一種可攜式空氣淨化設備及其智能換氣閥的製作方法
2023-10-04 08:40:44 1
本實用新型涉及機電領域，特別涉及一種可攜式空氣淨化設備及其智能換氣閥。
背景技術：
近年來城市的空氣品質逐年下降，空氣汙染問題越來越嚴重，尤其是入冬後，北方城市重度霧霾天的天數比例在一半以上，日漸惡化的空氣品質嚴重影響人們的身體健康，佩戴PM2.5防護口罩成為重要的選擇。但是普通的PM2.5口罩，無論是何種級別，都需要靠佩戴者藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，濾材過濾效果越好，呼吸阻力大，佩戴者會常感覺胸悶，尤其對於老人，兒童或體弱者，並不能給佩戴著帶來舒適的體驗，長時間佩戴有可能損害肺功能，肺功能低下的人群佩戴時更是會感覺呼吸困難。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種可攜式空氣淨化設備及其智能換氣閥，使得能夠智能對口罩中的氣體進行換氣，降低佩戴口罩後的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式提供了一種智能換氣閥，該智能換氣閥用於與口罩外罩面連接，將口罩內的氣體向外排出，包括：微型風機、充電電池、充電保護電路、放電保護電路、升壓電路；
充電保護電路連接在充電電池的充電迴路上，在充電電池的充電電壓大於第一預設門限時，切斷充電迴路；
放電保護電路與充電電池、升壓電路相連，構成放電迴路，放電保護電路在充電電池的放電電壓小於第二預設門限時，切斷該放電迴路；
升壓電路還與微型風機相連，構成風機供電迴路，升壓電路將充電電池的放電電壓升壓到預設範圍並維持在該預設範圍。
本實用新型實施方式相對於現有技術而言，可以穩定智能換氣閥的工作電壓，確保微型風機的風量保持衡定，並且對充電電池形成多方位保護，延長智能換氣閥的整體使用壽命。通過該智能換氣閥，可以在口罩內形成負壓，使得外部空氣主動透過口罩的過濾，流入口罩內部。佩戴者無需藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，降低佩戴者的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
作為進一步改進，該充電保護電路還用於控制充電迴路的負壓，控制該充電電池的充電電壓大於所述充電電池的實際電壓，且充電電壓與實際電壓的差值小於第三預設門限。從而確保在充電電池充電過程中，充電電壓總是略高於電池的實際電壓，防止過大的壓差對充電電池造成損壞，對充電電池形成持久保護。
作為進一步改進，該智能換氣閥的進風口上設置一連接組件，用於與口罩罩體上的連接組件相連接。從而該智能換氣閥可以任意更換口罩，應用更方便。
作為進一步改進，該連接組件為旋口卡接式連接組件，或者，為插接式連接組件。
作為進一步改進，該智能換氣閥的出風口與進風口相垂直，如出風口在智能換氣閥的下側，微型風機為離心風機。從而可以防止口罩中排出的濁氣重新進入口罩，影響用戶呼吸。
作為進一步改進，該微型風機包括風機葉片和電機；
風機葉片與電機的轉子相連，電機轉子與風機葉片為一體結構。從而能夠最大程度縮小風機整體體積。
本實用新型的實施方式還提供了一種可攜式空氣淨化設備，包含一空氣淨化防護口罩，在口罩的外罩面上連接上述任意一智能換氣閥，智能換氣閥用於將口罩內的氣體向外排出。
作為進一步改進，該口罩的通風口與該智能換氣閥的進風口之間設置一軟閥，該軟閥覆蓋於口罩通風口的外側。
作為進一步改進，該智能換氣閥與口罩外罩面之間通過一組可拆分的連接組件相連，口罩側的連接組件固定在口罩的通風口上，覆蓋該通風口；換氣閥側的連接組件固定在智能換氣閥的進風口上；軟閥固定在口罩側的連接組件上。
作為進一步改進，該軟閥為不透氣軟性材料製成的薄片。
附圖說明
圖1是根據本實用新型第一實施方式的智能換氣閥結構示意圖；
圖2是根據本實用新型第一實施方式的智能換氣閥控制電路結構示意圖；
圖3是根據本實用新型第二實施方式的可攜式空氣淨化設備結構示意圖；
