一种多功能隔离级防护帽及密封方法
技术领域
本发明涉及呼吸道及头部防护领域，尤其是一种隔离级防传染病、防毒气、防尘、防雾霾等的多功能安全防护帽。
背景技术
现在的呼吸道病毒防护、防毒气、防尘、防雾霾等都是采用戴专用口罩和戴护目镜的方式来防护的，虽然简单易行，但存在不少问题，如鼻夹位置容易漏气、头发和耳朵位置没有防护极易藏病毒和粉尘，这对病毒防护有极大的隐患，特别是那些还无特效药治疗的病毒，如SASR病毒、埃博拉病毒、新冠肺炎病毒等将直接威胁生命。再则，口罩都是靠紧贴脸部来密封的，对脸部有较大的伤害，特别是鼻梁位置有些是依靠金属夹来密封的，而人说话时这些部位会被扯动，从而产生漏孔漏气和摩擦鼻梁产生伤害，如在新冠肺炎病疫中很多医护人员的鼻梁出现了压迫红肿甚至磨伤溃烂，而出现溃烂后极易感染病毒。戴口罩还存在呼吸受阻呼吸困难，特别是防护级别越高的口罩阻力越大，呼吸困难对缺氧性疾病配戴将会加重病情。由于现在的病毒防护装备，口罩对脸部和鼻梁有压伤和磨伤及漏气的可能，呼吸又很困难，防护服的透气性差，穿戴者很不舒服，医护人员长期穿戴会增加疲劳和心理压力甚至崩溃，特别需要改善。
虽然也有头部全密封、带电动进气的高级防护装备，但他们的排气没有过滤，是直接外排的，这种装备只能做防护使用，不能做隔离使用，因为它只能防止病毒入侵体内，不能隔离体内排出病毒气体，病毒携带者戴上它，排出的病毒气体没有过滤可传染周边的人。
在粉尘方面的防护，较多的工作场地通常只戴口罩和护目镜，而头发、耳朵、脸部得不到保护会弄得很脏。
在安全帽方面，有些场地不仅需要戴安全帽还要戴口罩，会导致头部大部分不透气而闷热，再则戴口罩会使呼吸困而增加劳累。
在交通安全的防护方面，现在只是戴安全帽防护，而公路上的粉尘及雾霾很多，现在的安全帽没有对粉尘和雾霾的防护。
发明内容
本发明要解决的问题在于，针对现有产品的上述缺陷，提供一种可代替传染病隔离的防护帽，同时还可以做防毒气、防尘、防雾霾等使用的一体式多功能安全防护帽。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用安全头盔与颈部密封罩组成一个密封的人头空间，由颈部密封罩在人体的颈部组成密封将人头完全密封在头盔内与外界隔离，只有通过在头盔上开设的进气口和进气过滤罩用进气风机强制过滤进气，人呼出的气体经头盔上开设的排气孔和排气过滤罩过滤后排出，使无病者戴上它可取防止病毒入侵的保护作用，病毒携带者戴上它可防止病毒外排传染其它人，由于它能隔离病毒所以听隔离级，防止病毒入侵和防止病毒泄漏双防护，可做取代居室隔离的主要部件。
由于头部完全密封在安全的头盔里，并且有充足的经过滤后的新鲜空气，因此，头部在头盔里不再需要戴护目镜和口罩。不戴口罩就彻底消除了口罩对脸部和鼻梁的压伤和磨伤；整个头完全密封在安全帽内，口、鼻、头发、耳朵和脸都得到了防传染病、防毒气、防尘、防雾霾等；头盔里有进气风机强行进、排气，完全消除了呼吸困难；头盔是采用安全帽材料制造的，可防护人的头部碰撞或异物冲击的伤害。它是防传染病、防毒气、防尘、防雾霾和安全一体的防护帽，可适用于防传染病、防毒气、防尘、防雾霾等及工地安全帽、乘车安全头盔。
具体地：包括过滤进气系统、过滤排气系统、电器和密封方法；所述的过滤进气系统与安全头盔对应的脑门部位相连，所述的过滤排气系统与安全头盔对应的嘴唇部位相连。
优选地，所述的安全头盔优选但不局限在顶部安装电池盒、脑门部安装进气过滤罩插槽、嘴唇部位开有排气口、排气过滤罩插槽、脸部有透视区、顶部安装安全帽内衬、底部设有帽边凸缘。
