过滤式口罩用面罩结构的制作方法

本实用新型涉及防护装置技术领域，尤其涉及一种过滤式口罩用面罩结构。

背景技术：

新冠病毒、流感病毒等病毒让医用防护口罩成为人们日常生活必备用品。在炎热的夏天和热带地方，现有的口罩传热性能差，佩戴者面部闷热很不舒服，有许多人热的过敏悟出痱子。另外，大量的出汗导致汗水在口罩中淤积造成呼吸困难。汗水也破坏了医用防护口罩里的静电荷，降低了医用防护口罩对病毒的吸附作用；而在冬天，在寒冷的地方，戴口罩时呼出的水蒸气在口罩上凝结成冷水、甚至冻结成冰，也让人很不舒服。

而现有技术中还没有一种能够有效解决上述技术问题的防护用具结构，因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种新型面罩结构，以实现天气寒冷时或冬天佩戴口罩者同时佩戴加热挡的口罩面罩解决寒冷问题的目的，以及天气炎热或夏天佩戴口罩者同时佩戴制冷挡的口罩面罩解决酷热问题的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构新颖、有效降低或升高佩戴口罩时呼吸区域温度、提高舒适度、并对空气具有一定过滤消毒杀菌功能的过滤式口罩用面罩结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的过滤式口罩用面罩结构，该面罩包括：

