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      用于口罩的強效呼吸過濾方法及應用該方法的多功能口罩的制作方法

      文檔序號:2392171閱讀:518來源:國知局
      專利名稱:用于口罩的強效呼吸過濾方法及應用該方法的多功能口罩的制作方法
      技術領域
      本發明涉及用于人體呼吸的空氣過濾技術,特別是涉及一種用于口罩的強效呼吸過濾方法及應用該方法的多功能口罩。
      背景技術
      以往普通口罩以下簡稱“普通”型口罩,是采用紗布等做過濾材料,以下簡稱“軟”材料。N95型等口罩是凸面型口罩,以下簡稱“凸面”型口罩是采用活性碳等相對比較硬的材料做過濾層,以下簡稱“硬”材料。
      口罩選用什么樣的過濾材料(材質、結構、形狀、密度、厚度吸附能力等)是這個口罩過濾性能的重要因素。戴口罩時吸氣速度對過濾層產生的壓強大小對過濾效果是另一個重要因素。再是有效防止吸氣不通過過濾直接進入口中的封閉性能問題,以下簡稱“封閉性能”。這三點決定口罩的(物理)過濾性能及效果。
      人的肺吸氣量是基本確定的。戴口罩吸氣時,氣流對口罩所產生的壓強與這個口罩的有效過濾面積大小成反比,此壓強越大越容易把病菌病毒等吸入肺里,此壓強越小越不易吸進病菌病毒等。
      煙塵多的北方,冬天戴白色的口罩時,人們能看到鼻孔外側的口罩面上有二處變黑了,這“二處”是這個口罩(不管口罩有多大)的有效過濾面積,這面積約3cm2。如果口罩戴緊了,這面積還會縮小,口罩戴松了,越從口罩旁邊(主要指鼻子兩側上部)吸進病菌病毒等病源物。
      因此,呼吸阻力與過濾性能在現有口罩中是一對不可調和的矛盾,即如果要減小呼吸阻力就會相應降低過濾性能,如果要提高過濾能力就會相應增大過濾阻力。

      發明內容
      本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷,提供一種呼吸阻力小,且過濾能力強的用于口罩的強效呼吸過濾方法,本發明的目的還在于提供應用該方法的多功能口罩。
      為實現上述目的,本發明用于口罩的強效呼吸過濾方法是通過透氣的調節物支撐過濾層的方式來增加過濾層的有效過濾面積。如此設計,與透氣的調節物接觸的過濾層都能成為有效過濾面,從而能通過大大增加過濾面積來減小呼吸阻力和提高過濾能力的優點。
      為實現上述目的,本發明應用該方法的多功能口罩包括過濾層、系帶,所述過濾層由外側均勻過濾層、內側均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的透氣的調節物組成,調節物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調換式立體網或可變式支架。調節物也可稱為支撐物。多孔立體網架對過濾層的支撐效果更好。其過濾層既可以是活性碳式,也可以是普通織物式。如此設計,口罩的有效過濾面積就會大大增加,即不僅僅是鼻孔和嘴相對應的部分,而是支撐物所支撐的罩面面積。與現有口罩相比其有效過濾面積大大增加,透氣通道大大增多,在相對增強過濾性能時,呼吸阻力不會增大。
      作為優化,內過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導圈。前者結構簡單便于實施,后者則安全性更強和更便于增設各種功能性部件。其也可以是包括過濾層、封閉壓圈或壓條、系帶,所述的過濾層分外側(均勻)過濾層和內側(均勻)過濾層,這二層之間的邊緣是連著的一體,這二層間有調節物,內側(均勻)過濾層上有“導圈”、“導圈”上也有接口的,接口連通“器”,內側過濾層也有連“罩”的、外側(均勻)過濾層上也有呼氣閥或呼氣口的。過濾層、封閉壓圈或壓條、系帶,所述的過濾層分外側(均勻)過濾層和內側(均勻)過濾層,這二層之間的邊緣是連著的一體,這二層間有調節物,內側(均勻)過濾層上有“導圈”、“導圈”上也有接口的,接口連通“器”,內側過濾層也有連“罩”的、外側(均勻)過濾層上也有呼氣閥或呼氣口的。所述的外側(均勻)過濾層和內側(均勻)過濾層可做很大,根據需要可做需要那么大,也可把部分面做成不過濾層面來做成有選擇呼吸空氣方向面的“口罩”,也可把內側過濾層用保暖材料做成保暖性“口罩”,也可用防輻射材料做防輻射性“口罩”,也可連“罩”。外側均勻過濾層和內側均勻過濾層;離鼻孔越是近處越加厚或越加密,越是遠處越相反之。外側均勻過濾層和內側均勻過濾層;離鼻孔越是近處越加厚或越加密,越是遠處越相反之。