CN111317929A

CN111317929A - 防护头罩

Info

Publication number: CN111317929A
Application number: CN202010274806.5A
Authority: CN
Inventors: 林冠; 丁秋时; 韩征和
Original assignee: Tianjin Research Institute For Advanced Equipment Tsinghua University Luoyang Advanced Manufacturing Industry Research And Development Base; Beijing Yikang Life Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Qingyan Luoyang Advanced Manufacturing Industry Research Institute
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2020-06-23

Abstract

本发明涉及医疗器械，特别是一种防护头罩，能够封闭良好，呼吸通畅，有效提高用户使用的舒适性和安全性，包括：柔性的头罩，其具有围绕用户脖颈的下开口；面罩组件，其包括：上支架；和透明的面罩，其安装到所述上支架且封闭地设置在所述头罩的前部分上；脖套组件，其至少部分地围绕所述头罩的下部，并选择性地收紧和松开所述下开口；空气过滤装置，其包括：滤芯、通入所述头罩内的进气管、和通入所述头罩内的出气管，其中所述滤芯的有效面积大于250平方厘米；导气组件，其包括：扣合于用户的口鼻处的导气罩，和从所述空气过滤装置连接到所述导气罩内的导气管。

Description

防护头罩

技术领域

本发明涉及医疗器械，特别是一种防护头罩。

背景技术

新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情蔓延，随着确诊人数增加，医用防护至关重要，不仅在一线抗击疫情的医护人员需要N95级防护口罩、防护服等，而且一些提供基本生活保障的人员(例如出租司机、快递员、超市或餐馆的服务人员等)由于感染风险较高，也需要有较好的防护措施，此外，老年人或有慢性疾病的人有较高比例导致严重肺炎或导致死亡，因而与外界或他人接触时亟需采取更为严格的保护措施。

目前，常见的用于医疗、粉尘等场所的防护设备是口罩，而在一些特殊场合(如在接触有毒气体的环境中)常使用防护面罩。

口罩虽然便于使用，但存在一些问题：

(1)医用口罩为了能过滤病毒，其空气过滤布或过滤芯的空隙很小，其透气材料有效面积较小，透气性差，因而其呼吸阻力较大，使得呼吸困难，长时间佩戴容易引起呼吸不适(例如，专家建议N95口罩的使用时长不超过4小时)，影响医护人员工作的舒适性。更严重的是，由于空气通过的阻力很大，需要有较大的内外气压差才能保证足够的空气流入供用户呼吸，这样的较大气压差容易破坏口罩和面部之间的密封贴合，如有密封不严之处就有可能发生漏气，影响口罩的安全性，对长时间工作在防疫一线医护人员形成健康风险。

(2)口罩的防护面积较小。对于工作在危险环境的医护人员，无法实现眼睛等其他面部和头部位置的防护。

(3)口罩的密封性能较差。因为佩戴方式、脸型等不同，无法有效密封，从而给佩戴者造成健康风险。

对于防护面罩，同样存在透气材料有效面积小、透气性差、呼吸阻力大的问题。而一些更专业的头戴式防毒面罩(例如消防面罩)，其结构和使用复杂，不适合医护人员在工作中佩戴，也不适合普通人日常外出佩戴。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种防护头罩，能够封闭良好，呼吸通畅，有效提高用户使用的舒适性和安全性。

根据本发明的实施例，提供一种防护头罩，包括：

柔性的头罩，其具有围绕用户脖颈的下开口；

面罩组件，其包括：上支架；和透明的面罩，其安装到所述上支架且封闭地设置在所述头罩的前部分上；

脖套组件，其至少部分地围绕所述头罩的下部，并选择性地收紧和松开所述下开口；

空气过滤装置，其包括：滤芯、通入所述头罩内的进气管、和通入所述头罩内的出气管，其中所述滤芯的有效面积大于250平方厘米；

导气组件，其包括：扣合于用户的口鼻处的导气罩，和从所述空气过滤装置连接到所述导气罩内的导气管。

优选地，在任意实施例中，

所述滤芯包括：孔隙直径为0.3微米以下的过滤结构。

优选地，在任意实施例中，

所述空气过滤装置包括附加的物理过滤器。

优选地，在任意实施例中，

所述空气过滤装置包括附加的化学过滤器。

优选地，在任意实施例中，

所述面罩的内表面包括防雾涂层。

优选地，在任意实施例中，

主动除雾装置，其包括通入所述头罩内的除雾管。

优选地，在任意实施例中，

主动通风系统，其包括通入所述头罩内的通风管。

优选地，在任意实施例中，

所述导气罩的边缘包括弹性结构。

通过本发明的实施例提供的防护头罩，能够封闭良好，呼吸通畅，有效提高用户使用的舒适性和安全性。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的防护头罩的结构示意图。

