一种便携式空气净化装置及包括其的主动式口罩的制作方法

本发明涉及口罩技术领域，具体涉及一种便携式空气净化装置及包括其的主动式口罩。

背景技术：

随着环境的恶化，pm2.5空气危害概念的出现，公众对空气污染问题越来越重视，同时细菌病毒等微生物大量繁殖传播，超级细菌的出现，使得呼吸道传染疾病多发，对人们身体健康带来严重威胁,夺走了很多人的生命。这些使得口罩等防护用品在雾霾天气期间和传染病流行期间甚为畅销。

目前口罩大多为被动式口罩，空气需要人力吸入空气，存在阻力比较费力，而且口罩内空气无法流动，空气质量较差，这对于心脏或呼吸系统有困难的人、孕妇、儿童等佩戴后会产生不舒适，如头晕、憋气、呼吸困难等。

现有普通口罩不能进行深层过滤效果不佳，普通防霾口罩也无杀菌抑菌功能，病人吸入的气体和呼出的气体中带有的病毒得不到快速有效的过滤消毒，造成疾病的传播。因此，本发明旨在设计一种采用安全有效的消毒方式对进出口罩内空气进行净化的主动式口罩。

技术实现要素：

本发明的目的是对现有口罩技术进行改进，提供一种便携式空气净化装置及包括其的主动式口罩，主动将进出口罩内的气体经过紫外线消毒和过滤，具有方便、健康、舒适的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式空气净化装置，它包括外壳、在外壳内交错布置的多块隔板、在每块隔板的旁边均装有一根紫外线灯管、与外壳上侧的出气口连通的输出净化后空气的出气管、在出气管内装的加热过滤器和在出气管的出口安装的轴流风机；在外壳上与出气口相对的侧面开有进气口。

作为优选，所述进气口为均匀布置的多个小孔。

作为优选，所述隔板的正反面均匀地涂有蓄光涂料，使其形成一个发光隔板，紫外线灯管发射的紫外线光会储存在蓄光涂料上。

作为优选，所述蓄光涂料是由发光稀土材料、碳酸锶和三氧化二铝，混合均匀在高温下，经过固相反应生成铝酸锶稀土发光粉，再由铝酸锶稀土发光粉、树脂和添加剂混合均匀而组成的。

作为优选，所述隔板有三边与外壳内壁连接，使空气只能从隔板的一边通过，以在外壳内形成弯曲的空气通道，延长空气在外壳内停留时间得到充分消毒。

作为优选，所述加热过滤器为石墨烯加热过滤器，其在无纺布基体上间隔布置石墨烯发热条，通电升温后，对从无纺布通过的空气进行过滤和杀菌消毒。

作为优选，所述围脖的中部内侧装有石墨烯加热片，实现对使用者颈部的远红外理疗。

作为优选，本发明还包括电源，所述电源与加热过滤器、轴流风机和石墨烯加热片电连接。所述电源为充电电池，这样充电比较方便。

作为优选，所述轴流风机的开关为电容感应开关或者触摸感应开关。

作为优选，在每两块隔板之间交错布置多块小隔板，以在隔板之间形成弯曲的空气通道，延长空气在外壳内停留的时间。

一种主动式口罩，它包括口罩本体、围脖和便携式空气净化装置，所述装置装在具有封闭内腔的围脖中部，有一根中空软管的两端分别连接围脖和口罩本体，所述围脖底下有与围脖内腔连通输入空气的进气管，所述中空软管作为吸气管在围脖内与空气净化装置的出气管连接，使得空气净化装置的轴流风机开启后，空气会主动从进气管进入，再通过进气口进入外壳，经过紫外线的消毒灭菌，再从出气管通过过滤器后输出净化后的空气，由吸气管送入口罩内。

作为优选，所述空气净化装置在围脖内设置两个，分别作为吸气净化器和呼气净化器；所述中空软管在口罩上有两根，分别作为吸气管和呼气管；所述口罩本体上有一个单向阀，所述呼气管一端连接单向阀的出气口，另一端在围脖内与呼气净化器的进气口连接；所述呼气净化器的出气管伸出围脖外；所述吸气管在围脖内与吸气净化器的出气管连接，所述吸气净化器的进气口为多个小孔。

作为优选，所述围脖可以放置到医用防护服内使用，并加大轴流风机的风量，降低口罩内使用者呼气的温度，可以大大减少护目镜上的雾气。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)紫外线消毒可以杀灭通过空气中99％的细菌病毒，蓄光材料可以在紫外线灯管关闭后持续发光杀菌，节约能源，延长作用时间。

(2)蓄光材料是利用稀土元素吸光、蓄光后发光的原理制成的一种特殊蓄发光涂料，它在吸收灯光的照射后自行蓄光、发光，发光时间长，发光时间可达24小时；蓄光涂料的化学稳定性好、不沉淀、无放射性、无毒无害、安全环保。

(3)空气净化装置由于蓄光作用可以成为便携式，单独使用置于桌上，方便学生、办公室人员等使用，给桌面小环境提供消毒后的安全空气。

(4)在出气口设置石墨烯加热过滤器，石墨烯发热后可以进一步过滤并杀死细菌病毒。

(5)以围脖方式在人体上固定空气净化装置，方便穿戴和携带；使用过程中不断主动送风到口罩内，在四周保持相对封闭的状态下，避免使用者呼吸不顺等问题。还可以主动将呼气进行过滤消毒后再送回大气，减少疾病的传播。

(6)放入医用防护服内使用后，可以大大减少护目镜上雾气，提高工作质量和效率、改善医护工作者和患者的工作状态和体验。

附图说明

图1为本发明便携式空气净化装置的一种结构示意图；

图2为本发明便携式空气净化装置的另一种结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明便携式空气净化装置的再一种结构示意图；

