[發明專利]一種可穿戴空氣凈化裝置

在審

• 申請號: 201811047343.8
• 申請日: 2018-09-09
• 公開（公告）號: CN109248388A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 鄭藝華;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: A62B9/06
• 分類號: A62B9/06;A62B7/10;A62B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種可穿戴空氣凈化裝置，面罩附在人體面部形成覆蓋人體口鼻部的封閉氣室，面罩從環境側起依次為過濾器、單向閥、調節閥和熱濕交換器，熱濕交換器的呼氣通道內置所述吸濕材料，吸濕材料可以吸熱或放熱，吸氣通道同時實現熱濕處理，直至達到人體舒適的溫濕度參數。本發明攜帶及佩戴方便，無需耗能便可溫濕度調節、避免了傳統口罩的悶氣和浪費濾化材質等問題，也避免了現有便攜式的空氣凈化裝置不適合運動的情況。系統重量輕、成本低，享受舒適呼吸。

技術領域

本發明涉及一種可穿戴空氣凈化裝置，特別涉及一種無需耗能調節溫度和濕度的可穿戴空氣凈化裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，空氣污染愈發嚴重，目前，我國己有超過80％的城市霧霾頻發，國人的身體健康己受到侵害，嚴重影響生活質量，甚至威脅到人類的生存。隨身可穿戴的空氣凈化裝置無疑成為了應對的主要手段。

目前的可穿戴式空氣凈化器所營造的密閉環境在處理人體呼出的高熱濕空氣以及吸入的空氣溫濕度參數存在諸多缺陷?；谌梭w的生理代謝功能，人體呼出的氣體基本穩定在32℃，并且濕度約為34mg/L，相對濕度接近100%。而典型的環境空氣在20℃左右，且絕對濕度10mg/L，相對濕度接近40%，但戶外不同環境和天氣的溫度會在-10℃到35℃較寬范圍變化，濕度也有較大變化。高熱濕的呼出氣體至少造成如下問題，呼出的熱氣遇冷冷凝，使得密閉環境變得悶濕，水蒸氣容易將凈化器的濾材浸濕，更加悶氣乃至失效，舒適度立即下降；如果佩戴眼鏡，呼出的熱氣還會導致鏡片模糊，影響安全。進一步地，環境吸入的空氣溫度和濕度參數與舒適環境乃至室內環境存在較大的差異，給人體的正常呼吸造成障礙和困難，并進一步降低了人呼吸的舒適度，甚至造成傷害。另外，被動調溫調濕措施采用熱濕交換材料交替通過吸氣和呼氣，不能保證效果，只能作為輔助措施，吸氣和呼氣完全混合，流動紊亂并相互污染；主動調溫措施主要采用電驅動加熱和冷卻，需要額外能源，電池重量大，人體負重增加，降低舒適度，不適合身體行走或運動狀態佩戴。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的缺陷，高效利用人體呼出的高熱濕氣體，用以改善吸氣的溫度和濕度參數，消除環境的溫濕度不均勻，提供一種無需耗能即可調節溫度和濕度的可穿戴空氣凈化裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的，一種可穿戴空氣凈化裝置包括面罩、過濾器、單向閥、調節閥、熱濕交換器、吸濕材料、溫濕度指示器，所述面罩附在人體面部形成覆蓋人體口鼻部的具有一定容積的封閉氣室，所述面罩從環境側起依次安裝所述過濾器、所述單向閥、所述調節閥和所述熱濕交換器，所述過濾器為絨毛過濾器等形式的低壓降過濾結構，不阻礙呼吸，將環境空氣過濾變為清潔空氣，所述單向閥為單向導通的大流量氣體閥門，保證了氣流的單向流動，呼氣通道的所述單向閥的導通方向為向環境呼氣，吸氣通道的所述單向閥導通方向為從環境吸氣，所述調節閥實現氣流流通面積的調節，進而調節所述熱濕交換器的熱濕交換面積，所述熱濕交換器可以是螺旋板式、轉輪和組合板式等形式的熱交換器，呼氣和吸氣在熱濕交換器中實現熱濕交換，靠近嘴部位置為所述熱濕交換器的呼氣通道的入口，靠近鼻部位置為所述熱濕交換器的吸氣通道的出口，所述熱濕交換器的呼氣通道內置所述吸濕材料，所述吸濕材料可以是吸濕放熱材料和吸濕吸熱材料，其中吸濕放熱材料用于環境溫度低于吸氣溫度時，其中吸濕吸熱材料用于環境溫度高于吸氣溫度時，也可按一定比例混合使用，用于一定的環境溫度，所述溫濕度指示器為溫濕度顏色指示貼片，放置在所述面罩內靠近鼻部的可示位置，指示是否吸氣溫度和濕度處于人體適宜的溫濕度參數范圍。

進一步的，所述調節閥可以由多片相互重疊的弧形葉片組成，借助旋轉轉動圓環改變葉片的離合改變中心孔徑，進而調節流通面積。

進一步的，所述熱濕交換器優選是螺旋板式的熱交換器，隔板為金屬箔片材料，隔板上布置有微孔作為濕交換通道，內部形成兩個螺旋形通道，其中一條通道螺旋，作為吸氣通道，環境空氣作螺旋流動，從中心入口進入，并由中心轉到周邊，外側出口流出，另一通道作為呼氣通道，內部填充所述吸濕材料，呼氣作軸向流動，從靠近嘴部一側入口向環境一側出口流動，吸氣和呼氣作交叉流動。