具有保溫保濕功能的慢性呼吸道疾病治療口罩的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種具有疾病治療功能的口罩，具體涉及一種慢性呼吸道疾病治療口罩，屬于醫(yī)療產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣、工業(yè)排放、沙塵等原因，導(dǎo)致大量的一氧化碳和細(xì)小微塵顆粒產(chǎn)生，使得全國(guó)各地的PM2.5顆粒物均大幅度超標(biāo)，我國(guó)大部分地區(qū)空氣質(zhì)量下降，尤其對(duì)于廣大北方地區(qū)，春冬季節(jié)氣候寒冷干燥，加上霧霾、沙塵暴天氣的頻繁出現(xiàn)，非常容易引發(fā)過敏性鼻炎、哮喘、支氣管炎、肺氣腫等慢性呼吸道疾病，長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。

針對(duì)環(huán)境氣候問題，口罩是防護(hù)呼吸道疾病和預(yù)防保健最簡(jiǎn)單有效的工具。隨著人們對(duì)口罩的需求量大大增加，各種類型防護(hù)口罩應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)有市場(chǎng)的口罩中，通常著眼于過濾性、換氣性、密封性，材質(zhì)主要是棉紗材料，但大部分市面上口罩適合氣候潮濕且溫度較高的南方地區(qū)。北方干燥寒冷地區(qū)，除了空氣污染物，干燥的冷空氣是刺激呼吸系統(tǒng)的主要原因。對(duì)于慢性呼吸道疾病患者(慢支、肺氣腫、哮喘、過敏性鼻炎)，寒冷空氣可以刺激腺體增加粘液分泌，纖毛運(yùn)動(dòng)減弱，粘膜血管收縮，局部血循環(huán)發(fā)生障礙，容易繼發(fā)感染。非常需要佩戴方便舒適、且能夠保護(hù)呼吸系統(tǒng)的口罩產(chǎn)品?，F(xiàn)有口罩類型雖然層出不窮，但普遍存在的問題就是：結(jié)構(gòu)功能單一，容易產(chǎn)生憋悶感，主要用過濾材料來防霧霾，針對(duì)呼吸道疾病患者的保健治療口罩很少。

現(xiàn)代的防護(hù)口罩在各方面都已經(jīng)不同于傳統(tǒng)的定義。首先，其材料已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)棉布、棉紗、纖維材料的局限；其次，技術(shù)更新使得口罩的佩戴更加舒適、類型更為豐富、功能更加有效。它能夠過濾空氣中的有害微粒，阻隔飛沫、血液、體液、分泌物等，是一種以預(yù)防某些呼吸道傳染性微生物傳播、保護(hù)身體健康為目的的呼吸防護(hù)用品。

當(dāng)下市場(chǎng)上的口罩種類繁多，有普通的棉紗口罩、抗輻射口罩、生物防護(hù)口罩、醫(yī)用口罩、防毒口罩、防塵口罩、防PM2.5口罩等。為了達(dá)到相應(yīng)的防護(hù)效果，無(wú)論是普通防護(hù)口罩還是行業(yè)專用口罩，從材質(zhì)上采用特殊過濾材質(zhì)是達(dá)到“防護(hù)”或“阻擋”效果的主要方法。普通棉紗口罩，只能通過增加棉布層數(shù)達(dá)到阻擋塵土的作用，過濾微塵的效果差，沒有太多的保護(hù)效果?；钚蕴康奈郊由霞{米材料對(duì)污染物的阻攔，應(yīng)該是目前最有效的過濾方法，但成本太高。如一種納米防護(hù)口罩CN204015180U，由外至內(nèi)依次由外無(wú)紡布層、活性炭濾層、納米濾膜層、針刺棉和內(nèi)無(wú)紡布組成，對(duì)于利潤(rùn)微薄的口罩來說，設(shè)計(jì)大面積使用活性炭和納米濾膜，大大增加了成本。

