利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、系统及方法，除菌口罩包括除菌罩本体及依次设置在除菌罩本体内的外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场及内层滤网，除菌系统包括相电连接的电源模块、蓝牙数据传感器模块、温度传感器模块、拾音器传感器模块、心跳血压传感器模块及网络监测平台。该利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、系统及方法，采用一体化结构设计，安装维护方便，利用电磁偏转，能够有效阻挡吸入或呼出的气体中的病菌，并杀死病菌，从而避免病菌吸入人体，同时还可避免带有病菌的人将病菌排入外部空间。

Sterilization mask, system and method by deflection of charged particles in electromagnetic field

【技术实现步骤摘要】
利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、系统及方法
：本专利技术涉及口罩
，尤其涉及一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、用于该除菌口罩的除菌系统以及采用该除菌口罩的除菌方法。
技术介绍
：近年来，生态环境急剧恶化，空气中的病毒吸入人体容易引发一系列的疾病。因此，口罩已经普及到家家户户。然而现有的普通口罩一般仅具有过滤功能，无法阻挡病毒的侵入，也有一些厂家设计了具有杀菌功能的电子口罩，然而该类电子口罩的杀菌效果并不理想，另外，该类口罩一般只能阻挡外来的病菌，对口罩佩戴者呼出的气体(病菌)无法有效阻挡，具有局限性。
技术实现思路
：针对上述问题，本专利技术提出了一种结构简单、安装方便、易于维护、除菌效果理想的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、用于该除菌口罩的除菌系统以及采用该除菌口罩的除菌方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，包括除菌罩本体、外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场及内层滤网，所述外层滤网、内层滤网分别设置在除菌罩本体外的两端，用于过滤吸入或呼出的气体，所述外层高压电场、内层高压电场分别对称设置在除菌罩本体内的进口端、出口端，用于使吸入或呼出的气体中的微粒带电，所述紫外灯外靶环对应设置在外层高压电场一侧，用于对呼出的气体杀菌，所述紫外灯内靶环对应设置在内层高压电场一侧，用于对吸入的气体杀菌，所述电磁偏转线圈对应设置在紫外灯外靶环、紫外灯内靶环之间，用于使吸入或呼出的气体中的带电微粒发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯外靶环或紫外灯内靶环上。为了便于安装紫外线灭菌灯管并保证杀菌效果，所述紫外灯外靶环、紫外灯内靶环为封闭环状透明结构，紫外灯外靶环、紫外灯内靶环内分别均布有紫外线灭菌灯管。为了在本体内形成圆筒状磁场并保证靶环的除菌效果，所述电磁偏转线圈采用环状绕制，电磁偏转线圈的内径大于紫外灯外靶环或紫外灯内靶环的内径。为了便于各部件拆卸更换，所述外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场、内层滤网分别与除菌罩本体可拆卸连接。为了便于将该除菌口罩安装在口罩本体上，所述除菌罩本体外开设有螺纹。本专利技术还提供一种用于上述除菌口罩的除菌系统，包括电源模块、蓝牙数据传感器模块、温度传感器模块、拾音器传感器模块、心跳血压传感器模块及网络监测平台，所述电源模块用于为各机构供电，所述温度传感器模块、拾音器传感器模块、心跳血压传感器模块分别与蓝牙数据传感器模块连接，用于将采集的数据发送至蓝牙数据传感器模块，所述蓝牙数据传感器模块与网络监测平台连接，用于将采集的数据发送至网络监测平台。本专利技术还提供一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌方法，包括入下步骤：(1)人体吸气时，对吸入的气体进行初级过滤；(2)过滤后气体进入高压电场中，使气体中的微粒带电；(3)带电微粒进入磁场中发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯靶环上进行杀菌，杀菌后的气体经二次过滤后被人体吸入；(4)人体呼气时，对呼出的气体进行初级过滤；(5)过滤后气体进入高压电场中，使气体中的微粒带电；(6)带电微粒进入磁场中发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯靶环上进行杀菌，杀菌后的气体经二次过滤后排到外部空间。本专利技术的有益效果是：该利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩、系统及方法，采用一体化结构设计，安装维护方便，利用电磁偏转，能够有效阻挡吸入或呼出的气体中的病菌，并杀死病菌，从而避免病菌吸入人体，同时还可避免带有病菌的人将病菌排入外部空间。附图说明：图1为本专利技术的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩的结构示意图；图2为为本专利技术的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌系统的结构示意图；图3为本专利技术的除菌口罩在吸气时的原理图；图4为本专利技术的除菌口罩在呼气时的原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示的一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，包括除菌罩本体1、外层滤网2、外层高压电场3、紫外灯外靶环4、电磁偏转线圈6、紫外灯内靶环7、内层高压电场8及内层滤网9。