CN111511444A - 衣服支撑的空气净化面罩过滤系统 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，具有与面罩过滤器连通的过滤后的强制空气源，该面罩过滤器用于固定在用户的嘴和鼻子上。该过滤后的强制空气源被支撑在诸如围巾之类的衣服中，位于与面部过滤面罩间隔开的位置处。过滤后的强制空气源通过诸如挠性管之类的封闭的空气通道与面部过滤面罩连通。

Description

衣服支撑的空气净化面罩过滤系统

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2017年12月21日提交的名称为“衣服支撑的空气净化面罩过滤系统”、序列号为62/609,068的美国临时申请的权益，该美国临时申请通过此参引并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于日常使用的空气净化面罩空气过滤系统和用于支撑这种空气过滤系统的衣服。

背景技术

由于许多城市中有害的空气污染水平，用于保护城市居民在诸如通勤之类的日常活动期间免受污染的面戴式空气过滤器在许多国家中已经很普遍。通常，它们采用成形的过滤材料片的形式，该过滤材料片覆盖用户的嘴和鼻子，并通过带子或耳绳圈固定到用户的面部。传统的面戴式空气过滤面罩是包括实际过滤材料在内的几种非织造材料的层压组合物。这样做是为了为形状提供结构并为最终用户提供舒适。

这些设计的问题之一是它们通常不能很好地密封用户的面部，因此用户会吸入未过滤的空气。在过滤面罩确实紧密密封于用户面部的那些应用中，当用户正常呼吸时，对于用户而言将难以通过过滤器吸入足够的空气以维持必要的氧气供应，特别是在用户进行诸如跑步或骑自行车之类的剧烈运动时。因此，用户被迫花费额外能量猛烈呼吸以获得足够的氧气。对于该问题的一种已知方法是在面罩过滤器上附接微型电风扇，以将来自过滤面罩外部的过滤后的空气吹向佩戴者的嘴和鼻子。然而，这样的设计没有用，因为到达用户的空气流仍然不足，并且电风扇的放置对于用户而言并不舒适。

因此，总体上期望提供一种面戴式空气过滤器，该空气过滤器增加了流向用户的嘴或鼻子的空气并且可以舒适地佩戴。

现有技术的前述示例和与其有关的限制旨在是说明性的而不是排他性的。通过阅读说明书和研究附图，相关领域的其他限制对于本领域技术人员而言将变得明显。

发明内容

结合旨在是示例性和说明性的而非限制范围的系统、工具和方法来描述和说明以下实施方式及其方面。在各种实施方式中，已经减少或消除了上述问题中的一个或更多个问题，而其他实施方式针对其他改进。

本实施方式提供了一种可穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中微型电风扇提供了过滤后的强制空气源。本发明的一个方面提供了一种结合在围巾、头巾或类似衣服中的风扇驱动的过滤后的空气源。风扇被保持在以可移除的方式支撑在衣服的口袋中的过滤壳体中，并且该风扇将过滤后的强制空气穿过挠性导管提供至安装在用户面部的独立面罩过滤器，并且该独立面罩过滤器覆盖用户的嘴和鼻子。

更具体地，提供了一种可穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，该系统包括与面罩过滤器连通的过滤后的强制空气源，该面罩过滤器用于固定在用户的嘴和鼻子上，其中，过滤后的强制空气源支撑在衣服中位于与面部过滤面罩间隔开的位置处，并通过封闭的空气通道与面部过滤面罩连通。面部过滤面罩可以包括用于接收过滤后的强制空气的进气口以及排气口。面罩过滤器可以包括可更换的过滤材料层。面部过滤面罩可以包括用于接收过滤后的强制空气的进气口以及排气口。面罩过滤器可以包括可更换的过滤材料层。过滤后的强制空气源可以包括：壳体，该壳体具有进气口和出气口；电风扇，该电风扇安装在壳体中以通过所述进气口将空气吸入所述壳体中并将空气从所述壳体排出至所述封闭的空气通道；以及空气过滤器，该空气过滤器安装成过滤进入所述壳体的空气。封闭的空气通道可以包括挠性管。

根据不同的实施方式，用于可穿戴的、衣服支撑的空气净化系统的衣服可以是围巾、毛衣、头巾或巴拉克拉法帽。优选地，面罩过滤器以可移除的方式固定到衣服的内表面，并且过滤后的强制空气源被以可移除的方式支撑在衣服的内表面附近。优选地，在用户穿着衣服支撑的空气净化系统时，封闭的空气通道连接到面罩过滤器的离用户的面部最远的一侧。

本实施方式还包括一种保持在围巾状结构内的主动空气净化系统。该主动空气净化系统利用电风扇抽吸空气穿过过滤器并推送空气直至最终用户的面部。进气口(过滤器端)和出气口(面戴式面罩)位于密封的气流路径的相反端部处。面戴式面罩还包含覆盖用户的嘴和鼻子的过滤器。保留在面戴式面罩内的多余空气可以通过位于面戴式面罩上的单向阀逸出。

