本實(shí)用新型涉及呼吸器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置。

背景技術(shù)：

氣象專家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，由細(xì)顆粒物造成的灰霾天氣對(duì)人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。當(dāng)霧霾天氣已經(jīng)深深困擾出行的人們時(shí)，室外防霾口罩就成了出門的首選。實(shí)驗(yàn)表明，由于普通PM2.5口罩的測(cè)漏一般比較嚴(yán)重，口罩能夠過(guò)濾的空氣一般占人體總呼吸量的50％左右，所以即使帶上了口罩，一般也只能達(dá)到一半的效果，另一半的PM2.5還是吸入了自己的肺中。

現(xiàn)在，人們普遍采用以下三種方式防霧霾：防毒面具型PM2.5防霾罩、氧氣瓶主動(dòng)供氧面罩類設(shè)備和被動(dòng)呼吸類口罩面罩。

但是，上述三類方式均存在不同程度的問(wèn)題：

(1)防毒面具型PM2.5防霾罩的過(guò)濾效果雖好，但是用戶佩戴極不方便，并且用戶視野受限。

(2)氧氣瓶主動(dòng)供氧面罩類設(shè)備攜帶極為不變，并且高純度氧氣供應(yīng)對(duì)人體危害也不容忽視。

(3)被動(dòng)呼吸類口罩面罩過(guò)濾層的空氣阻礙作用，造成用戶在比較大量需要呼吸時(shí)明顯會(huì)感覺(jué)缺氧，呼吸困難，造成組織缺氧。

專利(申請(qǐng)?zhí)枺?01410293140.2；名稱：一種智能型過(guò)濾鼻罩)公開了一種過(guò)濾效果好、使用更舒適且能進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的智能型鼻罩。該過(guò)濾鼻罩雖然在鼻罩內(nèi)設(shè)置檢測(cè)呼吸動(dòng)作的傳感器，但卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)鼻罩內(nèi)氧氣濃度的檢測(cè)，從而無(wú)法根據(jù)氧氣濃度主動(dòng)調(diào)整對(duì)氣泵的輸氣量，無(wú)法根據(jù)用戶的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的需氧量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，形成面罩內(nèi)正壓充氣狀態(tài)，達(dá)到戶外活動(dòng)的人們對(duì)氧氣量的不同需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，包括：口鼻罩、導(dǎo)管、氣泵裝置和電源模塊，其中，所述口鼻罩的外側(cè)設(shè)置有用于過(guò)濾輸入氧氣的濾芯，內(nèi)側(cè)設(shè)置有氧氣濃度傳感器以檢測(cè)所述口鼻罩與人體面部形成的封閉空間內(nèi)的氧氣濃度；所述導(dǎo)管的一端開口與所述口鼻罩的濾芯連通，所述導(dǎo)管的另一端開口與所述氣泵裝置的泵出口連通，所述氣泵裝置包括：濾網(wǎng)、控制器和真空泵，所述真空泵在所述控制器的控制下抽取經(jīng)過(guò)所述濾網(wǎng)過(guò)濾的空氣，通過(guò)所述導(dǎo)管輸送氧氣，氧氣經(jīng)過(guò)所述導(dǎo)管進(jìn)入所述口鼻罩，經(jīng)由所述濾芯過(guò)濾后，輸送到所述口鼻罩與人體面部形成的封閉空間內(nèi)，提供正壓氧氣給人體呼吸，其中，所述氣泵裝置還包括：調(diào)速開關(guān)，所述調(diào)速開關(guān)與所述電源接口和所述真空泵相連以調(diào)整輸出氧氣量；所述電源模塊與所述氣泵裝置的電源接口相連以向所述氣泵裝置供電。

