CN111202928B - 呼吸保护面罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种呼吸保护面罩。根据本发明的一个方面，所提供的呼吸保护面罩包括：密封面具元件；阀座，其包括安装有吸气阀的上部、以及相对于所述上部向后倾斜并且安装有呼气阀的下部，所述呼气阀包括位于上侧的插入突起，并且通过所述插入突起固定在所述阀座上；以及框架，其形成为从所述下部突出并且支撑所述呼气阀，并且所述框架的突出长度在朝向下方的方向上增大。

Description

呼吸保护面罩

本申请是2015年1月19日提交、发明名称为“呼吸保护面罩”、申请号为201510025548.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及呼吸保护面罩。

背景技术

呼吸保护面罩已被用于防止灰尘、污浊颗粒、臭气、毒气等流入人的嘴或鼻中，并且根据用途而使用各种形式的所述面罩。具体地说，考虑到产业工人的健康和安全，需要在工业环境下使用呼吸保护面罩。

呼吸保护面罩包括当用户吸气时将空气引入呼吸保护面罩的吸气单元，以及当用户呼气时将空气排出到呼吸保护面罩外部的呼气单元。吸气单元和呼气单元分别可包括选择性地封堵气流的吸气阀和呼气阀。(参见韩国专利申请公开No.10-2006-0039128(公开日：2006年5月08日)；以及韩国专利申请公开No.10-2010-0075459(公开日：2010年7月02日))

设置在上述呼吸保护面罩中的吸气阀可以是薄膜形式的膜，并且在吸气单元中可设置有构造为支撑吸气阀的吸气阀支撑单元，从而使吸气阀可以选择性地封堵吸气口。吸气阀支撑单元可包括：支撑单元，其设置在吸气口的中心部分处并且构造为支撑吸气阀；以及至少一个肋，其沿横贯吸气口的方向(与吸气口相交的方向)延伸并且构造为对支撑单元进行支撑。所述至少一个肋形成为截面呈矩形的杆状，并且可以设置成从吸气口的边缘向中心部分延伸的形状。

然而，上述技术存在以下问题。

横贯吸气口的所述至少一个肋与正穿过吸气孔的气流发生干涉。结果，存在穿过吸气孔的空气的压力降低的问题。

另外，由于所述至少一个肋的强度较低，因此存在当施加冲击或施加预定的外力时所述至少一个肋可能容易破损的问题。

此外，存在呼吸保护面罩的尺寸较大从而对呼吸保护面罩的使用不方便的问题。

发明内容

本发明的实施例的目的在于解决上述问题，并且提供一种能够减小佩戴者吸气时的空气压降的呼吸保护面罩。

另外，提供一种能够减少支撑吸气阀的肋的损坏的呼吸保护面罩。

此外，提供一种能够减小尺寸的呼吸保护面罩。

根据本发明的一个方面，提供一种呼吸保护面罩，该呼吸保护面罩包括：密封面具元件；阀座，其包括形成有吸气口的吸气单元和形成有呼气口的呼气单元；吸气阀，其选择性地封堵所述吸气口；以及呼气阀，其选择性地封堵所述呼气口，其中，所述吸气单元包括：支撑元件，其设置在所述吸气口的内部并且构造为支撑所述吸气阀；以及至少一个支撑肋，其具有与所述吸气口的内周面连接的一个端部和与所述支撑元件连接的另一个端部，并且具有当从所述支撑元件看去时在朝向所述吸气口的前方的方向上减小(越靠前越小)的竖直截面面积。

根据本发明的另一个方面，提供一种呼吸保护面罩，该呼吸保护面罩包括：密封面具元件；阀座，其包括安装有吸气阀的上部以及相对于所述上部向后倾斜并且安装有呼气阀的下部；以及框架，其形成为从所述下部突出并且支撑所述呼气阀，并且所述框架的突出长度在朝向下方的方向上增大。

根据本发明的实施例，可以提供一种能够减小佩戴者吸气时的空气压降的呼吸保护面罩。

另外，可以提供一种能够减少支撑吸气阀的肋的损坏的呼吸保护面罩。

此外，可以提供一种能够减小呼吸保护面罩的尺寸的呼吸保护面罩。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的透视图。

