CN111359115A - 一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置 - Google Patents

一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于空气消毒净化领域，具体涉及一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置。本发明所要解决当前空气消毒净化设备不易随身携带，穿戴不适、防护效果不佳的问题。为了解决上述问题，本发明提出一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，包括U型挂颈式壳体框架和空气消毒净化***。本发明具有可穿戴、便携、消毒、净化人员面部附近空气的效果。

Description

一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置
技术领域
本发明属于空气消毒净化领域，具体涉及一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置。
背景技术
当前人们的健康防护意识不断提高，对空气雾霾污染、汽车尾气、细菌病毒飞沫传播风险愈加重视。因此在城市户外环境中，人们通过佩戴防护口罩或者穿戴便携式的空气净化器等方式保护自身健康安全。但是长时间佩戴防护口罩舒适性不佳，由于呼吸不畅，容易导致呼吸困难、缺氧等情况出现，严重的还会导致肺部损伤，儿童、老人尤其不适合长时间佩戴。另一方面，现有的穿戴便携式空气净化器，普遍存在携带不方便、穿戴舒适性欠佳、对飞沫传播防护效果差等问题。
发明内容
本发明的主要目的是改善现有产品技术的缺陷，提供一种结构新颖美观、安全可靠、携带方便、佩戴舒适的可有效过滤人员头部附近空气，阻隔面部前方有害气体、飞沫等吸入的可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
优选的，所述U型挂颈式壳体框架为左右对称结构；壳体框架内部是中空结构，内部安装空气消毒净化***；U型挂颈式壳体框架上设有进气孔、呼吸用排气孔、防护用空气幕帘排气孔、控制按键、过滤芯材更换窗口。
优选的，所述U型挂颈式壳体框架，通过人体工学外形设计，外壳框架采用柔性硅胶、硬质塑料复合加工而成，因采用的柔性硅胶可适度变形，使外壳框架外形更加贴合穿戴者颈肩部形状，提高了佩戴的舒适度；同时外壳框架与穿戴者颈肩部服装或皮肤接触的部位表面采用了透气防滑设计，所采用的硅胶表面为点突状或波纹状，使得在穿戴时易于透气，同时不易滑落，提高了舒适性和安全性。
优选的，所述吸气装置吸气孔位于U型挂颈式外壳框架的后部，远离排气口，避免了对净化后空气的干扰；而排气孔位于U型挂颈式外壳框架的前部，靠近穿戴者口鼻，减少了净化后空气受到二次污染的程度。
优选的，所述排气装置由呼吸用排气孔与防护用空气幕帘排气孔组成；排气装置中的呼吸用排气孔为可调节方向伸缩式排气孔，可通过调节排气气流方向，使洁净空气正对穿戴者面部口鼻处；在特殊情况下，例如密闭空间、重污染环境中，排气孔依托伸缩结构，可伸出通入鼻孔内，可有效的减少穿戴者有害气体吸入。
优选的，所述排气装置中的空气幕帘排气孔设计成缝隙式形状，缝隙宽度为0.5~3.5mm之间，缝隙长度为15~50mm之间，通过采用气泵增压手段，使气流以2~30L/min的速度从缝隙处高速喷射，形成扇形的空气防护幕帘，可有效阻挡穿戴者面部前方的污染空气，例如汽车尾气、人员飞沫等，使污染的空气随喷射气流向上加速扩散，避免或减少穿戴者吸入有害气体、以及飞沫中的细菌病毒。
优选的，所述空气消毒净化***由包括负离子发生器、电源与控制器、可更换复合式过滤芯材组成；负离子发生器采用输入电压为3.5~12V安全电压的模块，产生的负离子浓度为400~5000万pcs/cm3,负离子可有效的杀灭空气中的99%以上的细菌病毒。
优选的，所述空气消毒净化***中集成式过滤芯材由初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉、活性炭吸附过滤材料、HEPA过滤材料、分子筛吸附过滤材料、冷触媒涂层过滤材料中的2种或以上材料组成复合式过滤芯材；初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉主要作用是过滤空气中的≥5μm的颗粒灰尘和悬浮物；活性炭吸附过滤材料、分子筛吸附过滤材料主要作用是吸附过滤空气中的异味分子；HEPA过滤材料主要作用是过滤空气中的≥0.5μm的颗粒灰尘和悬浮物；冷触媒涂层过滤材料主要作用是通过催化分解反应，吸附分解空气中有害的有机分子。复合式过滤芯材可以根据使用环境的差异，选择不同的材料组合；例如在雾霾天气中，可选用以高密度纤维过滤棉、HEPA过滤材料为主的芯材；当主要是汽车尾气环境时，可选用活性炭吸附过滤材料、冷触媒涂层过滤材料为主的芯材。复合式过滤芯材各种材料作为填料逐层封装在直径为12~45mm、长度为40~120mm的圆柱形塑料壳体内；过滤芯材壳体可通过U型挂颈式壳体框架中部的更换窗口固定在内部支架上，过滤芯材壳体两端与气流管道连接；复合式过滤芯材在使用一段时间后可更换，在保持过滤效果的同时，有效的降低了使用成本。
