[发明专利]面罩

说明书

本公开的实施例涉及面罩。面罩包括过滤器构件和风扇组件。风扇组件具有两个模块，一个模块连接到过滤器构件，另一个模块装载有风扇模块的可重复使用部件。两个模块通过弹簧偏置耦接部连接在一起。

技术领域

本申请涉及面罩，用于提供污染物的过滤。

背景技术

空气污染是全世界关注的问题。世界卫生组织(WHO)估计，每年有400万人死于空气污染。该问题的一部分是城市里的室外空气质量。近300个受雾霾影响的城市达不到国家空气质量标准。

官方室外空气质量标准将颗粒物浓度定义为每单位体积的质量(例如μg/m3)。特别令人关注的是直径小于2.5μm的颗粒(称为“PM2.5”)的污染，因为直径小于2.5μm的颗粒能够渗透到肺(肺泡)的气体交换区域，并且非常小的颗粒(100nm)可以通过肺部影响其他器官。

由于该问题在短期内不会显著改善，因此解决该问题的常用方法是佩戴可以通过过滤提供更清洁的空气的罩。而且近年来，中国以及其他地区的罩的市场急剧扩大。

这样的罩可以由用作污染物颗粒过滤器的材料制成，或者可以具有仅用于罩表面的一部分的过滤器，并且当该过滤器被堵塞时可以更换。

然而，在使用过程中，罩内部的温度和相对湿度增加，并且加上罩内部相对于外部的压力差，这使得呼吸不舒适。这可以通过提供出口阀或者单向阀来部分缓解，该出口阀或者单向阀允许呼出的空气以很小的阻力逸出罩，但是需要吸入的空气通过过滤器。为了提高舒适度和有效性，可以在罩上增加风扇，该风扇通过过滤器吸入空气和/或在呼气时提供帮助。

对于佩戴者来说，使用风扇动力罩的可能的益处是肺部的轻微形变被消除，该轻微变形由克服传统无动力罩中的过滤器的阻力的吸入所造成。此外，在常规的无动力罩中，吸入还会在罩内引起轻微的压力下降，这导致污染物泄漏到罩内，如果这些污染物是有毒物质，则该泄漏可以证明是危险的。

因此，风扇辅助罩可以通过降低温度、湿度和呼吸阻力来改善呼吸舒适度。

在一种装置中，可以使用入口(即吸气)风扇来提供连续的空气引入。以此方式，肺部的轻微形变被消除，该轻微变形由克服传统无动力罩中的过滤器的阻力的吸入所造成。然后可以将稳定的空气流提供给面部，并且例如可以提供轻微的正压，以确保任意泄漏是向外的，而不是向内的。然而，这在呼气时会给呼吸带来额外的阻力。

在另一种装置中，排气(即呼气)风扇可以用于提供连续的空气释放。这反而在呼气时提供呼吸帮助。呼气风扇可以与串联单向阀结合使用，以使流不可以通过风扇进入罩内。

风扇再次产生通过罩的连续的空气流。由风扇引发的流将空气通过过滤器吸入罩体积内。这提高了佩戴者的舒适度。

另一种备选是既提供进气风扇又提供排气风扇，并且使风扇的控制时间与用户的呼吸周期同步。可以基于压力(或压差)测量来测量呼吸周期。这样可以改善对温度和湿度的控制，并且减少吸入和呼出时对呼吸的阻力。

因此，提供了用于防止每天暴露于空气污染物的几种类型的罩，包括无源罩、具有呼气阀的无源罩以及具有至少一个有源风扇的罩。

本发明特别地涉及具有风扇的有源罩。一个问题是罩过滤器需要定期清洁或更换。风扇通常以在风扇和罩过滤器之间形成密封的方式形成。为了使风扇与罩过滤器分离，该密封需要被释放，因为风扇(特别是风扇相关的电气和电子部件)不适合清洁，并且不需要像过滤器一样定期更换。

需要一种连接系统，该连接系统能够以低成本但是坚固耐用的方式使罩过滤器能够与风扇分离，使得释放和重新连接可以执行多次。该连接需要在风扇和罩过滤器之间提供良好的对准，否则部件将处于拉力状态，导致过滤器变形、组装困难和耐用性问题。

EP0352113公开了一种强制通风过滤设备，用于保护封闭空间，诸如气体罩等的呼吸空间。过滤器形成在罐中，并且是卡扣附接至鼓风机壳体。