本发明公开了一种智能呼吸过滤装置，属于医疗防护设备技术领域。该一种智能呼吸过滤装置包括：面罩，紧贴使用者脸部，面罩设有进气口和排气口；空气净化机构，与面罩的进气口连通；排气机构，包括阀座、环形压力传感器、阀芯、阀塞、通气管和阀盖，阀座连接于面罩排气口处，阀座设有台阶通孔，阀芯设有锥形孔，通气管设有异形孔，异形孔与阀塞侧壁之间留有间隙，异形孔内还设有弹簧；控制器，内预设压力值，当实时压力值高于预设压力值时。本发明的一种智能呼吸过滤装置，不仅能够为使用者提供洁净的空气，还能通过主动供气，保证面罩内外气压一致，从而让使用者在吸气时不会感到费力，从而保证使用者呼吸顺畅。
面罩(101)，紧贴使用者脸部，所述面罩(101)设有进气口和排气口；
排气机构，包括阀座(102)、环形压力传感器(103)、阀芯(104)、阀塞(105)、通气管(106)和阀盖(107)，所述阀座(102)连接于面罩(101)排气口处，阀座(102)设有台阶通孔(108)，所述台阶通孔(108)的小孔端与面罩(101)的排气口连通，所述环形压力传感器(103)一端连接于台阶通孔(108)内的台阶面上，环形压力传感器(103)用于实时检测阀芯(104)所施加的压力，所述阀芯(104)外壁与台阶通孔(108)的大孔端滑动连接，阀芯(104)一端与环形压力传感器(103)另一端紧密接触，所述阀芯(104)设有锥形孔(109)，所述锥形孔(109)与所述台阶通孔(108)连通，所述阀塞(105)一端与锥形孔(109)的侧壁密封连接，所述通气管(106)一端与阀座(102)固连，通气管(106)设有异形孔(110)，阀塞(105)侧壁与异形孔(110)滑动连接，异形孔(110)与阀塞(105)侧壁之间留有间隙，异形孔(110)与锥形孔(109)连通，阀盖(107)与通气管(106)另一端固连，阀盖(107)设有通气孔(111)，所述通气孔(111)与异形孔(110)连通，异形孔(110)内还设有弹簧(112)，所述弹簧(112)一端抵接在阀盖(107)内壁，弹簧(112)另一端抵接在阀塞(105)远离锥形孔(109)一端；
控制器，与所述空气净化机构和环形压力传感器(103)均电连接，控制器内预设压力值，控制器收集环形压力传感器(103)所检测的实时压力值信号，并将实时压力值与与预设压力值信号做对比，当实时压力值高于预设压力值时，控制器控制空气净化机构供气，所述控制器电连接有电源装置。
2.如权利要求1所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述阀芯(104)与环形压力传感器(103)之间还设有密封橡胶圈(2)，所述密封橡胶圈(2)的外侧壁与阀座(102)的大孔端内壁密封连接，所述密封橡胶圈(2)的一端与环形压力传感器(103)紧密接触，密封橡胶圈(2)的另一端与阀芯(104)紧密接触。
3.如权利要求2所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述阀芯(104)与密封橡胶圈(2)紧密接触一端设有多圈环形齿(3)，每圈环形齿(3)均与密封橡胶圈(2)端面紧密接触。
4.如权利要求1所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述阀盖(107)设有内螺纹，所述通气管(106)外壁设有与内螺纹相配合的外螺纹，所述内螺纹与外螺纹螺纹连接。
5.如权利要求1所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述空气净化机构包括气泵(401)、过滤器(402)和气囊(403)，所述气泵(401)进气端与大气连通，气泵(401)的排气端与所述过滤器(402)连通，过滤器(402)与所述气囊(403)的进气端连通，气囊(403)的排气端连通有电磁节流阀(404)，所述电磁节流阀(404)与所述面罩(101)的进气口连通，气泵(401)和电磁节流阀(404)均与所述控制器电连接。
6.如权利要求5所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，还包括壳体(5)，所述气泵(401)、过滤器(402)、气囊(403)、电磁节流阀(404)、控制器和电源装置均设于壳体(5)内。
