本實用新型涉及空氣調節技術領域,尤其涉及一種近眼式空氣處理設備。
背景技術:
對于多種多樣的空氣處理設備而言,影響其本身能效的一個主要問題是由于處理得到的空氣和未處理空氣會在限定區域內發生混合,實際作用至接收者的是兩個成分或多種成分的混合流體。也就是說,當限定區域中空氣作為流體進行宏觀運動時,其中任何給定的小部分流體都不可能按照理想的狀態作為一個整體在移動,且同時保持組成不發生變化。
因此,無論是對于通過熱交換進行處理或者是通過過濾處理的空氣處理設備來說,其本身處理得到的空氣濃度和成分都會隨著時間、作用區域而發生變化,這種變化是一種不可逆的過程,且隨著時間的濃度和成分變化的過程中還會產生導熱和內摩擦,導致能量的損失。在現有技術中,克服這種損失的處理方法通常為忽略過程中的能量損耗,認為其相較于設備本身的能源供給來說是可以忽略不計的。但實際上,這一部分的能源損耗可能很大,甚至導致空氣處理設備完全失效,這恰恰影響了用戶的實際體驗。如中國實用新型申請(授權公告號204996569U)中公開的技術方案,負離子出口流出的負離子中的90%以上都被鼻翼吸收,從鼻翼到上呼吸道之間的區域又會使得未被吸收的10%的負離子進一步呈指數形式的衰減,實際上,采用這種方案的空氣凈化器基本上無法實現凈化空氣的技術效果。
綜上所述,現有技術中的空氣處理設備存在流體流動過程中能量損失大,進一步影響用戶體驗的問題。
技術實現要素:
本實用新型旨在設計一種近眼式空氣處理設備,解決現有技術中空氣處理設備中流體流動過程中能量損失大,用戶體驗不佳的問題。
本實用新型提供一種近眼式空氣處理設備,包括:設備本體,
設備本體進一步包括鏡體、空氣處理模塊和第一通道;
其中,所述鏡體限定第一空間;
所述空氣處理模塊處理所述第一空間中的氣體;
所述第一通道引導經所述空氣處理模塊處理后在所述第一空間中流動的氣體并使得經處理的氣體沿所述第一通道擴散。
進一步的,所述鏡體進一步包括光學組件;所述第一空間和所述光學組件配置在所述鏡體上。
進一步的,所述第一空間配置在所述鏡體下端,所述第一通道為第一空間的一部分;所述第一通道具有端部引導通道和底部引導通道;所述端部引導通道將經過所述空氣處理模塊處理的氣體從低溫端引至高溫端,所述底部引導通道改變引至高溫端的氣體流動方向。
進一步的,所述端部引導通道具有開口,所述開口朝向所述鏡體的中心設置;所述底部引導通道具有缺口,所述缺口形成在所述第一通道的側壁上;所述開口和缺口連通。
進一步的,所述第一通道的橫截面積自所述鏡體外側向所述鏡體中心漸變;。
進一步的,所述缺口的長度大于等于所述第一通道長度的30% 且等于所述鏡體的高度。
優選的,所述空氣處理模塊包括電源組件、負離子發射器和發射極;其中所述發射極配置在所述端部引導通道中。
優選的,還包括支架,所述支架可拆卸地連接所述設備本體。
進一步的,還包括連接在所述空氣處理模塊電源回路中的開關元件;所述開關元件具有設置在所述鏡體上的觸發元件;所述開關元件接收所述觸發元件生成的開關信號并動作。
進一步的,所述光學組件還包括第二鏡片,所述第二鏡片為凸透鏡或凹透鏡。
本實用新型所提供的近眼式空氣處理設備,通過集成設計的鏡體、空氣處理模塊和第一通道,實現對佩戴者口鼻處空氣的聚集、處理和再分散,使得經過處理后的空氣可以盡量多的進入佩戴者的上呼吸道;由于第一通道限定的氣體模型是根據處理后空氣的特性設計的,所以可以最大限度地降低氣體在流動過程中的能量損失或者有效成分的衰減,提高了用戶的直接體驗,由于佩戴者口鼻處時刻保持開放狀態,不會產生憋悶感,尤其符合極端氣候條件下、花粉過敏者、空氣重度污染或有毒有害氣體釋放的空間使用,也適用于普通用戶的日常使用。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型所公開的近眼式空氣處理設備第一種實施例的結構示意圖;
