一種動力呼吸頭盔的制作方法
【專利摘要】本發明屬于頭盔技術領域，具體涉及一種動力呼吸頭盔，包括頭盔體，頭盔體設有套脖口，套脖口上設有松緊帶，松緊帶能與佩戴者的脖子無縫貼合，在松緊帶與佩戴者的脖子無縫貼合后頭盔體的內部形成密封的空腔，頭盔體的前面嵌設有透明鏡片，頭盔體上在透明鏡片的下方設有進氣閥和出氣閥，進氣閥設有風機，頭盔體上還設有第一傳感器、控制器、麥克和聽筒，所述風機、第一傳感器、麥克和聽筒分別與控制器連接，頭盔體上還設有電源，控制器和出氣閥分別與電源相連，控制器和一個無線接收器無線連接，無線接收器為獨立于頭盔體之外的移動式無線接收器。本發明所述頭盔能保證佩戴者隨時自如吸入清潔新鮮空氣，顯著提高了安全性及舒適性。
【專利說明】
一種動力呼吸頭盔
技術領域
[0001 ]本發明屬于頭盔技術領域，具體涉及一種動力呼吸頭盔。
【背景技術】
[0002]在摩托車或電動自行車等的行駛過程中，為保證行車安全，駕駛人員需佩戴頭盔；人們做戶外極限運動時，為了保證人員的安全也需要佩戴安全頭盔，在建筑施工現場，現場作業人員也需要佩戴安全頭盔。頭盔在保護人員安全的同時也帶來了人員呼吸困難的問題，傳統頭盔為了解決這一問題，在頭盔呼吸位置增加了呼吸孔，但是當周圍環境空氣污染嚴重時，被污染的空氣直接影響到人員健康；當增加了自吸過濾裝置后，解決了污染空氣對人員健康的危害，但是存在安全性、粉塵過濾效率與舒適性的矛盾，也就是過濾效率較高、防塵性能好的過濾裝置，其氣阻一般都較大，人員呼吸時的舒適性較差;而過濾效率較低、防塵性能較差的過濾裝置，其氣阻一般都較小，人員呼吸時的舒適性相對較好。即使是過濾性能相同的過濾裝置，其舒適性還與使用者的生理代謝水平相關。如使用者處于低勞動強度或體力強度時，頭盔的舒適性還容易保證。一旦使用者處于高勞動強度或體力強度時，由于生理代謝水平較高，呼吸量迅速增大，此時頭盔的舒適性就難以保證。尤其戶外極限運動人員在高強度的運動條件下，其生理代謝水平就會迅速升高，需要呼吸大量新鮮空氣才能滿足其身體的代謝需要，頭盔的舒適性也會迅速惡化。此時，佩帶頭盔對使用者來說呼吸是非常困難，這時不少使用者就不會選擇佩戴帶有過濾裝置的頭盔，人體呼吸系統直接暴露在被污染的空氣環境中，這就給喜愛戶外運動人員增加了很大的健康隱患。因此研發能夠同時滿足人體安全性和舒適性的新型頭盔，對于保護戶外運動愛好人員或建筑施工作業人員的身體健康，具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能保證佩戴者隨時自如吸入清潔新鮮空氣，且能夠同時兼顧安全性、舒適性的動力呼吸頭盔。
[0004]本發明解決問題的技術方案是:一種動力呼吸頭盔，包括頭盔體，所述頭盔體設有套脖口，所述套脖口上設有松緊帶，所述松緊帶能與佩戴者的脖子無縫貼合，在所述松緊帶與佩戴者的脖子無縫貼合后所述頭盔體的內部形成密封的空腔，所述頭盔體的前面嵌設有透明鏡片，所述頭盔體上在透明鏡片的下方設有進氣閥和出氣閥，所述進氣閥設有風機，所述頭盔體上還設有第一傳感器、控制器、麥克和聽筒，所述風機、第一傳感器、麥克和聽筒分別與控制器連接，所述頭盔體上還設有電源，所述控制器和出氣閥分別與電源相連，所述控制器和一個無線接收器無線連接，所述無線接收器為獨立于頭盔體之外的移動式便攜無線接收器。
[0005]進一步地，所述頭盔體在進氣閥的外側設有過濾層。
[0006]進一步地，所述過濾層為拆卸式濾材層。
[0007]進一步地，所述過濾層設有第二傳感器，所述第二傳感器包括PM2.5 (大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物)顆粒濃度檢測模塊，所述第二傳感器連接有濾材更換提示燈，所述濾材更換提示燈設置在頭盔體的表面，當所述第二傳感器檢測的PM2.5顆粒濃度超過設定值時，濾材更換提示燈變亮，用于提示佩戴者更換拆卸式濾材層。
[0008]進一步地，所述電源為光伏電源，實現了節能高效的目的。
