主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩

西安思源學(xué)院工學(xué)院 曹 凱 張宏林 李 博 李智林 劉 博 史慶林

本設(shè)計(jì)目的是解決傳統(tǒng)口罩憋悶的問題，打造一款美觀實(shí)用防憋悶新型口罩。其可外設(shè)連接氧氣瓶，以應(yīng)對(duì)高原反應(yīng)，提供一種防塵效果好、口罩內(nèi)空氣新鮮、使用者呼吸順暢且不會(huì)感到悶熱的電動(dòng)送風(fēng)口罩。該產(chǎn)品口罩濾芯為可更換濾芯，符合美國CDC下屬的職業(yè)安全與健康研究所(NIOSH)制定的標(biāo)準(zhǔn)N95，N95口罩的最大特點(diǎn)就是可以預(yù)防由患者體液或血液飛濺引起的飛沫傳染。飛沫的大小為直徑1至5μm?？捎行У母綦x病毒，可用于醫(yī)護(hù)人員。借助外在動(dòng)力送風(fēng)，提高口罩安全等級(jí)。提高口罩壽命，防病毒續(xù)航能力強(qiáng)、可更換換濾芯，產(chǎn)品利用率高，節(jié)約材料。解決悶熱感，去處眼鏡水霧。

1 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩

1.1 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩的工作原理

解決口罩的憋悶問題。風(fēng)扇主動(dòng)供氣，口罩內(nèi)形成正壓，單向排氣閥將呼出的廢氣馬上排出，使人呼吸毫不費(fèi)力。可外設(shè)連接氧氣瓶，以應(yīng)對(duì)高原反應(yīng)，可用于醫(yī)護(hù)人員。

殼體要設(shè)導(dǎo)流板，防止進(jìn)入罩體的新鮮空氣和人體呼出的廢氣混合，從而保持罩腔內(nèi)的空氣新鮮。

口罩符合標(biāo)準(zhǔn)N95.可以預(yù)防由患者體液或血液飛濺引起的飛沫傳染。

濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，濾芯為可更換濾芯。

1.2 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩與傳統(tǒng)口罩優(yōu)缺點(diǎn)比較

借助外在動(dòng)力送風(fēng)，提高口罩安全等級(jí)；提高口罩壽命，防病毒續(xù)航能力強(qiáng)；可更換換濾芯，產(chǎn)品利用率高，節(jié)約材料；解決悶熱感，去處眼鏡水霧；解決呼吸是的負(fù)壓問題，使呼吸順暢，甚至體育運(yùn)動(dòng)時(shí)佩戴。缺點(diǎn)：笨重，沒有一次性口罩輕便，需要充電。

傳統(tǒng)口罩的優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)地輕，手感好，柔軟，充滿彈性，透氣性良好，可以保溫，可以伸縮，可以吸水，防水，可以排除有毒氣體，價(jià)格也比較低。

傳統(tǒng)口罩的缺點(diǎn)：一次性使用口罩不可以用來清洗，其強(qiáng)度和耐久力比較差，很容易被撕裂，一般只能使用八個(gè)小時(shí)。

口罩涉及的場(chǎng)所及區(qū)域很廣比如學(xué)校，食品加工，電子制造企業(yè)等。這些都是人員密集的地方，病毒很容易傳染所以當(dāng)佩戴上口罩是不僅是對(duì)個(gè)人的保護(hù)，也是在保護(hù)個(gè)人的同時(shí)也保護(hù)了其他人，很大程度上降低了病毒，疾病的傳播性。

2 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩與傳統(tǒng)口罩的結(jié)構(gòu)比較相比

2.1 傳統(tǒng)口罩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

醫(yī)用口罩由口罩面體和松緊帶組成。其中，口罩面體分為內(nèi)、中、外三層。內(nèi)層為親膚材質(zhì)，普通衛(wèi)生紗布或無紡布；中層為隔離過濾層，超細(xì)聚丙烯纖維熔噴材料層；外層為特殊材料抑菌層，無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層。

普通醫(yī)用口罩用于阻隔口腔和鼻腔呼出的噴濺物，可用于普通醫(yī)療環(huán)境下的一次性衛(wèi)生護(hù)理。只適用于一般衛(wèi)生護(hù)理活動(dòng)。

