CN113812700A - 贴鼻式分区口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贴鼻式分区口罩，包括口罩本体，口罩本体包括由外向内层叠设置的外侧抑菌层以及过滤层，口罩本体上设有鼻呼吸机构，鼻呼吸机构包括鼻部呼吸换气用的鼻部换气头以及阻隔层，阻隔层位于过滤层朝向人体面部一侧，所述口罩本体包括阻隔层边缘围成且由阻隔层覆盖形成的第一防护过滤区，以及错开阻隔层的第二防护区，阻隔层边缘密封连接在第一防护区的过滤层上，在过滤层与阻隔层之间形成连通鼻部换气头的换气间隙。具有佩戴更为舒适和防护效果更好的优点。

Description

贴鼻式分区口罩

技术领域

本发明涉及卫生防护用品，确切的说是口罩。

背景技术

口罩是一种卫生用品，可广泛用于日常生活防护，或一些需要防护场合，如消防救灾人员、火灾原因调查人员、消防监督宣传培训人员、医护人员、军警人员等人员的卫生防护；口罩一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。现有常用的口罩包括口罩本体以及挂耳弹力绳，口罩本体为多层结构，包括外层、过滤层以及内层，外层为特殊材料抑菌层（无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层），内层为亲肤材质（普通卫生纱布或无纺布），过滤层为隔离过滤层（超细聚丙烯纤维熔喷材料层），在口罩佩戴过程中，以鼻子呼吸为主，偶尔存在口部说话的需求；传统结构的口罩为三层结构，口罩防护效果受口罩边缘与人体面部贴合度影响较大，存在密封效果不足的缺陷。

为改善上述技术问题，对口罩也有相应的改进尝试，如中国申请号为CN201420295341.1的专利文献中公开了《防尘效果好的口罩》，其采用呼吸缓冲层、隔阻层、两根漏斗状导管设计；过滤带层的边缘与隔阻层的边缘固定连接，呼吸缓冲层设在过滤带层与隔阻层之间，两根漏斗型导管穿过隔阻层并固定在其上，它们两者之间的距离与 人两鼻孔间的距离等同，依靠两根漏斗形导管入鼻设计，配合阻隔层，将鼻子呼吸产生的气体在弧形缓冲层中进行交换，依靠阻隔层形成呼吸缓冲区域，能够解决鼻部呼吸防护过滤时过滤效果受到口罩边缘与人体面部贴合度较大影响。但其整个口罩内部被阻隔层覆盖，忽略口部防护需求和舒适性问题；在口罩佩戴过程中，不可避免的存在口部呼气和鼻部漏气，这两部分气体经阻隔层隔绝，只能从口罩边缘排出；这样不利于口罩舒适性和防护性的平衡，即为保证口部呼出气体被排出，则口罩边缘与人体贴合度不能太高，造成口部无防护；如果保证口部防护，则口部呼出气体更容易滞留在口罩内，更难排出，造成面部不适；因此存在口罩较闷，从而影响佩戴的舒适性和可持久性；大量滞留的气体经人体贴合处排出，对于佩戴眼镜的人群，容易造成眼镜起雾。

因此无论是传统口罩还是上述带阻隔层口罩，口罩边缘与人体面部贴合度对口罩整体防护效果影响较大，存在口罩整体防护效果不足的缺陷。而且上述带阻隔层口罩甚至可能降低了佩戴口罩的舒适性。

发明内容

本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种采用分区过滤防护设计，更好的适应佩戴时口鼻使用情况的贴鼻式分区口罩，具有佩戴更为舒适，整体防护性更好的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种贴鼻式分区口罩，包括口罩本体，口罩本体包括由外向内层叠设置的外侧抑菌层以及过滤层，口罩本体上设有鼻呼吸机构，鼻呼吸机构包括鼻部呼吸换气用的鼻部换气头以及阻隔层，阻隔层位于过滤层朝向人体面部一侧，其特征在于：所述口罩本体包括阻隔层边缘围成且由阻隔层覆盖形成的第一防护过滤区，以及错开阻隔层的第二防护区，阻隔层边缘密封连接在第一防护区的过滤层上，在过滤层与阻隔层之间形成连通鼻部换气头的换气间隙。