面罩本体，所述面罩本体一侧呈开放结构、并形成有呼吸腔，所述面罩本体上具有系带结构；

形成于所述面罩本体前端的第一呼吸筒和第二呼吸筒；

所述第一呼吸筒内集成有吸气电池结构和半导体制冷或制热片；

所述第二呼吸筒被配置为出气口；

所述第二呼吸筒位于所述第一呼吸筒的下部位置；

所述第一呼吸筒的侧面开设有进气口，且所述第一呼吸筒的前端形成为散热或散冷出口；

所述半导体制冷或制热片的控制电路电性连接有电源线，且该电源线延伸外部；

所述电源线的输入端与外部充电电池供电设备电性连接以通过外部供电设备为半导体制冷或制热片供电；

所述面罩本体的呼吸腔内集成有冷或热传导层。

进一步的，所述半导体制冷或制热片具有制冷或制热片、散热或散冷片以及连接于所述制冷或制热片的导冷或导热块。

进一步的，所述第一呼吸筒包括与所述面罩本体一体式结构的第一筒、以及与所述第一筒螺纹连接以形成为装配结构的第二筒；

所述第一筒内铺设有所述吸气电池结构；

所述第二筒内嵌装有所述半导体制冷或制热片，且所述半导体制冷或制热片的制冷或制热片、或者散热或散冷片靠近所述吸气电池结构；

所述进气口的开设位置靠近所述吸气电池结构一侧；

所述进气口开设于所述第一筒的侧面和/或第二筒的侧面；

所述吸气电池结构包括：

靠近半导体制冷或制热片的导冷或导热块的第一铜网，且所述第一铜网的目数为30至100目，所述第一铜网用于连接导冷或导热层用于导冷或导热；

铺设于所述第一铜网朝向所述面罩本体内部一侧的第一吸气网；以及

铺设于所述第一吸气网朝向所述面罩本体内部一侧的第二吸气网，所述第一吸气网与第一铜网之间预留间隔；

所述第一吸气网为锌网或铁网或镀锌网；

所述第二吸气网为铜网或银网或镀银网或金网或镀金网；

所述吸气电池结构的表面积与所述第一筒截面匹配，与冷或热传导层弱电连接；

所述第一筒、面罩本体、第二筒相互连通；

所述第一筒与所述面罩本体的连接处安装有第一呼吸阀，所述第一呼吸阀为单向吸气阀，该第一呼吸阀被配置为气体流向由外至内向面罩本体内输入气体的结构；

所述第一吸气网和第二吸气网之间安装有隔膜；

所述隔膜为含有硫酸铜或氯化钠电解质的无纺布；

所述第一吸气网和第二吸气网的目数为40至100目。

进一步的，所述冷或热传导层为铜网，且所述传导层的目数为30至100目；

所述冷或热传导层的表面积与所述面罩本体的呼吸腔的面形匹配；

所述面罩本体与所述第一呼吸筒连接处形成有用以冷或热传导层部分穿过的通孔；

所述冷或热传导层部分由所述通孔延伸至所述第一呼吸筒内并与所述第一呼吸筒内的吸气电池结构弱电连接。

进一步的，所述第二呼吸筒靠近所述面罩本体内部一侧安装有第二呼吸阀，所述第二呼吸阀为单向呼气阀，该第二呼吸阀被配置为气流流向有内至外将面罩本体内气体引出的结构；

所述第二呼吸筒内还集成有呼气电池结构；

所述呼气电池结构布置于所述第二呼吸阀的出气端；

所述呼气电池结构沿出气方向依次布置有第一呼气网和第二呼气网；

所述第一呼气网为铜网或银网或镀银网或金网或镀金网；

所述第二呼气网为锌网或铁网或镀锌网；

所述第一呼气网和第二呼气网之间安装有隔膜；

所述隔膜为含有硫酸铜或氯化钠电解质的无纺布；

所述第一呼气网和第二呼气网的目数为40至100目，所述呼气电池结构的表面与冷或热传导层弱电连接。

进一步的，所述面罩本体与所述第一呼吸筒的连接处通过间隔布置的环形结构体或沿径向延伸的多条隔板形成为镂空结构；

所述面罩本体与所述第一呼吸筒的连接处的相邻所述环形结构体或隔板之间的空间为吸气通道；

所述面罩本体与所述第二呼吸筒的连接处通过间隔布置的环形结构体或沿径向延伸的多条隔板形成为镂空结构；

所述面罩本体与所述第二呼吸筒的连接处的相邻所述环形结构体或隔板之间的空间为呼气通道。

进一步的，所述第一呼吸筒的第二筒的出气端安装有风扇。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种过滤式口罩用面罩结构，具有以下有益效果：

本实用新型的面罩结构能够在用户吸气的同时对进入面罩内的气体进行冷却或升温，通过半导体制冷或制热片有效降低或升高面罩本体内部呼吸腔处的温度，提高用户的舒适度，同时，通过电池、电场对呼吸具有消毒杀菌作用。

本实用新型的面罩结构通过铜网传热或传冷，将热或冷最大限度地传递至面罩本体内部，而且铜网具有杀菌消毒的作用，保证冷、热传导的同时也能进一步保证健康。

本实用新型的面罩结构设计了第一呼吸筒和第二呼吸筒，将呼气和吸气分开，并分别设计了吸气电池结构和呼气电池结构，金属铜及铜离子、银及银离子对细菌和病毒有杀灭作用，电场对细菌和病毒也有杀灭作用。锌网、铁网、镀锌铁网通过无纺布(含硫酸铜或氯化钠等电解质的无纺布)与铜网、镀银网，组成电池，产生电场：当呼气吸气中的潮湿气体、汗液等将含硫酸铜等电解质的无纺布润湿，产生电位差，电子通过氧化还原反应从锌或铁转移到铜或银。该电场对对细菌和病毒也有杀灭作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的第一呼吸筒的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的面罩本体的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的冷或热传导层和吸气电池结构的串联结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的半导体制冷或制热片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的呼气电池结构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的第一筒内嵌入吸气电池结构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的第一筒和面罩本体的连接处的镂空结构的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构的弱电连接结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的过滤式口罩用面罩结构原理应用于头盔时的结构示意图。

附图标记说明：

1、面罩本体；2、第一呼吸筒；3、第二呼吸筒；4、半导体制冷或制热片；5、镂空结构；6、头盔；7、风扇；8、隔膜；

101、系带结构；102、冷或热传导层；103、通孔；

201、第一筒；202、第二筒；203、进气口；204、出口；205、吸气电池结构；206、第一呼吸阀；

20501、第一铜网；20502、第一吸气网；20503、第二吸气网；

301、第二呼吸阀；302、呼气电池结构；

30201、第一呼气网；30202、第二呼气网；

401、制冷或制热片；402、散热或散冷片；403、导冷或导热块；404、电源线。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1至图9所示；