7.如权利要求6所述的一种智能呼吸过滤装置，其特征在于，所述壳体(5)还连接有腰带。
一种智能呼吸过滤装置
技术领域
[0001] 本发明涉及医疗防护设备技术领域，具体涉及一种智能呼吸过滤装置。
背景技术
[0002] 现今，人们越来越关注环境污染问题，我国的许多大中型城市，空气污染问题非常严峻，雾霾的天气的占比逐年上升。因此，人们在日常出行时，经常佩戴口罩对空气进行过滤，从而确保吸入的空气洁净。
[0003] 现有的呼吸过滤装置，在使用者进行吸气时导致口罩内部气体量减少时，不能及时主动向口罩内部供气，会让使用者在吸气时感到费力，从而导致使用者呼吸不畅。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种智能呼吸过滤装置，不仅能够为使用者提供洁净的空气，还能通过主动供气，保证面罩内外气压一致，从而让使用者在吸气时不会感到费力，从而保证使用者呼吸顺畅。
[0005] 本发明提供了一种智能呼吸过滤装置，包括：
[0006] 面罩，紧贴使用者脸部，所述面罩设有进气口和排气口；
[0007] 空气净化机构，与所述面罩的进气口连通；
[0008] 排气机构，包括阀座、环形压力传感器、阀芯、阀塞、通气管和阀盖，所述阀座连接于面罩排气口处，阀座设有台阶通孔，所述台阶通孔的小孔端与面罩的排气口连通，所述环形压力传感器一端连接于台阶通孔内的台阶面上，环形压力传感器用于实时检测阀芯所施加的压力，所述阀芯外壁与台阶通孔的大孔端滑动连接，阀芯一端与环形压力传感器另一端紧密接触，所述阀芯设有锥形孔，所述锥形孔与所述台阶通孔连通，所述阀塞一端与锥形孔的侧壁密封连接，所述通气管一端与阀座固连，通气管设有异形孔，阀塞侧壁与异形孔滑动连接，异形孔与阀塞侧壁之间留有间隙，异形孔与锥形孔连通，阀盖与通气管另一端固连，阀盖设有通气孔，所述通气孔与异形孔连通，异形孔内还设有弹簧，所述弹簧一端抵接在阀盖内壁，弹簧另一端抵接在阀塞远离锥形孔一端；
[0009] 控制器，与所述空气净化机构和环形压力传感器均电连接，控制器内预设压力值，控制器收集环形压力传感器所检测的实时压力值信号，并将实时压力值与与预设压力值信号做对比，当实时压力值高于预设压力值时，控制器控制空气净化机构供气，所述控制器电连接有电源装置。
[0010] 较佳地，所述阀芯与环形压力传感器之间还设有密封橡胶圈，所述密封橡胶圈的外侧壁与阀座的大孔端内壁密封连接，所述密封橡胶圈的一端与环形压力传感器紧密接触，密封橡胶圈的另一端与阀芯紧密接触。
[0011] 较佳地，所述阀芯与密封橡胶圈紧密接触一端设有多圈环形齿，每圈环形齿均与密封橡胶圈端面紧密接触。
[0012] 较佳地，所述阀盖设有内螺纹，所述通气管外壁设有与内螺纹相配合的外螺纹，所述内螺纹与外螺纹螺纹连接。
[0013] 较佳地，所述空气净化机构包括气泵、过滤器和气囊，所述气泵进气端与大气连通，气泵的排气端与所述过滤器连通，过滤器与所述气囊的进气端连通，气囊的排气端连通有电磁节流阀，所述电磁节流阀与所述面罩的进气口连通，气泵和电磁节流阀均与所述控制器电连接。
[0014] 较佳地，还包括壳体，所述气泵、过滤器、气囊、电磁节流阀、控制器和电源装置均设于壳体内。
[0015] 较佳地，所述壳体还连接有腰带。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种智能呼吸过滤装置，不仅能够为使用者提供洁净的空气，还能通过主动供气，保证面罩内外气压一致，从而让使用者在吸气时不会感到费力，从而保证使用者呼吸顺畅。通过在阀芯与环形压力传感器之间设置密封橡胶圈，通过密封橡胶圈与阀座的大孔端内壁密封连接以及阀芯紧密接触，从而防止未经净化的气体从阀芯与阀座的大孔端内壁的缝隙内泄漏进面罩内。由于密封橡胶圈设于阀芯和环形压力传感器之间，因此保证阀芯施加于环形压力传感器上的力度均匀，从而提升环形压力传感器检测的准确性。通过设置多圈环形齿，增大了阀芯与密封橡胶圈的接触面积，从而增加了排气机构的气密性，能够有效防止排气机构漏气。通过旋拧阀盖，从而调节弹簧对阀塞施加的弹性力，防止由于弹簧弹性力不足导致阀塞与阀芯的锥形孔的密封性不足，导致排气机构泄漏。通过设置气泵、过滤器和气囊能够对空气进行有效过滤净化，并在需要进行供气时，及时对面罩内进行供气。通过设置壳体，并将气泵、过滤器、气囊、电磁节流阀、控制器和电源装置均设于壳体内，从而提升装置的整体性，方便使用者携带。通过设置腰带，利用腰带将壳体连接在使用者腰部，从而方便使用者携带和使用。
