專利名稱：用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法及應(yīng)用該方法的多功能口罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于人體呼吸的空氣過濾技術(shù)，特別是涉及一種用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法及應(yīng)用該方法的多功能口罩。
背景技術(shù)：
以往普通口罩以下簡稱“普通”型口罩，是采用紗布等做過濾材料，以下簡稱“軟”材料。N95型等口罩是凸面型口罩，以下簡稱“凸面”型口罩是采用活性碳等相對比較硬的材料做過濾層，以下簡稱“硬”材料。
口罩選用什么樣的過濾材料(材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、密度、厚度吸附能力等)是這個口罩過濾性能的重要因素。戴口罩時吸氣速度對過濾層產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小對過濾效果是另一個重要因素。再是有效防止吸氣不通過過濾直接進(jìn)入口中的封閉性能問題，以下簡稱“封閉性能”。這三點決定口罩的(物理)過濾性能及效果。
人的肺吸氣量是基本確定的。戴口罩吸氣時，氣流對口罩所產(chǎn)生的壓強(qiáng)與這個口罩的有效過濾面積大小成反比，此壓強(qiáng)越大越容易把病菌病毒等吸入肺里，此壓強(qiáng)越小越不易吸進(jìn)病菌病毒等。
煙塵多的北方，冬天戴白色的口罩時，人們能看到鼻孔外側(cè)的口罩面上有二處變黑了，這“二處”是這個口罩(不管口罩有多大)的有效過濾面積，這面積約3cm2。如果口罩戴緊了，這面積還會縮小，口罩戴松了，越從口罩旁邊(主要指鼻子兩側(cè)上部)吸進(jìn)病菌病毒等病源物。
因此，呼吸阻力與過濾性能在現(xiàn)有口罩中是一對不可調(diào)和的矛盾，即如果要減小呼吸阻力就會相應(yīng)降低過濾性能，如果要提高過濾能力就會相應(yīng)增大過濾阻力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種呼吸阻力小，且過濾能力強(qiáng)的用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法，本發(fā)明的目的還在于提供應(yīng)用該方法的多功能口罩。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法是通過透氣的調(diào)節(jié)物支撐過濾層的方式來增加過濾層的有效過濾面積。如此設(shè)計，與透氣的調(diào)節(jié)物接觸的過濾層都能成為有效過濾面，從而能通過大大增加過濾面積來減小呼吸阻力和提高過濾能力的優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明應(yīng)用該方法的多功能口罩包括過濾層、系帶，所述過濾層由外側(cè)均勻過濾層、內(nèi)側(cè)均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的透氣的調(diào)節(jié)物組成，調(diào)節(jié)物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調(diào)換式立體網(wǎng)或可變式支架。調(diào)節(jié)物也可稱為支撐物。多孔立體網(wǎng)架對過濾層的支撐效果更好。其過濾層既可以是活性碳式，也可以是普通織物式。如此設(shè)計，口罩的有效過濾面積就會大大增加，即不僅僅是鼻孔和嘴相對應(yīng)的部分，而是支撐物所支撐的罩面面積。與現(xiàn)有口罩相比其有效過濾面積大大增加，透氣通道大大增多，在相對增強(qiáng)過濾性能時，呼吸阻力不會增大。
作為優(yōu)化，內(nèi)過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導(dǎo)圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導(dǎo)圈。前者結(jié)構(gòu)簡單便于實施，后者則安全性更強(qiáng)和更便于增設(shè)各種功能性部件。其也可以是包括過濾層、封閉壓圈或壓條、系帶，所述的過濾層分外側(cè)(均勻)過濾層和內(nèi)側(cè)(均勻)過濾層，這二層之間的邊緣是連著的一體，這二層間有調(diào)節(jié)物，內(nèi)側(cè)(均勻)過濾層上有“導(dǎo)圈”、“導(dǎo)圈”上也有接口的，接口連通“器”，內(nèi)側(cè)過濾層也有連“罩”的、外側(cè)(均勻)過濾層上也有呼氣閥或呼氣口的。過濾層、封閉壓圈或壓條、系帶，所述的過濾層分外側(cè)(均勻)過濾層和內(nèi)側(cè)(均勻)過濾層，這二層之間的邊緣是連著的一體，這二層間有調(diào)節(jié)物，內(nèi)側(cè)(均勻)過濾層上有“導(dǎo)圈”、“導(dǎo)圈”上也有接口的，接口連通“器”，內(nèi)側(cè)過濾層也有連“罩”的、外側(cè)(均勻)過濾層上也有呼氣閥或呼氣口的。所述的外側(cè)(均勻)過濾層和內(nèi)側(cè)(均勻)過濾層可做很大，根據(jù)需要可做需要那么大，也可把部分面做成不過濾層面來做成有選擇呼吸空氣方向面的“口罩”，也可把內(nèi)側(cè)過濾層用保暖材料做成保暖性“口罩”，也可用防輻射材料做防輻射性“口罩”，也可連“罩”。外側(cè)均勻過濾層和內(nèi)側(cè)均勻過濾層；離鼻孔越是近處越加厚或越加密，越是遠(yuǎn)處越相反之。