進(jìn)一步，所述口鼻罩與人體面部結(jié)合區(qū)域采用乳膠墊制成。

進(jìn)一步，所述氣泵裝置的電源接口為USB接口。

進(jìn)一步，所述控制器為單片機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，在口鼻罩內(nèi)設(shè)置氧氣濃度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)口鼻罩內(nèi)的氧氣濃度，然后返回給氣泵裝置內(nèi)的控制器，由控制器根據(jù)當(dāng)前氧氣濃度實(shí)時(shí)調(diào)整真空泵的輸氣量，使得經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入口鼻罩內(nèi)，形成面罩內(nèi)正壓充氣狀態(tài)，達(dá)到戶外活動(dòng)的人們對(duì)氧氣量的不同需求。本實(shí)用新型是根據(jù)當(dāng)前環(huán)境需要而開發(fā)的主動(dòng)呼吸型防霾產(chǎn)品，可以根據(jù)用戶活動(dòng)量提供適當(dāng)?shù)恼龎貉鯕猓沟貌煌脩粼趹敉獗仨毰宕鞣丽惭b置的時(shí)候能夠呼吸順暢，尤其是可以運(yùn)動(dòng)量較大時(shí)，防止機(jī)體缺氧造成身體機(jī)能的損害。本實(shí)用新型采用電機(jī)主動(dòng)供氧技術(shù)，使得用戶在耗氧量增加時(shí)可以自行調(diào)節(jié)供氧，不至于因缺氧而導(dǎo)致器官損害。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的口鼻罩的示意圖；

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的氣泵裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的氣泵裝置的部分電路圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

本實(shí)用新型提出一種便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，對(duì)用戶提供主動(dòng)呼吸，可以讓用戶的呼吸更加順暢。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，包括：口鼻罩1、導(dǎo)管2、氣泵裝置3和電源模塊4。

具體地，口鼻罩1的外側(cè)設(shè)置有濾芯11，該濾芯可以過(guò)濾輸入的氧氣。其中，該濾芯11采用HEPA(High efficiency particulate air Filter，高效空氣過(guò)濾器)濾芯，可以過(guò)濾掉霧霾中的污染顆粒物。

口鼻罩1的內(nèi)側(cè)設(shè)置有氧氣濃度傳感器，該氧氣濃度傳感器可以檢測(cè)由口鼻罩1和人體面部形成的封閉空間內(nèi)的氧氣濃度。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，口鼻罩1與人體面部結(jié)合區(qū)域采用乳膠墊制成。參考圖2，口鼻罩1采用食品級(jí)PLA材質(zhì)作為骨架13，使得口鼻罩佩扣于口鼻部位，與臉部結(jié)合面12采用食品級(jí)乳膠墊，保證口鼻罩四周密閉性能。口鼻罩邊緣與面部通過(guò)軟硅膠結(jié)合防止漏氣。由于口鼻采用乳膠墊和面部緊密結(jié)合，過(guò)濾0.3微米以上顆粒的效果可以達(dá)到99.5％以上。

導(dǎo)管2的一端開口與口鼻罩1的濾芯11連通，導(dǎo)管2的另一端開口與氣泵裝置3的泵出口連通。其中，導(dǎo)管2采用醫(yī)用PE材料。

具體地，如圖3所示，氣泵裝置3包括：濾網(wǎng)31、控制器32和真空泵33。其中，濾網(wǎng)31可以采用高性能HEPA無(wú)紡布過(guò)濾材料。

控制器32用于對(duì)來(lái)自氧氣濃度傳感器12的氧氣濃度進(jìn)行分析，根據(jù)氧氣濃度向真空泵33內(nèi)的電機(jī)輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。

真空泵33抽取經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)31過(guò)濾的空氣，并利用真空泵內(nèi)的電機(jī)根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)體調(diào)整輸氣量。通過(guò)導(dǎo)管輸送氧氣，氧氣經(jīng)過(guò)導(dǎo)管2進(jìn)入口鼻罩1，經(jīng)由濾芯11過(guò)濾后，輸送到口鼻罩與人體面部形成的封閉空間內(nèi)，提供正壓氧氣給人體呼吸。即，由真空泵33通過(guò)導(dǎo)管給口鼻罩1提供正壓潔凈空氣。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，真空泵33采用6L/min的電動(dòng)氣泵。

具體地，控制器32對(duì)氧氣濃度進(jìn)行分析，如果氧氣濃度低于第一閾值，則控制真空泵33的電機(jī)以預(yù)設(shè)高位輸氣量輸出氧氣，如果氧氣濃度高于第二閾值，則控制真空泵33的電機(jī)與預(yù)設(shè)低位輸氣量輸出氧氣。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，控制器32可以為單片機(jī)。

電源模塊4與氣泵裝置3的電源接口35相連，從而向氣泵裝置3供電。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，氣泵裝置3的電源接口35為USB接口。電源模塊4通過(guò)電源接口35向氣泵裝置3提供電能，氣泵裝置3向口鼻罩1內(nèi)輸送過(guò)濾后的氣體，以彌補(bǔ)口鼻罩過(guò)濾網(wǎng)氧氣的不足。

