可穿戴空氣凈化裝置和空氣凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于勞動(dòng)防護(hù)及空氣凈化領(lǐng)域，涉及一種便攜式的空氣凈化方法及裝置。該方法中，污染空氣通過風(fēng)機(jī)抽動(dòng)進(jìn)入氣密倉內(nèi)經(jīng)過空氣濾芯進(jìn)行凈化，然后通過一種可穿戴的空氣氣道傳至使用者的鼻部，其中空氣濾芯可以更換，鼻部噴氣口可以添加額外的護(hù)罩，從而保證使用者在日?；顒?dòng)、工作以及健身運(yùn)動(dòng)中能夠方便佩戴及享用潔凈空氣。本發(fā)明首次將微型空氣凈化器和可佩戴氣道相結(jié)合，提出了可穿戴式及積木式的空氣凈化器，具有攜帶及佩戴方便，濾芯小型化并方便更換，避免了傳統(tǒng)口罩的悶氣和浪費(fèi)濾化材質(zhì)等問題，也避免了現(xiàn)有便攜式的空氣凈化裝置不適合運(yùn)動(dòng)的情況。
【專利說明】可穿戴空氣凈化裝置和空氣凈化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及個(gè)人防護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種個(gè)人隨身佩戴的空氣凈化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，空氣污染已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題，經(jīng)常出現(xiàn)的霧霾天氣會(huì)給人們的工作、生活及日常健身帶來很多不利影響，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量，甚至威脅到人類的生存?？諝鈨艋療o疑成為了目前對付這種霧霾的主要手段。目前空氣凈化主要有兩種方式，一種是傳統(tǒng)的口罩，另外一種就是基于風(fēng)機(jī)加過濾的空氣凈化器。從空氣的流動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生方式來看，口罩需要人力的抽吸實(shí)現(xiàn)對氣流的驅(qū)動(dòng)，而空氣凈化器使用風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)對氣流的驅(qū)動(dòng)。因而，根據(jù)流動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生是人體與否可以將空氣凈化方式分為，被動(dòng)式的和主動(dòng)式的空氣凈化。被動(dòng)式的空氣凈化方式，也就是口罩由于濾芯的氣阻，人體需要消耗較大的力量來吸入空氣，不適合運(yùn)動(dòng)健身時(shí)佩戴。佩戴口罩的直觀感受就是悶氣，以及長時(shí)間佩戴水蒸氣容易將濾材浸濕，更加悶氣。而目前大多數(shù)的空氣凈化器都是在室內(nèi)或者車內(nèi)進(jìn)行，而實(shí)際上，人在戶外更容易受到沙塵，汽車尾氣，工業(yè)污染，霧霾，甚至裝修污染等，因而便攜式的空氣凈化裝置將給人類帶來更大的方便。而市面上目前所了解到的便攜式的空氣凈化器，如電子口罩，其距離較遠(yuǎn)，在戶外有風(fēng)，或者人們運(yùn)動(dòng)的情況下，并不能保證人鼻部呼吸到的空氣不受到外界污染空氣的影響，此外，還有一種頭盔式的空氣凈化裝置，其特征是對人的頭部完全密閉式覆蓋，雖然能夠保證空氣可以經(jīng)過充分凈化，但是其用途太窄，只適合騎行，而且會(huì)影響到人類大多數(shù)的日?；顒?dòng)和人際交流。
[0003]因而，為了解決這種即能夠氣密性好，同時(shí)也不影響人類日常生活的問題，本發(fā)明主要是通過一個(gè)小型化的主動(dòng)式空氣凈化裝置以及可以延伸至鼻部的氣道來解決該類問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是為了解決主動(dòng)便攜式空氣凈化器無法在戶外活動(dòng)，以及影響人們正常生活的問題，而提出一種頭戴式的主動(dòng)空氣凈化方法和空氣凈化裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]第一方面，提供一種應(yīng)用于可穿戴設(shè)備的空氣凈化方法，包括:
[0007]a)風(fēng)機(jī)將空氣抽入到空氣密閉倉中，由濾芯進(jìn)行過濾；
[0008]b)過濾后的空氣經(jīng)過所述可穿戴設(shè)備的氣道輸送至噴氣口，所述噴氣口用于使得過濾后的空氣輸送至佩戴者口鼻部。
[0009]優(yōu)選地，通過空氣遮蔽護(hù)罩使得噴氣口輸送的所述過濾后的空氣能夠聚集于佩戴者的口鼻部。