优选地，所述的进气系统包括进气过滤罩插槽、进气过滤罩支架、进气过滤罩、进气扩流腔、进气口、进气风机、进气风机盒；进气过滤罩插槽与进气扩流腔相连形成一个卡槽，进气过滤罩套在进气过滤罩支架上插入进气过滤罩插槽内，进气扩流腔与进气风机盒相连，进气风机安装在进气风机盒内，进气风机上有进气口，外界空气经进气口进入进气风机，由进气风机产生的气流经进气扩流腔再经进气过滤罩过滤后进入安全头盔内。
优选地，所述的过滤排气系统包括排气口、排气过滤罩插槽、排气过滤罩、排气过滤罩支架，排气过滤罩插槽安装在排气口周围与安全头盔接合形成卡槽，排气过滤罩套装在排气过滤罩支架上，安全头盔内人呼出的气体经排气过滤罩排出，防止病毒携带者产生的病毒排入大气传染他人。
优选地，所述的进气过滤罩按口罩标准选料，按防病毒、防毒、防粉尘、防雾霾等过滤材料按不同的要求来选配，它可随需更换，并将它热压形成一边开口的口袋型。所述的排气过滤罩主要用于过滤排气病毒，选用医用口罩过滤材料制作，优选N95口罩材料，防止病毒携带者将病毒排入大气，并将它热压形成一边开口的口袋型。
优选地，所述的进气过滤罩支架设有进气过滤罩支架凸台便于插拨，设有进气过滤罩支架斜口与进气过滤罩插槽更好的密封，设有进气过滤罩支架网孔让空气从网孔进入，进气过滤罩套在进气过滤罩支架上，由进气过滤罩支架将进气过滤罩插入进气过滤罩插槽内。
所述的排气过滤罩支架设有排气过滤罩支架凸台便于插拨，设有排气过滤罩支架斜口与排气过滤罩插槽更好的密封，设有排气过滤罩支架网孔让呼出从网孔过滤排出，排气过滤罩套在排气过滤罩支架上，由排气过滤罩支架将排气过滤罩插入排气过滤罩插槽内。
所述的电器包括电池、开关、充电保护电路等常规电器，电池安装在电池盒内，由电池给进气风机供电。
以上任一项所选的材料需能承受120℃以上高温，用后可采用烘烤加热到65—100℃消毒来反复使用，也可采用消毒液消毒，对于不能承受高温消毒的部件选择可更换换新使用，进气过滤罩和排气过滤罩按口罩标准定时更换。
一种多功能隔离级防护帽的密封方法，该方法应用于以上任一项所述的多功能隔离级防护帽，所述方法包括：
S1、采用弹性较好的材料制作密封罩，优选橡胶、硅胶、牛筋胶、乳胶胶类材料，由所述的密封罩与安全头盔组成一个密封的人头空间，密封罩的密封大口套在安全头盔的帽边凸缘上，密封罩的颈部密封口套在人的颈部位置，将整个人头完全密封在安全头盔内；
S2、所述的密封罩的颈部密封口可以是圆形闭合的，也可以是圆形开口的，颈部密封口是圆形闭合的它的周长要小于人体颈部密封处的周长，靠颈部密封口的张力来密封；颈部密封口是圆形开口的它的周长要大于人体颈部密封处的周长，并在颈部密封口开口处的两边安装魔术贴，一边安装公魔术贴，另一边安装母魔术贴，根据人的颈部大小来拉紧贴合颈部密封口，靠颈部密封口的张力来密封。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种多功能隔离级防护帽及密封方法结构示意图；
图2是本发明实施例中安全头盔的结构示意图；
图3A是本发明实施例中进气过滤罩支架的结构示意图；
图3B是本发明实施例中进气过滤罩的结构示意图；
图4是本发明实施例中排气过滤罩支架的结构示意图；
图5是本发明实施例中排气过滤罩的结构示意图。
图6A、B是本发明实施例中密封罩的结构示意图；
其中，图中各标号对应的部件名称如下：
