CN114887250A - 一种口罩用阀体及口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种口罩用阀体及口罩，阀体包括：基座，其开有通气孔，在通气孔内侧壁上设有弹性卡接部；压环，置于通气孔内，其设有可挤压卡接部的挤压部，压环沿通气孔轴向方向往复位移可分别实现挤压部对卡接部的挤压和释放；滤芯，置于压环内且位于卡接部旁，挤压部释放卡接部可使卡接部弹出直至抵住滤芯外侧壁，挤压部挤压卡接部可使卡接部压缩直至脱离滤芯外侧壁；基座、压环、滤芯之间所形成的空气通道通过密封件阻断；口罩包括口罩本体，阀体安装于口罩本体上。与现有技术相比，本发明兼具滤芯更换高效便利、滤芯安装稳固、气密性好、防护等级高、安全可靠、整体结构稳定、轻便小巧、舒适度高等诸多优势。

Description

一种口罩用阀体及口罩

技术领域

本发明涉及呼吸防护技术领域，具体涉及一种口罩用阀体及口罩。

背景技术

口罩作为呼吸防护用品保护着人们的呼吸健康，随着近些年诸如雾霾、废气等空气污染问题的突出，使人们的个人防护意识明显增强，口罩在人们日常生活中的佩戴率越来越高。

传统口罩采用熔喷布、纳米纤维膜等过滤材料来过滤颗粒物、微生物等，虽然其具有良好的呼吸防护作用，但在人体舒适度方面欠佳，用户在长时间佩戴后易出现胸闷气短、头晕目眩等症状，虽然目前存在一些能在一定程度上保证用户呼吸顺畅的配备阀体的口罩，但是位于阀体内的滤芯基本是不可更换的，而滤芯的长期不更换会危害呼吸健康，即使能够更换，更换起来也十分麻烦，并且不能保证气密性，防护等级低，存在危害呼吸健康的隐患。

进一步地，如果想要兼顾实现阀体内的滤芯更换便利、滤芯固定牢靠、阀体气密性好等诸多好处，那么在结构设计上通常会较为复杂，而复杂的结构一方面会使零部件较多，进而会使装配成本增加、零部件易产生配合差、装配稳定性降低、产品使用不流畅、易破损等，另一方面会使产品整体体积较大、重量较重，进而会对人体面部、耳部带来负担，产生疼痛，也影响视线，舒适性差。

为了有效解决上述技术问题，本发明提出一种口罩用阀体及口罩，兼具滤芯更换高效便利、滤芯安装稳固、气密性好、防护等级高、安全可靠、整体结构稳定、轻便小巧、舒适度高等诸多优势。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出一种口罩用阀体及口罩，兼具滤芯更换高效便利、滤芯安装稳固、气密性好、防护等级高、安全可靠、整体结构稳定、轻便小巧、舒适度高等诸多优势。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种口罩用阀体，包括：

基座，其开有通气孔，在通气孔内侧壁上设有弹性卡接部；

压环，置于通气孔内，其设有可挤压卡接部的挤压部，压环沿通气孔轴向方向往复位移可分别实现挤压部对卡接部的挤压和释放；

滤芯，置于压环内且位于卡接部旁，挤压部释放卡接部可使卡接部弹出直至抵住滤芯外侧壁，挤压部挤压卡接部可使卡接部压缩直至脱离滤芯外侧壁；

所述基座、压环、滤芯之间所形成的空气通道通过密封件阻断。

本发明中，通过压环在通气孔内往复位移就能实现滤芯的更换、固定，具体而言，当压环的挤压部逐渐挤压卡接部时，卡接部存在脱离滤芯外侧壁的趋势最后实现滤芯的可更换，当挤压部逐渐释放卡接部时，卡接部存在抵住滤芯外侧壁的趋势最后实现滤芯的固定，本发明的结构设计十分巧妙，通过少量零部件就能实现滤芯更换的高效便利、滤芯安装的稳固，而少量零部件又可以实现阀体装配便利、结构稳定、轻便小巧等好处，用户可以在窄小的基座内实现滤芯的快速更换和滤芯的固定，配置有该阀体的口罩可以有效保护用户呼吸健康，舒适性佳。

