带有颈部硬质护圈的背包装置的制作方法

本实用新型涉及人类生活用品，尤其涉及个人防护设备，具体而言是一种带有颈部硬质护圈的背包装置。

背景技术：

疫情发生地区的医务工作人员在为患者检测和治疗的过程中，除了穿着防护服以外，还需要佩戴口罩、护目镜和隔离帽子，疫情严重的地区甚至整天都需要佩戴面罩、口罩和防护服。

口罩的透气性差，佩戴口罩防止被病毒感染时，会导致说话不清晰，长时间佩戴也感到非常不舒服，导致医护人员脸部浮肿，压痕明显等许多问题，对医护人员的身心造成巨大的伤害。而且目前所佩戴的一次性防护口罩也并非全密闭式，因此疫情严重的地区即使佩戴了口罩还是会造成一些医护人员被感染的例子。因此在各种重大疫情发生时，现场的医护人员需要一种能完全密封的头部装置，可持续对密闭的头部供给干净的空气，且不影响正常的说话交流。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有颈部硬质护圈的背包装置，所述的这种带有颈部硬质护圈的背包装置要解决现有技术中医护人员长时间佩戴口罩不舒适、口罩密封防护力度不够的技术问题。

本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置，包括背包和硬质护圈，硬质护圈连接在背包的一侧，硬质护圈与背包连接的一侧设置有进气口，硬质护圈中设置有空气通道，硬质护圈上开有朝上的出气口，背包的出气口通过管道与硬质护圈的进气口连通，背包的出气口、空气通道和硬质护圈上的出气口依次连通；

所述的硬质护圈上部设置有接口结构和软质密封圈，硬质护圈的下部设置有连接结构和软质垫块；

所述的背包内设置有电动输气装置和新风过滤装置，所述的新风过滤装置内设置有过滤芯模块；

所述的背包中设置有供电电源，所述的供电电源的输出端连接到电动输气装置的电源端。

进一步的，所述的硬质护圈上部通过接口结构连接有全密封的头盔。

进一步的，所述的接口结构采用螺纹卡接结构或者翻转卡接结构连接全密封的头盔；

所述的螺纹卡接结构包括设置在硬质护圈上的内螺纹和第一限位卡销；

所述的翻转卡接结构包括设置在硬质护圈后部的半圆形转轴护耳和设置在硬质护圈前部的第二限位卡销。

进一步的，所述的背包内设置有空气调节装置，新风过滤装置和空气调节装置按照空气流动方向通过管道依次连接，空气调节装置内设置有半导体制冷器和超声波加湿器，所述的半导体制冷器连接有第一散热片和第二散热片，所述的超声波加湿器的进水口与水箱的出水口连接，所述的空气调节装置设置有温湿度传感器；

所述的背包中设置有控制器，控制器设置有若干个信号输出端和信号输入端，所述的电动输气装置、半导体制冷器、超声波加湿器的控制端与控制器的信号输出端连接，所述的温湿度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；

所述的供电电源的输出端分别连接到半导体制冷器、超声波加湿器、温湿度传感器的电源端。

进一步的，所述硬质护圈中设置有带孔洞的环形软质皮膜，环形软质皮膜上设置有辐射状的波浪形导流槽。

进一步的，所述硬质护圈的下部设置的连接结构采用气密拉链或者环形卡箍。

进一步的，所述背包采用工程塑料制作，背包为半硬式结构；

所述背包为多节软式连接结构，多节软式连接结构包括沿身体纵向分布的多个关节，任意两个相邻的关节之间均以软质结构连接；

所述的背包中的所有端口的朝向均设置为向下。

进一步的，所述的电动输气装置为风扇或者气泵。

进一步的，所述的新风过滤装置还包括按照空气流动方向依次设置的粗过滤网、uvc紫外灯、光触媒网、臭氧催化分解模块、活性炭模块，所述的粗过滤网设置在背包的进气口处，所述的过滤芯模块设置在活性炭模块的后侧或者前侧，所述的光触媒网设置在uvc紫外灯的外周，所述的供电电源的输出端连接到uvc紫外灯的电源端，所述的uvc紫外灯的控制端与控制器的信号输出端连接；