[0009]進一步地，所述控制器包括參數比較模塊和無線發射模塊;所述參數比較模塊用于比較第一傳感器的檢測值與控制器的設定值;所述控制器能根據參數比較模塊的比較結果控制風機的停止和啟動;所述無線發射模塊用于將控制器的數據發送至無線接收器。
[0010]優選地，所述控制器的設定值能夠調節。
[0011]進一步地，所述控制器中還設有音量調節模塊，所述音量調節模塊分別與麥克和聽筒連接，麥克和聽筒用于實現兩個頭盔的無線對講。
[0012]進一步地，所述第一傳感器包括:
[0013]用于檢測空腔內的壓力或檢測空腔內的氣體與頭盔體外的空氣的壓差的壓力檢測模塊；
[0014]用于檢測空腔內的濕度和頭盔體外的濕度的濕度檢測模塊；
[0015]用于檢測進入空腔內的空氣流量的空氣流量檢測模塊；
[0016]用于檢測佩戴者的呼吸頻率的呼吸頻率檢測模塊；
[0017]所述壓力檢測模塊、濕度檢測模塊、空氣流量檢測模塊、呼吸頻率檢測模塊分別與控制器相連。
[0018]優選地，所述第一傳感器能夠直接測量被測參數，也能夠間接測量被測參數，比如，能夠直接測空氣的流量，也能夠通過測量進氣閥的開度大小，來間接反映進氣量的多少;能夠直接測量空腔與外界的壓力差，也能夠通過測量出氣閥的開度來間接反映內外的壓力差。
[0019]進一步地，所述頭盔體的頂部設有探照燈，所述探照燈與電源相連。
[0020]優選地，當所述壓力檢測模塊為用于檢測空腔內的壓力時，所述控制器通過參數比較模塊將空腔內的壓力值和壓力設定值相比較，所述壓力設定值等于標準大氣壓值，即101.325kPa;當所述空腔內的壓力值小于壓力設定值時，所述控制器控制風機啟動，所述空腔內的壓力值越低，所述風機的轉速越快;當所述空腔內的壓力值大于壓力設定值時，所述控制器控制風機停止。
[0021]優選地，當所述壓力檢測模塊為用于檢測空腔內的氣體與頭盔體外的空氣的壓差時，所述控制器通過參數比較模塊將第一傳感器檢測的壓差值和壓差設定值相比較，所述壓差設定值為零，當第一傳感器檢測的壓差值小于壓差設定值時，所述控制器控制風機停止;當第一傳感器檢測的壓差值大于壓差設定值時，所述控制器控制風機啟動。
[0022]優選地，所述控制器通過參數比較模塊將第一傳感器檢測到的空腔內的濕度、頭盔體外的濕度、濕度設定值分別相互進行比較，所述濕度設定值為相對濕度50%，當第一傳感器檢測到的空腔內的濕度與頭盔體外的濕度相同時，所述控制器控制風機停止；當第一傳感器檢測到的空腔內的濕度與頭盔體外的濕度不同，且頭盔體外的濕度大于濕度設定值，空腔內的濕度小于濕度設定值時，所述控制器控制風機啟動；當第一傳感器檢測到的空腔內的濕度與頭盔體外的濕度不同，且頭盔體外的濕度小于濕度設定值，空腔內的濕度大于濕度設定值時，所述控制器也控制風機啟動;所述空腔內的濕度與頭盔體外的濕度的差值越大，所述風機轉的越快，同時出氣閥控制空腔內的壓力值不升高。
[0023]進一步地，所述無線接收器設有相互連接的圖像顯示模塊和有聲報告模塊，通過圖像顯示模塊和有聲報告模塊將第一傳感器測得的結果呈現或播報給佩戴者。
[0024]優選地，所述控制器控制頭盔體內保持為微正壓狀態，即使有微小密封不嚴處，夕卜界空氣也不會通過這些密封不嚴處進入空腔內。
[0025]優選地，所述控制器還設有基于第一傳感器的數據來記錄頭盔佩戴時間的計時模塊。
[0026]本發明的有益效果為:
[0027]1.本發明通過控制器、第一傳感器、第二傳感器、風機的設置，在保證高效精確的過濾效果的同時，顯著提高了頭盔的佩戴舒適性；
[0028]2.通過設置無線接收器，使頭盔佩戴者能夠及時掌握頭盔的使用狀態，尤其是第一傳感器、第二傳感器的設置，使得佩戴者能夠及時了解過濾效果及周圍環境的空氣質量狀況，并自行掌握濾材的更換頻率；
[0029]3.本發明設置精準，結構緊湊，通過光伏電源等的設置，顯著降低了使用成本。
【附圖說明】
[°03°]圖1是本發明所述動力呼吸頭藍的結構示意圖。
[0031 ] 圖中:1-頭盔體，2-套脖口，3-透明鏡片，4-進氣閥，5-出氣閥，6-風機，7-第一傳感器，8-控制器，9-麥克，10-聽筒，11-電源，12-無線接收器，13-過濾層。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步的說明。
