一种静电除尘口罩的制作方法

1.本发明涉及公共卫生技术领域，具体地，涉及一种静电除尘口罩。


背景技术：

2.静电除尘的工作原理：在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒或细菌，使尘粒或细菌带负电吸趋向正极，达到正极后，放出所带的电子，尘粒或细菌沉积于正极板上。过去静电除尘被重点应用于重工业，如净化钢铁工业中炼铁炉、炼焦炉的废气；净化燃煤电厂的飞灰；在水泥工业中的利用也相当广泛，新建的大中型水泥的回转窑和烘干机大都装有电除尘器。水泥磨、煤磨等尘源都可采取电除尘器加以把持。静电除尘器还普遍用于化学业中的酸雾回收、有色冶金的烟气治理和贵金属颗粒物的回收等。相同粒径范围下，电式除尘的阻力远远小于袋式除尘，电式除尘是直接作用于粒子本身，而非整个气流，因此会减小空气阻力，有更好的通气效果。
3.目前常见的口罩类型有棉布口罩、一次性医用口罩、kn95口罩。棉布口罩优点有清洗后可重复使用，其缺点则是细菌容易滋生繁殖，并且不能有效过滤小微粒，防护能力较差，质量也参差不齐没有保障，面部固定效果不好，多数无口罩鼻梁条。一次性医用口罩及kn95口罩优点有防护效果强、面部固定性好、价格低廉，其缺点有佩戴时间短、不可循环，产生医疗垃圾多、通气性差。
4.因此，需要研发一种可替代传统的过滤式口罩的静电除尘口罩。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可替代传统的过滤式口罩、不阻碍呼吸并可有效去除空气中的悬浮颗粒物的静电除尘口罩。
6.为解决上述问题，本发明的技术方案为：
7.一种静电除尘口罩，所述静电除尘口罩包括口罩壳体、过滤层、供电装置以及固定带，所述过滤层包括保护内壳、保护外壳以及设于保护内壳和保护外壳之间的金属极板、进气窗口和吸气呼吸阀，所述金属极板包括正极板和负极板，分别连接相对应的正极导线和负极导线，所述供电装置与所述金属极板的正极导线和负极导线电性连接，用于为所述静电除尘口罩提供电源，所述固定带连接所述口罩壳体以便佩戴使用。
8.可选地，所述口罩壳体选用绝缘的硅胶材料制作成便于佩戴的水滴形结构。
9.可选地，所述保护内壳和保护外壳均采用绝缘塑料材质，用于承载和固定过滤层的金属极板，保护人体安全佩戴静电除尘口罩。
10.可选地，所述进气窗口为梯形，用于气体进入过滤层。
11.可选地，所述过滤层的正极板为三角形，负极板为梯形，所述正极板和负极板相对，在通电情况下形成静电场，用于过滤含有悬浮颗粒物的气体。
12.可选地，所述吸气呼吸阀设在保护内壳上，用于控制经过滤层过滤后的清洁气体进入口罩内腔，以及防止呼气时水蒸气进入过滤层从而影响过滤效果。
13.可选地，所述口罩壳体上设有第一呼气呼吸阀和第二呼气呼吸阀，用于控制呼气时气体从口罩壳体两侧呼出，防止呼气时水蒸气进入过滤层从而影响过滤效果。
14.可选地，所述供电装置固定在所述口罩壳体的外层下方，所述供电装置包括导线、变压器和干电池，所述金属极板连接的导线穿过口罩壳体与变压器连接，再通过导线和干电池连接。
15.可选地，所述干电池为静电除尘口罩提供电源，所述干电池上还设置有开关，所述开关控制电源的输出。
16.可选地，所述固定带采用内含棉花的无纺布条并打孔穿过所述口罩壳体，用于固定所述静电除尘口罩，所述固定带佩戴方式为头戴式，利于减轻佩戴口罩时耳部压力。
17.与现有技术相比，本发明静电除尘口罩可以替代传统的过滤式口罩，不阻碍呼吸，并可有效去除空气中的悬浮颗粒物。经过除尘效果测试，结果显示本发明静电除尘口罩能有效过滤含尘气体的粒子。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
19.图1为本发明实施例提供的静电除尘口罩的正面图；
20.图2为本发明实施例提供的静电除尘口罩的侧面图；
21.图3为本发明实施例提供的静电除尘口罩的过滤层示意图；
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
23.具体地，图1为本发明实施例提供的一种静电除尘口罩的正面图，图2为本发明实施例提供的静电除尘口罩的侧面图，如图1和图2所示，所述静电除尘口罩包括口罩壳体1、过滤层2、供电装置6以及固定带3。其中，所述口罩壳体1选取硅胶材料制作成水滴形结构，满足人体佩戴口罩呼吸时的要求，所述硅胶材料选取食品级的硅胶材料，从而保证口罩使用中的安全，并且硅胶材料具有柔软、舒适、轻巧的特点，可以提升佩戴时的舒适感，贴合脸部线条，无异物感。另外，硅胶材料的绝缘性质有效预防触电的意外，进一步保证口罩使用时的安全度。所述口罩壳体1上设有第一呼气呼吸阀4和第二呼气呼吸阀7，所述第一呼气呼吸阀4和第二呼气呼吸阀7用于控制呼气时气体从硅胶壳体两侧呼出，防止呼气时水蒸气进入过滤层从而影响极板过滤效果。所述固定带3采用内含棉花的无纺布条打孔穿过所述硅胶壳体，柔软舒适的材料在固定口罩的同时也无勒感及痛感，方便佩戴使用，并且所述固定带3的佩戴方式为头戴式，利于减轻佩戴口罩时耳部压力。
