DE102022122068A1

DE102022122068A1 - Atmungsaktive maske

Info

Publication number: DE102022122068A1
Application number: DE102022122068.0A
Authority: DE
Inventors: Chih-Cheng Shiue
Original assignee: QBAS Co Ltd
Current assignee: QBAS Co Ltd
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2022-08-31
Publication date: 2023-03-02
Also published as: JP7429063B2; CN115723925A; JP7429064B2; US20230070979A1; TWI817687B; JP2024019288A; TWI823545B; US20230081616A1; TW202310898A; FR3126397A1; US20230081360A1; FR3126396A1; TW202310887A; FR3126398A1; JP2023036045A; TW202313405A; US20230083382A1; FR3126399A1; JP2023036044A; TWI817686B

Abstract

Eine atmungsaktive Maske beinhaltet einen Hauptkörper, einen Atemschlauch, einen Kopfriemen und einen Kinnriemen oder eine Stütze. Der Atemschlauch kann mit dem Inneren des Hauptkörpers in Fluidverbindung stehen. Der Kopfriemen und ein Kinnriemen oder eine Stütze bilden eine Dreipunktfixierung von einem Kopf eines Benutzers zu dem Hauptkörper der Maske.

Description

OUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 63/239 597, eingereicht am 1. September 2021, Nr. 63/297 084, eingereicht am 6. Januar 2022, Nr. 63/305 938, eingereicht am 2. Februar 2022, und Nr. 63/326 418, eingereicht am 1. April 2022. Alle obigen Anmeldungen sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist eine Vollmaske, die die Augen, die Nase und den Mund eines Benutzers bedeckt, insbesondere eine atmungsaktive Schnorchelmaske, die relativ kompakt und leicht ist und eine hervorragende Atmungseffizienz aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei den derzeitigen Wasseraktivitäten ist die gebräuchlichste Art, einem Benutzer das freie Atmen zu erlauben, ohne den Atem anzuhalten, nichts anderes als das Verwenden einer Maske (die Augen und Nase bedeckt) mit einem Atemschlauch (an dem Mund des Benutzers befestigt). Obwohl diese Methode seit vielen Jahren verwendet wird, beruht sie darauf, dass der Benutzer ausschließlich durch den Mund atmet. Dies unterscheidet sich jedoch von der Gewohnheit gewöhnlicher Menschen, die durch den Mund und/oder die Nase atmen. Die Erfindung der Gesichtsschnorchelmaske 1 (d. h. der so genannten Full Face Snorkel Mask, FFSM) besteht hauptsächlich darin, es dem Körper 10 der Maske 1 zu erlauben, das gesamte Gesicht F (von den Augenbrauen bis zum Kinn, einschließlich der Augen, der Nase und des Mundes) zu bedecken. Dann verbindet sich ein Atemschlauch 11 mit der zentralen Oberseite des Körpers 10 und steht in Fluidverbindung mit dem Inneren des Körpers 10, damit der Benutzer frei orinasal atmen kann. Der gesamte Atmungsprozess ist zwangloser, und es besteht keine Notwendigkeit, auf die Atmung zu achten, wie in den 1A und 1B gezeigt, was die Wasseraktivitäten angenehmer gestaltet.
Aufgrund der großen Fläche der Linse 12 weist die Vollschnorchelmaske 1 jedoch ein großes Innenvolumen auf, wodurch die FFSM schwierig zu tragen ist. Zusätzlich besteht ein weiterer schwerwiegender Nachteil des großen Innenvolumens von FFSM darin, dass das große Innenvolumen während der Verwendung die Effizienz der ausgeatmeten Luft beim Verlassen der FFSM verringert; wodurch wird die Kohlendioxidkonzentration in dem gesamten Innenraum des Maskenkörpers 10 allmählich zunimmt. Überall auf der Welt wurde über unbeabsichtigte Bewusstlosigkeit aufgrund eines unzureichenden Blutsauerstoffgehalts berichtet. Um zu verstehen warum, müssen wir mit einigen grundlegenden Theorien beginnen:

(1) Die Luft, die wir atmen, enthält etwa 21 % Sauerstoff (O₂) und bis zu etwa 0,04 % Kohlendioxid (CO₂). Aber viele Menschen wissen nicht, dass Kohlendioxid und nicht Sauerstoff in erster Linie für die Geschwindigkeit und Tiefe unserer Atmung verantwortlich ist; Kohlendioxid ist ein sehr wichtiger Bestandteil der Luft in der menschlichen Lunge, und ein erhöhter Kohlendioxidpegel kann zu Bewusstlosigkeit führen. Geschieht dies im Wasser, ist das Ergebnis Ertrinken.
(2) Während des Atmens wird Sauerstoff verbraucht und verstoffwechselt, und Kohlendioxid wird von unserem Körper produziert, was zu einem Anstieg des Kohlendioxidgehalts (auf etwa 4 %) und einer Abnahme des Sauerstoffgehalts (auf etwa 16 %) in der Luft, die wir ausatmen, führt. Wenn wir ausatmen, werden die Atemwege nicht vollständig entleert, und eine kleine Luftmenge (reich an Kohlendioxid) verbleibt in den Atemwegen. Diese Atemmenge, die nicht am Luftaustausch teilnimmt, wird medizinisch als „Totraum“ bezeichnet. Wenn wir also erneut einatmen, atmen wir ein Luftgemisch ein, das sowohl „frische Luft“ als auch „kohlendioxidreiche Luft“, die tödlich werden kann, beinhaltet; Aus Sicherheitsgründen müssen wir daher den Totraum so klein wie möglich halten.
(3) Eine derartige Theorie auf die FFSM zu übertragen, das heißt, die gesamte FFSM als das menschliche Atmungssystem zu simulieren. Wenn der Atemschlauch 11 zum Atmen verwendet wird, wird offensichtlich die Länge des Atemwegs vergrößert und konzeptionell wird das Volumen des so genannten Totraums vergrößert. Falls dieses Gesamtvolumen zu groß ist, wird die Luft, die wir wieder einatmen, zunehmend höhere Kohlendioxidkonzentrationen aufweisen, was zu den oben beschriebenen erhöhten Risiken führt. Dies ist auch der Grund, warum die EU-Norm von 1972 (d. h. die EU-Norm EN 1972) die Länge und den Durchmesser von Beatmungsschläuchen streng einschränkt; das heißt, das Volumen der Beatmungsschläuche für Erwachsene darf 230 ml (und für Kinder 150 ml) nicht überschreiten. Und das ist nur die Volumengrenze des Atemschlauchs 11. Wenn wir nun das Innenvolumen des Maskenkörpers 10 hinzufügen, wird das Volumen des Totraums verdoppelt oder verdreifacht oder sogar noch höher, was natürlich zu der Gefahr einer Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration führt.

