CN210869973U - 基于噪声发电的负离子防尘口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防尘口罩技术领域，更具体地说，涉及基于噪声发电的负离子防尘口罩，包括：防尘口罩主体和设置在口罩主体两侧的罩带，还包括：负离子发生器，用于产生负离子使进入到防尘口罩主体的微小颗粒沉降；噪声发电装置，用于利用噪声为负离子发生器供电。本实用新型过滤效果不仅理想，而且稳定。

Description

基于噪声发电的负离子防尘口罩

技术领域

本实用新型涉及防尘口罩技术领域，更具体地说，涉及基于噪声发电的负离子防尘口罩。

背景技术

目前，各类建筑施工工地、煤矿开采及大型设备作业车间等场所的空气中往往具有较高浓度的粉尘及可吸入性颗粒物，且在运作中会产生较大的噪声污染，充分利用这些噪声作为能源对防尘口罩腔内的空气进行净化，在为人体营造一个良好的呼吸环境的同时又实现了节能环保。

目前，市面上针对工业粉尘作业的防护口罩主要有过滤式防尘和隔绝式防尘两类，均只通过其过滤结构达到空气净化效果，然而针对环境中的大颗粒污染物，过滤结构能够过滤，针对环境中的微小颗粒污染物，过滤结构就无法过滤。因此，长时间佩戴现有技术中的防护口罩，不仅易导致呼吸不畅、胸闷，而且过滤效果不理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于噪声发电的负离子防尘口罩，其过滤效果不仅理想，而且稳定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造基于噪声发电的负离子防尘口罩，包括：防尘口罩主体和设置在口罩主体两侧的罩带，还包括：

负离子发生器，用于产生负离子使进入到防尘口罩主体的微小颗粒沉降；

噪声发电装置，用于利用噪声为负离子发生器供电。

进一步地，所述噪声发电装置，包括：

鼓膜式噪声收集器，用于收集噪声；

共鸣腔，用于将鼓膜式噪声收集器收集的噪声放大；

声电转换器，用于将放大后的噪声转换为电能；

蓄电池，用于存储声电转换器产生的电能；

所述鼓膜式噪声收集器与声电转换器相连，并在相连部位形成共鸣腔；所述声电转换器与蓄电池相连。

更进一步地，所述声电转换器，具体用于将共鸣腔放大后的噪声转换为交流脉冲电流；

所述噪声发电装置，还包括：

AC/DC转换器，用于将交流脉冲电流转换为直流电流；

电容，用于将直流电流进行预存储；

DC/DC转换器，用于将预存储的直流电流转存至蓄电池中；

所述声电转换器依次连接AC/DC转换器、电容和DC/DC转换器后，与蓄电池相连。

再进一步地，鼓膜式噪声收集器，包括：上壳和多个鼓膜；

所述鼓膜设置在上壳内；

所述声电转换器安装在上壳上并与上壳之间形成密闭的共鸣腔。

还进一步地，所述鼓膜为半球形鼓膜；各鼓膜的球顶部分都指向声电转换器所在方向。

又进一步地，所述负离子发生器和噪声发电装置集成与复合装置内；

所述复合装置还包括：中框和下壳；

所述上壳和下壳与中框相匹配，分别相对地安装在中框的两面；

所述声电转换器位于上壳和中框的一面之间；

所述蓄电池和负离子发生器位于下壳和中框的另一面之间。

优选地，所述复合装置还包括：开关和控制电路板；

所述开关与控制电路板相连并相配合地控制负离子发生器的工作状态；

所述开关设置在中框上；

所述控制电路板设置在下壳和中框的另一面之间，并与负离子发生器相连。所述控制电路板还与蓄电池相连。

优选地，所述下壳上开设有用于负离子发生器产生的负离子穿过防尘口罩主体的负离子释放孔；

所述防尘口罩主体上开设有基座，用于安装复合装置。

在上述技术方案中，所述防尘口罩主体上设置有口鼻区过滤层；

所述口鼻区过滤层，包括但不限于：太空棉、活性炭纤维层、熔喷滤布、静电吸附滤棉和亲肤无纺布。

作为优选技术方案，所述口鼻区过滤层上设置有呼吸阀；

所述防尘口罩主体的上边缘处设置有可塑性鼻梁条，下边缘处设置有海绵条。

在本实用新型中，在防尘口罩主体用于过滤环境中的大颗粒物，负离子发生器用于过滤环境中的微小颗粒物，这样的结构保证了过滤效果。本实用新型中设置的噪声发电装置可持续为负离子发生器供电，从而保证了本实用新型过滤的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本实用新型实施例中复合装置的拆解示意图；