附图说明
[0017] 图1为本发明面罩的结构示意图；
[0018] 图2为本发明面罩的主视图；
[0019] 图3为本发明A‑A面的断面图；
[0020] 图4为本发明环形齿处的局部放大图；
[0021] 图5为本发明净化机构的结构示意图。
[0022] 附图标记说明：
[0023] 101.面罩，102.阀座，103.环形压力传感器，104.阀芯，105.阀塞，106.通气管，107.阀盖，108.台阶通孔，109.锥形孔，110.异形孔，111.通气孔，112.弹簧，2.密封橡胶圈，
3.环形齿，401.气泵，402.过滤器，403.气囊，404.电磁节流阀，5.壳体。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图1‑5，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025] 实施例1：
[0026] 如图1‑3所示，本发明提供的一种智能呼吸过滤装置，包括：面罩101、空气净化机构、排气机构和控制器，面罩101紧贴使用者脸部，所述面罩101设有进气口和排气口；空气净化机构与所述面罩101的进气口连通；排气机构包括阀座102、环形压力传感器103、阀芯104、阀塞105、通气管106和阀盖107，所述阀座102连接于面罩101排气口处，阀座102设有台阶通孔108，所述台阶通孔108的小孔端与面罩101的排气口连通，所述环形压力传感器103一端连接于台阶通孔108内的台阶面上，环形压力传感器103用于实时检测阀芯104所施加的压力，所述阀芯104外壁与台阶通孔108的大孔端滑动连接，阀芯104一端与环形压力传感器103另一端紧密接触，所述阀芯104设有锥形孔109，所述锥形孔109与所述台阶通孔108连通，所述阀塞105一端与锥形孔109的侧壁密封连接，所述通气管106一端与阀座102固连，通气管106设有异形孔110，阀塞105侧壁与异形孔110滑动连接，异形孔110与阀塞105侧壁之间留有间隙，异形孔110与锥形孔109连通，阀盖107与通气管106另一端固连，阀盖107设有通气孔111，所述通气孔111与异形孔110连通，异形孔110内还设有弹簧112，所述弹簧112一端抵接在阀盖107内壁，弹簧112另一端抵接在阀塞105远离锥形孔109一端；控制器与所述空气净化机构和环形压力传感器103均电连接，控制器内预设压力值，控制器收集环形压力传感器103所检测的实时压力值信号，并将实时压力值与与预设压力值信号做对比，当实时压力值高于预设压力值时，控制器控制空气净化机构供气，所述控制器电连接有电源装置。
[0027] 现简述实施例1的工作原理：
[0028] 使用者戴上面罩101后，使用者而口鼻部被面罩101包裹，当使用者排气时：面罩101内气压增大，气体通过面罩101的排气口进入阀座102的台阶孔内，气压推动阀塞105在通气管106的异形孔110内向远离阀芯104的方向运动，弹簧112处于压缩状态，阀塞105与阀芯104的锥形孔109脱离接触，气体通过锥形孔109以及异形孔110与阀塞105的间隙后由阀盖107的通气孔111排出面罩101；当使用者吸气时：面罩101内气压减小，弹簧112回复，弹簧
112的弹性力推动阀塞105挤压锥形孔109，阀塞105与锥形孔109紧密接触，从而保证面罩
101的气密性，气压继续减小时，气压推动阀塞105向靠近阀芯104方向运动，阀塞105推动阀芯104向环形压力传感器103方向运动，阀芯104挤压环形压力传感器103，环形压力传感器
103用于实时检测阀芯104所施加的压力，控制器收集环形压力传感器103所检测的实时压力值信号，并将实时压力值与与预设压力值信号做对比，控制器内预设压力值为当面罩101内外气压差为零时环形压力传感器103所受压力，当实时压力值高于预设压力值时，控制器控制空气净化机构供气，控制器向面罩101内通入洁净的空气，空气通入面罩101内，面罩