[0010]優(yōu)選地，通過至少一個(gè)空氣處理模塊，對過濾后的空氣執(zhí)行如下處理中的至少一種:殺菌、負(fù)離子發(fā)生、加熱、加濕。
[0011]第二方面，提供一種可穿戴空氣凈化裝置，包括:
[0012]空氣密閉倉，設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口和至少一個(gè)出氣口 ；
[0013]風(fēng)機(jī)，設(shè)置于所述空氣密閉倉中，用于將空氣經(jīng)由所述進(jìn)氣口吸入所述空氣密閉倉；
[0014]電源系統(tǒng)，用于為所述風(fēng)扇供電；
[0015]濾芯，可拆卸地設(shè)置于所述空氣密閉倉中，用于對空氣進(jìn)行過濾；
[0016]至少一個(gè)氣道，與所述至少一個(gè)出氣口連接，用于輸送所述過濾后的空氣；
[0017]噴氣口，分別于對應(yīng)的氣道密閉連接，用于使得過濾后的空氣輸送至佩戴者口鼻部。
[0018]優(yōu)選地，所述濾芯設(shè)置于所述風(fēng)扇前端或后端。
[0019]優(yōu)選地，所述可穿戴空氣凈化裝置還包括:
[0020]至少一個(gè)空氣處理模塊，可拆卸地設(shè)置于所述空氣密閉倉中，用于對過濾后的空氣執(zhí)行如下處理中的至少一種:殺菌、負(fù)離子發(fā)生、加熱、加濕。
[0021]優(yōu)選地，其特征在于，所述可穿戴空氣凈化裝置還包括:
[0022]空氣遮蔽護(hù)罩，與所述氣道或噴氣口連接，用于使得噴氣口輸送的所述過濾后的空氣能夠聚集于佩戴者的口鼻部。
[0023]優(yōu)選地，所述電源模塊包括:
[0024]電池；
[0025]電流調(diào)節(jié)裝置，用于自動(dòng)或根據(jù)用戶指令調(diào)節(jié)對風(fēng)扇的供電電流。
[0026]優(yōu)選地，所述空氣密閉倉設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)，用于將所述空氣密閉倉固定至佩戴者；
[0027]所述氣道設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)，用于將氣道固定至佩戴者。
[0028]優(yōu)選地，所述氣道包括相互組合的多段子氣道。
[0029]有益效果:
[0030]本發(fā)明對比已有技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn):
[0031]1.將小型空氣凈化裝置和一個(gè)可穿戴式的空氣氣道結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)清潔空氣直接供往鼻部。從而保證使用者無論在怎樣的空氣條件下，在工作、生活以及日常健身鍛煉時(shí)都能呼吸到清潔空氣。
[0032]2.所增加的空氣遮蔽罩，能夠避免外部污染空氣對清潔空氣對鼻部供應(yīng)的干擾；
[0033]3.可以更換的小型化的空氣濾芯組塊不僅保證了這套裝置長期空氣過濾的有效性，更重要的是減少了對濾材的浪費(fèi)，更加綠色環(huán)保。
[0034]本發(fā)明對比已有技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0035]1.通過主動(dòng)式的凈化過程，避免了常見口罩的憋悶；
[0036]2.通過空氣聚集技術(shù)，解決了電子口罩無法防風(fēng)的問題；
[0037]3.開放式結(jié)構(gòu)，避免了佩戴頭盔對于日常生活以及人際交往方面的不便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0039]圖1為本發(fā)明方法及裝置的原理示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的佩戴狀態(tài)示意圖；
[0042]附圖標(biāo)記如下:
[0043]1、進(jìn)氣孔；2、濾芯；3、風(fēng)機(jī)；4、空氣密閉倉；5、氣道；6、氣道出氣孔；7、空氣遮蔽罩；8、空氣處理模塊；9、電池；10、電池管理系統(tǒng)；11、外部電源接口 ；12、外接電源；13、滑動(dòng)電位器；14、氣密倉4的出氣口 ；15、氣道5的入氣口 ；16、電源開關(guān);17、濾芯夾具;18、硬質(zhì)氣道；19、耳部夾具。

【具體實(shí)施方式】
[0044]以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。
[0045]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0046]本發(fā)明的基本思想是將空氣凈化裝置微小型化并進(jìn)一步和可穿戴的呼吸管道相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)一種便攜的方便日常活動(dòng)的空氣凈化方法及裝置。
