主動送風智能電動口罩

西安思源學院工學院 曹 凱 張宏林 李 博 李智林 劉 博 史慶林

本設計目的是解決傳統口罩憋悶的問題，打造一款美觀實用防憋悶新型口罩。其可外設連接氧氣瓶，以應對高原反應，提供一種防塵效果好、口罩內空氣新鮮、使用者呼吸順暢且不會感到悶熱的電動送風口罩。該產品口罩濾芯為可更換濾芯，符合美國CDC下屬的職業安全與健康研究所(NIOSH)制定的標準N95，N95口罩的最大特點就是可以預防由患者體液或血液飛濺引起的飛沫傳染。飛沫的大小為直徑1至5μm。可有效的隔離病毒，可用于醫護人員。借助外在動力送風，提高口罩安全等級。提高口罩壽命，防病毒續航能力強、可更換換濾芯，產品利用率高，節約材料。解決悶熱感，去處眼鏡水霧。

1 主動送風智能電動口罩

1.1 主動送風智能電動口罩的工作原理

解決口罩的憋悶問題。風扇主動供氣，口罩內形成正壓，單向排氣閥將呼出的廢氣馬上排出，使人呼吸毫不費力。可外設連接氧氣瓶，以應對高原反應，可用于醫護人員。

殼體要設導流板，防止進入罩體的新鮮空氣和人體呼出的廢氣混合，從而保持罩腔內的空氣新鮮。

口罩符合標準N95.可以預防由患者體液或血液飛濺引起的飛沫傳染。

濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，濾芯為可更換濾芯。

1.2 主動送風智能電動口罩與傳統口罩優缺點比較

借助外在動力送風，提高口罩安全等級；提高口罩壽命，防病毒續航能力強；可更換換濾芯，產品利用率高，節約材料；解決悶熱感，去處眼鏡水霧；解決呼吸是的負壓問題，使呼吸順暢，甚至體育運動時佩戴。缺點：笨重，沒有一次性口罩輕便，需要充電。

傳統口罩的優點：質地輕，手感好，柔軟，充滿彈性，透氣性良好，可以保溫，可以伸縮，可以吸水，防水，可以排除有毒氣體，價格也比較低。

傳統口罩的缺點：一次性使用口罩不可以用來清洗，其強度和耐久力比較差，很容易被撕裂，一般只能使用八個小時。

口罩涉及的場所及區域很廣比如學校，食品加工，電子制造企業等。這些都是人員密集的地方，病毒很容易傳染所以當佩戴上口罩是不僅是對個人的保護，也是在保護個人的同時也保護了其他人，很大程度上降低了病毒，疾病的傳播性。

2 主動送風智能電動口罩與傳統口罩的結構比較相比

2.1 傳統口罩的結構特點

醫用口罩由口罩面體和松緊帶組成。其中，口罩面體分為內、中、外三層。內層為親膚材質，普通衛生紗布或無紡布；中層為隔離過濾層，超細聚丙烯纖維熔噴材料層；外層為特殊材料抑菌層，無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層。

普通醫用口罩用于阻隔口腔和鼻腔呼出的噴濺物，可用于普通醫療環境下的一次性衛生護理。只適用于一般衛生護理活動。

2.2 主動送風智能電動口罩的結構特點

提供一種電動送風口罩，所述電動送風口罩構成：

（1）殼體，其一端端面上設有一進風口，另一端設有一與殼體一體成型的導流板，導流板與殼體形成至少一出風口，且出風口設在使用者的鼻部上方。根據人體工學設計，舒服貼合臉部，長時間佩戴不易累，密合無異味。材料設置為PP安全材質，孕婦兒童也可以安心使用。

（2）罩體，其端面上設有一套孔，下緣面設有至少一個單向排氣閥，所述套孔套于殼體出風口端。

（3）風扇，其設在所述殼體的進風口中。出風口。

（4）濾芯，濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，第一層為守護長絲聚脂釬維層，阻隔大顆粒容塵量大，第二層納米熔噴過濾層，阻隔小顆粒，第三層納米熔噴過濾層，二次篩選確保清潔，第四層，長絲聚脂釬維層，內部支撐，簡單塑性。濾芯采用2CM圓柱式，采用旋轉上蓋的方式固定。濾芯為可更換濾芯。

（5）電源，其固定設置在殼體內緣適當處。所述電源由聚合物軟包鋰電池安裝在電池盒中組成，為可充電式電源。

（6）拉繩，拉繩采用繃帶設計，一拉一扣，采用富有彈性的硅膠，不僅可以調節長度，也不會因長時間配帶產生疲勞感。

殼體進風口端設有外螺紋，濾罐固定蓋設有內螺紋，濾罐通過固定蓋螺固在殼體進風口端。殼體出風口端設有定位凸起，罩體套孔端設有定位凹陷，套孔套于殼體使所述定位凸起與定位凹陷緊密配合。導流板內側裝，香氣緩釋盒。濾罐與殼體間設一墊圈，可增加氣密性。在進風口出留有外接口，可外設連接氧氣瓶，以應對高原反應。該口罩符合N95口罩標準，其最大特點可以預防飛沫傳染。

