一種主動式輔助呼吸面罩的制作方法

本發明涉及呼吸裝置的設計領域，具體地說，涉及一種主動式輔助呼吸面罩。

背景技術：

近年來，在很多城市，霧霾問題已經成為縈繞在中國人生活中的一大噩夢，持續高發、頻發、連片、且越來越嚴重的霧霾,使城市空氣污染問題成為公眾最關心的問題之一，對人類健康造成巨大的影響。

目前應對霧霾最常用的產品是各種形式的口罩，例如公布號為cn103976484a的專利文獻公開了一種防霧霾口罩，包括一口罩本體，在所述口罩本體兩端連接有扣耳帶，所述扣耳帶為具有一定拉伸長度的彈性帶，所述口罩本體內面與臉部相接觸區域設有用軟質材料制成的墊體，從而形成貼合區，該墊體具有一定弧度，根據人體臉部形狀特征進行設計，能夠緊密貼合在口鼻處，所述墊體與臉部相貼合的部位是根據臉部特征進行厚度設計，位于鼻孔兩側的區域較厚，能夠緊密貼合在面部，在所述口罩本體內面與鼻子相貼合的區域設有一支架，在支架上采用可拆卸的方式安裝有一過濾氣囊，用于對氣體進行過濾。

然而，無論何種類型的口罩，都是一種被動式過濾裝置，需要靠人體呼吸，由肺部驅動氣流進行過濾，因此無可避免地存在以下一些缺點：

1.呼吸阻力增加，呼出的濕氣和口氣難以排出，容易氣悶，潮濕，且味道難聞；

2.對于戶外運動愛好者，每分鐘需要呼吸的氣量大大增加，佩戴口罩無法滿足需求；

3.小孩和老人等本身肺活量不大的群體，佩戴口罩時氣悶現象更為嚴重；

4.口罩貼合臉部，對于都市白領等需要化妝的人群，口罩會使妝面污花；

5.口罩的材質大多為紡織面料，容易藏污納垢，無法重復使用。

技術實現要素：

本發明的目的為提供一種主動式輔助呼吸面罩，以提供更為清潔、舒適，并且應用范圍廣泛的產品，變被動式過濾為主動式氣流供給。

為了實現上述目的，本發明提供的主動式輔助呼吸面罩包括面罩，還包括與頭部或頸部固定的佩戴件，面罩安裝在佩戴件上；佩戴件內安裝有供氣組件，通過輸運管路將空氣輸送至所述面罩內；輸運管路的入口連通供氣組件的出口，出口連接三個送風通道，三個送風管道均固定在面罩之下或嵌于面罩的罩壁內。

上述技術方案中，空氣經過濾器過濾后成為潔凈的空氣，同時，通過供氣組件使外部空氣進入并過濾，潔凈空氣進入輸運管路，在輸運管路的末端出口設置三個送風通道將潔凈空氣送出供佩戴者呼吸。使用這種面罩，可以消除使用口罩時的氣悶、潮濕的呼吸體驗。

具體的方案為供氣組件包括風機及驅動所述風機運轉的電池；風機包括蝸殼、設置在蝸殼內的葉輪以及驅動葉輪轉動的電機；蝸殼的進風口處安裝有過濾片，輸運管路連接在所述蝸殼的出風口處。

經由電池供電，電機驅動葉輪運轉，從而帶動空氣流通，不需要由人體呼吸來驅動空氣流經過濾片，重復使用時只需定期更換濾片。

另一個具體的方案為第一送風通道的出口位于鼻子上部，第二送風通道的出口位于鼻子中部，第三送風通道的出口位于口唇部。

輸運管路通過精心設計，出口處的氣流通過交叉匯流，在口鼻區域產生穩定流場，杜絕大風、風沙等氣候影響，使呼吸體驗更為平穩舒適，從而達到更好的用戶體驗。

另一個具體的方案為輸運管路的管道內設有電加熱絲。電加熱絲通電加熱，與空氣接觸后可調節過濾后空氣的溫度，有助于用戶適應北方冬季氣候寒冷的環境。

另一個具體的方案為輸運管路包括由粗管和細管組成的伸縮式套管，粗管與細管過渡配合。采用套管的形式實現伸縮，結構簡單，同時將粗管與細管過渡配合，不易掉落。

進一步具體的方案為粗管的入口連通供氣組件的出口，粗管靠近入口的管內套設有蜂窩狀的儲液套筒，粗管的管壁上開設有對儲液套筒進行灌液的開口。儲液套筒的筒壁為蜂窩狀，沖水后可以將液滴儲存在套筒中，隨氣流揮發，以調節過濾后空氣的濕度，有助于用戶適應北方冬季氣候干燥的環境。哮喘及呼吸道疾病的用戶避免干冷空氣的刺激，還可緩解空鼻癥患者的癥狀。

另一個具體的方案為面罩采用塑料制成，其上邊沿設有與人臉部貼合的密封條；佩戴件采用柔性硅膠制成。面罩使用輕質塑料并且與臉部保持一定的距離，可以避免口罩上的織布污染，面罩的上邊沿設置密封條可以起到支撐作用，同時還能阻擋氣流往上，以防佩戴眼鏡的用戶發生眼鏡起霧影響視野的現象。

另一個具體的方案為面罩的兩側設有掛耳或與耳朵配合的鏡架。設置掛耳或鏡架可以將面罩獨立固定在臉部，適合戶外運動愛好者，使面罩在進行運動時不易掉落。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