进一步地，在具体使用中，当要取出旧滤芯时，通过外力按压压环使挤压部挤压卡接部，卡接部受力被压缩并开始远离旧滤芯直至脱离旧滤芯外侧壁，此时卡接部所围成了可使旧滤芯进出的空间，此时直接取出旧滤芯即可；当需要放入新滤芯时，同样需要按压压环使挤压部挤压卡接部，卡接部受力被压缩而围成可使新滤芯进出的空间，放入新滤芯后，释放压环使挤压部释放卡接部，卡接部复位弹出直至抵住新滤芯外侧壁，此时实现了新滤芯与基座之间的固定，实现了滤芯的安装。

需要说明的是，其中卡接部不需要完全复位，只需要抵住滤芯外侧壁使其与基座相互固定即可；其中卡接部为弹性卡接部是指包括但不限于：卡接部本身由弹性材料制成、通过对卡接部本身的结构形状设计来产生弹性性能、卡接部配合弹簧实现弹性功能等。

由于需要卡接部抵住滤芯，因此卡接部凸出于通气孔内侧壁且在自然（释放）状态下也凸出于压环内侧壁，为了提高卡接部的稳固性，卡接部与基座一体成型。

同时，本发明通过密封件来阻断了基座、压环、滤芯之间所形成的空气通道，防止空气通过除滤芯之外的其他路径进出，气密性好，防护等级高，安全可靠，保护呼吸健康；其中密封件可以是密封垫、密封圈、密封条的任意一种或组合。

作为优选，所述卡接部为多个从其根端至外端斜向挤压方向的倒齿。

一方面，卡接部呈斜向挤压方向的倒齿，可以增强卡接部抵住滤芯外侧壁的强度，锁定滤芯，防止卡接部轻易脱离滤芯而导致滤芯滑出的问题，另一方面，由于卡接部的倾斜方向与压环的挤压方向之间的夹角小于90°，可以减小挤压部挤压卡接部时的阻力，可以省时省力、高效便捷的更换滤芯。

进一步地，卡接部可以是板状、条状等结构。同时，多个倒齿可以提高抵住滤芯的稳定性，即使个别卡齿的失效也不会影响其他卡齿对滤芯的固定。此外，多个倒齿可以是周向间隔地排列在基座内侧壁上，以实现对滤芯周向上的固定，稳定性高，间隔设置可以为单独卡齿的压缩、复位形变提供空间，当然，多个倒齿最好是位于基座内侧壁的中部，以进一步提高滤芯固定的稳定性。

作为优选，所述卡接部斜向释放方向弯曲，卡接部上与挤压部的接触面为倾斜弧面或倾斜平面。

卡接部斜向释放方向弯曲，弯曲的卡接部可以有效提高其弹性性能，一方面可以增强卡接部的复位回弹能力、倒扣能力，增强卡接部抵住滤芯的强度，稳定性高，另一方面可以增强卡接部的压缩形变能力，便于挤压部挤压卡接部使其高效脱离滤芯外内侧壁；实现省时省力、高效便捷的更换滤芯。

卡接部上倾斜弧面或倾斜平面的设置，可以保证挤压部在挤压或释放卡接部的过程中，挤压部可以始终抵着卡接部表面以形成连续路径，实现对卡接部稳定流畅的挤压压缩、释放复位；为了进一步提高挤压、释放的稳定流畅性，挤压部上与卡接部的接触面与卡接部的倾斜弧面或倾斜平面相匹配，实现面与面或线与线接触，相较点与线接触，更加稳定流畅牢固，寿命也更长。

作为优选，所述卡接部的外端呈尖齿状。

尖齿状可以提高卡接部抵住滤芯的速度和强度，同时在挤压部的挤压下会更容易发生压缩形变，快速脱离滤芯外侧壁，高效便捷、省时省力。卡接部可以是板状、条状等结构，其外端可以是卡接部在截面上呈尖齿状，也可以是整体呈尖齿状。