圖4是根據本實用新型第二實施方式的可攜式空氣淨化設備中第一連接件的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本實用新型各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
本實用新型的第一實施方式涉及一種智能換氣閥，該智能換氣閥用於與口罩外罩面連接，將口罩內的氣體向外排出，如圖1所示，包含：外殼101、微型風機102、控制電路103、充電電池(未標出)、電源開關104、充電接口105。
其中，控制電路103進一步包括：充電保護電路201、放電保護電路202、和升壓電路203，如圖2所示。
充電保護電路連接在充電電池的充電迴路上，在充電電池的充電電壓大於第一預設門限時，切斷充電迴路；
放電保護電路與充電電池、升壓電路相連，構成放電迴路，放電保護電路在充電電池的放電電壓小於第二預設門限時，切斷該放電迴路；
升壓電路還與微型風機相連，構成風機供電迴路，升壓電路將充電電池的放電電壓升壓到預設範圍並維持在該預設範圍。
本實用新型實施方式相對於現有技術而言，可以穩定智能換氣閥的工作電壓，確保微型風機的風量保持衡定，並且對充電電池形成多方位保護，延長智能換氣閥的整體使用壽命。通過該智能換氣閥，可以在口罩內形成負壓，使得外部空氣主動透過口罩的過濾，流入口罩內部。佩戴者無需藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，降低佩戴者的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
作為進一步改進，該充電保護電路還用於控制充電迴路的負壓，控制該充電電池的充電電壓大於所述充電電池的實際電壓，且充電電壓與實際電壓的差值小於第三預設門限。從而確保在充電電池充電過程中，充電電壓總是略高於電池的實際電壓，防止過大的壓差對充電電池造成損壞，對充電電池形成持久保護。
作為進一步改進，該智能換氣閥的進風口上設置一連接組件，用於與口罩罩體上的連接組件相連接。從而該智能換氣閥可以任意更換口罩，應用更方便。
作為進一步改進，該連接組件為旋口卡接式連接組件，或者，為插接式連接組件。
作為進一步改進，該智能換氣閥的出風口與進風口相垂直，如出風口在智能換氣閥的下側，微型風機為離心風機。從而可以防止口罩中排出的濁氣重新進入口罩，影響用戶呼吸。
作為進一步改進，該微型風機包括風機葉片和電機；風機葉片與電機的轉子相連，電機轉子與風機葉片為一體結構。從而能夠最大程度縮小風機整體體積。
本實用新型的第二實施方式涉及一種可攜式空氣淨化設備，如圖3所示，包含一空氣淨化防護口罩301，在口罩的外罩面上連接第一實施方式中的智能換氣閥302，智能換氣閥302用於將口罩內的氣體向外排出。
口罩與智能換氣閥的連接區域設置一通風口3011，通風口3011與智能換氣閥的進風口3021相連，智能換氣閥上還包含一出風口3022，設置於口罩外部；智能換氣閥302用於將口罩301內的氣體向外排出。從而在口罩內形成負壓，使得外部空氣主動透過口罩的過濾，流入口罩內部。佩戴者無需藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，降低佩戴者的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
口罩301與智能換氣閥302之間通過一組可拆分的連接組件相連，可拆分的連接組件包含第一連接件3012和第二連接件3023，第一連接件3012固定在口罩301上，第二連接件3023固定在智能換氣閥302上，可以與智能換氣閥的外殼形成一體結構。從而一個智能換氣閥可以匹配多個口罩，以便用戶經常更換或者清洗口罩。
第一連接件3012和第二連接件3023之間可以通過旋口卡接式連接，或者，也可以插接式連接。本實施方式中以旋口卡接為例進行圖示說明。
一般情況下，第一連接件3012固定在口罩301的通風口3011上，覆蓋通風口3011；第一連接件3012和第二連接件3023之間處於連接狀態時，口罩的通風口和智能換氣閥302的進風口相連通。