所述的“導圈”、外側均勻過濾層、內側均勻過濾層、調節物來組成擴大有效均勻過濾面積的方法,也是擴大過濾能力的方法。所述的外側均勻過濾層、內側均勻過濾層,根據用途和需要針對選用有效均勻過濾面積或過濾材料及其它輔助材料是針對的日常用、醫用、防“非典”用、防禽流感用、防砂塵暴用,選擇方向面用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防凍防霜用,寒冷地區睡覺等用“口罩”。所述的外側均勻過濾層也有呼氣閥或呼氣口的,呼氣閥或呼氣口是在不封閉式“導圈”上的外側過濾層上,呼氣閥口或呼氣口朝向耳朵,熱氣吹向耳朵取暖。所述的“導圈”上也有接口的,接口連“器”的是外側均勻過濾層呼氣閥口上的接口,接口連接利用廢氣的裝置,如消毒器等。所述內側過濾層也有連“罩”的,如“睡罩”、衣服“罩”等。
      作為優化,用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導圈優選半球殼形,該導圈的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥,該導圈的側壁裝有兩個相對的通向調節物的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥。通向外部的單向止逆式呼氣閥用于向外呼出污氣可減小呼所阻力,當然其還可用于連接其它污氣處理設備或專用管道。帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥可用于打開和關閉口罩的過濾功能。
      口罩的有效過濾面積和口罩的“封閉性能”,在口罩內發明設有“導圈”可成倍擴大口罩的有效過濾面積,也就是成倍提高過濾能力,是戴一個“導圈”型口罩可頂戴幾十個或幾百個、幾千個、幾萬個甚至更多個“凸面”型口罩或“普通”型口罩。在實用的前題下,“導圈”型口罩不管有多大,只要保障“導圈”的封閉性能和能使(盡量使呼吸空氣暢通到)過濾層的每個部位的吸氣壓強相對一樣,這個口罩的面積就是有效過濾面積。為了更好的說明問題例選了30cm×15cm的以往大號“普通”型口罩做比較。同等大小的“導圈”型口罩有效過濾面積是30cm×15cm(外側過濾層面積)+30cm×15cm(內側過濾層面積)-10cm×5cm(“導圈”所占的面積)=850cm2。這個數據,現有技術做不到,“導圈”型口罩還可超過這個數據很多。
      850cm2÷3cm2≈283倍,這是戴“導圈”型口罩與戴“普通”型口罩時的有效過濾面積比,也是吸氣對口罩產生的壓強的比283∶1,也就是說戴“導圈”型口罩比戴“普通”型口罩防“非典”等能力強283倍。同時戴“導圈”型口罩呼吸時的阻力比戴“普通”型口罩時的呼吸阻力小了283倍。
      把“導圈”型口罩用同樣過濾效果的材料加厚(或加密)的方式,使單位面積阻力達到戴“普通”型口罩時的阻力程度時,是283倍×283倍=80089倍,是“導圈”型口罩比“普通”型口罩防“非典”等能力(不計“普通”型口罩的“封閉性能”劣的問題的情況下)強8萬多倍。(應選用適合的高密度的過濾材料來達到這個數據,不然太厚了。)若16層紗布的口罩有0.5cm厚的話0.5cm×80000(倍)=400米(厚紗布);16層紗布的“導圈”型口罩頂400米厚紗布的普通型口罩,假如16層紗布的“普通”型口罩在“非典”區域戴4小時可安全的話,16層的“導圈”型口罩戴用(4小時×80000(倍)=320000小時,320000小時÷24小時≈13333天,13333天÷365天/年≈36.5年),36年半可安全。這就說“導圈”型口罩外已有“非典”吸到口中需經36年半,這期間“非典”等早已死亡,戴“導圈”型口罩不存在傳染“非典”等。
      根據這個數據“導圈”型口罩針對選用適合的過濾材料做過濾層,可做各種用途各式各樣大小不同、不同厚度的實用口罩的空間很大,如衛生專用、醫用專用、防“非典”專用、防“人禽流感”專用、防毒專用、消防專用等。
      “導圈”型口罩的過濾面積可做很大,大到可把頭罩里,甚至把全身罩上。對口罩來說,過濾效率提高,呼吸阻力減少是好事。但有這么大過濾能力的“導圈”型口罩來說沒有必要做太大,做太大了工作生活也不便,應根據實際需要,選合適的大小就行了。
      “導圈”型口罩的內、外側過濾層不一定都做成過濾層,可根據需要把某些部分不讓起過濾作用,這部分采用不過濾材料或其它需要的材料來做。如工作時眼前的物體有毒或呼出的氣會影響工作或物體等原因,需要時可把過濾層設腦后等需要的地方。
