CN114949648A - 一种便于密封组装的智能口罩 - Google Patents

Abstract

本发明属于防护用品领域，具体涉及一种便于密封组装的智能口罩，包括：面罩；吸气口，位于面罩的正前部；微处理装置，可拆卸安装在吸气口的外侧，用于处理口罩的异常状态信息；滤芯，可拆卸安装在微处理装置的外侧；其中所述微处理装置的横截面呈空心环形，其空心部的两端正对吸气口和滤芯，以形成吸气通道；以及所述吸气口与微处理装置、微处理装置与滤芯之间分别通过第一密封连接件、第二密封连接件连接，以密封所述吸气通道的侧壁，三段式可拆卸设计在保证连接的气密性的同时可以提高运输和存放效率。

Description

一种便于密封组装的智能口罩

技术领域

本发明属于防护用品领域，具体涉及一种便于密封组装的智能口罩。

背景技术

一般医用口罩或者防毒口罩滤芯需要及时更换，以保持防护效果，但使用中很容易出现忘记更换口罩滤芯等情况。现有的智能口罩往往在一般医用口罩上附加处理器模块及其相应的电路和传感器，以检测口罩的使用状态，提醒使用者注意事项。如专利号为CN112439134A的发明专利公开了一种智能口罩，通过控制模块分别连接传感器和执行单元，通过传感器实时采集到的罩内本体中压力、温度、湿度、呼吸模式、气流方向、声音活动和接近距离等使用的状态信息形成对应的操作指令和/或信息数据，执行单元接收到来自控制模块的操作指令和/或信息数据，通过控制空气的过滤、吸入和排出，对面罩本体内呼吸环境以及呼吸阻力进行调节。考虑到口罩的成本，这类智能口罩一般需要重复使用，因此各部件之间一般采用可拆卸连接，由于连接件的数量增加，很难保证使用者长时间佩戴口罩的吸气性、密封性和佩戴舒适性。

基于上述原因，本方案通过改进口罩各部件的结构、安装位置、连接方式等，提高其密封性和拆卸便宜性，以达到重复使用的要求。

发明内容

本发明提供了一种便于密封组装的智能口罩，将微处理装置的横截面设置呈空心环形，以正对吸气口和滤芯形成吸气通道，并在吸气口、微处理装置与滤芯之间均设置密封连接件，以密封所述吸气通道的侧壁，达到拆卸方便、重复使用的要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种便于密封组装的智能口罩，包括：面罩；吸气口，位于面罩的正前部；微处理装置，可拆卸安装在吸气口的外侧，用于处理口罩的异常状态信息；滤芯，可拆卸安装在微处理装置的外侧；其中所述微处理装置的横截面呈空心环形，其空心部的两端正对吸气口和滤芯，以形成吸气通道；以及所述吸气口与微处理装置、微处理装置与滤芯之间分别通过第一密封连接件、第二密封连接件连接，以密封所述吸气通道的侧壁。

进一步，所述吸气口的周侧设置有用于定型的第一环状体。

进一步，所述微处理装置包括：内部设有所述空心部的第二环状体和位于第二环状体侧面的微处理器；所述第一密封连接件包括：第一弹性缓冲硅胶垫，呈环形，其内部中空；若干个第一卡口，沿第一环状体的圆周分布；若干个第一卡头，沿第二环状体的一端圆周分布且与第一卡口一一匹配；以及所述第一卡头呈┌形，其水平部设置在第二环状体上并穿过所述第一弹性缓冲硅胶垫，以使其竖直部卡接在第一卡口中。

进一步，所述滤芯包括：内部设有滤棉的第三环状体；所述第二密封连接件包括：第二弹性缓冲硅胶垫，呈环形，其内部中空；若干个第二卡口，沿第二环状体的另一端圆周分布；若干个第二卡头，沿第三环状体的圆周分布且与第二卡口一一匹配；以及所述第二卡头呈┌形，其水平部设置在第三环状体上并穿过所述第二弹性缓冲硅胶垫，以使其竖直部卡接在第二卡口中。

进一步，所述第一环状体、第二环状体、第三环状体三者均为刚性材质。

进一步，所述第一环状体、第二环状体、第三环状体的空心部孔径相等。

进一步，所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器相连的检测模块；所述检测模块包括氧气传感器、湿度传感器、硫化物传感器中的至少一种，以用于检测口罩异常状态信息；所述微处理器根据口罩异常状态信息控制扬声器播报异常状态信息。

