一种集成式呼吸监测面罩

1.本实用新型涉及一种集成式呼吸监测面罩。


背景技术：

2.呼吸是人类最重要的生理活动，呼吸监测不仅可以判断人的身体状态，而且可以预判人的健康水平。例如，战场作战人员受伤、疲劳情况下，可以采用呼吸监测进行人员作战能力评估；高原地区、矿业深井等低氧场合，可以采用呼吸监测对作业人员进行呼吸水平监测，判断人员状态；病人可以采用呼吸面罩监测病情；各类需要真人参与的实验，也需要对试验锻炼员进行实时呼吸监测，判断锻炼员生理、心理应激水平和身体状况，保证实验安全。监测呼吸面罩内的血氧浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度等呼吸参数对于监测使用者的身体状态非常重要。


技术实现要素：

3.本实用新型的发明人发现，现有的呼吸面罩存在虽然集成了监控呼吸参数的传感器，但是面罩内部布线复杂，空间紧张，密集的线缆布线将造成线束易损坏的缺陷，为了至少部分地解决现有技术存在的技术问题。基于此，本实用新型提供一种集成式呼吸监测面罩。
4.本实用新型提供一种集成式呼吸监测面罩，包括面罩主体和承载盒，所述承载盒与所述面罩主体可拆卸连接，所述承载盒内设有共形线路集成控制单元；
5.所述面罩主体包括外壳、固定支架和至少一个呼吸参数传感器，所述呼吸参数传感器固定在所述固定支架上，所述固定支架与所述外壳之间设有共形电路板，所述共形电路板上设有输出公插口，所述呼吸参数传感器的输出端连接在所述输出公插口上，所述输出公插口连接在所述共形线路集成控制单元上。
6.所述承载盒包括上盖和盒身，所述上盖一端与所述盒身活动连接，所述上盖另一端以卡扣形式与所述盒身固定形成空腔，所述共形线路集成控制单元位于所述空腔内，所述上盖为一镂空结构，所述上盖内侧嵌有呼吸滤片。
7.所述共形线路集成控制单元包括电源模块、稳压模块、信号放大模块、数据处理模块和通讯模块，所述电源模块输出端与所述稳压模块输入端电连接，所述稳压模块输出端分别与所述信号放大模块、所述数据处理模块、所述通讯模块电连接；
8.所述信号放大模块输入端与所述输出公插口电连接，所述信号放大模块输出端与所述数据处理模块输入端电连接，所述数据处理模块输出端与所述通讯模块电连接。
9.所述盒身设有进气通道，所述进气通道上设有内卡扣，所述面罩主体对应与所述内卡扣位置设有面罩卡扣，所述面罩主体还包括设置于所述面罩卡扣下方的弹力卡簧，所述进气通道一端固定在所述面罩卡扣内，另一端固定在所述弹力卡簧上。
10.集成式呼吸监测面罩还包括出气单向阀，所述面罩主体设有出气口，所述出气单向阀位于所述出气口内；
11.所述出气单向阀包括壳体、弹簧和挡片，所述壳体一端固定在所述面罩主体外侧，另一端通过紧固件固定在所述面罩主体内侧，所述弹簧和所述挡片置于所述壳体内，所述弹簧一端与所述壳体连接，另一端与所述挡片连接，所述壳体设有气口。
12.所述盒身内设有绝缘隔热纸，所述绝缘隔热纸覆在所述共形线路集成控制单元表面且与所述盒身内侧贴合。
13.所述面罩主体外侧设有供氧口，所述供氧口用于外接制氧机。
14.集成式呼吸监测面罩还包括进气单向阀，所述面罩主体设有进气口，所述进气口贯穿所述进气通道通向所述承载盒内，所述进气单向阀位于所述进气口内。
15.所述面罩主体包括佩戴带，所述佩戴带包括第一绑带和第二绑带，所述第一绑带和第二绑带的一端分别连接在所述面罩主体，另一端通过卡扣连接。
16.所述呼吸滤片包括由外向内依次设置的纺粘无纺布、熔喷无纺布和纺粘无纺布。
17.本实用新型实施例至少实现了如下技术效果：
18.本实用新型实施例提供的集成式呼吸监测面罩，通过面罩主体内设置固定支架固定共形电路板，通过设置承载盒固定共形线路集成控制单元，使得共形电路与呼吸面罩集成一体，解决在呼吸面罩的狭小空间中组装难度大、互连可靠性低的问题；共形线路集成控制单元内布置的三维共形电路与面罩主体以及承载盒一体化集成，节省空间，组装简单，可靠性较线缆连接可靠性高；在呼吸面罩内集成多个呼吸参数传感器，实现同时监测呼吸面罩内多个呼吸参数。