1、安全头盔；2、密封罩；3、排气口；4、排气过滤罩；5、透视区； 6、进气口；7、进气风机；8、进气扩流腔；9、进气过滤罩；10、电池盒； 11、安全帽内衬；12、进气过滤罩支架；13、排气过滤罩支架；101、进气过滤罩插槽；102、排气过滤罩插槽；103、帽边凸缘；201、密封罩大口；202、颈部密封口；203、公魔术贴；204母魔术贴；701、进气电机盒；121、进气过滤罩支架凸台；122、进气过滤罩支架斜口；123、进气过滤罩支架网孔；131、排气过滤罩支架网孔；132、排气过滤罩支架斜口； 133、排气过滤罩支架凸台；401、排气过滤罩压边；901、进气过滤罩压边。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明提供了一种隔离级多功能防护帽，该防护帽不仅可用在防传染病、防毒、防尘、防雾霾等方面，还可以在工地、工厂做安全帽使用，更适合骑车做安全头盔和防尘、防雾霾使用。特别是在防传染病方面，它的防护效果比医用高级防护帽还好又能重复使用，大幅度降低防护成本又能提高防护效果。
本发明的多功能隔离级防护帽包括过滤进气系统、过滤排气系统、电器和密封方法；
参阅图1、图2、图6，所述的过滤进气系统与安全头盔(1)对应的脑门部位相连，所述的过滤排气系统与安全头盔(1)对应的嘴唇部位相连。
优选地，所述的安全头盔(1)采用注塑机注塑一次成型制作方法，它的结构形状优选但不局限在顶部设有电池盒(10)、脑门部有进气过滤罩插槽(101)、进气扩流腔(8)、进气风机盒(701)、嘴唇部位开有排气口(3)、设有排气过滤罩插槽(102)，脸部有透视区(5)、上部安装安全帽内衬(11)、底部有帽边凸缘(103)。
由于本发明的多功能防护帽穿戴舒服可长期戴，特别防雾霾是长期的，为防止他人将来用此防护帽做蒙面人去做违法的事，也便于同事、亲友看清自己，安全帽尽量全部选透明材料，再对不需要透明的部分印彩色图，至少保证在脸部透视区(5)位置透明，或透视区(5)单独用透明材料制造来组合；图2中，图2A是进气过滤罩插槽(101)的放大图，图 2B是进气过滤罩插槽(101)的放大图。
人呼出的气体含有较大的水分，要有效的排出才不会在安全头盔的眼睛部位结露而影响透明，所以，优选进气口安装在脑门位置，进入的新鲜空气往下流先经眼睛位置让眼睛位置尽量保持干燥，再到鼻孔位置，鼻孔呼出的气体经嘴唇部位的排气孔排出。
参阅图2、图3A和图3B，所述的进气系统包括进气过滤罩插槽(101)、进气过滤罩支架(12)、进气过滤罩(9)、进气扩流腔(8)、进气风机盒(701)、进气风机(7)、进气口(6)；
进气过滤罩插槽(101)与进气扩流腔(8)相连形成一个卡槽，进气过滤罩(9)套在进气过滤罩支架(12)上插入进气过滤罩插槽(101)内组成过滤通道，进气扩流腔(8)与进气风机盒(701)相连，进气风机(7) 安装在进气风机盒(701)内，进气风机(7)上有进气口(6)，外界空气经进气口(6)进入进气风机(7)，由进气风机(7)产生的气流经进气扩流腔(8)再经进气过滤罩(9)过滤后进入安全头盔(1)内。
增加扩流腔(8)的目的是为了增大进气过滤罩(9)的面积，扩流腔 (8)是喇叭型，它的大口与进气过滤罩(9)对接，小口与进气风机盒(701) 对接，由于进气过滤罩(9)的阻力大，增加进气过滤罩(9)的面积可减小进气阻力而增加进气量，还会降低风机压力，降低风机压力有利于提高过滤质量，增加进气过滤罩(9)的使用寿命。
参阅图2、图4和图5，所述的过滤排气系统包括排气口(3)、排气过滤罩插槽(102)、排气过滤罩(4)、排气过滤罩支架(13)，排气过滤罩插槽(102)设在在排气口(3)周围，排气过滤罩(4)套装在排气过滤罩支架(13)上，插入排气过滤罩插槽(102)内形成排气过滤通道，安全头盔(1)内人呼出的气体经排气过滤罩(4)排出，防止病毒携带者产生的病毒排入大气传染他人。
