[实用新型]具有动力性呼吸的防尘口罩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防尘口罩，尤其涉及一种用于粉尘作业场所的具有动力性呼吸的防尘口罩用品。 

背景技术

呼吸防护用品特别是防尘口罩，对防止粉尘颗粒污染物进入人体、减少对涉尘人员健康的损害和预防疾病的传播具有非常重要的作用。目前，防尘口罩的种类很多，各有自身的特性和使用范围，选择时应根据口罩的功能、防护对象、所处粉尘污染环境的不同而综合考虑。 

例如，自吸过滤式口罩，是指以佩带者自身的呼吸为动力、将空气中有害颗粒物通过口罩进行过滤净化、达到防护目的的呼吸防护用品。这种口罩只能在不缺氧的环境（空气中氧的含量不低于18%）和低浓度颗粒污染环境下使用，主要防御各种粉尘、烟固态微粒、雾、液态微粒等有害颗粒物。 

理论分析和使用实践表明，自吸式防尘口罩存在安全性（粉尘过滤效率）与舒适性的矛盾，也就是过滤效率较高、防尘性能好的口罩，其气阻一般都较大，佩戴者使用时的舒适性较差；而过滤效率较低、防尘性能较差的口罩，其气阻一般都较小，佩戴使用时的舒适性相对较好。即使是过滤性能相同的口罩，其舒适性还与使用者的生理代谢水平相关。如使用者处于低劳动强度时，口罩的舒适性还容易保证。一旦使用者处于高劳动强度时，由于生理代谢水平较高，呼吸量迅速增大，此时口罩的舒适性就难以保证。尤其在中国不少矿井地下的工作环境，由于温度和湿度都比较高，工作中一旦矿工的劳动强度稍有增加，其生理代谢水平就会迅速升高，非常需要呼吸大量新鲜空气才能满足其身体的代谢需要，口罩的舒适性也会迅速恶化。此时，佩带防尘口罩对使用者来说已经是一个很大的累赘，这时不少矿工往往将其弃而不用，人体呼吸系统直接暴露在高粉尘环境中。这也是矿工极易患矽肺病的重要原因之一。因此研发能够同时满足人体安全性和舒适性的新型防尘口罩，对于保护高粉尘环境中劳动者的身体健康，具有重要的现实意义。 

以下，详细分析现有矿用防尘口罩的现状： 

1、3M8110S N95防尘口罩 

这种简易口罩用于工业领域作业时产生的粉尘的防护。由于没有设置呼吸阀，使得过滤棉受呼出水蒸气的影响很大，难以较持久地保持干燥状态。在高粉尘环境下，呼吸阻力增加很快，舒适性较差。一次性使用，成本较高。 

2、3M8822P2防尘口罩 

它是在简易防护口罩的基础上，增加了排气阀，以降低呼气时的气阻，所以呼气时的舒适性有所改善，使用成本也较简易口罩高。 

3、3M3000系列单芯防毒口罩 

这种口罩同时设置了吸气阀片和呼气阀片，使得过滤棉不受呼出的水蒸气的影响，能够较持久地保持干燥状态，能够显著改善过滤棉的过滤效率。主体材料采用了塑料与橡胶构件，将过滤棉、滤棉承接座和面罩各自独立设计，降低了使用成本，过滤棉的更换十分简便。但吸气和呼气阻力很大，经测试，在正常使用条件下，该口罩的呼吸压力差大于100pa，舒适性较差。 

4、3M6100半面型防护面具 

主体材料采用塑料与橡胶构件，将过滤棉、滤棉承接座和面罩各自独立设计，过滤棉的更换十分简便。该面罩设置了呼气阀片，降低了呼气流阻。采用了两个过滤盒的对称设计，增大了过滤面积，降低了吸气流阻，舒适性要高于3M3000系列单芯防毒口罩。 

5、正压式电动送风型防尘口罩 

由日本兴研株式会社研制。通过电动送风泵，将过滤后的清新空气直接送到口罩中，风量保持稳定，能够有效减轻使用者本身的呼吸用力，呼吸轻松，佩戴舒适，安全可靠。采用容量为1800mAh、7.2V可充电锂离子电池供电，连续工作时间2.5～9小时。本体尺寸为200×200×110mm，本体重量为684g。该公司还开发了另一种正压式电动送风型防尘口罩；它采用了呼吸追随方式，口罩内藏小型风泵和灵敏性极高的探测器，能够根据使用者的呼吸控制瞬间空气流量（吸气时风量增大，呼气时风量降低），达到最符合人体呼吸的节奏，实现最自然的呼吸。面体采用硅橡胶，对肌肤温和无刺激，配戴舒适。在平均呼吸流量为20L/min的情况下，额定工作时间约10小时以上。本体和电池的总重量约为368g。 

现有矿用防尘口罩存在以下的缺陷和不足： 

前四种类型的口罩均为自吸式，即克服空气流过口罩的阻力都要依靠人体肺部运动。当人体劳动强度增加、呼吸量增加时，空气流过口罩的阻力会随之增加，人体肺部的负担也随之大幅增加。一般来讲，克服空气流过多孔介质阻力所需的机械功与流量的平方成正比，所以这些口罩的舒适性范围是很窄的。当使用者的劳动强度较大、呼吸量增大时，其舒适性会变得很差，甚至无法满足基本要求。