所述的新风过滤装置的进气口处设置有污染检测装置的第一检测端，所述的新风过滤装置的出气口处设置有污染检测装置的第二检测端，所述的供电电源连接有电池电量检测装置，所述的供电电源的输出端分别连接到污染检测装置和电池电量检测装置的电源端，所述的污染检测装置和电池电量检测装置的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接。

进一步的，所述的硬质护圈内设置有双向声音放大装置，所述的双向声音放大装置包括第一受话器、第一音频放大器、第二受话器和第二音频放大器，所述的第一受话器设置在硬质护圈的外侧，第一受话器的信号输出端通过导线与第一音频放大器的信号输入端连接，硬质护圈的内侧设置有第一扬声器，第一音频放大器的信号输出端通过导线与第一扬声器的信号输入端连接；

所述的第二受话器设置在硬质护圈内侧，所述的第二受话器的信号输出端通过导线与第二音频放大器的信号输入端连接，所述的硬质护圈的外侧设置有第二扬声器，所述的第二音频放大器的信号输出端通过导线与第二扬声器的信号输入端连接；

所述的第一音频放大器和第二音频放大器的控制端均与控制器的信号输出端连接；

所述的供电电源的输出端连接到第一受话器、第二受话器、第一音频放大器、第二音频放大器、第一扬声器、第二扬声器的电源端。

本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置背包内设置有电动输气装置、新风过滤装置和空气调节装置；硬质护圈通过接口结构在连接头盔时，能够在有效隔离病毒；新风过滤装置和空气调节装置可为头盔内源源不断地输入过滤和温湿度调节后的新鲜空气，不仅提高了防护力度同时消除了使用者佩戴护目镜和口罩带来的不适，而且消除了长时间佩戴口罩引起的呼出湿热空气导致的护目镜或眼镜产生水蒸气而模糊，影响视线的困扰，而且穿戴方便、舒适。

附图说明

图1为本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置的正视结构示意图。

图2为本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置的侧视结构示意图。

图3为本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置的后视结构示意图。

图4为本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置中的硬质护圈和头盔的连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限制于本实施例，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的一种带有颈部硬质护圈的背包装置，包括背包2和硬质护圈1，硬质护圈1连接在背包2的一侧，硬质护圈1与背包2连接的一侧设置有进气口7，硬质护圈1中设置有空气通道8，硬质护圈1上开有朝上的出气口9，背包2的出气口通过管道与硬质护圈1的进气口7连通，背包2的出气口、空气通道8和硬质护圈1上的出气口9依次连通；

所述的硬质护圈1上部设置有接口结构和软质密封圈10，硬质护圈1的下部设置有连接结构和软质垫块；

所述的背包2内设置有电动输气装置和新风过滤装置，所述的新风过滤装置内设置有过滤芯模块；

所述的背包2中设置有供电电源，所述的供电电源的输出端连接到电动输气装置的电源端。

使用者背上背包2后，硬质护圈1固定套设在使用者的颈部，硬质护圈1上部的接口结构用于卡接头盔3，软质密封圈10位于硬质护圈1与头盔3的接口11之间，头盔3的接口11插入硬质护圈1中，将软质密封圈10压紧使其密封。因为头盔3是通过接口结构与硬质护圈1连接的，所以头盔3可以很容易的拆下及更换，不影响使用者在非污染环境中的使用。连接结构用于硬质护圈1与斗篷披肩、医用防护服或者空调服4连接，软质垫块支撑于使用者肩部位置。

