一种呼吸防护罩及包括其的电动空气净化呼吸器的制作方法

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1.本发明具体涉及一种用于电动空气净化呼吸器的呼吸防护罩以及一种包括其的电动空气净化呼吸器。

背景技术：

2.电动空气净化呼吸器(powered air purifying respirator/papr)是高性能的防护产品。papr是由电动空气净化机和呼吸防护罩(口罩、半面罩、全面罩、头罩、隔离服等)组成。papr将空气过滤后加压，再输送给呼吸呼吸防护罩，并保持呼吸呼吸防护罩内部相对于外部有一定的正压值，从而防止外界污染空气进入呼吸呼吸防护罩内，有很低的泄露率(通常小于0.1％)。
3.在防疫时，papr尽管可以很好的保护佩戴者，但通常不会对佩戴者自身的呼出气体进行过滤；当佩戴者是感染者时，周围的人就有感染风险。常规的papr体积比较大，重量较重，携带和佩戴都不方便，价格也昂贵。在日常防疫中，需要一种更加便携、更加经济，同时可过滤佩戴者呼出气体的的高防护因数的防护产品。

技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种用于papr的低成本过滤式的呼吸防护罩以及包括其的电动空气净化呼吸器，。
5.上述呼吸防护罩可过滤佩戴者呼出气体。
6.上述呼吸防护罩成本低廉、重量轻、佩戴舒适。
7.上述电动空气净化呼吸器包括上述呼吸防护罩和空气净化机。
8.本发明的一个方面，提供了一种用于papr的低成本的呼吸防护罩，所述呼吸防护罩包括透明片材和密封件；所述透明片材是柔性且不渗透的；所述密封件是柔性的；所述透明片材的边缘和所述密封件的边缘接合在一起；所述密封件包括弹性结构；所述弹性结构位于密封件边缘，可和头部或颈部贴合；所述呼吸防护罩包括过滤结构和进气口；所述过滤结构可过滤佩戴者呼出气体。
9.在本发明的一种实施方式中，所述过滤结构包括熔喷无纺布。
10.在本发明的一种实施方式中，所述密封件包含过滤结构。
11.在本发明的一种实施方式中，所述透明片材设置透气孔，并在所述透气孔上覆盖所述过滤结构。
12.在本发明的一种实施方式中，所述密封件由纤维织物和高聚物薄膜中的一种或几种复合而成的面料构成。
13.在本发明的一种实施方式中，所述纤维织物是丙纶纺粘无纺布、聚酯纤维织物、聚氨基甲酸酯纤维织物、聚酰胺纤维织物中的一种。
14.在本发明的一种实施方式中，所述高聚物薄膜是聚乙烯(pe)薄膜、聚丙烯(pp)薄膜、热塑性聚氨酯(tpu)膜、聚氯乙烯(pvc)膜、乙烯-乙酸乙烯共聚物(eva)膜中的一种。
15.在本发明的一种实施方式中，所述面料是丙纶纺粘/pe膜复合无纺布、丙纶纺粘/熔喷/纺粘复合无纺布(sms)、丙纶纺粘/熔喷/熔喷/纺粘复合无纺布(smms)、春亚纺贴tpu膜复合材料、春亚纺贴pe膜复合材料中的一种。
16.在本发明的一种实施方式中，所述呼吸防护罩包括弹性垫；所述弹性垫设置于所述呼吸防护罩的内侧对应佩戴者额头的位置。
17.在本发明的一种实施方式中，所述呼吸防护罩为呼吸防护面罩。
18.在本发明的一种实施方式中，所述呼吸防护面罩包括松紧带，所述松紧带和所述透明片材相连，可将所述呼吸防护面罩固定在头部。
19.在本发明的一种实施方式中，所述呼吸防护罩是呼吸防护头罩；所述弹性结构可和颈部贴合。
20.在本发明的一种实施方式中，所述弹性结构可调节长度。
21.在本发明的一种实施方式中，所述弹性结构包括弹性绳和套管。
22.在本发明的一种实施方式中，所述套管是由所述密封件的边缘折叠形成。
23.在本发明的一种实施方式中，所述弹性垫是海绵和泡棉中的一种或两种的复合。
24.在本发明的一种实施方式中，所述透明片材的边缘和所述密封件的边缘通过胶粘、缝制、热熔接和超声波熔接中的一种或几种组合方式接合在一起。
25.在本发明的一种实施方式中，所述透明片材是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)中的一种，优选pet。