本发明的有益效果是：
可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置携带方便，采用人体工学设计的外形结构，简单美观，穿戴舒适性良好。通过净化穿戴者头部附近的空气，调节前部呼吸用排气孔的方向，使净化后的空气正对穿戴者面部口鼻处，能够为穿戴者持续提供经过消毒净化后的洁净空气，人员呼吸顺畅，不会导致呼吸困难、缺氧等情况的出现。而通过防护用空气幕帘排气孔，高速喷射气流所形成扇形空气防护幕帘，可有效阻挡前方迎面而来的有害气体及飞沫，阻隔细菌、病毒的传播。即使穿戴者长时间使用也能确身体健康，尤其适合儿童、老人等不适合佩戴防护口罩的人员使用。
附图说明
下面对本发明书附图所表达的内容及图中的标记做简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的外观图。
图2是本发明的具体实施方式的净化器内部结构关系图。
图3是本发明的具体实施方式的空气消毒净化***的结构关系图。
附图中的标记为1-U型挂颈式壳体框架、2-空气消毒净化***、21-负离子发生器、22-电源与控制模块、23-复合式过滤芯材、231-初效空气过滤棉、232-高密度纤维过滤棉、233-活性炭吸附过滤材料、234-HEPA过滤材料、235-分子筛吸附过滤材料、236-冷触媒涂层过滤材料、24-过滤芯材更换窗口、25-连接管道、3-吸气装置、31-吸气孔、32-防护筛网、41-呼吸用排气孔、42-防护幕帘排气孔、43-排气装置、5-控制按键。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，做进一步详细的说明，以帮助本技术领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，由U型挂颈式壳体框架和空气消毒净化***组成。
如图1所示，U型挂颈式壳体框架为左右对称结构；壳体框架内部是中空结构，内部安装空气消毒净化***；吸气装置的吸气孔位于U型挂颈式壳体框架的后部；复合式过滤芯材更换窗口位于U型挂颈式壳体框架两侧的中部；控制键位于U型挂颈式壳体框架其中一侧的中部外侧；排气装置呼吸用排气孔与防护用空气幕帘排气孔位于U型挂颈式壳体框架两侧的前部。
型挂颈式壳体框架，通过人体工学外形设计，外壳框架采用柔性硅胶、硬质塑料复合加工而成，在U型壳体框架折弯处采用柔性硅胶连接，可实现框架开口大小的调整；壳体框架表面覆盖抗过敏柔性硅胶，可适度变形，使外壳框架外形更加贴合穿戴者颈肩部形状，提高了佩戴的舒适度；同时柔性硅胶表面采用了透气防滑设计，所采用的硅胶表面为点突状或波纹状，使得在穿戴时易于透气，同时不易滑落，提高了舒适性和安全性。
如图2所示，空气消毒净化***由负离子发生器、电源与控制模块、复合式过滤芯材和连接管道组成。空气经吸气装置吸气口吸入后，通过管道与负离子发生器相连，经过负离子杀菌消毒处理后，再通过管道经过复合式过滤芯材净化，最终经过排气装置排出，供穿戴者呼吸使用。电源与控制装置，安装在壳体框架后部；电源采用可充电锂离子电池为各个电子模块原件供电；控制模块通过控制吸气和排气装置的无极变速气泵的转速，从而控制吸气和排气量的大小，以适应不同使用者和使用环境；另外控制模块上，可集成蓝牙模块组件和空气质量检测模块；空气质量传感器安装在进气口旁，可检测周围的空气质量，并通过语音、数字、符号、灯光颜色等方式提示周围空气质量情况；蓝牙装置可以与手机实现联网，将空气质量传感器的数据发送给手机，并可通过手机实现对净化装置的开关、定时、气量大小等的控制。
吸气装置采用无极变速气泵，安装在壳体框架的后部，与吸气口相连，吸气口内侧则粘附有防护筛网，用于防止空气中的大颗粒灰尘进入装置内而影响装置的正常运行
