可佩戴空气净化器的制作方法

本发明涉及一种可佩戴空气净化器，具体地，涉及一种安装在头帽内的可佩戴空气净化器。

背景技术：

1、空气污染是日益严重的问题，各种空气污染物对人类健康有已知或可疑的有害影响。空气污染可能造成的不利影响取决于污染物的类型和浓度以及暴露在污染空气中的时间长短。例如，高空气污染水平会导致心血管和呼吸系统疾病加重等直接健康问题，而长期暴露在污染的空气中会对健康产生永久性影响，如肺活量下降和肺功能下降，以及哮喘、支气管炎、肺气肿等疾病的发展，甚至可能导致癌症。

2、暴露在空气污染中对经常长时间暴露在汽车尾气中的骑车人来说尤其令人担忧。

3、在空气污染水平特别高的地方，许多人已经认识到尽量减少接触这些污染物的好处，因此开始戴口罩，目的是在空气到达口部和鼻部之前至少过滤掉一部分污染物。

4、已经进行了各种尝试来开发可由用户佩戴但不需要覆盖佩戴者的口部和鼻部的空气净化器。例如，可佩戴空气净化器有多种设计，可佩戴在佩戴者的颈部周围，并将过滤后的空气引导到佩戴者的面部。

5、对于任何可佩戴空气净化器，尽可能靠近用户的口部和/或鼻部定位是有利的，以增加过滤后的空气到达用户而不被污染的机会(例如，通过与未过滤的空气混合)。然而，这可能导致净化器至少部分地阻挡佩戴者对下方地面的视野。这对于骑车人来说尤其成问题，因为畅通无阻的视野对于确保道路安全至关重要。

6、因此，对于这种可佩戴空气净化器，重要的是向佩戴者提供未受污染的空气，同时不妨碍用户观察周围环境。

技术实现思路

1、总体上，本技术涉及一种可佩戴空气净化器，包括：包括过滤器的空气净化器组件；用于接收来自空气净化器组件的过滤后的气流的至少一个导管，连接到至少一个导管的出口组件，出口组件包括出口主体，出口主体限定用于从至少一个导管排出过滤后的气流的空气出口；以及头帽，其配置为支撑出口组件，使得在使用中，空气出口位于用户的口部附近。

2、在第一方面，出口主体包括至少一个流动表面，流动表面横向延伸跨过空气出口的至少一部分，并从在使用中远离用户面部的下上游边缘(lower upstream edge)向内朝向在使用中靠近用户面部的上下游边缘(upper downstream edge)延伸。

3、根据第一方面的可佩戴空气净化器可能是有益的，主要是因为至少一个流动表面配置成将空气向上引导朝向用户的口部和鼻部，从而允许出口主体定位在用户的视线之外。

4、特别地，由至少一个流动表面引导的气流的向上轨迹允许出口组件定位在用户面部的下方(即，在垂直方向上比不包括至少一个流动表面的相应出口组件低得多的位置)。通过将出口组件定位得更低，出口组件由此从用户的视线中移开，从而增强用户的可视性。

5、现在将阐述第一方面的可选特征。这些可单独应用或与任何方面组合应用。

6、平面(例如流动平面)可以限定在下上游边缘和上下游边缘之间。使用时，流动平面可以相对于用户的光学水平面成一定角度。流动平面可以与用户的水平光学平面成至少30°至高达60°的角度从下上游边缘延伸到上下游边缘。流动平面可以与用户的水平光学平面成大约45°角度布置。

7、流动表面可以包括曲面部分。曲面部分可以配置为平稳地将气流引导朝向用户的面部，从而减少气流中的湍流。弯曲的流动表面可以延伸跨过整个流动表面，即从下上游边缘延伸到上下游边缘。

8、流动表面可以包括基本平面的表面部分。在示例性布置中，平面的表面部分可以延伸穿过整个流动表面，即从下上游边缘延伸到上下游边缘。

9、曲面部分可以包括基本恒定的曲率半径。弯曲的流动表面可以配置为从下上游边缘到上下游边缘具有基本恒定的曲率。

10、流动表面可以包括朝向上下游边缘减小的曲率半径。流动表面可以包括朝向下上游边缘的基本平面的流动表面。流动表面可以从基本平面的流动表面过渡到朝向上下游边缘的弯曲流动表面。流动表面可以包括弯曲的流动表面，其在下上游边缘和上下游边缘之间延伸，其中曲率朝向上下游边缘增加。