图2是图1中的呼吸保护面罩的正视图。

图3是图1中的呼吸保护面罩的后视图。

图4是图1中的呼吸保护面罩的分解透视图。

图5是图4中的密封面具元件的后侧透视图。

图6是图4中的轭架的后侧透视图。

图7是图4中的阀座的后侧透视图。

图8是图4中的阀座的侧视图。

图9是图4中的阀座的吸气单元的吸气阀支撑装置的后视图。

图10是沿图9中的线I-I截取的剖视图。

图11是沿图9中的线II-II截取的剖视图。

图12是图4中的密封面具元件与阀座结合的情形的透视图。

图13是在图12中的密封面具元件与阀座结合的情况下，再结合轭架的下端部的情形的透视图。

图14是图13中的密封面具元件和阀座与轭架的结合已完成的状态的剖视图。

图15是示出穿过根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的吸气口的空气的流率变化的仿真结果。

图16是示出穿过根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的吸气口的空气的压力变化的仿真结果。

附图仅示出本发明的示例性实施例，并因此不应被视为对本发明范围的限制，因为本发明可能包括其它同等有效的实施例。附图中所示出的元件和特征不一定是按比例绘制，而是主要用于清楚地示出本发明的示例性实施例的原理。

附图标记说明

10：呼吸保护面罩 100：密封面具元件

101：第一孔 102：第二孔

110：密封面具元件主体 120：弯曲部

130：第一表面 140：第二表面

200：阀座 210：座体

220：吸气单元 221：支撑元件

222：锁定突起 223：支撑肋

224：凹槽 226：安装部

227：上延伸部 228：短边缘

229：上结合部 230：呼气单元

231：框架 232：支撑肋

233：插入孔 235：轭架固定凹槽

236：下延伸部 237：下结合部

300：轭架 301：吸气路径

302：呼气路径 310：轭架主体

320：连接件 350：环形件

400：带具

具体实施方式

下面参考附图对实现本发明的范围和主旨的具体实施例进行详细描述。应当理解，为了便于描述，附图未按照比例绘制。

图1是根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的透视图。图2是图1中的呼吸保护面罩的正视图。图3是图1中的呼吸保护面罩的后视图。

参考图1至图3，根据本发明的一个实施例的呼吸保护面罩10可包括：密封面具元件100，其构造为与佩戴者的脸紧密接触；阀座200，其构造为与密封面具元件100结合并且在阀座200上安装有吸气阀500和呼气阀600；轭架300，其覆盖密封面具元件100和阀座200两者的前部；以及带具400，其与轭架300的环状件350连接以便将呼吸保护面罩10固定在佩戴者的头部。

在对本实施例的描述中，相对于呼吸保护面罩10，佩戴者的脸所处的方向被定义为后方(沿图1中的X轴的负方向)、与该后方相反的方向被定义为前方(沿图1中的X轴的正方向)、佩戴者的鼻子所处的方向被定义为上方(沿图1中的Z轴的正方向)、并且与该上方相反的方向定义为下方(沿图1中的Z轴的负方向)。

密封面具元件100可具有能够覆盖佩戴者的鼻子和嘴的尺寸，并且由软性材料制成，以便与佩戴者的脸紧密接触。作为实例，密封面具元件100可以由诸如橡胶或硅树脂制成，被由弹性材料制成的带具400变形到预定的程度，并且可与佩戴者的脸紧密接触。为了这个目的，密封面具元件100的后部可具有与人脸的形状相对应的曲率。

阀座200在密封面具元件的后侧与密封面具元件100结合，并且阀座200支撑吸气阀500和呼气阀600。具体地说，阀座200包括：吸气单元220(图4)，其与吸气阀500结合，并且当佩戴者吸气时空气穿过该吸气单元220；以及呼气单元230(图4)，其与呼气阀600结合，并且当佩戴者呼气时空气穿过该呼气单元230。

吸气单元220包括供空气从中穿过的吸气口201。吸气阀500设置在吸气口201的后方并且通过吸气口201部分地向呼吸保护面罩10的前方露出。吸气单元220包括构造为支撑吸气阀500的吸气阀支撑装置。吸气阀支撑装置可包括：支撑元件221，其插入吸气口201的吸气阀500的中心孔510(图4)内；锁定突起222，其设置在支撑元件221的后端部并且构造为防止吸气阀500分离；以及至少一个支撑肋223，其构造为将支撑元件221与吸气口201的内周面连接起来并且支撑吸气阀500。由于吸气阀500沿呼吸保护面罩10的前后方向设置在支撑肋223与锁定突起222之间，因此当从呼吸保护面罩10的前方看去时，锁定突起222可能没有露出来。将在后文中对吸气阀支撑装置的具体结构和功能进行描述。

吸气阀500可在佩戴者吸气时将吸气口201部分地敞开，并且在佩戴者未吸气时封堵吸气口201以防止空气通过吸气口201被引入到密封面具元件100内。

预定的滤筒装置(未示出)可与吸气单元220的前端部结合，以去除包含在空气中的碎屑、有害物质等。通过滤筒装置的操作，当佩戴者呼吸时，可以防止碎屑、有害物质等被引导到佩戴者的呼吸系统内。