Basierend auf der obigen Theorie ist das Reduzieren der Kohlendioxidkonzentration zu einer ernsthaften und aktiven Forschung und Entwicklung für diese Branche geworden, insbesondere für bekannte Hersteller, da sie sichere und zuverlässige Produkte erzeugen müssen. Nicht nur wegen der Notwendigkeit, die EU-Standardinspektion zu bestehen, sondern auch, um Strafverfolgung zu vermeiden und Menschen aufgrund der Sicherheitsbedenken zu entschädigen. Diese Hersteller gehen in der Regel in zwei Richtungen: 1) Reduzieren des Totraumvolumens; 2) „Verzweigen“ des Einlass- und des Auslassluftstroms der Maske derart, dass die eingeatmete Frischluft von dem ausgeatmeten Kohlendioxid unabhängig ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Vermischens reduziert wird.

(1) Um den Totraum zu reduzieren, nehmen einige FFSMs das Designkonzept an, den Atmungsteil (Orinasaltasche) von anderen Teilen, wie den Wangen und den Augen, zu isolieren, um zwei Bereiche zu bilden, der obere Teil ist das obere Volumen (UV), das heißt, die Augentasche 14 (EP), wie in dem Bereich gezeigt, der von der hohlen gepunkteten Linie in 2 umgeben ist; der untere Teil ist das untere Volumen (LV), das die Orinasaltasche 13 (OP) ist, der Bereich, der in 2 von der fetten durchgezogenen Linie umgeben ist, er ermöglicht es, dass der Totraum nur im Bereich des unteren Volumens streng kontrolliert wird, um die Kohlendioxidkonzentration zu reduzieren.
(2) Um den Einlass und den Auslass zu teilen, haben einige FFSMs einen Einweg-Atemkreislauf konzipiert, indem sie ein Rückschlagventil verwenden, um den Einweg-Einlass und den Einweg-Auslass zu steuern, um zu verhindern, dass sich die ausgeatmete Luft mit der eingeatmeten Frischluft vermischt. Daher ist es beim Einatmen ideal, nur „Frischluft“ aus dem Atemschlauch 11 einzuatmen, durch die Augentasche 14 durchzugehen und dann durch das Rückschlagventil 15 durchzugehen, um in die Orinasaltasche 13 einzudringen (der Pfad, der von der hohlen gepunkteten Linie in 3 gezeigt wird); Die Luft kann nur von den beiden Seiten des Maskenkörpers 10 durch eine einzige Passage (d. h. die Passagen auf den beiden Seiten des Körpers 10 entlang des Umrisses des in den Zeichnungen nicht gezeigten Linsenrahmens) zu der Oberseite der Maske geleitet werden und dann durch den Atemschlauch 11 entleert werden, wie von der durchgezogenen gepunkteten Linie in 3 gezeigt.