进一步，所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器相连的扩音器；所述扩音器包括麦克风和扩音功能模块；当麦克风检测外部噪声音量大于设定值时，所述微处理器控制扩音功能模块启动扩音功能。

进一步，所述第二环状体的外侧还设有与微处理器相连的控制按键；所述控制按键包括查询按钮、电源按钮、麦克风按钮、更换滤棉按钮中的至少一种。

进一步，所述便于密封组装的智能口罩还包括位于面罩右前部的呼吸阀。

本发明的有益效果是，本发明的便于密封组装的智能口罩将微处理装置的横截面设置呈空心环形，其两端正对吸气口和滤芯，以形成吸气通道，并在吸气口、微处理装置与滤芯之间均设置密封连接件，以密封所述吸气通道的侧壁，三段式可拆卸设计在保证连接的气密性的同时可以提高运输和存放效率，达到拆卸方便、重复使用的要求。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是便于密封组装的智能口罩的结构示意图；

图2是吸气口与微处理装置装配前的示意图；

图3是吸气口与微处理装置装配中的示意图；

图4是吸气口与微处理装置装配后的示意图；

图5是便于密封组装的智能口罩的工作原理框图；

图中：

面罩1，吸气口11，第一环状体111，微处理装置2，第二环状体21，微处理器22，滤芯3，第三环状体31，滤棉32，第一密封连接件4，第一弹性缓冲硅胶垫41，第一卡口42，第一卡头43，第一卡头43的水平部431，第一卡头43的竖直部432，第二卡口5，呼吸阀6。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1-图5，本实施例提供了一种便于密封组装的智能口罩，包括：面罩1；吸气口11，位于面罩1的正前部；微处理装置2，可拆卸安装在吸气口11的外侧，用于处理口罩的异常状态信息；滤芯3，可拆卸安装在微处理装置2的外侧；其中所述微处理装置2的横截面呈空心环形，其空心部的两端正对吸气口11和滤芯3，以形成吸气通道；以及所述吸气口11与微处理装置2、微处理装置2与滤芯3之间分别通过第一密封连接件4、第二密封连接件连接，以密封所述吸气通道的侧壁。

具体的，面罩1的吸气口11正对口鼻前方，微处理装置2安装于吸气口11之上，用于收集气流信息，滤芯3安装于微处理装置之上，三者均通过密封件(第一密封连接件4、第二密封连接件)连接安装，配件之间更容易组合安装。所述吸气口11的周侧设置有用于定型的第一环状体111，不仅可以固定吸气口的形状，防止其闭合，还可以方便安装第一密封连接件4。

优选的，见图1，面罩1上还设置有若干个束带，所述采用较高含量的棉材质和纤维合成，面罩周围与面部接触部分采用硅胶，保证长时间佩戴的舒适度和密封性。

作为第一密封连接件的一种可选的实施方式。

见图1-图4，所述微处理装置2包括：内部设有所述空心部的第二环状体21和位于第二环状体21侧面的微处理器22；所述第一密封连接件4包括：第一弹性缓冲硅胶垫41，呈环形，其内部中空；若干个第一卡口42，沿第一环状体111的圆周分布；若干个第一卡头43，沿第二环状体21的一端圆周分布且与第一卡口42一一匹配；以及所述第一卡头43呈┌形，其水平部431设置在第二环状体21上并穿过所述第一弹性缓冲硅胶垫41，以使其竖直部432卡接在第一卡口42中。具体的，见图2，所述第一卡头43的竖直部432上还设置有凸起，所述第一卡口42的边部设置有相应的凹槽，以与所述凸起配合，提高卡接的稳定性。

当然，第一卡头43也可以设置在第一弹性缓冲硅胶垫41的表面，也会达到基本一致的密封和装配效果，但第一卡头43在进入第一卡口42时会改变角度，同时第一弹性缓冲硅胶垫41与第二环状体21之间也需要胶水等粘接或热压在一起。

作为第二密封连接件的一种可选的实施方式。

见图1，所述滤芯3包括：内部设有滤棉32的第三环状体31；滤棉32例如但不限于市面上常用的活性炭、复合无纺布、N95等，加工安装在第三环状体31上。所述第二密封连接件包括：第二弹性缓冲硅胶垫(被图1中第三环状体31遮挡，未显示)，呈环形，其内部中空；若干个第二卡口5，沿第二环状体21的另一端圆周分布；若干个第二卡头(被图1中第三环状体31遮挡，未显示)，沿第三环状体31的圆周分布且与第二卡口5一一匹配；以及所述第二卡头呈┌形，其水平部设置在第三环状体31上并穿过所述第二弹性缓冲硅胶垫，以使其竖直部卡接在第二卡口5中。