呼气单元230包括供空气从中穿过的呼气口202(图4)。呼气阀600可以设置在呼气口202的前方并且选择性地封堵呼气口202。具体地说，呼气阀600可在佩戴者呼气时将呼气口202部分地敞开，并且在佩戴者未吸气或呼气时封堵呼气口202以防止空气通过呼气口202被引入到密封面具元件100内。呼气阀600包括向后突出的插入突起610，并且当插入突起610插入到阀座200中时，呼气阀600可以固定在阀座200上。

吸气阀500和呼气阀600可以是由软性材料制成的因佩戴者吸气或呼气时产生的气压变化而变形的隔膜，并且例如可以由橡胶或硅树脂制成。

轭架300可以部分地覆盖密封面具元件100以及阀座200两者的前表面，并且具体地说，轭架300可以形成为覆盖呼气阀600的形状。呼气阀600的后表面与轭架300的后表面可以彼此间隔开预定的距离，并且在呼吸保护面罩10的下方形成空气排出空间，使得当佩戴者呼气时经由呼气单元230排出的空气被排出到呼吸保护面罩10的下方。

与带具400连接的环状件350可以形成在轭架300的两侧。带具400可包括长度调节部件410。

在带具400与环状件350连接的情况下，佩戴者使密封面具元件100与他或她的脸紧密接触以使密封面具元件100覆盖他或她的鼻子和嘴，并且佩戴者可以操作长度调节部件410以使带具400向密封面具元件100施加合适的力。因此，密封面具元件100可发生弹性变形并且与佩戴者的脸紧密接触，并且空气可仅根据对吸气阀500和呼气阀600的操作而被引入到密封面具元件100内或从密封面具元件100的内部排出。

下面参考附图对呼吸保护面罩10的上述部件的具体特征进行详细描述。

图4是图1中的呼吸保护面罩的分解透视图。图5是图4所示的密封面具元件的后侧透视图。图6是图4所示的轭架的后侧透视图。图7是图4所示的阀座的后侧透视图。图8是图4所示的阀座的侧视图。

参考图4至图8，可采用下述方法来组装呼吸保护面罩10：将结合有吸气阀500和呼气阀600的阀座200与密封面具元件100相结合，并且将轭架300与经由密封面具元件100而向前方露出的吸气单元220和呼气单元230相结合。

尽管本实施例示例性地示出了在将阀座200与密封面具元件100相结合之前将吸气阀500与呼气阀600与阀座200相结合的实例，但是吸气阀500和呼气阀600的组装顺序不限于此。例如，可以在将阀座200与密封面具元件100相结合之后，将吸气阀500和呼气阀600与阀座200相结合。

密封面具元件100可包括：密封面具元件主体110，其形成为覆盖佩戴者的鼻子和嘴；弯曲部120，其形成密封面具元件主体110的后部并且与佩戴者的脸紧密接触；第一表面130，其设置在密封面具元件主体110的上部；以及第二表面140，其设置在密封面具元件主体110的下部。

密封面具元件主体110形成为后表面敞开并且向前伸出的形状。阀座200可与密封面具元件主体110结合从而被容纳在密封面具元件主体110的内部。在这种情况下，阀座200安装并固定在第一表面130和第二表面140上。

在密封面具元件主体110的前表面上可形成有轭架安装部112，轭架300可在固定于阀座200的同时安装到轭架安装部112上。轭架安装部112可形成为与轭架300的后表面的周向形状相对应，并且可以设置成在密封面具元件主体110的前表面中凹下预定深度的台阶式表面的形式。

第一表面130可与阀座200的形成有吸气单元220的上部211紧密接触。第二表面140可与阀座200的形成有呼气单元230的下部212紧密接触。在这种情况下，第二表面140可以设置成相对于第一表面130向后倾斜。相应地，呼气单元230的一部分突出到密封面具元件100的前方，并且轭架300的下部可与呼气单元230结合。

在第一表面130上可形成第一孔101，吸气单元220插入到第一孔101内。在第二表面140上可形成第二孔102，呼气单元230插入到第二孔102内。由于形成有吸气口201的吸气单元220插入到第一孔101内，因此第一孔101形成吸气路径的一部分。另外，由于形成有呼气口202的呼气单元230插入到第二孔102内，因此第二孔102形成呼气路径的一部分。

如下文所述，第一孔101的周边部可以插入到阀座200的上结合部229内，并且第二孔102的周边部可以插入到阀座200的下结合部237内。相应地，密封面具元件100的上部和下部可以牢固地结合和固定在阀座200上。

同时，轭架300可包括：轭架主体310，其部分地覆盖密封面具元件100和阀座200两者的前表面；连接件320，其形成在轭架主体310的两个后表面上；以及环状件350，其形成在轭架主体310的两侧并且与带具400连接。