      “普通”型口罩加厚或加密度到一定程度,會出現從口罩旁邊進“非典”的問題,所以加厚或加密到一定程度無法再加了,假如從“旁邊”不進“非典”也不能再加多少厚度了,因有效過濾面積太有限,再加厚或加密度呼吸太困難了,呼吸阻力太大了。
      在同等系帶拉力下“導圈”占人臉面積越小,相對“封閉性能”越好,因接觸面積小壓強大,“導圈”型口罩的“導圈”可設計相對占面積小的“導圈”,而“凸面”型口罩則相反;與臉占面積越大,才能擴大有效過濾面積。可人臉可利用面積太有限,把凸面再凸出來,不好看不說,工作學習都不方便了。
      根據口罩的用途、樣式、大小、習慣等的不同,系帶的辦法也不同。“導圈”型口罩的系帶在確保“導圈”的“封閉性能”的前提下怎么系系帶都行。“導圈”型口罩的系帶最主要的任務是拉“導圈”,目的是有效的按住“導圈”確保“導圈”的“封閉性能”。系帶的其它“任務”是能戴住口罩,不掉下來,實用、美觀、方便就行。
      系帶在耳垂下面有利的位置上(耳垂下面和鼻子與嘴中間也是“導圈”的中心線上)來拉內側過濾層的“導圈”,自然確保“封閉性能”有利。
      有這么多好條件(好措施)的“導圈”型口罩,“封閉性能”優于其他型口罩,(“導圈”型口罩相比其它型口罩松點戴也可以)。
      “凸面”型口罩依靠系帶硬拉相對大面積(指與使用者的臉完全接觸面)的口罩的辦法來使口罩與使用者的臉完全接觸,需要相對大的力來拉口罩,否則不能與使用者臉完全接觸,就出現縫隙。吸氣時從這縫隙里吸進的空氣是沒有經過過濾的。“凸面”型口罩面積約110cm2左右,前面例舉的“導圈”型口罩有效過濾面積是850cm2,850cm2÷110cm2≈7.73倍,比有效過濾面積的情況下“導圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”等能力強7.73倍。用同一種過濾材料、同厚度的“導圈”型口罩比“凸面”型口罩呼吸阻力小了7.73倍,采用同一種過濾材料,把“導圈”型口罩的單位面積阻力達到戴“凸面”型口罩的阻力時,7.73倍×7.73倍≈60倍,同等阻力情況下“導圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”能力強60倍。
      戴口罩呼吸時吸氣產生阻力,呼氣時同樣產生阻力。開始提到的“標準”型口罩只過濾吸進的空氣,不過濾呼出的空氣;所以呼出的氣沒有多大的阻力,減輕了近一半的阻力,再增加到同等阻力時,過濾能力又增倍了,“導圈”型口罩和“標準”型口罩還可增加面積,“凸面”型口罩再增面積非常有限了。
      過濾層上設置呼氣閥(孔),設在鼻孔上面可減輕呼吸阻力,靠耳處設呼氣閥或孔讓熱氣吹向耳朵取暖。
      呼氣閥(口)排出來的廢氣,再加利用廢氣裝置可利用廢氣。
      作為優化,用于使外周邊緣貼緊臉面的導圈為環形或和外側均勻過濾層上裝有單向止逆式呼氣閥。或和的意思是指后面的技術特片既可以有,也可以無。外側均勻過濾層上裝有的單向止逆式呼氣閥用于提供呼氣通道和外接其它污氣處理設備。如此設計,結構簡單,并可使呼吸自由、通暢。
      作為優化,用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的導圈上優選裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道。如此設計,關閉過濾層后能使其變成防毒面具。
      作為優化,單向止逆式呼吸閥更優選包括帶通孔的閥壁和安裝在閥壁上的支架,支架上配裝有推拉桿,推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片,操縱推拉桿可將單向止逆式吸氣閥變為單向止逆式呼氣閥或向回變換。通過推拉推拉桿可以設定皮閥片使用狀態,即可以啟用皮閥片使單向止逆閥處于工作狀態,也可以推陳開皮閥片使皮閥片與閥壁脫離,保持完全通透狀態。而推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片,則可以任意改變止逆閥的止逆方向。如此設計,能適應多種使用環境,更加方便作用。
      作為優化,過濾層優選從邊緣到吸氣中心逐漸加厚或加密的結構形式。如此設計,更能優化過濾性能和相對減小呼吸阻力。
