空气净化装置技术领域
本发明涉及个人健康防护领域，具体而言，涉及一种空气净化装置。
背景技术
近年来，伴随着人口密度的持续增长、工业的不断发展，城市空气污染不断恶化，
空气质量成为人类生活中的一个重要关注点。人类开始为保护健康而购买空气净化产品，
从净化室内空气的净化器到个人防护的防霾口罩。市场上出售的防霾口罩(包括3M)全部都
是自吸式口罩，即需要佩戴者的呼吸系统来克服口罩的阻力对空气进行过滤，上述机构会
造成佩戴者的缺氧，导致佩戴者感觉呼吸困难，尤其不适合于老人和儿童佩戴。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空气净化装置，以解决现有技术中用户佩戴口罩
后呼吸困难的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种空气净化装置，包括：面罩部，包括外罩及
设置在外罩内侧的内罩，外罩和内罩之间形成进气腔，内罩上设置有连通进气腔与内罩内
侧的第一进气孔；空气净化部，设置在面罩部上，空气净化部包括第二进气孔、过滤芯及风
机，空气在风机的作用下通过第二进气孔进入，并经过过滤芯过滤后进入至进气腔内；出气
部，设置在面罩部上并与进气腔相隔离，出气部包括单向呼吸阀；电池，设置在面罩部上，电
池用于给风机供电；控制部，设置在面罩部上，控制部与电池连接，控制部用于控制风机；固
定部，与面罩部连接。
进一步地，单向呼吸阀包括设置在面罩部的阀座及安装在阀座外侧的阀片，阀座
上设置有出气框，出气部还包括可拆地设置在阀座外侧的阀盖，阀盖与阀座之间形成出气
间隙。
进一步地，阀座上设置有定位孔，阀盖上设置有穿设在定位孔内的定位柱，定位柱
的长度大于定位孔的深度，定位柱与定位孔之间通过磁性连接。
进一步地，空气净化装置还包括显示装置，显示装置设置在外罩上并环绕设置在
出气部的周向外侧。
进一步地，显示装置包括沿出气部的周向布置的多个LED灯。
进一步地，控制部根据接收到的转速信号改变风机的转速，和/或，控制部根据接
收到的显示信号改变显示装置的显示方式。
进一步地，空气净化装置还包括设置在内罩上的压力传感器，压力传感器与控制
部连接，压力传感器用于测量内罩与用户面部之间的压力，控制部根据压力传感器测得的
压力调整风机的转速以使内罩与用户面部之间处于正压状态。
进一步地，空气净化装置还包括设置在内罩上的血氧检测仪，血氧检测仪与控制
部连接，血氧检测仪用于测量用户的血氧含量，控制部根据血氧检测仪测得的血氧含量调
整风机的转速。
进一步地，面罩部还包括设置在内罩的内侧边沿处的密封条，密封条与内罩之间
可拆地连接，固定部为固定带。
进一步地，空气净化部和控制部位于出气部的左右两侧，第一进气孔为多个，多个
第一进气孔形成第一孔区、第二孔区以及第三孔区，第一孔区和第二孔区分别位于出气部
的上下两侧，第三孔区位于出气部和空气净化部之间。
进一步地，空气净化装置还包括设置在进气腔内的储药盒及设置在外罩上的储药
盒开关，储药盒开关被触动时，储药盒能够与进气腔相连通以使储药盒内的药物通过第一
进气孔进入至面罩部内部。
进一步地，空气净化装置还包括红外开关，红外开关与控制部连接，当红外开关未
被遮挡时间达到预定时间时，红外开关发出停机信号给控制部以控制风机停止工作。
进一步地，空气净化装置还包括集水结构，集水结构包括导水槽及集水盒，导水槽
设置在内罩内壁上，集水盒设置在风机与进气腔之间。
进一步地，空气净化装置还包括激光粒子计数器，激光粒子计数器设置在面罩部
的外侧并与电池及控制器连接，激光粒子计数器能够测量空气中PM2.5的数值，控制器根据
PM2.5的数值通过显示装置显示不同的颜色。
进一步地，空气净化装置还包括集气盒，集气盒设置在内罩内壁上靠近出气框的
位置。
应用本发明的技术方案，空气净化装置包括面罩部、空气净化部、出气部、电池、控
制部及固定部。其中，面罩部包括外罩及设置在外罩内侧的内罩，外罩和内罩之间形成进气
腔，内罩上设置有连通进气腔与内罩内侧的第一进气孔。空气净化部设置在面罩部上。空气
净化部包括第二进气孔、过滤芯及风机，空气在风机的作用下通过第二进气孔进入，并经过
过滤芯过滤后进入至进气腔内。出气部设置在面罩部上并与进气腔相隔离，出气部包括单
向呼吸阀。电池设置在面罩部上，用于给风机供电。控制部设置在面罩部上，控制部与电池
连接，控制部用于控制风机。固定部与面罩部连接。在本申请中，用户通过固定部将空气净
化装置佩戴在面部，外部空气在风机的作用下通过第二进气孔进入，并经过过滤芯过滤后
