阅读说明：本技术 加热型防雾面罩与加热型防雾头盔 (Heating type antifogging mask and heating type antifogging helmet ) 是由 吴海林 袁凯杰 张谦 于 2020-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种加热型防雾面罩与加热型防雾头盔,涉及安全防护用品领域。本发明通过在加热型防雾面罩中设置透明发热元件或者在面罩本体中设置透明发热层,使所述加热型防雾面罩具有加热升温功能,从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。进一步的,将透明发热层同一面两侧的电极设计为条形电极,不影响视线。本发明的加热型防雾头盔包含上述加热型防雾面罩,具有优异的防雾、除雾效果。进一步的,所述加热型防雾头盔的头盔本体夹层内还可以设置电热膜,在寒冷环境中可对头部进行保暖,提高佩戴舒适性。(The invention provides a heating type anti-fog mask and a heating type anti-fog helmet, and relates to the field of safety protection articles. According to the heating type anti-fog mask, the transparent heating element is arranged in the heating type anti-fog mask or the transparent heating layer is arranged in the mask body, so that the heating type anti-fog mask has a heating and warming function, and a better anti-fog effect is achieved when the temperature is cold. Furthermore, the electrodes on two sides of the same surface of the transparent heating layer are designed into strip electrodes, so that the sight line is not influenced. The heating type anti-fog helmet comprises the heating type anti-fog mask, and has excellent anti-fog and anti-fog effects. Further, an electric heating film can be arranged in the helmet body interlayer of the heating type anti-fog helmet, the head can be kept warm in a cold environment, and the wearing comfort is improved.)

加热型防雾面罩与加热型防雾头盔

技术领域

本发明涉及安全防护用品领域，尤其涉及一种加热型防雾面罩与加热型防雾头盔。

背景技术

头盔作为一种安全防护用品，例如摩托车、电动车用安全头盔，主要保护骑行者头部免受伤害。环境温度相对较高时，安全头盔透明面罩内外温差较小，不会产生雾气而影响视线。但气温寒冷时，安全头盔面罩温度相对较低，骑行者呼出的热气与外部环境温差较大，湿热空气在相对冷的面罩内表面会凝结成液滴而起雾，严重影响视线，给骑行者造成诸多不便，影响行车安全，存在交通安全隐患。因此提供一种能够有效防雾、除雾的防雾头盔实为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热型防雾面罩与加热型防雾头盔，以解决上述技术问题。

为实现以上目的，本发明提供一种加热型防雾面罩，所述加热型防雾面罩的结构选自以下两种结构之一：

结构Ⅰ：所述加热型防雾面罩包括分体设置的面罩本体与透明发热元件；

结构Ⅱ：所述加热型防雾面罩包括面罩本体，所述面罩本体包含透明发热层。

本发明一些实施例中，针对结构Ⅰ，所述透明发热元件设于所述面罩本体的内侧和/或外侧。

本发明一些实施例中，所述透明发热元件包括依次层叠设置的第一绝缘保护层、第一透明发热层、第一电极层以及第二绝缘保护层；

可选的，所述第一电极层包括分别设于第一透明发热层同一面两侧的条形电极，所述条形电极的宽度小于或等于3mm；

可选的，所述第一透明发热层包括石墨烯薄膜、透明金属网格薄膜、纳米银线薄膜、碳纳米管薄膜、掺锡氧化铟薄膜、掺氟氧化锡薄膜以及掺铝氧化锌薄膜中的至少一种；优选的，所述第一透明发热层为石墨烯薄膜；

可选的，所述第一电极层的材料包括银、铜和铝中的至少一种；

可选的，所述第二绝缘保护层与所述第一绝缘保护层的材料各自独立的包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和丙酸纤维素中的至少一种。