图2是根据本发明的实施例的防护头罩的导气罩的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一般的口罩主要问题在于：呼吸不通畅、安全防护性能不够。安全防护性能不够的原因是：口罩边缘与皮肤密封有漏气的可能，另外口罩不能保护眼睛及其它面/头部。另一方面，有的高级防护服能够在起到安全防护的同时保证呼吸的通畅，然而这种防护服的价格昂贵，而且使用、穿戴很麻烦。

本发明考虑到口罩及防护服的优缺点，提出了一种安全可靠，使用穿戴方便，呼吸通畅的防护头罩，可用于满足广泛的包括民用和医护场合的大多数需求。

根据本发明的实施例，提供一种防护头罩，包括：

柔性的头罩，其具有围绕用户脖颈的下开口；

这样，所述防护头罩采用全封闭式的设计，实现对人的肩部以上的部位的全方位保护，而且柔性的头罩主体可适应于不同的用户头型。头罩的正面的前开口处通过透明的面罩密封，为用户提供宽阔的视野，头罩的脖颈下方的下开口通过脖套组件的环形套收紧或松开，从而实现封闭效果。空气过滤器的滤芯(例如包括滤网)的有效面积大于250平方厘米，因而具有足够大的有效通气面积，这样可在内外压力差较小的同时保证呼吸通畅，这种滤网容易更换(根据需要，可选用不同级别的滤网)。为了空气流通顺畅，可以利用空气动力学原理对头罩的通气系统进行优化，以改善用户的防护式呼吸。

此外，在所述头罩内配置导气组件能够进一步改善呼吸状况，通过导气罩覆盖的用户口鼻可直接连通于空气过滤装置，形成局部的舒适呼吸环境，使得内部呼吸空气与外界的交换更加通畅，呼吸更加轻松。

另外，通过所述防护头罩以替代现有的医用口罩，用户不需要为了严防细菌透入而勒紧口罩绑带(这往往会造成耳部背面或脸部过度受力或摩擦而受损)，不仅提高用户使用舒适度，而且避免不必要的用户伤害。应注意的是，扣合于用户口鼻处的导气罩，主要用于进一步改善用户的局部呼吸环境(如前所述)，而并不严格要求导气罩边缘密封扣紧用户皮肤，因而对用户的皮肤伤害可显著减轻。

由此可见，通过本发明的实施例提供的防护头罩，能够封闭良好，呼吸通畅，有效提高用户使用的舒适性和安全性。

其中，所述的空气过滤器的滤芯的“有效面积”是指：实际使用时对于过滤产生作用的面积，远大于折叠或压缩后的装配面积。例如，滤网或滤纸的有效面积(相当于展开面积)远大于其多重折叠(例如波形折叠)后形成的装配面积。

优选地，在任意实施例中，所述滤芯包括：孔隙直径为0.3微米以下的过滤结构。这样，可有效滤除微尘、细菌等污染物。

在一个实施例中，可选地，所述滤芯包括：孔隙直径为0.1～0.3微米的过滤结构。

在一个实施例中，可选地，所述滤芯可包括HEPA(高效空气过滤器)滤网。HEPA滤网的特点是：空气可以通过，但细小的微粒却无法通过，其对于0.1～0.3微米微粒的去除率达到99.7％，而对0.3微米以上微粒的去除率可达到99.97％以上，是微尘和细菌等污染物的有效过滤媒介。

在一个实施例中，可选地，滤芯可包括多层结构。

在一个实施例中，可选地，滤芯可包括纤维熔喷材料层以形成隔离过滤层(例如通过超细聚丙烯熔喷布形成)。

在一个实施例中，可选地，滤芯可包括抑菌层(例如通过无纺布或超薄聚丙烯熔喷布形成)。

在一个实施例中，可选地，滤芯可包括静电高密度过滤层。

在一个实施例中，可选地，空气过滤装置包括滤芯框架，用于固定滤芯。

优选地，在任意实施例中，所述空气过滤装置包括附加的物理过滤器。

在一个实施例中，可选地，附加的物理过滤器包括物理吸附结构。

优选地，在任意实施例中，所述空气过滤装置包括附加的化学过滤器。

在一个实施例中，可选地，附加的化学过滤器包括化学吸附结构。

优选地，在任意实施例中，所述面罩的内表面包括防雾涂层。这样，可有效避免因呼吸空气中的水汽聚集成雾而影响视线。

优选地，在任意实施例中，所述防护头罩进一步包括：主动除雾装置，其包括通入所述头罩内的除雾管。这样，不仅可有效去除水汽成雾，还可以保持头罩内相对干燥，这在潮湿或高温应用环境中是特别有用的。