通过采用上述技术方案，在口罩本体上形成第一防护过滤区，同时在口罩本体上具有错开阻隔层的第二防护区，即阻隔层并非完全覆盖整个口罩，从而在口罩上实现双重防护区域设计，对于主要呼吸防护的鼻部，口罩本体采用第一防护过滤区设计，口部呼吸主要依靠第二防护区；实际使用时，呼吸主要经鼻部完成，鼻部换气头与鼻部的贴合度可根据需要调整控制，即只要实现鼻部换气头与鼻孔贴靠即可，保证佩戴的舒适性，在口罩使用过程中，鼻部换气头置于人体鼻孔处，鼻部呼吸换气主要在换气间隙内进行，由阻隔层与过滤层的密封连接保证换气间隙形成的防护效果，具有较好的防护保证，鼻部换气头与鼻部之间为了兼顾舒适性，允许存在一定的漏气，而鼻部少量漏出的气体进入第二防护区内，经第二防护区实现过滤防护；同时口部呼吸主要经第二防护区进行过滤防护；从而形成多个维度的立体防护。另外，主要的呼吸（鼻部呼吸）形成废气经阻隔层阻隔不会大量进入人体面部，而在人体面部的废气可经第二防护区排出，从而提高口罩整体的舒适性和防护性，大大削弱口罩边缘与人体面部贴合度对口罩防护性能的影响重要程度。本发明的贴鼻式分区口罩能够更好的兼顾舒适性和防护需求，不仅提高过滤防护效果，同时具有更好的佩戴舒适性，延长口罩佩戴时间，从而进一步的提高口罩对人们防护作用。

优选的，所述阻隔层的面积小于过滤层被阻隔层覆盖住的面积，从而使得口罩本体在佩戴后阻隔层在过滤层上***。该结构设计下，阻隔层的面积小于所被覆盖的过滤层面积，这样在口罩佩戴后，过滤层展开后，阻隔层与过滤层之间能够形成***，使得阻隔层与过滤层之间具有更大的换气间隙，便于气体的交换，口罩佩戴时呼吸更为顺畅以及舒适。

优选的，所述阻隔层位于口罩本体的中部位置，口罩本体上的第二防护区环绕第一防护过滤区。该结构设计下，进入第二防护过滤区的气体能够更好排出。

优选的，所述鼻部换气头包括与阻隔层一体成型的鼻部换气管。该结构设计下，加工方便。

优选的，所述阻隔层为朝向过滤层凸起的供形，阻隔层朝向过滤层一侧成型有若干凸点，过滤层经凸点支撑形成所述换气间隙。该结构设计下，佩戴更为舒适，且能够更为可靠的形成换气间隙。

优选的，所述鼻部换气头上与人体鼻部配合的一端为贴近鼻孔的贴鼻端，贴鼻端为柔性橡胶制成，贴鼻端具有一圈薄型、可弹性形变的贴鼻翼片。

优选的，所述鼻部换气头上与人体鼻部配合的一端为贴近鼻孔的贴鼻端，贴鼻端为柔性橡胶制成，贴鼻端一体成型有一圈与人体鼻孔口贴合的环形凸筋，环形凸筋的外表面为圆弧形。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例的贴鼻式分区口罩结构示意图；