在硬质护圈1上部卡接头盔3，同时在硬质护圈1的下部通过连接结构连接斗篷披肩时，则在使用者的头部形成一个密封的环境，与外部环境隔离开，或者在硬质护圈1上部卡接头盔3，在硬质护圈1的下部通过连接结构连接防护服或者空调服4时，头盔内的空气通过颈部的缝隙进入防护服或者空调服4内，则在使用者的身体和头部形成一个密封的环境，与外部环境隔离开。

硬质护圈1内侧朝上的出气口可以使新鲜空气将全包式头盔3的内表面吹到，以避免气温较冷时，水汽冷凝在头盔3内表面上阻挡使用者的视线。

进一步的，所述的硬质护圈上部通过接口结构连接有全密封的头盔。

进一步的，所述的接口结构采用螺纹卡接结构或者翻转卡接结构连接全密封的头盔；

所述的螺纹卡接结构包括设置在硬质护圈1上的内螺纹和第一限位卡销；

头盔3下部设置有接口11，头盔3的接口11上设置有外螺纹和限位缺口。当头盔3的接口11插接在硬质护圈1上并按螺纹方向旋转时，头盔3的接口11外螺纹旋入硬质护圈1的内螺纹内，头盔3旋转至限定位置时，硬质护圈1上的第一限位卡销顶入头盔3的接口11上的限位缺口内，限制头盔3逆向旋出，头盔3即被固定于硬质护圈1上。当需要取下头盔3时，将硬质护圈1上的第一限位卡销从头盔3的接口11上的限位缺口内拉出，第一限位卡销不再限制头盔3的逆向旋转，再逆向转动头盔3即可取下头盔3。

所述的翻转卡接结构包括设置在硬质护圈1后部的半圆形转轴护耳和设置在硬质护圈1前部的第二限位卡销。

头盔3的接口11后部设置有卡接转销，头盔3的接口11前部设置有限位缺口。当半圆形转轴护耳钩住头盔3的接口11后部伸出的卡接转销后，头盔3即以后部的卡接转销为转轴，向硬质护圈1方向转动，当头盔3转动到限定位置时，硬质护圈1前部的第二限位卡销卡在头盔3的接口11前部的限位缺口内，头盔3即被固定至硬质护圈1上。当需要松开头盔3时，拉开硬质护圈1上的第二限位卡销，使头盔3的接口11前部的限位缺口不再被第二限位卡销卡住，再以头盔3后部的卡接转销为转轴，向上转动头盔3，接着将头盔3的接口11后部的卡接转销从硬质护圈1后部的半圆形转轴护耳中拉出，即可拆下头盔3；

进一步的，所述的背包内设置有空气调节装置，新风过滤装置和空气调节装置按照空气流动方向通过管道依次连接，空气调节装置内设置有半导体制冷器和超声波加湿器，所述的半导体制冷器连接有第一散热片和第二散热片，所述的超声波加湿器的进水口与水箱的出水口连接，所述的空气调节装置设置有温湿度传感器；

通过背包2内的电动输气装置、新风过滤装置和空气调节装置，能够有效隔离病毒的条件下，为头盔3内源源不断地输入过滤和温湿度调节后的新鲜空气，同时消除了使用者佩戴护目镜和口罩带来的不适，消除了长时间佩戴口罩引起的呼出湿热空气导致的护目镜或戴眼镜使用者的眼镜片产生水蒸气而模糊，影响视线的困扰，而且穿戴方便、舒适。

空气调节装置可以对导入头盔3内的空气进行温湿度调节。半导体制冷器对过滤后的空气进行温度调节，第一散热片可以将多余的热量（冷量）散发到背包外的空气中。在夏天温度高时，对空气进行制冷，并除去其中过多的水份，空气中过多的水份会冷凝在第二散热片上，形成冷凝水并通过管通向下流到第一散热片上，第一散热片将冷凝水蒸发，这样可以增大散热量，而且不用保存第二散热片上形成的冷凝水，或者第二散热片上的冷凝水流到漏斗内由管道流入水箱中保存。冬天温度低时，则对空气进行加热，并由超声波加湿器对空气进行加湿，水箱给超声波加湿器供水，使头盔3内维持一个让人舒适的环境。