外側(cè)均勻過濾層和內(nèi)側(cè)均勻過濾層；離鼻孔越是近處越加厚或越加密，越是遠(yuǎn)處越相反之。所述的“導(dǎo)圈”、外側(cè)均勻過濾層、內(nèi)側(cè)均勻過濾層、調(diào)節(jié)物來組成擴(kuò)大有效均勻過濾面積的方法，也是擴(kuò)大過濾能力的方法。所述的外側(cè)均勻過濾層、內(nèi)側(cè)均勻過濾層，根據(jù)用途和需要針對選用有效均勻過濾面積或過濾材料及其它輔助材料是針對的日常用、醫(yī)用、防“非典”用、防禽流感用、防砂塵暴用，選擇方向面用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防凍防霜用，寒冷地區(qū)睡覺等用“口罩”。所述的外側(cè)均勻過濾層也有呼氣閥或呼氣口的，呼氣閥或呼氣口是在不封閉式“導(dǎo)圈”上的外側(cè)過濾層上，呼氣閥口或呼氣口朝向耳朵，熱氣吹向耳朵取暖。所述的“導(dǎo)圈”上也有接口的，接口連“器”的是外側(cè)均勻過濾層呼氣閥口上的接口，接口連接利用廢氣的裝置，如消毒器等。所述內(nèi)側(cè)過濾層也有連“罩”的，如“睡罩”、衣服“罩”等。
作為優(yōu)化，用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導(dǎo)圈優(yōu)選半球殼形，該導(dǎo)圈的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥，該導(dǎo)圈的側(cè)壁裝有兩個相對的通向調(diào)節(jié)物的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥。通向外部的單向止逆式呼氣閥用于向外呼出污氣可減小呼所阻力，當(dāng)然其還可用于連接其它污氣處理設(shè)備或?qū)Ｓ霉艿?。帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥可用于打開和關(guān)閉口罩的過濾功能。
口罩的有效過濾面積和口罩的“封閉性能”，在口罩內(nèi)發(fā)明設(shè)有“導(dǎo)圈”可成倍擴(kuò)大口罩的有效過濾面積，也就是成倍提高過濾能力，是戴一個“導(dǎo)圈”型口罩可頂戴幾十個或幾百個、幾千個、幾萬個甚至更多個“凸面”型口罩或“普通”型口罩。在實用的前題下，“導(dǎo)圈”型口罩不管有多大，只要保障“導(dǎo)圈”的封閉性能和能使(盡量使呼吸空氣暢通到)過濾層的每個部位的吸氣壓強(qiáng)相對一樣，這個口罩的面積就是有效過濾面積。為了更好的說明問題例選了30cm×15cm的以往大號“普通”型口罩做比較。同等大小的“導(dǎo)圈”型口罩有效過濾面積是30cm×15cm(外側(cè)過濾層面積)+30cm×15cm(內(nèi)側(cè)過濾層面積)-10cm×5cm(“導(dǎo)圈”所占的面積)＝850cm2。這個數(shù)據(jù)，現(xiàn)有技術(shù)做不到，“導(dǎo)圈”型口罩還可超過這個數(shù)據(jù)很多。
850cm2÷3cm2≈283倍，這是戴“導(dǎo)圈”型口罩與戴“普通”型口罩時的有效過濾面積比，也是吸氣對口罩產(chǎn)生的壓強(qiáng)的比283∶1，也就是說戴“導(dǎo)圈”型口罩比戴“普通”型口罩防“非典”等能力強(qiáng)283倍。同時戴“導(dǎo)圈”型口罩呼吸時的阻力比戴“普通”型口罩時的呼吸阻力小了283倍。
把“導(dǎo)圈”型口罩用同樣過濾效果的材料加厚(或加密)的方式，使單位面積阻力達(dá)到戴“普通”型口罩時的阻力程度時，是283倍×283倍＝80089倍，是“導(dǎo)圈”型口罩比“普通”型口罩防“非典”等能力(不計“普通”型口罩的“封閉性能”劣的問題的情況下)強(qiáng)8萬多倍。(應(yīng)選用適合的高密度的過濾材料來達(dá)到這個數(shù)據(jù)，不然太厚了。)若16層紗布的口罩有0.5cm厚的話0.5cm×80000(倍)＝400米(厚紗布)；16層紗布的“導(dǎo)圈”型口罩頂400米厚紗布的普通型口罩，假如16層紗布的“普通”型口罩在“非典”區(qū)域戴4小時可安全的話，16層的“導(dǎo)圈”型口罩戴用(4小時×80000(倍)＝320000小時，320000小時÷24小時≈13333天，13333天÷365天/年≈36.5年)，36年半可安全。這就說“導(dǎo)圈”型口罩外已有“非典”吸到口中需經(jīng)36年半，這期間“非典”等早已死亡，戴“導(dǎo)圈”型口罩不存在傳染“非典”等。
根據(jù)這個數(shù)據(jù)“導(dǎo)圈”型口罩針對選用適合的過濾材料做過濾層，可做各種用途各式各樣大小不同、不同厚度的實用口罩的空間很大，如衛(wèi)生專用、醫(yī)用專用、防“非典”專用、防“人禽流感”專用、防毒專用、消防專用等。
“導(dǎo)圈”型口罩的過濾面積可做很大，大到可把頭罩里，甚至把全身罩上。對口罩來說，過濾效率提高，呼吸阻力減少是好事。但有這么大過濾能力的“導(dǎo)圈”型口罩來說沒有必要做太大，做太大了工作生活也不便，應(yīng)根據(jù)實際需要，選合適的大小就行了。
“導(dǎo)圈”型口罩的內(nèi)、外側(cè)過濾層不一定都做成過濾層，可根據(jù)需要把某些部分不讓起過濾作用，這部分采用不過濾材料或其它需要的材料來做。如工作時眼前的物體有毒或呼出的氣會影響工作或物體等原因，需要時可把過濾層設(shè)腦后等需要的地方。
“普通”型口罩加厚或加密度到一定程度，會出現(xiàn)從口罩旁邊進(jìn)“非典”的問題，所以加厚或加密到一定程度無法再加了，假如從“旁邊”不進(jìn)“非典”也不能再加多少厚度了，因有效過濾面積太有限，再加厚或加密度呼吸太困難了，呼吸阻力太大了。