本发明一些实施例中，所述透明发热元件还包括设于所述第一透明发热层与第一绝缘保护层之间的第二电极层；

可选的，第二电极层与第一电极层的位置相互对应；

可选的，所述第二电极层包括分别设于所述第一透明发热层同一面两侧的条形电极，所述条形电极的宽度小于或等于3mm；

可选的，所述第二电极层的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

本发明一些实施例中，针对结构Ⅱ，所述面罩本体包括依次层叠设置的第三绝缘保护层、第二透明发热层、第三电极层以及第四绝缘保护层；

可选的，所述第三电极层包括分别设于第二透明发热层同一面两侧的条形电极，所述条形电极的宽度小于或等于3mm；

可选的，所述第二透明发热层包括石墨烯薄膜、透明金属网格薄膜、纳米银线薄膜、碳纳米管薄膜、掺锡氧化铟薄膜、掺氟氧化锡薄膜以及掺铝氧化锌薄膜中的至少一种；优选的，所述第二透明发热层为石墨烯薄膜；

可选的，所述第三电极层的材料包括银、铜和铝中的至少一种；

可选的，所述第四绝缘保护层与所述第三绝缘保护层的材料各自独立的包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和丙酸纤维素中的至少一种。

本发明一些实施例中，所述面罩本体还包括设于所述第二透明发热层与所述第三绝缘保护层之间的第四电极层；

可选的，第四电极层与第三电极层的位置相互对应；

可选的，所述第四电极层包括分别设于所述第二透明发热层同一面两侧的条形电极，所述条形电极的宽度小于或等于3mm；

可选的，所述第四电极层的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

本发明还提供一种加热型防雾头盔，包括所述加热型防雾面罩以及与所述加热型防雾面罩连接的头盔本体。

本发明一些实施例中，所述头盔本体包括头盔外壳以及设于所述头盔外壳内侧的头盔内衬；

可选的，所述头盔外壳的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚酮、聚氯乙烯、玻璃纤维、碳纤维以及芳纶纤维中的至少一种；

可选的，所述头盔内衬的材料包括聚苯乙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。

本发明一些实施例中，所述加热型防雾面罩与所述头盔本体通过转轴连接；

可选的，所述加热型防雾头盔还包括电源与控制模块，所述电源与所述控制模块通过导线连接，所述控制模块与所述透明发热元件或所述透明发热层通过导线连接；所述控制模块与所述导线均设置于所述头盔外壳和所述头盔内衬之间的夹层内；

可选的，所述电源置于电源壳套内，所述电源与所述电源壳套均设置于所述头盔外壳的外侧。

本发明一些实施例中，所述头盔外壳和所述头盔内衬之间的夹层内设有电热膜。

本发明的有益效果：

本发明通过在加热型防雾面罩中设置透明发热元件或者在面罩本体中设置透明发热层，使所述加热型防雾面罩具有加热升温功能，从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。

进一步的，将透明发热层同一面两侧的电极设计为条形电极，不影响视线。

本发明的加热型防雾头盔包含上述加热型防雾面罩，具有优异的防雾、除雾效果。

进一步的，所述加热型防雾头盔的头盔本体夹层内还可以设置电热膜，在寒冷环境中可对头部进行保暖，提高佩戴舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1为本发明实施例1与实施例2的加热型防雾面罩的结构示意图；

图2为本发明实施例1的加热型防雾面罩中的透明发热元件的剖视结构示意图；

图3为图2的透明发热元件中第一电极层的分布位置示意图；

图4为本发明实施例2的加热型防雾面罩中的透明发热元件的剖视结构示意图；

图5为图4的透明发热元件中第二电极层的分布位置示意图；

图6为本发明实施例3与实施例4的加热型防雾面罩中的面罩本体的立体结构示意图；

图7为本发明实施例3的加热型防雾面罩中的面罩本体的剖视结构示意图；

图8为图7的面罩本体中第三电极层的分布位置示意图；

图9为本发明实施例4的加热型防雾面罩中的面罩本体的剖视结构示意图；

图10为图9的面罩本体中第四电极层的分布位置示意图；

图11为本发明实施例5与实施例6的加热型防雾头盔的立体结构示意图；

图12为本发明实施例5与实施例6的加热型防雾头盔的分解示意图；

图13为本发明实施例7与实施例8的加热型防雾头盔的分解示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