在轭架主体310的上部与第一孔101和吸气单元220相对应的位置处可形成有吸气路径301。

另外，在轭架主体310的吸气路径301附近可形成有将轭架主体310的上部固定到阀座200上的轭架锁定部312。轭架锁定部312可设置成沿着吸气路径301的周边朝向吸气路径301的中心突出的突起，并且轭架锁定部312在被钩在形成在吸气单元220中的短边缘228中时可以将轭架主体310的上部固定到阀座200上。由于连接件320和轭架锁定部312可分别紧固和固定在阀座200的轭架固定凹槽235和短边缘228上，因此轭架300具有双固定结构并且可以牢固地固定在阀座200上，并且即使在受到外部冲击时也不容易与阀座200分离。

轭架主体310可以形成为其下部的两侧均向后延伸的形式。轭架主体310的下部的中间可形成为向前突起的形状。呼气路径302可以由轭架主体310的下部的向后延伸的部分和向前突出的部分形成。穿过呼气口202排出的空气经由呼气路径302被排出到呼吸保护面罩10的外部。

连接件320形成在轭架主体310的两个后表面上。连接件320可以形成为圆柱形或半球形，使得轭架300可围绕连接件320旋转。本实施例示例性地示出了连接件320形成为半球形的实例。在轭架300的组装过程中，连接件320可插入到阀座200的轭架固定凹槽235中。为了插入连接件320，轭架300可进行一定程度的弹性变形。

阀座200可包括座体210，座体210具有上部211和下部212，吸气单元220设置在上部211中，并且呼气单元230设置在下部212中。也就是说，阀座200可包括吸气单元220和呼气单元230两者。因此，可以减少呼吸保护面罩10的部件的总数量并且简化呼吸保护面罩10的结构。

上部211可形成为使得：当呼吸保护面罩10被佩戴时，吸气单元220能够使空气沿呼吸保护面罩10的前后方向流动。上部211的前表面可与密封面具元件100的第一表面130的后表面紧密接触。

另外，下部212可形成为相对于上部211以预定角度向后倾斜的形状。因此，呼吸保护面罩10的尺寸(具体地说，呼吸保护面罩10的竖直长度)可形成为更小。下部212的前表面可与密封面具元件100的第二表面140的后表面紧密接触。

尽管实施例示例性地示出了当呼吸保护面罩10被佩戴时吸气单元220的空气流通方向以及呼气单元230的空气流通方向是前后方向的实例，但是这里的前后方向不仅表示图1中的X轴方向，也可以被理解为概念性地包括以大致相同的程度而倾斜的方向。

吸气单元220可形成为从上部211突出的大致管状的形状，并且包括上文所述的吸气口201和吸气阀支撑装置。吸气口201是沿前后方向穿过上部211的孔，并且设置有当佩戴者吸气时供空气穿过的路径。

吸气单元220可包括：安装部226，其形成在自由端侧，并且可与滤筒等连接；上延伸部227，其设置在安装部226的后方，并且具有在径向上增大的直径；短边缘228，其形成在上延伸部227的端部；以及上结合部229，其设置在上延伸部227与上部211的前表面之间。

上延伸部227可形成为具有比第一孔101的直径大的直径。当将阀座200与密封面具元件100相结合时，第一表面130可由于与上延伸部227相干涉而发生弹性变形、再次恢复到第一表面130的初始状态、移动到上延伸部227的后方、然后插入到上结合部229中。

上结合部229可具有与第一孔101的直径相对应的尺寸，并且设置成位于上延伸部227与上部211的前表面之间的凹槽的形式。当第一表面130插入到上结合部229中时，在一定程度或更大的外力施加到密封面具元件100上之前，可以保持密封面具元件100与吸气单元220结合的状态(即，密封面具元件100与阀座200的上部211结合的状态)。

短边缘228可沿着上延伸部227的周边形成在上延伸部227的后端部中。形成在轭架300的后表面中的轭架锁定部312可通过弹性变形越过上延伸部227并且插入到短边缘228中。由此，可将轭架300固定到阀座200上。

同时，由软性材料制成的吸气阀500可具有能够封堵吸气口201的尺寸，并且包括待与吸气单元220结合的中心孔510。吸气阀500可与吸气单元220的吸气阀支撑装置结合并且从阀座200的后侧受到支撑，当佩戴者吸气时，吸气阀500因呼吸保护面罩10的内部与外部之间的压力差(呼吸保护面罩10的内部处于低压状态)而被拉向后方以便将吸气口201敞开，而当佩戴者呼气时，吸气阀500因呼吸保护面罩10的内部与外部之间的压力差(呼吸保护面罩10的内部处于高压状态)而与吸气阀支撑装置紧密接触以便封堵吸气口201。

