[發明專利]具有動力性呼吸的防塵口罩

有效

• 申請號: 201210287695.7
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102793312A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 王洪英;陳志才;石洪起
• 申請（專利權）人: 北京誠田恒業煤礦設備有限公司
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

技術領域

本發明涉及一種防塵口罩，尤其涉及一種用于粉塵作業場所的具有動力性呼吸的防塵口罩用品。

背景技術

呼吸防護用品特別是防塵口罩，對防止粉塵顆粒污染物進入人體、減少對涉塵人員健康的損害和預防疾病的傳播具有非常重要的作用。目前，防塵口罩的種類很多，各有自身的特性和使用范圍，選擇時應根據口罩的功能、防護對象、所處粉塵污染環境的不同而綜合考慮。

例如，自吸過濾式口罩，是指以佩帶者自身的呼吸為動力、將空氣中有害顆粒物通過口罩進行過濾凈化、達到防護目的的呼吸防護用品。這種口罩只能在不缺氧的環境（空氣中氧的含量不低于18%）和低濃度顆粒污染環境下使用，主要防御各種粉塵、煙固態微粒、霧、液態微粒等有害顆粒物。

理論分析和使用實踐表明，自吸式防塵口罩存在安全性（粉塵過濾效率）與舒適性的矛盾，也就是過濾效率較高、防塵性能好的口罩，其氣阻一般都較大，佩戴者使用時的舒適性較差；而過濾效率較低、防塵性能較差的口罩，其氣阻一般都較小，佩戴使用時的舒適性相對較好。即使是過濾性能相同的口罩，其舒適性還與使用者的生理代謝水平相關。如使用者處于低勞動強度時，口罩的舒適性還容易保證。??一旦使用者處于高勞動強度時，由于生理代謝水平較高，呼吸量迅速增大，此時口罩的舒適性就難以保證。尤其在中國不少礦井地下的工作環境，由于溫度和濕度都比較高，工作中一旦礦工的勞動強度稍有增加，其生理代謝水平就會迅速升高，非常需要呼吸大量新鮮空氣才能滿足其身體的代謝需要，口罩的舒適性也會迅速惡化。此時，佩帶防塵口罩對使用者來說已經是一個很大的累贅，這時不少礦工往往將其棄而不用，人體呼吸系統直接暴露在高粉塵環境中。這也是礦工極易患矽肺病的重要原因之一。因此研發能夠同時滿足人體安全性和舒適性的新型防塵口罩，對于保護高粉塵環境中勞動者的身體健康，具有重要的現實意義。

以下，詳細分析現有礦用防塵口罩的現狀：

1、3M?8110S?N95防塵口罩

這種簡易口罩用于工業領域作業時產生的粉塵的防護。由于沒有設置呼吸閥，使得過濾棉受呼出水蒸氣的影響很大，難以較持久地保持干燥狀態。在高粉塵環境下，呼吸阻力增加很快，舒適性較差。一次性使用，成本較高。

2、3M?8822?P2防塵口罩

它是在簡易防護口罩的基礎上，增加了排氣閥，以降低呼氣時的氣阻，所以呼氣時的舒適性有所改善，使用成本也較簡易口罩高。

3、3M?3000系列單芯防毒口罩

這種口罩同時設置了吸氣閥片和呼氣閥片，使得過濾棉不受呼出的水蒸氣的影響，能夠較持久地保持干燥狀態，能夠顯著改善過濾棉的過濾效率。主體材料采用了塑料與橡膠構件，將過濾棉、濾棉承接座和面罩各自獨立設計，降低了使用成本，過濾棉的更換十分簡便。但吸氣和呼氣阻力很大，經測試，在正常使用條件下，該口罩的呼吸壓力差大于100pa，舒適性較差。

4、3M?6100半面型防護面具

主體材料采用塑料與橡膠構件，將過濾棉、濾棉承接座和面罩各自獨立設計，過濾棉的更換十分簡便。該面罩設置了呼氣閥片，降低了呼氣流阻。采用了兩個過濾盒的對稱設計，增大了過濾面積，降低了吸氣流阻，舒適性要高于3M?3000系列單芯防毒口罩。

5、正壓式電動送風型防塵口罩

由日本興研株式會社研制。通過電動送風泵，將過濾后的清新空氣直接送到口罩中，風量保持穩定，能夠有效減輕使用者本身的呼吸用力，呼吸輕松，佩戴舒適，安全可靠。采用容量為1800mAh、7.2V可充電鋰離子電池供電，連續工作時間2.5～9小時。本體尺寸為200×200×110mm，本體重量為684g。該公司還開發了另一種正壓式電動送風型防塵口罩；它采用了呼吸追隨方式，口罩內藏小型風泵和靈敏性極高的探測器，能夠根據使用者的呼吸控制瞬間空氣流量（吸氣時風量增大，呼氣時風量降低），達到最符合人體呼吸的節奏，實現最自然的呼吸。面體采用硅橡膠，對肌膚溫和無刺激，配戴舒適。在平均呼吸流量為20L/min的情況下，額定工作時間約10小時以上。本體和電池的總重量約為368g。

現有礦用防塵口罩存在以下的缺陷和不足：

前四種類型的口罩均為自吸式，即克服空氣流過口罩的阻力都要依靠人體肺部運動。當人體勞動強度增加、呼吸量增加時，空氣流過口罩的阻力會隨之增加，人體肺部的負擔也隨之大幅增加。一般來講，克服空氣流過多孔介質阻力所需的機械功與流量的平方成正比，所以這些口罩的舒適性范圍是很窄的。當使用者的勞動強度較大、呼吸量增大時，其舒適性會變得很差，甚至無法滿足基本要求。