一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统的制作方法
一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统。本实用新型通包括主体、方形过滤器及带有控制模块的腰带，所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫，底壳内固定风机和电池；所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，所述控制面板设置防水开关、风量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。本实用新型动力送风系统具有防雨水喷淋的功能，克服恶劣天气的影响，拓展了它的使用场合，增加了作业人员在恶劣环境下的作业能力，提高了使用的安全系数。
【专利说明】一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种动力送风系统，确切地说是一种具有风机风量调节、电池电 量显示、低电量与低风量报警功能，通过软管与各种呼吸防护面具、头罩、正压防护服配套 使用的空气净化动力送风系统。
【背景技术】
[0002] 动力送风系统能向呼吸面具、面罩等呼吸防护用品提供洁净空气并维持防护用品 内部一定的正压值。动力送风系统广泛用于污染空气环境下工作人员的呼吸防护，它通过 将污染空气净化后送入使用者的面具、面罩或头盔等，向使用者提供高等级的安全防护。通 常所述污染气体包括颗粒气溶胶、生物气溶胶、有毒气体或蒸汽等，这些均可通过配备与动 力送风系统进气口上的空气过滤器进行滤除净化。一个典型的动力送风系统通常包括一个 能提供一定压力的风机、向风机提供动力的电池或电源、位于送风系统进气口的一个或多 个过滤器以及控制元器件组成。风机和过滤器可直接安装在呼吸防护面具上，或者独立安 装在一个外壳上，通过软管与面具相连接。
[0003] 动力送风系统可向面具、头罩等防护用品内主动输送洁净空气，从而使佩戴者无 需克服过滤器等带来的呼吸阻力，并能向面具等内部提供一定的正压，并有效避免一般面 具存在的死腔问题，因而大幅提高了佩戴的安全性和舒适性。Marc等研究表明，同等条件 下，动力送风过滤式面具防护因子比自吸过滤式面具高10-50倍左右。Andrea等调查显示 85%的佩戴者认为佩戴动力送风全视野面具时的作业能力要比佩戴一般面具更强。
[0004] 美国专利6435184描述了一种动力送风呼吸防护面具，主要特点是送风系统与面 具紧密结合，在面具侧面各有一个杯状腔体，内置两块可充电电池，具有较长的持续工作时 间。
[0005] 专利W0 2009/067583介绍了一种模块化动力送风系统及呼吸防护面具，将高性 能离心风机与专利过滤器紧密连接，电池单独安装，用螺旋线与风机连接，可安装一个过滤 器，也可安装多个过滤器。该实用新型的主要特点是整体密封防水，过滤器安装接口可自动 密闭，因此可在使用过程中更换。
[0006] 总之，上述国内外专利虽然均具备动力送风系统的基本功能，但均缺乏对动力送 风系统本身的风量状态参数的实时监测与异常报警功能，致使动力送风系统的工作状态无 法被准确掌握。同时缺少结构小巧的防水密封结构。 实用新型内容
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有风机风量调节与低风量报警功 能，可防水喷淋，通过软管与各种呼吸防护面具、头罩、正压防护服配套使用的空气净化动 力送风系统。
[0008] 本实用新型一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统，通过下述技术方案予 以实现，所述送风系统包括主体、方形过滤器及带有控制模块的腰带，
[0009] 所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫， 底壳内固定风机和电池，所述底壳后表面设置充电接口，设置风机和电池与控制模块之间 的连线口；所述顶壳前表面与壳体活动连接，主体背侧固定腰带；
[0010] 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与 风机连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风 量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。
[0011] 所述控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
[0012] 所述底壳顶端固定出风口，出风口处设置旋转叶轮，叶轮上安装霍尔传感器，霍尔 传感器与集成电路板连接。
[0013] 本实用新型动力送风系统具有防雨水喷淋的功能，克服恶劣天气的影响，拓展了 它的使用场合，增加了作业人员在恶劣环境下的作业能力，提高了使用的安全系数。
[0014] 本实用新型动力送风系统具有低风量报警功能可使佩戴者在管道、面具等其余部 件出现故障导致阻塞，洁净空气无法正常供应时，得到警报提示，及时排除故障脱离危险。
[0015] 本实用新型紧凑的结构设计和整体的防水设计使本实用新型结构小巧、重量轻， 将有效减小佩戴者生理负担。整体防水可使系统在工作状态下喷淋消毒，对于在生物污染 下作业尤其方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型整体结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型主体结构分解图；