從功能上，選取各種過濾吸附抗菌材質(zhì)，從而達(dá)到防霧霾殺菌防毒效果，已經(jīng)很難有新的突破點(diǎn)。近兩年公開的專利文件出現(xiàn)了有加熱功能的口罩專利，但實(shí)用性還遠(yuǎn)達(dá)不到產(chǎn)品化的程度。根據(jù)人鼻腔的生理結(jié)構(gòu)來看，空氣吸入鼻孔后，氣流在曲折的通道內(nèi)得到加溫，佩戴有加熱功能的口罩，避免冷空氣刺激鼻粘膜，尤其對(duì)患有鼻炎的人群非常重要。

美國(guó)專利：Heating and humidifying respiratory mask US00RE36165E，設(shè)計(jì)的加熱芯是整體式加熱，加熱裝置位于口罩上部，主要的加熱作用更集中于面部保暖，很難達(dá)到對(duì)流通的氣流加熱的效果。

中國(guó)專利：一種電加熱口罩CN203040762U，該加熱口罩利用離線電加熱方式，出行前對(duì)口罩充電，口罩溫度升高，纖維相變材料發(fā)生固-液相轉(zhuǎn)變，儲(chǔ)存熱量，之后使用時(shí)，調(diào)溫纖維的相變材料發(fā)生液-固轉(zhuǎn)變，釋放熱量。這種加熱方式利用了材料相變能，很難達(dá)到恒溫，熱量的釋放過程比較快，在寒冷季節(jié)難以比較持久的保溫效果。

中國(guó)專利：一種自加熱口罩CN1054111043A，該自加熱口罩利用由醋酸鈉、纖維素類增稠劑組成的熱寶片，根據(jù)需要將熱寶片貼合在鼻梁處，對(duì)鼻腔部位有熱敷效果，該專利僅針對(duì)局部部位的熱敷作用，而非對(duì)冷空氣有加熱效果，且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，增加了口罩的重量，實(shí)用性難以保證。

中國(guó)專利：一種舍棄過濾功能具有均熱功能恒溫恒濕功能的口罩CN104958843A，該加熱口罩中的加熱片與外接電源連接，蓄熱層由表面蓄熱系數(shù)高的材料構(gòu)成。該口罩是平板型式，通過多層功能性材料來實(shí)現(xiàn)整體均熱保濕的功效，但其結(jié)構(gòu)沒有考慮密封性，寒冷冬季佩戴的話，外出沒有電源加熱，很難起到蓄熱保溫作用，且口罩層數(shù)太多，透氣性不佳。

中國(guó)專利：一種防霧霾加熱口罩CN105342036A，設(shè)計(jì)了過濾裝置和電池供電的加熱絲，電熱絲可以直接加熱裝置內(nèi)空氣，呼吸面罩為硬質(zhì)塑料，該口罩形式上設(shè)計(jì)更接近于防毒面具，結(jié)構(gòu)繁瑣且重量太重，并不適合日常佩戴。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，市場(chǎng)口罩從款式結(jié)構(gòu)上區(qū)分，主要可分為平板式、杯式、折疊式三大類。傳統(tǒng)的口罩是扁平狀，沒有特殊的防漏結(jié)構(gòu)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所銷售的口罩主要為平板式口罩，其次為折疊式口罩，杯式口罩由于攜帶較為不方便，美觀性較差，因此市場(chǎng)份額較少。目前大部分都在鼻梁上方設(shè)計(jì)有金屬絲，來固定形狀，使得空氣不至于從口罩上側(cè)邊緣泄露。

綜上所述，針對(duì)患有慢性呼吸道疾病的普通民眾，迫切需要佩戴一種既能夠防護(hù)和過濾空氣中有害物質(zhì)，又具有保健治療作用—緩減和預(yù)防呼吸道疾病的防護(hù)口罩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種具有保溫保濕功能的慢性呼吸道疾病治療口罩，針對(duì)加溫保濕、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)三個(gè)方面綜合設(shè)計(jì)，既能保證口罩佩戴的柔軟舒適、透氣性好，又過濾空氣中有害顆粒物及煙塵，特別是在局部罩體夾層內(nèi)嵌入分散式加熱片，在呼氣部位利用材質(zhì)的吸濕性和防水性，使?jié)駳獾靡员３衷诳谡謨?nèi)，變成溫暖潮濕潔凈的空氣。對(duì)于慢性呼吸道疾病患者，可以有效緩減干冷空氣對(duì)呼吸道刺激作用，減少疾病發(fā)作次數(shù)逐漸痊愈；對(duì)健康人群的呼吸道則起到保護(hù)和保健作用。