半导体制冷器是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合，它利用的是半导体材料的peltier效应（珀耳帖效应）。半导体制冷器是一个热传递的工具，当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结成热电偶，并有直流电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。因为半导体自身存在电阻，当电流经过半导体时也会产生热量，从而会影响热传递。通过隔热结构将冷热两端分隔开，在热端（冷端）采取散热（散冷）等方式可以实现半导体制冷器两端大的温差。半导体制冷器的冷热端是可逆的，当电流由导线a端流向导线b端时，半导体制冷器正面热背面冷，而当电流由导线b端流向导线a端时，半导体制冷器背面热正面冷。因为半导体制冷器以上的特性，所以它很适合在空气调节装置上使用。

空气调节装置中的温湿度传感器用于检测供给头盔3内空气的温湿度，保证头盔3内空气合适的温湿度。

所述的背包中设置有控制器，控制器设置有若干个信号输出端和信号输入端，所述的电动输气装置、半导体制冷器、超声波加湿器的控制端与控制器的信号输出端连接，所述的温湿度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；

所述的供电电源的输出端分别连接到半导体制冷器、超声波加湿器、温湿度传感器的电源端。

具体的，所述的供电电源由电池构成，电池采用可充电电池，供电电源外部包有外壳。

进一步的，所述硬质护圈1中设置有带孔洞的环形软质皮膜6，环形软质皮膜6上设置有辐射状的波浪形导流槽。带孔洞的环形软质皮膜6卡设在使用者颈部位置，环形软质皮膜6贴在颈部时辐射状的波浪形导流槽会形成导流通道，头盔内的空气会由这些导流通道排到防护服或者空调服4内,再由防护服或者空调服4上的缝隙排出。

进一步的，所述硬质护圈的下部设置的连接结构采用气密拉链，或者环形卡箍。

环形卡箍的连接结构包括硬质护圈和设置在硬质护圈之外的环箍，斗篷披肩、防护服或者空调服的衣领部分被环箍紧紧地固定在硬质护圈上时，斗篷披肩、防护服或者空调服即与硬质护圈固定为一体。

进一步的，所述背包2采用工程塑料制作，背包2为半硬式结构；当使用者后背方向受到冲击，或者后背着地时，背包2可以有效地吸收后背方向的冲击力；

所述背包2为多节软式连接结构，多节软式连接结构包括沿身体纵向分布的多个关节，任意两个相邻的关节之间均以软质结构5连接，以不妨碍使用者弯腰等活动；背包2贴背一侧的形状与使用者后背形状相匹配，以保证背包2的舒适性；

所述的背包2中的所有端口的朝向均设置为向下；

进一步的，所述的电动输气装置为风扇或者气泵。

进一步的，所述的新风过滤装置还包括按照空气流动方向依次设置的粗过滤网、uvc紫外灯、光触媒网、臭氧催化分解模块、活性炭模块，所述的粗过滤网设置在背包2的进气口处，所述的过滤芯模块设置在活性炭模块的后侧或者前侧，所述的光触媒网设置在uvc紫外灯的外周，所述的供电电源的输出端连接到uvc紫外灯的电源端，所述的uvc紫外灯的控制端与控制器的信号输出端连接；

所述的新风过滤装置的进气口处设置有污染检测装置的第一检测端，所述的新风过滤装置的出气口处设置有污染检测装置的第二检测端，所述的供电电源连接有电池电量检测装置，所述的供电电源的输出端分别连接到污染检测装置和电池电量检测装置的电源端，所述的污染检测装置和电池电量检测装置的信号输出端分别与控制器的信号输入端连接。

