[实用新型]面罩

说明书

一种面罩，具有外壳和过滤器构件。使用风扇模块，从而定义了有源面罩。当用户佩戴面罩时，在过滤器构件内部限定了面罩腔，并且在外壳和过滤器构件之间限定了腔室。电池模块定位于腔室内。

技术领域

本实用新型涉及面罩，用于提供污染物过滤。

背景技术

空气污染是一个全球性问题。世界卫生组织(WHO)估计每年有400万人死于空气污染。这个问题的一部分是城市的室外空气质量。近300个受烟雾影响的城市未达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)。一个具体问题是直径小于2.5μm的颗粒(称为“PM2.5”)的污染，因为它们能够渗透到肺的气体交换区域(肺泡)，并且非常小的颗粒(100nm)可能穿过肺而影响其他器官。

由于这一问题在短期内不会得到显著改善，因此处理这一问题的常见方法是佩戴口罩，口罩通过过滤提供更干净的空气，并且近年来，中国和其他地区的口罩市场出现了大幅增长。

这种口罩可以由作为污染物颗粒过滤器的材料制成，或者可以具有仅用于口罩表面的一部分的过滤器，并且该过滤器在它堵塞时可以更换。

然而，在使用过程中，口罩内部的温度和相对湿度增加，并且加上口罩内部相对于外部的压力差，这使得呼吸不舒适。这可以通过设置出口阀或止回阀来部分减轻，该出口阀或止回阀允许呼出的空气以很小的阻力从口罩中排出，但要求吸入的空气通过过滤器被抽吸。为了提高舒适性和有效性，可以在口罩上增加风扇，该风扇通过过滤器吸入空气和/或在呼出时提供辅助。

使用风扇动力口罩对佩戴者的一个可能的好处是减轻了由在传统无动力口罩中克服过滤器阻力吸气所引起的对肺的轻微压力。此外，在传统无动力口罩中，吸气也会导致口罩内的轻微压力下降，从而导致污染物泄漏到口罩中，如果污染物是有毒物质，则泄漏可能是危险的。

因此，风扇辅助口罩可以通过降低温度、湿度和呼吸阻力来提高呼吸舒适性。

在一个布置中，入口(即吸气)风扇可用于提供空气的连续进入。通过这种方式，减轻了在传统无动力面罩中由克服过滤器阻力吸气所引起的对肺的轻微压力。然后，可以向面部提供稳定的空气流，并且可以例如提供轻微的正压力，以确保任何泄漏都是向外而非向内的。然而，这给呼气时的呼吸增加了额外的阻力。

在另一个布置中，排气(即，呼气)风扇可用于提供空气的连续释放。相反，这在呼气时提供了呼吸辅助。呼气风扇可与一串联止回阀结合使用，这样就不会有气流通过风扇进入口罩。

风扇再次建立了通过口罩的持续空气流。空气通过由风扇引起的流动或通过吸气被通过过滤器吸入口罩腔。这提高了佩戴者的舒适性。

另一种选择是提供入口风扇和排气风扇两者，并使风扇的控制的时间安排与用户的呼吸循环同步。呼吸循环可基于压力(或压差)测量值进行测量。这改善了对温度和湿度的控制，并降低了吸气和呼气时的呼吸阻力。

因此，可获得几种类型的用于防止日常暴露于空气污染物的口罩，包括无源口罩、带有呼气阀的无源口罩以及带有至少一个有源风扇的口罩。

本实用新型总体上涉及有源口罩。它们是电池供电设备，并且电池寿命至关重要。特别是希望从给定的电池质量中获得最长的电池寿命。一个问题是电池的性能取决于温度。这对面罩来说尤其成为问题，因为它们在户外使用，并且全年都需要使用。

实用新型内容

本实用新型由权利要求定义。

根据本实用新型一方面的示例，提供了一种面罩，包括：

外壳；

用于安装在外壳内部的过滤器构件，其中当用户佩戴所述面罩时，在过滤器构件和用户面部之间限定了面罩腔，并且在外壳和过滤器构件之间限定了腔室；