双向过滤结构及带有双向过滤结构的口罩的制作方法

本发明涉及双向过滤结构技术领域，具体地，涉及一种双向过滤结构及带有双向过滤结构的口罩。

背景技术：

一般来说，无呼吸阀口罩长时间使用后，其中的静电吸附层受颗粒物和水汽影响，过滤效率降低，呼吸阻力增大，舒适度难以保证；而目前大部分单向阀口罩为了降低呼气阻力，对呼出气体不设过滤，使得目前单向阀口罩安全性无法得到有效保障，可能存在无症状感染者传染危险。

考虑到当下传统双向过滤不设阀口罩经久不衰，目前的设阀口罩已经实现了单向过滤功能，今后“新一代”设阀口罩应该朝着实现双向过滤，以及超薄、超轻、低阻力、高效、双向超精密过滤方向进行发展。本发明意图探究一种可双向过滤的低阻力口罩结构。

一般而言，人们对日常使用的口罩有防护性、安全性和舒适性的要求。其中舒适性是指口罩佩戴时面部无压迫感或者压迫感较小，佩戴口罩时不影响面部和头部的活动，最为重要的一点在于佩戴口罩时呼吸是否顺畅，无窒息感。目前口罩主要可分为带阀和不带阀两类。一种是医用外科口罩和不设阀的n95口罩等双向过滤口罩；其特点为双向过滤、结构简单、阻力偏大且湿热聚集。另一种是设单向阀的n95口罩和多种类似的设单向阀口罩；其特点为吸入过滤，呼出不过滤，可减少热气和水分聚集，呼出畅快。在此基础上，就降低呼吸阻力的设计而言，主要包括增加阀的个数、改变膜片硬度与厚度，以及改进结构等方法。

就优化双向过滤的设计而言，主要为多个单向阀耦合，增加过渡区域等设计方法。

参阅现有的用于口罩双向过滤或降低呼吸阻力的专利与文献发现，目前用于双向过滤、降低阻力的口罩大多是针对雾霾，对于病毒的防护效果大打折扣。调研到的专利多使用单向阀耦合使用的方法，无法解决目前新冠病毒存在无症状传染者的问题。

目前来说，市面上已经存在各式各样的口罩。如一些使用电源作为驱动装置以降低呼吸阻力的口罩，使用时间较一次性口罩而言较长，有些能够有效过滤粉尘或病毒，而有些仅仅能够降低呼吸阻力，且这类口罩因使用电池而存在较大的安全隐患，且价格昂贵。一些不设阀的口罩能够实现双向过滤，但是呼气时的阻力较大，无法快速排出因呼气带来的水汽，影响使用者的体验感。一些设置单向阀的口罩能够实现吸气的有效过滤，且呼气时阻力较小，可以快速排出人体呼出的潮气，但无法实现呼气的过滤，对于新冠肺炎疫情下一些无症状感染者，无法保障安全性。而另一些双向过滤且可降低阻力的口罩大多针对雾霾而设计，对于病毒的过滤效果大打折扣。结构方面进行创新的阀结构复杂，无法改变结构比例使其适用于口罩上，且无法依靠一个阀实现双向过滤。

公开号为cn205432236u的专利文献“一种呼吸阀口罩”，公开了一种呼吸阀口罩，包括口罩主体及安装于所述口罩主体上的呼吸阀，采用的是优化双向过滤的设计方案，主要为多个单向阀耦合的方法，同样存在上述缺陷。

公开号为cn205994908u的专利文献“一种口罩呼吸阀及呼吸阀口罩”，公开了一种具有隔区片的口罩呼吸阀及具有所述隔区片呼吸阀的口罩，采用的是增加过渡区域的方案，同样存在上述缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双向过滤结构及带有双向过滤结构的口罩。

根据本发明的一个方面，提供的一种双向过滤结构，包括：绕流通道2、内滤材夹具3、转换器4、外滤材夹具5和导向通道6；

所述导向通道6连接在所述绕流通道2内，所述外滤材夹具5连接在所述导向通道6的外侧，所述内滤材夹具3连接在所述转换器4的内侧，所述转换器4设置于所述导向通道6内侧，能够在所述导向通道6内轴向移动；

所述导向通道6的侧壁具有气体进出口；

在吸气状态下，所述转换器4在气压差的作用下移动至所述导向通道6的内端，外侧气体依次通过所述绕流通道2、所述气体进出口、所述外滤材夹具5上的滤材和所述内滤材夹具3上的滤材进入内侧；

在呼气状态下，所述转换器4在气压差的作用下移动至所述导向通道6的外端，内侧气体依次通过所述内滤材夹具3上的滤材、所述气体进出口和所述绕流通道2排出至外侧。

优选地，还包括固定基座1，所述固定基座1与所述绕流通道2相互连接，固定在被固定物的两侧。

优选地，所述转换器4具有第一轴向延伸部41，所述内滤材夹具3连接在所述轴向延伸部41上，所述导向通道6具有第二轴向延伸部61，所述外滤材夹具5连接在所述第二轴向延伸部61上。