      作為優化,其還可以采用包覆頭部的頭罩式結構或頭罩式結構再進一步連接全身式隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩或口罩內的呼氣通道進一步連通頭罩或頭罩及隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩內與人體之間的空隙;頭罩上可以裝有紅色指示標志、用于方便救生的倒鉤、GPS定位器、可發短信的通信器。人呼出的氣體和熱量,有時(真)需要利用,但有些地方利用不上,應想辦法利用。根據需要“導圈”型“口罩”另加或連接利用廢氣的裝置可把呼出的廢氣利用上。如此設計,紅色指示標志用作安全警示標志或救生標志,GPS定位器用于標志方位,短信通信器可方便通信。
      作為優化,還可進一步選用如下結構單向止逆式呼氣閥進一步連接傳染空氣消毒裝置;單向止逆式呼氣閥進一步連接充氣裝置;在過濾面上有選擇地設置隔離層,來選擇呼吸面的方向;在內側均勻過濾層中加入保暖材料做成保暖性口罩;在過濾層上引入防輻射材料做成防輻射性口罩或面具;外側均勻過濾層引入阻燃材料做成消防用口罩或面具;呼氣閥的出口或呼吸口優選位于兩耳處;設置穿過內外側均勻過濾層和調節物的通氣管;在內側均勻過濾層的內側設置通風墊。
      如此設計,呼氣閥的出口或呼吸口優選位于兩耳處可避免在嚴寒的冬季眼前出現遮擋視線的冰霜,另外,呼出的熱氣還可用于為耳朵取暖,防止耳朵凍傷。引入單向止逆式呼氣閥進一步連接傳染空氣消毒裝置就可用于非典病人。在過濾面上有選擇地設置隔離層,來選擇呼吸面的方向,則可適用特殊人群。設置穿過內外側均勻過濾層和調節物的通氣管,則可為內側過濾層提供新鮮空氣。在內側均勻過濾層的內側設置通風墊,則有利于內側過濾層和臉面之間的空氣更新。
      “導圈”型口罩設有內、外側過濾層,這二層邊緣是連著的是一體(是縫嘴的“口袋”),這二個過濾層之間的內側過濾層上設有“導圈”,設置在(粘貼等辦法)“導圈”的位置上或選用“軟”材料時這個位置上的“導圈”套里等。“導圈”位置以內部分沒有過濾層是空的(可比喻是這個口袋的袋嘴),這里是留給鼻子和嘴,呼吸和說話用的地方,也是設有調節物,可調節口罩薄厚的地方,是調節過濾能力的地方。調節物是內、外側過濾層之間或“導圈”與外側過濾層之間留有一定的間距作用和調間距來調節口罩的厚度、過濾能力的,選用“軟”材料時,從“袋嘴”放進或取出薄厚不等的調節物(如立體網等)。設計不等厚度調節物,應考慮不等厚度口罩時所需通氣量及盡量使空氣均勻的分布到過濾層上,最好不挨嘴的事,中間厚邊緣薄,為了使造型美觀,如薄型鼻尖上不設調節物。選用“硬”材料時,“導圈”與外側過濾層之間設有如有已定緊度的套管式拉桿根據需要往外拉口罩多少拉桿伸長多少,口罩就變多厚,向反往里按口罩多少拉桿變短多少,口罩變薄多少,是隨時可調節口罩的過濾能力的調節物。
      調節物根據需要應保障內、外側過濾層之間留有適當的空間,如平時為了美觀可調薄(這時呼吸空氣不可能暢通到過濾層的每個部位上去過濾,所以相對降低過濾能力)到比“普通”型口罩還薄,(因鼻尖上只設一層薄的外側過濾層)但過濾能力還是比“普通”型口罩成倍提高,是實用性好的口罩(造價與“普通”型口罩差不多)。進“非典”區域等,需要全面啟用過濾作用時,調“厚”口罩,使呼吸空氣暢通到二個過濾層的每個部位上去過濾,內側過濾的內側貼臉處根據需要可另墊有通氣墊如立體網墊。按著“導圈”型口罩設計要求把呼吸空氣均勻的導向到內、外側過濾層上;調均勻的辦法采用把部分過濾層加厚或加密度等的辦法,離鼻孔遠近呼吸空氣對口罩所產生的壓強不同,越是近處越加厚或加密度,越遠越反之。主要目的使吸氣速度對口罩所產生的壓強均勻的分布在內、外側過濾層上,使每個部位都能起到同樣的過濾作用。
      “導圈”型口罩內設置的“導圈”是一種能扣住鼻子和嘴的“圈”或“半球”等型,“半球”型有封閉式或網狀式的。封閉式的“導圈”上面設有吸氣閥和呼氣閥,可用鐵或塑料等能做“導圈”的材料做各式各樣的“導圈”。如用塑料可用注塑等辦法制造“導圈”。
      衛生用、醫用口罩上如用鋼“絲”等做“圈”,有隨說話時的下巴相對隨動的“隨動”型“圈”和相對比“不”隨下巴動相對和不能隨下巴動“不隨動”型“圈”,是類似“扁圓”型或類似“方”型等,“扁圓”型兩邊各設一處“栓”系帶處;“方”型兩邊可各設兩處“栓”系帶處(根據需要和材料定)。鼻子等的部位可采用能彎的動、能造形的鐵“絲”等做。生產制造與大眾臉型基本能接觸的“圈”,使用者對照鏡子或他人幫助能彎成與使用者臉型(主要是鼻梁兩側)盡量完全能接觸或生產制造成另加設有柔軟膠、海錦等材料墊,使與鼻子等臉部盡量完全能接觸,系帶拉“導圈”時使“封閉性能”起密閉作用的材料做各種“導圈”。如用塑料注塑成“圈”,應能保障封閉性能的前提下設計成盡可能讓隨下馬隨動,選用“硬”材料時根據需要也可將從閉嘴到張嘴部分大小的內側過濾層,用不過濾材料做(如彈性好的膠等)。如用塑料等做“半球”型封閉式“導圈”,應使用“封閉性能”起密閉作用的附加材料等(如柔軟膠墊等)做各式各樣封閉式“導圈”。