术语“起雾”是指在表面上凝结，从而使通过该表面如透明的镜片中的可视化受到损害，或者使表面本身可视化的能力受到损害。凝结物液滴导致入射光散射，并且导致可视化降低，或者导致起雾。

实施例1

请参阅图1、图2及图3，本发明实施例1提供一种加热型防雾面罩100，包括分体设置且相互叠加的面罩本体10与透明发热元件20，透明发热元件20内设有第一透明发热层11。

如图1所示，透明发热元件20设于面罩本体10的内侧(即靠近使用者头部的一侧，也即远离外界环境的一侧)，面罩本体10能够对透明发热元件20进行保护，提高其使用寿命。在本发明另一些实施例中，透明发热元件20也可以设于面罩本体10的外侧(即靠近外界环境的一侧)。

如图2所示，透明发热元件20包括依次层叠设置的第一绝缘保护层15、第一透明发热层11、第一电极层12以及第二绝缘保护层14。

第二绝缘保护层14与第一绝缘保护层15能够对第一透明发热层11进行保护，使第一透明发热层11可耐一定程度的机械损伤，发热效果稳定，使用寿命较长。

该实施例1中，第一透明发热层11为石墨烯薄膜。本申请其它实施例中，第一透明发热层11也可以为透明金属网格薄膜、纳米银线薄膜、碳纳米管薄膜、掺锡氧化铟(ITO)薄膜、掺氟氧化锡(FTO)薄膜、掺铝氧化锌(ZnO)薄膜。

该实施例1中，石墨烯薄膜是指采用化学气相沉积法生长的1-2层碳原子的石墨烯薄膜，本申请其它实施例中，石墨烯薄膜还可以为2层以上碳原子的石墨烯薄膜。

采用石墨烯薄膜做发热层材料，因其几乎是完全透明的，透光率97.7％，对视觉影响非常小。使用石墨烯薄膜作为发热元件，可在发热防雾、除雾的同时，辐射出与人体自身红外辐射波长接近的6-14μm红外光波，通过同频共振，使人体面部皮肤形成高效率的能量吸收，改善面部血液微循环以及缓解眼部疲劳。

如图2和图3所示，第一电极层12包括分别设于第一透明发热层11同一面两侧的条形电极121，条形电极121的宽度小于或等于3mm，例如2mm、1.5mm或1mm等，以尽可能扩大透明发热元件20的可视范围。

具体的，第一电极层12的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

第一电极层12通过丝网印刷的方式形成于第一透明发热层11上，或者单独制备为电极之后贴附于第一透明发热层11上。

第二绝缘保护层14与第一绝缘保护层15的材料各自独立的包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙酸纤维素(CP)等聚合物材料中的至少一种。

该实施例1中，透明发热元件20与面罩本体10通过透明胶水固定连接。该安装贴合工艺简单，透明发热元件20与面罩本体10接触良好。本申请其它实施例中，面罩本体10与透明发热元件20还可以设置为可拆卸连接，以方便对面罩本体10或透明发热元件20进行拆卸更换。

该实施例1中，面罩本体10的透光率大于80％，透明发热元件20上未被电极覆盖区域(可视区域)的透光率大于80％。

该实施例1中，面罩本体10为传统的面罩。该实施例1的改进点即在于在传统的面罩的基础上增设了透明发热元件20，透明发热元件20发热时产生的热量传导至面罩本体10，使面罩本体10具有升温、防雾功能。

本发明实施例1通过在加热型防雾面罩100中设置与面罩本体10叠加的透明发热元件20，使加热型防雾面罩100具有加热升温功能，从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。

实施例2

请参阅图1、图4及图5，本发明实施例2提供一种加热型防雾面罩100，其与实施例1的区别在于，透明发热元件20的结构不同。

如图4所示，该实施例2中，透明发热元件20还包括设于第一透明发热层11与第一绝缘保护层15之间的第二电极层13。

第二电极层13与第一电极层12的位置相互对应。

如图4和图5所示，第二电极层13包括分别设于第一透明发热层11同一面两侧的条形电极121，条形电极121的宽度小于或等于3mm，例如2mm、1.5mm或1mm等，以尽可能扩大透明发热元件20的可视范围。