2.2 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

提供一種電動(dòng)送風(fēng)口罩，所述電動(dòng)送風(fēng)口罩構(gòu)成：

（1）殼體，其一端端面上設(shè)有一進(jìn)風(fēng)口，另一端設(shè)有一與殼體一體成型的導(dǎo)流板，導(dǎo)流板與殼體形成至少一出風(fēng)口，且出風(fēng)口設(shè)在使用者的鼻部上方。根據(jù)人體工學(xué)設(shè)計(jì)，舒服貼合臉部，長時(shí)間佩戴不易累，密合無異味。材料設(shè)置為PP安全材質(zhì)，孕婦兒童也可以安心使用。

（2）罩體，其端面上設(shè)有一套孔，下緣面設(shè)有至少一個(gè)單向排氣閥，所述套孔套于殼體出風(fēng)口端。

（3）風(fēng)扇，其設(shè)在所述殼體的進(jìn)風(fēng)口中。出風(fēng)口。

（4）濾芯，濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，第一層為守護(hù)長絲聚脂釬維層，阻隔大顆粒容塵量大，第二層納米熔噴過濾層，阻隔小顆粒，第三層納米熔噴過濾層，二次篩選確保清潔，第四層，長絲聚脂釬維層，內(nèi)部支撐，簡單塑性。濾芯采用2CM圓柱式，采用旋轉(zhuǎn)上蓋的方式固定。濾芯為可更換濾芯。

（5）電源，其固定設(shè)置在殼體內(nèi)緣適當(dāng)處。所述電源由聚合物軟包鋰電池安裝在電池盒中組成，為可充電式電源。

（6）拉繩，拉繩采用繃帶設(shè)計(jì)，一拉一扣，采用富有彈性的硅膠，不僅可以調(diào)節(jié)長度，也不會(huì)因長時(shí)間配帶產(chǎn)生疲勞感。

殼體進(jìn)風(fēng)口端設(shè)有外螺紋，濾罐固定蓋設(shè)有內(nèi)螺紋，濾罐通過固定蓋螺固在殼體進(jìn)風(fēng)口端。殼體出風(fēng)口端設(shè)有定位凸起，罩體套孔端設(shè)有定位凹陷，套孔套于殼體使所述定位凸起與定位凹陷緊密配合。導(dǎo)流板內(nèi)側(cè)裝，香氣緩釋盒。濾罐與殼體間設(shè)一墊圈，可增加氣密性。在進(jìn)風(fēng)口出留有外接口，可外設(shè)連接氧氣瓶，以應(yīng)對(duì)高原反應(yīng)。該口罩符合N95口罩標(biāo)準(zhǔn)，其最大特點(diǎn)可以預(yù)防飛沫傳染。

主板設(shè)計(jì)。一種用于智能電動(dòng)送風(fēng)口罩的控制板，包括控制板本體(1)，其特征在于，所述控制板本體(1)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有USB母座(3)，所述USB母座(3)的頂端設(shè)置有輕觸開關(guān)(2)，所述輕觸開關(guān)(2)的一側(cè)設(shè)置有第一IC(4)，所述第一IC(4)的一側(cè)設(shè)置有電容(8)，所述USB母座(3)的一側(cè)設(shè)置有電阻(6)，所述電阻(6)的頂端設(shè)置有第二IC(5)，所述控制板本體(1)的外側(cè)設(shè)置有定位孔(7)。控制板本體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有USB母座，USB母座的頂端設(shè)置有輕觸開關(guān)，輕觸開關(guān)的一側(cè)設(shè)置有第一IC，第一IC的一側(cè)設(shè)置有電容，USB母座的一側(cè)設(shè)置有電阻，電阻的頂端設(shè)置有第二IC，控制板本體的外側(cè)設(shè)置有定位孔。本實(shí)用新型是一種用于智能電動(dòng)送風(fēng)口罩的控制板，可以有效的提高風(fēng)扇控制板的使用范圍以及便捷性，實(shí)現(xiàn)三擋送風(fēng)控制，按壓按鍵3s才能啟動(dòng)或停止電機(jī)，風(fēng)扇卡滯停止，消除卡滯因素后自動(dòng)回復(fù)電機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，有效的防止偶然的按鍵觸碰而啟動(dòng)或停止電機(jī)，保護(hù)風(fēng)扇卡滯，造成電機(jī)電流增大，導(dǎo)致電池過熱出現(xiàn)損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

