可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩

技术领域

本发明涉及矿山用具技术领域，具体涉及一种可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩。

背景技术

矿山尘肺病早已成为目前煤矿最严重的职业病，占矿区职业病发病的95％以上。引起煤矿工人尘肺病的主要原因在于大部分粉尘作业人员长期在恶劣的工作环境下，吸入的大量粉尘积留在肺部，加之，自身的防尘口罩失效与工作人员自我认识感不强的原因。每年尘肺病给国家造成的直接经济损失高达上亿元，且在国外造成了不良的影响。因此，防治粉尘危害、预防尘肺病是当前十分重要的工作。个体安全防护作为职业卫生安全防护的最后一道防线，是有效预防矿山尘肺病的重要措施。随着煤矿机械化、智能化设备的不断使用，有效降低了工作人员劳动强度的同时，作业场所的粉尘含量也大幅度提高，单凭除尘设备很难将矿尘浓度降低到卫生标准以下，特别是一些特殊场所，如采煤机高速运转过程中，粉尘浓度严重超标。因此佩戴一种防尘效率高、呼吸阻力低的防尘口罩显得尤为重要。

目前国内大多采用自吸式防尘口罩，其特点是结构简单、成本低，但口罩密合性较差，如果口罩与面部接触不严，就会漏气而严重降低防尘效果。同时，这种口罩会随着滤尘量的增加而增大呼吸阻力。例如公开号为CN214318895U的中国实用新型专利公开了一种矿场防尘口罩，其包括面罩，所述面罩的顶部固定安装有鼻梁贴合部。该矿场防尘口罩，通过设置伸缩弹簧、抵块、边框、滤芯、阶梯孔、拉杆和插块，拉动拉杆，插块被拉动，连接弹簧被压缩，插块移出卡槽，抵块在伸缩弹簧的弹力下向上移动，边框和滤芯被顶出，取出边框和滤芯，将新的边框和滤芯插入到凹槽内，边框对抵块进行挤压，抵块进行移动，当插块在连接弹簧的弹力下使得插块插入到卡槽中时完成更换，通过拉动初级防尘布，支撑弹簧被拉长，松开初级防尘布，支撑弹簧逐渐进行伸缩移动，使得初级防尘布的灰尘被振动落下，从而防止了初级防尘布被灰尘累积影响透气性，解决了不方便进行更换、灰尘积累的问题，但是该类型防尘口罩仍然无法避免积尘的问题。

此外，国内设计的动力送风式防尘口罩，均以增加风机、电池等装置形式为主，给佩戴防尘口罩的人员增加了负重，且输气管围绕在口罩周围严重影响工作人员的作业舒适感与效率，特别是采煤机司机，需要跟机作业，当采煤机开始割煤时，会产生大量煤岩粉尘，在新鲜风流的冲洗下粉尘大量扬起，工作面空间煤岩粉浓度很大，采煤机司机佩戴着防尘口罩跟机作业时，呼吸会极其不畅，严重增加司机工人的劳累感，导致体力透支，同时常规式的口罩也难以对粉尘进行全面过滤，采煤机司机仍具有患尘肺病的最大概率。国外较早出现了动力式防护口罩、高效防尘口罩等等，但受其防尘效果与使用便捷性制约一直未广泛开展推行，现在急需一种可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩来解决上述出现的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：

现有技术中的防尘口罩易积尘、增大呼吸阻力、容易导致呼吸不畅，粉尘过滤效果不佳，风量湿度不可调节，不适于煤矿跟机应用的技术问题。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩，包括口罩主体、设置在口罩主体上的带结构；所述口罩主体前侧设置有与口罩主体连通的呼吸盒，呼吸盒的前侧设置有单向呼出阀；

所述呼吸盒的下方设置有控制壳体，所述控制壳体中设置有控制单元、风量调节器、风量监测器、加湿器、湿度监测器，所述风量监测器、湿度监测器连接至控制单元，所述控制单元能够控制风量调节器、加湿器，所述控制壳体上设置有通向风量调节器的新鲜风管，所述风量调节器的排风端通向呼吸盒内部，所述控制壳体上设置有通向加湿器的清水管，所述加湿器的排汽端通向呼吸盒内部。