除了上述示例性方面和实施方式之外，通过参照附图并通过研究以下详细描述，其他方面和实施方式将变得明显。

附图说明

在附图的参考图中示出了示例性实施方式。旨在将本文中所公开的实施方式和附图视为说明性而非限制性的。

图1是安装在衣服上的空气净化面罩过滤系统在用户佩戴的空气净化围巾中实施时的实施方式的透视图。

图2是图1中所示的空气净化围巾被用户戴上或取下的透视图。

图3是图1中所示的空气净化围巾的实施方式的前视图。

图4A是图3中所示实施方式的后视图，其中，出于说明的目的，未安装风扇/空气净化器单元，并且移除了面罩衬里。

图4B是图4A中所示实施方式的右端的前部的细节，其中，绑带围绕着围巾端部收紧。

图4C是图4A中所示实施方式的细节，示出了面罩与围巾的连接。

图5是用于空气净化围巾的过滤面罩的实施方式的前视图。

图6是如图5中所示的用于空气净化围巾的过滤面罩的实施方式的后视图。

图7A是用于空气净化围巾的风扇/过滤器盒的实施方式的前视图。

图7B是图7A中所示的风扇/过滤器盒的实施方式的俯视图。

图7C是图7A中所示的风扇/过滤器盒的实施方式的分解图。

图8是安装有风扇/空气净化器单元和过滤面罩的空气净化围巾的实施方式的后视透视图，其中，出于说明的目的，带拉链的滑袋被部分地切除。

图9是图8中所示的空气净化围巾的实施方式的后视透视图的局部细节。

图10是图8中所示的空气净化围巾的实施方式的分解后视透视图。

图11是图10中所示的空气净化围巾的实施方式的分解后视透视图的局部细节。

图12是图1中所示的空气净化围巾被用户佩戴的实施方式的前视图。

图13是图12中所示的空气净化围巾被用户佩戴的实施方式的前视图，其中围巾的中央部分是透明的，以图示风扇单元和过滤面罩的位置并示出气流的方向。

具体实施方式

在整个以下描述中，阐述了具体细节，以便向本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能没有示出或详细描述众所周知的元件，以避免不必要地使本公开不清楚。因此，应当以说明性而非限制性的意义来看待说明书和附图。

在图1和图2中示出了由围巾10支撑的空气净化系统的实施方式，该实施方式用在穿戴者12上。围巾10的端部14缠绕在穿戴者12的颈部，使得围巾10的中央面部区域32和附接的空气过滤面罩50(图3)通过可调节的弹性耳带18保持在适当位置。凹形的金属或聚丙烯按扣或磁性贴片20沿着围巾的边缘24呈线性阵列固定到围巾10的内衬22。凹形按扣20可以以可释放的方式且选择性地固定到围巾10的外表面28上靠近围巾边缘的凸形金属按扣26，以允许围绕用户12的颈部调节和固定围巾10。凹形按扣20可以用其他固定装置代替，诸如小的磁性金属板，在这种情况下，凸形金属按扣26用小磁体代替。围巾10的外表面28可以是柔软的、温暖的材料，诸如羊绒套，而内表面22可以是较轻的、功能更强的材料，诸如缎纹绉纱(例如)。用于衣服的其他有用的织物对于本领域技术人员将是明显的。

参照图3，围巾10在前视图中示出为水平放置，示出了端部14和面部遮盖区域32。根据用于成人的一个实施方式，围巾的总长度A可以约为200cm，面部区域32的高度B可以约为50cm。端部14的高度D可以在端部处为大约30cm，并且可以在更靠近中央面部区域32的点C处提供减小的高度，例如20cm。图4A示出了围巾10在未安装风扇/空气净化器单元的状态下的后视图。如图4B中所示，具有按扣或钩环紧固件端的绑带34可以用于收紧围巾10，以帮助围绕用户的颈部缠绕围巾。如图8中进一步描述的，在内部衬里22中可以形成空气净化器单元的带拉链的滑袋36，以容纳风扇/空气净化器单元60。也在图8中示出的丝绒鼻罩盖38被固定至内部衬里22位于在用户戴上围巾10时用于用户鼻子的区域中，并在过滤面罩50中设置有用于容纳进气阀40和排气阀42(见图9)的孔，以促成强制空气进出用户的鼻子的通道。在鼻罩盖38的附近也设置有用于填充的丝绒材料，以提高装置在佩戴时的舒适度。空气过滤面罩50(见图4C和图5、图6)具有凸形按扣54，该凸形按扣54以可释放的方式附接到凹形按扣46(图10、图11)。