      口罩過濾層選用“軟”材料做時,可做各樣“導圈”。這里選其中的一種相對“隨動”型;“扁圓”型“導圈”做例選用二根“半圓”型鋼“絲”做“導圈”,每根上有兩處相互搭配連接成“導圈”的地方,這二根是一長一短,長的在上,短的在下,隨下巴隨動。長的一根兩處連接以外的部分是掛或者套等方式“栓”系帶用的地方,這二根可一根根的往內側過濾層的外面設系帶處穿進“導圈”套里面,在里面把二根“半圓”型搭配成“導圈”,從另一頭的設系帶處穿出,這穿出的部分是“栓”耳朵下面的系帶用,在“導圈”型口罩上起輔助作用的耳朵上面的系帶,可連接上“半圓”型“導圈”的上部適當的位置。口罩的“四邊角”根據口罩的大小不同采取不同措施處理(如小型口罩可掛或連接在系帶的適合處),用二根“鋼絲”做成的隨動型“導圈”,隨說話的口型隨動性能好,還可在“導圈”套里拔出“導圈”,這樣可以洗口罩,如果口罩不用了,“導圈”還可以使用(因好消毒)。
      “標準”型口罩設有封閉式“導圈”,“導圈”上設有呼氣閥和吸氣閥,設計“導圈”內外產生壓差時閥被壓力啟開,“導圈”內外壓差接近時在彈力作用下閥自動回位被關閉,由閥控制,只過濾吸進的空氣。吸氣時“導圈”內,壓力小于“導圈”外,在吸力作用下,設只往里開的單向吸氣閥被啟開,空氣通過過濾層、調節物、吸氣閥進入口中,吸氣過程接近結束時“導圈”內外壓差接近,這時閥上設置的(回位)彈力作用使吸氣閥自動回位,關閉吸氣閥。呼氣時,在呼氣壓力作用下“導圈”內壓力大于“導圈”外,設只往外開的呼氣閥被啟開,呼出的氣通過與閥口連接的排氣口,不經過過濾層過濾直接排出口罩外。呼氣過程接近結束時呼氣閥自動回位關閉,吸氣閥設在鼻子兩側,呼氣閥設在鼻孔下或根據需要設在需要的位置,“導圈”與外側過濾層之間設有一定的間距為吸氣暢通,如設有立體網等。
      其實多數口罩實際要解決的目的是過濾要吸進空氣中的灰塵、病菌等,不一定都需要把呼出的空氣再次過濾一遍,對這部分口罩來說做不必要的(無功)過濾不說,把過濾下來的殘物甚至含病菌、病毒等讓再吸進口中,“標準”型不過濾呼出的空氣。
      還可減輕近一半的阻力,再增加到同等阻力過濾層時,比不設封閉式“導圈”的“導圈”型口罩過濾能力又增倍了。根據需要設計利用廢氣的排氣口(口上能接管子或接頭等)。
      特殊用途口罩“導圈”型或“標準”型口罩做成臉罩式、頭罩式、衣服罩式、面具式等,簡稱“口罩等”。“口罩等”根據有效過濾面積不同比“普通”型口罩,過濾能力也不同,根據需要可做成各種倍數的“口罩等”,大的倍數可做成幾十萬倍以上的“口罩等”,如40萬倍的“口罩等”相當于2000米厚的沙布“普通”型口罩,為了在已定的面積上增加有效過濾面積可做成波浪形過濾層,根據需要在不同的場合采用不同的針對選用適合的過濾材料做“導圈”型特殊用途“口罩等”。如①防毒專用用能防毒的材料做過濾層,做成“導圈”型防毒口罩等,為了保護皮膚需要時在內側過濾層的內側另設有,用防毒材料做的防毒層(頭罩、衣服罩等)或把內側過濾層用防毒材料做防毒層“罩”;如頭罩、衣服罩等。
      ②消防專用用阻燃的防毒布等做過濾層,做成“導圈”型消防防毒口罩等。
      ③根據需要針對選用其它適合的過濾材料做“導圈”型特殊用途“罩”。如“導圈”型防“非典”“罩”。
      以上特殊用途口罩等根據需要設有加濕裝置、風鏡、聽孔、排氣孔等,可在封閉式“導圈”內吸氣閥口處,接管子通“導圈”外的空壓泵、氧氣筒、精過濾器等再通“導圈”內。
      已有這么多優勢的“導圈”型口罩及“標準”型口罩、“導圈”型防“非典”“罩”,針對選用適合的先進技術過濾材料等,是超過現有技術的口罩,是目前物理方式防“非典”等的先進技術口罩。
      多功能口罩(“導圈”型)口罩的過濾層上由其是呼吸阻力大的過濾層上,設呼氣閥(孔)(與“導圈”上的呼氣閥一樣原理),可減輕呼氣阻力,可在鼻孔下面位置或根據需要在耳朵方向的位置呼氣閥孔朝向耳朵(以下成為多功能口罩)可利用呼出的熱氣冬天耳朵取暖,也可設有耳罩里呼氣。
      設有封閉式“導圈”的口罩把呼出的空氣導向到所需要的地方;其它設置物上利用呼出的廢氣,如利用呼出來的熱氣取暖,利用呼出來的氣充氣,利用傳染病人呼出來的空氣消滅病菌、病毒等,可設計出很多種類各種各樣利用廢(熱)氣的產品,如耳罩、頭罩、衣罩、睡罩、微型帳蓬、救生器(袋)、消毒器、肺活能力運動器(肺活量測量儀)等,以下簡稱“罩”或“器”。