图9是图4中的阀座的吸气单元的吸气阀支撑装置的后视图。图10是沿图9中的线I-I截取的剖视图。图11是沿图9中的线II-II截取的剖视图。

参考图9至图11，吸气阀支撑装置设置在吸气口201内，并且如上文所述，吸气阀支撑装置可包括支撑元件221、锁定突起222和支撑肋223。

支撑元件221插入到吸气阀500的中心孔510内，由多个支撑肋223所支撑，并且可以被定位在吸气口201的中心部分处。支撑元件221可形成为中心轴线与空气流通方向平行且直径与中心孔510的尺寸相对应的圆筒形状。

锁定突起222防止插入支撑元件221上的吸气阀500在佩戴者进行呼吸期间脱开，并且锁定突起222可具有从支撑元件221的后端部沿吸气口201的径向突出预定长度的突起的形式。沿支撑元件221的周向可设置多个锁定突起222。本实施例示例性地示出了以预定间隔设置的三个锁定突起222的实例。当佩戴者吸气时，吸气阀500向后移动以便将吸气口201敞开，与锁定突起222发生干涉，并且不会离开支撑元件221。

支撑肋223从吸气口201的内周面延伸，支撑支撑元件221，并且对吸气阀500的向前移动进行限制。可以设置多个支撑肋223。也就是说，吸气阀500设置在支撑肋223的后方，并且由支撑肋223支撑吸气阀500的前表面。尽管本实施例示例性地示出了以预定间隔设置的三个支撑肋223的实例，但是支撑肋223的数量和位置可以改变。

支撑肋223相对于锁定突起222与支撑元件221的前部连接。因此，吸气阀500可以在锁定突起222与支撑肋223之间移动。

另外，支撑肋223可具有当从支撑元件221的位置看去时指向前方的楔形截面。换言之，支撑肋223的竖直截面面积在朝向吸气口201的前方的方向上减小。在本实施例中，竖直截面面积指的是沿着与图1中的X轴垂直的平面的截面面积。借助这样的形状，当空气被引入到吸气口201内时，可以减小因支撑肋223而造成的空气压降，并且空气的流率可分布得更加均匀。

通常，由于设置在呼吸保护面罩的吸气口中的支撑肋设置成具有竖直截面面积不变化的简单矩形截面的杆的形式，因此支撑肋充当空气流动中的阻碍物并且引起压降和不稳定流动的现象。然而，借助本实施例中的支撑肋223，由于经由吸气口201引入的空气可沿着支撑肋223平稳地分散并且平稳地移动，因此支撑肋作为阻碍物的作用减弱并且压降量以及不稳定流动的现象可减少。

具体地说，支撑肋223的前端部可被整圆，可包括竖直截面面积的变化量在朝向前方的方向上增大的部分，并且可形成有当从支撑元件221的位置看去时呈大致流线型的截面。在这种情况下，可进一步减少穿过吸气口201的空气的压降量及不稳定流动的现象。

另外，支撑肋223可形成为下述形状：当从支撑元件221看去时，其横截面面积在远离支撑元件221的方向上增大。也就是说，当从前方观看吸气口201时，支撑肋223的宽度可在朝向支撑元件221的方向上减小。

借助上述结构，支撑肋223可以更牢固地固定在吸气口201的内周面上并且以小的面积有效地支撑吸气阀500。

同时，支撑肋223在其后表面中可包括向后方敞开的凹槽224。凹槽224的深度和宽度可形成为在远离支撑元件221的方向上增大，以便使围绕凹槽224的注塑物保持恒定的厚度。另外，凹槽224可沿着支撑肋223的延伸方向而延伸。

由于形成有凹槽224，因此支撑肋223可得到结构上的加强。另外，当佩戴者呼气时，吸气阀500与支撑肋223的后表面紧密接触。当形成有凹槽224时，由于可能发生吸气阀500的一部分移入凹槽224中的现象，因此吸气阀500可以更可靠地与支撑肋223紧密接触。

同时，呼气单元230可包括：框架231，其从下部212突出并且形成为使得呼气阀600不会因重力而脱开；呼气口202，其形成在框架231中；多个支撑肋232，其分别横贯呼气口202；插入孔233，呼气阀600的插入突起610可插入到插入孔233内；以及轭架固定凹槽235，其分别形成在框架231的两侧表面上，并且轭架300的连接件320插入到轭架固定凹槽235内。