排气装置采用无极变速气泵，安装在壳体框架的前部，气流通过Y型三通软管被分为两股气流，呼吸用排气孔排出用于呼吸的净化空气，通过调节排气孔角度，角度调节范围为-45°~+45°，使得洁净空气可以更加直接的喷射至人员口鼻处附近；而通过空气防护幕帘排气孔喷出的气流，则在穿戴者面部前方形成扇形的空气防护幕帘，通过调节防护幕帘排气孔角度，角度调节范围为-45°~+45°，避免扇形空气防护幕帘气流冲击穿戴者面部；可有效阻挡穿戴者面部前方的污染空气，例如汽车尾气、人员飞沫等，使污染的空气随喷射气流向上加速扩散，避免或减少穿戴者吸入有害气体、以及飞沫中的细菌病毒；经实验测试，当对向来袭污染空气流速＜10L/min时，可有效阻隔＞ 90%的有害气体。
如图3所示，空气消毒净化***中，负离子发生器起消毒杀菌的作用，复合式过滤芯材起过滤净化空气的作用。
负离子发生器采用输入电压为12V安全电压的模块，将输入的直流电经EMI处理电路后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的负电子（e-）,负电子（e-）立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉，从而生成空气负离子。所产生的负离子浓度为400~5000万pcs/cm3,负离子可有效的杀灭空气中的99%以上的细菌病毒。
复合式过滤芯材由初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉、活性炭吸附过滤材料、HEPA过滤材料、分子筛吸附过滤材料、冷触媒涂层过滤材料中的2种或以上材料组成；初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉主要作用是过滤空气中的≥5μm的颗粒灰尘和悬浮物；活性炭吸附过滤材料、分子筛吸附过滤材料主要作用是吸附过滤空气中的异味分子；HEPA过滤材料主要作用是过滤空气中的≥0.5μm的颗粒灰尘和悬浮物；冷触媒涂层过滤材料主要作用是通过催化分解反应，吸附分解空气中有害的有机分子。
选用初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉、HEPA过滤材料填充封装在直径为12~45mm、长度为40~120mm的圆柱形塑料壳体内，制备成复合式过滤芯材，此过滤芯材适用于雾霾天气等以微小颗粒灰尘污染的环境。过滤芯材壳体可通过U型挂颈式壳体框架中部的更换窗口固定在内部支架上，过滤芯材壳体两端与气流管道连接；复合式过滤芯材在使用一段时间后可更换，在保持过滤效果的同时，有效的降低了使用成本。
实施例2
一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，由U型挂颈式壳体框架和空气消毒净化***组成。
如图1所示，U型挂颈式壳体框架为左右对称结构；壳体框架内部是中空结构，内部安装空气消毒净化***；吸气装置的吸气孔位于U型挂颈式壳体框架的后部；复合式过滤芯材更换窗口位于U型挂颈式壳体框架两侧的中部；控制键位于U型挂颈式壳体框架其中一侧的中部外侧；排气装置呼吸用排气孔与防护用空气幕帘排气孔位于U型挂颈式壳体框架两侧的前部。
型挂颈式壳体框架，通过人体工学外形设计，外壳框架采用柔性硅胶、硬质塑料复合加工而成，在U型壳体框架折弯处采用柔性硅胶连接，可实现框架开口大小的调整；壳体框架表面覆盖抗过敏柔性硅胶，可适度变形，使外壳框架外形更加贴合穿戴者颈肩部形状，提高了佩戴的舒适度；同时柔性硅胶表面采用了透气防滑设计，所采用的硅胶表面为点突状或波纹状，使得在穿戴时易于透气，同时不易滑落，提高了舒适性和安全性。
如图2所示，空气消毒净化***由负离子发生器、电源与控制模块、复合式过滤芯材和连接管道组成。空气经吸气装置吸气口吸入后，通过管道与负离子发生器相连，经过负离子杀菌消毒处理后，再通过管道经过复合式过滤芯材净化，最终经过排气装置排出，供穿戴者呼吸使用。电源与控制装置，安装在壳体框架后部；电源采用可充电锂离子电池为各个电子模块原件供电；控制模块通过控制吸气和排气装置的无极变速气泵的转速，从而控制吸气和排气量的大小，以适应不同使用者和使用环境；另外控制模块上，可集成蓝牙模块组件和空气质量检测模块；空气质量传感器安装在进气口旁，可检测周围的空气质量，并通过语音、数字、符号、灯光颜色等方式提示周围空气质量情况；蓝牙装置可以与手机实现联网，将空气质量传感器的数据发送给手机，并可通过手机实现对净化装置的开关、定时、气量大小等的控制。
吸气装置采用无极变速风扇，安装在壳体框架的后部，与吸气口相连，吸气口内侧则粘附有防护筛网，用于防止空气中的大颗粒灰尘进入装置内而影响装置的正常运行