101内的气压回复，当面罩101内外气压一致时，既压力传感器所检测的实时压力与预设压力相等时，控制器控制空气净化机构停止供气，从而保证使用者在进行吸气时，面罩101内的气压与外界气压保持一致。
[0029] 本发明的一种智能呼吸过滤装置，不仅能够为使用者提供洁净的空气，还能通过主动供气，保证面罩101内外气压一致，从而让使用者在吸气时不会感到费力，从而保证使用者呼吸顺畅。
[0030] 实施例2：
[0031] 在实施例1的基础上，为了增加排气机构的气密性以及提升环形压力传感器103检测的准确性。
[0032] 如图1和4所示，其中，所述阀芯104与环形压力传感器103之间还设有密封橡胶圈2，所述密封橡胶圈2的外侧壁与阀座102的大孔端内壁密封连接，所述密封橡胶圈2的一端与环形压力传感器103紧密接触，密封橡胶圈2的另一端与阀芯104紧密接触。
[0033] 通过在阀芯104与环形压力传感器103之间设置密封橡胶圈2，在使用者吸气时，开始时，在气压的作用下，阀芯104挤压密封橡胶圈2，通过密封橡胶圈2与阀座102的大孔端内壁密封连接以及阀芯104紧密接触，从而防止未经净化的气体从阀芯104与阀座102的大孔端内壁的缝隙内泄漏进面罩101内。更进一步，由于密封橡胶圈2设于阀芯104和环形压力传感器103之间，阀芯104通过密封橡胶圈2间接挤压环形压力传感器103，因此保证阀芯104施加于环形压力传感器103上的力度均匀，从而提升环形压力传感器103检测的准确性。
[0034] 实施例3：
[0035] 在实施例2的基础上，为了进一步增加排气机构的气密性，防止排气机构漏气。
[0036] 如图1和4所示，其中，所述阀芯104与密封橡胶圈2紧密接触一端设有多圈环形齿3，每圈环形齿3均与密封橡胶圈2端面紧密接触。
[0037] 当使用者吸气时，开始时，在气压的作用下，阀芯104挤压密封橡胶圈2，阀芯104端面的多圈环形齿3嵌入密封橡胶圈2内。通过设置多圈环形齿3，增大了阀芯104与密封橡胶圈2的接触面积，从而增加了排气机构的气密性，能够有效防止排气机构漏气。
[0038] 实施例4：
[0039] 在实施例1的基础上，为了能够调节弹簧112对阀塞105施加的弹性力，防止由于弹簧112弹性力不足导致阀塞105与阀芯104的锥形孔109的密封性不足，导致排气机构泄漏。
[0040] 如图1所示，其中，所述阀盖107设有内螺纹，所述通气管106外壁设有与内螺纹相配合的外螺纹，所述内螺纹与外螺纹螺纹连接。
[0041] 通过旋拧阀盖107，在螺纹的作用下，阀盖107与阀塞105之间距离发生改变，从而改变弹簧112的预压缩量，从而调节弹簧112对阀塞105施加的弹性力，防止由于弹簧112弹性力不足导致阀塞105与阀芯104的锥形孔109的密封性不足，导致排气机构泄漏。
[0042] 实施例5：
[0043] 在实施例1的基础上，为了对空气进行有效过滤净化，并在需要进行供气时，及时对面罩101内进行供气。
[0044] 如图5所示，其中，所述空气净化机构包括气泵401、过滤器402和气囊403，所述气泵401进气端与大气连通，气泵401的排气端与所述过滤器402连通，过滤器402与所述气囊403的进气端连通，气囊403的排气端连通有电磁节流阀404，所述电磁节流阀404与所述面罩101的进气口连通，气泵401和电磁节流阀404均与所述控制器电连接。
[0045] 气泵401进行抽气，气体经过滤器402过滤后进入气囊403内储存，通过控制器控制电磁节流阀404动作，进而控制向面罩101内通断气。通过设置气泵401、过滤器402和气囊403能够对空气进行有效过滤净化，并在需要进行供气时，及时对面罩101内进行供气。
[0046] 作为一种优选方案，如图5所示，其中，还包括壳体5，所述气泵401、过滤器402、气囊403、电磁节流阀404和控制器均设于壳体5内。通过设置壳体5，并将气泵401、过滤器402、气囊403、电磁节流阀404、控制器和电源装置均设于壳体5内，从而提升装置的整体性，方便使用者携带。
[0047] 作为一种优选方案，其中，所述壳体5还连接有腰带。通过设置腰带，利用腰带将壳体5连接在使用者腰部，从而方便使用者携带和使用。
[0048] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