24.如图3所示，所述过滤层2包括保护内壳21、保护外壳23以及设于保护内壳21和保护外壳23之间的金属极板、进气窗口5、吸气呼吸阀8。其中，所述金属极板包括设于保护内壳21的负极板22以及设于保护外壳23的正极板24，所述保护内壳21和保护外壳23均采用绝
缘塑料材质，进一步绝缘，保护人体安全佩戴所述静电除尘口罩。所述进气窗口5为梯形，用于气体进入过滤层。所述吸气呼吸阀8用于控制经过滤层过滤后的清洁气体进入口罩内腔，以及防止呼气时水蒸气进入过滤层从而影响极板过滤效果。所述过滤层2的正极板24为三角形、负极板22为梯形，使工作极板面积最大化，有利于提高过滤层的过滤效果。
25.依据静电除尘的工作原理：在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒或细菌，使尘粒或细菌带负电吸趋向正极，达到正极后，放出所带的电子，尘粒或细菌沉积于正极板上。在工作时，金属极板22、24直接作用于含尘气体，在吸附灰尘的同时保证了空气的流通性。
26.所述口罩的供电装置6包括导线、变压器、干电池和开关。所述过滤层2中的负极板22、正极板24分别通过相对应的负极导线和正极导线与所述供电装置电性连接，用于为所述静电除尘口罩提供电源，所述负极导线和正极导线穿过硅胶壳体与变压器连接，再通过导线和干电池连接，干电池上设置有开关。所述供电装置6整体固定在硅胶壳体外层下方，方便佩戴时的使用，且达到美观、工整、简明的外观视觉效果体验。所述干电池为静电除尘口罩提供电源，变压器将小值电压变为高压，所述开关控制电源的输出。
27.佩戴时，将所述静电除尘口罩两侧的固定带3套到头部后面，打开硅胶壳体下方的供电装置6，佩戴后，含有悬浮颗粒物的空气经进气窗口5进入过滤层2中，被金属极板22、24有效过滤后，从吸气呼吸阀8进入口罩内腔。供人体呼吸后，从第一呼气呼吸阀4和第二呼气呼吸阀7排出。佩戴结束后，关闭硅胶壳体下方的供电装置6，卸下口罩两侧的固定带3即可。清洁时，在关闭硅胶壳体下方的供电装置6并取掉干电池的情况下，用水流缓慢冲洗，待口罩完全无水的安全情况下，安回干电池即可使用。
28.以下通过具体的测试实例对本发明静电除尘口罩在除尘方面的效果作进一步详细的描述。
29.实例一：用香烟燃烧的气体充当含尘气体，放置在过滤层的一边，通过设置不同变量，测试该静电除尘口罩的除尘效果。
30.设置变量为极板距离分别为0.3cm、0.5cm、0.8cm、1.0cm、1.2cm，每个变量分通电和不通电两种情况，每次测试燃烧0.5支香烟，电压为3695v，具体测试数据如下表1所示：
[0031][0032]
表1
[0033]
测试结果说明该静电除尘口罩具有吸附效果，在其他条件相同，极板间距为0.8cm、1.0cm和1.2cm时的吸附效果优于其他极板间距的吸附效果。
[0034]
实例二：用香烟燃烧的气体充当含尘气体，放置在过滤层的一边，通过设置不同变量，测试该静电除尘口罩的除尘效果。
[0035]
设置变量为香烟燃烧量分别为0.5支、1支、2支，每个变量分通电和不通电两种情况，极板间距为1.2cm,电压为3695v，具体测试数据如下表2所示：
[0036][0037]
表2
[0038]
测试结果说明该静电除尘口罩具有吸附效果，在其他条件相同时，气流量为1支香烟时的吸附效果最佳。
[0039]
实例三：用香烟燃烧的气体充当含尘气体，放置在过滤层的一边，通过设置不同变量，测试该静电除尘口罩的除尘效果。
[0040]
设置变量为电压大小分别为3695v和5257v，每个变量分通电和不通电两种情况，极板间距为1.2cm，香烟燃烧量为1支，具体测试数据如下表3所示：
[0041][0042]
表3
[0043]
测试结果说明该静电除尘口罩具有吸附效果，在其他条件相同时，3695v的高压静电场的吸附效果优于5275v的吸附效果。
[0044]
与现有技术相比，本发明静电除尘口罩可以替代传统的过滤式口罩，不阻碍呼吸，并可有效去除空气中的悬浮颗粒物。经过除尘效果测试，结果显示本发明静电除尘口罩能有效过滤含尘气体的粒子。
[0045]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。