11、出口组件可以包括至少一个空气叶片，空气叶片横向延伸跨过空气出口的至少一部分。至少一个流动表面可以设置在至少一个空气叶片上。

12、至少一个空气叶片可以包括上流动表面。至少一个空气叶片可以包括下流动表面。上流动表面可以限定至少一个空气叶片的凹形上表面。下流动表面可以限定至少一个空气叶片的凸形下表面。

13、出口组件可以包括多个空气叶片，空气叶片横向延伸跨过空气出口的至少一部分。在使用中，多个空气叶片可以在穿过空气出口的基本垂直方向上间隔开。至少一个流动表面可以设置在多个空气叶片的每个上。

14、在包括多个空气叶片的示例性布置中，至少一个流动表面可以包括设置在多个空气叶片中的每个上的曲面部分。多个曲面部分中的每个可以彼此一致(例如，配置为具有基本相同的曲率半径和取向)。多个空气叶片中的每个可以包括两个弯曲的流动表面(例如上凹形流动表面和下凸形流动表面)。

15、在包括多个空气叶片的替代示例性布置中，至少一个流动表面可以包括设置在多个空气叶片中的每个上的平面表面部分。多个空气叶片中的每个都可以包括两个弯曲的流动表面(例如上流动表面和下流动表面)。

16、可以认为，在任一上述布置中，多个空气叶片中的每个包括单个流动表面，该流动表面至少部分地延伸跨过空气叶片的上表面和下表面。替代地，多个空气叶片中的每个可以被认为包括第一流动表面和第二流动表面，它们例如布置在每个空气叶片的相应上表面和下表面上。

17、至少一个空气叶片可以包括可变形材料。例如，可变形材料可配置为使得在使用中与佩戴者的面部意外接触的情况下(例如，由碰撞引起)佩戴者感到舒适。可变形材料可以包括硅树脂或橡胶。

18、至少一个空气叶片可以包括刚性材料，刚性材料至少部分地用可变形材料包覆成型。如果用户的面部与至少一个空气叶片接触，可变形材料可以吸收冲击能量，从而降低用户受伤的风险，同时刚性材料确保空气叶片保持其形状，因此可以继续引导空气。刚性材料可以包括工程塑料，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯或聚丙烯。应当理解，刚性材料可以包括多种工程塑料中的至少一种，而不脱离本发明的范围。

19、在第二方面，出口组件包括在使用时靠近用户口部的上边缘和使用时远离用户口部的下边缘之间延伸的最上表面，其中最上表面在上边缘和下边缘之间以与用户的水平光学平面成一定角度向下延伸。

20、根据第二方面的可佩戴空气净化器可能是有益的，主要是因为最上表面配置为通过移除或减少来自用户视线的障碍物来增加用户的可见度。在使用中，可佩戴空气净化器可佩戴在用户面部上或周围，使得空气出口位于用户口部附近。

21、出口组件配置为使得其成角度的最上表面向下延伸并远离用户的面部，与用户的水平光学平面成一角度。这具有将出口组件从用户的视线中移除的效果，这增加了他们的可见性。

22、此外，由于成角度的最上表面有利地配置为增加用户的视野，因此出口组件可以相对于用户的面部布置在更高的位置(例如，基本上与用户的口部和/或鼻部成一直线)。这就减小了空气出口和用户的口部和/或鼻部之间的距离，从而通过减少过滤后的空气的污染(即被未过滤空气)来提高呼吸装置的功效。

23、现在将阐述第二方面的可选特征。这些可单独应用或与任何方面组合应用。

24、出口组件的最上表面可以与用户的水平光学平面成至少30°至高达60°的角度从上边缘延伸至下边缘。最上表面可以与用户的水平光学平面成大约45°角从上边缘延伸到下边缘。

25、应当理解，当用户佩戴头盔时，水平光学平面可以对应于用户的水平视线。水平光学平面可以基本平行于由欧洲标准en 1078定义的水平基本平面。因此，最上表面设置成符合欧洲标准en 1078，因为它与水平基本平面成一定角度，以便不妨碍佩戴者的周边视觉。