Auch falls die oben genannte Problemlösungsrichtung richtig ist, ist die Luftdichtheit zwischen dem oberen Volumenbereich (Augentasche 14) und dem unteren Volumenbereich (Orinasaltasche 13) vieler Produkte aufgrund alternder Materialien naturgemäß nicht gut oder bedingt durch die die Gesichtsformen und -abmessungen verschiedener Benutzer, wodurch die Abdichtung zwischen den oberen und unteren Volumenbereichen nicht gut aufrechterhalten werden kann. Zwischen der Augentasche 14 und der Orinasaltasche 13 besteht nur eine einfache Trennwand. Zusätzlich wird die Passage, die in 3 durch die durchgezogenen gepunkteten Linien belegt ist, was in den Zeichnungen nicht im Detail gezeigt ist, zweifellos das Volumen des Totraums vergrößern. Dieses Ergebnis kehrt zu dem Niveau zurück, bei dem Kohlendioxidkonzentration zu hoch ist. Natürlich kann das Hinzufügen eines Rückschlagventils zum Steuern des Einweg-Auslasses derart, dass der Ausatmungsraum nach Abziehen des Volumens der Augentasche 14 reduziert werden kann, einige Nachteile des übermäßigen Totraums ausgleichen, aber da der Auslassstrom gewöhnlich von den zwei Seiten der Orinasaltasche zirkuliert, entlang der Luftpassagen um die Maske nach oben zu der Oberseite der Maske geht und dann entlang der Länge des Atemschlauchs bis zu der Oberseite des Atemschlauchs, um abgelassen zu werden. Ob diese „Einweg“-Steuerung des Auslasses bis ganz zu dem Ende gut ausgeführt werden kann oder ob es notwendig ist, einige andere Rückschlagventile in der Mitte zu setzen, wie an der Verbindung zwischen Maske und Atemschlauch usw., werden die Materialkosten erhöht und den Mechanismus komplizierter gestaltet.
Bei dem aktuellen Design der FFSM wird die gesamte Linse verwendet, um die Augen, die Nase und den Mund des gesamten menschlichen Gesichts abzudecken, und dann sind auf der Innenseite der Linse verschiedene Isolations- und Lufteinlass- und -auslassmechanismen eingerichtet. Daher muss die Linsenoberfläche nach vom aus dem Rahmen herausragen, um nach mehr Innenraum zu streben, so dass das gesamte Produkt nach dem Tragen einen bestimmten Abstand vom Gesicht des Benutzers lässt (wie in 1B gezeigt), und das Innenvolumen eines derartigen Designs der Maske kann nicht minimiert werden. Falls es erwünscht ist, den Totraum auf einen niedrigeren Bereich von Werten zu steuern, ist dies sogar noch unmöglicher. Daher ist es besonders wichtig, strukturelle Änderungen an der auf dem Markt befindlichen Vollmaske vorzunehmen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine atmungsaktive Maske bereitzustellen, deren Volumen durch strukturelle Änderungen minimiert werden kann, wodurch die obigen Probleme verbessert werden. Um das technische Denken hinter all dem zu verstehen, müssen wir uns zunächst auf einige Theorien konzentrieren.
Die erste ist der „negative Beatmungsdruck“. Falls sich in einem relativ abgedichteten Raum auf einer Seite der Wand ein Einweg-Auslassventilator befindet, um die Raumluft herauszudrücken, wird vorübergehend ein relatives Vakuum (der so genannte „Unterdruck“) gebildet. Falls die Fenster auf der anderen Seite viele Löcher aufweisen, strömt die Außenluft passiv mit Null- oder Unterdruck unter dem unausgeglichenen inneren und äußeren atmosphärischen Druck in den Raum. Auf diese Weise wird die Innenluft kontinuierlich mit der Außenluft umgewälzt. Falls die Belüftungsposition richtig installiert ist oder das vorübergehende Vakuum vollständiger ist, strömt die frische Außenluft „natürlicher und aktiver“ genau durch die Löcher in den Raum, und die Innenluft wird nur in Richtung des Abtransports abgeführt und verschmutzt keine anderen Räume. Industrieanlagen nutzen diese Theorie, um die Luft in der Fabrik zu reinigen. Medizinische Einrichtungen wenden das gleiche Prinzip auch beim Bauen von Unterdruck-Isolationsstationen an, um sicherzustellen, dass Patienten mit hohen Infektionsquellen keine anderen Räume kontaminieren. Die obige theoretische Beziehung ist in dem Blockdiagramm in 4 gezeigt.
Die zweite ist „Tidalvolumen“. Das Tidalvolumen verweist auf die Luftmenge, die während jedes Atemzyklus von den Lungen eingeatmet oder ausgestoßen wird, und beträgt ungefähr 500 Milliliter bei einem gesunden erwachsenen Mann und ungefähr 400 Milliliter bei einer gesunden Frau. Dies ist ein wichtiger klinischer Parameter, der eine ordnungsgemäße Beatmung ermöglicht. Wenn die Lungen einen angemessenen Beatmungsschutz benötigen, wird der Ruheherzrhythmus als Standard verwendet, und das Tidalvolumen wird auf 6-8 ml/kg ideales Körpergewicht (IBW) eingestellt. Der sichere Tidalvolumenbereich ist definiert als 6-8 ml/kg IBW, wobei IBW (männlich) = 50 kg + 2,3 x (Körpergröße (in Zoll) - 60). Unter Verwenden dieses Algorithmus liegt das berechnete sichere Tidalvolumen für einen Mann mit einer Körpergröße von 185 cm zwischen 474 ml und 632 ml; während für einen Mann mit einer Körpergröße von 165 cm das berechnete sichere Tidalvolumen zwischen 368 und 490 ml liegt. Aus diesem Grund wird das durchschnittliche sichere Tidalvolumen für einen gesunden erwachsenen Mann in der klinischen Praxis auf etwa 500 ml festgelegt.
