一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器的制作方法

本实用新型属于医疗器械领域，具体地涉及一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器。

背景技术：

如今空气污染问题越来越严重，人民群众健康也受到严重威胁，其污染物有：微小粒颗粒物PM2.5(直径为0.1微米～2.5微米)、PM10、花粉、粉尘、细菌、孢子、病毒等。随着生活水平的提高，人们对健康越来越重视，很多人出行会佩戴口罩，然而普通口罩不具备防止微小颗粒物、杀毒灭菌功能，市面的防雾霾口罩也存在各种问题，不能满足多场景的应用需求。针对现有技术不足，我们提出一款有效防止PM2.5、能杀毒灭菌，对人有保健治疗作用的呼吸器，使用该呼吸器可以制作口罩、面罩、头盔，能够满足不同场景应用需求，有效防止雾霾、二手烟、粉尘、病菌对人体的伤害，能阻隔公共场合通过口腔飞溅等方式的病毒传播，具有很好的应用前景。

现有技术及不足：

(1)滤网过滤：采用能过滤PM2.5颗粒的纤维滤网过滤空气。其问题是：单靠滤网即便效果最好质量最好的也不能完全过滤掉PM2.5颗粒物，并且市面上滤网质量良莠不齐，依赖滤网过滤的防雾霾口罩或者呼吸器效果不好，且重复利用率低。滤网不具备杀菌功能，无法杀灭空气中的细菌、孢子、病毒。

(2)新风系统：采用风扇主动送风，配以滤网过滤。市面上主流防雾霾口罩都是采用该技术，空气经风扇送至滤网过滤后给人呼吸，主动送风解决了口罩产生热气导致眼镜起雾、口罩内水汽太多凝聚佩戴不适，但本质防雾霾原理还是滤网过滤，存在上述同样的问题，效果不好，重复利用率低，无法杀菌。

(3)PM2.5检测：采用PM2.5传感器检测PM2.5值，传送到手机等移动终端，或者根据数值不同，配以显示屏或LED灯提示，该技术仅能检测用户周围PM2.5，并不能防雾霾，其防雾霾原理还是通过负离子沉降或滤网过滤。

(4)负离子沉降：这里有两种技术，一是通过负离子滤网，散发负离子，过滤吸入的空气中的PM2.5颗粒物。二是通过负离子发生器，散发负离子。区别在于产生负离子的方式。负离子净化的原理不赘述。使用负离子滤网的，问题是滤网需经常替换，无法重复利用，并且散发负离子无法调节，作用时间不够持久。使用负离子发生器的负离子量虽可调节作用时间也持久，但作用距离远，离口鼻远，效果不好，并且市面的负离子口罩都没有实现根据空气中PM2.5含量智能调节负离子量。

(5)中药口罩：传统中药口罩是通过在口罩中加入药粉，以达到治疗与保健效果，本身并不具备防雾霾作用，而且无法更换，重复利用率低。而且没有主动送风，佩戴不适。

(6)紫外杀菌：采用紫外灯照射杀菌，其问题是：紫外灯只能杀菌无法杀病毒，并且紫外灯对人体有伤害，而且体积较大，集成到口罩上没有现实应用意义。

技术实现要素：

实用新型目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型的防霾灭菌的智能中药保健呼吸器包括：一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器，其特征在于，所述中药保健呼吸器包括呼吸器主体和分别设置于所述呼吸器主体两侧的电池单元和控制单元，其中，所述控制单元包括控制单元壳体和设置于所述控制单元壳体表面的电路板，所述电路板上分别连接有微控制单元，即MCU，在一种实施例中，所用的MCU芯片型号Atmel328p，所述微控制单元分别与电源开关、电源指示灯、负离子发生模块、PM2.5传感器和充电接口连接，所述呼吸器主体前端设置有进气口，后端设置出气口，在进气口的外侧设置有一圈灯带，所述灯带与微控制单元相连；所述呼吸器主体的外侧和内侧均设置有负离子碳刷，所述负离子碳刷与负离子发生模块相连；所述电池单元包括电池壳体和设置于所述电池壳体内的电池，所述电池和微控制单元相连；所述呼吸器主体内部从进气口侧依次设置有风扇、药仓和滤网，其中，所述风扇与微控制单元相连。