排气装置采用无极变速风扇，安装在壳体框架的前部，气流通过Y型三通软管被分为两股气流，呼吸用排气孔排出用于呼吸的净化空气，通过调节排气孔角度，角度调节范围为-45°~+45°，使得洁净空气可以更加直接的喷射至人员口鼻处附近；而通过空气防护幕帘排气孔喷出的气流，则在穿戴者面部前方形成扇形的空气防护幕帘，通过调节防护幕帘排气孔角度，角度调节范围为-45°~+45°，避免扇形空气防护幕帘气流冲击穿戴者面部；可有效阻挡穿戴者面部前方的污染空气，例如汽车尾气、人员飞沫等，使污染的空气随喷射气流向上加速扩散，避免或减少穿戴者吸入有害气体、以及飞沫中的细菌病毒；经实验测试，当对向来袭污染空气流速＜10L/min时，可有效阻隔＞ 90%的有害气体。
如图3所示，空气消毒净化***中，负离子发生器起消毒杀菌的作用，复合式过滤芯材起过滤净化空气的作用。
负离子发生器采用输入电压为5V安全电压的模块，将输入的直流电经EMI处理电路后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到纳米富勒烯材料释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的负电子（e-）,负电子（e-）立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉，从而生成空气负离子。所产生的负离子浓度为400~5000万pcs/cm3,负离子可有效的杀灭空气中的99%以上的细菌病毒。
复合式过滤芯材由初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉、活性炭吸附过滤材料、HEPA过滤材料、分子筛吸附过滤材料、冷触媒涂层过滤材料中的2种或以上材料组成；初效空气过滤棉、高密度纤维过滤棉主要作用是过滤空气中的≥5μm的颗粒灰尘和悬浮物；活性炭吸附过滤材料、分子筛吸附过滤材料主要作用是吸附过滤空气中的异味分子；HEPA过滤材料主要作用是过滤空气中的≥0.5μm的颗粒灰尘和悬浮物；冷触媒涂层过滤材料主要作用是通过催化分解反应，吸附分解空气中有害的有机分子。
选用初效空气过滤棉、活性炭吸附过滤材料、冷触媒涂层过滤材料填充封装在直径为12~45mm、长度为40~120mm的圆柱形塑料壳体内，制备成复合式过滤芯材，此过滤芯材适用于汽车尾气、VOC污染等有机化合物气体污染的环境。过滤芯材壳体可通过U型挂颈式壳体框架中部的更换窗口固定在内部支架上，过滤芯材壳体两端与气流管道连接；复合式过滤芯材在使用一段时间后可更换，在保持过滤效果的同时，有效的降低了使用成本。
以上对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所显示的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述消毒净化处理装置为可穿戴挂颈式装置，所述装置包括U型挂颈式壳体框架（1）和空气消毒净化***（2）。
2.根据权利要求1所述可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述U型挂颈式壳体框架（1）为左右对称结构；吸气装置（3）的吸气孔（31）位于U型挂颈式壳体框架（1）的后部；复合式过滤芯材（23）更换窗口（24）位于U型挂颈式壳体框架（1）两侧的中部；控制键（5）位于U型挂颈式壳体框架（1）其中一侧的中部外侧；所述排气装置（4）呼吸用排气孔（41）与防护用空气幕帘排气孔（42）位于U型挂颈式壳体框架（1）两侧的前部。
3.根据权利要求1所述可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述空气消毒净化***（2）包括负离子发生器（21）、电源与控制模块（22）、复合式过滤芯材（23）和连接管道（25）。
4.根据权利要求2所述可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述吸气装置（3）采用排气扇或气泵。
5.根据权利要求2所述可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述排气装置（4）中的呼吸用排气孔（41）为可调节方向伸缩式排气孔；空气幕帘排气孔（42）为可调节方向缝隙式排气孔。
6.根据权利要求3所述可穿戴挂颈式空气消毒净化处理装置，其特征在于：所述空气消毒净化***（2）中复合式过滤芯材（23）由初效空气过滤棉（231）、高密度纤维过滤棉（232）、活性炭吸附过滤材料（233）、HEPA过滤材料（234）、分子筛吸附过滤材料（235）、冷触媒涂层过滤材料（236）中的2种或以上材料组成复合式过滤芯材（23）。
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