主板設計。一種用于智能電動送風口罩的控制板，包括控制板本體(1)，其特征在于，所述控制板本體(1)的內側設置有USB母座(3)，所述USB母座(3)的頂端設置有輕觸開關(2)，所述輕觸開關(2)的一側設置有第一IC(4)，所述第一IC(4)的一側設置有電容(8)，所述USB母座(3)的一側設置有電阻(6)，所述電阻(6)的頂端設置有第二IC(5)，所述控制板本體(1)的外側設置有定位孔(7)。控制板本體的內側設置有USB母座，USB母座的頂端設置有輕觸開關，輕觸開關的一側設置有第一IC，第一IC的一側設置有電容，USB母座的一側設置有電阻，電阻的頂端設置有第二IC，控制板本體的外側設置有定位孔。本實用新型是一種用于智能電動送風口罩的控制板，可以有效的提高風扇控制板的使用范圍以及便捷性，實現三擋送風控制，按壓按鍵3s才能啟動或停止電機，風扇卡滯停止，消除卡滯因素后自動回復電機風扇轉動，有效的防止偶然的按鍵觸碰而啟動或停止電機，保護風扇卡滯，造成電機電流增大，導致電池過熱出現損壞的風險。

3 主動送風智能電動口罩設計背景

目前大部分口罩存在憋悶問題，導致戴上口罩會有輕微缺氧情況，即使部分商家給口罩外加一個風扇，使人呼吸通暢，但其效果微乎其微，不美觀，因此使用頻率較低。紗布口罩(或普通無紡布口罩)不僅過濾效率低，而且通常也不能很好的與佩戴者的臉部密合，這樣粉塵就容易從臉部和口罩之間的縫隙泄漏，進入人體呼吸系統，威脅健康。紗布口罩的過濾率還不到 30%,而且帶過的人都知道,它對面部效果的貼合并不太好,周邊會有漏氣的現象,臟空氣會從周邊漏出去，進而進一步降低過濾的效果。因此早在 2000年,國家經貿委就在《勞動防護用品配備標準(試行）》中明令禁止紗布口罩作為防塵口罩使用了。那么,什么樣的口罩才能有效防塵呢？這款電動防塵口罩，顛履傳統口罩,主動送風，選用食品級硅膠材質，完美貼合面部，呼吸清爽不憋悶,5層復合濾網可達到99%的高效過濾。智能電動,防霧霾、防塵、防PM2.5、防流感病菌、防花粉,尤其適用于過敏兒童、孕婦及騎行戶外愛好者。主機排風口根據流體力學設計,新風向兩側循環供送,緩和風力之后再進入鼻腔,避免了風力直擊人休肌膚造成的面部痙攣等問題。靈活的排風鰓閥、排氣閥，吸氣時閉合，防止污染空氣進入，呼氣時張開，排出濁氣及冷凝水，增加透氣性，減少濕悶感，呼吸更傾暢。 總結：該創新項目結合各界人士所需研發一款新型口罩，保留口罩原有功能和美觀性，提供一種防塵效果好、口罩內空氣新鮮、使用者呼吸順暢且不會感到悶熱的電動送風口罩。在口罩前加進氣與排氣裝置，將裝置微型化，增加防憋悶功能，還可外設連接氧氣瓶，以應對高原反應。本發明主要解決的問題為：

（1）降低悶熱感:自上而下的氣流使使用者不會感到悶熱。

（2）提高防塵效果:由于采用風扇將過濾后的空氣主動送入口罩內，使口罩內部形成正壓，未經過濾的空氣無法從其他部位進入口罩，因此具有良好的防塵效果。

（3）濾芯：濾芯采用微型RESDR濾芯過濾效率高于95%。這種濾芯四重過濾，層層凈化，第一層為守護長絲聚脂釬維層，阻隔大顆粒容塵量大，第二層納米熔噴過濾層，阻隔小顆粒，第三層納米熔噴過濾層，二次篩選確保清潔，第四層，長絲聚脂釬維層，內部支撐，簡單塑性，濾芯為可更換濾芯。

（4）呼吸順暢:風扇主動供氣，口罩內形成正壓，單向排氣閥將呼出的廢氣馬上排出，使人呼吸毫不費力。

（5）環保材質：口罩材料設置為PP安全材質，孕婦兒童也可以安心使用。每次使用前后都可以將其拆下，用清水，酒精清洗或放入沸水中殺菌。

（6）口罩內空氣新鮮：殼體設有導流板，導流板能防止進入罩體的新鮮空氣和人體呼出的廢氣混合，并且導流板能將從進風口進來的新鮮空氣導向位于鼻子上方的出風口，新鮮空氣從出風口進入罩體，并自上而下流動，將人體呼出的廢氣導向下方的單向排氣閥排出，從而保持罩腔內的空氣新鮮。

（7）去除口罩異味：在導流板上設置香氣緩釋盒，則進入的空氣帶有清新芳香，可以去除口罩異味。

（8）應對高原反應：設連接氧氣瓶，可用于醫護人員。