具体的，第二电极层13的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

第二电极层13通过丝网印刷的方式形成于第一透明发热层11上，或者单独制备为电极之后贴附于第一透明发热层11上。

本发明实施例2通过在加热型防雾面罩100中设置与面罩本体10叠加的透明发热元件20，使加热型防雾面罩100具有加热升温功能，从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。

实施例3

请参阅图6、图7及图8，本发明实施例3提供一种加热型防雾面罩100’，加热型防雾面罩100’包括面罩本体10’，面罩本体10’包含第二透明发热层101。

如图7所示，面罩本体10’包括依次层叠设置的第三绝缘保护层105、第二透明发热层101、第三电极层112以及第四绝缘保护层104。

第四绝缘保护层104与第三绝缘保护层105能够对第二透明发热层101进行保护，使第二透明发热层101可耐一定程度的机械损伤，发热效果稳定，使用寿命较长。

该实施例3中，第二透明发热层101为石墨烯薄膜。本申请其它实施例中，第二透明发热层101也可以为透明金属网格薄膜、纳米银线薄膜、碳纳米管薄膜、掺锡氧化铟(ITO)薄膜、掺氟氧化锡(FTO)薄膜、掺铝氧化锌(ZnO)薄膜。

如图7和图8所示，第三电极层112包括分别设于第二透明发热层101同一面两侧的条形电极121’，条形电极121’的宽度小于或等于3mm，例如2mm、1.5mm或1mm等，以尽可能扩大透明发热元件的可视范围，避免影响使用者视线。

具体的，第三电极层112的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

第三电极层112通过丝网印刷的方式制备于第二透明发热层101上，或者单独制备为电极之后贴附于第二透明发热层101上。

具体的，第四绝缘保护层104与第三绝缘保护层105中至少有一个为硬质膜层。

第四绝缘保护层104与第三绝缘保护层105的材料各自独立的包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙酸纤维素(CP)等聚合物材料中的至少一种。

该实施例3中，面罩本体10’的透光率大于80％。

该实施例3中面罩本体10的结构与传统的面罩的结构已形成显著差异。该实施例3的改进点即在于在传统的面罩的结构进行改进，使其具有自发热功能。

本发明实施例3通过在加热型防雾面罩100’的面罩本体10’中设置第二透明发热层101，使加热型防雾面罩100’具有加热升温功能，从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。

实施例4

请参阅图6、图9及图10，本发明实施例4提供一种加热型防雾面罩100’，加热型防雾面罩100’包括面罩本体10’。与实施例3的区别在于，面罩本体10’的结构不同。

如图9所示，该实施例4中，面罩本体10’还包括设于第二透明发热层101与第三绝缘保护层105之间的第四电极层113。

第四电极层113与第三电极层112的位置相互对应。

如图9和图10所示，第四电极层113包括分别设于第二透明发热层101同一面两侧的条形电极121’，条形电极121’的宽度小于或等于3mm，例如2mm、1.5mm或1mm等，以尽可能扩大透明发热元件的可视范围，避免影响使用者视线。

具体的，第四电极层113的材料包括银、铜和铝中的至少一种。

第四电极层113通过丝网印刷的方式制备于第二透明发热层101上，或者单独制备为电极之后贴附于第二透明发热层101上。

本发明实施例4通过在加热型防雾面罩100’的面罩本体10’中设置第二透明发热层101，使加热型防雾面罩100’具有加热升温功能，从而在气温寒冷时具有较好的除雾效果。

实施例5

请参阅图11与图12，同时参阅图1至图5，本发明实施例5提供一种加热型防雾头盔，包括实施例1或实施例2的加热型防雾面罩100以及与加热型防雾面罩连接的头盔本体30。

加热型防雾面罩与头盔本体30通过转轴连接，方便对加热型防雾面罩进行移动。

具体的，头盔本体30包括头盔外壳31以及设于所述头盔外壳31内侧的头盔内衬32。

具体的，头盔外壳31为刚性材料，刚性材料包括但不局限于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚酮(POK)、聚氯乙烯(PVC)、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及其复合材料中的至少一种。