Basierend auf dem Wissen der Unterdruck-Beatmungstechnologie wird nach dem Tragen der FFSM ein Unterdruckraum zwischen der Maske und dem Gesicht gebildet, und die Wirkung der Ausatmung des Benutzers kann mit einem Einweg-Auslassventilator verglichen werden. Wenn die Luft aktiviert wird (d. h. ausgeatmet wird), falls die gesamte Luft in der Maske ausgeatmet werden kann, liegt sie näher an dem vorübergehenden Vakuumzustand. Zu diesem Zeitpunkt strömt der Luftstrom der Ansaugluft „natürlich und aktiv“ passiv in die Maske. Von außen hereinströmende Luft ist die Frischluft, während die aus der Maske austretende Luft die schmutzige Luft aus Kohlendioxid ist, von der nicht erwartet wird, dass sie in der Maske verbleibt. Es bedarf keiner forcierten Inhalation, um einen natürlichen und sauberen Kreislauf mit Trennung von Einlass und Auslass zu bilden. Basierend auf der Kenntnis des Tidalvolumens wird, wenn der Benutzer bei jedem Ausatmen die gesamte Luft in der Maske ausatmen kann, ein vakuumähnlicher Übergang in der Maske gebildet, und der oben erwähnte Reinigungszyklus kann ohne Weiteres erreicht werden. Gemäß dieser wichtigen Erkenntnis kann als ein Beispiel eines erwachsenen Mannes, solange die Gesamtheit des Volumens in der Maske zusätzlich des Volumens im Atemschlauch (d. h. der Totraum im oben verstandenen Sinne) so klein wie 500 ml oder weniger, oder noch besser weniger als 300-400 ml sein kann, dies sicherstellen, dass jedes ruhende Ausatmungsvolumen des Benutzers (egal, ob erwachsener Mann, Frau oder Kind) dann eine transiente Vakuumrate nahe 100 % erreicht, wobei dann die nächste Inhalation nicht mühsam ist und die eingebrachte Frischluft den gesamten Totraum füllen kann. Durch die Wirkung der Unterdruckableitung kommt es zu keiner Vermischung mit verschmutzter Kohlendioxidluft derart, dass keine Sicherheitsbedenken bestehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine bahnbrechende Struktur bereitzustellen, um das Innere des Körpers der existierenden Taucher-/Schnorchelmaske zu minimieren, so dass die Körpergrenze in der Mitte des Gesichts konzentriert werden kann, solange die Augen, die Nase und der Mund bedeckt, gut positioniert und wasserdicht sind. Mit anderen Worten ist die Struktur der Orinasaltasche zum Aufnehmen von Nase und Mund des Benutzers von den Linsenrahmen unabhängig, statt die gesamte transparente Linse 12 aus dem gesamten Gesichtsrahmen 18 herausragen zu lassen, wie bei der herkömmlichen FFSM (unter Bezugnahme auf die 1A und 1B), deren Grundstruktur darin besteht, die Augentasche und die Orinasaltasche innerhalb der Maske hinter der gesamten Linse 12 zu teilen. Da bei dieser Erfindung kein Platz verschwendet wird und der Augenmaskenabschnitt und der Orinasalmaskenabschnitt voneinander unabhängig sind, kann die Augenmaske so nahe wie möglich an den Augen sein, und die Orinasalmaske kann auch so nahe wie möglich an dem Orinasalbereich des Benutzers sein. Auf diese Weise werden die oberen, unteren, linken, rechten, vorderen und hinteren Abmessungen nicht übermäßig erweitert, und das gesamte Innenvolumen wird auf natürliche und effektive Weise reduziert. Dies löst das grundsätzliche Problem des übermäßigen Totraums. Folglich wird das Gesamtgewicht somit stark reduziert, was das Tragen bequemer macht. Ferner macht es bei einem derartigen Design der atmungsaktiven Maske der Nasenabschnitt, der aus weichem Material hergestellt sein kann und nach außen freiliegt, möglich, es dem Benutzer zu erlauben, die Ausgleichsfunktion zu betätigen, die nur die herkömmliche Tauchermaske, die die Augen und Nase des Benutzers bedeckt, aufweisen kann.
Da das Innenvolumen der gesamten Maske äußerst effektiv reduziert werden kann, müssen einige zusätzliche Designs, beispielsweise wie klein das untere Volumen ist, wie die Orinasaltasche konzipiert werden sollte, ob der obere und der untere Volumenbereich effektiv isoliert sind, ob die Rückschlagventilsteuerung konzipiert werden soll, um den Einlass und den Auslass umzuleiten, und ob der Atemschlauch sein Innenvolumen strikt kontrollieren muss, zweitrangige Probleme geworden. Das Bearbeiten dieser sekundären Probleme wird die Zirkulationswirkung nur weiter verbessern. Da zusätzlich das Volumen der Orinasaltaschen erheblich reduziert wurde, wird außerdem die Ausatmungseffizienz stark verbessert; das heißt, das nicht zu viel Kraft zum Ausatmen aufgewendet werden muss, und dass gleichzeitig das angesammelte Wasser im orinasalen Volumenbereich ohne Weiteres abgelassen werden kann. Um die herkömmliche FFSM an dem Kopf des Benutzers zu fixieren, müssen weiter auf beiden Seiten des gesamten Maskenrahmens insgesamt vier Punkte (16 und 17 in 2) vorgesehen sein, damit sich der (nicht gezeigte) Kopfriemen auf dem Hinterkopf kreuzen kann. Sie ist sehr mühsam und sperrig zu befestigen. Da im Gegensatz dazu bei dieser Erfindung das Hauptgewicht auf den Bereich der Augenmaske fällt, d. h. das Gewicht, das von der Orinasalmaske geteilt wird, relativ gering ist, reicht der gewöhnlich für eine Tauchermaske verwendete Kopfriemen mit zwei Enden aus, um die Maske auf dem Kopf des Benutzers von zwei entgegengesetzten Seiten des Linsenrahmens um den Hinterkopf zu befestigen. Die Bequemlichkeit des Tragens und der Verwendung wird stark verbessert und die Herstellungskosten werden ebenfalls reduziert.
Figurenliste

