一种帷帽式可穿戴空气净化装置及方法

本发明涉及空气净化处理领域，具体涉及一种帷帽式可穿戴空气净化装置及方法。

背景技术：

1、口罩是阻断呼出气致病菌传播、预防呼吸道感染最为常用的防护措施。口罩大部分采用熔喷布作为主要过滤层，这种过滤材料在保障口罩高过滤性能需求的同时可对口罩内的气流动产生较大阻力(即呼吸阻力)。佩戴者在佩戴口罩的时间内，会感受到空气不流通带来的气阻压力，严重时候会引起呼吸困难、头昏头晕等症状。在长时间佩戴普通口罩后，富集的水汽会影响佩戴舒适度，水汽润湿口罩后降低口罩的防护效果。

2、针对上述问题，现有技术中公开了面罩式、头盔式等空气净化设备，中国专利(公开号cn103223214a)中公开了一种正压送风半开放式净化空气头盔面罩，设置有面罩结构，抽取外界空气经过净化后吹送至面罩和面部之间；但其覆盖范围仅限于面部，净化空气与外界空气之间未产生有效隔离，使用者无法充分利用净化空气；而且该头盔面罩无法对佩戴者自身的呼出气体进行消杀，无法隔绝并降低佩戴者对环境空气的潜在危害；并且面罩式的结构与口罩结构类似，可供净化空气存留的范围较小，只覆盖使用者面前的较小区域，呼吸区域的气流量小、流通不畅，难以达到自然状态下的顺畅呼吸状态，影响整体的使用舒适度。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种帷帽式可穿戴空气净化装置及方法，通过设置帷帽主体和帷幔组合结构来增大净化后空气覆盖范围，帷帽主体内气体净化组件输出的洁净空气绕穿戴者头部环绕分布，扩散至身前和身后，模拟自然环境下的空气分布状态，保持帷幔区域内正压并在帷幔底端边沿形成回风，促进气流流动，从而提高使用舒适度。

2、本发明的第一目的是提供一种帷帽式可穿戴空气净化装置，采用以下方案：

3、包括：

4、帷帽主体，呈锥形壳体状结构，底端边沿连接有筒状的帷幔，帷幔和帷帽主体共同形成容纳净化气体的换气区域；

5、进气处理组件，包括多根沿帷幔内壁布置的管道，管道一端延伸至帷幔底端并作为入口端；

6、气体净化组件，连接于帷帽主体内壁，内部设有净化机构和动力泵，管道远离入口端的出口端接入净化机构，动力泵驱动经过净化机构的净化气体以环形气流输送至换气区域，环形气流围绕佩戴者头部分布。

7、进一步地，所述帷幔内壁沿环向上间隔布置有多根管道，管道沿帷幔母线布置，管道内安装有空气过滤纤维膜。

8、进一步地，所述管道入口端为双通路进气口，双通路进气口包括两个呈夹角布置的斜切口，两个斜切口之间设有隔板，一个斜切口朝向帷幔外侧、另一个斜切口朝向帷幔内侧，并分别连通管道。

9、进一步地，所述气体净化组件分为气体净化区和气体后处理区，气体净化区包括集束器、净化机构和动力泵，所有管道的出口端分别接入集束器，净化机构为低温等离子体净化机构，动力泵驱动集束器内的气流穿过低温等离子体净化机构进入气体后处理区。

10、进一步地，所述气体后处理区包括气体均流纯化机构和均流推进器，气体均流纯化机构内部形成腔体；均流推进器底部形成贴合佩戴者头部的半球体面，围绕半球体面安装有多个气流喷嘴，气流喷嘴通过位于均流推进器内的均流导管接入气体净化区。

11、进一步地，所述均流推进器内的均流导管与气流喷嘴一一对应连通；腔体内安装有温度调节元件和湿度调节元件。

12、进一步地，还包括混合电源系统，混合电源系统包括布置在帷帽主体外壁的太阳能电池和位于帷帽主体内侧的锂电池；帷幔和帷帽主体可拆卸连接。

13、进一步地，还包括连接于帷幔内侧的控制面板，控制面板连接动力泵，并能够与外部终端通信，控制面板包括触控显示屏和验证模块。

14、本发明的第二目的是提供一种如第一目的所述的帷帽式可穿戴空气净化装置的工作方法，包括：

15、连接帷幔和帷帽主体，使换气区域围绕穿戴者头部分布；

16、动力泵驱动帷幔内部或者环境空气从管道的入口端进入，空气沿管道输入气体净化组件内；

17、净化机构将输入的空气进行净化，动力泵驱动经过净化机构的净化气体以环形气流输送至换气区域，保持换气区域为正压，环形气流围绕佩戴者头部模拟自然状态下的气体分布。

18、进一步地，所述帷幔与帷帽主体可拆卸连接，设置控制面板连接动力泵，控制动力泵运行状态以调整净化状态。

19、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

20、(1)针对目前空气净化物品穿戴后气流不畅而导致使用舒适度差的问题，通过设置帷帽主体和帷幔组合结构来增大净化后空气覆盖范围，帷帽主体内气体净化组件输出的洁净空气绕穿戴者头部环绕分布，扩散至身前和身后，模拟自然环境下的空气分布状态，保持帷幔区域内正压并在帷幔底端边沿形成回风，促进气流流动，从而提高使用舒适度。