19.通过在上盖设置呼吸滤片，呼吸滤片包括由外向内依次设置的纺粘无纺布、熔喷无纺布和纺粘无纺布。对进入面罩主体的空气进行净化，过滤性能好。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例示意图；
21.图2是本实用新型实施例结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例零件爆炸示意图；
23.图4是本实用新型实施例另一角度结构示意图；
24.图5是本实用新型实施例出气单向阀结构示意图；
25.图6是本实用新型实施例承载盒结构示意图；
26.图7是本实用新型实施例出气单向阀结构示意图；
27.图8是本实用新型实施例制氧机结构示意图。
28.1面罩主体；2承载盒；21上盖；22盒身；23呼吸滤片；3固定架；31固定件；4共形电路板；5呼吸参数传感器；6共形线路集成控制单元；7出气口；8出气单向阀；81壳体；82弹簧；83挡片；9紧固件；10进气通道；11内卡扣；12面罩卡扣；13弹力卡簧；14绝缘隔热纸；15供氧口；16制氧机；1601流量控制阀；1602供氧气管；17佩戴带；1701第一绑带；1702第二绑带；18进气口；19输出公插口。
具体实施方式
29.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件
上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.本实用新型实施例提出了一种集成式呼吸监测面罩，参照图1至图 7所示，该集成式呼吸监测面罩包括面罩主体1和承载盒2，所述承载盒2与所述面罩主体1可拆卸连接，所述承载盒2内设有共形线路集成控制单元；
32.所述面罩主体1包括外壳、固定支架3和至少一个呼吸参数传感器 5，所述呼吸参数传感器5固定在所述固定支架3上，所述固定支架3 与所述外壳之间设有共形电路板4，所述共形电路板4上设有输出公插口19，所述呼吸参数传感器5的输出端连接在所述输出公插口19上，所述输出公插口19连接在所述共形线路集成控制单元6上。
33.本实用新型实施例中，通过面罩主体内设置固定支架固定共形电路板，通过设置承载盒固定共形线路集成控制单元，使得三维共形电路与呼吸面罩集成一体，解决在呼吸面罩的狭小空间中组装难度大、互连可靠性低的问题。三维共形电路与面罩主体以及承载盒一体化集成，节省空间，组装简单，可靠性较线缆连接可靠性高。
34.共形电路工艺是指在注塑成型的塑料壳体的表面上，制作有电气功能的三维立体电路及互联器件。此处利用共形电路工艺将所用的模块在承载盒2上制作形成共形线路集成控制单元6，利用共形电路工艺将呼吸参数传感器5集成在共形电路板4上，并通过固定支架3固定。
35.在一个具体的实施例中，将固定支架3、共形电路板4通过螺钉螺母固定在面罩的外壳上，将呼吸参数传感器5通过固定件31固定在固定支架3上，固定件31和固定支架3可采用卡扣或者螺纹方式进行连接。
36.呼吸面罩内空间狭小，为了进一步减小呼吸面罩总体体积，在不影响佩戴功能的前提下，在一些具体的实施例中，参照图3和图4，面罩主体1采用上部收紧，下部放宽的紧凑低剖面结构设计，将面罩的外壳做了一个坡度角；面罩主体1外围边沿设置有硅胶密封圈来和人脸轮廓配合。通过采用紧凑低剖面结构外形，重心靠近人体表面，提高了佩戴舒适性。
37.本实用新型的实施例中，参照图1和图2，所述承载盒2包括上盖 21和盒身22，所述上盖21一端与所述盒身22活动连接，所述上盖21 另一端以卡扣形式与所述盒身22固定形成空腔。为了实现对进入进气口18的空气进行过滤，所述共形线路集成控制单元6置于所述空腔内，所述上盖21为一镂空结构，所述上盖21内侧嵌有呼吸滤片23。在一个具体的实施例中，所述呼吸滤片23包括由外向内依次设置的纺粘无纺布、熔喷无纺布和纺粘无纺布。sms无纺布强力高、过滤性能好。
38.在本实用新型的实施例中，所述共形线路集成控制单元6包括电源模块、稳压模块、信号放大模块、数据处理模块和通讯模块，所述电源模块输出端与所述稳压模块输入端电连接，所述稳压模块输出端分别与所述信号放大模块、所述数据处理模块、所述通讯模块电连接；