图5为本发明一种主动式口罩的一种结构示意图；

图6为本发明一种主动式口罩的另一种结构示意图。

图中：口罩本体100、单向阀101、吸气管200、空气净化装置300、吸气净化器300a、呼气净化器300b、出气管301、加热过滤器302、轴流风机303、电源304、外壳305、隔板306、蓄光材料307、紫外线灯管308、进气口309、小孔310、小隔板311、围脖400、进气管401、石墨烯加热片402、呼气管500。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

一种便携式空气净化装置

实施例1

如图1所示的一种便携式空气净化装置，它包括外壳305、在外壳305内交错布置的多块隔板306、在每块隔板306的旁边均装有一根紫外线灯管308、与外壳305上侧的出气口连通的输出净化后空气的出气管301、在出气管301内装的加热过滤器302和在出气管301的出口安装的轴流风机303。在外壳305上与出气口相对的侧面开有进气口309。

在隔板306的正反面均匀地涂有蓄光涂料307，使其形成一个发光隔板，紫外线灯管308发射的紫外线光会储存在蓄光涂料307上。

蓄光涂料是由发光稀土材料、碳酸锶和三氧化二铝，混合均匀在高温下，经过固相反应生成铝酸锶稀土发光粉，例如稀土元素中gd(钆)、sm(钐)、eu(铕)、tb(铽)、dy(镝)等5个元素的化合物(如硫酸盐等)以及像cawo4等纯化合物本身就是发光材料，它们就能用来作为发光稀土材料；再由铝酸锶稀土发光粉、树脂和添加剂混合均匀而组成的。

隔板306有三边与外壳305内壁连接，使空气只能从隔板的一边通过，以在外壳305内形成弯曲的空气通道，延长空气在外壳内停留时间得到充分消毒。

加热过滤器302为石墨烯加热过滤器，其在无纺布基体上间隔布置石墨烯发热条，通电升温后，对从无纺布通过的空气进行过滤和杀菌消毒。

为加热过滤器302、轴流风机303供电的电源304为充电电池，这样充电比较方便。

轴流风机303的开关为电容感应开关或者触摸感应开关，这样方便隔着围脖操作。

实施例2

如图2和3所示，在外壳305上与出气口相对的侧面上均匀布置有多个小孔310作为外壳305的进气口，这样进气更均匀。

实施例3

如图4所示，本实施例的便携式空气净化装置与实施例1和2不同的是，在每两块隔板306之间交错布置多块小隔板311，小隔板311四边有一边与隔板306连接，还有两边与外壳305内壁连接，使空气只能从小隔板311的一边通过，以在隔板307之间形成弯曲的空气通道，延长空气在外壳内停留的时间得到充分消毒。这样空气净化器可以单独使用置于桌上。

一种主动式口罩

实施例1

如图5所示的一种主动式口罩，包括口罩本体100、围脖400和便携式空气净化装置300。

空气净化装置300装在具有封闭内腔的围脖400中部，有一根中空软管的两端分别连接围脖400和口罩本体100，在围脖底下有与围脖内腔连通输入空气的进气管401，中空软管为吸气管200在围脖400内与空气净化装置的出气管301连接。

在围脖400的中部内侧装有石墨烯加热片402，可以在使用者需要时加热实现对颈部的远红外线理疗。石墨烯加热片402与便携式空气净化装置的电源电连接。

围脖400还可以放置到医用防护服内使用，并加大轴流风机303的风量，就能降低口罩内使用者呼气的温度，可以大大减少护目镜上的雾气。

工作原理：

使用者披上围脖400戴上口罩本体100，通过感应开关开启轴流风机302和石墨烯加热过滤器，空气会主动从进气管401进入围脖400，如图2中箭头所示，空气再从小孔310进入外壳301，经过隔板306形成的弯曲的空气通道，得到紫外线的充分消毒灭菌，再进入出气管301内经过石墨烯加热过滤器302的再次过滤和消毒，从过滤器的无纺布出来的是净化后的空气，由吸气管200送入口罩本体100内，使人体呼吸更顺畅。

实施例2

如图6所示的一种主动式口罩，与实施例1不同的是，空气净化装置在围脖内设置两个，分别为吸气净化器300a和呼气净化器300b。吸气净化器300a采用图2的结构，其进气口为多个小孔；吸气净化器300a采用图1的结构，其进气口为单个孔。

中空软管在口罩上有两根，分别为吸气管200和呼气管500。

在口罩本体100上有一个单向阀101，呼气管500一端连接单向阀101的出气口，另一端在围脖400内与呼气净化器300b的进气口连接；呼气净化器的出气管伸出围脖外。

吸气管200在围脖内与吸气净化器300a的出气管连接，所述吸气净化器的进气口为多个小孔。

工作原理：

开启轴流风机302和石墨烯加热过滤器后，空气会主动从进气管401进入围脖400，如图6和图2中箭头所示，空气再从吸气净化器300a进气口小孔310进入外壳301，经过隔板306形成的弯曲的空气通道，得到紫外线的充分消毒灭菌，再进入出气管301内经过石墨烯加热过滤器302的再次过滤和消毒，从过滤器的无纺布出来的是净化后的空气，由吸气管200送入口罩本体100内，使人体吸气更顺畅。

当呼气时，呼出的空气从单向阀出来，如图6和图1中箭头所示，通过呼气管500从呼气净化器300b的进气口进入外壳，经过隔板306形成的弯曲的空气通道，得到紫外线的充分消毒灭菌，再进入出气管301内经过石墨烯加热过滤器302的再次过滤和消毒，从过滤器的无纺布出来的是消毒过滤后的气体，重新排入大气是安全的，也使人体呼气更顺畅。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为内础，为解决内本相同的技术问题，实现内本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。