进一步，所述第一环状体111、第二环状体21、第三环状体31三者均为刚性材质，不容易变形，便于第二密封连接件与第一密封连接件的可拆卸卡接。同时所述第一环状体111、第二环状体21、第三环状体31的空心部孔径相等，且吸气口与微处理装置2的接口位于口鼻正前方，可以保证吸气通道顺畅，减少吸吸时气流阻力，节省使用者体力消耗。

在本案中，第二密封连接件与第一密封连接件的结构类似，即第二卡头的形状结构、分布方式与第一卡头相同，第二卡口的形状结构、分布方式与第一卡口相同，只是装配关系不同；且二者均为倒勾式卡扣，其上设置有相应的弹性缓冲硅胶垫，以在卡接的同时压紧弹性缓冲硅胶垫，达到密封的效果。具体如下：在卡接前，如图2中显示第一卡头43未进入第一卡口42中，第一弹性缓冲硅胶垫41远离第一环状体111，吸气通道可以通过第一弹性缓冲硅胶垫41与第一环状体111的间隙与外界连通；在卡接中，随着第一弹性缓冲硅胶垫41慢慢靠近第一环状体111，如图3中显示第一卡头43部分第一卡口42但未完全扣合，第一弹性缓冲硅胶垫41接触第一环状体111但并完全密封；在卡接后，如图4中显示第一卡头43完全扣合第一卡口42，第一弹性缓冲硅胶垫41被第一环状体111压缩，第二环状体21与第一环状体111的间隙被第一弹性缓冲硅胶垫41密封，实现了吸气口11与微处理装置2的可拆卸密封安装；同理，通过第二卡头5完全扣合第二卡口，第二弹性缓冲硅胶垫被第二环状体21压缩，第三环状体31与第二环状体21的间隙被第二弹性缓冲硅胶垫密封，实现了滤芯3与微处理装置2的可拆卸密封安装，从而保证吸气通道的密封性。

作为智能控制的一种可选的实施方式。

所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器22相连的检测模块，安装在所述吸气通道、吸气口11、第二环状体21的内部中空处，优选为第二环状体21的内部中空处，不会增加口罩的空间，也方便安装；所述检测模块包括氧气传感器、湿度传感器、硫化物传感器中的至少一种，以用于检测口罩异常状态信息，作为口罩内环境质量参数，如氧气传感器检测氧气浓度，湿度、硫化物浓度)、湿度传感器检测湿度，硫化物传感器检测硫化物浓度；所述微处理器例如但不限于Cortex-A32架构低功耗微处理器，可以通过核心板及其电路根据口罩异常状态信息控制扬声器播报异常状态信息。所述核心板提供固件可编程更新接口，仅供维修需要，不外接于处理装置表面，参数指标预设值由出厂时根据甲方提供数值写入固件；微处理器可以用上位机连接JATG调试接口，对存储于Flash闪存9中的固件进行更新，可修改各个传感器预警指标和启用停用特定传感器；也可在之后使用产品提供的参数修改程序进行固件版本和参数的调整，以适用不同的工作环境；上位机也可以选择调用原固件中功能接口或直接更新固件来达到更新参数的目的。当然，本案的便于密封组装的智能口罩也可以采用现有智能口罩的集成电路板和固件，其区别在于面罩1、微处理装置2、滤芯3三者的物理结构和装配关系不同。

优选的，所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器22相连的扩音器；所述扩音器包括麦克风和扩音功能模块；所述麦克风可以为麦克风，当麦克风检测外部噪声音量大于设定值时，所述微处理器控制扩音功能模块启动扩音功能。所述第二环状体的外侧还设有与微处理器22相连的控制按键；所述控制按键包括查询按钮、电源按钮、麦克风按钮、更换滤棉按钮中的至少一种，通过中断控制器GIC与微处理器22相连；例如，查询按钮用于手动状态查询，通过扬声器汇报传感器参数、滤棉使用时间和电池剩余电量；当参数指标达到预设值时，状态查询将以间隔三分钟的频率自动执行。所述微处理器22还连接有指示灯以及其他传感器的行业通用接口，不同配置产品仅区别于接口是否使用，集成电路板和固件一致。例如，指示灯可以为麦克风状态灯、传感器工作状态灯、口罩异常状态灯、电量挡位灯。微处理器通过电池供电，电压将会被供电IC模块读取，分三档显示在三个电池电量指示灯上；多个耗电指示灯常亮，对应于各类别的传感器和麦克风的启用情况。