在一个实施例中，可选地，主动除雾装置包括电动风扇。

在一个实施例中，可选地，主动除雾装置包括：电池，电风扇，导管和气流分配器。这样，气流分配器可将来自导管的气流均匀吹到透明面罩内侧，以去除雾气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴朝向面罩喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴从头顶朝向面罩喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴从下方(例如用户的脖颈下颌处的位置)朝向面罩喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴具有可调的喷气角度。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴朝向面罩以预定角度范围(例如水平角度范围或竖直角度范围)扫射喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴朝向面罩以0－180(特别是可为0－90度)的水平角度范围左右扫射喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴朝向面罩以0－90(特别是可为0－60度)的竖直角度范围上下扫射喷气。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴具有圆形或扁平的形状。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴包括多个喷嘴。

在一个实施例中，可选地，气流分配器的喷嘴包括朝向不同方向的多个喷嘴。

在一个实施例中，可选地，通过气流分配器喷出的除雾气流在头罩内部循环。

在一个实施例中，可选地，所述防护头罩进一步包括：除湿装置。

优选地，在任意实施例中，所述防护头罩进一步包括：主动通风系统，其包括通入所述头罩内的通风管。这样，可更快速有效地对头罩内环境进行通风换气，能够使用户更容易地呼吸到新鲜空气。

在一个实施例中，可选地，主动通风系统包括电动风扇。

在一个实施例中，可选地，主动通风系统包括：电池，电风扇，进气管(例如通入头罩内的空气过滤装置进气管、或者通入导气罩内的导气管)，导气罩(例如扣合于用户口鼻处的导气罩)，具有过滤结构(用于防止外部空气倒灌)的出气口。

在一个实施例中，可选地，在主动通风系统中，电风扇和进气管安装在空气过滤器的进气滤芯的后面(即，空气流动的下游侧)，也就是头罩内侧。

优选地，在任意实施例中，所述导气罩的边缘包括弹性结构。这样，可通过这种弹性结构适应于不同用户的具体脸型，从而增强密封贴合性。

在一个实施例中，可选地，头罩具有前开口，面罩封闭所述前开口。

在另一实施例中，可选地，头罩和面罩形成为一体。

在一个实施例中，可选地，上支架至少部分地为挠性的。这样，可更好地适应不同用户的头型。

在一个实施例中，可选地，上支架固定到所述头罩的上部。

在一个实施例中，可选地，上支架通过其弹性部分固定到头罩。这样，可更好地适应不同用户的头型。

在一个实施例中，可选地，上支架包括：围绕用户额头部分的环形部分。这样，能够使面罩更好地保持其结构形状和强度或者更好地通过上支架封闭头罩前开口，以避免因重心不稳而形成局部结构变形影响密封性。

在一个实施例中，可选地，面罩通过铰接结构连接到上支架，并可向上翻开。这样，在需要时(例如在医护人员休息就餐时)，用户不必脱下整个防护头罩，而仅需翻开面罩即可，从而节省时间，提高效率。

在一个实施例中，可选地，面罩的边缘包括弹性密封条。这样，当面罩封闭头罩的前开口时，可确保严密贴合。

在一个实施例中，可选地，面罩的边缘包括弹性粘扣带。这样，当面罩封闭头罩的前开口时，可确保严密贴合。

在一个实施例中，可选地，头罩的前开口的边缘设置开口框架。这样，可利于面罩密封前开口。

在一个实施例中，可选地，脖套组件至少部分地为柔性。这样，不仅可更有效地收紧下开口，而且避免对用户脖颈造成伤害。

在一个实施例中，可选地，脖套组件包括：至少部分地围绕用户脖颈的环形套(或称脖圈)。

在一个实施例中，可选地，脖套组件包括锁紧装置。这样，可以将头套下开口锁紧在适合的收紧状态。

在一个实施例中，可选地，脖套组件的锁紧装置包括锁紧带。

在一个实施例中，可选地，脖圈由柔性的高弹材料制成，以在确保头套下开口密封(例如确保脖圈和脖颈紧密接触)的同时还为用户脖颈提供较好的舒适度。

在一个实施例中，可选地，脖套组件包括高弹柔性脖圈和锁紧带。

在一个实施例中，可选地，脖圈的厚度大于10毫米。这样可确保用户的使用舒适度。

在一个实施例中，可选地，脖圈的宽度大于40毫米。这样可确保密封性和更好的用户使用舒适度。

在一个实施例中，可选地，脖圈可按预定步进长度伸长或缩短一个尺码，以适合不同人的脖颈尺寸。

在一个实施例中，可选地，脖圈具有折叠或伸缩部分，从而能够按预定步进长度伸长或缩短一个(或多个)尺码，以适合不同人的脖颈尺寸。

在一个实施例中，可选地，为了提高舒适度，在脖圈与用户脖颈皮肤部接触的内表面可设置缓冲材料层，例如丝绒布料，以进一步提高用户的使用舒适度。

在一个实施例中，可选地，脖套组件包括：位于头罩内的围绕用户脖颈的脖圈(环形套)；和位于头罩外的沿脖圈设置的锁紧装置(例如锁紧带)。这样，脖圈和锁紧装置分别从内外夹紧头罩的下部(即，具有下开口的部分)。一方面，脖圈和用户脖颈之间可靠密封(特别是在锁紧装置的锁紧力的间接作用下)，另一方面脖圈和头罩的下部之间可靠密封(特别是在锁紧装置的锁紧力的直接作用下)，从而在头罩内形成相对安全的密封空间。