21、(2)双通路进气口处设有两个呈夹角布置的斜切口，朝向帷幔外侧的斜切进气口用于驱动帷幔外环境空气，给使用者提供外界净化后洁净空气；朝向帷幔内侧的斜切进气口用于驱动帷幔内部空气，消杀使用者呼出气，使气体达到一定比例的可循环状态。进气口处的内外进气比例可通过控制面板控制，为使用者提供自定义比例的处理后气体。

22、(3)混合电源系统设有双系统充电蓄电功能，包括普通锂电池充电蓄电功能和太阳能充电蓄电功能，日常使用时设置在帷帽表面的太阳能电池板会自动利用太阳能储存电量，使用者可自行选择用电模式，提高使用便捷性。

23、(4)利用低温等离子体可在次秒级消杀微生物、降解气态污染物等，净化空气效果显著，且耗时极短；本发明以空气源生成低温等离子体，成本低且无需额外的气源；等离子体处理空气流产生的副产物臭氧在次秒内会自行分解转化为氧气，与净化后空气流混合后为使用者提供新鲜洁净的气体环境。

24、(5)采用静音式动力泵作为驱动动力，利用前端进气处理器和均流推进器实现主动送风，代替传统口罩在嘴边被动呼吸过滤的方式，直接将洁净空气主动输送到至使用者面部周围，使使用者呼吸更加顺畅。

25、(6)在帷幔内部右侧下方设有触摸式控制面板，与使用者手部高度齐平，触摸式控制面板具有导航、指纹解锁、人脸识别、语音助手、温湿度调节等功能，使用者可根据自身使用需求选择功能模块，实现个性化使用，使用者可在佩戴装置后在控制面板上选择需要的功能和模式，也可在相关手机app上操控装置的运行方式，实现智能化使用。

26、(7)以帷帽主体结合帷幔，其在净化空气的同时又可以起到阻挡紫外线和代替雨衣雨伞的效果，具有更多的实际应用价值；采用的帷幔整体呈透明状态，使用者的面部表情可被直观看到，方便交流。

27、(8)帷幔和帷帽主体之间采用可拆卸连接，帷幔最外层可以装饰有各种样式的纱幔，可供使用者自行设计选择，兼具美观与实用；可根据使用者需求自行选择长度，包括短款(长度在肩部以上)、中长款(长度在腰部以上)、长款(长度在膝盖以上)，更加贴切实际需求。

技术特征：

1.一种帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，所述帷幔内壁沿环向上间隔布置多根管道，管道沿帷幔母线布置，管道内安装空气过滤纤维膜。

3.如权利要求2所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，所述管道入口端为双通路进气口，双通路进气口包括两个呈夹角布置的斜切口，两个斜切口之间设有隔板，一个斜切口朝向帷幔外侧、另一个斜切口朝向帷幔内侧，并分别连通管道。

4.如权利要求1所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，所述气体净化组件分为气体净化区和气体后处理区，气体净化区包括集束器、净化机构和动力泵，所有管道的出口端分别接入集束器，净化机构为低温等离子体净化机构，动力泵驱动集束器内的气流穿过低温等离子体净化机构进入气体后处理区。

5.如权利要求4所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，所述气体后处理区包括气体均流纯化机构和均流推进器，气体均流纯化机构内部形成腔体；均流推进器底部形成贴合佩戴者头部的半球体面，围绕半球体面安装有多个气流喷嘴，气流喷嘴通过位于均流推进器内的均流导管接入气体净化区。

6.如权利要求5所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，所述均流推进器内的均流导管与气流喷嘴一一对应连通；腔体内安装有温度调节元件和湿度调节元件。

7.如权利要求1所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，还包括混合电源系统，混合电源系统包括布置在帷帽主体外壁的太阳能电池和位于帷帽主体内侧的锂电池；帷幔和帷帽主体可拆卸连接。

8.如权利要求1所述的帷帽式可穿戴空气净化装置，其特征在于，还包括连接于帷幔内侧的控制面板，控制面板连接动力泵，并能够与外部终端通信，控制面板包括触控显示屏和验证模块。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述帷帽式可穿戴空气净化装置的工作方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的帷帽式可穿戴空气净化装置的工作方法，其特征在于，所述帷幔与帷帽主体可拆卸连接，设置控制面板连接动力泵，控制动力泵运行状态以调整净化状态。

技术总结本发明提供一种帷帽式可穿戴空气净化装置及方法，涉及空气净化处理领域，针对目前空气净化物品穿戴后气流不畅而导致使用舒适度差的问题，通过设置帷帽主体和帷幔组合结构来增大净化后空气覆盖范围，帷帽主体内气体净化组件输出的洁净空气绕穿戴者头部环绕分布，扩散至身前和身后，模拟自然环境下的空气分布状态，保持帷幔区域内正压并在帷幔底端边沿形成回风，促进气流流动，从而提高使用舒适度。技术研发人员：武艳,张淼,周雪冬,魏凤华,许益杭受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/2/6