CN105361287A - 一种热交换杀菌防尘口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换杀菌防尘口罩，其特征在于口罩的内外表面材料由抗菌材料或纺织物制成，内外层中间填充有以一定技术参数制备的泡沫金属。此泡沫金属特征为全通孔特性，具有高比表面积、低密度、具备一定抗菌功能及极好的蓄热能力。在口罩内部气体进入人体需经过过滤层过滤，可达到较好滤除空气中有害颗粒物功能。以上特点使得本发明可以在寒冷的冬季户外活动的人群，特别是哮喘患者和呼吸道疾病患者通过佩戴此口罩，提高吸入空气的温度，减少冷空气对呼吸道的不良刺激、降低空气中颗粒物危害、提高呼吸气体的湿度、杀灭呼吸气体中的病原微生物以达到保护使用者的目的。

Description

一种热交换杀菌防尘口罩

技术领域

本发明属于医学领域，特别涉及一种能进行热交换保暖同时过滤空气中有害物质的口罩。

技术背景

有很多人在冬季气候寒冷，空气干燥时出现鼻黏膜发痒、连续喷嚏、气喘不止等症状，不仅影响正常的生活质量，严重的情况甚至会危及生命。究其根源，主要是由于所谓“冷空气过敏”导致的，即冬季寒冷干燥的空气引起的过敏性鼻炎、过敏性哮喘的发作。人们在严寒中进行户外活动时，呼气时会带走体内的热量和水分，吸气时又吸入低温干燥的空气，若长时间在寒冷、干燥的空气中活动带来呼吸道的严重失温与脱水，这就是造成冷空气过敏的罪魁祸首。

在冬季，人们在外出时常常会戴上口罩用于过滤空气以及保持体温。然而目前的市售的口罩通常仅考虑了过滤空气污染物的功能，在保暖方面能够起到的作用非常有限，无法满足室外寒冷条件下的防寒保暖的需求。若设计一种口罩，在具备空气过滤功能的同时，其内部带有能够对使用者呼出空气中的热量和水分加以存储的装置用于对吸入的空气加热和加湿，则人们在冬季进行的室外活动时，鼻咽部受到的刺激将会明显降低，可避免过敏性鼻炎及过敏性哮喘的发作。因此亟待开发出一种既能够过滤空气中的污染物又能对呼吸的空气进行热量和水分交换的口罩。

发明内容

本发明是一种能够储存呼吸过程中散失热量与水分的特殊口罩，同时具备对空气中的污染物的过滤能力，其主要组成部件为口罩本体、热交换器、可更换过滤层及系带。

口罩本体为本发明的主体部分，一个典型的示例如图1所示。所述口罩本体部分的主要功能是为其他部分提供外壳支撑结构，同时具有保暖、美观的功能。所述口罩本体由内层与外层组合而成，外层与内层的外表面覆盖纺织面料。所述面料根据使用者的要求，可以是普通舒适的纺织面料，也可以是具有抗菌能力的特殊材料。所述外层内衬有不透气的塑壳材料，同时具有支撑作用。所述外层上设置有进气阀与出气阀。作为一种可选的实施方案，所述进气阀与出气阀位于左右两侧的脸颊部位。所述内层靠近口鼻位置设置有双向阀。所述出气阀与进气阀设置一个带夹层的内衬，内衬由透气无纺布材料构成，具有耐用、抗菌的优点。所述内衬用于安装可更换过滤层。

热交换器位于所述口罩本体内层与外层之间的空腔内部，其主要功能为调节使用者所呼吸空气的温度和湿度。所述热交换器可以储存佩戴者呼出空气中的热量与水分，并利用热交换原理对使用者吸入的空气加温加湿。所述热交换器由具有一定厚度的一体成型的泡沫金属构成。泡沫金属具有多种优越的性能特点，本发明利用其质量轻、比表面积大的特点，利用开孔结构的泡沫金属制作的冷热交换器，具备良好的热交换及保温保湿能力。所述泡沫金属材料根据不同的产品设计要求可选用铜、铝、铁、镍等金属或金属的合金。作为可选的方案，采用铝材质制作的泡沫金属材料的比热容较高，可以实现更好的储热效果；选择铜材质制作的泡沫金属材料可以提高产品的抗菌性能。所述热交换器具有空气通道与双向阀、进气阀与出气阀连通。