      人們凍手時習慣利用呼出來的熱氣呼到手上取暖。在寒冷的冬天,凍耳朵時離呼出來的(廢)熱氣,是那么的近卻利用不上挨凍。“標準”型口罩的排氣口設朝向耳朵,能讓熱氣吹到耳朵上來取暖,或連有耳罩,排氣口與耳罩內通氣,耳罩上設有(可調節大小孔的)聽孔,聽孔也是排氣孔。非常冷天呼出的熱氣能上凍,調節(相對)集中排氣就不易上凍(冰霜)。
      寒冷的北方冬天,出其是解放軍戰士在野外站崗時、南北極科考人員等的鼻罩或口罩、帽邊、眼眉等上都掛滿冰霜,甚至影響視力還挨凍。“標準”型口罩根據需要把內側過濾層選用保暖材料(如毛織品等),也可做成罩整個臉的“導圈”型臉罩或頭罩等,根據需要設有風鏡、聽孔,因集中排氣不易掛冰霜。還能保暖,不挨凍等。
      消毒器“標準”型“口罩”排氣口接排氣管子,管子上設有消毒器(如用電阻絲高溫加熱等辦法)把呼出的空氣里的“非典”等當場消滅掉(給“非典”患者和疑似“非典”病人戴用)免“非典”等到處傳染。
      肺活能力運動器、肺活量測量儀封閉式“導圈”的排氣口上接有接頭,接頭上接有(已定規格張力的)氣球(等),接頭上設有排氣閥,“導圈”上的呼氣閥回位被關閉時,連在呼氣閥上的“拉繩”、觸電等裝置打開排氣閥的鎖定裝置(機關),打開排氣閥放跑氣球內的氣,排氣閥在彈力作用下回位時,碰鎖定裝置,鎖定裝置鎖住排氣閥,這樣重復來鍛煉肺活能力,是肺活能力運動器,“導圈”也可單扣鼻子或嘴。
      對著接頭的球內壁上設有掛鉤,彈力拉鉤(是有一定規格拉力的彈簧或膠條等)一頭掛在球內掛鉤上,另一頭掛在接頭內設有的杠桿上,接頭上設有孔穿杠桿,接頭外的桿是指針,接頭孔與杠桿是封閉配合,設有封閉圈,里外不通氣,保障杠桿的正常指針范圍內的活動,接頭上連有肺活量刻度板,這是肺活量測量儀。人們看著自己的肺活量有多大,有目標的看今天是多少,看明天又“長”(大)了多少,來鍛煉肺活能力(也可按有感應電、電子顯示表等)。
      救生器(袋)袋口如冰袋口,但用彈性好的膠等做,好讓人們穿衣服也能撐大袋口進里面,袋口如用冰袋夾子夾,袋口也可翻到里面夾袋口,會用的人進里夾袋口,不會用的人外面的人幫助在外面夾袋口,人在里面戴封閉式“導圈”的“口罩”(沒有過濾層),接在吸氣閥口和呼氣閥口上的,吸氣管子和呼氣管子(呼氣管子上設有三通閥門,另一通通袋內進水前往袋內充氣,充好氣關死)都設在頭頂出袋外,在袋上面這二管子都有一定高度,為防雨水或防浪水被吸進或灌進,上面另設有扣著紅色等色(為好發現也可用發光材料黑夜也能發現,也可放求救信號發射器、定位器等)圓球型等塑料瓶,內徑是圓的,二管口都設在“球”中央位置,吸氣“球”瓶容量大于肺活量,瓶內吸氣“瓶”大,呼氣“瓶”小,互不通氣省吸廢氣,遇有大風大浪水只能進“瓶”下部位,因瓶上部空氣占著,浪過水自然沉去,空氣自然進來,也可“瓶”等用響應的材料做成能承的住把人拉出水面的救生鉤,救生人員在船上、直升飛機等上只要用繩子等(也可利用磁性能來套或用網等套)套住“瓶子”就可救人。“二管”各設在耳朵旁邊,管下方各有(也可設有被吸進或灌進的水的存水瓶并設有由閥控制的排水裝置通袋外)系帶套到夾肢窩處,系成使人不托落。在冰水中不與冰水直接接觸,改善生存條件,延長生存能力,設計救生器,在大風大浪里,人在里面盡量成為不倒翁式(夾肢窩以下盡量少裝氣讓起下垂作用)的救生器,遼望處透明,手在里面能活動,可用手機發短信息求救等,手也可伸進“袖袋”里游等。兩腿套“褲袋”里能走路。
      衣服罩、睡罩、微型帳篷等上根據需要選用以下兩種辦法。
      第一種辦法“罩”與“導圈”連著,設在內側過濾層的內側,“罩”內與排氣口通,可在“罩”下方等處設排氣孔。第二種辦法排氣口接有管子上設四通閥門,一頭通“罩”內,另一頭通“罩”外,再另一頭通調節濕度器(因呼出的氣是濕的);如裝通氣良好的吸濕劑等的透明塑料瓶,瓶通“罩”內。利用閥門控制通過調節器的空氣量來調節“罩”內濕度。需要調節“罩”內溫度時,把呼出來的氣按需要往“罩”外排或往“罩”內送。
      南北極探險人員等用睡罩;人進里面戴“標準”型“口罩”(也可不設過濾層),用熱氣取暖睡覺不與刺骨的寒風直接接觸還可調罩溫度等。
      以上產品根據需要可設部分過濾層或不設過濾層,“導圈”也可單扣鼻子,也可用嘴往“罩”內呼氣等,“導圈”上也可不設閥。在火場上、毒氣場上等不同場合選用不同材料做“口罩等”,頂防火、防毒面具用過濾能力可比“普通”型口罩強幾十萬倍以上。利用口罩或連接利用廢氣裝置可利用呼出的氣取暖、充氣、消毒等。其具有日常用、醫用、防“非典”用、防禽流感用,防沙塵暴用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防凍防霜用、選擇方向面用等功能。