1A ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Vollschnorchelmaske,
1B ist eine schematische Seitenansicht eines Benutzers, der eine herkömmliche Vollschnorchelmaske trägt;
2 ist ein schematisches Diagramm, das die oberen und unteren Volumenaufteilungen einer herkömmlichen Vollschnorchelmaske zeigt;
3 ist ein schematisches Diagramm der Einlass- und Auslassluftwege der 2;
4 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das die Unterdruckbeatmungstheorie zeigt;
5A ist eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5B ist ein schematisches Diagramm der Ansicht von hinten der 5A;
5C ist eine perspektivische, schematische Explosionsansicht der 5A und 5B, wobei der Atemschlauch nur einen Teil des Schlauchkörpers zeigt;
5D ist eine schematische Ansicht eines Benutzers, der die atmungsaktive Maske der vorliegenden Erfindung trägt, wobei die atmungsaktive Maske ihre Sagittalebene, von der Linie 5D-5D der 5A genommen zeigt;
5E ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie 5E-5E der 5A;
5F ist eine schematische Querschnittsansicht, die Scheitelebene von der Linie 5F-5F der 5B genommen zeigt;
6 ist ein dreidimensionales schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Flachfalt-Linsenmodell);
7A zeigt den Zustand der Schwenkventile der vorliegenden Erfindung während der Inhalation;
7B zeigt den Zustand der Schwenkventile der vorliegenden Erfindung während des Ausatmens;
8 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang Linie 8-8 der 5A;
9A ist eine schematische perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen festen Kinnriemen aufweist;
Die 9B und 9C sind schematische perspektivische Ansichten noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen einstellbaren Kinnriemen aufweist;
10A ist eine dreidimensionale schematische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Kinnpolster aufweist;
10B ist eine schematische Querschnittsansicht der Sagittalebene der 10A;
11A ist eine schematische perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Kinnpolster aufweist;
11B ist eine schematische Ansicht von unten noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Kinnpolster in einer anderen Form aufweist;
11C ist eine schematische Querschnittsansicht der Sagittalebene der 11A;
12A ist eine schematische Rückansicht einer Tauchermaske, die die Augen und die Nase bedeckt, gemäß der vorliegenden Erfindung; und
12B ist eine schematische Querschnittsansicht mit der Sagittalebene entlang der Linie 12B-12B der 12A genommen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Zunächst wird erklärt, dass der Kopfriemen, der an den zwei Seiten des Rahmens um den Kopf des Benutzers befestigt ist, leicht verdeckt wird oder mit einigen wichtigen Komponenten interferiert und die Beschreibung beeinträchtigt. Daher ist, mit Ausnahme der 9A, 11A und 11C, der Kopfriemen in den anderen Figuren weggelassen.
Die 5A, 5B und 5C zeigen die Grundstruktur der Maske 2 der vorliegenden Erfindung. Die atmungsaktive Maske 2 beinhaltet einen Körper 3 und einen Atemschlauch 4. Der Atemschlauch 4 ist ein existierender Atemschlauch, wie etwa ein Trockenschnorchel. Wenn das Oberteil 6 unter die Wasseroberfläche sinkt, fließt kein Wasser in den Atemschlauch 4, und wenn das Oberteil 6 zur Wasseroberfläche ansteigt, kann der Atemschlauch 4 mit dem Körper 3 zum Luftaustausch zwischen einem Benutzer, der die Maske 2 trägt, und der Außenseite verbunden werden.
Der Körper 3 beinhaltet einen Hauptrahmen 30, ein Linsenmodul 40 und eine Wasserabdichtblende 50. Der Hauptrahmen 30 und das Linsenmodul 40 sind bevorzugt aus steifen Materialien hergestellt, während die Wasserabdichtblende 50 bevorzugt aus flexiblen weichen Materialien hergestellt ist, um eine gute Wasserdichtigkeit und einen guten Tragekomfort zu erreichen. Der Hauptrahmen 30 weist einen Linsenrahmen 31 und einen Mundrahmen 32 auf, und der Mundrahmen 32 weist einen Schild 321 und zwei Halterungen 322 auf, die sich jeweils von den unteren zwei Seiten des Linsenrahmens 31 erstrecken und mit dem Schild 321 verbunden sind. Der Schild 321 und die zwei Halterungen 322 des Mundrahmens 32 definieren zusammen einen Nasenrahmen 33 gemeinsam mit dem Linsenrahmen 31, und der Schild 321 des Mundrahmens 32 steht in Fluidverbindung mit der Außenseite. Das Linsenmodul 40 weist einen transparenten Linsenabschnitt 44 mit einer Form, die der Form des Rahmens 31 entspricht, auf. Die Wasserabdichtblende 50 ist bevorzugt einstückig mit einer Augenblende 51, einer Nasenblende 52 und einer Mundblende 53 gebildet. Die Vorderseite der Augenblende 51 weist einen Blendenrahmen 511 auf, der eine Gestalt aufweist, die der Gestalt des transparenten Linsenabschnitts 44 entspricht. Der transparente Linsenabschnitt 44 und der Blendenrahmen 511 sind gemeinsam wasserdicht und in den Linsenrahmen 31 eingebettet, und die Nasenblende 52 ragt von dem Nasenrahmen 33 nach außen vor. Die Mundblende 53 ist dazu angepasst, durch den Mundrahmen 32 in Einweg-Fluidverbindung mit der Außenseite zu stehen. Wenn der Benutzer die atmungsaktive Maske trägt, sind die Augen (E), die Nase (N) und der Mund (M) jeweils in der Augenblende 51, der Nasenblende 52 und der Mundblende 53 aufgenommen und werden kontinuierlich von der Hinterkante 501 der Wasserabdichtblende 50 entlang eines Außenumfangs davon umschlossen, wodurch die Wasserabdichtblende 50, wie in 5D gezeigt, in engem Kontakt mit dem Gesicht (F) des Benutzers steht.
Unter Bezugnahme weiter auf 5E, beinhaltet der Körper 3 ferner einen Unterrahmen 60. Der Linsenrahmen 31 weist einen starren Innenflansch 311 auf, der Blendenrahmen 511 weist einen weichen Flansch 512, der in der Form dem Innenflansch 311 entspricht und diesen überlappt, auf. Der transparente Linsenabschnitt 44 weist eine äußere Umfangskante 441 auf, die den weichen Flansch 512 überlappt. Der Unterrahmen 60 überlappt den Außenumfang 441 des transparenten Linsenabschnitts 44 und ist mit dem Linsenrahmen 31 befestigt. Auf diese Weise sind der transparente Linsenabschnitt 44 und der Blendenrahmen 511 wasserdicht und zusammen in den Linsenrahmen 31 eingebettet. Bevorzugt werden der Unterrahmen 60 und der Linsenrahmen 31 wie in 5C gezeigt, durch Clips 61 und 313 zur lösbaren oder dauerhaften Befestigung oder durch irgendeine Form von Haften befestigt. Natürlich können der Linsenrahmen 31 und der Unterrahmen 60 einstückig oder mehrstückig gestaltet sein, solange sie mit dem transparenten Linsenabschnitt 44 und dem Blendenrahmen 511 kombiniert werden können, um eine geeignete Abdichtung und Wasserdichtigkeit zu erreichen. Zusätzlich beinhaltet unter Bezugnahme auf die 5B und 5E die Nasenblende 52 einen Ausgleichsabschnitt 521 und eine Trennwand 522, die von einem Teilabschnitt des Linsenrahmens 31 getrennt sind. Die Augenblende 51, der transparente Linsenabschnitt 44 und die Trennwand 522 definieren zusammen eine Augentasche 55 (d. h. das obere Volumen des Körpers 3), während der Ausgleichsabschnitt 521, die Trennwand 522 und die Mundblende 53 gemeinsam eine Orinasaltasche 56 (d. h. das untere Volumen des Körpers 3) definieren. Ferner ist eine Auslasspassage 58 entlang einer inneren Umfangskante 315 des Linsenrahmens 31 angeordnet. Die Auslasspassage 58 wird von der Augenblende 51 und einer Außenumfangsoberfläche 441 des transparenten Linsenabschnitts 44 definiert und steht in Fluidverbindung mit dem Atemschlauch 4 an einem oberen Ende davon und in Fluidverbindung mit der Orinasaltasche 56 an einem unteren Ende davon, wie deutlicher unter Bezugnahme auf 5F zu sehen ist. Natürlich kann die oben erwähnte Auslasspassage 58 auch zu (aber nicht beschränkt auf) zwei Passagen hinzugefügt werden, die jeweils auf beiden Seiten der Augenblende 51 gebildet sind und durch die Auslassöffnungen oder Auslassrückschlagventile 59 über mit der Orinasaltasche 56 in Fluidkommunikation stehen. Das Folgende ist die beispielhafte Struktur, bei der das obere Ende der Auslasspassage 58 mit dem Atemschlauch 4 in Fluidverbindung steht. Insbesondere beinhaltet das Linsenmodul 40 zusätzlich einen Verbinder 45, der durch eine zusammengesetzte Hülse 66 eingeführt wird, die von den oberen Abschnitten 314, 62, 513 des Linsenrahmens 31, dem Unterrahmen 60 bzw. der Wasserabdichtblende 50, wie in den 5C und 5D gezeigt, gebildet wird. Wenn der Benutzer einatmet, wird das Auslassrückschlagventil 59 geschlossen, und die saubere Luft tritt in die Augentasche 55 aus dem Einlasskanal 41 des Atemschlauchs 4 ein, tritt in die Orinasaltasche 56 durch das Einlassrückschlagventil 57 ein und tritt dann in die Nasenlöcher und den Mund des Benutzers, wie von der hohlen gepunkteten Linie in 5F gezeigt, ein. Wenn der Benutzer ausatmet, wird das Einlassrückschlagventil 57 geschlossen und die schmutzige Luft tritt durch das Auslassrückschlagventil 59 in die Auslasspassage 58 ein, und tritt dann durch den Auslasskanal 42 des Atemschlauchs 4 aus, wie von den durchgezogenen gestrichelten Linien in 5F gezeigt.
Außerdem, wie aus den 5D und 5E ersichtlich ist, weist die Hinterkante 501 der Augenblende 51 der Wasserabdichtblende 50 eine spezifische Gestalt auf, um besser an das Gesicht (F) des Benutzers zu passen. Bevorzugt ist die Hinterkante 501 dazu konfiguriert, einen Y-förmigen Querschnitt aufzuweisen, der innen einen ersten Passabschnitt 502 und außen einen zweiten Passabschnitt 503 beinhaltet. Beim Tragen der Maske wird der eingeschlossene Winkel zwischen dem ersten Passabschnitt 502 und dem zweiten Passabschnitt 503 elastisch geöffnet und in engem Kontakt mit dem Gesicht des Benutzers gebracht, wodurch er gleichwertig ist mit dem Bereitstellen von zwei Schichten wasserdichten Schutzes. Dieser zweischichtige wasserdichte Schutz endet nicht, bis er die Position der Mundblende erreicht, was nicht nur eine hervorragende Wasserdichtigkeit der Maske bereitstellt, sondern auch die Augen des Benutzers (E) näher an den transparenten Linsenabschnitt 44 bringt, was zweifellos eine weitere Hilfe für die Miniaturisierung des Raums innerhalb des Körpers 3 der Maske 2 im Gegensatz zu der existierenden FFSM ist, die die gefaltete Hinterkante der wasserdichten Blende verwendet, die einen größeren Umfangsraum benötigt.