圖2為圖1所示空氣處理設備的氣體模型示意圖;
圖3為圖1所示空氣處理設備的俯視圖;
圖4為圖1所示空氣處理設備的側視圖;
圖5為本實用新型所公開的近眼式空氣處理設備第二種實施例中第一通道的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
圖1說明本實用新型所公開的近眼式空氣處理設備第一種實施例的結構。本實用新型所定義的近眼式,是指將處理的空氣按指定的氣體擴散模型引導,進一步流經人體的上呼吸道。對空氣的處理操作,是指過濾,清潔、調節溫度、調節濕度的其中一種或多種以改變進入人體上呼吸道的空氣狀態。根據現有的研究,空氣污染與呼吸道疾病有著密切的關系,污染的空氣長期反復作用于機體會降低人的呼吸功能,增加呼吸系統疾病和過敏性炎癥的發生,并可使呼吸道感染、哮喘、慢性支氣管炎、肺氣腫、肺纖維癥、塵肺及肺癌等病癥的發病率大大提高。因此,本實用新型中對空氣的處理還包括降低吸入人體上呼吸道污染物。
對于現有技術中的類似的空氣處理設備來說,如室內空氣凈化器、新風機或者其它空氣調節設備,其本身所工作的一個基本條件是必須在密閉的空間中工作,但人不可能僅在室內活動。在室外的長期勞動、行走或者活動中,為了保溫或者減少污染物的吸入,人們只能佩戴口罩并忍受口罩帶來的胸悶等不適感。為了解決上述問題,如圖1所示,本實用新型所公開的空氣處理設備包括設備本體1。設備本體1進一步由鏡體11、空氣處理模塊12和第一通道14組成。鏡體11佩戴在靠近人體的眼部區域,并由其本身的框架結構形成與人體面部之間的一定距離。由于人的鼻部具有一定的高度,鏡體11貼合在眼部或者鏡體11和眼部之間的距離過小會減少上呼吸道吸入的氣體流量。理論上說,任何一種空氣處理設備都不可能達到使得限定空間中的氣體的各項參數完全均勻,為了提供解決人體呼吸的問題提供一種最佳的解決方案,其重點即在于改善人體吸入的氣體質量或其它參數。以空氣質量為例,在本實施例中,鏡體11本身最大的作用是限定第一空間13,這個第一空間13即是指將即將進入人體呼吸道的氣體進行匯聚,并進一步通過空氣處理模塊12進行處理。在鏡體11上還配置由第一通道14,第一通道14引導經所述空氣處理模塊12處理后在第一空間13中流動的氣體并使得經處理的氣體沿第一通道14限定的氣體模型擴散,并以能達到的大致的最大的流量進入人體的口鼻處。在本實施例中,空氣處理模塊12可以是電加熱模塊、相變除濕材料、過濾裝置、負離子發射極、含有鼻噴霧的噴霧囊等的其中一種或多種。
下一步具體說明第一通道14限定的氣體模型中的氣流方向,以圖1配置的第一空間13和第一通道14為例進行具體的闡釋。對于生活在溫帶氣候的人群來說,一年中的大多數時間中,人體呼吸氣體的溫度均高于環境空氣的溫度,所以,對于鏡體11來說,鏡體11外側的溫度和其中心的溫度大致存在約1℃的溫差且其中心溫度高于外側的溫度,而且人呼出的氣體具有向下的速度方向。為了建立一個處理后空氣的三維擴散模型,盡量多的改變處理后空氣的擴散方向,使其擴散的高度降低并且改變氣團的形狀,讓更多的處理后的空氣進入人體的呼吸道,如圖所示,第一空間13和第一通道14配置在鏡體11的下端,特別來說平行于鏡體11的下邊沿設置。第一通道14可以是獨立于鏡體11的框體設置,但一種優選的方式是將第一通道14配置成鏡體11下邊沿的一部分,使得二者重合,即將鏡體11框架的下邊沿或者鏡體11框架下邊沿的一部分制作成中空且具有一側開口146的不封閉的結構,以限定第一空間13,可以使得靠近人體面部的空氣在其中流動,并通過第一空間13側壁的阻擋改變壓力,使其具有流速,同時進一步將第一空間13的一部分配置成第一通道14,以通過第一通道14進一步引導經處理過的氣體流動。