图4是本实用新型实施例中噪声发电装置的电路原理图；

图5是本实用新型实施例中口鼻区过滤层的结构示意图；

图中：防尘口罩主体1、口鼻区过滤层2、太空棉3、活性炭纤维层4、熔喷滤布5、静电吸附滤棉6、亲肤无纺布7、罩带8、海绵条9、可塑性鼻梁条10、呼吸阀11、复合装置12、上壳13、开关14、声电转换器15、中框16、蓄电池17、负离子发生器18、控制电路板19、负离子释放孔20、螺旋固定孔21、下壳22、基座23、鼓膜24、AC/DC转换器25、电容26、DC/DC转换器27。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和2所示，在本实用新型所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，包括：防尘口罩主体1、罩带8、海绵条9和可塑性鼻梁条10；

两条罩带8分别对称地设置在防尘口罩主体1的两侧边缘处；可塑性鼻梁条10设置在防尘口罩主1的上边缘处；海绵条9设置在防尘口罩主体1的下边缘处。海绵条9和可塑性鼻梁条10按压后可使之与用户面部贴合。防尘口罩主体1采用拱形形状，既能保证与人脸形状的密和良好，又能在口鼻处保留一定的空间，佩戴舒适。

在防尘口罩主体1的两侧上，分别开设有一个基座23。每个基座23都用于安装一个复合装置12。

防尘口罩主体1上沿中轴线方向设置有口鼻区过滤层2。口鼻区过滤层2对应于用户的口鼻处。在口鼻区过滤层2上设置有呼吸阀11。

所述呼吸阀11包括上盖、膜片以及底座，中空的圆柱形结构底座与防尘口罩内部相连通，膜片固定在底座上方，所述上盖与底座扣合，上盖的四周均匀分布有若干排气口。用户呼气时排出气体的正压将阀片吹开，以迅速将体内废气排除，而吸气时的负压会自动将阀门关闭，以避免吸进外界环境的污染物。

如图5所示，口鼻区过滤层2，包括但不限于：太空棉3、活性炭纤维层4、熔喷滤布5、静电吸附滤棉6和亲肤无纺布7。

在本实施例中，由用户口鼻处由远及近依次设置的是：太空棉3、活性炭纤维层4、熔喷滤布5、静电吸附滤棉6和亲肤无纺布7。针对其余顺序的设置也在本实用新型的保护范围内，在此就不再赘述。

本实施例中的口鼻区过滤层2采用五层滤网，对大颗粒物及有机物进行过滤吸附，最内层的亲肤无纺布保证防尘口罩的舒适性。防尘口罩本体1的其余部分为三级潜水布。口鼻区过滤层2上的呼吸阀11，在阻隔污染性气体进入的同时，及时排除防尘口罩本体1内呼吸产生的湿热气体，保证防尘口罩本体1使用过程中的干爽舒适性且减小呼吸阻力。从而使得用户长时间佩戴后不易导致呼吸不畅、胸闷。

如图3和4所示，复合装置12包括：

负离子发生器18，用于产生负离子使进入到防尘口罩主体1的微小颗粒沉降；

噪声发电装置，用于利用噪声为负离子发生器18供电。

在本实施例中，所述负离子发生器18设有开关、高压发生器、负离子释放端、负离子输出接口。负离子释放端采用富勒烯，富勒烯是类似于C60的纳米级超导材料，几乎没有电阻，只需要在通入微弱的电流的情况下便能产生大量的极纯净的负离子。蓄电池17供电给高压发生器，得到纯净的直流负高压，直流负高压连接到负离子释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-)，与氧气结合生成负离子。负离子输出接口与基座23相连通，产生的负离子由输出接口释放到防尘口罩内部。

负离子发生器的原理为：若在上述防护防尘口罩中引入负离子发生器，产生负离子进一步中和降尘，清新空气，使人心情舒畅。但常见的负离子发生器大多需要频繁更换电池，不便于使用。针对上述问题，迫切需要一种舒适且能自发产电的可循环使用的负离子防尘口罩。

在本实施例中在防尘口罩主体1用于过滤环境中的大颗粒物，负离子发生器用于过滤环境中的微小颗粒物，这样的结构保证了过滤效果。本实施例中设置的噪声发电装置可持续为负离子发生器供电，从而保证了本实用新型过滤的稳定性。噪声发电装置可充分利用作业场地的噪声，将其转化为电能供负离子发生器18持续工作，避免频繁更换负离子发生器18的电池。而且负离子发生器18采用富勒烯作为负离子释放端材料，只需要微弱的电流就能释放出大剂量的纯净负离子，且没有臭氧、正离子等衍生物的产生。

