阅读说明：本技术 一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法及防护装置 (Method for keeping smooth breathing inside protective device and protective device ) 是由 于冬青 卢达 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法及防护装置,属于人体防护装置技术领域。一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法,所述防护装置为防护面罩或防护口罩；防护装置佩戴于用户后,包括：每间隔时长Δt便获取一次用户的呼吸状态；根据用户的呼吸状态在下一个时长Δt内,控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气。本方法中,根据当前获取到的用户的呼吸状态,在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气,即用户在吸气,则输入新鲜空气,用户在呼气,则排出浊气,不仅保证了防护装置内侧的空气流通,还使得防护装置内侧的压强不会过大,保证了用户使用时的舒适性。(The invention relates to a method for keeping the inner side of a protection device breathe smoothly and the protection device, and belongs to the technical field of human body protection devices. A method for keeping the inner side of a protective device to breathe smoothly, wherein the protective device is a protective mask or a protective mask; after the protector is worn by the user, include: acquiring the breathing state of the user once every interval time delta t; and controlling a preset ventilation mechanism to input fresh air and/or exhaust foul air in the next time period delta t according to the breathing state of the user. According to the method, according to the currently acquired breathing state of the user, the preset ventilation mechanism is controlled to input fresh air and/or exhaust foul air within the next time period delta t, namely the user inputs fresh air when inhaling, and exhausts foul air when exhaling, so that air circulation inside the protection device is ensured, the pressure inside the protection device is not too high, and the comfort of the user during use is ensured.)

一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法及防护装置

技术领域

本发明涉及一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法及防护装置，属于人体防护装置技术领域。

背景技术

现有的防护装置(如防护面罩和防护口罩)，用户在佩戴好防护装置后，由于防护装置内侧的空气流通不好，使得用户在呼吸时，呼吸不顺畅；防护装置的防护效果越好，用户呼吸就越不顺畅(如N95/KN95等口罩)。为了解决这一技术问题，市场上出现了在防护装置上设置风机，通过风机来提高防护装置内侧与外界环境的空气流通性，从而提高用户呼吸时的舒适性。但在该技术方案中，不管用户是吸气还是在呼气，风机都是往防护装置内侧吹入新鲜空气(或者有的方案中还设置有风机开关，通过用户手动开启或关停风机)，造成防护装置内侧压强的不稳定，容易使得防护装置与用户贴合部位脱离，同时防护装置内侧压强过大，也会造成用户呼吸时的不适感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有防护装置呼吸不顺畅的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法，所述防护装置为防护面罩或防护口罩；防护装置佩戴于用户后，包括：

每间隔时长Δt便获取一次用户的呼吸状态；

根据用户的呼吸状态在下一个时长Δt内，控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气。

上述的时长Δt一般不能长于人体的单次吸气时长或单次呼气时长，为了提高舒适性，时长Δt越小越好。

上述的方法中，根据当前获取到的用户的呼吸状态，在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气，即用户在吸气，则输入新鲜空气，用户在呼气，则排出浊气(或同时输入新鲜空气和排出浊气，但单位时间内浊气的排出量大于新鲜空气的输入量)，不仅保证了防护装置内侧的空气流通，还使得防护装置内侧的压强不会过大，保证了用户使用时的舒适性。

具体的，为了能够方便且快捷地判断用户的呼吸状态，所述每间隔时长Δt便获取一次用户的呼吸状态包括如下步骤：

获取防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；非呼吸状态压强值P₀可以人为输入，也可以通过与互联网联网后获取当前地区的大气压后，由控制器自行设定，只需预先在控制器中存入呼吸状态压强值P₀与外界环境大气压的比值即可；

通过预先设置的气压检测机构每间隔时长Δt便获取一次防护装置内侧的实时压强值P_n；

判断实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差与0的关系；

若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差小于0，则用户处于吸气状态；

若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差大于0，则用户处于呼气状态；

若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差等于0，则用户处于非呼吸状态。

更具体的，当用户处于吸气状态时，则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n大于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀。

更具体的，当用户处于呼气状态时，

则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；

或；

则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进；

或；

则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进，并确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的防护装置内侧的储气量。