Die folgende Tabelle A, die keine Benutzer aufweist, ist eine Vergleichsliste, die für das Innenvolumen des Körpers 3 der Maske 2 gemessen wird, d. h. das Volumen der Augentasche (EP) und das Orinasaltaschenvolumen (OP) in einem der optimalen Produkte der vorliegenden Erfindung, im Gegensatz zu dem der im Handel erhältlichen Vollschnorchelmaske, unter Verwenden des computergestützten Designs der DASSAULT SYSTEMES-Software namens „CATIA V5“, unter den gleichen Umgebungsbedingungen; wohingegen Tabelle B eine andere Vergleichsliste ist, nachdem ein Benutzer (gemäß ISO-Standard-Kopf eines erwachsenen Mannes) diese Masken trägt und das verbleibende Augentaschenvolumen (REP) und das verbleibende Orinasaltaschenvolumen(ROP) gemessen werden. Darunter ist jede der Volumeneinheiten „ml“. TABELLE A

Marke	Modell	Augentaschenvolu men (EP)	Orinasales Taschenvolu men (OP)	Gesamtinnenvolu men (EP + OP)
WHQQDOC	S/M	509	272	781
DECATHL ON	EASY BREAT H	399	206	605
MARSE	SEA VU DRY	426	317	743
BODY GLOVE	AIRE	435	279	714
CRESSI	BARO N	840	328	1.168
Produkt dieser Erfindung		229	158	387

TABELLE B

Marke	Modell	Verbleibendes Augentaschenvol umen (REP)	Verbleibendes Orinasaltasche nvolumen (ROP)	Gesamtes verbleibendes Innenvolumen (REP+ROP)
WHQQDOC	S/M	462	169	631
DECATHLO N	EASY BREATH	327	168	495
MARSE	SEA VU DRY	391	266	631
BODY GLOVE	AIRE	384	239	623
CRESSI	BARON	739	308	1.047
Produkt dieser Erfindung		206	83	289

Die obigen experimentellen Daten besagen, dass der Körper 3 der vorliegenden Erfindung sein Innenvolumen stark reduziert. Selbst wenn ein geringes Volumen (weniger als 100 ml), das von den Auslasskanälen in dem Atemschlauch 4 eingenommen wird, hinzugerechnet wird, ist das tatsächliche Gesamtvolumen immer noch nahe oder sogar geringer als das Tidalvolumen gewöhnlicher Menschen. Unabhängig davon wie das Innere des Körpers 3 gestaltet ist, kann der Schnorchler daher die schmutzige Luft in der Maske 2 fast entleeren, solange er/sie mäßig ausatmet, wodurch ein vorübergehender Vakuumzustand entsteht. Physisch hat die saubere Luft außerhalb darauf gewartet, in diese Umgebung mit negativem Druck einzutreten. Solange der Benutzer natürlich atmet, kann die saubere Luft von außen in den Maskenkörper 3 gebracht werden, wodurch ein einfacher Inhalations- und Ausatmungszyklus gebildet wird, wodurch der Benutzer nicht leicht an Energie verliert. Und es besteht keine Gefahr, die aus übermäßigem Kohlendioxidgehalt resultiert. Durch dieses Maskendesign wird die gesamte untere Hälfte des Körpers 3, das heißt, der Bereich vom unteren Abschnitt des Linsenrahmens 31 bis ganz nach unten zu der Nasenblende 52 und zu der Mundblende 53, offensichtlich dünner und in der Breite schärfer, wie in 5A gezeigt. Dadurch wird die gesamte Schnorchelmaske viel kleiner als die existierende Vollgesichtsmaske 1 und lässt sich leichter tragen. Die folgende Tabelle C sind die tatsächlichen Messdaten (Einheit: mm) des Innenraums des Körpers verschiedener Masken, was ausreicht, um die hervorragende Verkleinerung der vorliegenden Erfindung zu beweisen. TABELLE C

Marke	Modell	max. Innenbreite (W)	max. Innenhöhe (H)	max. Innentiefe (D)
WHQQDOC	S/M	155	204	77
DECATHLON	EASY BREATH	147	176	70
MARSE	SEA VU DRY	155	203	88
BODY GLOVE	AIRE	144	178	76
CRESSI	BARON	155	210	89
Produkt dieser Erfindung		140	130	44

