CN111273461A

CN111273461A - 一种用于医用防护镜的除雾装置及医用防护镜

Info

Publication number: CN111273461A
Application number: CN202010220812.2A
Authority: CN
Inventors: 王洪亮; 杨晨; 王宜馨; 皮大伟; 谢伯元
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-06-12

Abstract

本发明属于医疗机械领域，具体涉及一种用于医用防护镜的除雾装置及医用防护镜。除雾装置包括底膜、石墨烯透明导电膜、覆盖膜、磁吸孔、防水圈、自由端、高温保护模块、电源连接线、紧固件)、USB电源接口、移动电源。底膜贴上石墨烯透明导电膜，石墨烯透明导电膜上有自由端，自由端上有磁吸孔，所述磁吸孔上焊接有防水圈，作为电极，石墨烯透明导电膜上有一层覆盖膜，所述高温保护模块与其中一个电极连接，与电源连接线，USB电源接口和移动电源构成一个完整的电路，所述紧固件用于固定电源连接线，防止误扯到电源线导致断电。本发明的医用防护镜除雾装置，除雾效率高、适配性高、安全可靠。

Description

一种用于医用防护镜的除雾装置及医用防护镜

技术领域

本发明属于医疗机械领域，具体涉及一种用于医用防护镜的除雾装置及医用防护镜。

背景技术

眼镜的起雾原理主要是由千较热的气体遇到较冷的镜片所产生的周围水蒸气的一液化所导致的，也称为冷凝现象。从原理角度来分析，起雾现象要满足如下的几个条件：一、镜片周围有水蒸气存在；二、镜片的温度与周围温度存在温度差，通常是温度低于环境温度，导致与镜片接触的水蒸气的蒸气压较低，从而产生凝结现象。通常采用的镜片除雾方式，主要有几种方式：(1)机械去除雾气：给防护镜加一个机械附件刮去水滴，但重量大，不现实；(2)破坏雾气形成的条件；a.减少温差：需要将眼镜放置在新的、可能起雾的环境一下，使镜片温度与环境温度达到一致或者高于空气的温度；b.完全避免蒸汽环境：即使有温差存在，屏住呼吸进入一个空气湿度为零的环境也不会起雾。(3)破坏镜片上水珠的形态，降低视力干扰；(4)电加热除雾方式：目前通常采用的是电阻丝加热技术，利用金属合金电阻丝、碳纤维、石墨纤维丝预先埋千镜框中，利用通电时产生的热量使镜片升温、使得镜片温度升高与周围温度快速达到一致，防止水分的凝结，使得已经凝结的水珠快速蒸发，从而达到防雾、除雾的效果。

从现有的医用防护镜技术来看，中国实用新型申请“一种医用防护眼镜”(申请号：CN201720044956.0，公开日：2017-10-27)，包括本体、挡板、镜框和玻璃镜片等，对于此类防护眼镜，目前广泛使用的是化学液体防雾方法，即喷上一层镜面涂层液体防雾剂。但是这种方法的防雾效果差，且持续时间较短。另外一种中国实用新型专利“一种防止头盔护目镜雾化的装置”(申请号： 201520672896.8，公开日：2015-08-31)，包括头盔，护目镜，通过护目镜内设置电阻丝加热以实现除雾的效果。

综上所述，目前医用防护镜除雾存在的主要问题有：(1)普通的医用防护眼镜不具备除雾功能，需要额外使用除雾剂达到除雾的效果；(2)由于常用的电阻丝重量大、不透明等原因，只能将其置于眼镜框中，利用热传导效应对镜片进行缓慢加热，导致加热不均匀、扩散缓慢等不足；(3)由于电阻丝置于眼镜框内，对于现有的普通医用防护镜，无法做到后装后用、适配各种医护眼镜；(4)电阻丝加热由于其加热不均匀和扩散缓慢等原因，其安全性相对不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于医用防护镜的除雾装置，除雾效率高、适配性高、安全可靠。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于医用防护镜的除雾装置，包括包含石墨烯透明导电膜的发热膜片，电源连接线，USB电源接口和移动电源；

所述石墨烯透明导电膜的两端设有电极，且所述电极通过电源连接线连接 USB电源接口，所述USB电源接口与移动电源连接，形成完整的电路，实现对石墨烯透明导电膜的加热，从而除雾。