26.在本发明的一种实施方式中，所述透明片材的厚度在0.1～2mm之间，优选0.2～1mm之间。
27.在本发明的一种实施方式中，所述进气口设置在所述透明片材或所述密封件上。
28.所述呼吸防护罩不仅可以用于电动空气净化呼吸器的呼吸防护罩，还可以用作其他类型的呼吸防护罩，比如吸氧呼吸防护罩、钢瓶式正压呼吸器的呼吸防护罩。
29.本发明的另一个方面，提供了一种低成本的可过滤佩戴者呼出气体的电动空气净化呼吸器，所述电动空气净化呼吸器包括空气净化机和本发明所述的呼吸防护罩。
30.在本发明的一种实施方式中，所述空气净化机设置出风口；所述空气净化机的出风口和所述呼吸防护罩进气口相连。
31.在本发明的一种实施方式中，所述空气净化机的出风口通过导气管和和所述呼吸防护罩进气口相连。
32.在本发明的一种实施方式中，所述空气净化机包括电动送风机和过滤器。
33.在本发明的一种实施方式中，所述空气净化机的出风口的风量大于50l/min。
34.本发明和现有技术相比，有明显的优点和有益效果：
35.1)呼吸防护罩包括过滤结构，可过滤佩戴者的呼出气体。
36.2)呼吸防护罩简易轻便，成本和重量远低于常规的papr所用的面罩或头罩。
37.3)呼吸防护罩不仅可制成一次性呼吸防护罩，还可制成更换过滤片可反复使用的呼吸防护罩，满足不同场合的需求。
38.4)呼吸防护罩和空气净化机采用分离方式；空气净化机也可反复使用，这种分离式设计便于消毒清洁和降低使用成本。
39.5)电动空气净化呼吸器泄露率低于0.5％，呼出气体的过滤效率高于97％。
40.6)本发明的电动空气净化呼吸器还可以和其他高性能口罩连用；泄漏率和呼出气体的过滤效率进一步提高。
41.为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，以下结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本发明的理解。附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
附图说明
42.图1是第一实施例的呼吸防护罩的侧面图；
43.图2是第一实施例的透明片材和密封件结构图；
44.图3是第一实施例的透明片材和密封件的接合图；
45.图4是第二实施例的呼吸防护罩的侧面图；
46.图5是第三实施例的呼吸防护罩的正面图；
47.图6是第四实施例的电动空气净化呼吸器的示意图；
48.图7是第五实施例的电动空气净化呼吸器的示意图。
49.附图标识：
50.1、电动空气净化呼吸器2、呼吸防护罩3、空气净化机
51.4、电动送风机5、过滤器6、导气管
52.21、密封件22、透明片材23、进气口
53.24、弹性垫25、松紧带26、过滤片
54.211、第一面料212、第二面料213、第三面料
55.214、第四面料215、弹性绳216、调节扣
56.217、褶皱218、弹性结构
57.2111、第一套管2121、第二套管2131、第三套管
58.2141、第四套管221、接合部222、透气孔
59.231、中空管251、固定扣41、出风口
具体实施方式
60.术语
61.术语“上端”、“下端”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
62.如本文所用，术语“内侧”指佩戴时，朝向佩戴者头部的一面。
63.如本文所用，术语“上端”指佩戴时，靠近佩戴者头部上方的一端。
64.如本文所用，术语“下端”指佩戴时，和上端相反的一端。
65.如本文所用，术语“面料”包括纤维织物、薄膜以及两者的复合材料。
66.以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
67.本发明的第一实施例提供了一种呼吸防护罩。图1至图3显示出了第一实施例的具
体结构。
68.如图1所示，呼吸防护罩2是呼吸防护面罩，包括密封件21和透明片材22。透明片材22的边缘和密封件21的边缘接合在一起，透明片材22和密封件21围绕佩戴者脸部形成封闭区域。本实施例中，透明片材22为透明柔性的0.3mm厚的pet片，密封件21采用了sms复合材料，内外两层纺粘无纺布，中间一层为熔喷无纺布，其对0.3微米粒子的过滤效率超过99％。
