爆微电机带动风叶转动，带有粉尘空气被吸进过滤器透过过滤架内的滤膜粉尘被阻使空气净化，净化空气被送入呼及贮气囊的进气管后气流沿出气端管口通过输气连接管至活瓣口罩的进气口，净化空气以正压送气大于吸入者每分钟通气量的2倍以上通过活瓣口罩的吸气单向阀门至口罩内，呼气时吸气活瓣关闭，气体从口罩两侧的呼气单向阀门排入外界，防止外界粉尘进入鼻和口腔。活瓣口罩和呼吸贮气囊还可与氧气源连接进行吸氧治疗，是个体防尘和医疗吸氧的通用器具。本发明的组合结构由活瓣口罩、输气连接管、呼吸贮气囊、阻尘过滤器、马甲式工作服、蓄电池及矿灯组成，通过以下连接来实现。为了加深对本发明的理解，现根据附图对发明加以说明。
图1是组合式送气防尘口罩的总体结构示意图。活瓣口罩1，通过输气连接管2与内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊3的出气端管口4连接，呼吸贮气囊的进气端管口5与阻尘过滤器6内的净化出气管口7套接，当按动风机开关8使连接微电机9和按动矿灯开关10使连接矿灯电源11的蓄电池12的电源接通，微电机带动风机13的叶轮转动和矿灯点亮，带有粉尘的空气被吸入过滤器底部的插入式过滤框架14内经滤膜15过滤，粉尘被阻留而使空气净化供佩戴者呼吸，活瓣口罩与呼吸贮气囊构成单独吸入器，还可作为医疗和保健通用的吸氧口罩。
图2是活瓣口罩，采用无毒聚氯乙烯加香料和着色剂模压注塑而成，仿鼻、口部脸形的透明的塑料吸入口罩。活瓣口罩从上至下呈隆起的金字塔形，上端为宽2厘米深1厘米的凹口与鼻颊部吻合，外面用一金属固定夹16牢固。鼻部隆起处似假鼻子，其鼻尖部与口罩边缘深6厘米，在鼻部形成一定的空腔便于气流进出，鼻部隆突下方为一垂直的进气园管17，可插入带有单向进气阀门的套管18，进气阀门套管的上部进气孔的十字园心为伞形固定栓，用以固定纯乳胶材质的膜片，下部与可曲屈的蛇形输气连接管套接。在口罩的口唇部外侧两边各开设一个直径2厘米、中间有6个直径3毫米的通气孔的单向出气园形阀门19，阀门座高出3毫米，外径有螺丝扣，中间为阀门的固定栓与阀门座等高，阀门座外盖内有螺丝扣可与阀门座旋紧，防止阀门座外盖与底之间纯乳胶材质的膜脱落。活瓣口罩与面部接触的周边敷以泡沫塑料或喷涂薄层硅橡胶20，保证有良好的气密性和对面部皮肤无刺激性和过敏反应，使佩戴者有舒适感。口罩周边有四个对称的固定扣眼21，用于穿松紧带22牢固佩戴者面部。
图3是内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊。呼吸贮气囊是由聚乙烯吹塑制成，为一长30～35厘米，宽18～20厘米，高2厘米的有一定曲度的中空气囊，壁厚1毫米，周边和中间有3条宽10毫米加强筋，可承受一定的压力和拉力，呼吸贮气囊上端中央有一园形出气管口4，内径1.8厘米，外径2厘米，螺丝扣与输气蛇形管连接，呼吸贮气囊下端中央有一进气管口5，长3厘米，内、外径与上端出气管口相同，通过螺丝扣与阻尘过滤器的出气口或氧气源的输氧管口相连。呼吸贮气囊外形呈扁平椭园形，内弓，向内弯曲弧度横向15°度，纵向为9°度。气囊外侧四边有8个供栓系绳带的扣眼23，用以固定在马甲式工作服内。呼吸气囊的容积为0.9升，内壁光洁，对气流不产生阻力。
活瓣口罩与呼吸贮气囊构成一个吸入器单元，与阻尘过滤器连接成为组合式送气防尘口罩，与氧气源连接可直接供医疗和保健吸氧的吸入器，因此由活瓣口罩和呼吸贮气囊组成的吸入器是防尘口罩和吸氧口罩的通用吸入器。一般氧治疗应用极广，几乎所有的临床医学实践都将氧治疗作为常规或特殊治疗的方法。因此给氧工具的生产和开发，是实现氧治疗的关键。本发明的活瓣口罩和内藏式呼吸贮气囊用于吸氧治疗，适用于多数脸型病人，活瓣灵活、呼吸死腔小，出入气通畅，尤其是口罩周边敷以泡沫塑料或喷涂薄层硅橡胶对面部皮肤不产生刺激和过敏反应。内藏式呼吸贮气囊取代附在口罩下面的储气袋和粗大的蛇形管，为诊疗和吸氧病员带来方便。
