[發明專利]防污染面罩及控制方法

有效

• 申請號: 201980063446.X
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112770814B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 孔濤;陳偉忠
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A62B18/00
• 分類號: A62B18/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

有源風扇輔助防污染面罩利用光學傳感器來檢測風扇的旋轉，并在風扇旋轉期間檢測旋轉速度。基于對光學傳感器信號的分析，實現呼吸循環檢測和/或風扇的自動開啟和/或關閉功能。光學傳感器的使用提供了低成本和緊湊的方式來實現自動控制功能。由于檢測是基于風扇旋轉的光學分析而不是風扇電信號分析，因此它不需要任何特定的風扇設計。

技術領域

本發明涉及一種防污染面罩，用于在由風扇輔助的氣流下向面罩的佩戴者提供經過濾的空氣。

背景技術

由于空氣污染問題在短期內不會顯著改善，因此解決此問題的唯一方法是戴上可通過過濾來提供更清潔空氣的面罩。為了提高舒適度和有效性，可以在面罩上增加一個或兩個風扇。

使用動力面罩對佩戴者的好處是，減輕了肺部由抵抗常規無動力面罩中的過濾器的阻力的吸入引起的輕微張力。

此外，在常規的非動力面罩中，吸入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，則泄漏可能被證明是危險的。動力面罩向面部輸送穩定的空氣流，并且例如可以提供輕微的正壓(可通過呼氣閥的阻力來確定)，以確保泄漏向外而非向內。

如果調節風扇的運行或速度，則有幾個優點。這可以用于在吸氣和呼氣序列中通過更適當的通氣來改善舒適度，或者可用于提高電效率。后者意味著更長的電池壽命或增加的通氣。這兩個方面都需要在當前設計中進行改進。

為了調節風扇速度，可以測量面罩內部的壓力，并且壓力和壓力變化都可以用于控制風扇。

例如，可以通過壓力傳感器來測量面罩內部的壓力，并且可以基于傳感器的測量值來改變風扇速度，例如基于檢測吸氣和呼氣階段。壓力傳感器是昂貴的，因此期望提供一種替代方法。

風扇操作的面罩是電池操作的設備，因此希望將功耗降低到最小，同時將成本保持到最小。一個問題是，當未佩戴面罩時，風扇可能保持打開，這會導致不必要的功耗。可以提供專用于檢測何時佩戴面罩的傳感器，但是這增加了呼吸面罩的成本。

當戴上面罩時，用戶通常激活開關以打開風扇。該開關增加了面罩的成本，占用空間并且接通不方便。自動電子接通功能將避免這些缺點。然而，這通常還需要專用傳感器來感測面罩的使用。

因此，期望找到一種至少用于提供自動開啟和/或關閉功能的低成本的解決方案，例如基于檢測到是否佩戴了面罩。

發明內容

本發明由權利要求所定義。

根據本發明的一個方面的示例，提供了一種防污染面罩，包括：

空氣腔室；

風扇，其用于將空氣從所述空氣腔室外部抽取到所述空氣腔室中和/或將空氣從所述空氣腔室內部抽取到外部。

光學傳感器，其用于檢測所述風扇的旋轉并且在風扇旋轉期間檢測旋轉速度；以及

控制器(30)，其適于基于對光學傳感器信號的分析來：

實現風扇的自動開啟和/或關閉功能；和/或

檢測用戶的呼吸循環。

本發明涉及一種防污染面罩。通過此，意指一種主要目的是過濾要由用戶呼吸的環境空氣的設備。面罩不執行任何形式的患者處置。尤其是，由所述風扇操作所產生的壓力水平和流量僅用于提供舒適感(通過影響空氣腔室中的溫度或相對濕度)和/或輔助提供通過過濾器的流量而無需用戶的額外的顯著呼吸努力。與用戶不戴面罩的情況相比，面罩不提供總體的呼吸輔助。

風扇可以用于在空氣腔室中提供增加的壓力(例如，在吸入期間流入空氣腔室的氣流)。在這種情況下，僅需要提供小的增加的壓力，例如用于輔助用戶的吸氣。