(1)可充電的日常佩戴式呼吸面罩，可替代口罩作為過濾空氣、防止霧霾進入鼻腔與肺部的產品。

(2)使用這種面罩，不再需要由人體呼吸來驅動空氣流經過濾片，可以消除使用口罩時的氣悶、潮濕的呼吸體驗；面罩使用輕質塑料，和臉部保持一定的距離，可以避免口罩上的織布污染，重復使用時只需定期更換濾片；輸運管路通過精心設計，出口處的氣流通過交叉匯流，在口鼻區域產生穩定舒適的流場，杜絕大風、風沙等氣候影響，使呼吸體驗更為平穩舒適，從而達到更好的用戶體驗。

(3)只需要一個風機驅動，結合人體工效學原理和局部流場設計，通過優化氣流組織，使吸入空氣都已完成過濾，呼氣無阻礙。

附圖說明

圖1為本發明實施例與人臉結合的結構示意圖；

圖2為本發明實施例的過濾器的結構示意圖，其中，(a)為主視圖，(b)為右視圖；

圖3為本發明實施例的儲液套筒與輸運管的粗管配合的截面圖；

圖4為本發明實施例的儲液套筒制作過程及結構圖。

其中：1、電池；2、佩戴件；3、面罩；4、供氣組件；5、空氣加熱裝置；6、空氣加濕裝置；7、輸運管路；8、第一送風通道；9、第二送風通道；10、第三送風通道；11、進風口；12、葉輪；13、出口；14、過濾片；15、電機；16、蝸殼；17、儲液套筒。

具體實施方式

以下結合實施例及其附圖對本發明作進一步說明。

實施例

參見圖1，主動式輔助呼吸面罩包括面罩3、佩戴件2、供氣組件4及輸運管路7。其中，面罩3采用輕質塑料制成，面罩3的弧度與人臉弧度相似。佩戴件2采用柔性硅膠制成。供氣組件4及輸運管路7包裹于佩戴件2內，包括離心式迷你型的風機及驅動風機運轉的電池1。佩戴件2的表面設有對電池1進行充電的usb接口，電池1的電容量與風機匹配，確保常規模式下工作時間大于2小時。

參見圖2(a)與(b)，風機包括蝸殼16、設置在蝸殼16內的葉輪12以及驅動葉輪12轉動的迷你型的電機15，葉輪軸與電機15相連，由電池1驅動電機15，蝸殼15的進風口11處設有可拆卸的過濾片14，出風口13連接輸運管路7的進口，且出風口13的形狀可根據輸運管路7的形狀進行調整。過濾片14可根據需要選用不同的類型，也可隨時更換。通過調節葉輪12的轉速，可以控制面罩3內清潔空氣的流量，適應各種不同的使用情況。針對戶外運動者，調節葉輪轉速，使過濾空氣的氣流增大，以配合運動時的呼吸。

輸運管路7包括由粗管和細管組成的伸縮式套管，粗管與細管過渡配合，采用套管的形式實現伸縮，結構簡單，粗管的入口連通供氣組件的出口。參見圖3，粗管靠近入口的內管壁設有儲液套筒17，參見圖4，儲液套筒17由蜂窩狀結構卷制而成，同時，在粗管的管壁上開設有對儲液套筒17進行灌液的開口。儲液套筒的筒壁為蜂窩狀，可將儲液套筒整段取出來進行沖水，然后塞回去，也可從粗管的開口處進行灌水，沖水或灌水后可以將液滴儲存在套筒中，隨氣流揮發，以調節過濾后空氣的濕度，本實施例中，儲液套筒構成本實施例的空氣加濕裝置6，儲液套筒的長度可根據儲水量調整，當然，空氣加濕裝置6不僅限于采用本實施例的蜂窩狀儲液套筒，也可采用可吸水的硬質海綿套筒。

細管的出口連接三個送風通道，三個送風管道均固定在面罩3之下或嵌于面罩的罩壁內，結合流體力學和人體工效學的知識，第一送風管道8的出口位于鼻子上部，第二送風管道9的出口位于鼻子中部，第三送風管道10的出口位于口唇部。

在粗管的管道內設有空氣加熱裝置5，空氣加熱裝置5包括設置在輸運管路7內的小型電加熱絲，由電池1供電，加熱功率表可調。在寒冷干燥的季節，可打開加熱開關，調節空氣溫度。也可在粗管內放置香片或微型香囊，以實現氣味調節的功能。

面罩3的上邊沿設有密封條，與臉部貼合，起到支撐作用，同時還能阻擋氣流往上，以防佩戴眼鏡的用戶發生眼鏡起霧影響視野的現象。本實施例中，佩戴件2采用頭箍形式佩戴在頭頂，通過輸運管路7與佩戴件2連接，由于輸運管路7為伸縮軟管，其長度和角度均可調整，從而使面罩3能更好的適應面部輪廓。當然，也可將佩戴件2佩戴在頸部，此時，在面罩3的兩側設置獨立的掛耳或支撐架，用于將面罩2掛設或支撐在耳部。

在使用時，先確保電池1充滿足夠電量，安裝過濾片14，佩戴好佩戴件2，然后將面罩3調整到合適的角度，打開供氣組件4的開關，電機15開始運行，驅動外部空氣通過過濾片14，過濾成為清潔的空氣，再經由輸運管路7分流至三個送風通道，抵達面罩3下的口鼻部位，配合呼吸，在面罩3內部形成清潔空氣流場，使吸入體內的空氣保持潔凈。