现有防护帽都没有排气过滤系统，增加排气过滤会增加排气阻力，所以包括医用最高级的正压防护帽都没有排气过滤装置，有些口罩为了减小排气阻力还特别设立了排气孔，这样的结构只能做防护使用，不能做隔离使用，因为，病毒携带者戴上它，呼出的病毒气体会传染周边的人。如家里有人感冒，感冒者戴它没有任何作用，既不能防护自己(自己已有病毒防护无作用)呼出的气同样能传染家人，又如新冠肺炎病毒携带者还没有症状就能传染人了，即使周边的人都戴了这类防护帽，由于病毒携带者呼出的气体会污染环境，只要周边的人不注意脱过防护帽就有被传染的可能。本发明加装排气过滤系统可把病毒隔离在帽子里面而不会污染环境而传染他人，可达到隔离的目的。
参阅图3B，所述的进气过滤罩(9)按口罩标准选料，按防病毒、防毒、防粉尘、防雾霾等过滤材料按不同的要求来选配，它可随需更换，并将它按压边(901)的形状热压形成一边开口的口袋型。
进气过滤罩(9)是本发明的关键部件，由它决定此防护帽的防护级别和性能，如安装N95过滤层它的防护级别和性能就是N95标准，如安装R95过滤层它的防护级别和性能就是R95标准，它的最大优点是可以根据口罩标准来更换进气过滤层(9)而改变性能，如防病毒、防毒、防尘、防雾霾等，或可同时防多种的过滤层，如进气过滤罩(9)为病毒过滤罩不能长期使用，也不能消毒重复使用，要按口罩标准定期更换。
参阅图3A，所述的进气过滤罩支架(12)设有进气过滤罩支架凸台 (121)便于插拨，设有进气过滤罩支架斜口(122)与进气过滤罩插槽(101) 更好的密封，设有进气过滤罩支架网孔(123)让空气从网孔进入，进气过滤罩(9)套在进气过滤罩支架(12)上，由进气过滤罩支架(12)将进气过滤罩(9)插入进气过滤罩插槽(101)内。
参阅图4，所述的排气过滤罩支架(13)设有排气过滤罩支架凸台(133) 便于插拨，设有排气过滤罩支架斜口(132)与排气过滤罩插槽(102)更好的密封，设有排气过滤罩支架网孔(131)让呼出从网孔过滤排出，排气过滤罩(4)套在排气过滤罩支架(13)上，由排气过滤罩支架(13) 将排气过滤罩(4)插入排气过滤罩插槽(102)内。
参阅图5，所述的排气过滤罩(4)主要用于过滤排气病毒，选用医用口罩过滤材料制作，优选N95口罩材料，防止病毒携带者将病毒排入大气，并将它按压边(401)的形状热压形成一边开口的口袋型，作为病毒过滤罩使用时不能长期使用，也不能消毒重复使用，要按口罩标准定期更换。
进一步地，所述的电器包括电池、开关、充电电路保护等常规电器，电池安装在电池盒(10)内，由电池给进气风机(7)供电。
进一步地，以上任一项所选的材料必需能承受120℃以上高温，用后可采用烘烤加热到65—100℃消毒来反复使用，也可采用消毒液消毒，对于不能承受消毒的部件选择可更换换新使用。
进一步的，参阅图6A、B，一种多功能隔离级防护帽的密封方法，所述方法包括：
S1、采用弹性较好的材料制作密封罩(2)，优选橡胶、硅胶、牛筋胶、乳胶胶类材料，由所述的密封罩(2)与安全头盔(1)组成一个密封的人头空间，密封罩(2)的密封大口(201)套在安全头盔(1)的帽边凸缘(103)上，密封罩(2)的颈部密封口(202)套在人的颈部位置，将整个人头完全密封在安全头盔(1)内。
只能通过在头盔上开设的进气口和进气过滤罩过滤后进气，人呼出的气体经头盔上开设的排气孔和排气过滤罩过滤后排出，实现病毒隔离和防护的目的。
S2、所述的密封罩(2)的颈部密封口(202)可以是圆形闭合的，也以可是圆形开口的，颈部密封口(202)是圆形闭合的它的周长要小于人体颈部密封处的周长，靠颈部密封口(202)的张力来密封；颈部密封口(202)是圆形开口的它的周长要大于人体颈部密封处的周长，并在颈部密封口(202)开口处的两边安装魔术贴，一边安装公魔术贴(203)，另一边安装母魔术贴(204)，根据人的颈部大小来拉紧贴合颈部密封口 (202)，靠颈部密封口(202)的张力来密封。