图2为本发明具体实施例的贴鼻式分区口罩纵向剖视结构示意图；

图3为本发明具体实施例的鼻部换气头采用贴鼻翼片设计的结构示意图；

图4为本发明具体实施例的阻隔层结构示意图。

具体实施方式

参见附图1~4，本发明公开的一种贴鼻式分区口罩，包括口罩本体1，口罩本体1连接有用于将口罩固定佩戴在人体脸部的固定件3，如挂耳，口罩本体1包括由外向内层叠设置的外侧抑菌层11以及过滤层12，为使得佩戴舒适。通常口罩还包括内层13，内层13在过滤层12朝向人体面部一侧，口罩本体1上设有鼻呼吸机构，鼻呼吸机构包括鼻部呼吸换气用的鼻部换气头2，以及阻隔层14，阻隔层14位于过滤层12朝向人体面部一侧，鼻部换气头2至少是与人体鼻孔贴合的部分为柔性橡胶制成，所述的口罩本体1包括阻隔层14边缘围成且由阻隔层14覆盖形成的第一防护过滤区1-1，以及错开阻隔层14的第二防护区1-2，即口罩与人体贴合密封的边缘与阻隔层14边缘之间还存在一个供口部呼出气体排出的过滤区域，口罩与人体贴合密封的边缘所形成的整个口罩防护区内具有两个相互关联的防护分区，阻隔 层14边缘密封连接在过滤层12上，此处需指出的是，该连接包括阻隔层14直接固定在过滤 层12上实现两则密封连接，或者在口罩具有内层设计下，阻隔层14位于内层13之上，即阻隔 层14与过滤层之间还可具有其它层，可直接在阻隔层14边缘处将外侧抑菌层11、过滤层12以及内层13一并使用超声波焊接在一起，达到阻隔层14和过滤层之间的密封连接，工艺上可能更容易实现；当然也可将阻隔层位于过滤层12与内层13之间的结构设计。阻隔层14边缘密封连接在过滤层12上，如采用超声波焊接工艺等，阻隔层14边缘围成由阻隔层14覆盖形成的所述第一防护过滤区1-1，阻隔层14与过滤层12之间具有换气间隙15，鼻部换气头2固定在阻隔层14上，且鼻部换气头2通向换气间隙15。由阻隔层边缘密封连接在过滤层上，从而在口罩本体上形成第一防护过滤区，同时在口罩本体上具有错开阻隔层的第二防护区，即阻隔层并非完全覆盖整个口罩，从而在口罩上实现分区防护设计，在口罩使用过程中，呼吸主要经鼻部完成，鼻部换气头与鼻部的贴合度可根据需要调整控制，即只要实现鼻部换气头与鼻孔贴靠即可，保证佩戴的舒适性，在口罩使用过程中，鼻部换气头置于人体鼻孔处，鼻部呼吸换气主要在换气间隙内进行，由阻隔层与过滤层的密封连接保证换气间隙形成的防护效果，具有较好的防护保证，鼻部换气头与鼻部之间为了兼顾舒适性，允许存在一定的漏气，而鼻部少量漏出的气体进入第二防护区内，经第二防护区实现过滤防护；同时口部呼吸主要经第二防护区进行过滤防护；从而形成多个维度的立体防护。另外，主要的呼吸（鼻部呼吸）形成废气经阻隔层阻隔不会大量进入人体面部，而在人体面部的废气可经第二防护区排出，从而提高口罩整体的舒适性和防护性，大大削弱口罩边缘与人体面部贴合度对口罩防护性能的影响重要程度。本发明的贴鼻式分区口罩能够更好的兼顾舒适性和防护需求，不仅提高过滤防护效果，同时具有更好的佩戴舒适性，延长口罩佩戴时间，从而进一步的提高口罩对人们防护作用。在不考虑口罩材料过滤性的情况下，贴鼻式分区口罩将传统口罩防护性和舒适型的调节仅仅从口罩边缘的密封性一个维度扩张到口罩边缘的密封性、鼻部通气比例、鼻部通气孔气密性三个维度上，它大幅消除了面部异性对于口罩密封性的影响。在不同的应用场景中，通过适当改变口罩三个维度的配置可以更好的满足用户对于口罩防护性和舒适性的需求。

将所述阻隔层14的面积小于过滤层12被阻隔层14覆盖住的面积，从而使得口罩本体1在佩戴后阻隔层14在中间过滤12层上***。阻隔层的面积小于所被覆盖的过滤层面积，这样在口罩佩戴后，过滤层展开后，阻隔层与过滤层之间能够形成***，使得阻隔层与过滤层之间具有更大的换气间隙，便于气体的交换，口罩佩戴时呼吸更为顺畅以及舒适。

所述阻隔层14位于口罩本体1的中部位置，口罩本体1上的第二防护区1-2环绕第一防护过滤区1-1。进入第二防护过滤区的气体能够更好排出，也能较为容易的实现口罩与人体脸部的贴合。

为便于加工成型，所述鼻部换气头包括与阻隔层14一体成型的鼻部换气管22，鼻部换气管22的端部安装与人体鼻部更为舒适贴合的结构，即贴鼻端21结构。所所述阻隔层14为朝向过滤层凸起的供形，阻隔层14朝向过滤层12一侧成型有若干凸点141，过滤层12经凸点141支撑形成所述换气间隙。其中阻隔层14材料可根据需要进行选择，优先采用软橡胶，如硅胶薄片，这样便于一体成型鼻部换气管22，当然也可采用塑料薄片，薄膜等等。

如图3所示，本具体实施例中，所述鼻部换气头2上与人体鼻部配合的一端为贴近鼻孔的贴鼻端21，贴鼻端21为柔性橡胶制成，贴鼻端21置入人体鼻孔的前缘部位，佩戴更为舒适，贴鼻端21具有一圈薄型、可弹性形变的贴鼻翼片211。贴鼻翼片在进入鼻孔口式形变，达到良好的密封和固定作用，且薄型的可弹性形变的贴鼻翼片设计，具有更好的柔软性和舒适性。

作为本发明另一种可行的结构方式，所述贴鼻端21一体成型有一圈与人体鼻孔口贴合的环形凸筋212，环形凸筋212的外表面为圆弧形。利用凸筋达到定位和密封，结构简单。

本发明创造防护性能说明如下：传统的口罩的气密性取决于口罩与面部的贴合程度，但实际上我们与空气接触的是口与鼻子。分解这两个区域，那么实际上口罩的防护性=鼻区通气比例*鼻部通气孔的气密性*材料的过滤性+[口区通气比例+鼻区通气比例*（1-口罩的气密性）]*口罩的气密性*材料的过滤性。