所述噪声发电装置，包括：

鼓膜式噪声收集器，用于收集噪声；

共鸣腔，用于将鼓膜式噪声收集器收集的噪声放大；

声电转换器15，用于将放大后的噪声转换为电能；

蓄电池17，用于存储声电转换器15产生的电能；

所述鼓膜式噪声收集器与声电转换器15相连，并在相连部位形成共鸣腔；所述声电转换器15与蓄电池17相连。

声电转换原理为：正压电效应为当晶体受到某固定方向外力的作用时，内部就产生电极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。声波的振动作用引起压电材料产生正压电效应，从而将声能转换为电能。

所述声电转换器15，具体用于将共鸣腔放大后的噪声转换为交流脉冲电流；

所述噪声发电装置，还包括：

AC/DC转换器25，用于将交流脉冲电流转换为直流电流；

电容26，用于将直流电流进行预存储；

DC/DC转换器27，用于将预存储的直流电流转存至蓄电池17中；

所述声电转换器15依次连接AC/DC转换器25、电容26和DC/DC转换器27后，与蓄电池17相连。

在本实施例中，噪声发电装置由鼓膜式噪声收集器(由上壳13与鼓膜24组成)、共鸣腔、声电转换器15、AC/DC转换器25、电容26、DC/DC转换器27和蓄电池组成17。鼓膜式噪声收集器收集的噪声，经由共鸣腔放大振动传递至声电转换器15，产生交流脉冲电流，AC/DC转换器25将其转换为直流电，预存储至电容26中，再通过高效率的DC/DC转换器27，将电容26中的电能转存到蓄电池17中。

图4呈现了噪声发电装置的电路原理图，当然，图4中的所有元器件都设置在复合装置12内，只不过在图3中，省略了AC/DC转换器25、电容26和DC/DC转换器27。

鼓膜式噪声收集器，包括：上壳13和多个鼓膜24；在本实施例中，鼓膜数量为15个。

所述鼓膜24设置在上壳13内；

所述声电转换器15安装在上13上并与上壳13之间形成密闭的共鸣腔。

所述鼓膜24为半球形鼓膜；各鼓膜24的球顶部分都指向声电转换器15所在方向。

所述负离子发生器18和噪声发电装置集成与复合装置12内；

所述复合装置12还包括：中框16和下壳22；

所述上壳13和下壳22与中框16相匹配，分别相对地安装在中框16的两面；

所述声电转换器15位于上壳13和中框16的一面之间；

所述蓄电池17和负离子发生器18位于下壳22和中框16的另一面之间。

所述复合装置12还包括：开关14和控制电路板19；

所述开关14与控制电路板19相连并相配合地控制负离子发生器18的工作状态；

所述开关14设置在中框16上；

所述控制电路板19设置在下壳22和中框16的另一面之间，并与负离子发生器18相连。所述控制电路板19还与蓄电池17相连，有蓄电池17为其供电。

所述下壳22上开设有用于负离子发生器18产生的负离子穿过防尘口罩主体1的负离子释放孔20。负离子释放孔20与基座23上的输出接口是连通的，由此，负离子发生器18产生的负离子就能够释放至防尘口罩主体1的内部。

在本实施例中，上壳13、中框16和下壳22组装形成复合装置12的外壳，复合装置12用于使噪声发电装置和负离子发生器18构成一体化的结构。从而使得复合装置12体积小巧轻便，安装拆卸方便，可循环使用，这样本实施例与现有技术相比，不需充电或更换电池，且充分利用噪声进行发电，实现资源最大化利用。

复合装置12的一体化结构和基座23的设置，使得复合装置12可拆卸，使用过程中只需更换防尘口罩主体1，而复合装置12可重复循环使用，从而降低成本，避免浪费。

本实施例的使用方法说明如下：使用前，将复合装置12安装在防尘口罩基座23上。在有噪声的作业场地，声电转换器15可持续产生电能储存在蓄电池12中。使用时，双手将可塑性鼻梁条10完全按压成鼻梁形状，且海绵条9抵住下巴，防止灰尘进入。调整结束，按下开关14，蓄电池12对外供电，负离子发生器18工作，产生的负离子通过负离子释放孔20进入防尘口罩。呼吸时，空气经过口鼻区过滤层2，大颗粒物及甲醛、苯等有机物被拦截吸附，微小颗粒物进一步被负离子释放孔20中释放的负离子中和沉降，双重净化后的空气进入人体。若防尘口罩主体1破损或污染，可拆下复合装置12，更换防尘口罩主体1，实现复合装置12的循环使用。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型中的噪声发电装置充分利用作业场地的噪声，将其转化为电能供负离子发生器持续工作，避免频繁更换电池；

