原创无阻力耐极寒面罩:一个解决了4个难题的面罩 - 装备天下 - 8264户外手机版

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本帖最后由 smartmask 于 2024-12-17 10:40 编辑

    (2024年12月17日修订,目前水囊颜色为黑色,坛友8折。)

一个解决了4个难题的耐极寒面罩:

     1 -40度长时使用,吸气温暖湿润

     2 -40度长时使用,呼吸阻力均为0

     3 冷凝水排入水囊,面部干燥舒适

     4 -40度长时使用,戴眼镜不起雾

这是最新款的外观,可能随时有小变动,会变得更好,新加了头带,保持稳定

  自我介绍物理专业本科,做过十年工程、十年的低温技术,现致力于工业技术民用。接下来的十年,拟去中国冷极筹建一个冰雪实验室,开发相关产品。

  


  长话短说吧,我研发了一款具有换热功能的面罩,防极寒、防风能力可秒杀COLDAVENGER等等目前市面上的防寒面罩(COLD AVENGER是那个猪嘴,但是我这个像八戒,还没猪嘴好看,也许最丑的才会最强大吧)。

      

  原  理:呼气时,热量传导给储热网,吸气时,储热网传热给冷空气,实现热能的转移利用。


  背景知识极寒中 人的呼气是热的(+35度),吸气是冷的(如-25度),人在呼吸过程中会损失大量的热量(每天的正常呼吸量是10000升,运动状态可提高几倍),所以这部分热量是非常大的,宝贵的热量白白的消散到寒风中,太可惜了嘛,不回收回来一些,对不起自己苦修十年的专业了。

  工业上有一种老式换热器,叫储热式换热器:如一罐子细砂,热水经它排放,会让砂子变热,这样热量就留下来了,这时候如再有冷水反向流回来,这冷水就热了,这个装置约可回收80%热量。


  呼吸就是来回的冷热气流,如果能回收呼气中的80%热量呢,那就是原来60度的温差损失,回收后就应是60*80%=48度,也就是让吸气温升48度,-25+48=23度,这样就太热了些,所以呢不用回收80%,50%就差不多了,60*50%=30度,这样-25的吸气就变成了5度,清凉又舒适嘛。(实际上即使回收一半热量,吸气温升也会更高,因呼气中含饱和水,水在网上放出凝结热是很大的)。


  普通的面罩也有这个功能,只是不明显,一般刚戴时,几分钟内透气又温暖,就是因为面料回收了一些呼气中的热量,但,几分钟后水就出来捣乱,先是慢慢堵住网孔,孔很小嘛,几分钟就堵严了,这时呼吸就不通畅,那呼吸的气大部分就绕过面罩,一些从鼻子边上走,眼镜就起雾,眼毛上霜,脸上湿润,皮肤热损失就更大了,如果面罩再冷冻成冰,能不冷吗?


  目前技术


  1 在面罩上开一个或数个孔,透气性较好,但冷气也长驱直入,面罩基本上只能护脸,放弃对呼吸道的保护,只能靠火力壮抵抗了。本来面罩有的一点热量回收能力,也一下子给KILL掉了。(透气与保暖是个矛盾啊)


  2 加排气阀,这个方法还成,但问题是出气好了,宝贵的热量也顺阀跑喽,面罩上进来的气全是冷的,面罩只能靠皮肤焐热了,只是让冷气慢进,没别的作用。(透气与保暖还是个矛盾啊)

  3最近还出现了电加热的,想法还好,但了解家用电器的应知道,有加热功能的电器,功率是最大的,是最耗电的。所以这电加热面罩根本用不了太久,多是一两个小时,还不如贴两个暖贴呢。(有限的能量与保暖也是个矛盾啊)



  呼气中现成的无穷尽的热量不用,用什么电加热,浪费是犯罪。


  所以,热能回收才是解决之道啊。


  开发过程:略。以后大家有兴趣,可提供。


  我的办法普通面罩冬季潮湿后不透气,呼吸部分我们可把孔做得适当的大,刚好让水堵不住,孔数弄它上千个,打孔太麻烦,直接用网材。储热能力不足,选吸热能力强的不吸水的材料,且增加层数。长时间使用,冷凝水太多就设个存水的容器,不然滴到衣服上冻成冰就很难看,也影响户外作业。还好存一小时的水,用小囊就够,如果人一小时呼出一升水,那真是毫无办法。

  经过这样设计,呼吸通畅,热能很好的回收转移到吸气中,-40下自由呼吸。无阻力且温暖,大家一定会喜欢吧?