具体的，所述确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的防护装置内侧的储气量包括如下步骤：

预先获取防护装置内侧的储气量V_储；

预先获取各个换气机构的换气速度V_换/s；

获取排出浊气的换气机构的运行时间s；

判断换气速度V_换/s和排出浊气的换气机构的运行时间s的乘积是否大于或等于防护装置内侧的储气量V_储；

若是，则完成确保要求。

本发明还提供了一种防护装置，包括设有至少一个通气口的装置本体，电源，与电源电性连接的控制器，与控制器连接且设于装置本体的换气机构，以及与控制器连接且用于探测装置本体内侧压强的气压检测机构；

所述防护装置佩戴于用户后，所述控制器获取装置本体内侧的非呼吸状态压强值P₀；

每间隔时长Δt所述控制器通过气压检测机构获取装置本体内侧的实时压强值P_n；

所述控制器判断实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差与0的关系，从而获取到用户的呼吸状态；

所述控制器根据用户的呼吸状态在下一个时长Δt内，控制所述换气机构通过通气口输入新鲜空气和/或排出浊气。

上述的防护装置，由于采用了上述的结构及部件，使得控制器能够根据气压检测机构采集的当前的装置本体内侧的压强获取用户当前的呼吸状态，再根据用户当前的呼吸状态来控制换气机构在下一个时长Δt内输入新鲜空气和/或排出浊气，从而保证了装置本体内侧的空气流通，还使得装置本体内侧的压强不会过大，保证了用户使用时的舒适性。

进一步的，当实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差小于0时，则用户处于吸气状态，控制器在下一个时长Δt内控制换气机构往装置本体内侧输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n大于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；

当实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差大于0时，则用户处于呼气状态；

控制器在下一个时长Δt内控制换气机构排出浊气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；

或；

控制器在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进；

或；

控制器在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进，并确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的装置本体内侧的储气量。

具体的，根据实际情况，控制器、换气机构和气压检测机构的连接关系存在如下两类情形：

第一类：所述控制器的数量可以仅为1个；所述换气机构和气压检测机构均与该控制器连接；此时所有的换气机构和气压检测机构均由一个控制器控制；

第二类：所述换气机构和控制器的数量相同，均至少两个，且一个换气机构和一个控制器进行唯一匹配连接，即一个控制器仅仅控制一个换气机构，且一个换气机构也仅被一个控制器控制；

由于所述气压检测机构可以是1个，也可以至少两个；因此第二类情况又可以细化为以下三种情形：

第一种：当气压检测机构为1个时，则与所有的控制器均连接，即所有的控制器都通过该气压检测机构获取装置本体内侧的压强；

第二种：当气压检测机构至少为两个时，各个气压检测机构均分别与所有控制器连接，即所有的控制器都各自通过所有的气压检测机构获取装置本体内侧的压强；

第三种：当气压检测机构至少为两个，且数量与控制器的数量相同，且一个气压检测机构仅与一个控制器唯一匹配连接，即各个控制器均仅通过一个气压检测机构获取装置本体内侧的压强，并且各个控制器各自连接的气压检测机构不重叠。

具体的，所述防护装置为防护面罩或防护口罩。

具体的，所述换气机构为风机或气泵。

进一步的，为了保证本防护装置的防护效果，还包括设于通气口处的过滤材料。

进一步的，为了方便用户与别人的语音交流，还包括与电源电性连接的麦克风及喇叭；所述的麦克风设于装置本体内侧且靠近用户嘴处；所述的喇叭设于装置本体外侧。

进一步的，所述通气口至少两个，其中至少一个用于进气，至少一个用于出气，且用于出气的通气口处设有单向气阀；使得用于出气的通气口只能单向出气。

进一步的，还包括可拆卸地设于装置本体且与用于进气的通气口连接的加长通气管；使得用于进气的通气口延伸出去；扩大了应用范围；比如，本防护装置为浮潜面罩或游泳面罩。

附图说明

图1为本发明实施例1一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法的流程图；

图2为本发明实施例1一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法中步骤S1的流程图；

图3为本发明实施例2一种防护装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2一种防护装置的爆炸图；

图5为本发明实施例2一种防护装置中通气管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1所示，一种保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法，所述防护装置为防护面罩或防护口罩；防护装置佩戴于用户后，包括：

S1每间隔时长Δt便获取一次用户的呼吸状态；本实施例中，时长Δt可以采用0.001s～1s内任一数值，只要保证不超过用户单次的吸气时长或单次的呼气时长即可，同时时长Δt越小越好；