内藏呼吸贮气囊的马甲式工作服采用耐磨和防水的尼龙棉纤维布制作，柔软耐用，布料作防水处理。马甲式工作服的试样为西服背心式，前开襟为尼龙拉锁加暗扣，左上衣兜为一暗袋，向内斜开口长8厘米，可存放口罩 开口处以尼龙拉锁锁闭。两肩部加补肩章带，用金属暗扣开启，用以固定组合器的背带。马甲式工作服的颜色根据劳动安全标志可以做成多种颜色，采掘工和井下运输工为兰色马甲式工作服，安检工为黄色马甲式工作服，救护和抢险工为红色马甲式工作服，矿上的工种个体防尘马甲式工作服可用桔红色，便于区别和管理。马甲式工作服左上衣兜的上方印有绿色的劳动安全卫生标志，大小为50×50毫米的白色底上印有由半个齿轮和半个麦穗组成的园内中央一十字，为红十字卫生标志，表示佩戴有个体送气防尘口罩。
图4是组合器，内置蓄电池和阻尘过滤器，外壳为ABS工程塑料模压制成，耐压在6公斤／平方厘米，外形尺寸长、宽、高为120×60×160毫米。蓄电池为完全密封结构，免维护，不需加液，任何方向放置不漏液，浅充放电循环超过1000次，内阻小，适合高倍率放电，比能量高，耐震动。额定电压4伏，额定容量10安时，可同时供矿灯点亮16小时和微电机累计工作8小时以上。蓄电池为铠甲式正极板24，涂膏式负极板25，微孔塑料隔板和玻璃丝隔板26，整个蓄电池槽与组合器外壳为一体由A－BS工程塑料制成，与过滤器完全隔开。蓄电池阻流电阻值0.56±5％欧姆，功率大于26瓦，插座间短路电流不大于7安培，为防爆蓄电池。
阻尘过滤器由微型电机9带动风机13和过滤框架14内的滤膜15组成，微型风机抽取含尘空气，经过定型的尼龙超细纤维布高效过滤，阻尘率达97％，阻力小于0.6毫米水柱，将含尘空气净化，净化气流经过呼吸贮气囊送至透明的塑料活瓣口罩内，供佩戴者呼吸。抽气的风机是一个叶片直径46毫米的风扇，它靠20SYK02型防爆电机驱动，叶片、轮壳由塑料压制而成，转速大于1000转／分，外形直径20毫米，长30毫米，轴伸直径3毫米，长12毫米，寿命大于1000小时，过滤框架13为高强度塑料制成的中间呈十字的吸气孔长118毫米、宽58毫米、高10毫米的框架，与聚乙烯塑料制成的栅栏式滤盖以折页轴合成为插入式滤架，中间可夹置滤膜。过滤框架下面有两条滑轨，插入组合器下端的滤架插入口27内的滑槽，使过滤框架严密地嵌入固定在过滤器中，成为插入式过滤框架。插入式过滤框架使用方便，随时可更换滤膜，对防止粉尘逸入性能好。
本发明与现有技术相比的优点是1、本发明采用无毒聚氯乙烯制成透明的视野不受影响的感观良好的活瓣口罩为个体防尘吸入器，重量轻、适用于大多数佩戴者脸型、呼吸活瓣灵活、口罩死腔小、出入气孔通畅。口罩周边与面部皮肤接触处敷以塑料泡沫或喷涂硅橡胶薄膜，长时间佩戴不刺激皮肤和不产生过敏反应，尤其是气密性好具有防止外界粉尘逸入的性能。
2、本发明采用内藏于马甲式工作服的聚乙烯塑料制成的呼吸贮气囊，取代成为佩戴者累赘的现有的悬在口罩下方的蛇形送风管和储气袋，提供了一种新颖、轻巧、方便劳动和操作的与马甲式工作服为一体的呼吸贮气囊。
3、本发明将电源的蓄电池与阻尘过滤器置于一个高强度的塑料壳体内，实现组合器具有供电和滤尘的两种功能，克服了当前煤矿工人要同时背矿灯用电源和防尘过滤装置两个壳体的重负和不便。
4、本发明的活瓣口罩和内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊连接构成一个独立的吸入器，与氧气源连接可作为吸氧口罩，与雾化吸入器连接，或与空气负离子发生器连接作为医疗和保健的吸入口罩，可广泛用于医疗和保健领域。
5、本发明采用马甲式或其他工作服内藏呼吸贮气囊，根据劳动安全卫生标志，工作服可采用不同的颜色制做，使煤矿或企业根据工作服颜色区别有无劳动安全卫生保护和识别从事的工种，便于管理。
图1、总体结构示意图1、活瓣口罩2、输气连接管3、呼吸贮气囊4、呼吸贮气囊出气端管口5、呼吸贮气囊进气端管口6、阻尘过滤器7、过滤器出气管口8、风机开关9、微电机10、矿灯开关11、矿灯电源插座12、蓄电池13、风机14、插入式过滤框架15、滤膜图2、活瓣口罩1、活瓣口罩2、输气连接套管16、固定鼻夹17、口罩进气园管18、单向进气阀门19、单向出气阀门20、泡沫塑料垫21、口罩固定扣眼22、固定系带图3、呼吸贮气囊4、呼吸贮气囊出气管口5、呼吸贮气囊进气管口23、呼吸贮气囊固定扣眼图4、组合器6、阻尘过滤器7、过滤器出气管口8、风机开关9微电机10、矿灯电源插座11矿灯开关12、蓄电池13、风机14、插入式过滤框架15、滤膜24、蓄电池正极板25、蓄电池负极板26、电池隔板27、过滤架插入口