本发明中的可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩在实际应用时，主要用于煤矿跟机应用场景中，尤其适合采煤机司机使用，使用者首先将口罩的新鲜风管与采煤机本身带有的新鲜风管连通，用以提供新鲜空气，将清水管与采煤机本身带有的清水管连通，为加湿器加湿提供水源，然后通过带结构将口罩戴在面部，通过控制单元能够控制风量调节器，进而控制新鲜风管通入口罩内部的新鲜空气量，风量监测器则能够检测新鲜风管中风量大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据风量大小实时调节风量调节器，以满足所需的风量。同时，通过控制单元能够控制加湿器工作，进而控制排汽端通向呼吸盒内部的湿度，湿度监测器则能够检测排汽端湿度大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据湿度大小实时调节加湿器，以满足所需的湿度。使用者呼出的废气则能够经单向呼出阀呼出，相对于现有技术，不经过口罩或者其他过滤部件从外部吸取过滤后的气体，而是利用新鲜风管供气，不会在口罩或者其他部位形成积尘，不会增大呼吸阻力、避免呼吸不畅，与外界粉尘能够实现有效隔绝，同时风量湿度可调，特别适于煤矿跟机应用。

优化的，所述带结构包括上、下两组松紧绑带，每组包括两根松紧绑带，每组中的两根松紧绑带分别设置在所述口罩主体的两侧，每组中的两根松紧绑带的端部之间能够固定连接。

优化的，每组中的两根松紧绑带的端部之间通过卡扣结构、魔术贴结构或者挂钩结构连接。

优化的，所述带结构包括设置在所述口罩主体两侧的耳带。

实际应用时，通过耳带挂在使用者耳朵处即可，结构简单、使用方便。

优化的，所述单向呼出阀包括设置在呼吸盒前侧的套筒，所述套筒内部设置有第一内凸缘，所述第一内凸缘远离口罩主体的一侧设置有密封贴片，还包括作用在密封贴片上的弹性体，弹性体能够使密封贴片贴在第一内凸缘侧面。

使用者呼出的废气对密封贴片施加压力，进而使密封贴片脱离第一内凸缘侧面，废气则从密封贴片与第一内凸缘侧面之间的缝隙流出，并经套筒排出口罩外部，排出后，口罩内部压力降低，此时弹性体使密封贴片贴在第一内凸缘侧面，实现封闭，避免吸入外界的灰尘，隔绝效果较好。

优化的，所述第一内凸缘远离口罩主体的一侧设置有密封圈，所述弹性体能够使密封贴片贴在第一内凸缘侧面的密封圈上。

优化的，所述套筒内部设置有第二内凸缘，所述第二内凸缘位于密封贴片远离口罩主体的一侧，所述弹性体的两端分别顶在第二内凸缘、密封贴片上。

优化的，所述密封贴片的边缘设置有圆环形的限位卡套，所述弹性体与密封贴片接触的一端位于限位卡套内侧。

限位卡套能够确保密封贴片随呼吸节奏型移动时不脱离弹性体，稳定性较好。

优化的，所述第二内凸缘上设置有防护网，防护网覆盖所述第二内凸缘内部的通孔。

防护网能够有效阻拦外界灰尘侵入，进一步提高隔绝效果。

优化的，所述控制壳体中设置有蓄电池，所述蓄电池能够为所述控制单元、风量调节器、风量监测器、加湿器、湿度监测器供电。

本发明的优点在于：

1.本发明中的可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩在实际应用时，主要用于煤矿跟机应用场景中，尤其适合采煤机司机使用，使用者首先将口罩的新鲜风管与采煤机本身带有的新鲜风管连通，用以提供新鲜空气，将清水管与采煤机本身带有的清水管连通，为加湿器加湿提供水源，然后通过带结构将口罩戴在面部，通过控制单元能够控制风量调节器，进而控制新鲜风管通入口罩内部的新鲜空气量，风量监测器则能够检测新鲜风管中风量大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据风量大小实时调节风量调节器，以满足所需的风量。同时，通过控制单元能够控制加湿器工作，进而控制排汽端通向呼吸盒内部的湿度，湿度监测器则能够检测排汽端湿度大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据湿度大小实时调节加湿器，以满足所需的湿度。使用者呼出的废气则能够经单向呼出阀呼出，相对于现有技术，不经过口罩或者其他过滤部件从外部吸取过滤后的气体，而是利用新鲜风管供气，不会在口罩或者其他部位形成积尘，不会增大呼吸阻力、避免呼吸不畅，与外界粉尘能够实现有效隔绝，同时风量湿度可调，特别适于煤矿跟机应用。