原則上說,第一空間13中流入第一通道14中的氣體具有初始動量,當氣體流入第一通道14后,初始動量逐漸消失,氣體的流動由溫度和重力主導,由于進入第一通道14中的空氣在空氣處理模塊12的作用下的自重降低,并且源源不斷的流入第一通道14中,氣體沿著第一通道14的出口向下擴散的同時逐漸徑向擴張,同時與人體呼出的氣體、周圍的空氣逐漸混合稀釋,形成一個具有明顯邊緣的橢圓或圓形的三維氣體模型。由于第一通道14引導經處理的氣體徑向擴張,所以有更多的處理過的氣體進入人體的口鼻處。為了進一步加強這種徑向擴張,增加進入三維氣體模型中的由溫度和重力主導流動的氣體的流量,第一通道14由其外壁的形狀限定呈端部引導通道141和底部引導通道142,端部引導通道141主要將經過空氣處理模塊12處理的氣體從低溫端143引至高溫端144,底部引導通道142主要改變引至高溫段的氣體的流動方向。一種優選的方式是,端部引導通道141和底部引導通道142的寬度一致,但具有不同的橫截面,優選端部引導通道141呈矩形,底部引導通道142呈弧面。
參見圖2所示為在圖1所示的第一實施例上進一步采用負離子發生裝置作為空氣處理模塊12的近眼式空氣處理設備的氣體模型示意圖。根據現有臨床醫學研究的公開發現,負離子能加強氣管粘膜上皮纖毛運動,影響上皮絨毛內呼吸酶的活性,改善肺泡的分泌功能及肺的通氣和換氣功能,因此對緩解支氣管炎,增加肺活量以及哮喘等有良好效果。在本實施例中,優選采用負離子發生裝置對空氣進行處理。現有技術中已經證明,負離子在傳播的過程中的衰減是呈指數級的。為了最大程度的降低這種衰減,并使得人體可吸入的處理后的空氣中的負離子濃度可以達到每立方厘米2000個以上。在本實施例中通過第一通道14的引導形成一個基本上為標準圓形的氣流團。如圖1和圖2所示,為了進一步起到對目部的防護作用或者對視力的校正作用,在鏡體11上還設置有光學組件。光學組件可以是一片式的,如現有技術中常見的護目鏡的設置方式。光學組件的另一種更優選的方式是與現有技術中風鏡或運動防護鏡類似的雙目結構。以這種鏡片方式為例,在對應眼鏡的每一個鏡片的鏡框下沿部分均配置成第一通道14,兩側的第一通道14對稱設置。第一通道14的端部引導通道141形成在相對較上的位置,底部引導通道142形成在相對較下的位置。為了使得空氣能夠流動,端部引導通道141和底部引導通道142是貫通的,端部引導通道141具有開口146,開口146朝向鏡體11的中心設置,底部引導通道142具有沿鏡體11下沿延伸的缺口145,直至缺口145和開口146連通。第一通道14的橫截面積自鏡體11外側向鏡體11中心漸變。優選為一種自鏡體11外側向鏡體11中心漸擴的結構,缺口145的長度大于等于第一通道14長度的30%且等于所述鏡體11的高度。負離子發生裝置的發射極121設置在第一空間13中第一通道14的起始位置。由于負離子發生裝置本身生成的負離子濃度、第一通道14的長度、鏡體11框架的高度均為可控的參數,所以,在人體鼻部兩側分別形成了一個非常接近正四面體外接圓的氣體擴散模型,這樣可以最大程度的避免發射極121發出的負離子和鼻翼接觸并最優化開口146和鼻腔之間負離子的傳播路徑,提供解決負離子衰減的一個有效方案。
出于集成化的考慮,采用負離子發生裝置作為空氣處理模塊12時,空氣處理模塊12由電源組件120、負離子發射器122和發射極121組成。發射極121配置在端部引導通道141中,電源組件120和負離子發射器122分別設置在光學組件的兩端的鏡體11中,鏡體11上可以設置可拆卸的外框,通過扣接的方式利用外框固定鏡體11中的電源組件120和負離子發射器122。鏡體11采用3D打印的方式制成。