本实用新型的过滤式口罩用面罩结构，该面罩包括：

面罩本体1，面罩本体1一侧呈开放结构、并形成有呼吸腔，面罩本体1上具有系带结构101；

形成于面罩本体1前端的第一呼吸筒2和第二呼吸筒3；

第一呼吸筒2内集成有吸气电池结构205和半导体制冷或制热片4；

第二呼吸筒3被配置为出气口；

第二呼吸筒3位于第一呼吸筒2的下部位置；

第一呼吸筒2的侧面开设有进气口203，且第一呼吸筒2的前端形成为散热或散冷出口204。

半导体制冷或制热片4的控制电路电性连接有电源线404，且该电源线404延伸外部；

电源线404的输入端与外部充电电池供电设备电性连接以通过外部供电设备为半导体制冷或制热片4供电；

面罩本体1的呼吸腔内集成有冷或热传导层102。

本实施例公开的面罩具有两种使用环境，分别为炎热的环境，以及寒冷的环境。在炎热的环境下使用，本实施例公开的面罩主要是对口罩区域进行制冷，而在寒冷的环境下使用，本实施例公开的面罩主要是对口罩区域进行制热。其中，半导体制冷或制热片4具有制冷片或制热片401、散热片或散冷片402以及连接于制冷片或制热片401的导冷或导热块403；

而在炎热的环境使用时，本实施例面罩选用半导体制冷片，同时该半导体制冷片包括制冷片、散热片和导冷块。

在寒冷的环境使用时，本实施例的面罩选用半导体制热片，同时该半导体制热片包括制热片、散冷片和导热块。

下面分别对制冷或制热进行阐述：

实施例一：

夏天用过滤式制冷口罩用面罩结构：

具体的，本实施例公开了一种与医用口罩配合使用的面罩结构，其主要针对炎热的夏季佩戴口罩时佩戴位置温度较高而引起的细菌滋生，舒适度差，以及会造成皮肤过敏问题而设计，首先，该面罩结构一般使用情况是用户先佩戴医用口罩，然后将该面罩结构佩戴在医用口罩的前端，使用时，将半导体制冷的电源线404与外部充电电池供电设备连接，例如移动电源，通过供电设备为半导体制冷供电，并制冷，本实施例的面罩本体1的进气口203用以吸气时外界空气的进入，由于炎热的夏季外界的空气温度也比较高，因此，本实施例的半导体制冷片不单单是用以降温呼吸腔内的温度，其还同时将外界空气内的热量散掉，降温后的空气由第一呼吸筒2进入面罩本体1内，并最终通过医用口罩被用户吸入；另外，本实施例的面罩本体1还具有出气口，该出气口主要是呼气时呼出气体的排出，将进气口203和出气口分开设计，能够降低半导体制冷片的工作负荷，也避免高温气体和低温气体在第一呼吸筒2内混合导致使用效果差的技术问题。

实施例二：

冬天用过滤式加热口罩用面罩结构：

具体的，本实施例公开了一种与医用口罩配合使用的面罩结构，其主要针对寒冷的冬季佩戴口罩时佩戴位置温度较低而引起的舒适度差等问题而设计，首先，该面罩结构一般使用情况是用户先佩戴医用口罩，然后将该面罩结构佩戴在医用口罩的前端，使用时，将半导体制热片的电源线404与外部充电电池供电设备连接，例如移动电源，通过供电设备为半导体制热片供电，并制热，本实施例的面罩本体1的进气口203用以吸气时外界空气的进入，半导体制热片加热空气由第一呼吸筒2进入面罩本体1内，并最终通过医用口罩被用户吸入；另外，本实施例的面罩本体1还具有出气口，该出气口主要是呼气时呼出气体的排出。

与实施例一的结构类似，因此，结构不再赘述，而区别于实施例一的使用环境，本实施例二是在寒冷的冬季使用，因此，本实施例二选用了半导体制热片，其可以在吸气时对吸入的空气进行升温。其他结构和功能与实施例一类似。

半导体制冷或制热片的特点是：当电源正负极方向改变，原来的制冷面就变成制热面；散热面就变成散冷面，因此，设置将电源正负极反向，过滤式制冷口罩用面罩结构就可以用作过滤式制热口罩用面罩或制冷口罩用面罩。

基于上述主要功能的限定，下面对其他结构做进一步限定：

优选的，本实施例中第一呼吸筒2包括与面罩本体1一体式结构的第一筒201、以及与第一筒201螺纹连接以形成为装配结构的第二筒202；

第一筒201内铺设有吸气电池结构205；

第二筒3内嵌装有半导体制冷或制热片4，且半导体制冷或制热片4的制冷或制热片401或散热或散冷片402靠近吸气电池结构205；

进气口203的开设位置靠近吸气电池结构205一侧；

进气口203开设于第一筒201的侧面和/或第二筒202的侧面；

吸气电池结构205包括：

靠近半导体制冷或制热片的第一铜网20501，且第一铜网20501的目数为30至100目，第一铜网20501用于连接冷或热传导层102；根据使用环境的不同，冷或热传导层选择是传递热还是传递冷。