进入至空气净化装置的外罩和内罩进气腔内，被过滤后的空气从连通进气腔与内罩内侧的
第一进气孔被送入佩戴者的口鼻周围，多余的空气通过出气部的单向呼吸阀和/或面罩部
与佩戴者脸部之间的间隙处排出。同时，佩戴者呼出的气体也可以通过单向呼吸阀排出。在
上述过程中，该空气净化装置的风机由设置在面罩部上的电池供电，控制部用于控制风机，
比如开关或者转速调节。这样，通过空气净化装置的风机给佩戴者主动送风，不需要佩戴者
自身的呼吸系统来克服口罩的阻力进行呼吸，从而有效地解决了佩戴者佩戴口罩后由于缺
氧而导致呼吸困难的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的空气净化装置的实施例的主视示意图；
图2示出了图1中的空气净化装置的俯视示意图；
图3示出了图1中的空气净化装置的后视示意图；
图4示出了图1中的空气净化装置的仰视示意图；
图5示出了图1中的空气净化装置的左视示意图；
图6示出了图1中的空气净化装置的右视示意图；
图7示出了图1中的空气净化装置的立体结构示意图；
图8示出了图7中的空气净化装置的另一角度的立体结构示意图；
图9示出了图1中空气净化装置的空气净化部的立体分解结构示意图；以及
图10示出了图1中空气净化装置的单向呼吸阀的立体分解结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、面罩部；11、外罩；12、内罩；121、第一进气孔；21、第二进气孔；22、过滤芯；23、
风机；24、过滤芯盖；30、出气部；31、单向呼吸阀；311、阀座；312、阀片；313、出气框；314、阀
盖；41、按钮；50、固定部；60、显示装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下
对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使
用的任何限制。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。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表
达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部
分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方
法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的
一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是
作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字
母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中
不需要对其进行进一步讨论。
图1示出了根据本发明的空气净化装置的实施例的主视示意图，图2示出了图1中
的空气净化装置的俯视示意图，图3示出了图1中的空气净化装置的后视示意图，图4示出了
图1中的空气净化装置的仰视示意图，图5示出了图1中的空气净化装置的左视示意图，图6
示出了图1中的空气净化装置的右视示意图，图7示出了图1中的空气净化装置的立体结构
示意图，图8示出了图7中的空气净化装置的另一角度的立体结构示意图。
如图1至图8所示，本实施例的空气净化装置包括面罩部10、空气净化部、出气部
30、电池、控制部及固定部50。其中，面罩部10包括外罩11及设置在外罩11内侧的内罩12，外
罩11和内罩12之间形成进气腔，内罩12上设置有连通进气腔与内罩12内侧的第一进气孔
121。空气净化部设置在面罩部10上，空气净化部包括第二进气孔21、过滤芯22及风机23。空
气在风机23的作用下通过第二进气孔21进入，并经过过滤芯22过滤后进入至进气腔内。出
气部设置在面罩部10上并与进气腔相隔离，出气部30包括单向呼吸阀31。电池设置在面罩
部10上，电池用于给风机23供电。控制部设置在面罩部10上，控制部与电池连接，控制部用
于控制风机23。固定部50与面罩部10连接。
应用本实施例的技术方案，用户通过固定部50将空气净化装置佩戴在面部，外部
空气在风机23的作用下通过第二进气孔21进入，并经过过滤芯22过滤后进入至空气净化装