[0018] 图3是本实用新型主体示意图；
[0019] 图4是本实用新型控制模块原理图；
[0020] 图5是本实用新型可调稳压源电路图；
[0021] 图6是本实用新型风量监测电路图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0023] 如图1所示，本实用新型动力送风系统由主体1、腰带2及控制面板3组成，主体背 侧固定于腰带，控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
[0024] 如图2所示，主体1包括顶壳4、活扣5、方形过滤器6、防水胶垫7、中壳8、气密垫 圈9、风机10、电池11、底壳12,主体外壳由顶壳、中壳和底壳组成，底壳顶端固定出风口，出 风口处设置旋转叶轮13,底壳背侧固定腰带2,底壳内侧固定设置有风机10和电池11的固 定壳，所述底壳设置有电池11充电口。
[0025] 如图3所示，主体1的顶壳4由活扣5控制可以自由打开，方便更换过滤器6,过滤 器为特制的方形过滤器，过滤面积大，在满足高效过滤的同时又具有较小的空气阻力。
[0026] 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与 风机连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风 量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别于集成电路板连接。
[0027] 风量调节：通过控制风机的供电电压实现风机风量的控制。风机由可调稳压源的 稳压输出供电，可调稳压源的输出电压由连接于其调节引脚上的电阻器决定。集成电路响 应用户的键盘操作，改变可编辑电阻器的阻值，从而调节可调稳压源的电压输出。
[0028] 低风量报警：在本实用新型动力送风系统出风口安装旋转叶轮，叶轮上安装霍尔 传感器，通过记录叶轮的转速判断风量大小，转速低于设定值时认为风量过低，集成电路驱 动LED与蜂鸣器报警。
[0029] 其中：
[0030] 图2中风机10选择具有高压头和大风量的12V直流涡流风机，但不限于此，其他 符合尺寸及性能要求的风机均可作为替换。
[0031] 图2中顶壳4、中壳8和底壳12材料选择ABS工程塑料，具有较高强度的同时重量 较轻。
[0032] 图1中的控制面板3上设有系统开关、风量调节等按钮，低风量报警灯。
[0033] 图2中的防水胶垫7是用来防止喷淋的液体进入动力送风系统内部。
[0034] 图2中的气密垫圈9是用来防止未经空气过滤器6净化的空气进入风机。
[0035] 图2中的电池11选用可重复充电的聚合物高性能锂电池，也可选用其他性能类似 的电池组合。
[0036] 图2中的底壳12上固定风机10和电池11，同时可安装固定腰带2。
[0037] 图2中的旋转叶轮13上安装霍尔传感器，用来监控叶轮转速，从而达到监控低风 量报警的目的，当转速低于设定值时，集成电路驱动蜂鸣报警器报警。
[0038] 本实用新型工作过程如下：当动力送风系统运行时，电池11在控制面板3的控制 下启动风机10,风机10将环境空气通过过滤器6吸入动力送风系统内。空气经过过滤器6 时其中的有害物质(颗粒物、气体或蒸汽）将被阻隔。从动力送风系统出风口排出的是具有 一定流量和压力的洁净空气，可通过软管等通道向其他防护装备输送。
[0039] 尽管为了说明的目的，给出了本实用新型的实施例，但本领域内的技术人员均可 在不脱离本实用新型附属的权力要求书范围下，对其进行多种修改和补充。本实用新型的 动力送风系统并不局限于用于医用正压头罩，其他诸如呼吸防护面具、头盔、头罩和防护服 均可配套使用本实用新型。
【权利要求】
1. 一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述送风系统包括主体、 方形过滤器及带有控制模块的腰带， 所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫，底壳 内固定风机和电池，所述底壳后表面设置充电接口，设置风机和电池与控制模块之间的连 线口；所述顶壳前表面与壳体活动连接，主体背侧固定腰带； 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与风机 连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风量调 节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。
2. 根据权利要求1所述的具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述 控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
3. 根据权利要求1所述的具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述 底壳顶端固定出风口，出风口处设置旋转叶轮，叶轮上安装霍尔传感器，霍尔传感器与集成 电路板连接。
【文档编号】A62B23/02GK203898977SQ201420178932