S2根据用户的呼吸状态在下一个时长Δt内，控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气。

具体的，如图2所示，所述步骤S1包括如下步骤：

S11获取防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；非呼吸状态压强值P₀大于或等于外界环境大气压；非呼吸状态压强值P₀可以人为输入，也可以通过与互联网联网后获取当前地区的大气压后，由控制器自行设定，只需预先在控制器中存入呼吸状态压强值P₀与外界环境大气压的比值即可；

S12通过预先设置的气压检测机构(采用现有常规结构即可，如https:// item.taobao.com/item.htm？spm＝a1z09.2.0.0.57bb2e8dEVwmED&id＝547230611717&u＝ t27e1vomc1fd中所公开的结构)每间隔时长Δt便获取一次防护装置内侧的实时压强值P_n；

S13判断实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差与0的关系；

S14若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差小于0，则用户处于吸气状态；

S15若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差大于0，则用户处于呼气状态；

S16若实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差等于0，则用户处于非呼吸状态。

具体的，当用户处于吸气状态时，则步骤S2的具体过程为：在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n大于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀。

具体的，当用户处于呼气状态时，则步骤S2的具体过程为：

在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀。

当然，在其他实施例中，步骤S2的具体过程还可以为：

则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气，直至防护装置内侧的压强值P_n小于或等于防护装置内侧的非呼吸状态压强值P₀；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进。

在其他实施例中，步骤S2的具体过程还可以为：

则在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机构输入新鲜空气；此时排出浊气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构的单位时间内空气的体积流量V_进，并确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的防护装置内侧的储气量。

具体的，所述确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的防护装置内侧的储气量包括如下步骤：

预先获取防护装置内侧的储气量V_储；

预先获取各个换气机构的换气速度V_换/s；

获取排出浊气的换气机构的运行时间s；

判断换气速度V_换/s和排出浊气的换气机构的运行时间s的乘积是否大于或等于防护装置内侧的储气量V_储；

若是，则完成确保要求。

综上所述：上述的保持防护装置内侧呼吸顺畅的方法，根据用户当前的呼吸状态，然后在下一个时长Δt内，控制预先设置的换气机构输入新鲜空气和/或排出浊气，即用户在吸气状态时，则输入新鲜空气，用户在呼气状态时，则排出浊气(或同时输入新鲜空气和排出浊气，但单位时间内浊气的排出量大于新鲜空气的输入量)，不仅保证了防护装置内侧的空气流通，还使得防护装置内侧的压强不会过大，保证了用户使用时的舒适性。

实施例2

结合图3和图4所示，一种防护装置100，本实施例以防护面罩为例(在其他实施例中还可以是防护口罩)，包括设有至少一个通气口11的装置本体10，电源20(本实施例中，电源20设于装置本体10，当然也可以独立与装置本体10设置)，与电源20电性连接的控制器30(本实施例中，控制器30设于装置本体10，当然也可以独立与装置本体10设置))，与控制器30连接且设于装置本体10的换气机构40，以及与控制器30连接且用于探测装置本体10内侧压强的气压检测机构50(采用现有常规结构即可，如https://item.taobao.com/item.htm？ spm＝a1z09.2.0.0.57bb2e8dEVwmED&id＝547230611717&u＝t27e1vomc1fd中所公开的结构)；

所述防护装置100佩戴于用户后，所述控制器30获取装置本体10内侧的非呼吸状态压强值P₀；

每间隔时长Δt所述控制器30通过气压检测机构50获取装置本体10内侧的实时压强值P_n；

所述控制器30判断实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差与0的关系，从而获取到用户的呼吸状态；

所述控制器30根据用户的呼吸状态在下一个时长Δt内，控制所述换气机构40通过通气口11输入新鲜空气和/或排出浊气。

具体的，当实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差小于0时，则用户处于吸气状态，控制器30在下一个时长Δt内控制换气机构40往装置本体10内侧输入新鲜空气，直至装置本体10内侧的压强值P_n大于或等于装置本体10内侧的非呼吸状态压强值P₀；

当实时压强值P_n与非呼吸状态压强值P₀的差大于0时，则用户处于呼气状态；

控制器30在下一个时长Δt内控制换气机构40排出浊气，直至装置本体10内侧的压强值P_n小于或等于装置本体10内侧的非呼吸状态压强值P₀；

或；

控制器30在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构40排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机40构输入新鲜空气，直至装置本体10内侧的压强值P_n小于或等于装置本体10内侧的非呼吸状态压强值P₀；此时排出浊气的换气机构40的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构40的单位时间内空气的体积流量V_进；