一種具有保溫保濕功能的慢性呼吸道疾病治療口罩，該口罩包括罩體、鋰電池、加熱片和系帶；

所述罩體包括罩體右側(cè)片、罩體左側(cè)片、罩體前部和罩體底部，所述罩體前部為沿鼻腔呼氣方向隆起的立體結(jié)構(gòu)，罩體底部是半椎體形；

所述罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片的連接部位縫合后形成一個(gè)半圓形連接部，該半圓形連接部與罩體前部的上半部分縫合，罩體前部的下半部分與罩體底部的前半部分縫合，罩體底部的后半部分與罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片的底部縫合；罩體前部與罩體底部接縫處上方沿水平方向均勻布置六片加熱片，罩體前部和罩體底部形成的空間結(jié)構(gòu)使得空腔內(nèi)的冷熱不均勻空氣形成對(duì)流漩渦，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的熱交換模式，加熱片與固定在罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片內(nèi)側(cè)面上的鋰電池通過導(dǎo)線連接，系帶固定連接在罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片上。

進(jìn)一步地，所述加熱片上布置均勻的圓形通孔，使冷空氣和熱空氣能夠以交替形式吸入罩體前部和罩體底部形成的空腔內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述罩體前部的立體結(jié)構(gòu)由三條空間曲線形成，一條中心輪廓空間曲線沿另一條過渡曲線掃過后形成一個(gè)空間曲面，再由貼合臉部形狀的面部輪廓曲線將曲面裁剪形成罩體前部的立體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述罩體前部的材質(zhì)內(nèi)外層分別選用亞微米的復(fù)合熔噴非織造布，夾層材料為靜電紡納米纖維過濾膜；罩體底部的材質(zhì)外層為PE透氣防水膜，夾層為活性炭纖維復(fù)合材料，內(nèi)層為抗菌棉布；罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片的材質(zhì)由外到內(nèi)為軟質(zhì)無(wú)紡布層、納米銀抗菌棉織布層和棉紗層。

進(jìn)一步地，所述鋰電池選用3.7V，2000mAh容量的鋰電池，加熱片選用直徑15mm的孔隙狀聚酰亞胺加熱片；鋰電池和聚酰亞胺加熱片之間的導(dǎo)線分布在兩側(cè)夾層之間，左側(cè)鋰電池與左側(cè)電熱片相連接，右側(cè)鋰電池與右側(cè)電熱片相連接，加熱片和罩體前部夾層內(nèi)的納米纖維過濾層粘接，鋰電池側(cè)面的USB充電接口外露；聚酰亞胺加熱片可使零下10℃以下的冷空氣在1分鐘內(nèi)升高到40度，加熱片持續(xù)加熱時(shí)間可達(dá)2小時(shí)。

有益效果：

1、本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)綜合了平面折疊式和立體鴨嘴式特征，兩側(cè)部為折疊式的平面片狀，中央結(jié)合處縫合，與鼻梁上方吻合，使得密封性良好，微小粉塵顆粒不易進(jìn)入。本實(shí)用新型口罩的罩體前部為鴨嘴曲面型，面部與口罩之間留出較大預(yù)留空腔，但佩戴于面部不顯得太突兀，該結(jié)構(gòu)形狀有利于促進(jìn)空腔內(nèi)冷熱空氣的對(duì)流交換，加熱片附近的空氣升溫后進(jìn)入空腔，與鼻腔呼出的熱氣流進(jìn)一步混合，隨后熱空氣向上運(yùn)動(dòng)，上部進(jìn)入的冷空氣向下運(yùn)動(dòng)，快速形成溫度不均的空氣對(duì)流換熱動(dòng)態(tài)過程，達(dá)到保溫效果。罩體前部和底部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了外界冷空氣被加熱后與鼻腔呼出熱氣迅速混合，與上部冷空氣形成動(dòng)態(tài)對(duì)流換熱，使空腔氣氛保持一定溫度，呼出的濕氣被保持在底部棉布層內(nèi)，從而提供了保溫保濕潔凈的呼吸環(huán)境。本實(shí)用新型產(chǎn)品適用廣大北方地區(qū)，尤其是高原空氣寒冷地區(qū)，對(duì)該地區(qū)的慢性呼吸道疾病患者起到有效保健和治療作用。