所述除菌罩本体1为圆筒状结构，其呼气端(附图中右端)外壁具有螺纹结构，用于可拆卸地安装在口罩本体上。所述外层滤网2、内层滤网9分别设置在除菌罩本体1外的两端，用于过滤吸入或呼出的气体，内层滤网9与人体口腔接触，外层滤网2与外部空间接触，外层滤网2、内层滤网9可采用黏贴或螺钉固定的方式进行安装。所述外层高压电场3、内层高压电场4分别对称设置在除菌罩本体1内的进口端(左端)、出口端(右端)，采用高压电路板固定在除菌罩本体1内的顶壁和底壁，有外部电源模块供电，可产生高压静电场，使吸入或呼出的气体中的微粒带电。所述紫外灯外靶环4对应设置在外层高压电场3右侧，用于对呼出的气体及微粒杀菌，所述紫外灯内靶环7对应设置在内层高压电场8左侧，用于对吸入的气体及微粒杀菌。紫外灯外靶环4、紫外灯内靶环7均呈封闭环状，对称设置在电磁偏转线圈6通道的两端，采用透明材质制得，靶环内嵌有紫外线灭菌灯管5。两靶环与除菌罩本体1可采用插接的方式可拆卸连接，由外部电源供电。所述电磁偏转线圈6对应设置在紫外灯外靶环4、紫外灯内靶环7之间，用于使吸入或呼出的气体中的带电微粒发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯外靶环4或紫外灯内靶环7上。电磁偏转线圈6采用环状绕制，电磁偏转线圈6的内径大于紫外灯外靶环4或紫外灯内靶环7的内径。带有细菌病毒的带电微粒垂直进入电磁偏转线圈6磁场中，受到洛沦兹力F＝Bqv发生偏转，偏转角度为θ＝QBt/m，在电子电路中控制电磁偏转线圈中的磁感应强度B，即可改变洛沦兹力F与偏转角度θ，使带有细菌病毒的带电微粒打在靶环上。如图2所示的除菌系统，包括电源模块、蓝牙数据传感器模块、温度传感器模块、拾音器传感器模块、心跳血压传感器模块及网络监测平台。所述电源模块用于为各机构或模块供电。所述温度传感器模块、拾音器传感器模块、心跳血压传感器模块分别与蓝牙数据传感器模块连接，用于将采集的数据发送至蓝牙数据传感器模块。其中，温度传感器模块用于采集佩戴者皮肤的温度，拾音器传感器模块用于采集佩戴者咳嗽时的音量，心跳血压传感器模块用于采集佩戴者的心跳血压。所述蓝牙数据传感器模块通过手机与网络监测平台连接，用于将采集的数据发送至网络监测平台，并由网络监测平台发送至医院或疫情防控指挥部。人体吸气时，如图3所示，带有细菌病毒的微粒从外层滤网2进入，经过外层高压电场3使之带电，成为带有细菌病毒的带电微粒，带有细菌病毒的带电微粒在人体吸气作用下继续向口鼻部(向右)运动，在经过电磁偏转线圈6磁场中时，受到洛沦兹力作用发生偏转，在电子电路的作用下使带有细菌病毒的带电微粒准确击中紫外灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，其特征在于：包括除菌罩本体、外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场及内层滤网，所述外层滤网、内层滤网分别设置在除菌罩本体外的两端，用于过滤吸入或呼出的气体，所述外层高压电场、内层高压电场分别对称设置在除菌罩本体内的进口端、出口端，用于使吸入或呼出的气体中的微粒带电，所述紫外灯外靶环对应设置在外层高压电场一侧，用于对呼出的气体杀菌，所述紫外灯内靶环对应设置在内层高压电场一侧，用于对吸入的气体杀菌，所述电磁偏转线圈对应设置在紫外灯外靶环、紫外灯内靶环之间，用于使吸入或呼出的气体中的带电微粒发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯外靶环或紫外灯内靶环上。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，其特征在于：包括除菌罩本体、外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场及内层滤网，所述外层滤网、内层滤网分别设置在除菌罩本体外的两端，用于过滤吸入或呼出的气体，所述外层高压电场、内层高压电场分别对称设置在除菌罩本体内的进口端、出口端，用于使吸入或呼出的气体中的微粒带电，所述紫外灯外靶环对应设置在外层高压电场一侧，用于对呼出的气体杀菌，所述紫外灯内靶环对应设置在内层高压电场一侧，用于对吸入的气体杀菌，所述电磁偏转线圈对应设置在紫外灯外靶环、紫外灯内靶环之间，用于使吸入或呼出的气体中的带电微粒发生电磁偏转，使带电微粒偏转到紫外灯外靶环或紫外灯内靶环上。


2.根据权利要求1所述的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，其特征在于：所述紫外灯外靶环、紫外灯内靶环为封闭环状透明结构，紫外灯外靶环、紫外灯内靶环内分别均布有紫外线灭菌灯管。


3.根据权利要求2所述的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，其特征在于：所述电磁偏转线圈采用环状绕制，电磁偏转线圈的内径大于紫外灯外靶环或紫外灯内靶环的内径。


4.根据权利要求1所述的利用带电粒子在电磁场中偏转的除菌口罩，其特征在于：所述外层滤网、外层高压电场、紫外灯外靶环、电磁偏转线圈、紫外灯内靶环、内层高压电场、内层滤网分...

【专利技术属性】
技术研发人员：时扬，吴刁，李新旭，马卫，
申请(专利权)人：常州市建本医疗康复器材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32