26、最上表面可以限定基本平面表面(例如平面的或平坦表面)。因此，最上表面可以相对于用户的水平光学平面以基本恒定的角度延伸。

27、应理解的是，第一和第二方面的任何上述特征可以与任何其他方面相结合。现在将阐述第一和/或第二方面的其他可选特征。这些可单独应用或与任何方面组合应用。

28、可佩戴空气净化器的至少一个部件可以机械附接或联接到头帽。替代地，可佩戴空气净化器的至少一个部件可以容纳在头帽内(即，在头帽的壳体内)。

29、可佩戴空气净化器可以由头帽支撑。可佩戴空气净化器的至少一个或每个部件可以直接连接到头帽，例如其间没有插入部件，或者可以间接连接到头帽，例如其间有一个或多个插入部件。

30、出口组件可以由头帽支撑，使得当佩戴者佩戴头帽时，出口组件在佩戴者的面部前方延伸。具体地，出口组件可以配置为在佩戴者的口部和/或下鼻区前方延伸，而不接触佩戴者的面部。

31、头帽可以包括头顶部分，用于在使用中覆盖用户头部的至少一部分头顶。特别地，在使用中，头顶部分可以配置为保护用户头部的上部(例如，头顶)。

32、导管通常可以从头帽的后部延伸到前部。例如，导管可以沿着头帽的一侧延伸。在包括多个导管的布置中，第一导管可以沿着头帽的第一侧延伸，第二导管可以沿着头帽的第二侧延伸。例如，第一和第二导管可以大致沿着头帽的相对侧延伸。

33、导管可以是大致弧形的，从而可以在其第一端和第二端之间至少部分地限定空隙。当使用头帽时，佩戴者的头部可以接收在空隙中。根据这种示例性布置，空气出口可以形成在出口组件的面向佩戴者的一侧中，例如形成在出口组件的向内朝向至少部分地限定在导管的第一和第二端之间的空隙的壁中。

34、如上所述，出口组件可以布置在用户的口部和/或下鼻区附近，例如朝向头帽的前部。空气净化器组件可以朝向头帽的后部(例如在头帽的后面)布置，使得空气净化器组件在使用时位于用户头部的背面附近。

35、出口组件可包括横向出口壳体，横向出口壳体在使用中可以沿横向方向延伸跨过用户的面部，例如沿从用户面部一侧到另一侧的方向延伸。横向出口壳体可以至少部分地包围出口主体。横向出口壳体可以限定出口主体的保护盖。在包括出口组件的最上表面的示例性布置中，最上表面可以设置在横向出口壳体上。

36、横向出口壳体可以配置为使得在使用中，当头帽位于佩戴者的头部时，横向出口壳体可在佩戴者的面部前方延伸，例如使得空气出口临近佩戴者的口部和/或下鼻区。

37、横向出口壳体可以配置为使得在使用中，横向出口壳体在佩戴者的面部前方延伸而不接触佩戴者的面部。这可以为佩戴者提供增加舒适度的布置，例如相对于横向出口壳体在使用中接触佩戴者面部的布置。横向出口壳体通常可以是细长且弧形的形式。空气出口可以沿着横向出口壳体基本居中地定位。

38、横向出口壳体可以通过至少一个导管壳体连接到头顶部分。导管壳体可以至少部分地包围至少一个导管的至少一部分。例如，至少一个导管的一部分可以整体形成在导管壳体内。使用时，导管壳体的至少一部分可以在基本垂直的方向上，即在从用户面部的下部到上部的方向上，在头帽的头顶部分和横向出口壳体之间延伸。导管的至少一部分可以布置在头帽的头顶部分内。布置在头顶部分内的导管的那部分可限定空气净化器组件和包围在导管壳体内的导管的那部分之间的流体连接。

39、头帽可以包括面甲。面甲可以在使用时面甲位于用户眼前的展开位置和面甲至少部分隐藏在用户视野之外的收纳位置之间移动。因此，面甲可以收纳在头盔的面甲壳体内。面甲可以包括弯曲的内表面和外表面(即在使用中分别靠近和远离用户面部的表面)。

40、在包括出口组件的最上表面的示例性布置中，面甲可以配置为在其最下边缘接触最上表面。出口组件的最上表面可以包括脊部，脊部配置为抵靠面甲的在使用时靠近用户面部的表面。脊部可以朝向最上表面的上边缘布置。