进一步的，所述发热膜片还包括底膜和覆盖膜，所述石墨烯透明导电膜设在底膜上，所述石墨烯透明导电膜上方设有覆盖膜。

进一步的，所述底膜和覆盖膜采用PET膜制成。

进一步的，所述石墨烯薄膜上设有两个自由端，所述一个自由端上设有两个磁吸孔，磁吸孔上设有防水圈，防水圈通过焊锡与石墨烯薄膜连接，并作为电极。

进一步的，还包括高温保护模块，所述高温保护模块一端与一个电极连接，另一端与电源连接线连接。

进一步的，所述高温保护模块为温控开关，有两个引脚，串联在电路中，上限温度为40-45℃。

进一步的，还包括紧固件，紧固件一端固定电源连接线，另一端由使用需要固定在防护镜的镜架或者绑带上，用于固定电源连接线。

进一步的，所述紧固件为魔术贴。

进一步的，所述石墨烯透明导电膜的透光率大于85％，表面电阻率在 100～1000Ω/m²；所述移动电源为手机充电宝，输出电压为4.7～5.2V之间。

一种医用防护镜，包括上述的除雾装置，所述除雾装置的发热膜片贴在防护镜相应位置。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)除雾效率高：石墨烯透明导电膜形成片电阻低、透光度高的透明导电层，使其发热时间更长更均匀而且温度稳定，除雾效果好效率高。

(2)适配性高：装置的制作成本和使用者学习成本都很低；作为后装型装置，可适配市面上不同规格的防护镜，可以根据个人要求随意粘贴在镜片上的位置；

(3)安全可靠：本发明的除雾装置石墨烯透明导电膜，从石墨烯的化学属性来看，这是一种非常常见且常温下很稳定的材料；装置的供电电压也在人体安全电压以下等；本发明的除雾装置，还设有高温保护模块，进一步的提高了其安全性。

附图说明

图1为本发明医用防护镜除雾装置的总体结构示意图。

图2为本发明医用防护镜除雾装置的发热膜片侧切图。

图3为本发明医用防护镜除雾装置的发热膜片内部示意图。

附图标记说明：

1-底膜，2-石墨烯透明导电膜，3-覆盖膜，4-磁吸孔，5-防水圈，6-自由端，7-高温保护模块，8-电源连接线，9-紧固件，10-USB电源接口，11-移动电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明医用防护镜除雾装置，包括底膜1、石墨烯透明导电膜 2、覆盖膜3、磁吸孔4、防水圈5、自由端6、高温保护模块7、电源连接线8、紧固件9、USB电源接口10、移动电源11。

具体结构如下：

所述底膜1贴上石墨烯透明导电膜2，所述石墨烯透明导电膜2上有自由端 6，所述自由端6上有磁吸孔4，所述磁吸孔4上焊接有防水圈5，作为电极。所述石墨烯透明导电膜2上有一层覆盖膜3。所述高温保护模块7与其中一个电极连接，与电源连接线8、USB电源接口10和移动电源11构成一个完整的电路，紧固件9一端固定电源连接线8，另一端由使用需要固定在防护镜的镜架或者绑带上。

如图2所示，所述底膜1上设有石墨烯透明导电膜2，所述石墨烯透明导电膜2上方设有覆盖膜3。

所述底膜1和覆盖膜3采用PET膜，为一种透明无色保护膜，便于与镜片贴合。

所述石墨烯透明导电膜2的透光率大于85％，表面电阻率在100～1000Ω/m2。

如图3所示，所述石墨烯薄膜2上设有自由端，所述自由端6上设有磁吸孔 4，一个自由端6上设有两个磁吸孔4，所述磁吸孔4上设有防水圈5，防水圈通过焊锡与石墨烯薄膜连接，并作为电极；

所述高温保护模块7为温控开关，有两个引脚，串联在电路中，上限温度为 40-45℃。

所述紧固件9为魔术贴。

所述移动电源11为普通手机充电宝，输出电压为4.7～5.2V之间。

由于医护人员在二级防护下进行操作时，人体体温均高于室内温度，内腔的湿度也较大，所以容易导致防护镜产生雾气。在使用者佩戴防护镜之前，一般将底膜1、石墨烯透明导电膜2和覆盖膜3组成地发热膜片贴于防护镜镜片上方或其他不遮挡视线的位置，由于石墨烯透明导电薄膜的透明性很高，基本不会遮挡到使用者的视线，底膜1贴上石墨烯透明导电膜2，石墨烯透明导电膜2上有自由端6，自由端6上有磁吸孔4，磁吸孔4上焊接有防水圈5，作为电极。石墨烯透明导电膜2上有一层覆盖膜3。高温保护模块7与其中一个电极连接，与电源连接线8，USB电源接口10和移动电源11构成一个完整的电路，紧固件9 用于固定电源连接线8，防止误扯到电源线导致断电。通过发热膜片加热之后，防护镜的内外防护镜镜片温度升高，避免水珠在镜片上凝结。