進(jìn)一步，如圖3所示，氣泵裝置3還包括：調(diào)速開關(guān)34，該調(diào)速開關(guān)34與電源接口和真空泵33相連，用于在檢測(cè)到被用戶第一次按下時(shí)，啟動(dòng)控制器32。控制器32控制真空泵33的電機(jī)以預(yù)設(shè)低位輸氣量輸出氧氣。

調(diào)速開關(guān)34在檢測(cè)到被用戶再次按下時(shí)，控制器控制真空泵的電機(jī)以預(yù)設(shè)高位輸氣量輸出氧氣。

如圖4所示，控制器32采用型號(hào)為STC12C5410的單片機(jī)，作為核心電路。調(diào)速開關(guān)34(S1)在第一次被按下時(shí)，喚醒單片機(jī)及實(shí)現(xiàn)調(diào)速。穩(wěn)壓芯片U3用于對(duì)通過(guò)電源接口35接入的來(lái)自電源模塊4的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，電調(diào)諧電阻U4用于控制穩(wěn)壓芯片U3的電壓輸出。其中，穩(wěn)壓芯片U3采用型號(hào)為L(zhǎng)M2577-ADJ穩(wěn)壓芯片，電調(diào)諧電阻U4采用型號(hào)為MCP41010的電調(diào)諧電阻。

具體地，電源模塊4輸出的5V電壓通過(guò)D1輸入，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓芯片U3穩(wěn)壓處理后輸出，輸出端與電機(jī)供電端相連。電調(diào)諧電阻U4在控制器32的控制下而改變電阻，從而控制穩(wěn)壓芯片U3的電壓輸出，進(jìn)而控制真空泵氣量輸出。

下面對(duì)本實(shí)用新型的便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置的工作流程進(jìn)行說(shuō)明。

首先設(shè)備上電自檢。然后測(cè)調(diào)速開關(guān)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到調(diào)速開關(guān)被第一次按下時(shí)，控制器32從休眠中喚醒，控制電調(diào)諧電阻U4PW0端輸出低電阻，進(jìn)而控制真空泵33的電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)，真空泵33以預(yù)設(shè)低位輸氣量輸出氧氣。繼續(xù)監(jiān)測(cè)調(diào)速開關(guān)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到調(diào)速開關(guān)被第二次按下時(shí)，控制器32控制電調(diào)諧電阻U4PW0端輸出高電阻，進(jìn)而控制真空泵33的電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，真空泵33以預(yù)設(shè)高位輸氣量輸出氧氣。由上可知，本實(shí)用新型采用單片機(jī)控制真空泵的電機(jī)旋轉(zhuǎn)和停止。其中，單片機(jī)在程序設(shè)計(jì)上采用KEIL公司的MDK進(jìn)行編程。

然后，繼續(xù)監(jiān)測(cè)調(diào)速開關(guān)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到調(diào)速開關(guān)被第三次按下時(shí)，控制器32休眠，返回測(cè)調(diào)速開關(guān)的步驟，如此循環(huán)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式空氣過(guò)濾正壓輔助呼吸裝置，在口鼻罩內(nèi)設(shè)置氧氣濃度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)口鼻罩內(nèi)的氧氣濃度，然后返回給氣泵裝置內(nèi)的控制器，由控制器根據(jù)當(dāng)前氧氣濃度實(shí)時(shí)調(diào)整真空泵的輸氣量，使得經(jīng)過(guò)過(guò)濾的空氣通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入口鼻罩內(nèi)，形成面罩內(nèi)正壓充氣狀態(tài)，達(dá)到戶外活動(dòng)的人們對(duì)氧氣量的不同需求。本實(shí)用新型是根據(jù)當(dāng)前環(huán)境需要而開發(fā)的主動(dòng)呼吸型防霾產(chǎn)品，可以根據(jù)用戶活動(dòng)量提供適當(dāng)?shù)恼龎貉鯕猓沟貌煌脩粼趹敉獗仨毰宕鞣丽惭b置的時(shí)候能夠呼吸順暢，尤其是可以運(yùn)動(dòng)量較大時(shí)，防止機(jī)體缺氧造成身體機(jī)能的損害。本實(shí)用新型采用電機(jī)主動(dòng)供氧技術(shù)，使得用戶在耗氧量增加時(shí)可以自行調(diào)節(jié)供氧，不至于因缺氧而導(dǎo)致器官損害，適合所有敏感及非敏感人群的戶外使用。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。