      采用上述技術方案后,本發明本發明口罩具有結構簡單,易于制造,使用方便,效過濾面積大,過濾能力強,呼吸阻力小,防傳染性能優異,應用領域廣,成本低,推廣應用前景廣闊的優點。


      圖1是本發明多功能口罩第一種實施方式的結構示意圖;圖2是本發明多功能口罩第二種實施方式的結構示意圖;圖3是本發明多功能口罩第三種實施方式的結構示意圖;圖4是本發明多功能口罩中兩側帶閥片的單向止逆閥的剖視結構示意圖。
      具體實施例方式
      下面結合附圖和具體實例作更進一步的說明實施例一,如圖1所示,本發明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5,所述過濾層由外側過濾層1、內側過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調節物3組成,調節物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網。內側過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的環形導圈4。過濾層采用從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結構形式。
      實施例二,如圖2和4所示,本發明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5,所述過濾層出外側過濾層1、內側過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調節物3組成,調節物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網。內側過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的環形導圈4。外側過濾層1上裝有單向止逆式呼吸閥6。單向止逆式呼吸閥6包括帶通孔的閥壁6-1和安裝在閥壁6-1上的支架6-2,支架6-2上配裝有推拉桿6-3,推拉桿6-3的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片6-4,操縱推拉桿6-4可將單向止逆式呼氣閥變為單向止逆式吸氣閥或向回變換。罩面上還設置有穿過內外側過濾層和調節物3的通氣管7。在內側過濾層的內側設置通風墊8。過濾層采用從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結構形式。
      實施例三,如圖3和4所示,本發明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5,所述過濾層由外側過濾層1、內側過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調節物3組成,調節物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網。內側過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的半球殼形導圈4。該導圈4的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥6,該導圈4的側壁上裝有兩個相對的通向調節物3的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥6。單向止逆式呼吸閥6更優選包括帶通孔的閥壁6-1和安裝在閥壁6-1上的支架6-2,支架6-2上配裝有推拉桿6-3,推拉桿6-3的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片6-4,操縱推拉桿6-4可將單向止逆式吸氣閥變為單向止逆式呼氣閥或向回變換。導圈4上裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道9。過濾層從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結構形式。導圈4的頂部通向外部的單向止逆式呼氣閥6進一步連接污氣管道10。
      權利要求
      1.一種用于口罩的強效呼吸過濾方法,其特征在于通過透氣的調節物支撐過濾層的方式來增加過濾層的有效過濾面積。