41、面甲可以包括设置在面甲的最下边缘的凸片部分。凸片部分可以基本上是平面的，以便符合出口组件的最上表面的轮廓。

42、平面的凸片部分可以从面甲的在使用时远离用户面部的表面突出。在使用中，面甲的远端表面可以设置成背离用户。平面的凸片部分可以在基本平行于出口组件的最上表面的方向上延伸。以这种方式，平面的凸片部分可以向下延伸，远离用户的面部，并与用户的水平光学平面成一定角度。平面的凸片部分可以紧密地遵循出口组件的最上表面的轮廓。

43、平面的凸片部分可以延伸超过出口组件的最上表面，以暴露其下侧的一部分。使用时，用户可以在平面的凸片部分的下侧施加压力，以将面甲远离出口组件的最上表面提起。平面的凸片部分可以设置在面甲的最下边缘的中心位置。平面的凸片部分可配置为仅覆盖出口组件的最上表面的一小部分(即，平面的凸片部分不沿着出口组件的最上表面在横向方向上延伸)，以便减少对用户视线的阻碍。

44、在面甲可缩回和/或可收起的示例性布置中，平面的凸片部分可以允许用户将面甲从展开位置移动到收纳位置，和/或反之亦然。当面甲布置在其展开位置时，凸片部分配置为遵循出口组件的最上表面的轮廓，从而防止凸片部分遮挡用户的视线。

45、在示例性布置中，导管可以从布置成与空气净化器组件流体连通的第一端(例如上游端)延伸到与出口组件流体连通的第二端(例如下游端)。例如，导管可包括入口孔，入口孔配置为接收来自空气净化器组件的出口孔的过滤后的气流。导管可以包括出口孔，出口孔配置为将过滤后的气流输送到出口组件的入口孔。以此方式，导管可以配置为在使用中将所接收的过滤后的气流输送到出口主体的空气出口。

46、导管可以包括大致管状的主体，主体至少部分地限定了从入口孔到出口主体的空气出口的流动通道。导管和出口主体的组合可以限定从空气净化器组件到空气出口的流动通道。

47、可佩戴空气净化器可以包括多个导管。例如，可佩戴空气净化器可以包括第一导管和第二导管。第一导管可以限定沿头帽的一侧布置的第一气流，第二导管可限定沿头帽的第二侧布置的第二气流。因此，第一和第二导管可以各自包括分别流体联接到空气净化器和出口组件的第一和第二端。

48、过滤后的气流可以被分成第一和第二导管以限定单独的过滤后的气流。因此，空气净化器组件可以配置为向多个导管提供过滤后的气流。

49、出口组件可以布置成从多个导管排出过滤后的气流。例如，第一导管和第二导管可以会聚在出口组件处，使得第一气流和第二气流可以从出口组件排出。出口主体可以包括用于将空气出口分成第一和第二空气出口部分的分隔器。这可能是有益的，因为与例如第一和第二过滤后的气流可能碰撞的布置相比，这可以提供通过空气出口的更稳定的气流。

50、出口主体可以包括覆盖空气出口的网孔。网孔可以形成出口主体的一部分。网孔可以由基本上延伸跨过空气出口的片中的多个穿孔形成。替代地，网孔可以包括编织塑料网，编织塑料网包覆成型到形成出口主体一部分的框架中。与模制塑料布置相比，这种布置可以提供更小的孔径(即产生更细的网孔)。

51、空气净化器组件可以包括用于产生穿过过滤器的气流的气流发生器。例如，气流发生器可以被启动以将环境空气吸入空气净化器组件，穿过过滤器，并将过滤后的气流排入导管。气流发生器可以包括叶轮和配置为驱动叶轮的电动机。气流发生器还可以包括电源，例如电池，其配置为给电动机供电。

52、空气净化器组件可以包括多个气流发生器，例如用于产生被引导通过第一过滤器并进入第一导管的第一气流的第一气流发生器，以及用于产生被引导通过第二过滤器并进入第二导管的第二气流的第二气流发生器。

53、在某些示例性布置中，空气净化器组件可以包括单个气流发生器，并可以配置为将过滤后的气流分入第一和第二导管以限定相应的第一和第二过滤后的气流。

54、包括第一气流发生器和第二气流发生器的空气净化器组件，相对于设计成提供相同总气流的单个气流发生器，可以使用尺寸较小的气流发生器。此外，较小的气流发生器可能更容易包装。

55、空气净化器组件可以封装在头帽的空气净化器组件壳体内。头帽可以包括容纳空气净化器组件壳体的偏心细长后部。这种细长的后部可以配置为改善头帽的空气动力学性能，同时还为空气净化器组件提供存储空间。