具体控制过程如下：

微处理装置2将不断采集吸气口11和滤棉32中的气流质量，当气流与装置内固件预设指标相比不合格时，通过扬声器播报发出异常状态信息。异常状态信息包括但不限于口罩内环境质量参数(如氧气浓度、湿度、硫化物浓度)和计数器时间，异常状态将使得异常指示灯常亮，信息通过扬声器每三分钟播报一次，可通过查询按钮提前查询相关参数。

当外部噪声音量大于设定值时，麦克风指示灯常亮，此时扩音功能以高于异常信息播报的优先级占用扬声器，但不会终止异常状态播报；当外部噪声音量小于设定值且持续低分贝输入一段时间后，麦克风自动关闭，异常信息播报以高于扩音功能的优先级占用扬声器；当然，也可以手动按下麦克风按钮即可使用扩音功能，通过扬声器提高使用者说话音量。

当每次更换新的滤棉32后，按下更换滤棉按钮，重置时间计数，当计数随时间达到一定值时，扬声器发出异常状态信息，异常状态灯常亮。

当电量过低，触发省电模式，即除异常播报外，所有功能对应的指示灯全灭。

进一步，所述便于密封组装的智能口罩还包括位于面罩右前部的呼吸阀6，位于口鼻右前方。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种便于密封组装的智能口罩，其特征在于，包括：

面罩；

吸气口，位于面罩的正前部；

微处理装置，可拆卸安装在吸气口的外侧，用于处理口罩的异常状态信息；

滤芯，可拆卸安装在微处理装置的外侧；其中

所述微处理装置的横截面呈空心环形，其空心部的两端正对吸气口和滤芯，以形成吸气通道；以及

所述吸气口与微处理装置、微处理装置与滤芯之间分别通过第一密封连接件、第二密封连接件连接，以密封所述吸气通道的侧壁。

2.根据权利要求1所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述吸气口的周侧设置有用于定型的第一环状体。

3.根据权利要求2所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述微处理装置包括：内部设有所述空心部的第二环状体和位于第二环状体侧面的微处理器；

所述第一密封连接件包括：

第一弹性缓冲硅胶垫，呈环形，其内部中空；

若干个第一卡口，沿第一环状体的圆周分布；

若干个第一卡头，沿第二环状体的一端圆周分布且与第一卡口一一匹配；以及

所述第一卡头呈┌形，其水平部设置在第二环状体上并穿过所述第一弹性缓冲硅胶垫，以使其竖直部卡接在第一卡口中。

4.根据权利要求3所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述滤芯包括：内部设有滤棉的第三环状体；

所述第二密封连接件包括：

第二弹性缓冲硅胶垫，呈环形，其内部中空；

若干个第二卡口，沿第二环状体的另一端圆周分布；

若干个第二卡头，沿第三环状体的圆周分布且与第二卡口一一匹配；以及

所述第二卡头呈┌形，其水平部设置在第三环状体上并穿过所述第二弹性缓冲硅胶垫，以使其竖直部卡接在第二卡口中。

5.根据权利要求4所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述第一环状体、第二环状体、第三环状体三者均为刚性材质。

6.根据权利要求4所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述第一环状体、第二环状体、第三环状体的空心部孔径相等。

7.根据权利要求3所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器相连的检测模块；

所述检测模块包括氧气传感器、湿度传感器、硫化物传感器中的至少一种，以用于检测口罩异常状态信息；

所述微处理器根据口罩异常状态信息控制扬声器播报异常状态信息。

8.根据权利要求7所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述便于密封组装的智能口罩还包括与微处理器相连的扩音器；

所述扩音器包括麦克风和扩音功能模块；

当麦克风检测外部噪声音量大于设定值时，所述微处理器控制扩音功能模块启动扩音功能。

9.根据权利要求3所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述第二环状体的外侧还设有与微处理器相连的控制按键；

所述控制按键包括查询按钮、电源按钮、麦克风按钮、更换滤棉按钮中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的便于密封组装的智能口罩，其特征在于，

所述便于密封组装的智能口罩还包括位于面罩侧前部的呼吸阀。

Images