[0033]如圖1所示，一種動力呼吸頭盔，包括頭盔體I，所述頭盔體I設有套脖口2，所述套脖口 2上設有松緊帶(圖中未示)，所述松緊帶能與佩戴者的脖子無縫貼合，在所述松緊帶與佩戴者的脖子無縫貼合后所述頭盔體I的內部形成密封的空腔，所述頭盔體I的前面嵌設有透明鏡片3，所述頭盔體I上在透明鏡片3的下方設有進氣閥4和出氣閥5，所述進氣閥4設有風機6，所述頭盔體I上還設有第一傳感器7、控制器8、麥克9和聽筒10，所述風機6、第一傳感器7、麥克9和聽筒10分別與控制器8連接，所述頭盔體I上還設有電源11，所述控制器8和出氣閥5分別與電源11相連，所述控制器8和一個無線接收器12無線連接，所述無線接收器12為獨立于頭盔體I之外的移動式便攜無線接收器。
[0034]所述頭盔體I在進氣閥4的外側設有過濾層13。
[0035]所述過濾層13為拆卸式濾材層。
[0036]所述過濾層13設有第二傳感器(圖中未示)，所述第二傳感器包括PM2.5顆粒濃度檢測模塊，所述第二傳感器連接有濾材更換提示燈(圖中未示)，所述濾材更換提示燈設置在頭盔體I的表面，當所述第二傳感器檢測的PM2.5顆粒濃度超過設定值時，濾材更換提示燈變亮，用于提示佩戴者更換拆卸式濾材層。
[0037]所述電源11為光伏電源，實現了節能高效的目的。
[0038]所述控制器8包括參數比較模塊和無線發射模塊;所述參數比較模塊用于比較第一傳感器7的檢測值與控制器8的設定值;所述控制器8能根據參數比較模塊的比較結果控制風機6的停止和啟動;所述無線發射模塊用于將控制器8的數據發送至無線接收器12。
[0039]所述控制器8的設定值能夠調節。
[0040]所述控制器8中還設有音量調節模塊，所述音量調節模塊分別與麥克9和聽筒10連接，麥克9和聽筒10用于實現兩個頭盔的無線對講。
[0041]所述第一傳感器7包括:
[0042]用于檢測空腔內的壓力或檢測空腔內的氣體與頭盔體I外的空氣的壓差的壓力檢測模塊；
[0043]用于檢測空腔內的濕度和頭盔體I外的濕度的濕度檢測模塊；
[0044]用于檢測進入空腔內的空氣流量的空氣流量檢測模塊；
[0045]用于檢測佩戴者的呼吸頻率的呼吸頻率檢測模塊；
[0046]所述壓力檢測模塊、濕度檢測模塊、空氣流量檢測模塊、呼吸頻率檢測模塊分別與控制器8相連。
[0047]所述第一傳感器7能夠直接測量被測參數，也能夠間接測量被測參數，比如，能夠直接測空氣的流量，也能夠通過測量進氣閥4的開度大小，來間接反映進氣量的多少;能夠直接測量空腔與外界的壓力差，也能夠通過測量出氣閥5的開度來間接反映內外的壓力差。
[0048]所述頭盔體I的頂部設有探照燈(圖中未示)，所述探照燈與電源11相連。
[0049]當所述壓力檢測模塊為用于檢測空腔內的壓力時，所述控制器8通過參數比較模塊將空腔內的壓力值和壓力設定值相比較，所述壓力設定值等于標準大氣壓值，即101.325kPa;當所述空腔內的壓力值小于壓力設定值時，所述控制器8控制風機6啟動，所述空腔內的壓力值越低，所述風機6的轉速越快；當所述空腔內的壓力值大于壓力設定值時，所述控制器8控制風機6停止。
[0050]當所述壓力檢測模塊為用于檢測空腔內的氣體與頭盔體I外的空氣的壓差時，所述控制器8通過參數比較模塊將第一傳感器7檢測的壓差值和壓差設定值相比較，所述壓差設定值為零，當第一傳感器7檢測的壓差值小于壓差設定值時，所述控制器8控制風機6停止;當第一傳感器7檢測的壓差值大于壓差設定值時，所述控制器8控制風機6啟動。
[0051]所述控制器8通過參數比較模塊將第一傳感器7檢測到的空腔內的濕度、頭盔體I外的濕度、濕度設定值分別相互進行比較，所述濕度設定值為相對濕度50%，當第一傳感器7檢測到的空腔內的濕度與頭盔體I外的濕度相同時，所述控制器8控制風機6停止；當第一傳感器7檢測到的空腔內的濕度與頭盔體I外的濕度不同，且頭盔體I外的濕度大于濕度設定值，空腔內的濕度小于濕度設定值時，所述控制器8控制風機6啟動；當第一傳感器7檢測到的空腔內的濕度與頭盔體I外的濕度不同，且頭盔體I外的濕度小于濕度設定值，空腔內的濕度大于濕度設定值時，所述控制器8也控制風機6啟動;所述空腔內的濕度與頭盔體I夕卜的濕度的差值越大，所述風機6轉的越快，同時出氣閥5控制空腔內的壓力值不升高。