框架231可形成为具有在从上到下的方向上逐渐增大的突出长度。因此，与呼气阀600紧密接触的前表面可沿着与重力的方向或朝上的方向大致平行的方向形成。也就是说，呼气阀600可设置成沿重力方向延伸，或者呼气阀600的上端部600a可位于下端部600b的后方。具体地说，框架231可以以当呼吸保护面罩10被佩戴时框架231的前表面未向前或向后倾斜的状态形成，或者以当呼吸保护面罩10被佩戴时框架231的前表面向前倾斜的状态形成。相应地，当不存在来自外部的外力，并且佩戴者未吸气或呼气时，呼气阀600可与框架231的前表面紧密接触。当在本实施例中描述呼气阀600的倾斜的状态时，“向后倾斜”表示呼气阀600的上端部600a位于呼气阀600的下端部600b的前方，而“向前倾斜”表示呼气阀600的上端部600a位于下端部600b的后方。

被佩戴者呼出的水汽可能会聚集在呼气阀600的后表面上。由于水汽的缘故，呼气阀600的重量可能会增大，并且呼气阀600的自由端部可能会下垂。在这种情况下，可能发生即使当佩戴者未吸气或呼气时呼气口202也敞开的问题。考虑到佩戴呼吸保护面罩10的环境，这可能对佩戴者产生一系列的安全问题。

然而，根据本实施例，当佩戴者未呼气时，可以保持呼气阀600与框架231的前表面紧密接触的状态。因此，可以防止上述安全问题的发生。

也就是说，阀座200的下部212形成为相对于上部211向后倾斜，并且框架231形成为越靠近下部越更加向前突出的形状。根据本实施例的呼吸保护面罩10可具有小的尺寸并且允许呼气阀600被稳定地操作。相应地，可以提高呼吸保护面罩10的可佩戴性和易用性。

呼气阀600可由具有能够封堵呼气口202的尺寸的软性材料制成。发生弹性变形并插入到插入孔233内的插入突起610可设置在呼气阀600的后表面上。

当佩戴者吸气时，由于呼吸保护面罩10的内部具有比呼吸保护面罩10的外部低的压力，因此与吸气阀500相类似地，呼气阀600可受到被吸入呼吸保护面罩10内的力。然而，由于呼气阀600被支撑肋232所支撑，因此呼气阀600可与框架231的前表面紧密接触以封堵呼气口202。当佩戴者呼气时，由于呼吸保护面罩10的内部具有比呼吸保护面罩10的外部高的压力，因此相对于插入突起610，呼气阀600的自由端部(下端部)被向外推出，并且呼气口202相应地敞开。因此，空气可被排出到呼吸保护面罩10的外部。

轭架固定凹槽235可分别设置在框架231的两侧表面上。形成凹槽的突伸部的高度在朝向前方的方向上减小，从而连接件320能够被平滑地引导到轭架固定凹槽235内。轭架固定凹槽235可具有与连接件320的形状相对应的形状并且形成为使得轭架300可以围绕连接件320而旋转。

当轭架固定凹槽235如在本实施例中这样设置在框架231的两侧表面上时，由于阀座200不需要为了增加用于固定阀座200的下部的结构而具有大的长度，因此可以将阀座200的竖直长度设定得更小。

同时，在框架231的后端部可形成有下延伸部236以及下结合部237，下延伸部236及下结合部237分别具有与吸气单元220的上延伸部227及上结合部229相对应的功能。

具体地说，下延伸部236形成为具有比第二孔102的直径大的直径。当将阀座200与密封面具元件100相结合时，第二表面140可由于与下延伸部236相干涉而发生弹性变形、再次恢复到第二表面140的初始状态、移动到下延伸部236的后方、然后插入到下结合部237中。

下结合部237可具有与第二孔102的直径相对应的尺寸，并且设置成位于下延伸部236与下部212的前表面之间的凹槽的形式。当第二表面140插入到下结合部237中时，在一定程度或更大的外力施加到密封面具元件100上之前，可以保持密封面具元件100与呼气单元230之间的结合状态(即，密封面具元件100与阀座200的下部212之间的结合状态)。

将在下文中对具有上述构造的呼吸保护面罩10的组装方法进行详细描述。

图12是图4中的密封面具元件与阀座结合的情形的透视图。图13是当图12中的密封面具元件与阀座结合时，再结合轭架的下端部的情形的透视图。图14是图13中的密封面具元件和阀座与轭架的结合已完成的状态的剖视图。

参考图12至图14，当吸气阀500从阀座200的后方与吸气单元220结合并且呼气阀600从阀座200的前方与呼气单元230结合时，将阀座200与密封面具元件100相结合。

在这种情况下，第一表面130发生弹性变形并且插入到上结合部229中，并且第二表面140发生弹性变形并且插入到下结合部237中。因此，密封面具元件100的后表面可与阀座200的前表面紧密接触。吸气单元220的安装部226、上延伸部227以及短边缘228穿过第一孔101并向前方露出。呼气单元230的框架231、轭架固定凹槽235和下延伸部236可穿过第二孔102并向前方露出。