2、本實(shí)用新型罩體由四片組成，根據(jù)各片在面部位置不同選用不同材質(zhì)。罩體前部?jī)?nèi)外層選用亞微米的復(fù)合熔噴非織造布，夾層材料為靜電紡納米纖維過濾膜，起到過濾有毒粉塵、過敏源和PM2.5的凈化空氣作用；罩體底部外層為PE透氣防水膜，夾層為活性炭纖維復(fù)合材料，能夠起到透氣又防止?jié)駳膺^多揮發(fā)的作用，內(nèi)層為抗菌棉布，棉布具有很好的吸濕性，呼出濕氣可保存在抗菌棉布內(nèi)，活性炭纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)吸附有毒粉塵和顆粒的作用。罩體右側(cè)片和罩體左側(cè)片由外到內(nèi)的三層材料能夠起到防潮干爽、透氣、阻隔細(xì)菌及流感病毒作用，且佩戴柔軟舒適。

3、本實(shí)用新型的口罩具備良好的保濕功能，口腔呼出的熱氣與冷空氣混合的過程中，濕氣被罩體底部?jī)?nèi)層抗菌棉布吸收，根據(jù)相對(duì)濕度和溫度的關(guān)系，被加熱的空腔氣氛，會(huì)將濕度調(diào)整到使呼吸道最適合的65％相對(duì)濕度，底部外層的PE透氣防水膜可以隔離外界干燥空氣，防止在干燥寒冷風(fēng)大的外界環(huán)境將濕度散失。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型口罩罩體的三維整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型口罩的佩戴效果示意圖；

圖3為本實(shí)用新型口罩立體結(jié)構(gòu)的三視圖；

圖4為本實(shí)用新型口罩兩側(cè)片平鋪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為鋰電池外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為聚酰亞胺加熱片示意圖；

圖7為本實(shí)用新型罩體前部的立體結(jié)構(gòu)形成過程示意圖；

圖8為本實(shí)用新型的口罩內(nèi)部形成冷熱氣流熱交換的示意圖。

其中，1-罩體右側(cè)片，2-罩體左側(cè)片，3-罩體前部，4-罩體底部，5-鋰電池，6-加熱片，7-系帶、8-中心輪廓空間曲線、9-過渡曲線、10-面部輪廓曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

如附圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種具有保溫保濕功能的慢性呼吸道疾病治療口罩，該口罩包括罩體、鋰電池5、加熱片6和系帶7；

罩體包括罩體右側(cè)片1、罩體左側(cè)片2、罩體前部3和罩體底部4，罩體前部3的形狀為沿鼻腔呼氣方向隆起的立體結(jié)構(gòu)，該立體結(jié)構(gòu)類似于鴨嘴型；罩體底部4的形狀是半椎體形；

如附圖4所示，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2的平鋪結(jié)構(gòu)完全相同，兩者對(duì)置后對(duì)應(yīng)鼻梁部位的下方形成半圓形連接部，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2對(duì)應(yīng)鼻梁的連接部位為窄直邊，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2經(jīng)縫合后形成一體，該一體結(jié)構(gòu)的半圓形連接部與罩體前部3的上半部分縫合，罩體前部3的下半部分與罩體底部4的前半部分縫合，罩體底部4的后半部分與罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2的底部縫合；罩體前部3與罩體底部4接縫處上方沿水平方向均勻布置六片加熱片6，加熱片與固定在罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2內(nèi)側(cè)面上的鋰電池5通過導(dǎo)線連接，罩體前部3和罩體底部4形成的立體空間結(jié)構(gòu)使得進(jìn)入空腔內(nèi)的冷空氣和被加熱片6加熱后的熱空氣形成對(duì)流漩渦，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的熱交換模式，系帶7固定連接在罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2上。

如附圖7所示，罩體前部3的立體結(jié)構(gòu)由三條空間曲線形成，一條中心輪廓空間曲線8沿另一條過渡曲線9掃過后形成一個(gè)空間曲面，再由貼合臉部形狀的面部輪廓曲線10將曲面裁剪形成罩體前部3的立體結(jié)構(gòu)。