铺设于第一铜网20501朝向面罩本体1内部一侧的第一吸气网20502；以及

铺设于第一吸气网20502朝向面罩本体1内部一侧的第二吸气网20503，第一吸气网20502与第一铜网20501之间预留间隔；

第一吸气网20502为锌网或铁网或镀锌网；

第二吸气网20503为铜网或银网或镀银网或金网或镀金网；

吸气电池结构205的表面积与第一筒201截面匹配，与冷或热传导层102弱电连接；

第一筒201、面罩本体1、第二筒202相互连通；

第一筒201与所述面罩本体1的连接处安装有第一呼吸阀206，第一呼吸阀206为单向吸气阀，该第一呼吸阀206被配置为气体流向由外至内向面罩本体1内输入气体的结构；

第一吸气网20502和第二吸气网20503之间安装有隔膜8；

隔膜8为含有硫酸铜或氯化钠电解质的无纺布；

第一吸气网20502和第二吸气网20503的目数为40至100目。

首先，半导体制冷或制热片4是一种常用的电气元件，以采用半导体制冷片为例进行详细说明：其分为制冷片和散热片，通电后，制冷片作为制冷端，而散热片将热量散发出去，因此，制冷片一端温度较低，而散热片一端热度较高。在集成该半导体制冷片时，制冷端通过导冷铜块增大与散热端之间的距离，保证进气时空气能够尽量远离散热片一端，也能够避免散热片一端的高温气体对制冷片一端的低温气体做二次加热，浪费能源。本实施例采用吸气电池结构205作为气体的处理单元，可以做到杀菌消毒的作用。另外，作为传导元件，本实施例的吸气电池结构205中的第一铜网20501不局限于铜网，其还可以是其他同类材质，例如金、银、铁、锌、石墨烯、以及导热橡胶等。

本实施例的第一筒201和第二筒202采用螺纹连接，方便拆装和更换内部功能部件，结构简化，方便维护。另外，根据内部半导体制冷或制热片4的尺寸设计尺寸合适的筒体的直径和长度即可。

优选的，本实施例的冷或热传导层102为铜网，且冷或热传导层102的目数为30至100目；

冷或热传导层102的表面积与面罩本体1的呼吸腔的面形匹配；

面罩本体1与第一呼吸筒2连接处形成有用以冷或热传导层102部分穿过的通孔103；

冷或热传导层102部分由通孔103延伸至第一呼吸筒2内并与第一呼吸筒2内的吸气电池结构205弱电连接。

冷或热传导层102位于面罩本体1的内侧，距离佩戴的医用口罩较近，其作为第二次的传导元件，冷或热传导层102与第一铜网20501连接导冷或导热。

优选的，本实施例中面罩本体1与第一呼吸筒2的连接处通过间隔布置的环形结构体或沿径向延伸的多条隔板形成为镂空结构5；

面罩本体1与第一呼吸筒2的连接处的相邻环形结构体或隔板之间的空间为吸气通道；

面罩本体1与第二呼吸筒3的连接处通过间隔布置的环形结构体或沿径向延伸的多条隔板形成为镂空结构5；

面罩本体1与第二呼吸筒3的连接处的相邻环形结构体或隔板之间的空间为呼气通道。

本实施例为了呼吸的进行，气流的传递，需要将上述连接处设计为镂空结构5，而能够实现气流传递的镂空结构5有很多种，其可以是同心布置的多个环形结构体、也可以是间隔布置的隔板，甚至是开设在指定位置的多个孔组，只要能够保证气流流通，都可以作为通道，因此，该处不再赘述。

优选的，本实施例中第二呼吸筒3靠近面罩本体1内部一侧安装有第二呼吸阀301，第二呼吸阀301为单向呼气阀，该第二呼吸阀301被配置为气流流向有内至外将面罩本体1内气体引出的结构；

第二呼吸筒3内还集成有呼气电池结构302；

呼气电池结构302布置于第二呼吸阀301的出气端；

呼气电池结构302沿出气方向依次布置有第一呼气网30201和第二呼气网30202；

第一呼气网30201为铜网或银网或镀银网或金网或镀金网；

第二呼气网30202为锌网或铁网或镀锌网；

第一呼气网30201和第二呼气网30202之间安装有隔膜8；

隔膜8为含有硫酸铜或氯化钠电解质的无纺布；

第一呼气网30201和第二呼气网30202的目数为40至100目，呼气电池结构302的表面与冷或热传导层102弱电连接。

单向呼吸阀，又称单向止逆阀，是呼吸面罩，氧气面罩常用的一种阀体结构，其根据内部阀芯的安装形式形成为不可逆的气体流道，而本实施例的第二呼吸筒3设计目的就是在与呼出气体的排出，因此，根据呼气的气流方向将单向呼吸阀集成在该处即可。