其中，所述呼吸器主体为圆柱形结构。

所述控制单元壳体和电池壳体为圆形或方形。

所述药仓可拆卸地设置于呼吸器主体内部，药仓内设置有中药片，此处的中药片为由中草药研磨成粉压制成型的片状，可以为市售的艾绒片，也可以为如下中药混合压制：金银花、连翘、麦冬、薄荷、甘草。

优选地，所述灯带为RGB灯带，PM2.5传感器将PM2.5浓度信号转换为电信号传给微控制单元，微控制单元通过控制RGB灯带的不同引脚的电流通断，实现RGB三色的组合，从而实现颜色的变化。

所述电源指示灯为RGB三色灯，电源指示灯连接到电路板上的微控制单元，当电源开启时，微控制单元控制电源指示灯接通，指示灯亮，电池通过电路板连接到微控制单元，电池会将电量信号传输给微控制单元，当电量不足时，微控制单元会控制电源指示灯按一定频率接通断开，指示灯闪烁；当充电时，微控制单元控制指示灯红色引脚接通，则亮红灯；当充满电后，MCU控制指示灯绿色引脚接通，则绿灯亮。

所述滤网可拆卸地设置于呼吸器主体内部。

工作原理：

本发明将负离子净化与滤网净化相结合，空气首先经负离子发生器产生的负离子沉降净化后，被送至滤网过滤，双重净化可有效去除空气中的PM2.5颗粒物，达到防雾霾效果。并且负离子发生器可根据PM2.5传感器测得的用户周围PM2.5值自动调节负离子发生量，智能化地净化空气。采用双负离子输出碳刷，分别布置于通气道内和整体装置外侧，不仅可以净化在通气道内的空气，还可净化用户头部周围空气，即使用户不佩戴本发明呼吸装置，将其接通电源置于附近，也能起到一定的空气净化作用。本发明呼吸器中有药仓，可插入中药药片，其散发的药味及物质能抑菌杀菌防病毒，还能刺激黏膜的免疫反应，调整人体免疫系统，增强免疫能力。通过这种做法能改变口腔、鼻腔黏膜的酸碱环境，在一定程度上能有效遏制感冒病毒的入侵，达到预防保健治未病的效果。人体的免疫力增强了，在一定程度上也能防止雾霾对人体的侵害。特定的药方还能清热解毒、润肺利咽，缓解雾霾天对人的咽喉、呼吸道的伤害。内置PM2.5传感器和指示灯，能实时监测到装置周围空气的PM2.5值，根据不同程度的PM2.5值指示灯会显示不同颜色，空气良好显示绿色，轻度污染显示黄色，中度污染显示橙色，重度污染显示红色。极大方便用户了解空气污染情况，以及本发明呼吸器的净化效果。

工作过程：

用户将呼吸器与口罩、面罩、头盔等组装好或将含有本发明呼吸器的口罩、面罩、头盔等设备佩戴好，面罩和头盔一般为塑料材质，在对应人口鼻位置做成能放入呼吸器的卡槽，插入呼吸器，用热熔胶等粘合剂或螺丝固定。口罩一般为多层无纺布材质，对应人体口鼻位置佩戴，在口罩中间开好对应呼吸器的槽，将呼吸器插入，用粘合剂粘合，或者呼吸器上有卡扣，口罩上也有对应的卡扣槽，两者通过卡扣固定。此外，连接的方式还有易拉扣、双面胶、皮带等。按下电源按钮，接通电源，呼吸器开始工作，首先电源指示灯会亮，表示呼吸器正常工作，如果电量不足指示灯会闪红灯提醒用户充电，充电时红灯常亮，充满电后绿灯亮。电源接通后，呼吸器的风扇开始工作，以预设的速度运转，负离子碳刷以预设的量释放负离子。PM2.5传感器将采集到的数据发送给电路板上的MCU，MCU经过处理后将结果反馈给电路板上的负离子发生器模块，负离子刷与负离子发生模块相连，MCU控制其电源通断实现开关，MCU控制器电流大小实现负离子输出量多少的调节，通过改变电流值实现风扇转速的调节。MCU根据不同的PM2.5值与预设的值判断，根据判断结果通过改变端口改变灯带的颜色，具体地，灯带采用的是RGB三色灯，有RGB三个引脚，分别与MCU上的I/O引脚连接，通过MCU控制RGB三个引脚的通断及电流强度，实现颜色变化及亮度调节。空气无污染时灯带亮绿色，轻度污染时灯带亮黄色，中度亮橙色，重度亮红色。当用户需要加入药片时，可以在呼吸器药仓内放入药片，特定组方的药片能起到杀菌抑菌保健治疗的效果。用一定时间后，用户可以取下滤网更换。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)双重净化、智能调节，解决净化效果不好：本发明将负离子净化与滤网净化相结合，空气首先经负离子发生器产生的负离子沉降净化后，被送至滤网过滤，双重净化可有效去除空气中的PM2.5颗粒物，达到防雾霾效果。并且负离子发生器可根据PM2.5传感器测得的用户周围PM2.5值自动调节负离子发生量，智能化地净化空气。