Wie in den 5D und 5E gezeigt, ragt der transparente Linsenabschnitt 44 in der atmungsaktiven Maske 2 der vorliegenden Erfindung aufgrund der oben erwähnten strukturellen Anordnung nicht von der Außenkante des Linsenrahmens 31 vor. Daher kann der transparente Linsenabschnitt 44 näher an dem Benutzer sein, um die ausgezeichneten REP- und ROP-Werte mit einem kleinen Innenvolumen des oben erwähnten Maskenkörpers 3 zu erreichen. Der erwähnte transparente Linsenabschnitt 44, der nicht von der Außenkante des Rahmens 31 vorragt, ist nicht auf das vollflache Linsenmodell beschränkt, wie es in den 5A-5E gezeigt ist, sondern gilt auch für andere Stile, wie z. B. eine Flachfaltlinse mit einer geraden Ecke oder eine gekrümmte Linse mit einer gebogenen Ecke. Nimmt man einen Flachfaltlinsenabschnitt als Beispiel, müssen unter Bezugnahme auf 6 sowohl ein Flachfaltlinsenrahmen 31A als auch eine Flachfaltlinse 44A aneinander angepasst werden. Die Flachfaltlinse 44A beinhaltet einen flachen Abschnitt 44B und zwei Biegeabschnitte 44C, die sich jeweils von zwei entgegengesetzten Seiten des flachen Abschnitts 44B nach hinten erstrecken. Es wird gefordert, dass der Blendenrahmen ein Flachfaltblendenrahmen 511A ist, während die Formen des Flachfaltrahmens 31A, des Umfangs der Flachfaltlinse 44A und des Flachfaltblendenrahmens 511A einander entsprechen, um die gegenseitige Wasserdichtung zu erleichtern.
Zusätzlich sind bei Verwenden einer Schnorchelmaske, wenn die Nebenschlussmaße von Einlass und Auslass, wie in 5F gezeigt, übernommen werden, die Menge und Effizienz der eingeatmeten sauberen Luft genauso wichtig wie die Auslasseffizienz. Die obige Vakuumtheorie des transienten Unterdrucks hängt mit der Auslasseffizienz zusammen (d. h., ob die schmutzige Luft vollständig evakuiert werden kann), aber wenn der nächste Ansaugzyklus weiter verbessert werden kann, muss zweifellos der gesamte Ansaug- und Auslasszyklus der Maske ein Optimum erreichen. Geometrisch nimmt ein Rechteck bei gleicher Fläche weniger Platz ein als ein Kreis. Daher ist ein rechteckiges Ventil, das auf einer Seite davon schwenkt, im Vergleich zu einem mittig befestigten, kreisförmigen, pilzförmigen Rückschlagventil physisch einfacher in einem begrenzten Raum (z. B. auf der Trennwand, die die Augentasche und die Orinasaltasche trennt) zu konfigurieren. Außerdem kann das rechteckige Ventil Lufteinlass mit einem besseren Öffnungswinkel erhalten. Die vorliegende Erfindung hat bereits einen Durchbruch und ein kleines Innenvolumen, und wenn das Schwenkeinlass-Rückschlagventil verwendet wird, um die unidirektionale Frischluft von der Augentasche zu der Orinasaltasche zu liefern, wird die Menge der Einlassluft stark erhöht und die Energie des Benutzers wird gespart.
Die Beschreibung bezüglich des Schwenkrückschlagventils ist wie folgt. Zunächst ist jede Maske 2 mit mindestens einem (links oder rechts), bevorzugt zwei (jeweils links und rechts) Lufteinlass-Rückschlagventil 57 versehen. Besonders bevorzugt ist jede Maske 2 mit vier Schwenkrückschlagventilen versehen, von denen zwei für den Lufteinlass symmetrisch auf dem oberen Abschnitt der Trennwand angeordnet sind und eine größere Größe aufweisen, und die anderen zwei für den Luftauslass symmetrisch auf dem unteren Abschnitt der Trennwand angeordnet sind und eine kleinere Größe als die Einlassrückschlagventile aufweisen. Nun wird eines der in der Trennwand 522 eingerichteten Einlassrückschlagventile 57 als Beispiel zur Veranschaulichung genommen, wohingegen das Auslassrückschlagventil 59, wie das beispielhafte Einlassrückschlagventil 57, an einer beliebigen Position der Auslasspassage 58 eingestellt werden kann, wie etwa an dem Eingang davon, wie in den 7A und 7B, oder an der Position des Auslasskanals an dem oberen Ende des Atemschlauchs 4 (nicht gezeigt). Das Ventil 57 beinhaltet einen Befestigungsabschnitt 571 und eine Schwenkachse 572. Der Befestigungsabschnitt 571 ist auf der Seite des Lufteinlasses 524 installiert, der an der Trennwand 522 gebildet ist. Die Schwenkachse 572 muss nicht notwendigerweise im Wesentlichen mit einem Scharnier oder einem Stift installiert werden. Es ist möglich, die Dicke auf einer Seite des Schwingdeckels 573 direkt zu verdünnen (die optimale Dicke beträgt 20 %-60 % der Dicke des Schwingdeckels 573), was ihn zu einer schwachen Zone zum Biegen macht, wie in den 7A und 7B gezeigt. Dann kann die Wirkung des Schwenkens des Schwingdeckels 573 erzielt werden. Wenn der Schwingdeckel von einem Luftstrom aktiviert wird, schwenkt er natürlich um die schwache Zone, die als Schwenkachse dient, um den Schwingdeckel zu öffnen oder zu schließen. Bei geeigneter Einbauweise öffnet sich der Schwingdeckel 573 durch sein Eigengewicht natürlich leicht, um den Lufteinlass vorab zu unterstützen. Wenn der Benutzer mit mäßiger Kraft einatmet (wie in 7A gezeigt), wird das Einlassrückschlagventil 57 geöffnet und das Auslassrückschlagventil 59 wird geschlossen. Auf diese Weise kann der Schwingdeckel 573 einfach um etwa 40-70 Grad geöffnet werden. Falls der Benutzer tiefer ausatmet oder einatmet, kann der Schwingdeckel 573 bis zu einem Ausmaß von etwa 60-70 Grad geöffnet werden, was dazu führt, dass eine Luftstrommenge fast zu der Luftmenge, die durch den Lufteinlass 524 strömt, äquivalent ist, ohne den Schwingdeckel 573 zu installieren. Dasselbe gilt, wenn der Benutzer ausatmet, wie in 7B gezeigt, außer dass das Einlassrückschlagventil 57 geschlossen und das Auslassrückschlagventil 59 geöffnet ist. Der Schwingdeckel 573 ist nicht auf ein Rechteck beschränkt, es sind auch beliebige andere Formen, wie Quadrat, Trapez, Polygon, Kreis, Halbkreis, Oval, Dreieck oder sogar unregelmäßige Formen anwendbar, solange es sich um einen einseitigen Schwingdeckel handelt, der auf freie oder zurückschnellende Weise installiert ist. Wenn der Schwingdeckel das empfohlene Rechteck annimmt, werden seine Breite und Höhe bevorzugt zwischen 5 mm und 30 mm eingestellt, und die Dicke wird bevorzugt zwischen 0,3 mm und 3 mm eingestellt, was am platzsparendsten ist und gemäß der Inhalation und dem Ausatmen des Benutzers am einfachsten auf natürliche Weise zu öffnen und zu schließen ist. Die Größe des von dem Schwingdeckel abgedeckten Lufteinlasses 524 sollte etwas kleiner sein als die des Schwingdeckels 573.