56、空气净化器组件可以包括第一和第二空气净化器组件壳体，气流发生器和过滤器(即第一气流发生器和第一过滤器)位于第一空气净化器组件壳体内，第二气流发生器和第二过滤器位于第二空气净化器组件壳体内。

57、在空气净化器组件可佩戴在用户头部的布置中，第一和第二空气净化器组件壳体可以朝向头戴式空气净化器的后部定位。第一和第二空气净化器组件壳体可以位于头戴式空气净化器的相对侧，例如位于头帽的相对侧。这可以提供重量平衡的布置，这可以在使用中为佩戴者提供舒适性。

58、空气净化器组件壳体(例如，第一和第二空气净化器组件壳体中的至少一个或每个)可以包括一个或多个中空隔室，其配置为容纳空气净化器组件的部件。例如，空气净化器组件壳体可以包括配置为容纳过滤器的过滤器隔室。空气净化器组件壳体可以包括气流发生器隔室，气流发生器隔室配置为容纳气流发生器。过滤器可以通过护罩或盖保持在空气净化器组件壳体内的适当位置。过滤器盖可以是可拆卸的，以允许定期更换过滤器。

59、空气净化器组件壳体可以设有至少一个环境空气入口和至少一个过滤空气出口，环境空气入口配置为接收来自空气净化器组件外部的环境空气，过滤空气出口布置成将过滤后的空气输送到导管。因此，过滤器可设置在环境空气入口和过滤空气出口之间，以对通过空气净化器组件吸入并输送到导管的环境空气进行过滤。

60、空气净化器组件壳体可以包括用于在其中接收至少一个电池的电池隔室。至少一个电池可以从电池隔室中取出，或者可以在正常使用期间保留在电池隔室内。在至少一个电池是可更换的并且旨在从电池隔室中移除的实施例中，电池隔室可以例如包括可释放的门或盖，以允许进入电池隔室的内部。

61、在至少一个电池是可充电的并且在正常使用中旨在保持在电池隔室内的情况下，电池隔室可以包括至少一个充电端口以使得能够对至少一个电池进行充电。应当理解，至少一个充电端口可以位于头帽上的其他合适位置，以允许方便地对至少一个电池充电。

62、过滤器可以包括一个或多个过滤器元件。过滤器可以包括一种材料，该材料被选择成在使用时为佩戴者提供所需程度的空气过滤。在包括多个过滤器元件的示例性布置中，过滤器元件可以由不同的材料形成，这些材料配置为从环境空气中过滤不同的污染物。例如，过滤器可以包括由孔隙率逐渐变小的材料形成的多个过滤器元件，以从环境空气中去除逐渐变小的颗粒。

63、头帽可以包括头盔。头盔可以配置为在与包括体育、运动、建筑、采矿、军事防御等多个行业相关的各种活动中使用，以降低用户头部和大脑受损的风险。

64、根据示例性布置，头盔可以配置为符合与用于踏板骑车者以及滑板和旱冰鞋用户的头盔相关的欧洲标准en 1078。

65、头盔可以配置为限制硬物或尖锐物直接接触用户的头部，从而防止或减少对用户的接触伤害。例如，头盔可以包括由弹性材料形成的外壳。此外，头盔可以配置为吸收、分配或以其他方式管理冲击能量，从而可以防止或限制非接触伤害，例如由用户头部的直线或旋转加速度引起的脑损伤。例如，头盔可以包括一层能量吸收材料，例如膨胀聚苯乙烯。

66、头盔可以包括绑带组件，绑带组件在用户的下巴下方成环，以将头盔保持在用户头部的适当位置。头盔还具有位于头盔后部的可调节机构，以紧固在用户头部的周围。两者的结合使头盔能够保持在佩戴者的头部。

67、总之，第一和第二方面中的每一个的特征都有利地配置为从用户的视线中移除潜在的障碍物。这可以降低用户被他们前方和/或脚下地面上的障碍物绊倒的风险。当用户快速移动并因此有更少的时间来识别前方地面上的障碍物时(例如跑步、骑自行车、滑冰等)，这一点尤其重要。通过这种方式，空气净化器增强了用户观察和避开这些障碍物的能力，从而提高了他们的安全性和舒适性。

68、应当理解，本公开的第一和第二方面的任何一个特征可以与任一方面的任何其他特征结合和/或组合。此外，任何可选特征可以与第一和/或第二方面的任何一个特征相结合。