(2018年12月31日 根河马拉松那天是真冷啊,早晨9点时-35度只带几个样品,就让冷极人民抢购去戴了

  总之吧,经四年小改进+2个月冷极根河的高强度改进,零阻力耐极寒面罩BATE1版悄悄问世啦,解决了面罩透气与保暖的难题。我是非常开心啊,在根河-40的气温的早晨,天天出去走啊走,真是一点不冷,再也吸不到冷空气。

    现在还在想呢,是兴奋能战胜了极寒?还是面罩起作用?但当时穿着3515羊毛皮鞋的脚提醒我,不走是真冷啊。



       有诗云: 今得面罩千万件,大辟天下寒士“吸”欢颜。



  功  能:极大提高吸气温度(-40度环境实测,吸气可达+10度,不限使用时间),防止呼吸道及面部冻伤,减少身体失温,防面罩与脸部结霜,提高舒适感,防眼镜起雾。



  面罩阻力:因储热网孔很大,是毫米级的,几千个一毫米的孔同时打开,气流完全无阻力。非剧烈运动可做到完全无感。但胶圈压皮肤的感觉是有的。

这是标准型的七层储热与冷凝网,使用时可依气温适当增减那个白色硅胶网

  防风性能:因脸部有严密的胶圈,冷风经网孔吹进来但无出路,所以只能进一点点就老实了。经实测迎风无碍。


  水的处理:约可冷凝80%呼气中的水分,冷凝水有组织排出,一部分在吸气时蒸发回用,网上的水层,也提高储存热量的能力,多时在重力做用下,流入贮水囊中,水囊可存水1-2小时。


  北方的都应知道,冬天人进车后车窗上结水气,用我这个面罩,就基本没有了。我想同理,极寒天气户外露营时,可大量减少帐蓬与睡袋内水气的凝结。



  用  途:适合严寒环境长时间户外工作生活运动探险等人士。

  不适合:极端不怕冷,冻掉鼻子还嘴硬的;-10度以上无风的地区;不美宁死者。

网孔与USB大头的对比,这个孔对空气完全无阻的,何况这么多孔

本文于 2019年2月25日于8264网首发。(在慢慢改,没定稿呢)

无阻耐寒面罩开发人8264网ID:smartmask。

欢迎有能力商家或个人合作推广开发。

(转载请保留此四句话)


高山呼吸器带正压气囊的那个,是简化版吗?


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dsydn.taobao.com,坛友8折吧。

在哪儿可以买到哇?
我又 来了,目前水囊改成黑色了
四年了,感谢大家。使用说明:
★1 面罩无阻力,故不用戴太紧,一般不会漏气。
★2 -20°C以内,可1h清一次冷凝水,推出水囊小孔内的排水嘴,低头倒出即可,之后推回尖嘴。
★3 -20以下,可1h清一次结冰:把冰块整体向上推出或是先捏碎,低头从底部弹出,勿用力翻水囊,低温时可能会损坏水囊。损坏不影响保暖功能,但会滴水到前胸,非常不美观。
★4  中途不用,需甩出网内的水,因里面存有约15分钟冷凝水,会冻结,再用会感觉冷。
★5  帐蓬内使用,如低于-10℃,建议一直佩戴,保暖又防帐蓬起霜,但每两小时排水,或塞毛巾导出水。★6  使用中如过热,可取出2层或4层中间相邻的冷凝储热网,注意:网是由最大片卡在硅胶内边上几处的(或可松些佩戴,让部分呼气出侧面出来,这样回收的热量会减少些,但这个方法会让冷凝水在面料上少量凝结,影响使用舒适度)。
★7  戴眼镜防起雾,呼气出面罩后,水气因经过冷凝而大量减少,所以要比不戴面罩还防起雾。上部稍紧一点,让内部硅胶圈压住鼻梁,防呼气直接冲向眼睛方向。★8  滑雪用可能与雪镜有冲突,宜选镜片下部不太突出的小雪镜。或是戴着面罩去配。
★9  如果高海拔登山或激烈运动,需要耗氧量特别大,可按星6减网,也可以把脸部那个硅胶圈内空间四边用什么东西,如海棉塞一下,防止积存的二氧化碳混入空气中,这样呼吸的氧气会多一些。★10 正常用毕甩水后,可吹干或温暖通风处凉干。★11保养:为防止细菌滋生,每周可用开水泡或煮一次滤网,干燥后避光保存。★12初戴时如感觉有干燥等异感异味,可取出滤网,用水泡洗一下,或淋点水,或坚持用到水汽凝结就好了,多是因久放干燥吸味造成。
微抖快钉8:smartmask



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即使产品不好,也不该是你丢弃在山上的理由

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雪山登山季即将到来,本面罩已经历过慕士塔格峰/马卡鲁峰/四姑娘山/玉龙雪山等雪山攀登使用,反应良好,欢迎大家选用,3月内不喜欢均可退回。本面罩可保证达到以下功能保暖/加湿/无阻力/防紫外线。

或是坚持用5分钟,网上会凝结水分,变湿润后就好了。
补充一个说明,前面有一个热心网友说用时面罩味道特别大,最后扔掉了。这个事情应该是属实,因为我最近整理库存,发现一个面罩的储热网确实有那种让人嗓子发干的感觉,应该是长时间放置。硅胶颗粒失去水分。使用的时候。会大量吸收水分使吸入的空气干燥,让人感觉喉咙不舒服,只需用水冲一下润湿就好
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