如圖1和圖2的近眼式空氣處理設備的佩戴可以選用傳統的眼鏡支腿4的方式,支腿4相對于設備本體1是可拆卸地,并可以相對于設備本體1調節兩支腿4之間的寬度,適合不同用戶的使用需求。支腿4與設備本體1之間的連接方式不做限定,可選用現有技術中公開的任何一種連接方式。支腿4本身的材質可以是具有噴涂涂層的金屬或者樹脂,可以根據設備本體1的重量進行調整。
在北方寒冷地區,眼部佩戴具有光學透鏡的產品很容易遇到的問題是在光學透鏡上形成霧氣,這通常是由于環境溫度變化造成的,對于普通的光學透鏡,可以使用擦拭解決這個問題。但是對于精度較高或者本身不可以摩擦的產品來說,這是一個很難解決的問題。同時,由于室外溫度較低,如果需要進行長跑等劇烈運動,過低的溫度對呼吸道的刺激非常大。因此,在本實用新型另一個實施例所公開的近眼式空氣處理設備中,選用電加熱元件處理第一空間13中的氣體,使得第一空間13中積蓄的空氣的溫度提高,并使得經過加溫的氣體沿第一通道14限定的氣體模型擴張。除上述第一實施例所公開的第一通道14引導形成的氣體模型之外。第一通道14還可以設置為如圖5所示,第一通道14的端部引導通道141設置在第一通道14中相對較上的位置,底部引導通道142設置在第一通道14中相對較下的位置。與第一通道14相似,端部引導通道141具有開口146,開口146朝向鏡體11的中心設置,底部引導通道142具有缺口145,缺口145形成在第一通道14的上側壁上,開口146和缺口145連通,這樣第一通道14即引導熱空氣在光學組件上形成的氣體模型擴散。第一通道14限定的氣體模型位于較上的位置,同時由于熱空氣密度小,冷空氣密度大,因此可以有效地提高光學組件表面的溫度,避免其起霧或者盡快地消除霧氣。
當然,第二實施例中所公開的空氣處理設備中采用的空氣處理模塊12不僅僅是使用單一的電加熱元件,可能還會同時采用空氣凈化的元件,因此近眼式空氣處理設備中的第一空間13獨立設置與鏡體11中的,即在鏡體11下邊沿的框材中區劃出一個管狀結構,管狀結構的內腔為限定第一空間13,第一空間13的一部分為第一通道14,第一通道14同樣具有端部引導通道141和底部引導通道142,端部引導通道141和底部引導通道142分別具有開口146和缺口145。管狀結構具有與框材下沿連接的轉軸12,通過旋轉轉軸12可以改變開口146和缺口145的方向,進一步調整形成氣體模型的方向。對于采用電加熱的設備來說,同樣由于熱空氣密度小的原理,在更靠近鼻腔附近的氣體溫度較高,可以避免冷空氣對呼吸道的強烈刺激。在這種應用條件下,第一通道14的橫截面積可以是漸變的或者是恒定的。出于美觀考慮,第一通道14設計為具有恒定的橫截面。
上述兩個實施例所公開的近眼式空氣處理設備本身的操作均通過開關元件5實現。一種優選的設置方式是開關元件5連接在空氣處理模塊12電源回路中,開關元件5具有設置在鏡體11上的觸發元件。觸發元件通過手動方式觸發。
為了便于近視、老花的用戶佩戴,在光學組件中還包括第二鏡片22,第二鏡片22為凹透鏡、凸透鏡或者其它具有不同校正視力功能的鏡片。
本實用新型所提供的近眼式空氣處理設備,通過集成設計的鏡體、空氣處理模塊和第一通道,實現對佩戴者口鼻處空氣的聚集、處理和再分散,使得經過處理后的空氣可以盡量多的進入佩戴者的上呼吸道;由于第一通道限定的氣體模型是根據處理后空氣的特性設計的,所以可以最大限度地降低氣體在流動過程中的能量損失或者有效成分的衰減,提高了用戶的直接體驗,由于佩戴者口鼻處時刻保持開放狀態,不會產生憋悶感,尤其符合極端氣候條件下、花粉過敏者、空氣重度污染或有毒有害氣體釋放的空間使用,也適用于普通用戶的日常使用。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。