权利要求1.一种用于个体劳动保护防止粉尘危害的组合式送气防尘口罩，它是由活瓣口罩、输气连接管、呼吸贮气囊、蓄电池、阻尘过滤器及马甲式工作服等组合来实现，其特征在于活瓣口罩1、通过输气连接管2与内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊3的出气端管口4连接，呼吸贮气囊的进气端管口5与阻尘过滤器6内的净化出气管口7套接，当按动风机开关8使连接微电机9和按动矿灯开关10使连接矿灯11的蓄电池12的电源接通，微电机带动风机13的叶轮转动和矿灯点亮，带有粉尘的空气被吸入过滤器底部的插入式过滤框架14内经滤膜15过滤，粉尘被阻留而使空气净化供佩戴者呼吸，活瓣口罩与呼吸贮气囊构成单独吸入器还可作为医疗和保健通用的吸氧口罩。
2.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的口罩由无毒聚氯乙烯模压制成的透明的活瓣口罩，与面部皮肤接触的周边敷以对皮肤无刺激性和防止外界粉尘逸入的泡沫塑料或喷涂薄层硅橡胶，口罩两侧的单向出气阀门活瓣有防止乳胶膜片脱落的通气盖紧固，口罩由两侧对称的四个扣眼穿系松紧带佩戴。
3.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊，呈扁平椭园形的向内弯曲的上下各有一个进出气管口的内壁光洁容积大于0.5升的聚乙烯塑料中空囊，呼吸贮气囊通过周边的8个系绳扣眼固定于马甲式工作服内，呼吸贮气囊前后外壁有3条宽10毫米园弧形可承受一定的压力和拉力的加强筋。
4.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的组合器长、宽、高为120×60×160毫米的内置可同时供微电机与矿灯电源的蓄电池和阻尘过滤器于一个由ABS工程塑料模压制成的壳体，中间蓄电池槽隔板与阻尘过滤器完全隔断，免维护，不需加液，任何方向放置不漏液，浅充放电循环大于1000次，内阻小，比能量高，耐震动的完全密封结构的蓄电池，额定电压4伏，额定容量10安时，可同时供矿灯点亮16小时和微电机累计工作8小时以上的功率大于26瓦，插座间短路电流不大于7安培的联接有限流电阻的防爆蓄电池。
5.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的组合器内置的阻尘过滤器由防爆微型电机连接风机和插入式过滤框架及滤膜组成，阻尘率达97％，阻力小于0.6毫米水柱，抽气的风机是靠20SYK02型微电机驱动转速大于1000转／分的叶片直径46毫米的风扇将含尘吸入插入式过滤框架透过滤膜使空气净化。
6.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的插入式过滤框架由高强度塑料制成的中间呈十字吸气孔长、宽、高为118×58×10毫米的框架，与聚乙烯塑料制成的栅栏式滤盖用折页轴合成为中间可固定滤膜，框架下面有两条可嵌入过滤器下面的插入口的滑槽内的滑轨，严密吻合防止外界粉尘逸入。
7.根据权利要求1所述的组合式送气防尘口罩其特征在于，所述的马甲式工作服根据劳动安全卫生标志可制成不同颜色的工作服表示工种特征，采掘和运输工可以是兰色，安检工为黄色，抢险和急救工为红色，矿上企业可以是桔红色，在左胸前衣袋上方印有劳动安全卫生标志，便于识别工种和劳动管理。
专利摘要组合式送气防尘口罩，属于呼吸装置技术领域。本装置通过透明塑料活瓣口罩连接内藏于马甲式工作服的呼吸贮气囊，由防爆蓄电池和阻尘过滤器于一体的组合器，微电机驱动风机将带有粉尘的空气抽吸进入阻尘过滤器经插入式过滤框架和滤膜粉尘被阻留，净化空气以大于吸入者每分钟通气量2倍以上的正压送气通过呼吸贮气囊至活瓣口罩内供佩戴者呼吸。用于劳动保护防止粉尘危害，活瓣口罩与呼吸贮气囊连接可作为新的医疗和保健的吸氧口罩。
文档编号A62B9/00GK2088435SQ91207010
公开日1991年11月13日 申请日期1991年5月6日 优先权日1991年5月6日
发明者董国臣 申请人:董国臣