当密封面具元件100与阀座200的结合完成时，将轭架300与阀座200相结合。具体地说，将轭架300的连接件320插入到轭架固定凹槽235内。然后，通过向上旋转轭架300，轭架锁定部312发生弹性变形并且随后被锁定到短边缘228中。相应地，轭架300可被固定到阀座200中。

在这种情况下，吸气单元220的安装部226可穿过吸气路径301，并向前方露出，并且随后与滤筒等相结合。

带具400可在上述组装过程期间的任何过程中与轭架300的环状件350进行连接。

如上文所述，由于根据本实施例的呼吸保护面罩10可容易地进行组装而不必采用需要诸如螺栓等单独的结合用装置或需要进行焊接的方法，因此可提高制造生产率。具体地说，由于阀座200包括吸气单元220和呼气单元230两者(换言之，由于吸气单元220和呼气单元230被制造成一个部件)，因此可以减少构成呼吸保护面罩10的部件的总数并且可以简单地组装阀座200与密封面具元件100。结果，可以提高呼吸保护面罩10的制造生产率。

下面对根据本实施例的具有上述构造的呼吸保护面罩10的功能和效果进行描述。

当通过上述过程完成组装时，用户可利用带具400来佩戴呼吸保护面罩10。

在佩戴状态下，呼吸保护面罩10挡住佩戴者的鼻子和嘴。随着佩戴者进行呼吸，吸气阀500和呼气阀600发生变形，并且空气可流入呼吸保护面罩10或从呼吸保护面罩10的内部流出。

具体地说，当佩戴者吸气时，吸气阀500在插设在支撑元件221上的情况下向后移动或发生变形以便将吸气口201敞开，并且呼气阀600与框架231的前表面紧密接触以封堵呼气口202。相应地，空气可经由吸气口201流入呼吸保护面罩10内。当佩戴者呼气时，吸气阀500在插设在支撑元件221上的情况下移动、被支撑肋223所支撑、并且封堵吸气口201，并且呼气阀600与框架231的前表面分离以便将呼气口202敞开。因此，空气可经由呼气口202被排出到呼吸保护面罩10的外部。

借助上述功能，可以防止呼吸保护面罩10外的碎屑、有害物质等被引入到佩戴者的呼吸道中。

具体地说，在本实施例中，由于支撑肋223具有竖直截面面积在朝向吸气口201的前方的方向上减小的形状，因此当佩戴者吸气时可以减少空气的压降以及在吸气单元220中发生的不稳定流动的现象。相应地，由于佩戴者可以更加省力地吸入足量的空气，因此可以容易地进行呼吸。

具体地说，由于支撑肋的前端部被整圆并且具有大致流线型的楔形形状，因此可以有效地防止空气的压降和不稳定流动现象的发生。

另外，当在支撑肋223的后表面上形成有凹槽224时，支撑肋223可得到结构上的加强，可防止注塑过程中的变形，并且吸气阀500可以更可靠地与支撑肋223紧密接触并被支撑肋223支撑。

图15是示出穿过根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的吸气口的空气的流率变化的仿真结果。图16是示出穿过根据本发明的实施例的呼吸保护面罩的吸气口的空气的压力变化的仿真结果。

在图15和图16中，左侧的仿真结果是应用了现有技术中的竖直截面面积不发生变化的支撑肋的呼吸保护面罩的仿真结果。右侧的仿真结果是应用了根据本实施例的具有竖直截面面积在朝向前方的方向上减小的形状的支撑肋的呼吸保护面罩的仿真结果。

参考图15和图16可以理解，在本实施例中，穿过吸气单元220的空气的流率梯度分布得更加稳定，并且压降量更低。

下面列出本发明的各项实施例。

第1项为一种呼吸保护面罩，该呼吸保护面罩包括：密封面具元件；阀座，其包括形成有吸气口的吸气单元和形成有呼气口的呼气单元；吸气阀，其选择性地封堵所述吸气口；以及呼气阀，其选择性地封堵所述呼气口。其中，所述吸气单元包括：支撑元件，其设置在所述吸气口的内部并且构造为支撑所述吸气阀；以及至少一个支撑肋，其具有与所述吸气口的内周面连接的一个端部和与所述支撑元件连接的另一个端部，并且具有当从所述支撑元件看去时在朝向所述吸气口的前方的方向上减小的竖直截面面积。