39.所述信号放大模块输入端与所述输出公插口电连接，所述信号放大模块输出端与所述数据处理模块输入端电连接，所述数据处理模块输出端与所述通讯模块电连接。电源模块、稳压模块、信号放大模块、数据处理模块和通讯模块的具体型号和连接方式，可以参照现有技术中电源模块、稳压模块、信号放大模块、数据处理模块和通讯模块，在此，不做具体限定。
40.下面通过一个具体的实施例，对本实用新型实施例所提供的集成式呼吸监测面罩的具体实现方式进行详细描述：呼吸参数传感器5采用co2传感器、o2浓度传感器和血氧浓度传感器，co2传感器、o2浓度传感器和血氧浓度传感器采集使用者的co2浓度、o2浓度和血氧浓度，呼吸参数信号经放大处理后发送给通信模块，通信模块用于传送呼吸参数数据。
41.作为一个具体的实施例，co2传感器采用explorir co2传感器，温度传感器采用gx20mh01温度传感器，压力传感器采用mpm258压力传感器，o2浓度传感器采用ss1118氧气浓度传感器，血氧浓度传感器 max30102心率血氧模块，微控制器将稳压模块采用lm2596模块，信号放大模块采用ad620芯片，数据处理模块采用stm32系列，通讯模块采用jdy-18高速透传蓝牙模块。
42.在本实用新型的实施例中，所述盒身22设有进气通道10，所述进气通道10上设有内卡扣11，所述面罩主体1对应与所述内卡扣11位置设有面罩卡扣12，所述面罩主体1还包括设置于所述面罩卡扣12下方的弹力卡簧13，所述进气通道10一端固定在所述面罩卡扣12内，另一端固定在所述弹力卡簧13上。采用卡扣结构，可将承载盒2于面罩主体1上取下。
43.在本实用新型的实施例中，参照图2和图5所示，集成式呼吸监测面罩还包括出气单向阀8和紧固件9，所述面罩主体1设有出气口7，所述出气单向阀8位于所述出气口7内。
44.所述出气单向阀8包括壳体81、弹簧82和挡片83，所述壳体81 一端固定在所述面罩主体1外侧，另一端通过紧固件9固定在所述面罩主体1内侧，所述弹簧82和所述挡片83置于所述壳体81内，所述弹簧82一端与所述壳体81连接，另一端与所述挡片83连接，所述壳体 81设有气口84。当使用者呼气时，面罩主体1内的气体自出气单向阀8 排出。
45.在本实用新型的实施例中，集成式呼吸监测面罩还包括进气单向阀，所述面罩主体1设有进气口18，所述进气口18贯穿所述进气通道10通向所述承载盒2内，所述进气单向阀位于所述进气口内。当使用者吸气时，气体自进气口18进入面罩主体1内。进气单向阀的具体结构，可以参照现有技术中对进气单向阀的具体构造的详细描述，在此，不做具体限定。
46.在一个具体的实施例中，参照图2所示，所述盒身22内设有绝缘隔热纸14，所述绝缘隔热纸14覆在所述共形线路集成控制单元表面且与所述盒身22内侧贴合。所述绝缘隔热纸14形状参照盒身的形状设计，绝缘隔热纸14预留进气口18位置。
47.在本实用新型的实施例中，参照图2所示，所述面罩主体1包括佩戴带17，所述佩戴带17包括第一绑带1701和第二绑带1702，所述第一绑带1701和第二绑带1702的一端分别连接在所述面罩主体1，另一端通过卡扣连接。在一个具体的实施例中佩戴带17采用弹性材料
制成，可根据使用者的头径调节佩戴带17的的长度。
48.在本实用新型的实施例中，所述面罩主体1外侧设有供氧口15，所述供氧口15用于外接制氧机16。基于同一发明构思，参照图1所示，本实用新型实施例还提供一种呼吸系统，包括制氧机16和上述的集成式呼吸监测面罩，所述集成式呼吸监测面罩与所述制氧机16连接，所述制氧机给所述集成式呼吸监测面罩供氧。参照图8，制氧机16包括流量控制阀1601和供氧气管1602，供氧气管1602连接供氧口15，给使用者供氧，通过流量控制阀1601控制气体流量。制氧机16的具体结构，可以参照现有技术中对制氧机的具体构造的详细描述，在此，不做具体限定。
49.需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。