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】王润泽, 王政, 祁建城, 吴金辉, 衣颖 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统。本实用新型通包括主体、方形过滤器及带有控制模块的腰带，所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫，底壳内固定风机和电池；所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，所述控制面板设置防水开关、风量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。本实用新型动力送风系统具有防雨水喷淋的功能，克服恶劣天气的影响，拓展了它的使用场合，增加了作业人员在恶劣环境下的作业能力，提高了使用的安全系数。
【专利说明】一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种动力送风系统，确切地说是一种具有风机风量调节、电池电 量显示、低电量与低风量报警功能，通过软管与各种呼吸防护面具、头罩、正压防护服配套 使用的空气净化动力送风系统。
【背景技术】
[0002] 动力送风系统能向呼吸面具、面罩等呼吸防护用品提供洁净空气并维持防护用品 内部一定的正压值。动力送风系统广泛用于污染空气环境下工作人员的呼吸防护，它通过 将污染空气净化后送入使用者的面具、面罩或头盔等，向使用者提供高等级的安全防护。通 常所述污染气体包括颗粒气溶胶、生物气溶胶、有毒气体或蒸汽等，这些均可通过配备与动 力送风系统进气口上的空气过滤器进行滤除净化。一个典型的动力送风系统通常包括一个 能提供一定压力的风机、向风机提供动力的电池或电源、位于送风系统进气口的一个或多 个过滤器以及控制元器件组成。风机和过滤器可直接安装在呼吸防护面具上，或者独立安 装在一个外壳上，通过软管与面具相连接。
[0003] 动力送风系统可向面具、头罩等防护用品内主动输送洁净空气，从而使佩戴者无 需克服过滤器等带来的呼吸阻力，并能向面具等内部提供一定的正压，并有效避免一般面 具存在的死腔问题，因而大幅提高了佩戴的安全性和舒适性。Marc等研究表明，同等条件 下，动力送风过滤式面具防护因子比自吸过滤式面具高10-50倍左右。Andrea等调查显示 85%的佩戴者认为佩戴动力送风全视野面具时的作业能力要比佩戴一般面具更强。
[0004] 美国专利6435184描述了一种动力送风呼吸防护面具，主要特点是送风系统与面 具紧密结合，在面具侧面各有一个杯状腔体，内置两块可充电电池，具有较长的持续工作时 间。
[0005] 专利W0 2009/067583介绍了一种模块化动力送风系统及呼吸防护面具，将高性 能离心风机与专利过滤器紧密连接，电池单独安装，用螺旋线与风机连接，可安装一个过滤 器，也可安装多个过滤器。该实用新型的主要特点是整体密封防水，过滤器安装接口可自动 密闭，因此可在使用过程中更换。
[0006] 总之，上述国内外专利虽然均具备动力送风系统的基本功能，但均缺乏对动力送 风系统本身的风量状态参数的实时监测与异常报警功能，致使动力送风系统的工作状态无 法被准确掌握。同时缺少结构小巧的防水密封结构。 实用新型内容
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有风机风量调节与低风量报警功 能，可防水喷淋，通过软管与各种呼吸防护面具、头罩、正压防护服配套使用的空气净化动 力送风系统。
[0008] 本实用新型一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统，通过下述技术方案予 以实现，所述送风系统包括主体、方形过滤器及带有控制模块的腰带，
[0009] 所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫， 底壳内固定风机和电池，所述底壳后表面设置充电接口，设置风机和电池与控制模块之间 的连线口；所述顶壳前表面与壳体活动连接，主体背侧固定腰带；
[0010] 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与 风机连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风 量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。
[0011] 所述控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
[0012] 所述底壳顶端固定出风口，出风口处设置旋转叶轮，叶轮上安装霍尔传感器，霍尔 传感器与集成电路板连接。
[0013] 本实用新型动力送风系统具有防雨水喷淋的功能，克服恶劣天气的影响，拓展了 它的使用场合，增加了作业人员在恶劣环境下的作业能力，提高了使用的安全系数。
[0014] 本实用新型动力送风系统具有低风量报警功能可使佩戴者在管道、面具等其余部 件出现故障导致阻塞，洁净空气无法正常供应时，得到警报提示，及时排除故障脱离危险。
[0015] 本实用新型紧凑的结构设计和整体的防水设计使本实用新型结构小巧、重量轻， 将有效减小佩戴者生理负担。整体防水可使系统在工作状态下喷淋消毒，对于在生物污染 下作业尤其方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型整体结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型主体结构分解图；