[0047]如圖1和2所示，整個(gè)裝置的工作過程按照氣流的流向順序來看為:非潔凈空氣一進(jìn)風(fēng)口 I一空氣濾芯2—風(fēng)扇3—空氣處理模塊8—?dú)獾澜涌?14，15—?dú)獾?—可穿戴夾具18，19一氣道出氣孔6—鼻腔。簡單來講:首先，污染空氣在風(fēng)機(jī)2的抽動(dòng)下，經(jīng)過進(jìn)氣口濾網(wǎng)I及濾芯2的過濾變?yōu)榍鍧嵖諝?，然后，凈化后的空氣進(jìn)一步經(jīng)過空氣處理模塊8的處理，除去空氣中的細(xì)菌及病毒等，(或者調(diào)節(jié)空氣溫濕度及氣味)，通過螺紋接口 14和15，進(jìn)入氣道5，最后從空氣噴口 6均勻覆蓋往人鼻部。為了保證該氣道能夠固定于人頭部，該裝置選擇了以耳部作為主要固定點(diǎn)設(shè)計(jì)夾具18，19。
[0048]下面將從結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上對該裝置進(jìn)行進(jìn)一步闡釋。從裝置的結(jié)構(gòu)上看，該裝置主要分為兩部分，一部分是空氣凈化部分，另一部分是空氣輸運(yùn)部分。
[0049]空氣凈化部分主要是用于提供空氣流動(dòng)動(dòng)力及空氣過濾凈化功能。考慮到其便攜性要求，整個(gè)空氣凈化部分將以微小型化為宜。空氣密封倉4的外部，可以考慮連接一個(gè)夾具，從而將整個(gè)空氣凈化裝置夾到衣服上，實(shí)現(xiàn)該裝置的便攜特性。
[0050]空氣流動(dòng)動(dòng)力主要是通過小型化的風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)2可以是鼓風(fēng)機(jī)，或者離心機(jī)，目前市面上可以方便購買到的最小的鼓風(fēng)機(jī)為20mmX20mm，用來將外界的空氣吸入密封艙4并最終送往鼻部。
[0051]空氣凈化通過三級空氣過濾與處理實(shí)現(xiàn)。首先，密封倉的入氣口濾網(wǎng)I將采用最大孔徑為0.6mm的濾網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)對浮沙及其他雜物的過濾。而后，濾芯2將負(fù)責(zé)濾除微細(xì)顆粒物，針對PM2.5顆粒及其他微細(xì)懸浮物，濾芯2主要有兩部分構(gòu)成，一部分是濾材，可以采用HEPA材料實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對空氣中污染微粒的過濾，另一部分是濾材的外殼，17為濾芯的膠囊容倉(或者稱為濾芯的夾具)，用來夾持空氣濾芯，方便濾芯的使用、更換以及保證更換后空氣密封倉的氣密性。最后一級是空氣處理模塊8，主要是用來進(jìn)一步改善凈化后的空氣的一些特性，可以選擇各種模塊，比如負(fù)離子發(fā)生器，可以用來殺菌；或空氣溫、濕度控制器，可以用來在不同的氣候環(huán)境使空氣凈化裝置更加個(gè)性化，如秋冬季，空氣干燥寒冷，使用者可以根據(jù)自己的感受來調(diào)節(jié)空氣的溫濕度。
[0052]由于風(fēng)機(jī)3的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及空氣處理模塊8必須要有電力供給，因而，本裝置也配備了電池及電源管理模塊。10為可充電電池，如手機(jī)鋰電池，9為充電模塊，可以采用Maxl879 (Maxim inc.California, USA)芯片為核心來進(jìn)行控制，并指示提醒電池的容量，11為USB接口，用于外接USB通用充電器或者充電寶，16為電源開關(guān)，可以關(guān)掉和開啟風(fēng)扇以及空氣處理模塊的電源，13為控制風(fēng)扇電流的連續(xù)電位器，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)。
[0053]空氣輸運(yùn)部分的功能主要有兩個(gè)，一個(gè)是能夠讓凈化后的空氣高效的傳輸至人鼻腔部，其二是，為了有利于人們?nèi)粘Ｐ袆?dòng)甚至健身鍛煉時(shí)仍然能夠佩戴，需要有特殊的夾具將氣道固定至人的頭部。
[0054]在圖2中，從空氣密閉倉4出來的空氣將傳輸至氣道5內(nèi)，為保證氣密性以及更換的方便，這里采用了螺紋接口。其中，14為空氣氣密倉4的空氣出口，公螺紋結(jié)構(gòu)，15為氣道的空氣入口，母螺紋結(jié)構(gòu)，兩者螺紋配合，從而實(shí)現(xiàn)空氣密閉倉4和氣道5的氣密性接口。