在同等系帶拉力下“導(dǎo)圈”占人臉面積越小，相對“封閉性能”越好，因接觸面積小壓強(qiáng)大，“導(dǎo)圈”型口罩的“導(dǎo)圈”可設(shè)計相對占面積小的“導(dǎo)圈”，而“凸面”型口罩則相反；與臉占面積越大，才能擴(kuò)大有效過濾面積。可人臉可利用面積太有限，把凸面再凸出來，不好看不說，工作學(xué)習(xí)都不方便了。
根據(jù)口罩的用途、樣式、大小、習(xí)慣等的不同，系帶的辦法也不同。“導(dǎo)圈”型口罩的系帶在確?！皩?dǎo)圈”的“封閉性能”的前提下怎么系系帶都行?！皩?dǎo)圈”型口罩的系帶最主要的任務(wù)是拉“導(dǎo)圈”，目的是有效的按住“導(dǎo)圈”確?！皩?dǎo)圈”的“封閉性能”。系帶的其它“任務(wù)”是能戴住口罩，不掉下來，實用、美觀、方便就行。
系帶在耳垂下面有利的位置上(耳垂下面和鼻子與嘴中間也是“導(dǎo)圈”的中心線上)來拉內(nèi)側(cè)過濾層的“導(dǎo)圈”，自然確保“封閉性能”有利。
有這么多好條件(好措施)的“導(dǎo)圈”型口罩，“封閉性能”優(yōu)于其他型口罩，(“導(dǎo)圈”型口罩相比其它型口罩松點戴也可以)。
“凸面”型口罩依靠系帶硬拉相對大面積(指與使用者的臉完全接觸面)的口罩的辦法來使口罩與使用者的臉完全接觸，需要相對大的力來拉口罩，否則不能與使用者臉完全接觸，就出現(xiàn)縫隙。吸氣時從這縫隙里吸進(jìn)的空氣是沒有經(jīng)過過濾的?！巴姑妗毙涂谡置娣e約110cm2左右，前面例舉的“導(dǎo)圈”型口罩有效過濾面積是850cm2，850cm2÷110cm2≈7.73倍，比有效過濾面積的情況下“導(dǎo)圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”等能力強(qiáng)7.73倍。用同一種過濾材料、同厚度的“導(dǎo)圈”型口罩比“凸面”型口罩呼吸阻力小了7.73倍，采用同一種過濾材料，把“導(dǎo)圈”型口罩的單位面積阻力達(dá)到戴“凸面”型口罩的阻力時，7.73倍×7.73倍≈60倍，同等阻力情況下“導(dǎo)圈”型口罩比“凸面”型口罩防“非典”能力強(qiáng)60倍。
戴口罩呼吸時吸氣產(chǎn)生阻力，呼氣時同樣產(chǎn)生阻力。開始提到的“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩只過濾吸進(jìn)的空氣，不過濾呼出的空氣；所以呼出的氣沒有多大的阻力，減輕了近一半的阻力，再增加到同等阻力時，過濾能力又增倍了，“導(dǎo)圈”型口罩和“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩還可增加面積，“凸面”型口罩再增面積非常有限了。
過濾層上設(shè)置呼氣閥(孔)，設(shè)在鼻孔上面可減輕呼吸阻力，靠耳處設(shè)呼氣閥或孔讓熱氣吹向耳朵取暖。
呼氣閥(口)排出來的廢氣，再加利用廢氣裝置可利用廢氣。
作為優(yōu)化，用于使外周邊緣貼緊臉面的導(dǎo)圈為環(huán)形或和外側(cè)均勻過濾層上裝有單向止逆式呼氣閥?；蚝偷囊馑际侵负竺娴募夹g(shù)特片既可以有，也可以無。外側(cè)均勻過濾層上裝有的單向止逆式呼氣閥用于提供呼氣通道和外接其它污氣處理設(shè)備。如此設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，并可使呼吸自由、通暢。
作為優(yōu)化，用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的導(dǎo)圈上優(yōu)選裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道。如此設(shè)計，關(guān)閉過濾層后能使其變成防毒面具。
作為優(yōu)化，單向止逆式呼吸閥更優(yōu)選包括帶通孔的閥壁和安裝在閥壁上的支架，支架上配裝有推拉桿，推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片，操縱推拉桿可將單向止逆式吸氣閥變?yōu)閱蜗蛑鼓媸胶魵忾y或向回變換。通過推拉推拉桿可以設(shè)定皮閥片使用狀態(tài)，即可以啟用皮閥片使單向止逆閥處于工作狀態(tài)，也可以推陳開皮閥片使皮閥片與閥壁脫離，保持完全通透狀態(tài)。而推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片，則可以任意改變止逆閥的止逆方向。如此設(shè)計，能適應(yīng)多種使用環(huán)境，更加方便作用。
作為優(yōu)化，過濾層優(yōu)選從邊緣到吸氣中心逐漸加厚或加密的結(jié)構(gòu)形式。如此設(shè)計，更能優(yōu)化過濾性能和相對減小呼吸阻力。
作為優(yōu)化，其還可以采用包覆頭部的頭罩式結(jié)構(gòu)或頭罩式結(jié)構(gòu)再進(jìn)一步連接全身式隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩或口罩內(nèi)的呼氣通道進(jìn)一步連通頭罩或頭罩及隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩內(nèi)與人體之間的空隙；頭罩上可以裝有紅色指示標(biāo)志、用于方便救生的倒鉤、GPS定位器、可發(fā)短信的通信器。人呼出的氣體和熱量，有時(真)需要利用，但有些地方利用不上，應(yīng)想辦法利用。根據(jù)需要“導(dǎo)圈”型“口罩”另加或連接利用廢氣的裝置可把呼出的廢氣利用上。如此設(shè)計，紅色指示標(biāo)志用作安全警示標(biāo)志或救生標(biāo)志，GPS定位器用于標(biāo)志方位，短信通信器可方便通信。