考虑到冬季的气候条件对污染物的扩散不利，易出现雾霾天气等对使用者不利的空气环境，所述进气阀与出气阀内衬设置有可更换过滤层作为空气过滤装置。所述过滤层由低空气阻力的滤材组成，用于过滤空气中的有害颗粒物。所述过滤根据使用者的不同需求，可以是普通过滤材料，也可以是达到N95或N99过滤标准的滤材。使用者可以定期更换过滤层以保证其性能与卫生。

系带为固定口罩的装置。作为可选的实施方案，系带可以是尼龙、涤纶、皮质、棉质或类似材质。所述系带具有使用者可以根据实际佩戴情况调节长短的装置。

附图说明

图1热交换杀菌防尘口罩外形示意图

图2热交换杀菌防尘口罩内部结构图

图3热交换杀菌防尘口罩内部结构剖面图

具体实施方式

图1A与图1B示意性地指出了本发明中的热交换杀菌防尘口罩的一种实施方案。其中图1A为本发明外侧外观示意图，图1B为本发明的内侧外观示意图。如图1A与图1B中所示，本发明所述的热交换杀菌防尘口罩由口罩本体101、位于口罩内部的热交换器102、系带103、双向阀104、进气阀105与出气阀106以及安装于进气阀105与出气阀106内侧的可更换过滤层107组成。

使用者在呼气时，呼出的热空气经双向阀104进入冷热交换器102，再通过所述出气阀106排出到大气中。上述过程中，热交换器102储存了使用者呼出空气中的热量与水分。使用者在吸气时，大气中的空气经进气阀105、热交换器102及双向阀104进入到佩戴者的口鼻中。上述过程中，热交换器102释放之前储存的热量与水分，实现对使用者所呼吸的空气进行无源加热加湿的目的。

图2示意性地指出了本发明中的热交换杀菌防尘口罩的内部结构。如图2中所示，本发明所述的热交换杀菌防尘口罩，可以将可更换过滤层201设置在进气阀205与出气阀206内衬位置。进气阀205、出气阀206与双向阀204之间的空气通道由热交换器202的泡沫金属材料填充。

图3示意性地指出了本发明中的热交换杀菌防尘口罩本体部分的内部结构剖面图，分别在xy与ab位置的垂直剖切。如图3中所示，所述口罩本体由外层301与内层304组成。外层301与内层304的外表面覆盖抗菌布料，外层301内衬有不透气塑壳层302。外层301与内层304之间的空腔内填充热交换器303的泡沫金属材料。内层靠近口鼻位置安装有双向阀305。进气阀307与出气阀308内衬双层无纺布构成的夹层306，用于放置及可更换滤层309。

Claims (6)

1.一种热交换杀菌防尘口罩，包括口罩本体与热交换器，其特征在于，热交换器置于口罩本体内部。

2.按权利要求1所述的口罩本体由内层和外层构成，其特征在于，所述内层和外层之间有一空腔，在空腔内设置有可进行热量和湿度交换的热交换器，所述内层上靠近口鼻部位设有双向阀，所述外层上设置有进气阀与出气阀，另在热交换器与进气阀之间设置有过滤层。

3.按权利要求1所述的一种热交换杀菌防尘口罩，其特征在于，所述热交换器为泡沫金属，所述泡沫金属为具有高比表面积，低密度以及全通孔特性的通孔泡沫金属材料。

4.按权利要求3所述的泡沫金属，其特征在于，泡沫金属的通孔率可以为30％～98％，乃至全通，所述通孔孔径可以为0.1mm～2mm，所述泡沫金属的比表面积可以为2000m²/m³～10000m²/m³，所述泡沫金属的材质可以是铜、铝、铁、镍等金属或金属的合金。

5.按权利要求2所述的过滤层，其特征在于所述过滤层由可替换的静电过滤材料构成，所述过滤层根据使用者的不同需求，可以是普通过滤材料，也可以是达到N95或N99过滤标准的滤材。

6.按权利要求2所述的口罩本体，其内层与外层表面根据使用者的需求不同，可以是普通舒适的纺织面料，也可以是具有抗菌能力的特殊材料。