(2)中药预防保健，解决无法抑菌杀菌：现有技术的口罩或呼吸装置不具备杀菌功能，本发明中有药仓，可插入中药药片，其散发的药味及物质能抑菌杀菌防病毒，还能刺激黏膜的免疫反应，调整人体免疫系统，增强免疫能力。通过这种做法能改变口腔、鼻腔黏膜的酸硷环境，在一定程度上能有效遏制感冒病毒的入侵，达到预防保健治未病的效果。人体的免疫力增强了，在一定程度上也能防止雾霾对人体的侵害。特定的药方还能清热解毒、润肺利咽，缓解雾霾天对人的咽喉、呼吸道的伤害。

(3)双负离子输出：本发明采用双负离子输出碳刷，分别布置于通气道内和整体装置外侧，不仅可以净化在通气道内的空气，还可净化用户头部周围空气，即使用户不佩戴本发明呼吸装置，将其接通电源置于附近，也能起到一定的空气净化作用。

(4)结构设计合理：本发明的呼吸装置结构紧凑合理，占用空间小，体积更小，质量更轻，符合人体工程学，相比其他口罩或呼吸器更轻便。本发明的呼吸装置可用于制作防雾霾口罩、头盔、面罩等，放置特定的药片能作为治疗呼吸道疾病的给药器具。并且药片和滤网都可替换。相比现有的技术或产品，应用更广泛。

(5)PM2.5实时显示：本发明内置PM2.5传感器和指示灯，能实时监测到装置周围空气的PM2.5值，根据不同程度的PM2.5值指示灯会显示不同颜色，空气良好显示绿色，轻度污染显示黄色，中度污染显示橙色，重度污染显示红色。极大方便用户了解空气污染情况，以及本发明呼吸器的净化效果。

附图说明

图1为本实用新型呼吸器顶部内视图；

图2为本实用新型呼吸器主体的前视图，

其中，1-呼吸器主体、2-进气口、3-灯带、4-内侧负离子碳刷、5-电池壳体及电池、6-风扇、7-药仓及药片、8-滤网、9-出气口、10-电路板、11-电源开关、12-电源指示灯、13-充电接口、14-外侧负离子碳刷、15-PM2.5传感器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提出了一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器，包括圆柱形结构呼吸器主体1和分别设置于该呼吸器主体两侧的电池单元和控制单元，其中，控制单元包括圆柱形控制单元壳体和设置于所述控制单元壳体表面的电路板10，电路板上分别连接有微控制单元，即MCU，本实施例采用的MCU芯片型号为芯片型号Atmel328p，微控制单元分别与电源开关11、电源指示灯12、负离子发生模块、PM2.5传感器15和充电接口13连接。呼吸器主体前端设置有进气口2，后端设置出气口9，在进气口2的外侧设置有一圈灯带3，灯带与微控制单元相连。灯带为RGB灯带，PM2.5传感器将PM2.5浓度信号转换为电信号传给微控制单元，微控制单元通过控制RGB灯带的不同引脚的电流通断，实现RGB三色的组合，从而实现颜色的变化。电源指示灯为RGB三色灯，电源指示灯连接到电路板上的微控制单元，当电源开启时，微控制单元控制电源指示灯接通，指示灯亮，电池通过电路板连接到微控制单元，电池会将电量信号传输给微控制单元，当电量不足时，微控制单元会控制电源指示灯按一定频率接通断开，指示灯闪烁；当充电时，微控制单元控制指示灯红色引脚接通，则亮红灯；当充满电后，MCU控制指示灯绿色引脚接通，则绿灯亮。