作為優(yōu)化，還可進(jìn)一步選用如下結(jié)構(gòu)單向止逆式呼氣閥進(jìn)一步連接傳染空氣消毒裝置；單向止逆式呼氣閥進(jìn)一步連接充氣裝置；在過濾面上有選擇地設(shè)置隔離層，來選擇呼吸面的方向；在內(nèi)側(cè)均勻過濾層中加入保暖材料做成保暖性口罩；在過濾層上引入防輻射材料做成防輻射性口罩或面具；外側(cè)均勻過濾層引入阻燃材料做成消防用口罩或面具；呼氣閥的出口或呼吸口優(yōu)選位于兩耳處；設(shè)置穿過內(nèi)外側(cè)均勻過濾層和調(diào)節(jié)物的通氣管；在內(nèi)側(cè)均勻過濾層的內(nèi)側(cè)設(shè)置通風(fēng)墊。
如此設(shè)計，呼氣閥的出口或呼吸口優(yōu)選位于兩耳處可避免在嚴(yán)寒的冬季眼前出現(xiàn)遮擋視線的冰霜，另外，呼出的熱氣還可用于為耳朵取暖，防止耳朵凍傷。引入單向止逆式呼氣閥進(jìn)一步連接傳染空氣消毒裝置就可用于非典病人。在過濾面上有選擇地設(shè)置隔離層，來選擇呼吸面的方向，則可適用特殊人群。設(shè)置穿過內(nèi)外側(cè)均勻過濾層和調(diào)節(jié)物的通氣管，則可為內(nèi)側(cè)過濾層提供新鮮空氣。在內(nèi)側(cè)均勻過濾層的內(nèi)側(cè)設(shè)置通風(fēng)墊，則有利于內(nèi)側(cè)過濾層和臉面之間的空氣更新。
“導(dǎo)圈”型口罩設(shè)有內(nèi)、外側(cè)過濾層，這二層邊緣是連著的是一體(是縫嘴的“口袋”)，這二個過濾層之間的內(nèi)側(cè)過濾層上設(shè)有“導(dǎo)圈”，設(shè)置在(粘貼等辦法)“導(dǎo)圈”的位置上或選用“軟”材料時這個位置上的“導(dǎo)圈”套里等?！皩?dǎo)圈”位置以內(nèi)部分沒有過濾層是空的(可比喻是這個口袋的袋嘴)，這里是留給鼻子和嘴，呼吸和說話用的地方，也是設(shè)有調(diào)節(jié)物，可調(diào)節(jié)口罩薄厚的地方，是調(diào)節(jié)過濾能力的地方。調(diào)節(jié)物是內(nèi)、外側(cè)過濾層之間或“導(dǎo)圈”與外側(cè)過濾層之間留有一定的間距作用和調(diào)間距來調(diào)節(jié)口罩的厚度、過濾能力的，選用“軟”材料時，從“袋嘴”放進(jìn)或取出薄厚不等的調(diào)節(jié)物(如立體網(wǎng)等)。設(shè)計不等厚度調(diào)節(jié)物，應(yīng)考慮不等厚度口罩時所需通氣量及盡量使空氣均勻的分布到過濾層上，最好不挨嘴的事，中間厚邊緣薄，為了使造型美觀，如薄型鼻尖上不設(shè)調(diào)節(jié)物。選用“硬”材料時，“導(dǎo)圈”與外側(cè)過濾層之間設(shè)有如有已定緊度的套管式拉桿根據(jù)需要往外拉口罩多少拉桿伸長多少，口罩就變多厚，向反往里按口罩多少拉桿變短多少，口罩變薄多少，是隨時可調(diào)節(jié)口罩的過濾能力的調(diào)節(jié)物。
調(diào)節(jié)物根據(jù)需要應(yīng)保障內(nèi)、外側(cè)過濾層之間留有適當(dāng)?shù)目臻g，如平時為了美觀可調(diào)薄(這時呼吸空氣不可能暢通到過濾層的每個部位上去過濾，所以相對降低過濾能力)到比“普通”型口罩還薄，(因鼻尖上只設(shè)一層薄的外側(cè)過濾層)但過濾能力還是比“普通”型口罩成倍提高，是實用性好的口罩(造價與“普通”型口罩差不多)。進(jìn)“非典”區(qū)域等，需要全面啟用過濾作用時，調(diào)“厚”口罩，使呼吸空氣暢通到二個過濾層的每個部位上去過濾，內(nèi)側(cè)過濾的內(nèi)側(cè)貼臉處根據(jù)需要可另墊有通氣墊如立體網(wǎng)墊。按著“導(dǎo)圈”型口罩設(shè)計要求把呼吸空氣均勻的導(dǎo)向到內(nèi)、外側(cè)過濾層上；調(diào)均勻的辦法采用把部分過濾層加厚或加密度等的辦法，離鼻孔遠(yuǎn)近呼吸空氣對口罩所產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同，越是近處越加厚或加密度，越遠(yuǎn)越反之。主要目的使吸氣速度對口罩所產(chǎn)生的壓強(qiáng)均勻的分布在內(nèi)、外側(cè)過濾層上，使每個部位都能起到同樣的過濾作用。
“導(dǎo)圈”型口罩內(nèi)設(shè)置的“導(dǎo)圈”是一種能扣住鼻子和嘴的“圈”或“半球”等型，“半球”型有封閉式或網(wǎng)狀式的。封閉式的“導(dǎo)圈”上面設(shè)有吸氣閥和呼氣閥，可用鐵或塑料等能做“導(dǎo)圈”的材料做各式各樣的“導(dǎo)圈”。如用塑料可用注塑等辦法制造“導(dǎo)圈”。
衛(wèi)生用、醫(yī)用口罩上如用鋼“絲”等做“圈”，有隨說話時的下巴相對隨動的“隨動”型“圈”和相對比“不”隨下巴動相對和不能隨下巴動“不隨動”型“圈”，是類似“扁圓”型或類似“方”型等，“扁圓”型兩邊各設(shè)一處“栓”系帶處；“方”型兩邊可各設(shè)兩處“栓”系帶處(根據(jù)需要和材料定)。鼻子等的部位可采用能彎的動、能造形的鐵“絲”等做。生產(chǎn)制造與大眾臉型基本能接觸的“圈”，使用者對照鏡子或他人幫助能彎成與使用者臉型(主要是鼻梁兩側(cè))盡量完全能接觸或生產(chǎn)制造成另加設(shè)有柔軟膠、海錦等材料墊，使與鼻子等臉部盡量完全能接觸，系帶拉“導(dǎo)圈”時使“封閉性能”起密閉作用的材料做各種“導(dǎo)圈”。如用塑料注塑成“圈”，應(yīng)能保障封閉性能的前提下設(shè)計成盡可能讓隨下馬隨動，選用“硬”材料時根據(jù)需要也可將從閉嘴到張嘴部分大小的內(nèi)側(cè)過濾層，用不過濾材料做(如彈性好的膠等)。如用塑料等做“半球”型封閉式“導(dǎo)圈”，應(yīng)使用“封閉性能”起密閉作用的附加材料等(如柔軟膠墊等)做各式各樣封閉式“導(dǎo)圈”。