本发明分区设计的口罩的核心原理是二次防护，第一次是进行的重点部位鼻部的防护，使用的是第一防护过滤区；错开阻隔层的第二防护区相当于在对鼻部的漏气和口部呼吸气体的二次防护。如果我们不考虑材料过滤性的影响，那么老的口罩结构下：口罩的防护性=口罩的气密性

分区口罩的：口罩的防护性=鼻区通气比例*鼻部通气孔的气密性+[口区通气比例+鼻区通气比例*（1-鼻部通气孔的气密性）]*面罩的气密性。

不妨设口罩的防护性为f，鼻区通气比例为x（这样口区的通气比例为1-x），鼻部通气孔气密性为y，口罩的气密性为z，那么原来结构口罩的防护性为：

新结构口罩的防护性f₂，

实际上，原来的口罩就是鼻部通气孔气密性（y）为零时的特殊情况。

举个简单的例子，不分区结构口罩的气密性为80%，，如果鼻子通气比例为80%，鼻部通气孔气密性也为80%，那么新结构口罩的防护性就是=0.8*0.8+[1-0.8*0.8]*0.8=0.928

新结构的口罩防护力与各个因素的关系分别为：

改变鼻部呼吸比例的影响为：

改变鼻部通气孔气密性的影响为：

这说明新结构下，提升鼻部呼吸比例和鼻部呼吸气密性和同等的意义，而原结构下仅仅只能改变面罩的气密性，分区结构相当于多了两个手段，面罩的气密性越高，则提升鼻部呼吸比例和鼻部通气孔气密性的意义越低；

改变面罩气密性的影响为：

，而原结构为

这说明新结构下提升，提升整个面罩的气密性的意义随着鼻部呼吸占比的提升和鼻部通气孔气密性的上升急剧下降。

因此，新结构口罩若要进一步提升防护力，应该平衡提升。而从舒适性角度考虑，这三个指标提升的难度是不同的，整体面罩的气密性提升最难，人体最难受，提升鼻部气密性次之，而提升鼻部呼吸比例则最为简单，少用嘴呼吸就是。

在实际使用中，我们还应考虑应用场景，在公共场所或者高度空气污染区域，我们往往是很少说话的，而实际上这两个区域也是我们重点关注的区域。当我们在重要区域不说话，鼻区通气比例为x接近于1，那我们在这些区域使用分区口罩时，新结构口罩的防护性f₃，

在刚才同样的例子中，假设不分区结构口罩的气密性为80%，鼻子通气比例变化为100%，鼻部通气孔气密性也为80%，那么新结构口罩的防护性就是=0.8+[1-0.8]*0.8=0.96，口罩防护性能大幅提升。

Claims (7)

1.一种贴鼻式分区口罩，包括口罩本体，口罩本体包括由外向内层叠设置的外侧抑菌层以及过滤层，口罩本体上设有鼻呼吸机构，鼻呼吸机构包括鼻部呼吸换气用的鼻部换气头以及阻隔层，阻隔层位于过滤层朝向人体面部一侧，其特征在于：所述口罩本体包括阻隔层边缘围成且由阻隔层覆盖形成的第一防护过滤区，以及错开阻隔层的第二防护区，阻隔层边缘密封连接在第一防护区的过滤层上，在过滤层与阻隔层之间形成连通鼻部换气头的换气间隙。

2.根据权利要求1所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述第一防护过滤区位于口罩本体的中部位置，口罩本体上的第二防护区环绕第一防护过滤区。

3.根据权利要求2所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述鼻部换气头包括与阻隔层一体成型的鼻部换气管。

4.根据权利要求3所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述阻隔层为朝向过滤层凸起的拱形，阻隔层朝向过滤层一侧成型有若干凸点，过滤层经凸点支撑形成所述换气间隙。

5.根据权利要求1所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述阻隔层的面积小于过滤层被阻隔层覆盖住的面积，从而使得口罩本体在佩戴后阻隔层在过滤层上***。

6.根据权利要求1所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述鼻部换气头上与人体鼻部配合的一端为贴近鼻孔的贴鼻端，贴鼻端为柔性橡胶制成，贴鼻端具有一圈薄型、可弹性形变的贴鼻翼片。

7.根据权利要求1所述贴鼻式分区口罩，其特征在于：所述鼻部换气头上与人体鼻部配合的一端为贴近鼻孔的贴鼻端，贴鼻端为柔性橡胶制成，贴鼻端一体成型有一圈与人体鼻孔口贴合的环形凸筋，环形凸筋的外表面为圆弧形。

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