第2项为根据第1项所述的呼吸保护面罩，其中，所述支撑肋具有从所述吸气口向前延伸的楔形形状。

第3项为根据第1项和第2项所述的呼吸保护面罩，其中，所述支撑肋具有被整圆的前端部。

第4项为根据第1项至第3项所述的呼吸保护面罩，其中，所述支撑肋包括竖直截面面积的变化量在朝向所述吸气口的前方的方向上增大的部分。

第5项为根据第1项至第4项所述的呼吸保护面罩，其中，当从所述支撑元件看去时，所述支撑肋的横截面面积在远离所述支撑元件的方向上增大。

第6项为根据第1项至第5项所述的呼吸保护面罩，其中，在所述支撑肋的后表面上形成有向后方敞开的凹槽。

第7项为根据第1项至第6项所述的呼吸保护面罩，其中，所述凹槽沿着所述支撑肋的延伸方向而延伸。

第8项为一种呼吸保护面罩，其包括：密封面具元件；阀座，其包括安装有吸气阀的上部以及相对于所述上部向后倾斜并且安装有呼气阀的下部；以及框架，其形成为从所述下部突出并且支撑所述呼气阀，并且所述框架的突出长度在朝向下方的方向上增大。

第9项为根据第8项所述的呼吸保护面罩，其中，所述框架的与所述呼气阀紧密接触的前部形成为使所述呼气阀被设置成沿重力方向纵向地延伸。

第10项为根据第8项和第9项所述的呼吸保护面罩，其中，所述框架的与所述呼气阀紧密接触的前部形成为使所述呼气阀的上端部被设置成位于所述呼气阀的下端部的后方。

第11项为根据第8项至第10项所述的呼吸保护面罩，所述呼吸保护面罩还包括部分地覆盖所述密封面具元件的前表面的轭架，其中，在所述轭架的后表面的下部形成有连接件，并且在所述框架的两侧表面上形成有与所述连接件结合的轭架固定凹槽。

第12项为根据第8项至第11项所述的呼吸保护面罩，其中，所述轭架能够围绕所述连接件转动，并且采用下述方法来组装所述轭架：首先利用所述连接件来结合所述轭架，然后旋转所述轭架，接着将所述轭架的上侧与所述阀座相结合。

第13项为根据第8项至第12项所述的呼吸保护面罩，其中，在所述阀座上设置有上结合部和形成所述上结合部的上延伸部，所述上结合部是将所述密封面具元件插入其中的凹槽，在所述轭架的后表面上形成有待插入到形成在所述上延伸部的端部的短边缘中的轭架锁定部，并且所述轭架锁定部发生弹性变形并插入到所述短边缘中。

第14项为根据第8项至第13项所述的呼吸保护面罩，其中，所述阀座结合在所述密封面具元件的后侧。

尽管上文中已经描述了本发明的呼吸保护面罩的具体实施例，然而它们仅仅作为实例，并且本发明并不限于此，而应被理解为具有根据本说明书所公开的基本构思的最宽的保护范围。本领域技术人员在不脱离本发明的范围的情况下可通过组合和替换所公开的实施例来应用未示出的形状式样。另外，本领域的技术人员基于本说明书可以容易地修改和改进所公开的实施例，并且这种修改和改进显然包含在本发明的范围以内。

Claims (7)

1.一种呼吸保护面罩，包括：

密封面具元件；

阀座，其包括安装有吸气阀的上部、以及相对于所述上部向后倾斜并且安装有呼气阀的下部，所述呼气阀包括位于上侧的插入突起，并且通过所述插入突起固定在所述阀座上；以及

框架，其形成为从所述下部突出并且支撑所述呼气阀，并且所述框架的突出长度在朝向下方的方向上增大。

2.根据权利要求1所述的呼吸保护面罩，其中，所述框架的与所述呼气阀紧密接触的前部形成为使所述呼气阀被设置成沿重力方向纵向地延伸。

3.根据权利要求1所述的呼吸保护面罩，其中，所述框架的与所述呼气阀紧密接触的前部形成为使所述呼气阀的上端部被设置成位于所述呼气阀的下端部的后方。

4.根据权利要求1所述的呼吸保护面罩，还包括部分地覆盖所述密封面具元件的前表面的轭架，其中，在所述轭架的后表面的下部形成有连接件，并且在所述框架的两侧表面上形成有与所述连接件结合的轭架固定凹槽。

5.根据权利要求4所述的呼吸保护面罩，其中，所述轭架能够围绕所述连接件转动，并且采用下述方法来组装所述轭架：首先利用所述连接件来结合所述轭架，然后旋转所述轭架，接着将所述轭架的上侧与所述阀座相结合。

6.根据权利要求4所述的呼吸保护面罩，其中，在所述阀座上设置有上结合部和形成所述上结合部的上延伸部，所述上结合部是将所述密封面具元件插入其中的凹槽，在所述轭架的后表面上形成有待插入到形成在所述上延伸部的端部的短边缘中的轭架锁定部，并且所述轭架锁定部发生弹性变形并插入到所述短边缘中。

7.根据权利要求1所述的呼吸保护面罩，其中，所述阀座结合在所述密封面具元件的后侧。

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