作为优选，所述通气孔一端周缘设有密封圈，且滤芯一端周缘与该密封圈相贴。

密封圈将滤芯与基座之间的空气通道密封，即将除滤芯之外的其他空气通道阻断，保证阀体气密性，安全可靠；其中，“相贴”指的是贴紧，只要保证密封即可，判断滤芯与密封圈是否贴紧，可以从与密封圈同端的通气孔端查看，十分便利，比如滤芯与密封圈贴紧，密封圈会存在一定形变。

作为优选，所述滤芯外侧壁与压环内侧壁之间设有密封两者缝隙的第一密封垫或/和所述压环外侧壁与基座内侧壁之间设有用以密封两者缝隙的第二密封垫，其中第一密封垫周向包覆于滤芯外侧壁上。

第一密封垫、第二密封垫不仅可进一步加强阀体气密性，而且第一密封垫、第二密封垫分别起到了滤芯相对压环位移时、压环相对基座位移时的缓冲作用；进一步地，为了更好地实现气密性，第一密封垫被滤芯、压环压缩，第二密封垫被压环、基座压缩；此外，将第一密封垫包覆于滤芯外侧壁，可以提高滤芯安装的快速和稳定，如果将第一密封垫包覆于压环内侧壁，会出现难以将滤芯装入第一密封垫所形成的空间内，费时费力，甚至会因为滤芯的推挤而出现脱落现象。

作为优选，所述基座内侧壁设有第一止挡部，挤压部置于第一止挡部与卡接部所形成的第一滑槽内；所述压环外侧壁设有第二止挡部，第一止挡部置于第二止挡部与挤压部所形成的第二滑槽内。

将挤压部、第一止挡部分别置于第一滑槽、第二滑槽内，可以防止挤压部过度挤压卡接部、压环滑出基座等，保证滤芯更换、阀体使用的稳定性。进一步地，为了提高装配稳定性，压环可以是通过超声波压铸在基座内。

作为优选，所述基座连接有保护罩，保护罩与基座连接并形成保护空间，至少压环、滤芯置于保护空间内。

保护罩可以保护压环、滤芯，避免因外力触碰、撞击等而被损坏，延长使用寿命。

作为优选，包括：

风扇，置于滤芯的进气端侧；

风扇开关，用以采集开关信号；

负离子浓度传感器，用以采集阀体内负离子浓度信息；

负离子发生器，用以为阀体内提供负离子；

控制处理模块，与风扇、风扇开关连接，用以接收、处理开关信号并根据开关信号控制风扇的启停；与负离子浓度传感器、负离子发生器连接，用以接收、处理负离子浓度信息并与浓度预设值进行比对，根据比对结果控制负离子发生器的启停；

电源模块，与风扇、风扇开关、负离子浓度传感器、负离子发生器、控制处理模块连接，用以为其供电。

所述风扇正对滤芯进气端侧，可以主动将外界空气送入口罩内，降低了进气阻力，具有主动送入洁净气体的功能，使呼吸高效低阻，提高舒适度，且不影响滤芯的过滤效率；负离子浓度传感器可以实时监测阀体内负离子浓度信息；负离子发生器可以根据情况实时为阀体内提供除臭杀菌、有益于人体的负离子；控制处理模块可以根据开关信号控制风扇启停、根据负离子浓度信息控制负离子发生器的启停。进一步地，还包括保护罩，保护罩与基座连接并形成保护空间，所述风扇、风扇开关、负离子浓度传感器、负离子发生器、控制处理模块、电源模块集成于保护罩上，且至少风扇、负离子浓度传感器、负离子发生器置于保护空间内；保护罩带有格栅，外界空气在风扇的作用下从格栅处进入阀体内。