69.图2是第一实施例的透明片材和密封件结构图。平铺时，透明片材22成平面状，佩戴时弯曲成弧形。密封件21由四片平面型的面料构成，第一面料211对应下颌位置，第二面料212对应头部的顶部，第三面料213和第四面料214相互对称，对应头部两侧。第一面料211的上侧边缘折叠，制成第一套管2111，图2中虚线为超声波焊接线。第二面料212的上侧边缘折叠，制成第二套管2121；第三面料213的左侧边缘折叠，制成第三套管2131；第四面料214的右侧边缘折叠，制成第四套管2141。
70.将第一面料211的bb’边，第二面料212的dd’边，第三面料213的的ef边，第四面料214的的e’f’边，分别和透明片材22的对应边缘以热熔方式接合在一起，形成如图3中斜线所示的环状的接合部221。再将第三面料213的gf边和第一面料211的ab边，第三面料213的he边和第二面料212的cd边，第四面料214的g’f’边和第一面料211的a’b’边，第四面料214的h’e’边和第二面料212的c’d’边，通过超声波焊接在一起。然后将弹性绳215依次穿入第一套管2111、第三套管2131、第二套管2121和第四套管2141中；将弹性绳215的两端穿过调节扣216，拉紧弹性绳215，密封件21的边缘产生如图1所示的皱褶217，形成弹性结构218，可贴合头部，对呼吸防护面罩起到密封作用。
71.在透明片材22上端贴上弹性垫24，本实施例的弹性垫24采用30mm厚的海绵垫，起支撑作用，佩戴时可避免透明片材22的内侧的中间部分紧贴面部。通过固定扣251将松紧带25的两端固定在透明片材22上端两侧，佩戴时可避免防护面罩2从头部滑落。
72.图4是第二实施例的侧面示意图，本实施例中的呼吸防护罩2为防护头罩。通过改变密封件21的形状和尺寸，制成头罩式的呼吸防护罩2。透明片材22和密封件21围绕佩戴者头部形成封闭区域。密封件21的所用材料和第一实施例一样。
73.图5是第三实施例的正面示意图。第三实施例和第一实施例的整体结构类似，为面罩式。密封件21所用的面料采用春亚纺贴tpu膜复合材料，柔性且不透气。过滤结构设置在透明片材22上，在透明片材22的口鼻对应位置设置六个矩形的透气孔222，透气孔222的内侧覆盖有方形的过滤片26(图5虚线矩形所示)。进气口23设置在呼吸防护罩2下端。过滤片26通过四周边缘的双面胶贴在透明片材22上，可更换。整个呼吸防护罩2在使用后消毒，更换过滤片26后可反复使用。
74.图6所示的是第四实施例的电动空气净化呼吸器，包括呼吸防护罩2、空气净化机3和导气管6。呼吸防护罩2和第一实施例一样，经由导气管6将空气净化机3的出风口41和呼吸防护罩2的进气口23相连。导气管6是波纹管。空气净化机3包括电动送风机4和过滤器5。过滤器5对0.3微米粒子的过滤效率超过99.97％。外界空气进入过滤器5，经过净化后，由电动送风机4通过导气管6加压输到呼吸防护罩2中，产生一定的正压，可阻止外界污染空气进入呼吸防护罩2内。佩戴者呼出的气体也随着呼吸防护罩2内的正压空气透过呼吸防护罩2的过滤结构排出去。空气净化机3重量轻，可佩戴在手臂上或挂于胸前。
75.空气净化机3和呼吸防护罩2采用分离式设计，是便于更换呼吸防护罩2，呼吸防护
罩2可作为一次性产品使用，而空气净化机3中的组件除了过滤器5外都可消毒或清洗后反复使用，这种分离式设计降低了使用的成本。
76.图7所示的是第五实施例的电动空气净化呼吸器，包括呼吸防护罩2、空气净化机3和导气管6。呼吸防护罩2和第一实施例类似。进气口23设置在呼吸防护罩2前端的顶部，进气由一条中空管231导入弹性垫24下端(图7中虚线矩形所示)。空气净化机3挂在松紧带25上，置于头后；导气管6连接空气净化机3的出风口41和呼吸防护罩2的进气口23。空气净化机3对0.3微米粒子的过滤效率超过99.97％。
77.设计以下实验，测试电动空气净化呼吸器的泄露率和对呼出气体的过滤效率。
