[發明專利]面罩

有效

• 申請號: 202010913499.0
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112439136B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 顧偉;秦峰;張秋實;R·A·H·雷克斯;陳偉忠
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A62B18/02
• 分類號: A62B18/02;A62B18/08;A62B18/10;A62B23/02;A62B7/10;A62B9/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 范有余

本發明提供了一種面罩，面罩具有離心式風扇組件，離心式風扇組件在面罩腔外部有徑向出口。流調整元件被添加，以防止來自風扇組件的出口流沿面罩的外部行進并且到達用戶，例如在頸部。

技術領域

本發明涉及用于提供對污染物的過濾的面罩(face?mask)。

背景技術

空氣污染引起全世界關注。世界衛生組織(WHO)估計，每年有400萬人死于空氣污染。這個問題的部分是城市中的室外空氣質量。近300個受霧霾影響的城市無法達到國家空氣質量標準。

官方的戶外空氣質量標準將顆粒物質濃度定義為每單位體積的質量(例如μg/m³)。特別關注的是直徑小于2.5μm的顆粒(被稱為“PM2.5”)的污染，因為它們能夠穿透肺部(肺泡)的氣體交換區，并且非常小的顆粒(＜100nm)可能穿過肺部，影響其他器官。

由于這個問題不會在短時間內得到顯著改善，解決這個問題的一種常見的方式是佩戴面罩(mask)，該面罩通過過濾提供更清潔的空氣，并且近年來，面罩在中國和其他地方的市場急劇增長。

這種面罩可以由充當污染物顆粒的過濾器的材料制成，或只在面罩表面的部分有過濾器，并且這種過濾器在堵塞時可以更換。

然而，在使用過程中，面罩內的溫度和相對濕度增加，再加上面罩內相對于外部的壓差，使得呼吸變得不舒服。這可以通過提供出口閥或止回閥來部分地緩解，該出口閥或該止回閥允許呼出的空氣以很小的阻力從面罩中逸出，但是需要吸入的空氣通過過濾器吸入。為了提高舒適性和有效性，可以在面罩上添加風扇，這種風扇通過過濾器吸入空氣和/或在呼氣時提供幫助。

對于佩戴者而言，使用風扇驅動的面罩的一個可能的好處是，減輕了由抵抗傳統的無動力面罩中的過濾器的阻力的吸氣引起的肺部輕微應變。此外，在傳統的無動力面罩中，吸氣也會導致面罩內的輕微壓降，這會導致污染物泄露到面罩中，如果這些污染物是有毒物質，則這種泄露可能會很危險。

因此，風扇輔助的面罩可以通過降低溫度、濕度和呼吸阻力來提高佩戴舒適性。

在一種布置中，可以使用進氣(即吸入)風扇來提供連續的空氣吸入。以這種方式，減輕了由抵抗傳統的無動力面罩中的過濾器的阻力的吸氣引起的肺部輕微應變。然后，穩定的空氣流可以被提供到面部，并且例如，可以提供輕微的正壓力，以確保任何泄露都是向外的，而不是向內的。然而，這會在呼氣時產生額外的呼吸阻力。

在另一種布置中，可以使用排氣(即呼氣)風扇來提供連續的空氣釋放。這也會在呼氣時提供呼吸阻力。呼氣風扇可以與一系列止回閥結合，以便沒有流可以通過風扇進入面罩。

風扇再次產生通過面罩的連續的空氣流?？諝馔ㄟ^風扇所產生的流被通過過濾器吸入面罩腔中。這會提高佩戴者的舒適性。

另一種選擇是同時提供進氣風扇和排氣風扇，并且使風扇的控制時間與用戶的呼吸周期同步。呼吸周期可以基于壓力(或壓差)測量來測量。這改進了對溫度和濕度的控制并且減少了吸氣和呼氣時的呼吸阻力。

因此，有幾種類型的面罩可用于防止每天暴露在空氣污染物中，包括被動式面罩、具有呼氣閥的被動式面罩和具有至少一個主動式風扇的面罩。

本發明具體涉及具有風扇的主動式面罩，并且更具體地涉及至少具有呼氣風扇的設計。

可以使用軸流式風扇(axial?fans)。然而，這些風扇有尺寸大的問題，并且出口或進口是清晰可見的。最好是使用離心式風扇，該離心式風扇在一側有軸向流并且在另一側有徑向流。通過將徑向流布置在面罩外部，徑向出口可以從視野中消失，例如它可以面朝下或向后。

本發明是基于這樣一種認識，即，使用在面罩外部有徑向出口的離心式風扇的問題在于，出口流因為科安達(Coanda)效應而可以跟蹤面罩的外部輪廓，從而被指向佩戴者，例如在頸部或面部。