罩體前部3的材質(zhì)內(nèi)外層選用亞微米的復(fù)合熔噴非織造布，夾層材料為靜電紡納米纖維過濾膜；罩體底部4的材質(zhì)外層為PE透氣防水膜，夾層為活性炭纖維復(fù)合材料，內(nèi)層為抗菌棉布；罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2的材質(zhì)由外到內(nèi)為軟質(zhì)無(wú)紡布層、納米銀抗菌棉織布層和棉紗層。

鋰電池選用3.7V，2000mAh容量的鋰電池，加熱片選用直徑15mm的孔隙狀聚酰亞胺加熱片；鋰電池和聚酰亞胺加熱片之間的導(dǎo)線分布在兩側(cè)夾層之間，左側(cè)鋰電池與左側(cè)電熱片相連接，右側(cè)鋰電池與右側(cè)電熱片相連接，加熱片和罩體前部夾層內(nèi)的納米纖維過濾層粘接，鋰電池5側(cè)面的USB充電接口外露；可使零下10℃的冷空氣在1分鐘內(nèi)升高到40度，加熱片持續(xù)加熱時(shí)間可達(dá)2小時(shí)。

如附圖2所示，口罩佩戴在面部后，罩體前部3和罩體底部4形成的立體空間位于鼻腔的下方，罩體底部4的下部將下頜處完全包裹貼合，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2在系帶7的作用下與面部完全貼合，保證了罩體上的立體空間與外部冷空氣的隔絕。

本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)的最佳尺寸如附圖3所示，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2連接部的寬度為40mm，罩體前部3沿垂直方向的最大寬度為75mm，罩體底部4沿垂直方向的最大寬度為45mm，罩體垂直于垂直方向的最大寬度為155mm，罩體底部4的最低處與最前端的垂直距離為75mm，罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2的最大寬度為180mm。

如附圖5所示，鋰電池5的底部側(cè)面上具有USB充電接口，鋰電池5的厚度為5mm，長(zhǎng)度和寬度分別為50和30mm。

罩體右側(cè)片1、罩體左側(cè)片2、罩體前部3和罩體底部4由外到內(nèi)均由三層組成。罩體前部3的內(nèi)外層分別選用復(fù)合熔噴非織造布，夾層材料為Donaldson公司的Ultra-Web靜電紡納米纖維過濾膜，可過濾有害粉塵、霧霾、過敏源，起到凈化空氣作用；夾層內(nèi)沿前端布置六片對(duì)稱多孔狀聚酰亞胺加熱片，對(duì)局部吸入寒冷空氣可加熱到40℃。

罩體底部4外層為PE透氣防水膜，夾層為活性炭纖維復(fù)合材料，PE透氣防水膜起到透氣同時(shí)又防止?jié)駳膺^多揮發(fā)的作用，內(nèi)層為抗菌棉布，棉布具有很好的吸濕性，呼出濕氣可保存在抗菌棉布內(nèi)，活性炭纖維復(fù)合材料具有很強(qiáng)的吸附有毒粉塵和顆粒的作用。罩體右側(cè)片1和罩體左側(cè)片2由外到內(nèi)為：軟質(zhì)無(wú)紡布層、納米銀抗菌棉織布、棉紗層，起到抗菌透氣作用，且佩戴柔軟舒適。兩側(cè)端部靠近耳朵部位設(shè)計(jì)凸出結(jié)構(gòu)，夾層開口可放置充電芯片和鋰電池5。

如附圖8所示，外界的冷空氣在罩體前部3的位置被吸入口罩前端的立體空間內(nèi)，部分冷空氣在加熱片6的部位被加熱后進(jìn)入，鼻腔和口腔同時(shí)也呼出熱氣，這三部分混合形成對(duì)流上升的熱空氣，外界進(jìn)入的冷空氣在立體空間內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)形成對(duì)流下降的冷空氣，如圖中的虛線箭頭和點(diǎn)劃線箭頭所示，冷熱空氣形成對(duì)流漩渦；由此可見，口罩前端的立體空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠保證在空腔內(nèi)冷熱不均勻空氣形成對(duì)流漩渦，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的熱交換模式，使得呼吸道吸入溫暖的空氣。

綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。