在另一实施例中，可选地，脖套组件包括：位于头罩外的围绕用户脖颈以及头罩下摆的脖圈(环形套)；和在头罩外沿脖圈设置的锁紧装置(例如锁紧带)。这样，脖圈和锁紧装置协作收紧头罩的下摆(即，具有下开口的部分)以密封头罩下开口。在锁紧装置的锁紧力的作用下，用户脖颈、头罩下摆部分以及脖圈和锁紧装置被压紧到一起，以有效密封头罩下开口，从而在头罩内形成相对安全的密封空间。其中，脖圈具有弹性，起到弹性适应和辅助密封的作用。

在一个实施例中，可选地，脖圈和锁紧装置形成为一体结构。

在一个实施例中，可选地，头罩的下摆的内表面上设置有弹性缓冲层。这样，可进一步起到弹性适应(特别是可保护用户脖颈免于受压或摩擦受伤)和辅助密封的作用。

在一个实施例中，可选地，锁紧装置包括魔术贴。这样，可便于最需要时调节锁紧装置(例如锁紧带)的长度。

在一个实施例中，可选地，头罩的下开口的边缘包括柔性粘扣带(或称为魔术贴)。这样，可通过粘扣带将头罩的下开口部分粘到用户脖颈下方的衣服部分上，以避免因头罩的下摆意外飘起而造成密封性丧失。

在一个实施例中，可选地，头罩的下开口的边缘包括金属坠物。这样，可避免因头罩的下摆意外飘起而造成密封性丧失。

在一个实施例中，可选地，空气过滤装置安装到脖套组件上。

在一个实施例中，可选地，空气过滤装置安装到上支架上。

在一个实施例中，可选地，空气过滤装置包括失效警报器。

在一个实施例中，可选地，通入导气罩内的导气管的直径为10毫米以上，以保证呼吸通畅。

图1是根据本发明的实施例的防护头罩的结构示意图(其中为清楚起见省略导气组件)。

在图1和2所示实施例中可见一种防护头罩，包括：

柔性的头罩1，其具有围绕用户脖颈的下开口(图1中图示出设置有下开口的头套下摆1a)；

面罩组件3，其包括：上支架；和透明的面罩，其安装到所述上支架且封闭地设置在所述头罩的前部分上；

脖套组件4，其至少部分地围绕所述头罩的下部，并选择性地收紧和松开所述下开口；

空气过滤装置2，其包括：滤芯、通入所述头罩内的进气管、和通入所述头罩内的出气管，其中所述滤芯的有效面积大于250平方厘米；

导气组件，其包括：扣合于用户的口鼻处的导气罩5，和从所述空气过滤装置连接到所述导气罩内的导气管6。

应理解，在本文中所述的方位，例如前、后、左、右、上、下、内、外等，均为相对位置的表述，用于描述各相关部件或部分之间的相对位置关系，而并非用于限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本文中对多个元件的描述中，以“和/或”相连的多个并列特征，是指包含这些并列特征中的一个或多个(或一种或多种)。例如，“第一元件和/或第二元件”的含义是：第一元件和第二元件中的一个或多个，即，仅第一元件、或仅第二元件、或第一元件和第二元件(二者同时存在)。

本发明中所提供的各个实施例均可根据需要而相互组合，例如任意两个、三个或更多个实施例中的特征相互组合以构成本发明的新的实施例，这也在本发明的保护范围内，除非另行说明或者在技术上构成矛盾而无法实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种防护头罩，其特征在于，包括：

柔性的头罩，其具有围绕用户脖颈的下开口；

2.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，

所述滤芯包括：孔隙直径为0.3微米以下的过滤结构。

3.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，

所述空气过滤装置包括附加的物理过滤器。

4.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，

所述空气过滤装置包括附加的化学过滤器。

5.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，

所述面罩的内表面包括防雾涂层。

6.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，进一步包括：

主动除雾装置，其包括通入所述头罩内的除雾管。

7.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，进一步包括：

主动通风系统，其包括通入所述头罩内的通风管。

8.如权利要求1所述的防护头罩，其特征在于，

所述导气罩的边缘包括弹性结构。