[0055]如圖3所示，主要是介紹氣道5如何通過可穿戴得裝置固定至人的頭部，從而保證清潔空氣穩(wěn)定輸送至人的鼻部。為了方便人的活動(dòng)，氣道5所用材質(zhì)為柔性醫(yī)用塑料管(如軟聚氯乙烯材料)，這里氣道為一根獨(dú)立的管線，直徑為3mm，壁厚為1mm。為了將整個(gè)噴氣裝置能夠固定在頭部，需要有可以加持氣道的地方，本實(shí)施例中考慮夾持在耳后，事實(shí)上也可以在頭部的其他物品上(如眼鏡，帽子等)。在本實(shí)施例中，19為空氣氣道上的夾具，采用半圓形的掛式設(shè)計(jì)，從而可以將夾具直接掛在耳部。氣道5從夾具9的兩個(gè)孔中通過，與18相連。18為一種硬醫(yī)用塑料材質(zhì)(如硬聚氯乙烯材料)氣道，用于將空氣通到鼻孔附近，相對于軟性材料而言，硬材料更利于固定住噴氣口和鼻部之間的位置。噴氣口 6在18的端部，開出20個(gè)直徑為1_的氣孔，氣孔的通道可以不是平行分布的，開口朝向以形成螺旋氣流，使得氣流可以從這些孔噴出并均勻而柔和的覆蓋住整個(gè)鼻孔部位，有利于人的呼吸。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于可穿戴設(shè)備的空氣凈化方法，包括: a)風(fēng)機(jī)(3)將空氣抽入到空氣密閉倉(4)中，由濾芯(2)進(jìn)行過濾； b)過濾后的空氣經(jīng)過所述可穿戴設(shè)備的氣道(5)輸送至噴氣口，所述噴氣口用于使得過濾后的空氣輸送至佩戴者口鼻部。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的空氣凈化方法，其特征在于，通過空氣遮蔽護(hù)罩(7)使得噴氣口(5)輸送的所述過濾后的空氣能夠聚集于佩戴者的口鼻部。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的空氣凈化方法，其特征在于，通過至少一個(gè)空氣處理模塊(8)，對過濾后的空氣執(zhí)行如下處理中的至少一種:殺菌、負(fù)離子發(fā)生、加熱、加濕。
4.一種可穿戴空氣凈化裝置，包括: 空氣密閉倉(4)，設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)氣口和至少一個(gè)出氣口 ； 風(fēng)機(jī)(2)，設(shè)置于所述空氣密閉倉(4)中，用于將空氣經(jīng)由所述進(jìn)氣口吸入所述空氣密閉倉⑷； 電源系統(tǒng)(9,10),用于為所述風(fēng)扇供電； 濾芯(2)，可拆卸地設(shè)置于所述空氣密閉倉(4)中，用于對空氣進(jìn)行過濾； 至少一個(gè)氣道(5)，與所述至少一個(gè)出氣口(14)連接，用于輸送所述過濾后的空氣； 噴氣口(6)，分別于對應(yīng)的氣道密閉連接，用于使得過濾后的空氣輸送至佩戴者口鼻部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述濾芯(2)設(shè)置于所述風(fēng)扇如端或后端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述可穿戴空氣凈化裝置還包括: 至少一個(gè)空氣處理模塊(8)，可拆卸地設(shè)置于所述空氣密閉倉(4)中，用于對過濾后的空氣執(zhí)行如下處理中的至少一種:殺菌、負(fù)離子發(fā)生、加熱、加濕。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述可穿戴空氣凈化裝置還包括: 空氣遮蔽護(hù)罩(7)，與所述氣道(5)或噴氣口(6)連接，用于使得噴氣口(6)輸送的所述過濾后的空氣能夠聚集于佩戴者的口鼻部。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述電源模塊包括: 電池； 電流調(diào)節(jié)裝置，用于自動(dòng)或根據(jù)用戶指令調(diào)節(jié)對風(fēng)扇的供電電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述空氣密閉倉設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)，用于將所述空氣密閉倉固定至佩戴者； 所述氣道設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)，用于將氣道固定至佩戴者。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可穿戴空氣凈化裝置，其特征在于，所述氣道(5)包括相互組合的多段子氣道。
【文檔編號】A62B7/10GK104436460SQ201410683259
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】呂行 申請人:呂行