一种口罩，包括口罩本体，包括上述的口罩用阀体，所述阀体安装于口罩本体上。

所述阀体通过基座连接于口罩本体上，基座与口罩本体的连接处是密封的，具体地，基座一端通过超声波焊接于口罩本体上。

采用了上述技术方案的本发明的设计思想及有益效果是：

本发明提供一种口罩用阀体及口罩，兼具滤芯更换高效便利、滤芯安装稳固、气密性好、防护等级高、安全可靠、整体结构稳定、轻便小巧、舒适度高等诸多优势。本发明通过压环在通气孔内往复位移就能实现滤芯的更换、固定，具体而言，当压环的挤压部逐渐挤压卡接部时，卡接部存在脱离滤芯外侧壁的趋势最后实现滤芯的可更换，当挤压部逐渐释放卡接部时，卡接部存在抵住滤芯外侧壁的趋势最后实现滤芯的固定，本发明的结构设计十分巧妙，通过少量零部件就能实现滤芯更换的高效便利、滤芯安装的稳固，而少量零部件又可以实现阀体装配便利、结构稳定、轻便小巧等好处，用户可以在窄小的基座内实现滤芯的快速更换和滤芯的固定，配置有该阀体的口罩可以有效保护用户呼吸健康，舒适性佳。

同时，本发明通过密封件来阻断基座、压环、滤芯之间所形成的空气通道，防止空气通过除滤芯之外的其他路径进出，气密性好，防护等级高，安全可靠，保护呼吸健康。

附图说明

图1为实施例1阀体的爆炸结构示意图；

图2为实施例1阀体去掉保护罩的爆炸结构示意图；

图3为图2另一角度的结构示意图；

图4为实施例1压环的结构示意图；

图5为实施例1基座、压环、滤芯相配合时的内部结构示意图；

图6为图5中L部的放大结构示意图；

图7为实施例1中滤芯更换、滤芯固定的原理结构示意图；

图8为实施例2口罩的爆炸结构示意图；

图9为实施例3口罩的整体结构示意图；

图10为实施例3口罩罩面的爆炸结构示意图；

附图标记：基座100、基座环100a、基座板100b、第一卡扣件100b1、通气孔110、卡接部111、根端A、外端B、接触面a、第一止挡部112、第一滑槽120、压环200、挤压部210、接触面b、第二止挡部220、第二滑槽230、滤芯300、密封圈410、第一密封垫420、第二密封垫430、保护罩500、格栅501、挤压方向d1、释放方向d2、风扇600、负离子发生器900、控制处理模块1000、电源模块1100、口罩本体1200、罩面1201、耳挂绳1202、喷熔硬质无纺布12011、第一熔喷无纺布12012、第二熔喷无纺布12013、水刺无纺布12014、软质亲肤无纺布12015、呼气阀1300。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：

一种口罩用阀体，具体为单向进气阀，如图1~7所示，包括：

基座100，其开有通气孔110，在通气孔110内侧壁上周向间隔设有多个与基座100一体成型的弹性卡接部111，卡接部111的外端B呈尖齿状。

压环200，置于通气孔110内，压环200上设有可挤压卡接部111的周向分布于压环200端部的挤压部210，在外力作用下，压环200沿通气孔110轴向方向往复位移可分别实现挤压部210对卡接部111的挤压和释放；所述卡接部111凸出于通气孔110内侧壁且在自然状态下也凸出于压环200内侧壁；进一步地，所述基座100内侧壁设有第一止挡部112，挤压部210置于第一止挡部112与卡接部111所形成的第一滑槽120内并可沿第一滑槽120滑动；所述压环200外侧壁设有第二止挡部220，第一止挡部112置于第二止挡部220与挤压部210所形成的第二滑槽230内并可沿第二滑槽230滑行，为提高装配稳定性，压环200通过超声波压铸在基座100内。

滤芯300，置于压环200内且位于卡接部111旁，挤压部210释放卡接部111可使卡接部111朝向滤芯300弹出直至抵住滤芯300外侧壁，挤压部210挤压卡接部111可使卡接部111远离滤芯300压缩直至脱离滤芯300外侧壁。

保护罩500，其带有格栅501，与基座100卡扣连接并形成了保护空间，所述基座100、压环200、滤芯300置于保护空间内。具体点说，所述基座100包括带有所述通气孔110的基座环100a，基座环100a一端部向外周延伸形成基座板100b，基座板100b上设有第一卡扣件100b1，所述保护罩500内壁设有可与第一卡扣件100b1卡扣连接的第二卡扣件（未图示），第一卡扣件100b1、第二卡扣件的卡扣配合实现了基座100与保护罩500的固定连接，当然也可以进行超声波连接、焊接等其他连接方式。