或；

控制器30在下一个时长Δt内控制预先设置的换气机构40排出浊气，同时还控制预先设置的另外的换气机40构输入新鲜空气，直至装置本体10内侧的压强值P_n小于或等于装置本体10内侧的非呼吸状态压强值P₀；此时排出浊气的换气机构40的单位时间内空气的体积流量V_出大于输入新鲜空气的换气机构40的单位时间内空气的体积流量V_进，并确保排出浊气的换气机构的浊气排出量大于或等于预先获取的装置本体10内侧的储气量。

具体的，为确保排出浊气的换气机构40的浊气排出量大于或等于预先获取的装置本体10内侧的储气量包括如下步骤：

控制器预先获取防护装置内侧的储气量V_储；

控制器预先获取各个换气机构的换气速度V_换/s；

控制器通过预先设置的计时模块获取排出浊气的换气机构的运行时间s；

控制器判断换气速度V_换/s和排出浊气的换气机构的运行时间s的乘积是否大于或等于防护装置内侧的储气量V_储；

若是，则完成确保要求。

具体的，本实施例中，所述换气机构40为风机；当然，在其他实施例中，还可以采用气泵。

具体的，本实施例中，所述控制器30的数量仅为1个；所述换气机构40和气压检测机构50均与该控制器连接；此时所有的换气机构40和气压检测机构50均由一个控制器30控制；

当然，在其他实施例中，所述换气机构40和控制器30的数量相同，均至少两个，且一个换气机构40和一个控制器30进行唯一匹配连接，即一个控制器30仅仅控制一个换气机构40，且一个换气机构40仅被一个控制器30控制；气压检测机构50为1个，且与所有的控制器30均连接，即所有的控制器30都通过该气压检测机构50获取装置本体10内侧的压强；

或；

所述换气机构40和控制器30的数量相同，均至少两个，且一个换气机构40和一个控制器30进行唯一匹配连接，即一个控制器30仅仅控制一个换气机构40，且一个换气机构40仅被一个控制器30控制；气压检测机构50至少为两个，各个气压检测机构50均分别与所有控制器30连接，即所有的控制器30都各自通过所有的气压检测机构50获取装置本体10内侧的压强；

或；

所述换气机构40和控制器30的数量相同，均至少两个，且一个换气机构40和一个控制器30进行唯一匹配连接，即一个控制器30仅仅控制一个换气机构40，且一个换气机构40仅被一个控制器30控制；气压检测机构50至少两个，且数量与控制器30的数量相同，且一个气压检测机构50仅与一个控制器30唯一匹配连接，即各个控制器30均仅通过一个气压检测机构50获取装置本体10内侧的压强，并且各个控制器30各自连接的气压检测机构50不重叠。

进一步的，在其他实施例中，为了保证本防护装置100的防护效果，还包括设于通气口11处的过滤材料；过滤材料可以采用活性碳、熔喷布等常规现有的过滤材料。

进一步的，在其他实施例中，为了方便用户与别人的语音交流，还包括与电源20电性连接的麦克风(图中未示出)及喇叭(图中未示出)；所述的麦克风设于装置本体10内侧且靠近用户嘴处；所述的喇叭设于装置本体10外侧。

进一步的，在其他实施例中，所述通气口11至少两个，其中至少一个用于进气，至少一个用于出气，且用于出气的通气口11处设有单向气阀(图中未示出)。单向气阀的设置，使得用于出气的通气口只能出气，不能进入其他物质。

更进一步的，参照图5所示，还包括可拆卸地设于装置本体10且与用于进气的通气口11连接的通气管60。通气管60的设置，使得所述用于进气的通气口11延伸得更远；此时的防护面罩就可以作为浮潜面罩或游泳面罩使用。

综上所述：上述的防护装置，由于采用了上述的结构及部件，使得控制器能够根据气压检测机构采集的当前的装置本体内侧的压强获取用户当前的呼吸状态，再根据用户当前的呼吸状态来控制换气机构在下一个时长Δt内输入新鲜空气和/或排出浊气，从而保证了装置本体内侧的空气流通，还使得装置本体内侧的压强不会过大，保证了用户使用时的舒适性。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。