口罩過濾層選用“軟”材料做時，可做各樣“導(dǎo)圈”。這里選其中的一種相對“隨動”型；“扁圓”型“導(dǎo)圈”做例選用二根“半圓”型鋼“絲”做“導(dǎo)圈”，每根上有兩處相互搭配連接成“導(dǎo)圈”的地方，這二根是一長一短，長的在上，短的在下，隨下巴隨動。長的一根兩處連接以外的部分是掛或者套等方式“栓”系帶用的地方，這二根可一根根的往內(nèi)側(cè)過濾層的外面設(shè)系帶處穿進(jìn)“導(dǎo)圈”套里面，在里面把二根“半圓”型搭配成“導(dǎo)圈”，從另一頭的設(shè)系帶處穿出，這穿出的部分是“栓”耳朵下面的系帶用，在“導(dǎo)圈”型口罩上起輔助作用的耳朵上面的系帶，可連接上“半圓”型“導(dǎo)圈”的上部適當(dāng)?shù)奈恢??？谡值摹八倪吔恰备鶕?jù)口罩的大小不同采取不同措施處理(如小型口罩可掛或連接在系帶的適合處)，用二根“鋼絲”做成的隨動型“導(dǎo)圈”，隨說話的口型隨動性能好，還可在“導(dǎo)圈”套里拔出“導(dǎo)圈”，這樣可以洗口罩，如果口罩不用了，“導(dǎo)圈”還可以使用(因好消毒)。
“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩設(shè)有封閉式“導(dǎo)圈”，“導(dǎo)圈”上設(shè)有呼氣閥和吸氣閥，設(shè)計“導(dǎo)圈”內(nèi)外產(chǎn)生壓差時閥被壓力啟開，“導(dǎo)圈”內(nèi)外壓差接近時在彈力作用下閥自動回位被關(guān)閉，由閥控制，只過濾吸進(jìn)的空氣。吸氣時“導(dǎo)圈”內(nèi)，壓力小于“導(dǎo)圈”外，在吸力作用下，設(shè)只往里開的單向吸氣閥被啟開，空氣通過過濾層、調(diào)節(jié)物、吸氣閥進(jìn)入口中，吸氣過程接近結(jié)束時“導(dǎo)圈”內(nèi)外壓差接近，這時閥上設(shè)置的(回位)彈力作用使吸氣閥自動回位，關(guān)閉吸氣閥。呼氣時，在呼氣壓力作用下“導(dǎo)圈”內(nèi)壓力大于“導(dǎo)圈”外，設(shè)只往外開的呼氣閥被啟開，呼出的氣通過與閥口連接的排氣口，不經(jīng)過過濾層過濾直接排出口罩外。呼氣過程接近結(jié)束時呼氣閥自動回位關(guān)閉，吸氣閥設(shè)在鼻子兩側(cè)，呼氣閥設(shè)在鼻孔下或根據(jù)需要設(shè)在需要的位置，“導(dǎo)圈”與外側(cè)過濾層之間設(shè)有一定的間距為吸氣暢通，如設(shè)有立體網(wǎng)等。
其實多數(shù)口罩實際要解決的目的是過濾要吸進(jìn)空氣中的灰塵、病菌等，不一定都需要把呼出的空氣再次過濾一遍，對這部分口罩來說做不必要的(無功)過濾不說，把過濾下來的殘物甚至含病菌、病毒等讓再吸進(jìn)口中，“標(biāo)準(zhǔn)”型不過濾呼出的空氣。
還可減輕近一半的阻力，再增加到同等阻力過濾層時，比不設(shè)封閉式“導(dǎo)圈”的“導(dǎo)圈”型口罩過濾能力又增倍了。根據(jù)需要設(shè)計利用廢氣的排氣口(口上能接管子或接頭等)。
特殊用途口罩“導(dǎo)圈”型或“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩做成臉罩式、頭罩式、衣服罩式、面具式等，簡稱“口罩等”?！翱谡值取备鶕?jù)有效過濾面積不同比“普通”型口罩，過濾能力也不同，根據(jù)需要可做成各種倍數(shù)的“口罩等”，大的倍數(shù)可做成幾十萬倍以上的“口罩等”，如40萬倍的“口罩等”相當(dāng)于2000米厚的沙布“普通”型口罩，為了在已定的面積上增加有效過濾面積可做成波浪形過濾層，根據(jù)需要在不同的場合采用不同的針對選用適合的過濾材料做“導(dǎo)圈”型特殊用途“口罩等”。如①防毒專用用能防毒的材料做過濾層，做成“導(dǎo)圈”型防毒口罩等，為了保護(hù)皮膚需要時在內(nèi)側(cè)過濾層的內(nèi)側(cè)另設(shè)有，用防毒材料做的防毒層(頭罩、衣服罩等)或把內(nèi)側(cè)過濾層用防毒材料做防毒層“罩”；如頭罩、衣服罩等。
②消防專用用阻燃的防毒布等做過濾層，做成“導(dǎo)圈”型消防防毒口罩等。
③根據(jù)需要針對選用其它適合的過濾材料做“導(dǎo)圈”型特殊用途“罩”。如“導(dǎo)圈”型防“非典”“罩”。
以上特殊用途口罩等根據(jù)需要設(shè)有加濕裝置、風(fēng)鏡、聽孔、排氣孔等，可在封閉式“導(dǎo)圈”內(nèi)吸氣閥口處，接管子通“導(dǎo)圈”外的空壓泵、氧氣筒、精過濾器等再通“導(dǎo)圈”內(nèi)。
已有這么多優(yōu)勢的“導(dǎo)圈”型口罩及“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩、“導(dǎo)圈”型防“非典”“罩”，針對選用適合的先進(jìn)技術(shù)過濾材料等，是超過現(xiàn)有技術(shù)的口罩，是目前物理方式防“非典”等的先進(jìn)技術(shù)口罩。
多功能口罩(“導(dǎo)圈”型)口罩的過濾層上由其是呼吸阻力大的過濾層上，設(shè)呼氣閥(孔)(與“導(dǎo)圈”上的呼氣閥一樣原理)，可減輕呼氣阻力，可在鼻孔下面位置或根據(jù)需要在耳朵方向的位置呼氣閥孔朝向耳朵(以下成為多功能口罩)可利用呼出的熱氣冬天耳朵取暖，也可設(shè)有耳罩里呼氣。