为了避免呼出的气体携带病毒而影响其他人，以及外界环境，为了能够实现一定的杀菌消毒作用，本实施例的第二呼吸筒3内或者其与面罩本体1连接处具有上述呼气电池结构302，该呼气电池结构302金属铜及铜离子、银及银离子对细菌和病毒有杀灭作用，电场对细菌和病毒也有杀灭作用。锌网、铁网、镀锌铁网通过无纺布(含硫酸铜或氯化钠等电解质的无纺布)与铜网、镀银网，组成电池，产生电场：当呼气吸气中的潮湿气体、汗液等将含硫酸铜等电解质的无纺布润湿，产生电位差，电子通过氧化还原反应从锌或铁转移到铜或银。该电场对细菌和病毒也有杀灭作用。

更进一步的，第一呼吸筒2的第二筒202的出气端安装有风扇7。

需要说明的是：当夏天给口罩制冷时，外界环境温度较高，使用本申请的面罩需要利用半导体制冷片制热端进行降温，而半导体制冷片的散热端温度较高，因此，需要在第一呼吸筒上集成风扇，用以辅助地将热量散出出去，提高制冷效果；

在冬天给口罩加热时，不需要开启面罩本体的第一呼吸筒上集成风扇。

实施例三：

本实用新型公开的过滤式口罩用面罩结构的使用方法，其主要包括以下步骤：

s101、佩戴医用口罩，然后将组装好的面罩结构佩戴于医用口罩的外部；

s102、将半导体制冷或制热片4的电源线404与外部充电电池供电设备连接，半导体制冷或制热片4通电后持续制冷或制热并对流经该处的空气进行降温或升温，低温或高温通过半导体制冷或制热片4和冷或热传导层102传递至面罩本体1内部、并进一步传递至医用口罩；

s103、佩戴后将医用口罩和面罩结构同时取下，用加热挡对面罩结构进行消毒，医用口罩集中处理。

实施例四：

作为拓展性的结构说明：

本申请的面罩结构内部通过半导体制冷片的方式将热量导出，而为了进一步简化结构，本实施例的半导体制冷片可以直接替换成风扇7，利用风扇7的出风将热量带出，虽然效果不及半导体制冷片的制冷效果，但是仍然在一定程度上能够降低呼吸腔内的温度。

实施例五：

参见图9所示；

结合上述实施例的面罩结构的功能说明，本申请的面罩结构可以替换为头盔6结构，在用户佩戴口罩的同时，佩戴上头盔6，并在头盔6上集成半导体制冷或制热片4和风扇7，降低头盔6内部的温度，也属于一种拓展性的使用方式。

另外，进一步限定的是：当使用头盔6时，头盔6上集成有两个风扇7，其中一个风扇7为半导体制冷片的散热端向外部散热使用，而另外一个风扇7安装在半导体制冷片的制冷端朝向用户面部吹风。两个风扇7同时作用能够让用户在炎热环境下更加舒适。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种过滤式制冷口罩用面罩结构及其使用方法，具有以下有益效果：

本实用新型的面罩结构能够在用户吸气的同时对进入面罩内的气体进行冷却或加热，通过半导体制冷或制热片4有效降低或升高面罩本体1内部呼吸腔处的温度，在温度较高(较低)的环境下能够提高用户的舒适度，同时，可以消毒杀菌。

本实用新型的面罩结构设计了第一呼吸筒2和第二呼吸筒3，将呼气和吸气分开，并分别设计了吸气电池结构205和呼气电池结构301，金属铜及铜离子、银及银离子对细菌和病毒有杀灭作用，电场对细菌和病毒也有杀灭作用。锌网、铁网、镀锌铁网通过无纺布(含硫酸铜或氯化钠等电解质的无纺布)与铜网、镀银网，组成电池，产生电场：当呼气吸气中的潮湿气体、汗液等将将含硫酸铜等电解质的无纺布润湿，产生电位差，电子通过氧化还原反应从锌或铁转移到铜或银。该电场对对细菌和病毒也有杀灭作用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

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