图6A是颈部密封口(202)圆形闭合的结构示意图，图6B是颈部密封口(202)圆形开口的结构示意图，对于颈部密封口(202)圆形闭合的，穿戴要将颈部密封口(202)从头顶往下套进出，而头部最大周长处是颈部周长的2倍左右，从头部套进去后又要收缩到与颈部紧密密封，需很大的伸长率和弹力，密封罩(2)的厚度要尽量薄些，减少穿戴用力，可先将颈部密封口(202)套在安全头盔(1)上，戴好安全头盔(1)后再将颈部密封口(202)套在颈上与颈部密封。对于颈部密封口(202)是圆形开口，密封罩(2)的厚度要尽量厚些来增加它的强度可增加使用寿命，它需要将开口贴合，图6A和图6B两者任选其一，各有优点和缺点。图 6A颈部密封口(202)圆形闭合的优点是密封性好，缺点是穿戴困难容易破损，图6B颈部密封口(202)圆形开口的优点是穿戴方便，使用寿命长，但它的密封性会差些。
本发明最重要的技术手段是颈部完全密封方法，只要将头部在安全头盔(1)内完全密封，才能防止病毒泄漏，才能做到隔离级，颈部完全密封还有另一好处，可大幅度降低进气风机的功率。现在的正压防护帽为防止空气从出口流入，进气风机的功率很大，靠强大的气流阻止空气从出口进入，风机功率大所配的电池容量也大，不仅重量增大，成本也大幅度增大，气流大过滤罩的过滤效果差使用寿命也短。采用颈部完全密封的方法不需要强大的气流来阻止空气从出口进来，即使进气风机没有电了，人呼吸的空气会从排气口进入，但排气口安装了过滤罩，从排气口进来的空气也是经过滤的，是安全的，所以只要颈部能做到完全密封，它的安全性是最好的。
实施本发明还有以下好处，整个头部在安全防护帽内，不仅不用再戴口罩、护目镜，头发和耳朵也得到了保护，还彻底消除了鼻梁和脸部的压伤和磨伤；在防护帽中设有进、排气过滤罩，使外部的病毒、毒气、粉尘、雾霾等在进气口被进气过滤罩滤除，保证安全头盔里面的气体安全可靠，呼出的气体被专用的排气过滤罩滤出，防止病毒携带者将病毒传播到大气中去传染其它人；在安全防护帽中还安装了强制进气风机，使帽内空气流动，时刻有充足的新鲜空气，彻底消除呼吸困难的问题和闷热问题。本发明是在安全防护帽的结构上加装防传染病、防毒、防尘、防雾霾等装备的，因此，它还有安全防护帽的功能，能承受或减小碰撞和异物砸伤头部的伤害。
世界上最有价值的产品是保护生命的产品，汽车安全带可保护乘车人员的安全，虽然它自身的价格并不高，但它保护的是无法衡量价值的生命，所以它被国际上评为发明金奖，它还只适用于车上。而传染病防疫适用任何地方，并且每年都有各种各样的传染病，特别是有无治疗特效药的非典、埃博拉、新冠肺炎等致命病毒，更可怕的是新型致命病毒还在不断的产生，而不熟悉的新型病毒基本上都无特效药，防止病毒侵入体内的产品更有价值，再则它还能做安全帽使用。虽然现在已有防护口罩、护目镜、防护服等，但它们是分体的，有漏气的情况防护效果差，医护人员是采用一次性使用的高成本防护才达到较好的防护，但无法实现普通民众普遍使用。本发明性能明显优于现有的头部防护，并且还能长期使用，可实现普通民众到达医用级别的防护，经济价值和社会价值极高。
以上所述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、组合和变化。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权利要求范围之内。