置的外罩11和内罩12进气腔内，被过滤后的空气从连通进气腔与内罩12内侧的第一进气孔
121被送入佩戴者的口鼻周围，多余的空气通过出气部30的单向呼吸阀31和/或面罩部10与
佩戴者脸部之间的间隙处排出。同时，佩戴者呼出的气体也可以通过单向呼吸阀31排出。在
上述过程中，该空气净化装置的风机23由设置在面罩部10上的电池供电，控制部用于控制
风机，比如开关或者转速调节。在本实施例中，通过空气净化装置的风机23给佩戴者主动送
风，不需要佩戴者自身的呼吸系统来克服口罩的阻力进行呼吸，从而有效地解决了佩戴者
佩戴口罩后由于缺氧而导致呼吸困难的问题。
在本实施例的空气净化装置中，电池采用大容量软包装锂离子聚合物电池，可以
提供高达8至12小时的安全续航能力，并配备与手机充电器及充电宝兼容的MICRO USB充电
口，可随时随地补充电量。
图9示出了图1中空气净化装置的空气净化部的立体分解结构示意图。如图9所示，
优选地，过滤芯22采用HEPA滤芯，HEPA滤芯具有99.9％的PM2.5过滤效率，使得佩戴者即使
身处雾霾之中也能呼吸到清新空气。此外，过滤芯22可更换。具体地，过滤芯22的外侧设置
过滤芯盖24，当用户需要更换过滤芯22时，打开面罩部10上的过滤芯盖24，取出过滤芯22。
之后，再将新的过滤芯22按照过滤芯上标明的方向压入，将过滤芯盖24装回面罩部10并压
紧，从而完成过滤芯的更换操作。在本实施例中，第二进气孔21为多个并且设置在过滤芯盖
24上。
优选地，风机23采用微型离心风扇。微型离心风扇能够提供强大送风动力，高档风
量可满足普通日常健身的空气需求量。
优选地，空气净化装置还包括与控制部进行信号传输的开关按钮。上述结构的结
构简单，成本较低。在本实施例的空气净化装置中，控制板进行防水处理，使得该空气净化
装置能够在容易产生呼吸冷凝水的冬季可靠地运行。
图10示出了图1中空气净化装置的单向呼吸阀的立体分解结构示意图。如图8和图
10所示，在本实施例的空气净化装置中，单向呼吸阀31包括设置在面罩部10上的阀座311及
安装在阀座311外侧的阀片312，阀座311上设置有出气框313，出气部30还包括可拆地设置
在阀座311外侧的阀盖314，阀盖314与阀座311之间形成出气间隙。单向呼吸阀31可以保证
气体只能从内罩12的内侧向外罩11的外侧流动，当内罩12内侧存有多余的气体时，可以通
过阀片312和/或空气净化装置与之间的间隙将多余的气体排出。阀片312为橡胶结构。
此外，大尺寸的单向呼吸阀31不仅可随时排出佩戴者呼出的浊湿气体，使得佩戴
者完全感觉不到丝毫憋闷，还可以避免冬季时内罩12内侧凝结大量的冷凝水，从而提高用
户体验。阀盖314可以用来保护阀片312和阀座311，同时可根据用户的个人喜好变换不同的
结构和颜色。
如图10所示，在本实施例的空气净化装置中，阀座311上设置有定位孔，阀盖314上
设置有穿设在定位孔内的定位柱，定位柱的长度大于定位孔的深度，这样使得阀座311和阀
盖314之间形成出气间隙。定位柱与定位孔之间通过磁性连接。磁性连接不仅方便用户进行
阀盖314的拆卸，不会对阀座311进行拖拽，而且连接起来也较为方便。将阀盖314拆下后可
以对阀片312进行清理。定位柱与定位孔的磁性连接使得阀座311与阀盖314的装配更加容
易，同时减少拆卸阀盖314的时间，从而提高用户体验。
如图1所示，在本实施例的空气净化装置中，空气净化装置还包括显示装置60，显
示装置60设置在外罩11上并环绕设置在出气部30的周向外侧。在外罩11上设置显示装置60
可作为装饰及照明用途，从而提高用户体验。
如图1、图9及图10所示，在本实施例的空气净化装置中，显示装置60包括沿出气部
30的周向布置的多个LED灯。LED灯能在夜间提供临时照明或者标识。需要说明的是，显示装
置不限于此，也可以采用显示屏等结构。具体地，LED灯可以全部亮起或者全部关闭，也可以
以顺时针方向或者逆时针方向依次亮起。
如图1所示，在本实施例的空气净化装置中，控制部根据接收到的转速信号改变风
机23的转速，该转速信号可以通过按钮41输入给控制部，控制部接收到转速信号后改变风
机23的转速。按钮41的控制方式可以为按一次低速运转，按两次高速运转，在风机23的高低
速状态切换时空气净化装置可发出“嘀嘀”声。这样，按钮41的上述控制方式可以使得风机
23具有低、高档两档送风量，从而满足佩戴者的不同运动方式的送风量需求。需要说明的