图5和图6分别以正视图和后视图图示了可以在该实施方式中使用的空气过滤面罩50。该空气过滤面罩50具有用于容纳进气阀40和排气阀42(见图9)的模切孔52。模切孔是空气入口40(空气净化系统的出口)和多余空气出口42所在的位置。附接的弹性编织耳带18用于围绕用户的耳朵固定面罩50。凸形按扣54以可释放的方式固定在围巾内表面上的凹形按扣46上，以将过滤面罩50在围巾内部上以可释放的方式固定就位。过滤面罩50的外表面56可以是诸如冬季针织服装之类的温暖的材料，而内表面58可以是弹力丝绒，以贴合用户的面部。用于过滤面罩50的其他有用的材料对于本领域技术人员将是明显的。保持器翼44捕获并固定可移动/可更换的过滤器51的端部，其在图8和图9中示出。

图7A、图7B、图7C图示了风扇过滤器盒60。风扇过滤器盒60包括前半壳体62、后半壳体64和过滤器盖72。壳体60包封过滤器74和电风扇76，过滤器74优选地如图10所示是平的且尺寸被设置为能够定位在过滤器盖72内以过滤进入的空气。风扇76具有强制空气出口82，该强制空气出口82与风扇过渡部66连通，该风扇过渡部66将强制空气带到盒60的外部并通过空气软管85输送到过滤面罩50。印制电路板78被编程为控制风扇76并且具有由电池80提供的电力，该电池80可以是1500毫安时的电池。按钮68允许用户选择电源开/关和风扇速度。印制电路板78可以具有迷你USB连接器和蓝牙芯片。

图8是安装有风扇/空气净化器单元60和过滤面罩50的空气净化围巾10的实施方式的后视透视图，其中，出于说明的目的，带拉链的滑袋36被部分地切除。图9是图8中所示的空气净化围巾的实施方式的后视透视图的局部细节。风扇过滤器盒60可以被保持在滑袋36中，该滑袋36被钩和环带或拉链37封闭。风扇过渡部66连接到空气软管85，该空气软管85连接到进气释放装置40，并通过连接器96(图11)固定到面罩50和面罩衬里51。排气阀在42处示出，并且排气阀也通过连接器96固定至面罩50。面部过滤器51在安装好时围绕面部过滤面罩50形成口袋。

图10是图8中所示的空气净化围巾的实施方式的分解后视透视图。图11是图10中所示的空气净化围巾的实施方式的分解后视透视图的局部细节。图12是图1中所示的空气净化围巾10被用户佩戴的实施方式的前视图。图13是图12中所示的空气净化围巾被用户佩戴的实施方式的前视图，其中围巾10的中央部分是透明的，以图示风扇单元60和过滤面罩50的位置，并且以箭头A、B、C的方式示出气流的方向。外部空气A通过过滤器74流入过滤器单元60，并通过风扇76被迫使进入空气软管85。软管85连接到面罩50中的进气释放装置40。B处的外部空气也被直接抽吸穿过过滤面罩50、穿过过滤器51到达用户的嘴和鼻子。呼出的排气通过排气阀42在C处排出。

尽管已经公开了围巾作为用于支撑空气净化面罩过滤系统的衣服的实施方式，但是其他类似类型的衣服，诸如头巾、高领毛衣或巴拉克拉法帽也可以提供相同的功能。

尽管上面已经讨论了许多示例性方面和实施方式，但是本领域技术人员将认识到其某些修改、置换、添加和子组合。因此，旨在将所附的权利要求和随后引入的权利要求解释为包括所有与本说明书的最宽泛的解释一致的修改、置换、添加和子组合。

Claims (11)

1.一种能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，包括与面罩过滤器连通的过滤后的强制空气源，所述面罩过滤器用于固定在用户的嘴和鼻子上，其中，所述过滤后的强制空气源支撑在所述衣服中位于与所述面部过滤面罩间隔开的位置处，并通过封闭的空气通道与所述面部过滤面罩连通。

2.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述面部过滤面罩包括用于接收过滤后的强制空气的进气口以及排气口。

3.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述面罩过滤器包括能够更换的过滤材料层。

4.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述面部过滤面罩包括用于接收过滤后的强制空气的进气口以及排气口。

5.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述面罩过滤器包括能够更换的过滤材料层。

6.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述过滤后的强制空气源包括：壳体，所述壳体具有进气口和出气口；电风扇，所述电风扇安装在所述壳体中，以通过所述进气口将空气吸入所述壳体中并将空气从所述壳体排出至所述封闭的空气通道；以及空气过滤器，所述空气过滤器安装成用以过滤进入所述壳体的空气。

7.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述封闭的空气通道包括挠性管。

8.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述衣服选自包括围巾、毛衣、头巾和巴拉克拉法帽的组。

9.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述面罩过滤器以可移除的方式固定到所述衣服的内表面。

10.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，所述过滤后的强制空气源被以可移除的方式支撑在所述衣服的内表面附近。

11.根据权利要求1所述的能够穿戴的、衣服支撑的空气净化系统，其中，当所述用户穿戴所述衣服支撑的空气净化系统时，所述封闭的空气通道连接到所述面罩过滤器的离用户的面部最远的一侧。

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