在口罩的通風口3011與智能換氣閥的進風口3021之間設置一軟閥，軟閥覆蓋於口罩的通風口3011外側，與口罩的通風口相貼合，軟閥一般為不透氣軟性安全無毒材料製成的薄片，如食品級矽膠。在智能換氣閥關閉狀態下，口罩通風口因為軟閥的作用，處於關閉狀態，從而防止未經過濾的空氣流入口罩。在智能換氣閥開啟狀態下，口罩通風口上的軟閥在風機的作用下掀起，將口罩內用戶呼出的二氧化碳排出口罩外，同時，在口罩內部形成負壓，使得外部空氣透過口罩的過濾，自動流入口罩內部。
如圖4所示，第一連接件3012的形狀與口罩通風口相吻合，第一連接件包含兩部分結構，第一部分接口支架401設置於口罩內部，第二部分接口支架402上包含有卡口，設置於口罩外部，軟閥403設置於接口支架401和接口支架402之間，在接口支架401和接口支架402在限制範圍內微動。接口支架401和接口支架402可以通過粘合等方式，與口罩的通風口相固定。
下面對智能換氣閥302進行介紹，如圖1所示，智能換氣閥302包含：外殼101、微型風機102、控制電路103、充電電池(未標出)、電源開關104、充電接口105。
其中，控制電路103進一步包括：充電保護電路201、放電保護電路202、和升壓電路203，如圖2所示。
充電保護電路連接在充電電池的充電迴路上，在充電電池的充電電壓大於第一預設門限時，切斷充電迴路；
放電保護電路與充電電池、升壓電路相連，構成放電迴路，放電保護電路在充電電池的放電電壓小於第二預設門限時，切斷該放電迴路；
升壓電路還與微型風機相連，構成風機供電迴路，升壓電路將充電電池的放電電壓升壓到預設範圍並維持在該預設範圍。
本實用新型實施方式相對於現有技術而言，可以穩定智能換氣閥的工作電壓，確保微型風機的風量保持衡定，並且對充電電池形成多方位保護，延長智能換氣閥的整體使用壽命。通過該智能換氣閥，可以在口罩內形成負壓，使得外部空氣主動透過口罩的過濾，流入口罩內部。佩戴者無需藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，降低佩戴者的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
作為進一步改進，該充電保護電路還用於控制充電迴路的負壓，控制該充電電池的充電電壓大於所述充電電池的實際電壓，且充電電壓與實際電壓的差值小於第三預設門限。從而確保在充電電池充電過程中，充電電壓總是略高於電池的實際電壓，防止過大的壓差對充電電池造成損壞，對充電電池形成持久保護。
為了縮小智能換氣閥的體積，智能換氣閥的微型風機102優選為離心風機，風機的出風口3022與進風口3021相垂直，一般設置在智能換氣閥下方，以防止口罩中排出的濁氣重新進入口罩，影響用戶呼吸。智能換氣閥內部結構密集，微型風機102為扁平結構，微型風機的轉子與風機葉片為一體結構，在微型風機102的上層安裝控制電路103和電池，微型風機102、控制電路103、電池之間相貼合，從而最大程度降低空間佔有率，縮小智能換氣閥的體積。
通過本實施方式的可攜式空氣淨化設備，可以自動在防霧霾口罩內形成負壓，使得外部空氣主動透過口罩的過濾，流入口罩內部。佩戴者無需藉助肺的負壓進行吸氣來實現對空氣的過濾，降低佩戴者的呼吸阻力，使得人體在佩戴時不會覺得憋悶。
並且由於本實施方式中智能換氣閥體積小、份量輕，在為使用者帶來舒適的同時，不會讓使用者感到不便。
作為進一步改進，該口罩的通風口與該智能換氣閥的進風口之間設置一軟閥，該軟閥覆蓋於口罩通風口的外側。
作為進一步改進，該智能換氣閥與口罩外罩面之間通過一組可拆分的連接組件相連，口罩側的連接組件固定在口罩的通風口上，覆蓋該通風口；換氣閥側的連接組件固定在智能換氣閥的進風口上；軟閥固定在口罩側的連接組件上。
作為進一步改進，該軟閥為不透氣軟性材料製成的薄片。
本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本實用新型的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和範圍。