进一步地，所述卡接部111从其根端A至外端B呈斜向挤压方向d1的倒齿，即卡接部111的倾斜方向与压环200的挤压方向d1之间的夹角小于90°，最好为45°，且卡接部111呈斜向释放方向d2、朝向挤压部210弯曲的弯板状；所述卡接部111上与挤压部210的接触面a为斜向挤压方向d1的倾斜弧面，挤压部210上与卡接部111的接触面b与卡接部111的倾斜弧面相匹配，实现面与面接触。

在具体使用时，当要取出旧滤芯时，通过外力按压压环200使挤压部210接触面b挤压卡接部111，卡接部111被压缩并开始远离旧滤芯直至脱离旧滤芯外侧壁，即卡接部111被压缩且外端至少与压环200内侧壁齐平，此时卡接部111围成了可使旧滤芯进出的空间，直接取出旧滤芯即可；当需要放入新滤芯时，同样需要按压压环200使卡接部111围成可使新滤芯进出的空间，放入新滤芯后，释放压环200使挤压部210释放卡接部111，卡接部111复位弹出并凸出于压环200内侧壁直至牢牢抵住新滤芯外侧壁，此时实现了新滤芯与基座100之间的固定。

本实施例中的基座100、压环200、保护罩500采用轻质塑料制成，以减少重量，减轻负担；所述滤芯300采用碳纤维复合料折叠排列制成，不仅起到除臭过滤作用，同时也加大了过滤面积、降低了空气阻力、延长使用寿命。当然，所述滤芯可根据过滤要求或者使用场所可进行相应调整，比如单纯只是为了防护PM2.5可以适当降低过滤材料的性能要求。

同时为了保证气密性，基座100、压环200、滤芯300之间所形成的空气通道通过密封件阻断，密封件可以是密封圈、密封垫等。具体而言，在基座100通气孔一端周缘设有密封圈410，且滤芯300一端周缘与该密封圈410相贴紧，其中滤芯300与密封圈410是否贴紧，可以从基座100该端的通气孔110端查看，比如滤芯300与密封圈410贴紧，密封圈410会存在一定形变；所述密封圈410位于通气孔110上远离滤芯300进出端的一端。

进一步地，所述滤芯300外侧壁与压环200内侧壁之间设有密封两者缝隙的第一密封垫420，其中第一密封垫420周向包覆于滤芯300外侧壁上，第一密封垫420被滤芯300、压环200压缩。

所述压环200外侧壁与基座100内侧壁之间设有用以密封两者缝隙的第二密封垫430，第二密封垫430被压环200、基座100压缩。

所述第一密封垫420、第二密封垫430采用三元乙丙材料制成。

实施例2：

与实施例1的区别在于：

如图8所示，阀体还包括：

风扇600，具体为小型风扇，置于滤芯300的进气端侧，即正对滤芯300，用以加速进气；

风扇开关，用以采集开关信号；

负离子浓度传感器，用以采集阀体内负离子浓度信息；

负离子发生器900，具体为5V的小型负离子发生器，用以为阀体内提供负离子；

控制处理模块1000，与风扇600、风扇开关连接，用以接收、处理开关信号并根据开关信号控制风扇600的启停；与负离子浓度传感器、负离子发生器900连接，用以接收、处理负离子浓度信息并与浓度预设值（区间）进行比对，根据比对结果控制负离子发生器900的启停；

具体点说，控制处理模块1000包括控制模块、处理模块，处理模块判断负离子浓度信息是否在浓度预设值范围内，若在浓度预设值范围内，则将该启动离子发生器的信号传递给控制模块，控制模块控制离子发生器900的启动，若不在浓度预设值范围内，则不用将启动离子发生器的信号传递给控制模块；所述控制模块可以是可编程的PLC控制器、单片机控制器等，所述处理模块可以是可编程的中央处理器。

电源模块1100，具体为电池，与风扇600、风扇开关、负离子浓度传感器、负离子发生器900、控制处理模块1000连接，用以为其供电。

所述风扇600、风扇开关、负离子浓度传感器、负离子发生器900、控制处理模块1000、电源模块1100集成于保护罩500上，且风扇600、负离子浓度传感器、负离子发生器900、控制处理模块1000、电源模块1100置于保护空间内。此外，外界空气在风扇600的作用下从保护罩格栅501处进入阀体内。