2、本实用新型中的负离子发生器18采用富勒烯作为负离子释放端材料，只需要微弱的电流就能释放出大剂量的纯净负离子，且没有臭氧、正离子等衍生物的产生；

3、本实用新型中的复合装置12，体积小巧轻便，安装拆卸方便，可循环使用；

4、本实用新型中的呼吸阀11，在阻隔污染性气体进入的同时及时排除防尘口罩内呼吸产生的湿热气体，保证防尘口罩使用过程中的干爽舒适性且减小呼吸阻力；

5、本实用新型中的口鼻区过滤层2采用五层滤网对大颗粒物及有机物进行过滤吸附，最内层的亲肤无纺布保证防尘口罩的舒适性。

6、本实用新型中的可塑性鼻梁条10和海绵条9使得防尘口罩在佩戴过程中与脸部贴合效果好，防止漏气。

7、本实用新型中的防尘口罩主体1采用的三级潜水布，坚韧且富有弹性，不易变形，用于支撑复合装置12。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于噪声发电的负离子防尘口罩，包括：防尘口罩主体(1)和设置在口罩主体(1)两侧的罩带(8)，其特征在于，还包括：

负离子发生器(18)，用于产生负离子使进入到防尘口罩主体(1)的微小颗粒沉降；

噪声发电装置，用于利用噪声为负离子发生器(18)供电。

2.根据权利要求1所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述噪声发电装置，包括：

鼓膜式噪声收集器，用于收集噪声；

共鸣腔，用于将鼓膜式噪声收集器收集的噪声放大；

声电转换器(15)，用于将放大后的噪声转换为电能；

蓄电池(17)，用于存储声电转换器(15)产生的电能；

所述鼓膜式噪声收集器与声电转换器(15)相连，并在相连部位形成共鸣腔；所述声电转换器(15)与蓄电池(17)相连。

3.根据权利要求2所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述声电转换器(15)，具体用于将共鸣腔放大后的噪声转换为交流脉冲电流；

所述噪声发电装置，还包括：

AC/DC转换器(25)，用于将交流脉冲电流转换为直流电流；

电容(26)，用于将直流电流进行预存储；

DC/DC转换器(27)，用于将预存储的直流电流转存至蓄电池(17)中；

所述声电转换器(15)依次连接AC/DC转换器(25)、电容(26)和DC/DC转换器(27)后，与蓄电池(17)相连。

4.根据权利要求2所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，鼓膜式噪声收集器，包括：上壳(13)和多个鼓膜(24)；

所述鼓膜(24)设置在上壳(13)内；

所述声电转换器(15)安装在上壳(13)上并与上壳(13)之间形成密闭的共鸣腔。

5.根据权利要求4所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述鼓膜(24)为半球形鼓膜；各鼓膜(24)的球顶部分都指向声电转换器(15)所在方向。

6.根据权利要求4所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述负离子发生器(18)和噪声发电装置集成与复合装置(12)内；

所述复合装置(12)还包括：中框(16)和下壳(22)；

所述上壳(13)和下壳(22)与中框(16)相匹配，分别相对地安装在中框(16)的两面；

所述声电转换器(15)位于上壳(13)和中框(16)的一面之间；

所述蓄电池(17)和负离子发生器(18)位于下壳(22)和中框(16)的另一面之间。

7.根据权利要求6所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述复合装置(12)还包括：开关(14)和控制电路板(19)；

所述开关(14)与控制电路板(19)相连并相配合地控制负离子发生器(18)的工作状态；

所述开关(14)设置在中框(16)上；

所述控制电路板(19)设置在下壳(22)和中框(16)的另一面之间，并与负离子发生器(18)相连；

所述控制电路板(19)还与蓄电池(17)相连。

8.根据权利要求7所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述下壳(22)上开设有用于负离子发生器(18)产生的负离子穿过防尘口罩主体(1)的负离子释放孔(20)；

所述防尘口罩主体(1)上开设有基座(23)，用于安装复合装置(12)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述防尘口罩主体(1)上设置有口鼻区过滤层(2)；

所述口鼻区过滤层(2)，包括但不限于：太空棉(3)、活性炭纤维层(4)、熔喷滤布(5)、静电吸附滤棉(6)和亲肤无纺布(7)。

10.根据权利要求9所述的基于噪声发电的负离子防尘口罩，其特征在于，所述口鼻区过滤层(2)上设置有呼吸阀(11)；

所述防尘口罩主体(1)的上边缘处设置有可塑性鼻梁条(10)，下边缘处设置有海绵条(9)。

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