[發明專利]用于配置空氣面罩中的空氣流的系統和方法

有效

• 申請號: 201980036661.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN112351822B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 周曉明;D·P·凱利;蘇偉
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A62B18/08
• 分類號: A62B18/08;A62B9/00;A62B18/00;A41D13/11
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

本發明提供了一種用于配置流入和/或流出空氣面罩(32)的空氣流以配置所述面罩內的空氣的大氣條件的系統(10)。所述系統包括感測單元(14)和空氣流控制單元(16)。控制器(20)從所述感測單元接收讀數并基于這些讀數來控制空氣流水平，以便朝向預設目標水平移動所感測的大氣參數的水平。所述控制器實施迭代調節流程，使用來自所述感測單元的反饋來指導每個步驟，從而以多個步驟調節所述空氣流的水平。

技術領域

本發明涉及用于配置空氣面罩中的空氣流的系統和方法。

背景技術

在一系列行業中都會使用空氣面罩(或呼吸面罩)來過濾或凈化用戶吸入的空氣。

例如，空氣污染是全世界都關注的問題。世界衛生組織(WHO)估計每年有400萬人死于空氣污染。這個問題部分涉及城市的室外空氣質量。將近300個遭受煙霧困擾的城市未能達到國家空氣質量標準。

官方室外空氣質量標準將顆粒物濃度定義為每單位體積的質量濃度(例如，μg/m³)。特別令人關注的是直徑小于2.5μm的顆粒(被稱為“PM?2.5”)的污染，因為它們能夠滲透到肺(肺泡)的氣體交換區域，并且非常小的顆粒(100nm)可能通過肺部而影響其他器官。

由于該問題在短期內并不會得到顯著改善，因此解決該問題的常用方法是佩戴通過過濾提供更清潔空氣的面罩，并且近年來中國和其他地區的面罩市場大幅增加。例如，據估計，到2019年，中國將有42億個面罩。

然而，在使用期間，面罩內部的溫度會升高并且相對濕度會增大。再加上面罩內部相對于外部的壓力差，這會使呼吸變得不舒服。

為了提高舒適度和有效性，能夠在面罩上添加風扇以通過過濾器吸入空氣。出于效率和壽命的原因，這些風扇通常是電子換向的無刷直流風扇。可以給風扇輔助面罩提供吸氣風扇或呼氣風扇或這兩者。吸氣風扇有助于通過過濾器吸入空氣，并且使得能夠獲得面罩正壓以防止污染物泄漏到面罩體積中。呼氣風扇有助于面罩通氣，并且確保呼出的二氧化碳被完全排出。

使用動力面罩對佩戴者的益處是：減輕了在常規的無動力面罩中因吸氣而對抗過濾器的阻力所引起的肺輕微應變。

此外，在常規的無動力面罩中，吸氣還會在面罩內引起輕微的負壓，從而導致污染物泄漏到面罩中，如果這些污染物是有毒物質，則將表明這種泄漏是危險的。動力面罩向面部遞送穩定的空氣流，并且可以例如提供如上所述的輕微正壓(這種輕微正壓可以由呼氣閥的阻力來確定)，以確保任何泄漏都是向外的而不是向內的。

因此，風扇輔助面罩可以通過降低溫度、濕度和呼吸阻力來提高佩戴舒適度，降低呼吸阻力可以通過控制面罩內部的空氣壓力來實現。這些參數可以被稱為“大氣參數”。

然而，就這些大氣參數而言，不同的用戶通常具有不同的舒適偏好，例如，有些人可能比其他人更喜歡較高溫度，有些人可能比其他人更喜歡不太潮濕的空氣。

在現有技術中，已經建議提供加熱器或空調設備以控制面罩內部的大氣條件。然而，這些設備體積龐大且復雜并且會增加成本。

發明內容

發明人已經發現：通過控制由風扇提供的空氣流的水平，實際上有可能主動調節大氣參數的水平。因此，風扇輔助面罩允許定制面罩內部的空氣條件以向用戶提供最大舒適度。

然而，該構思的問題在于：實際上難以可靠地達到用戶的優選舒適度。這是因為實現特定的大氣參數值所需的空氣流量會根據外部空氣條件和面罩內部的開始條件而變化。通過使用反饋傳感器，最終有可能達到優選的大氣條件，但通常只有在明顯的時間延遲之后才會達到優選的大氣條件，在該時間延遲期間，用戶已經開始感到明顯的不適。

本發明的目的是提供用于提高用戶對空氣面罩的佩戴舒適度的改進的手段。

本發明由權利要求來限定。