优选地，所述绕流通道2上设置有定位孔21，所述导向通道6连接在所述定位孔21上。

优选地，所述定位孔21设置数量包括从3至20。

优选地，其特征在于，所述滤材呈环形或弧形的片状结构。

优选地，其特征在于，所述转换器4采用软性材料，减少转换器4移动时产生的噪音。

优选地，所述固定基座1采用软性材料，增加固定基座1与皮肤接触的舒适度。

优选地，所述各部件采用轻质材料，减少双向过滤结构的重量。

根据本发明的另一个方面，提供一种带有双向过滤结构的口罩，包括上述任一项所述的双向过滤结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明通过设计一种简单的双向过滤且低阻力的结构，不借助外部装置，仅依靠人体呼吸压差驱动实现结构状态的改变，实现呼吸双向过滤的同时，保证较低的呼吸阻力，且成本较低；

2.提供了针对呼、吸不同状态的过滤层数转换结构，充分考虑到外界病毒吸入与人体病毒呼出的差异，针对性的分别设置了1-2层过滤层，保证过滤效率的同时，减小了呼气的阻力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明机械结构右视爆炸图；

图2为本发明机械结构俯视爆炸图；

图3为吸气时结构剖视图；

图4为呼气时结构剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种双向过滤结构，包括：绕流通道2、内滤材夹具3、转换器4、外滤材夹具5和导向通道6。

所述导向通道6连接在所述绕流通道2内，所述外滤材夹具5连接在所述导向通道6的外侧，所述内滤材夹具3连接在所述转换器4的内侧，所述转换器4设置于所述导向通道6内侧，能够在所述导向通道6内轴向移动。所述导向通道6的侧壁具有气体进出口。

在吸气状态下，所述转换器4在气压差的作用下移动至所述导向通道6的内端，外侧气体依次通过所述绕流通道2、所述气体进出口、所述外滤材夹具5上的滤材和所述内滤材夹具3上的滤材进入内侧；

在呼气状态下，所述转换器4在气压差的作用下移动至所述导向通道6的外端，内侧气体依次通过所述内滤材夹具3上的滤材、所述气体进出口和所述绕流通道2排出至外侧。

所述转换器4具有第一轴向延伸部41，所述内滤材夹具3连接在所述轴向延伸部41上，所述导向通道6具有第二轴向延伸部61，所述外滤材夹具5连接在所述第二轴向延伸部61上。

所述绕流通道2上设置有定位孔21，所述导向通道6连接在所述定位孔21上。所述定位孔21设置数量为5个，可以有效固定连接部件。

所述滤材呈环形，采用片状结构，可以很方便的安装在滤材夹具上。所述转换器4采用橡胶软性材料，减少转换器4移动时产生的噪音。所述各部件均采用轻质塑料作为制作原料，减少双向过滤结构重量。

本发明的一种具体实施方式是，一种双向过滤结构，其组成是：

固定基座1，绕流通道2，内滤材夹具3，转换器4，外滤材夹具5，导向通道6。

如图1、如图2所示，绕流通道2通过定位孔21与固定基座连接，导向通道6通过定位孔21与绕流通道2连接，固定转换器4行程。转换器4由绕流通道2和导向通道6限定位置，仅能实现轴向往复运动。导向通道6外侧阶梯结构61与外滤材夹具5连接，固定外侧过滤材料；导向通道6内侧阶梯结构61对导向通道6有限位作用。转换器4内侧与内滤材夹具3连接，固定内侧过滤材料。

转换器4在压差下实现往复运动。当外侧压力大于内侧压力，压差驱动转换器4向固定基座1运动，使得两个滤材夹具区域重叠，实现双重过滤。当外侧压力小于内侧压力，压差驱动转换器4向远离固定基座1的一侧运动，内滤材夹具3离开气体通道，减小气体通过阻力。

根据本发明提供的一种带有双向过滤结构的口罩，包含上述任一项双向过滤结构。一种具体实施方式是，一种带有双向过滤结构的口罩，其组成是：

固定基座1，绕流通道2，内滤材夹具3，转换器4，外滤材夹具5，导向通道6，口罩面料，内侧过滤材料，外侧过滤材料。

如图1、图2所示，固定基座1安装于口罩内侧，绕流通道2安装于口罩外侧，二者通过定位孔21固定连接，导向通道6通过定位孔21与绕流通道2连接，固定转换器4行程。转换器4由绕流通道2和导向通道6限定位置，仅能实现轴向往复运动。导向通道6外侧阶梯结构61与外滤材夹具5连接，固定外侧过滤材料；导向通道6内侧阶梯结构61对导向通道6有限位作用。转换器4内侧与内滤材夹具3连接，固定内侧过滤材料。

转换器4在自然呼吸压差下实现往复运动。吸气时结构如图3所示，外侧压力大于内侧压力，压差驱动转换器4向固定基座1运动，使得两个滤材夹具区域重叠，实现双重过滤，有效保护外来病毒感染。呼气时结构如图4所示，外侧压力小于内侧压力，压差驱动转换器4向远离固定基座1的一侧运动，内滤材夹具3离开气体通道，减小呼气阻力。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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