3 主動(dòng)送風(fēng)智能電動(dòng)口罩設(shè)計(jì)背景

目前大部分口罩存在憋悶問題，導(dǎo)致戴上口罩會(huì)有輕微缺氧情況，即使部分商家給口罩外加一個(gè)風(fēng)扇，使人呼吸通暢，但其效果微乎其微，不美觀，因此使用頻率較低。紗布口罩(或普通無紡布口罩)不僅過濾效率低，而且通常也不能很好的與佩戴者的臉部密合，這樣粉塵就容易從臉部和口罩之間的縫隙泄漏，進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)，威脅健康。紗布口罩的過濾率還不到 30%,而且?guī)н^的人都知道,它對(duì)面部效果的貼合并不太好,周邊會(huì)有漏氣的現(xiàn)象,臟空氣會(huì)從周邊漏出去，進(jìn)而進(jìn)一步降低過濾的效果。因此早在 2000年,國家經(jīng)貿(mào)委就在《勞動(dòng)防護(hù)用品配備標(biāo)準(zhǔn)(試行）》中明令禁止紗布口罩作為防塵口罩使用了。那么,什么樣的口罩才能有效防塵呢？這款電動(dòng)防塵口罩，顛履傳統(tǒng)口罩,主動(dòng)送風(fēng)，選用食品級(jí)硅膠材質(zhì)，完美貼合面部，呼吸清爽不憋悶,5層復(fù)合濾網(wǎng)可達(dá)到99%的高效過濾。智能電動(dòng),防霧霾、防塵、防PM2.5、防流感病菌、防花粉,尤其適用于過敏兒童、孕婦及騎行戶外愛好者。主機(jī)排風(fēng)口根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì),新風(fēng)向兩側(cè)循環(huán)供送,緩和風(fēng)力之后再進(jìn)入鼻腔,避免了風(fēng)力直擊人休肌膚造成的面部痙攣等問題。靈活的排風(fēng)鰓閥、排氣閥，吸氣時(shí)閉合，防止污染空氣進(jìn)入，呼氣時(shí)張開，排出濁氣及冷凝水，增加透氣性，減少濕悶感，呼吸更傾暢。 總結(jié)：該創(chuàng)新項(xiàng)目結(jié)合各界人士所需研發(fā)一款新型口罩，保留口罩原有功能和美觀性，提供一種防塵效果好、口罩內(nèi)空氣新鮮、使用者呼吸順暢且不會(huì)感到悶熱的電動(dòng)送風(fēng)口罩。在口罩前加進(jìn)氣與排氣裝置，將裝置微型化，增加防憋悶功能，還可外設(shè)連接氧氣瓶，以應(yīng)對(duì)高原反應(yīng)。本發(fā)明主要解決的問題為：

（1）降低悶熱感:自上而下的氣流使使用者不會(huì)感到悶熱。

（2）提高防塵效果:由于采用風(fēng)扇將過濾后的空氣主動(dòng)送入口罩內(nèi)，使口罩內(nèi)部形成正壓，未經(jīng)過濾的空氣無法從其他部位進(jìn)入口罩，因此具有良好的防塵效果。

（3）濾芯：濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，第一層為守護(hù)長絲聚脂釬維層，阻隔大顆粒容塵量大，第二層納米熔噴過濾層，阻隔小顆粒，第三層納米熔噴過濾層，二次篩選確保清潔，第四層，長絲聚脂釬維層，內(nèi)部支撐，簡單塑性，濾芯為可更換濾芯。

（4）呼吸順暢:風(fēng)扇主動(dòng)供氣，口罩內(nèi)形成正壓，單向排氣閥將呼出的廢氣馬上排出，使人呼吸毫不費(fèi)力。

（5）環(huán)保材質(zhì)：口罩材料設(shè)置為PP安全材質(zhì)，孕婦兒童也可以安心使用。每次使用前后都可以將其拆下，用清水，酒精清洗或放入沸水中殺菌。

（6）口罩內(nèi)空氣新鮮：殼體設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板能防止進(jìn)入罩體的新鮮空氣和人體呼出的廢氣混合，并且導(dǎo)流板能將從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來的新鮮空氣導(dǎo)向位于鼻子上方的出風(fēng)口，新鮮空氣從出風(fēng)口進(jìn)入罩體，并自上而下流動(dòng)，將人體呼出的廢氣導(dǎo)向下方的單向排氣閥排出，從而保持罩腔內(nèi)的空氣新鮮。

（7）去除口罩異味：在導(dǎo)流板上設(shè)置香氣緩釋盒，則進(jìn)入的空氣帶有清新芳香，可以去除口罩異味。

（8）應(yīng)對(duì)高原反應(yīng)：設(shè)連接氧氣瓶，可用于醫(yī)護(hù)人員。