呼吸器主体的外侧设置有外侧负离子碳刷14，内侧设置有内测负离子碳刷4，内外负离子碳刷与负离子发生模块相连。电池单元包括方形电池壳体和设置于所述电池壳体内的电池，其中，电池和微控制单元相连；呼吸器主体内部从进气口侧依次设置有风扇6、药仓7和滤网8，其中，风扇与微控制单元相连。滤网和药仓可拆卸地设置于呼吸器主体内部，药仓内设置有中药片，此处的中药片由中草药研磨成粉压制成型的片状，可以为市售的艾绒片，也可以为如下中药混合压制：金银花、连翘、麦冬、薄荷、甘草。

本发明是一种防霾灭菌的智能中药保健呼吸器，可用于制造防雾霾口罩、头盔、面罩等，该装置通过对PM2.5的实时监测，自动调节负离子产生量和风扇转速，空气经过负离子净化和过滤后，与可供吸入给药的保健中药混合，经风扇送出，以达到防雾霾、杀病菌，促健康、治未病的作用。本发明能够满足不同场景应用需求，有效防止雾霾、二手烟、粉尘、病菌对人体的伤害，能阻隔公共场合通过口腔飞溅等方式的病毒传播，具有很好的应用前景。

本发明将负离子净化与滤网净化相结合，空气首先经负离子发生器产生的负离子沉降净化后，被送至滤网过滤，双重净化可有效去除空气中的PM2.5颗粒物，达到防雾霾效果。并且负离子发生器可根据PM2.5传感器测得的用户周围PM2.5值自动调节负离子发生量，智能化地净化空气。采用双负离子输出碳刷，分别布置于通气道内和整体装置外侧，不仅可以净化在通气道内的空气，还可净化用户头部周围空气，即使用户不佩戴本发明呼吸装置，将其接通电源置于附近，也能起到一定的空气净化作用。本发明呼吸器中有药仓，可插入中药药片，其散发的药味及物质能抑菌杀菌防病毒，还能刺激黏膜的免疫反应，调整人体免疫系统，增强免疫能力。通过这种做法能改变口腔、鼻腔黏膜的酸碱环境，在一定程度上能有效遏制感冒病毒的入侵，达到预防保健治未病的效果。人体的免疫力增强了，在一定程度上也能防止雾霾对人体的侵害。根据需要使用特定的药方还能清热解毒、润肺利咽，缓解雾霾天对人的咽喉、呼吸道的伤害。内置PM2.5传感器和指示灯，能实时监测到装置周围空气的PM2.5值，根据不同程度的PM2.5值指示灯会显示不同颜色，空气良好显示绿色，轻度污染显示黄色，中度污染显示橙色，重度污染显示红色。极大方便用户了解空气污染情况，以及本发明呼吸器的净化效果。

在使用时，用户将呼吸器与口罩、面罩、头盔等组装好或将含有本发明呼吸器的口罩、面罩、头盔等设备佩戴好，按下电源开关，接通电源，呼吸器开始工作，首先电源指示灯会亮，表示呼吸器正常工作，如果电量不足指示灯会闪红灯提醒用户充电，充电时红灯常亮，充满电后绿灯亮。电源接通后，呼吸器的风扇开始工作，以预设的速度运转，负离子碳刷以预设的量释放负离子。PM2.5传感器将采集到的数据发送给电路板上的MCU，MCU经过处理后将结果反馈给电路板上的负离子发生器模块，通过改变电流电压实现调节负离子产生量，通过改变电流值实现风扇转速的调节。MCU根据不同的PM2.5值与预设的值判断，根据判断结果通过改变端口改变灯带的颜色，空气无污染时灯带亮绿色，轻度污染时灯带亮黄色，中度亮橙色，重度亮红色。当用户需要加入药片时，可以在呼吸器药仓内放入药片，特定组方的药片能起到杀菌抑菌保健治疗的效果。用一定时间后，用户可以取下滤网更换。