設(shè)有封閉式“導(dǎo)圈”的口罩把呼出的空氣導(dǎo)向到所需要的地方；其它設(shè)置物上利用呼出的廢氣，如利用呼出來的熱氣取暖，利用呼出來的氣充氣，利用傳染病人呼出來的空氣消滅病菌、病毒等，可設(shè)計出很多種類各種各樣利用廢(熱)氣的產(chǎn)品，如耳罩、頭罩、衣罩、睡罩、微型帳蓬、救生器(袋)、消毒器、肺活能力運動器(肺活量測量儀)等，以下簡稱“罩”或“器”。
人們凍手時習(xí)慣利用呼出來的熱氣呼到手上取暖。在寒冷的冬天，凍耳朵時離呼出來的(廢)熱氣，是那么的近卻利用不上挨凍。“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩的排氣口設(shè)朝向耳朵，能讓熱氣吹到耳朵上來取暖，或連有耳罩，排氣口與耳罩內(nèi)通氣，耳罩上設(shè)有(可調(diào)節(jié)大小孔的)聽孔，聽孔也是排氣孔。非常冷天呼出的熱氣能上凍，調(diào)節(jié)(相對)集中排氣就不易上凍(冰霜)。
寒冷的北方冬天，出其是解放軍戰(zhàn)士在野外站崗時、南北極科考人員等的鼻罩或口罩、帽邊、眼眉等上都掛滿冰霜，甚至影響視力還挨凍。“標(biāo)準(zhǔn)”型口罩根據(jù)需要把內(nèi)側(cè)過濾層選用保暖材料(如毛織品等)，也可做成罩整個臉的“導(dǎo)圈”型臉罩或頭罩等，根據(jù)需要設(shè)有風(fēng)鏡、聽孔，因集中排氣不易掛冰霜。還能保暖，不挨凍等。
消毒器“標(biāo)準(zhǔn)”型“口罩”排氣口接排氣管子，管子上設(shè)有消毒器(如用電阻絲高溫加熱等辦法)把呼出的空氣里的“非典”等當(dāng)場消滅掉(給“非典”患者和疑似“非典”病人戴用)免“非典”等到處傳染。
肺活能力運動器、肺活量測量儀封閉式“導(dǎo)圈”的排氣口上接有接頭，接頭上接有(已定規(guī)格張力的)氣球(等)，接頭上設(shè)有排氣閥，“導(dǎo)圈”上的呼氣閥回位被關(guān)閉時，連在呼氣閥上的“拉繩”、觸電等裝置打開排氣閥的鎖定裝置(機(jī)關(guān))，打開排氣閥放跑氣球內(nèi)的氣，排氣閥在彈力作用下回位時，碰鎖定裝置，鎖定裝置鎖住排氣閥，這樣重復(fù)來鍛煉肺活能力，是肺活能力運動器，“導(dǎo)圈”也可單扣鼻子或嘴。
對著接頭的球內(nèi)壁上設(shè)有掛鉤，彈力拉鉤(是有一定規(guī)格拉力的彈簧或膠條等)一頭掛在球內(nèi)掛鉤上，另一頭掛在接頭內(nèi)設(shè)有的杠桿上，接頭上設(shè)有孔穿杠桿，接頭外的桿是指針，接頭孔與杠桿是封閉配合，設(shè)有封閉圈，里外不通氣，保障杠桿的正常指針范圍內(nèi)的活動，接頭上連有肺活量刻度板，這是肺活量測量儀。人們看著自己的肺活量有多大，有目標(biāo)的看今天是多少，看明天又“長”(大)了多少，來鍛煉肺活能力(也可按有感應(yīng)電、電子顯示表等)。
救生器(袋)袋口如冰袋口，但用彈性好的膠等做，好讓人們穿衣服也能撐大袋口進(jìn)里面，袋口如用冰袋夾子夾，袋口也可翻到里面夾袋口，會用的人進(jìn)里夾袋口，不會用的人外面的人幫助在外面夾袋口，人在里面戴封閉式“導(dǎo)圈”的“口罩”(沒有過濾層)，接在吸氣閥口和呼氣閥口上的，吸氣管子和呼氣管子(呼氣管子上設(shè)有三通閥門，另一通通袋內(nèi)進(jìn)水前往袋內(nèi)充氣，充好氣關(guān)死)都設(shè)在頭頂出袋外，在袋上面這二管子都有一定高度，為防雨水或防浪水被吸進(jìn)或灌進(jìn)，上面另設(shè)有扣著紅色等色(為好發(fā)現(xiàn)也可用發(fā)光材料黑夜也能發(fā)現(xiàn)，也可放求救信號發(fā)射器、定位器等)圓球型等塑料瓶，內(nèi)徑是圓的，二管口都設(shè)在“球”中央位置，吸氣“球”瓶容量大于肺活量，瓶內(nèi)吸氣“瓶”大，呼氣“瓶”小，互不通氣省吸廢氣，遇有大風(fēng)大浪水只能進(jìn)“瓶”下部位，因瓶上部空氣占著，浪過水自然沉去，空氣自然進(jìn)來，也可“瓶”等用響應(yīng)的材料做成能承的住把人拉出水面的救生鉤，救生人員在船上、直升飛機(jī)等上只要用繩子等(也可利用磁性能來套或用網(wǎng)等套)套住“瓶子”就可救人?！岸堋备髟O(shè)在耳朵旁邊，管下方各有(也可設(shè)有被吸進(jìn)或灌進(jìn)的水的存水瓶并設(shè)有由閥控制的排水裝置通袋外)系帶套到夾肢窩處，系成使人不托落。在冰水中不與冰水直接接觸，改善生存條件，延長生存能力，設(shè)計救生器，在大風(fēng)大浪里，人在里面盡量成為不倒翁式(夾肢窩以下盡量少裝氣讓起下垂作用)的救生器，遼望處透明，手在里面能活動，可用手機(jī)發(fā)短信息求救等，手也可伸進(jìn)“袖袋”里游等。兩腿套“褲袋”里能走路。
衣服罩、睡罩、微型帳篷等上根據(jù)需要選用以下兩種辦法。
第一種辦法“罩”與“導(dǎo)圈”連著，設(shè)在內(nèi)側(cè)過濾層的內(nèi)側(cè)，“罩”內(nèi)與排氣口通，可在“罩”下方等處設(shè)排氣孔。第二種辦法排氣口接有管子上設(shè)四通閥門，一頭通“罩”內(nèi)，另一頭通“罩”外，再另一頭通調(diào)節(jié)濕度器(因呼出的氣是濕的)；如裝通氣良好的吸濕劑等的透明塑料瓶，瓶通“罩”內(nèi)。利用閥門控制通過調(diào)節(jié)器的空氣量來調(diào)節(jié)“罩”內(nèi)濕度。需要調(diào)節(jié)“罩”內(nèi)溫度時，把呼出來的氣按需要往“罩”外排或往“罩”內(nèi)送。
南北極探險人員等用睡罩；人進(jìn)里面戴“標(biāo)準(zhǔn)”型“口罩”(也可不設(shè)過濾層)，用熱氣取暖睡覺不與刺骨的寒風(fēng)直接接觸還可調(diào)罩溫度等。