[0052]所述無線接收器12設有相互連接的圖像顯示模塊和有聲報告模塊。
[0053]所述控制器8控制頭盔體I內保持為微正壓狀態，即使有微小密封不嚴處，外界空氣也不會通過這些密封不嚴處進入空腔內。
[0054]所述控制器8還設有基于第一傳感器7的數據來記錄頭盔佩戴時間的計時模塊。
[0055]本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明實質內容的情況下，本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種動力呼吸頭盔，包括頭盔體，其特征在于，所述頭盔體設有套脖口，所述套脖口上設有松緊帶，所述松緊帶能與佩戴者的脖子無縫貼合，在所述松緊帶與佩戴者的脖子無縫貼合后所述頭盔體的內部形成密封的空腔，所述頭盔體的前面嵌設有透明鏡片，所述頭盔體上在透明鏡片的下方設有進氣閥和出氣閥，所述進氣閥設有風機，所述頭盔體上還設有第一傳感器、控制器、麥克和聽筒，所述風機、第一傳感器、麥克和聽筒分別與控制器連接，所述頭盔體上還設有電源，所述控制器和出氣閥分別與電源相連，所述控制器和一個無線接收器無線連接，所述無線接收器為獨立于頭盔體之外的移動式無線接收器。2.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述頭盔體在進氣閥的外側設有過濾層。3.根據權利要求2所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述過濾層為拆卸式濾材層。4.根據權利要求3所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述過濾層設有第二傳感器，所述第二傳感器包括PM2.5顆粒濃度檢測模塊，所述第二傳感器連接有濾材更換提示燈，所述濾材更換提示燈設置在頭盔體的表面。5.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述電源為光伏電源。6.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述控制器包括參數比較模塊和無線發射模塊;所述參數比較模塊用于比較第一傳感器的檢測值與控制器的設定值;所述控制器能根據參數比較模塊的比較結果控制風機的停止和啟動;所述無線發射模塊用于將控制器的數據發送至無線接收器。7.根據權利要求6所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述控制器中還設有音量調節模塊，所述音量調節模塊分別與麥克和聽筒連接。8.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述第一傳感器包括: 用于檢測空腔內的壓力或檢測空腔內的氣體與頭盔體外的空氣的壓差的壓力檢測模塊； 用于檢測空腔內的濕度和頭盔體外的濕度的濕度檢測模塊； 用于檢測進入空腔內的空氣流量的空氣流量檢測模塊； 用于檢測佩戴者的呼吸頻率的呼吸頻率檢測模塊； 所述壓力檢測模塊、濕度檢測模塊、空氣流量檢測模塊、呼吸頻率檢測模塊分別與控制器相連。9.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述頭盔體的頂部設有探照燈，所述探照燈與電源相連。10.根據權利要求1所述的動力呼吸頭盔，其特征在于，所述無線接收器設有相互連接的圖像顯示模塊和有聲報告模塊。
【文檔編號】A42B3/04GK105901819SQ201610438826
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】石洪起, 徐興強, 宋超
【申請人】北京華創礦安科技有限公司