      2.用于實施本發明方法的多功能各種口罩,其特征在于包括過濾層、系帶,所述過濾層由外側均勻過濾層、內側均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的調節物組成,調節物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調換式立體網或可變式支架。
      3.根據權利要求2所述多功能口罩,其特征在于內過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導圈。
      4.根據權利要求3所述多功能口罩,其特征在于用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導圈優選半球殼形,該導圈的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥,該導圈的側壁裝有兩個相對的通向調節物的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥。
      5.根據權利要求3所述多功能口罩,其特征在于用于使外周邊緣貼緊臉面的導圈為環形或和外側均勻過濾層上裝有單向止逆式呼氣閥。
      6.根據權利要求4所述多功能口罩,其特征在于導圈上優選裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道。
      7.根據權利要求4所述多功能口罩,其特征在于單向止逆式呼吸閥更優選包括帶通孔的閥壁和安裝在閥壁上的支架,支架上配裝有推拉桿,推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片,操縱推拉桿可將單向止逆式吸氣閥變為單向止逆式呼氣閥或向回變換。
      8.根據權利要求2所述多功能口罩,其特征在于過濾層優選從邊緣到吸氣中心逐漸加厚或加密的結構形式。
      9.根據權利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩,其特征在于其還可以采用包覆頭部的頭罩式結構或頭罩式結構再進一步連接全身式隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩或口罩內的呼氣通道進一步連通頭罩或頭罩及隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩內與人體之間的空隙;頭罩上可以裝有紅色指示標志、用于方便救生的倒鉤、GPS定位器、可發短信的通信器。
      10.根據權利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩,其特征在于還可進一步選用如下結構單向止逆式呼氣閥進一步連接傳染空氣消毒裝置;單向止逆式呼氣閥進一步連接充氣裝置;在過濾面上有選擇地設置隔離層,來選擇呼吸面的方向;在內側均勻過濾層中加入保暖材料做成保暖性口罩;在過濾層上引入防輻射材料做成防輻射性口罩或面具;外側均勻過濾層引入阻燃材料做成消防用口罩或面具;呼氣閥的出口或呼吸口優選位于兩耳處;設置穿過內外側均勻過濾層和調節物的通氣管;在內側均勻過濾層的內側設置通風墊。
      全文摘要
      本發明涉及一種用于口罩的強效呼吸過濾方法及應用該方法的多功能口罩。為解決現有口罩呼吸阻力大,過濾能力弱的問題,其包括過濾層、系帶,所述過濾層由外側均勻過濾層、內側均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的調節物組成,調節物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調換式立體網或可變式支架;內過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導圈。因此,其具有結構簡單,易于制造,使用方便,效過濾面積大,過濾能力強,呼吸阻力小,防傳染性能優異,應用領域廣,成本低,推廣應用前景廣闊的優點。
      文檔編號A62B9/00GK1692963SQ200410046360
      公開日2005年11月9日 申請日期2004年6月7日 優先權日2003年6月6日
      發明者張太憲 申請人:張太憲
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