以上產(chǎn)品根據(jù)需要可設(shè)部分過濾層或不設(shè)過濾層，“導(dǎo)圈”也可單扣鼻子，也可用嘴往“罩”內(nèi)呼氣等，“導(dǎo)圈”上也可不設(shè)閥。在火場上、毒氣場上等不同場合選用不同材料做“口罩等”，頂防火、防毒面具用過濾能力可比“普通”型口罩強(qiáng)幾十萬倍以上。利用口罩或連接利用廢氣裝置可利用呼出的氣取暖、充氣、消毒等。其具有日常用、醫(yī)用、防“非典”用、防禽流感用，防沙塵暴用、消防用、防毒用、耳朵取暖用、保暖防凍防霜用、選擇方向面用等功能。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明本發(fā)明口罩具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，使用方便，效過濾面積大，過濾能力強(qiáng)，呼吸阻力小，防傳染性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域廣，成本低，推廣應(yīng)用前景廣闊的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明多功能口罩第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明多功能口罩第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明多功能口罩第三種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明多功能口罩中兩側(cè)帶閥片的單向止逆閥的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實例作更進(jìn)一步的說明實施例一，如圖1所示，本發(fā)明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5，所述過濾層由外側(cè)過濾層1、內(nèi)側(cè)過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調(diào)節(jié)物3組成，調(diào)節(jié)物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網(wǎng)。內(nèi)側(cè)過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的環(huán)形導(dǎo)圈4。過濾層采用從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結(jié)構(gòu)形式。
實施例二，如圖2和4所示，本發(fā)明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5，所述過濾層出外側(cè)過濾層1、內(nèi)側(cè)過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調(diào)節(jié)物3組成，調(diào)節(jié)物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網(wǎng)。內(nèi)側(cè)過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的環(huán)形導(dǎo)圈4。外側(cè)過濾層1上裝有單向止逆式呼吸閥6。單向止逆式呼吸閥6包括帶通孔的閥壁6-1和安裝在閥壁6-1上的支架6-2，支架6-2上配裝有推拉桿6-3，推拉桿6-3的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片6-4，操縱推拉桿6-4可將單向止逆式呼氣閥變?yōu)閱蜗蛑鼓媸轿鼩忾y或向回變換。罩面上還設(shè)置有穿過內(nèi)外側(cè)過濾層和調(diào)節(jié)物3的通氣管7。在內(nèi)側(cè)過濾層的內(nèi)側(cè)設(shè)置通風(fēng)墊8。過濾層采用從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結(jié)構(gòu)形式。
實施例三，如圖3和4所示，本發(fā)明多功能各種口罩包括過濾層、系帶5，所述過濾層由外側(cè)過濾層1、內(nèi)側(cè)過濾層2、以及位于兩過濾層之間的調(diào)節(jié)物3組成，調(diào)節(jié)物3為用于增加過濾層的有效過濾面積的立體網(wǎng)。內(nèi)側(cè)過濾層2的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的半球殼形導(dǎo)圈4。該導(dǎo)圈4的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥6，該導(dǎo)圈4的側(cè)壁上裝有兩個相對的通向調(diào)節(jié)物3的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥6。單向止逆式呼吸閥6更優(yōu)選包括帶通孔的閥壁6-1和安裝在閥壁6-1上的支架6-2，支架6-2上配裝有推拉桿6-3，推拉桿6-3的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片6-4，操縱推拉桿6-4可將單向止逆式吸氣閥變?yōu)閱蜗蛑鼓媸胶魵忾y或向回變換。導(dǎo)圈4上裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道9。過濾層從邊緣到吸氣中心逐漸加厚的結(jié)構(gòu)形式。導(dǎo)圈4的頂部通向外部的單向止逆式呼氣閥6進(jìn)一步連接污氣管道10。
權(quán)利要求