实施例3：

与实施1、2的区别仅在于：

如图9-10所示，一种口罩，包括口罩本体1200，包括实施例1、2所述的口罩用阀体，口罩本体1200包括罩面1201、耳挂绳1202，罩面1201开有与通气孔相对应的透气孔（未图示），所述阀体安装于罩面1201上且通过上述通气孔、透气孔实现罩面1201内外气流的连通，具体点说，所述基座100一端通过超声波焊接于罩面1201外表面的一侧。

在罩面1201外表面的另一侧通过超声波焊接有呼气阀1300，当然，呼气阀1300也可以与罩面1201通过机械连接等其他连接方式，呼气阀1300的设置可以有效增强实现口罩内的空气循环，即气流通过滤芯300后会在口罩内形成微正压，人体呼出来的水汽热量从呼气阀1300排出形成循环系统。

本实施例的罩面1201由5层无纺布叠加而成， 5层无纺布由外之内依次为喷熔硬质无纺布12011（防水、保护内层）、第一熔喷无纺布12012（高效低阻，可过滤颗粒物和微生物）、第二熔喷无纺布12013（高效低阻，可过滤颗粒物和微生物）、水刺无纺布12014（增加舒适度、吸附水汽）、软质亲肤无纺布12015（亲肤、保护内层）。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种口罩用阀体，其特征在于：包括：

基座，其开有通气孔，在通气孔内侧壁上设有弹性卡接部；

压环，置于通气孔内，其设有可挤压卡接部的挤压部，压环沿通气孔轴向方向往复位移可分别实现挤压部对卡接部的挤压和释放；

滤芯，置于压环内且位于卡接部旁，挤压部释放卡接部可使卡接部弹出直至抵住滤芯外侧壁，挤压部挤压卡接部可使卡接部压缩直至脱离滤芯外侧壁；

所述基座、压环、滤芯之间所形成的空气通道通过密封件阻断。

2.根据权利要求1所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述卡接部为多个从其根端至外端斜向挤压方向的倒齿。

3.根据权利要求2所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述卡接部斜向释放方向弯曲，卡接部上与挤压部的接触面为倾斜弧面或倾斜平面。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述卡接部的外端呈尖齿状。

5.根据权利要求1所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述通气孔一端周缘设有密封圈，且滤芯一端周缘与该密封圈相贴。

6.根据权利要求1或5所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述滤芯外侧壁与压环内侧壁之间设有密封两者缝隙的第一密封垫或/和所述压环外侧壁与基座内侧壁之间设有用以密封两者缝隙的第二密封垫，其中第一密封垫周向包覆于滤芯外侧壁上。

7.根据权利要求1所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述基座内侧壁设有第一止挡部，挤压部置于第一止挡部与卡接部所形成的第一滑槽内；所述压环外侧壁设有第二止挡部，第一止挡部置于第二止挡部与挤压部所形成的第二滑槽内。

8.根据权利要求1所述的一种口罩用阀体，其特征在于：所述基座连接有保护罩，保护罩与基座连接并形成保护空间，至少压环、滤芯置于保护空间内。

9.根据权利要求1所述的一种口罩用阀体，其特征在于：包括：

风扇，置于滤芯的进气端侧；

风扇开关，用以采集开关信号；

负离子浓度传感器，用以采集阀体内负离子浓度信息；

负离子发生器，用以为阀体内提供负离子；

控制处理模块，与风扇、风扇开关连接，用以接收、处理开关信号并根据开关信号控制风扇的启停；与负离子浓度传感器、负离子发生器连接，用以接收、处理负离子浓度信息并与浓度预设值进行比对，根据比对结果控制负离子发生器的启停；

电源模块，与风扇、风扇开关、负离子浓度传感器、负离子发生器、控制处理模块连接，用以为其供电。

10.一种口罩，包括口罩本体，其特征在于：包括权利要求1~9任一项所述的口罩用阀体，所述阀体安装于口罩本体上。

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