因为新风过滤装置中的过滤芯、活性炭有使用后饱和失效的问题，所以过滤装置的过滤芯和活性炭部分设计为模块结构，可以根据使用情况来更换过滤芯模块和活性炭模块，以保障呼吸空气的洁净。污染检测装置优选采用现有技术中的激光粒子测数器，同时可以选择甲醛传感器，氮氧化物传感器，臭氧传感器等，通过检测过滤前后空气中的气态有机物，氮氧化合物和颗粒物来确认过滤芯模块和活性炭模块的污染程度，估算剩余时间，并将相应情况反馈给使用者。

进一步的，所述的硬质护圈1内设置有双向声音放大装置，所述的双向声音放大装置包括第一受话器、第一音频放大器、第二受话器和第二音频放大器，所述的第一受话器设置在硬质护圈1的外侧，第一受话器的信号输出端通过导线与第一音频放大器的信号输入端连接，硬质护圈1的内侧设置有第一扬声器，第一音频放大器的信号输出端通过导线与第一扬声器的信号输入端连接；

所述的第二受话器设置在硬质护圈1内侧，所述的第二受话器的信号输出端通过导线与第二音频放大器的信号输入端连接，所述的硬质护圈1的外侧设置有第二扬声器，所述的第二音频放大器的信号输出端通过导线与第二扬声器的信号输入端连接；

所述的第一音频放大器和第二音频放大器的控制端均与控制器的信号输出端连接；

所述的供电电源的输出端连接到第一受话器、第二受话器、第一音频放大器、第二音频放大器、第一扬声器、第二扬声器的电源端。

通过双向声音放大装置可以对外界的声音进行放大，外界的声音通过第一受话器和第一音频放大器传输到第一扬声器，让使用者能正常听到外界的声音，同时使用者发出的声音通过第二受话器和第二音频放大器传输到第二扬声器，让外界可以听到使用者发出的声音；双向的声音放大装置让使用者可以正常地与外界交流，避免听不到外界的危险声音。

双向的声音放大装置还可以同时用来提示和报警，污染检测装置检测空气过滤芯模块和活性炭模块的污染程度，污染检测装置和电池电量检测装置定时检测并反馈给控制器，再通过控制器、第一音频放大器和第一扬声器发送报警或者提示信号给使用者，提示空气过滤芯模块和活性炭模块的剩余工作时间、供电电源的剩余电量和剩余工作时间，并对其他装置出现问题时发出警报。控制器可以是单片机、可编程逻辑门或者plc等，控制器的输入接口上通过导线连接有输入按键开关，输入按键开关设置在背包2的背带处，外部控制信号提供给控制器，可以调节温度、打开或关断各个装置或者模块等，比如控制器可以关闭第一音频放大器或者第二音频放大器，以避免受外部声音干扰或防止内部声音干扰外部。

电池置于背包2中，所以电池可以做得很大，就可以为新风过滤装置和空气调节装置等提供充足的电能供给。供电电源外部的保护外壳可以避免电池、特别是锂电池发生的各种危险事故，保障使用者的安全；电池做成更换结构，可以根据使用情况来更换电池。电池同时可以外接电源进行充电，进一步的保障带有颈部硬质护圈的背包装置的使用时间。背包2所有的端口均朝下，在清洗消毒时可以防止背包2进水而损坏。

具体的，本实施例中涉及的背包2、硬质护圈1、软质垫块、接口结构、软质密封圈10、连接结构、气密拉链、环形卡箍、软质垫块、头盔3、斗篷披肩、医用防护服、空调服4、电动输气装置、控制器、过滤芯模块、半导体制冷器、超声波加湿器、散热片、水箱、温湿度传感器、粗过滤网、uvc紫外灯、光触媒网、臭氧催化分解模块、活性炭模块、污染检测装置、限位卡销、半圆形转轴护耳、卡接转销、带孔洞的环形软质皮膜、半硬式结构、电池电量检测装置、供电电源、受话器、音频放大器、扬声器、输入按键开关等均可采用现有技术中的公知技术方案，本领域的技术人员均已经了解，在此不再赘述。