1.一種用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法，其特征在于通過透氣的調(diào)節(jié)物支撐過濾層的方式來增加過濾層的有效過濾面積。
2.用于實施本發(fā)明方法的多功能各種口罩，其特征在于包括過濾層、系帶，所述過濾層由外側(cè)均勻過濾層、內(nèi)側(cè)均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的調(diào)節(jié)物組成，調(diào)節(jié)物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調(diào)換式立體網(wǎng)或可變式支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述多功能口罩，其特征在于內(nèi)過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導(dǎo)圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導(dǎo)圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功能口罩，其特征在于用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導(dǎo)圈優(yōu)選半球殼形，該導(dǎo)圈的頂部裝有通向外部的單向止逆式呼氣閥，該導(dǎo)圈的側(cè)壁裝有兩個相對的通向調(diào)節(jié)物的帶推拉桿的單向止逆式吸氣閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功能口罩，其特征在于用于使外周邊緣貼緊臉面的導(dǎo)圈為環(huán)形或和外側(cè)均勻過濾層上裝有單向止逆式呼氣閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述多功能口罩，其特征在于導(dǎo)圈上優(yōu)選裝有通向外部的帶閥門的氧氣管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述多功能口罩，其特征在于單向止逆式呼吸閥更優(yōu)選包括帶通孔的閥壁和安裝在閥壁上的支架，支架上配裝有推拉桿，推拉桿的兩端裝有用于封閉通孔的皮閥片，操縱推拉桿可將單向止逆式吸氣閥變?yōu)閱蜗蛑鼓媸胶魵忾y或向回變換。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述多功能口罩，其特征在于過濾層優(yōu)選從邊緣到吸氣中心逐漸加厚或加密的結(jié)構(gòu)形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩，其特征在于其還可以采用包覆頭部的頭罩式結(jié)構(gòu)或頭罩式結(jié)構(gòu)再進(jìn)一步連接全身式隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩或口罩內(nèi)的呼氣通道進(jìn)一步連通頭罩或頭罩及隔離罩、救生衣、連體衣或睡罩內(nèi)與人體之間的空隙；頭罩上可以裝有紅色指示標(biāo)志、用于方便救生的倒鉤、GPS定位器、可發(fā)短信的通信器。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7或8所述多功能口罩，其特征在于還可進(jìn)一步選用如下結(jié)構(gòu)單向止逆式呼氣閥進(jìn)一步連接傳染空氣消毒裝置；單向止逆式呼氣閥進(jìn)一步連接充氣裝置；在過濾面上有選擇地設(shè)置隔離層，來選擇呼吸面的方向；在內(nèi)側(cè)均勻過濾層中加入保暖材料做成保暖性口罩；在過濾層上引入防輻射材料做成防輻射性口罩或面具；外側(cè)均勻過濾層引入阻燃材料做成消防用口罩或面具；呼氣閥的出口或呼吸口優(yōu)選位于兩耳處；設(shè)置穿過內(nèi)外側(cè)均勻過濾層和調(diào)節(jié)物的通氣管；在內(nèi)側(cè)均勻過濾層的內(nèi)側(cè)設(shè)置通風(fēng)墊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于口罩的強(qiáng)效呼吸過濾方法及應(yīng)用該方法的多功能口罩。為解決現(xiàn)有口罩呼吸阻力大，過濾能力弱的問題，其包括過濾層、系帶，所述過濾層由外側(cè)均勻過濾層、內(nèi)側(cè)均勻過濾層、以及位于兩過濾層之間的調(diào)節(jié)物組成，調(diào)節(jié)物為用于增加過濾層的有效過濾面積的可調(diào)換式立體網(wǎng)或可變式支架；內(nèi)過濾層的開孔上裝有位于嘴和鼻孔外周的用于使外周邊緣貼緊臉面的導(dǎo)圈或用于使外周邊緣貼緊臉面和為嘴提供活動空間的封閉式導(dǎo)圈。因此，其具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，使用方便，效過濾面積大，過濾能力強(qiáng)，呼吸阻力小，防傳染性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域廣，成本低，推廣應(yīng)用前景廣闊的優(yōu)點。
文檔編號A62B9/00GK1692963SQ200410046360
公開日2005年11月9日 申請日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
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