2.实际应用时，通过耳带挂在使用者耳朵处即可，结构简单、使用方便。

3.使用者呼出的废气对密封贴片施加压力，进而使密封贴片脱离第一内凸缘侧面，废气则从密封贴片与第一内凸缘侧面之间的缝隙流出，并经套筒排出口罩外部，排出后，口罩内部压力降低，此时弹性体使密封贴片贴在第一内凸缘侧面，实现封闭，避免吸入外界的灰尘，隔绝效果较好。

4.限位卡套能够确保密封贴片随呼吸节奏型移动时不脱离弹性体，稳定性较好。

5.防护网能够有效阻拦外界灰尘侵入，进一步提高隔绝效果。

附图说明

图1为本发明实施例中可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩的主视图；

图2为本发明实施例中可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩的剖视图；

图3为本发明实施例中可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩右侧视角的局部剖视图；

图4为图3中A的局部放大图；

其中，

口罩主体-1；挂耳-11；加强罩-12；充电接头-13；操控面板-14、电源开关-15；

带结构-2；松紧绑带-21；

呼吸盒-3；

单向呼出阀-4；套筒-41；第一内凸缘-42；密封贴片-43；弹性体-44；密封圈-45；第二内凸缘-46；防护网-47；限位卡套-431；

控制壳体-5；

新鲜风管-6；风量调节器-61；风量监测器-62；排风端-63；

清水管-7；加湿器-71；湿度监测器-72；排汽端-73；

蓄电池-8。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

综合参考图1-3，一种可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩，包括口罩主体1、带结构2、呼吸盒3、单向呼出阀4、控制壳体5、新鲜风管6、清水管7、蓄电池8。

如图1、2所示，所述口罩主体1的主体结构为现有技术中常规口罩结构，与现有技术不同之处在于，口罩主体1的两侧各设置上下两个挂耳11，挂耳11的作用是用以安装带结构2。

具体的，如图1、2所示，所述带结构2包括上、下两组松紧绑带21，每组包括两根松紧绑带21，每组中的两根松紧绑带21分别穿过所述口罩主体1两侧的挂耳11之后，松紧绑带21的端部与其本体之间通过缝制或者熔焊等方式实现连接，进而固定在挂耳11上。

每组中的两根松紧绑带21的端部之间能够固定连接，具体是，每组中的两根松紧绑带21的端部之间通过卡扣结构、魔术贴结构或者挂钩结构连接。

如图1、2所示，采用卡扣结构时，每组中的两根松紧绑带21的端部分别设置公卡扣22、母卡扣23。

采用魔术贴结构时，每组中的两根松紧绑带21的端部分别设置第一魔术贴、第二魔术贴，所述第一魔术贴、第二魔术贴之间能够粘接。

采用挂钩结构时，每组中的两根松紧绑带21的端部分别设置挂环、挂钩。

或者，取消上述松紧绑带21结构，也可采用耳带结构，即所述带结构2采用设置在所述口罩主体1两侧的耳带，耳带直接挂在使用者耳朵上即可戴上口罩，耳带可直接连接在口罩主体1的侧边或者与挂耳11连接。

如图2、3所示，所述口罩主体1前侧设置有与口罩主体1连通的呼吸盒3，所述呼吸盒3为长方体壳体结构，其前端开设圆孔，用以安装单向呼出阀4，后端为敞开的矩形口，口罩主体1前侧开设有与呼吸盒3的矩形口匹配的开口，呼吸盒3的后端四周与口罩主体1之间密封连接，进一步的，所述口罩主体1与呼吸盒3的顶面之间还设置有加强罩12，加强罩12为弯曲片状结构，其后侧边缘与口罩主体1之间连接，加强罩12的下部边缘与呼吸盒3顶面之间连接，加强罩12的连接方式可采用缝制、粘接、熔焊等方式。

如图3所示，所述单向呼出阀4包括设置在呼吸盒3前侧的圆筒形结构的套筒41，所述套筒41内部设置有第一内凸缘42，所述第一内凸缘42远离口罩主体1的一侧设置有密封贴片43，还包括作用在密封贴片43上的弹性体44，弹性体44能够使密封贴片43贴在第一内凸缘42侧面。

如图4所示，所述第一内凸缘42远离口罩主体1的一侧设置有环槽，环槽中安装硅胶材质的密封圈45，所述弹性体44能够使密封贴片43贴在第一内凸缘42侧面的密封圈45上，以实现密封。

如图3所示，所述套筒41内部设置有第二内凸缘46，本实施例中，所述第一内凸缘42、第二内凸缘46分别位于套筒41的两端内侧，所述第二内凸缘46位于密封贴片43远离口罩主体1的一侧，所述弹性体44的两端分别顶在第二内凸缘46、密封贴片43上。