是，按钮41的控制方式不限于此，也可以分成三档、四档或者更多，从而可以为佩戴者的不
同运动形式(如户外运动、轻运动、普通模式等)提供不同的送风量，使得佩戴者不会感觉到
憋闷。
在本实施例的空气净化装置中，佩戴者也可以根据不同的显示需求通过控制部来
改变显示装置60的显示方式。具体地，当佩戴者需要进行照明时，可以通过第一次长按按钮
41预定时间将显示装置60打开。当佩戴者需要对外界进行警示(如求救)时，可以通过第二
次长按按钮41将显示装置60打开并出现闪灭显示；当佩戴者不需要进行照明或警示时，可
以通过第三次长按按钮41将显示装置60关闭。
在本实施例的空气净化装置中，空气净化装置还包括设置在内罩12上的压力传感
器，压力传感器与控制部连接，压力传感器用于测量内罩12与用户面部之间的压力，控制部
根据压力传感器测得的压力调整风机23的转速以使内罩12与面部之间处于正压状态。通过
压力传感器检测内罩12与用户面部之间的压力，将检测信号传送给控制部，控制部根据不
同的压力值对风机23进行调速，从而满足佩戴者的不同运动需求。在上述过程中，风机23在
特定压力值下的送风量远大于佩戴者在该压力值下呼吸所需的空气量，使得内罩12内侧的
气压大于空气净化装置外部的气压，则空气只能从内罩12内侧排出，而面罩部10外侧未被
过滤的空气不能进入到面罩部10内，确保内罩12与面部之间处于正压状态。这样，由于内罩
12的内侧保持正压，因而面罩部10不必与佩戴者面部紧贴，即面罩部10与佩戴者的面部可
以留有间隙，从而避免了现有技术中为了提高口罩的密封性，普通净化口罩硅胶密封条与
佩戴者面部皮肤紧贴而造成皮肤无法呼吸的不舒适。此外，通过压力传感器来调节风机23
的转速，使得控制部对风机23的调速更加智能化。当控制部将风机23调为低速状态时，能够
降低能耗，节约用电量。当控制部将风机23调为高速的状态时能够向面罩内提供更多的清
新空气。
在本实施例的空气净化装置中，空气净化装置还包括设置在内罩12上的血氧检测
仪，压力传感器与控制部连接，压力传感器用于测量用户的血氧含量，控制部根据血氧检测
仪测得的血氧含量调整风机23的转速。上述结构使得空气净化装置能够根据使用者的血氧
含量情况控制送风量，进一步提高了客户体验。
在本实施例的空气净化装置中，面罩部10还包括设置在内罩12的内侧边沿处的密
封条，密封条与内罩12之间可拆地连接，固定部50为固定带。密封条采用亲肤舒适材质，同
时采用吸汗网面包裹密封条。上述结构使得面罩部10与佩戴者的面部肌肤完美贴合，杜绝
憋闷，从而使得佩戴者与面罩部10的接触区域更加舒适。优选地，密封条与内罩12可拆卸的
连接，方便用户清洗。
优选地，固定部50为与面罩部10可拆卸连接的头带。可拆卸的头带方便用户清洁。
为了提高佩戴者的舒适性，空气净化装置的固定部包括两个固定带。固定带可根据佩戴者
的头形随意调节位置及松紧，为面罩部10提供可靠的固定。
具体地，当用户佩戴该空气净化装置时，先将空气净化装置上部的固定带绕过耳
朵上部至后脑枕骨处，调整到舒适的位置，再将空气净化装置下部的固定带绕过脖颈，并调
整到舒适的位置。上述结构操作简单，同时使得固定部50的长度较为灵活，使用者可以自己
调整固定部50的固定位置，使得使用者佩戴轻松，从而提高使用者的使用体验。
在本实施例的空气净化装置中，空气净化部和控制部位于出气部30的左右两侧，
第一进气孔121为多个，多个第一进气孔121形成第一孔区、第二孔区以及第三孔区，第一孔
区和第二孔区分别位于出气部30的上下两侧，第三孔区位于出气部30和空气净化部之间。
优选地，第一进气孔121为众多微小送风孔，可疑避免气流集中吹袭佩戴者的局部皮肤，从
而提高用户的舒适性。
在其他图中未示出的实施例中，空气净化装置还包括设置在进气腔内的储药盒及
设置在外罩11上的储药盒开关，储药盒开关被触动时，储药盒能够与进气腔相连通以使储
药盒内的药物通过第一进气孔121进入至面罩部10的内部。设置储药盒中的药物主要用来
治疗佩戴者的突发哮喘疾病。具体地，当佩戴者突发哮喘时，触发储药盒的开关，储药盒内
的药物通过第一进气孔121被喷入佩戴者的口鼻处，从而起到急救的作用。上述设置使得空
气净化装置更加实用，从而提高用户体验。
在其他图中未示出的实施例中，空气净化装置还包括红外开关，红外开关与控制
部连接，当红外开关未被遮挡时间达到预定时间时，红外开关发出停机信号给控制部以控
制风机23停止工作。优选地，红外开关为红外传感器。通常，用户将空气净化装置的取下时，