78.实验1：将第四实施例的papr由实验者佩戴，外界环境为普通大气环境，测试papr的泄漏率。将第四实施例的papr佩戴在人体模型上，从人体模型中模拟人体呼气，排出一定浓度的0.3微米的nacl粒子，外界环境为洁净空气环境，测试papr对呼气的过滤效率。
79.实验2：将第二实施例的呼吸防护罩代替实验1的呼吸防护罩，使用同样的空气净化机，重复实验1的测试。
80.实验3：将第三实施例的呼吸防护罩代替实验1的呼吸防护罩，使用同样的空气净化机，重复实验1的测试。
81.实验4：将第五实施例的papr代替第四实施例的papr，重复实验1的测试。
82.表1 papr泄露率和对呼气的过滤效率
83.实验1234泄露率0.05％0.02％0.06％0.07％对呼气的过滤效率99.1％99.3％98.6％97.5％
84.以上实验显示，本发明的各实施例中的papr的泄露率均低于0.1％，对呼出气体的过滤效率大于97％。
85.上述电动空气净化呼吸器用于防疫，不仅防护效果好，而且成本低廉、佩戴方便舒适。
86.本发明提供的呼吸防护罩可以和不同的空气净化机连接使用。以上所述只是本发明的较佳的实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，所以凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种用于电动空气净化呼吸器的呼吸防护罩，其特征在于：所述呼吸防护罩包括透明片材和密封件；所述透明片材是柔性且不渗透的；所述密封件是柔性的；所述透明片材的边缘和所述密封件的边缘接合在一起；所述密封件包括弹性结构；所述弹性结构位于密封件边缘，可和头部或颈部贴合；所述呼吸防护罩包括过滤结构和进气口；所述过滤结构可过滤佩戴者呼出气体。2.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述过滤结构包括熔喷无纺布。3.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述密封件由纤维织物和高聚物薄膜中的一种或几种复合而成的面料构成。4.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述密封件包含过滤结构。5.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述透明片材设置透气孔，并在所述透气孔上覆盖所述过滤结构。6.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述呼吸防护罩包括弹性垫；所述弹性垫设置于所述呼吸防护罩的内侧对应佩戴者额头的位置。7.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述呼吸防护罩为呼吸防护面罩；所述呼吸防护面罩包括松紧带；所述松紧带和所述透明片材相连，可将所述呼吸防护面罩固定在头部。8.根据权利要求1所述的呼吸防护罩，其特征在于，所述呼吸防护罩是呼吸防护头罩；所述弹性结构可和颈部贴合。9.一种电动空气净化呼吸器，其特征在于，包括空气净化机和权利要求1-8中任意一项所述的呼吸防护罩；所述空气净化机设置出风口；所述空气净化机的出风口和所述呼吸防护罩的进气口相连。10.根据权利要求9所述的电动空气净化呼吸器，其特征在于，所述空气净化机通过导气管和所述呼吸防护罩相连。

技术总结

本发明具体涉及一种低成本过滤式呼吸防护罩以及包括其的电动空气净化呼吸器。所述呼吸防护罩包括透明片材和密封件。所述呼吸防护罩包括过滤结构，可过滤佩戴者的呼出气体。所述呼吸防护罩有呼吸防护面罩和呼吸防护头罩。所述呼吸防护罩不仅可制成一次性呼吸防护罩，还可制成更换过滤片可反复使用的呼吸防护罩。所述呼吸防护罩成本低廉、紧凑轻便、佩戴舒适。所述电动空气净化呼吸器包括了所述呼吸防护罩和空气净化机，不仅具有高的防护因素，保护佩戴者，还能过滤佩戴者的呼出气体，保护周围人士。人士。人士。