如图4所示，所述密封贴片43的边缘设置有圆环形的限位卡套431，所述弹性体44与密封贴片43接触的一端位于限位卡套431内侧，所述弹性体44可采用弹簧、圆筒形的橡胶套等。

如图3所示，所述第二内凸缘46上设置有防护网47，防护网47覆盖所述第二内凸缘46内部的通孔，防护网47可采用滤片或者网片，可通过粘接方式安装在第二内凸缘46外侧，或者，在第二内凸缘46内侧设置环槽，将防护网47卡装第二内凸缘46内侧的环槽里面。

结合图1-3，所述呼吸盒3的下方设置有长方体结构的控制壳体5，所述控制壳体5中设置有控制单元、风量调节器61、风量监测器62、加湿器71、湿度监测器72，所述控制单元为现有技术，如采用PLC，可其集成在控制壳体5内部，实现控制功能。

所述风量监测器62、湿度监测器72连接至控制单元，所述控制单元能够控制风量调节器61、加湿器71，所述控制壳体5上设置有通向风量调节器61的新鲜风管6，所述风量调节器61的排风端63通向呼吸盒3内部，所述控制壳体5上设置有通向加湿器71的清水管7，所述加湿器71的排汽端73通向呼吸盒3内部。

所述风量调节器61、风量监测器62、加湿器71、湿度监测器72均为现有技术，根据实际需求市购即可，所述风量监测器62可安装在排风端63，以检测风量大小，湿度监测器72安装在排汽端73，以检测湿度大小。

进一步的，所述新鲜风管6中设置有过滤网，所述排风端63内部设置有加热丝及温度传感器，温度传感器连接至控制单元，控制单元能够控制加热丝工作，以实现调节温度，确保排风端63排出的风温度符合人体需求，提高舒适性。新鲜风管6及清水管7的端部可设置快接头，方便装拆。

进一步的，如图3所示，所述控制壳体5中设置有蓄电池8，所述蓄电池8能够为所述控制单元、风量调节器61、风量监测器62、加湿器71、湿度监测器72供电，所述控制壳体5外部侧边还设置有充电接头13，用以给蓄电池8充电。

进一步的，为了方便操控，如图1所示，可在控制壳体5外侧设置操控面板14、电源开关15，使用者通过操控面板14调节、设置风量以及湿度、温度等，以满足使用需求。

工作原理：

本发明中的可调节风量湿度的矿用跟机式防尘口罩在实际应用时，主要用于煤矿跟机应用场景中，尤其适合采煤机司机使用，使用者首先将口罩的新鲜风管6与采煤机本身带有的新鲜风管连通，用以提供新鲜空气，将清水管7与采煤机本身带有的清水管连通，为加湿器71加湿提供水源，然后通过带结构2将口罩戴在面部，通过控制单元能够控制风量调节器61，进而控制新鲜风管6通入口罩内部的新鲜空气量，风量监测器62则能够检测新鲜风管6中风量大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据风量大小实时调节风量调节器61，以满足所需的风量。同时，通过控制单元能够控制加湿器71工作，进而控制排汽端73通向呼吸盒3内部的湿度，湿度监测器72则能够检测排汽端73湿度大小，并将检测结果反馈至控制单元，以便控制单元根据湿度大小实时调节加湿器71，以满足所需的湿度。使用者呼出的废气则能够经单向呼出阀4呼出，相对于现有技术，不经过口罩或者其他过滤部件从外部吸取过滤后的气体，而是利用新鲜风管6供气，不会在口罩或者其他部位形成积尘，不会增大呼吸阻力、避免呼吸不畅，与外界粉尘能够实现有效隔绝，同时风量湿度可调，特别适于煤矿跟机应用。

实际应用时，通过耳带挂在使用者耳朵处即可，结构简单、使用方便。使用者呼出的废气对密封贴片43施加压力，进而使密封贴片43脱离第一内凸缘42侧面，废气则从密封贴片43与第一内凸缘42侧面之间的缝隙流出，并经套筒41排出口罩外部，排出后，口罩内部压力降低，此时弹性体44使密封贴片43贴在第一内凸缘42侧面，实现封闭，避免吸入外界的灰尘，隔绝效果较好。限位卡套431能够确保密封贴片43随呼吸节奏型移动时不脱离弹性体44，稳定性较好。防护网47能够有效阻拦外界灰尘侵入，进一步提高隔绝效果。

以上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精神和范围。