容易忘记触按按钮41将风机23停止，从而导致电池的电量浪费。设置红外传感器后，当用户
不佩戴空气净化装置的时间达到预定时间后，红外传感器向控制部发送信号，控制部接收
到该信号后切断电池对风机23的供电，从而使得风机23停机。上述结构能够使得空气净化
装置更加节能，同时延长电池的续航时间。
在其他图中未示出的实施例中，空气净化装置还包括集水结构，集水结构包括导
水槽及集水盒，导水槽设置在内罩12内壁上，集水盒设置在风机23与进气腔之间。当佩戴者
在冬季佩戴空气净化装置时，容易在内罩12的内壁上积聚冷凝水，这样会使得佩戴者感到
不适，从而影响使用体验。具体地，在空气净化装置上设置集水结构，将内罩12内壁上的冷
凝水通过导水槽流入集水盒。当风机23运转时，集水盒中的冷凝水可以对经过空气净化部
净化后的空气进行加湿操作，使得佩戴者感到更加舒适。
在其他图中未示出的实施例中，空气净化装置还包括激光粒子计数器，激光粒子
计数器设置在面罩部的外侧并与电池及控制器连接，激光粒子计数器能够测量空气中
PM2.5的数值，控制器根据PM2.5的数值通过显示装置显示不同的颜色。上述结构方便佩戴
者得知空气中PM2.5的具体数值，从而采取必要的防范措施，如减少外出。
在本实施例的空气净化装置中，空气净化装置还包括集气盒，集气盒设置在内罩
12内壁上靠近出气框313的位置。当佩戴者检测自己是否感染幽门螺杆菌时，提前25分钟口
服一粒14C尿素胶囊，之后佩戴空气净化装置，将集气盒交给医护人员进行检测即可。
本实施例中的空气净化装置主要适用于以下人群：
1)对空气中颗粒污染、花粉、微生物敏感人群；
2)病患者：哮喘、过敏性鼻炎、慢性支气管炎、花粉过敏、肺气肿、免疫力缺失、心血
管病患者、孕妇；
3)9岁以上儿童；
4)户外运动者；
5)室外及粉尘污染环境工作人员。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
用户通过固定部将空气净化装置佩戴在面部，外部空气在风机的作用下通过第二
进气孔进入，并经过过滤芯过滤后进入至空气净化装置的外罩和内罩进气腔内，被过滤后
的空气从连通进气腔与内罩内侧的第一进气孔被送入佩戴者的口鼻周围，多余的空气通过
出气部的单向呼吸阀和/或面罩部与佩戴者脸部之间的间隙处排出。同时，佩戴者呼出的气
体也可以通过单向呼吸阀排出。在上述过程中，该空气净化装置的风机由设置在面罩部上
的电池供电，控制部用于控制风机，比如开关或者转速调节。这样，通过空气净化装置的风
机给佩戴者主动送风，不需要佩戴者自身的呼吸系统来克服口罩的阻力进行呼吸，从而有
效地解决了佩戴者佩戴口罩后由于缺氧而导致呼吸困难的问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、
垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关
系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示
和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理
解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、
“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特
征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位
之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器
件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下
方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和
“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并
且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于
对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
发明保护范围的限制。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。