高温保护模块7是使用双金属片作为感温组件的温控器件，当装置正常工作时，双金属片处于自由状态，触点属于闭合状态，当温度升高至上限温度值时，双金属组件受热产生内应力而迅速动作，打开触点，切断电路，从而起到热保护作用。当温度降到复位温度时，触点自动闭合，恢复正常工作状态。

本发明医用防护镜防雾装置的优点及成因如下：

1、除雾效率高：本发明医用防护镜除雾装置由于石墨烯内部碳原子的特殊排列方式，因而具有优良的导电和光学性能。其特殊的结构也使其拥有良好的导热性能。本项目采用电热式的石墨烯透明导电膜形成片电阻低、透光度高的透明导电层，使其发热时间更长更均匀而且温度稳定，除雾效果好效率高。

2、适配性高：

1)镀膜的面积也可以自由调控，可适配市面上不同产品规格的防护镜，同时使用者的使用学习成本几乎为零，具备即装即用且操作简便的优点；

2)加热片等部分低成本，可做成耗材，粘贴安装，且可以个人需要随意更换位置；

3)作为附件装置，可以后装应用，医务人员进入病区之后，镜片起雾之后，仍可以进行安装，并且取得相同的祛雾效果，非常方便。

3、安全可靠：

1)石墨烯本身就是碳材料，碳是日常生活中使用最普遍的材料，对人体没有伤害。

2)从化学活性角度来讲，除了一些特定边缘含量较多的样品外，石墨烯非常稳定，在常温下难以发生反应，从这个角度来说比较安全。

3)所论述的医用防护镜除雾装置的供电电压在人体安全电压一下，不必考虑用电安全；

4)石墨烯发热膜能够发出红外线，能够起到消除眼部疲劳等的额外功效。

Claims

1.一种用于医用防护镜的除雾装置，其特征在于，包括包含石墨烯透明导电膜(2)的发热膜片，电源连接线(8)，USB电源接口(10)和移动电源(11)；

所述石墨烯透明导电膜(2)的两端设有电极，且所述电极通过电源连接线(8)连接USB电源接口(10)，所述USB电源接口(10)与移动电源(11)连接，形成完整的电路，实现对石墨烯透明导电膜(2)的加热，从而除雾。

2.根据权利要求1所述的除雾装置，其特征在于，所述发热膜片还包括底膜(1)和覆盖膜(3)，所述石墨烯透明导电膜(2)设在底膜(1)上，所述石墨烯透明导电膜(2)上方设有覆盖膜(3)。

3.根据权利要求2所述的除雾装置，其特征在于，所述底膜(1)和覆盖膜(3)采用PET膜制成。

4.根据权利要求1所述的除雾装置，其特征在于，所述石墨烯薄膜(2)上设有两个自由端(6)，所述一个自由端(6)上设有两个磁吸孔(4)，磁吸孔(4)上设有防水圈(5)，防水圈通过焊锡与石墨烯薄膜(2)连接，并作为电极。

5.根据权利要求4所述的除雾装置，其特征在于，还包括高温保护模块(7)，所述高温保护模块(7)一端与一个电极连接，另一端与电源连接线(8)连接。

6.根据权利要求5所述的除雾装置，其特征在于，所述高温保护模块(7)为温控开关，有两个引脚，串联在电路中，上限温度为40-45℃。

7.根据权利要求1所述的除雾装置，其特征在于，还包括紧固件(9)，紧固件(9)一端固定电源连接线(8)，另一端由使用需要固定在防护镜的镜架或者绑带上，用于固定电源连接线(8)。

8.根据权利要求7所述的除雾装置，其特征在于，所述紧固件(9)为魔术贴。

9.根据权利要求1所述的除雾装置，其特征在于，所述石墨烯透明导电膜(2)的透光率大于85％，表面电阻率在100～1000Ω/m²；所述移动电源(11)为手机充电宝，输出电压为4.7～5.2V之间。

10.一种医用防护镜，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的除雾装置，所述除雾装置的发热膜片贴在防护镜相应位置。