[0018] 图3是本实用新型主体示意图；
[0019] 图4是本实用新型控制模块原理图；
[0020] 图5是本实用新型可调稳压源电路图；
[0021] 图6是本实用新型风量监测电路图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0023] 如图1所示，本实用新型动力送风系统由主体1、腰带2及控制面板3组成，主体背 侧固定于腰带，控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
[0024] 如图2所示，主体1包括顶壳4、活扣5、方形过滤器6、防水胶垫7、中壳8、气密垫 圈9、风机10、电池11、底壳12,主体外壳由顶壳、中壳和底壳组成，底壳顶端固定出风口，出 风口处设置旋转叶轮13,底壳背侧固定腰带2,底壳内侧固定设置有风机10和电池11的固 定壳，所述底壳设置有电池11充电口。
[0025] 如图3所示，主体1的顶壳4由活扣5控制可以自由打开，方便更换过滤器6,过滤 器为特制的方形过滤器，过滤面积大，在满足高效过滤的同时又具有较小的空气阻力。
[0026] 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与 风机连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风 量调节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别于集成电路板连接。
[0027] 风量调节：通过控制风机的供电电压实现风机风量的控制。风机由可调稳压源的 稳压输出供电，可调稳压源的输出电压由连接于其调节引脚上的电阻器决定。集成电路响 应用户的键盘操作，改变可编辑电阻器的阻值，从而调节可调稳压源的电压输出。
[0028] 低风量报警：在本实用新型动力送风系统出风口安装旋转叶轮，叶轮上安装霍尔 传感器，通过记录叶轮的转速判断风量大小，转速低于设定值时认为风量过低，集成电路驱 动LED与蜂鸣器报警。
[0029] 其中：
[0030] 图2中风机10选择具有高压头和大风量的12V直流涡流风机，但不限于此，其他 符合尺寸及性能要求的风机均可作为替换。
[0031] 图2中顶壳4、中壳8和底壳12材料选择ABS工程塑料，具有较高强度的同时重量 较轻。
[0032] 图1中的控制面板3上设有系统开关、风量调节等按钮，低风量报警灯。
[0033] 图2中的防水胶垫7是用来防止喷淋的液体进入动力送风系统内部。
[0034] 图2中的气密垫圈9是用来防止未经空气过滤器6净化的空气进入风机。
[0035] 图2中的电池11选用可重复充电的聚合物高性能锂电池，也可选用其他性能类似 的电池组合。
[0036] 图2中的底壳12上固定风机10和电池11，同时可安装固定腰带2。
[0037] 图2中的旋转叶轮13上安装霍尔传感器，用来监控叶轮转速，从而达到监控低风 量报警的目的，当转速低于设定值时，集成电路驱动蜂鸣报警器报警。
[0038] 本实用新型工作过程如下：当动力送风系统运行时，电池11在控制面板3的控制 下启动风机10,风机10将环境空气通过过滤器6吸入动力送风系统内。空气经过过滤器6 时其中的有害物质(颗粒物、气体或蒸汽）将被阻隔。从动力送风系统出风口排出的是具有 一定流量和压力的洁净空气，可通过软管等通道向其他防护装备输送。
[0039] 尽管为了说明的目的，给出了本实用新型的实施例，但本领域内的技术人员均可 在不脱离本实用新型附属的权力要求书范围下，对其进行多种修改和补充。本实用新型的 动力送风系统并不局限于用于医用正压头罩，其他诸如呼吸防护面具、头盔、头罩和防护服 均可配套使用本实用新型。
【权利要求】
1. 一种具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述送风系统包括主体、 方形过滤器及带有控制模块的腰带， 所述主体由顶壳、中壳和底壳组成，顶壳与中壳、中壳与底壳之间夹有防水胶垫，底壳 内固定风机和电池，所述底壳后表面设置充电接口，设置风机和电池与控制模块之间的连 线口；所述顶壳前表面与壳体活动连接，主体背侧固定腰带； 所述控制模块由控制面板和集成电路板组成，电池通过设置可调稳压源的电路与风机 连接，叶轮通过扩展风量监测电路与集成电路板连接，所述控制面板设置防水开关、风量调 节按钮、低风量蜂鸣报警器并分别与集成电路板连接。
2. 根据权利要求1所述的具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述 控制面板集成于腰带扣上，控制面板与主体之间的控制线包埋于腰带中。
3. 根据权利要求1所述的具有低风量报警的整体防水动力送风系统，其特征是，所述 底壳顶端固定出风口，出风口处设置旋转叶轮，叶轮上安装霍尔传感器，霍尔传感器与集成 电路板连接。
【文档编号】A62B23/02GK203898977SQ201420178932
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】王润泽, 王政, 祁建城, 吴金辉, 衣颖 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所
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