具体的，头盔内衬32为柔性材料，柔性材料包括但不局限于聚苯乙烯(EPS)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的至少一种。

具体的，加热型防雾头盔还包括电源40与控制模块60，电源40与控制模块60通过导线连接，控制模块60与第一透明发热层11通过导线连接；控制模块60与导线均设置于头盔外壳31和头盔内衬32之间的夹层内，充分利用夹层空间，同时保障使用者安全。

电源40置于电源壳套50内，电源40与电源壳套50均设置于头盔外壳31的外侧(即头盔外壳31远离头盔内衬32的一侧)。通过采用电源内置一体化设计，避免了外部接线，简化了外观结构，便于使用。电源40为可充电电池，控制模块60上设有充电接口61，充电接口61例如为USB插口。电源40输出电压在1.2V-24V之间。

具体的，控制模块60上还设有功能信号灯与电量信号灯，加热型防雾头盔还包括与控制模块60配合的控制按钮62，控制按钮62通过长按按键进行开、关机控制，短按进行档位切换；设置高、中、低三种档位，分别对应功能信号灯的三种颜色(红、橙、白)；控制按钮62与功能信号灯设置于设置于控制模块60上的同一孔中，控制按钮62选用透明材料或配置透明灯圈，透明材料选自但不局限于PC、PMMA、PS、PVC、PET等材料，三色灯(功能信号灯)的光可通过透明材料导出显示功能状态信号。

本发明设置高、中、低三个档位，根据不同环境温度或者使用需求可调节档位，在确保防雾、除雾效果或保暖功能的前提下，进行最低档位功率输出，延长电池续航时间、节约能源。

头盔外壳31上设有分别对应于控制按钮62与充电接口61的通孔，以使控制按钮62与充电接口61暴露出来，方便使用。

本发明实施例5提供的加热型防雾头盔，包含上述加热型防雾面罩，在寒冷环境中具有较好的除雾效果。

实施例6

请参阅图11与图12，本发明实施例6提供一种加热型防雾头盔，与实施例5相比，区别之处在于：该实施例6中，头盔外壳31和头盔内衬32之间的夹层内设有电热膜(未图示)，电热膜发热时可进一步对头部保暖，适用于在寒冷环境中使用。该电热膜的结构不做限定，作为一种实施方式，电热膜包括依次层叠设置的绝缘保护层、发热层、电极层、绝缘保护层。发热层可以为金属、透明金属导电氧化物等电致发热材料；绝缘保护层可以为PET、PDMS、PI、PEN、PVC、PE、PMMA、CP等聚合物材料。另外，所述电热膜内的发热层为石墨烯薄膜时，石墨烯薄膜辐射出的6-14μm红外光波可以照射到头皮，改善头部血液微循环，有助于护发、生发。

本发明实施例6提供的加热型防雾头盔，包含上述加热型防雾面罩，在寒冷环境中具有较好的除雾效果，同时头盔本体30夹层内设有电热膜，还可以在寒冷环境中对头部进行保暖，提高佩戴舒适度。

实施例7

请参阅图13，同时参阅图6至图10，本发明实施例7提供一种加热型防雾头盔，与实施例5相比，区别之处在于：采用了实施例3或实施例4的加热型防雾面罩100’。控制模块60与第二透明发热层101通过导线连接，导线设置于头盔外壳31和头盔内衬32之间的夹层内。

本发明实施例7提供的加热型防雾头盔，包含上述加热型防雾面罩100’，在寒冷环境中具有较好的除雾效果。

实施例8

请参阅图13，本发明实施例8提供一种加热型防雾头盔，与实施例7相比，区别之处在于：该实施例8中，头盔外壳31和头盔内衬32之间的夹层内设有电热膜(未图示)，电热膜发热时可进一步对头部保暖，适用于在寒冷环境中使用。

本发明实施例8提供的加热型防雾头盔，包含上述加热型防雾面罩100’，在寒冷环境中具有较好的除雾效果，同时头盔本体30夹层内设有电热膜，还可以在寒冷环境中对头部进行保暖，提高佩戴舒适度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。