Verglichen mit dem Stand der Technik ist das Spülventil der vorliegenden Erfindung offensichtlich beim Spülen von Wasser und Luft aus dem Mund des Benutzers effizienter. Ferner, mit Rückbezug auf die 5A, 5C und 5D gezeigt, ist eine Vielzahl von Öffnungen 325 (unbegrenzte Anzahl) auf dem Schild 321 des Mundrahmens 32 gebildet, und eine Öffnung 534 ist auf der Mundblende 53 eingerichtet, um zu ermöglichen, dass die Vielzahl von Öffnungen 325 mindestens teilweise mit der Öffnung 534 ausgerichtet ist. Ein Spülventil 7 ist zwischen der Vielzahl von Öffnungen 325 und der Öffnung 534 derart ins Sandwich genommen, dass der Benutzer seinen/ihren Mund verwenden kann, um das in den Körper 3 austretende Wasser und die ausgeatmete schmutzige Luft aus der Orinasaltasche 56 durch den Blendenabschnitt 53 und den Mundrahmen 32 nach außen zu spülen. Und da der Mund M des Benutzers in der Mundblende 53 aufgenommen ist und das Spülventil 7 im Wesentlichen dem Mund M des Benutzers entspricht und näher an diesem ist, wird die Blas- und Ausatmungseffizienz stark verbessert. Der Vergleich hinsichtlich der relativen räumlichen Beziehung zwischen dem Mund M der vorliegenden Erfindung und dem Spülventil 7 (wie in 5D gezeigt) und dem Mund M der herkömmlichen FFSM und dem Spülventil 5 (wie in 1B gezeigt) kann das erwähnte Ergebnis deutlich zeigen. Bevorzugter beinhaltet das Spülventil 7 in dieser Erfindung einen Ventilsitz 71 und eine Ventilplatte 72, die in der Mitte des Ventilsitzes 71 befestigt ist. Der Ventilsitz 71 ist fest an einen Umfang gekoppelt, der die Öffnung 534 durch Gewinde oder Mehrfachflansche 711 an einer Seite davon definiert, und ist an dem Schild 321 des Mundrahmens 32 an der anderen Seite davon geclipst, um das Spielventil 7 sicher zwischen der Mundblende 53 und dem Mundrahmen 32, wie in 8 gezeigt, zu befestigen, wodurch eine hervorragende Stabilität und Steifigkeit erreicht werden. Im Gegensatz zu der herkömmlichen FFSM ist es nicht mehr erforderlich, die Größe des Linsenabschnitts nach unten zu dem Grund der Maske zu erweitern, um das Spülventil 5 dort (siehe 1A und 1B), wo das Volumen der Maske 1 nicht reduziert werden kann, zu installieren.
Basierend auf dem Vorteil, dass das Spülventil 7 nicht durch die Position begrenzt ist, kann die Größe der Ventilplatte 72 vergrößert werden. Bevorzugt kann ihr Durchmesser auf einen Bereich von 23 bis 28 Millimeter (mm) oder sogar noch größer eingestellt werden, wodurch die Effizienz des Abflusses und Auslassens stark erhöht wird und es sogar möglich ist, das Spülventil 7 als die einzige Passage zum Ausatmen zu nehmen. Das heißt, die Auslasspassage 58 und der Auslasskanal 42 des Atemschlauchs 4 können eliminiert werden. Darüber hinaus ist die Richtung der Zeichnung, die 8 zeigt, sehr nahe an dem Zustand des Benutzers, der die Maske 2 trägt und im Wasser schnorchelt. Zu diesem Zeitpunkt weist die Orinasaltasche 56 eine Gestalt wie ein Trichter auf, wobei die Ablaufspitze des Trichters dort ist, wo sich das Spülventil 7 befindet; das heißt, wenn ungewollt Wasser in die Maske eindringt, sammelt es sich natürlich in der Fassung des Spülventils 7 der trichterförmigen Orinasaltasche 56 an. Der Benutzer braucht nur auszuatmen oder leicht durch den Mund in das Wasser zu blasen, und das Wasser wird herausgespült, ohne dass er aus dem Wasser steigen oder sogar die Maske abnehmen muss.
Im Vergleich zu der existierenden FFSM kann das Tragen der Maske 2 der vorliegenden Erfindung einfacher sein, ohne zu bedrücken und das Gefühl der Wasserdichtigkeit zu verlieren. Insbesondere sind, wie in 9A gezeigt, eine obere Befestigungsvorrichtung 81 und eine untere Befestigungsvorrichtung 82 vorgesehen. Beide erstrecken sich von der Rückseite des Körpers 3, um den Körper 3 an dem Gesicht des Benutzers mit einer wasserdichten „Dreipunkt“-Befestigung zu befestigen. Genauer gesagt weist die obere Befestigungsvorrichtung 81 einen Kopfriemen 811 und zwei Befestigungselemente 812 zum jeweiligen Verbinden von zwei Enden des Kopfriemens 811 auf. Die zwei Befestigungselemente 812 sind jeweils auf zwei entgegengesetzten Seiten des Linsenrahmens 31 angeordnet. Der Kopfriemen 811 ist elastisch und/oder einstellbar, und jedes der Befestigungselemente 812 kann in jedem beliebigen Maß mit den zwei Enden des Kopfriemens 811 verbunden werden. 9A (auch in 11A) zeigt einen einstellbaren Kopfriemen 811, der zwei Enden hat, die mit den Befestigungselementen 812 schnell lösbar verbunden sind, aber dies ist nur ein Beispiel und schränkt die Art der Verbindung nicht ein. Die untere Befestigungsvorrichtung besteht bevorzugt mindestens teilweise aus elastischem Material, erstreckt sich von der Hinterkante 501 der Wasserabdichtblende 50 nach hinten, bevorzugt von den beiden Seiten der Hinterkante der Mundblende 53, und ist am Kinn oder am Kieferknochen des Benutzers befestigt, um die Wasserdichtigkeit zwischen der Mundblende 53 und dem Bereich nahe dem Mund M des Benutzers zu verbessern. Besonders bevorzugt ist die untere Befestigungsvorrichtung ein Kinnriemen oder ein Kinnpolster, die nachfolgend separat beschrieben sind.
Die Ausführungsform, bei der die untere Befestigungsvorrichtung 82 ein Kinnriemen ist, ist in den 5A-5D und 9A-9C gezeigt. Der Kinnriemen 820 ist zwischen den zwei Seiten der Mundblende 53 (oder zwei Seiten sowohl der Augenblende 51 als auch der Mundblende 53) verbunden. Wenn der Benutzer die atmungsaktive Maske 2 trägt, kann der Kinnriemen 820 in dem Bereich hinter dem Kinn oder Kieferknochen (JB) des Benutzers elastisch an dem Benutzer festgezogen werden. Die beiden Enden des Kinnriemens 820 können an jeder Position der Hinterkante 501 der Wasserabdichtblende 50 gebildet sein, wie z. B. einstückig mit den Hinterkanten der Augenblende 51 und der Mundblende 53 gebildet oder abnehmbar und/oder einstellbar mit der Mundblende 53 derart verbunden, dass die Länge und Straffheit des Kinnriemens 820 passend eingestellt werden können. Die 9B und 9C zeigen eine der abnehmbaren und einstellbaren Ausführungsformen. Insbesondere erstreckt sich ein Befestigungssteckelement 823 von beiden Seiten der Mundblende 53 für eine Vielzahl von Befestigungsbuchsenelementen (d. h. Löcher 824) des Kinnriemens 825 zum Eingriff, um den Kinnriemen 825 in die richtige Straffheit zu bringen und den Zweck der Einstellung zu erreichen.
Die Ausführungsform, bei der die untere Befestigungsvorrichtung 82, die ein Kinnpolster ist, ist in 10A gezeigt. Das Kinnpolster 830 erstreckt sich einstückig von dem unteren Ende der Augenblende 51 zu den zwei Hinterkanten der Mundblende 53 und erstreckt sich weiter nach hinten an dem Grund der Mundblende 53. In einem weiteren Aspekt der Gesamtkonfiguration ist das Kinnpolster 830 einstückig mit der Hinterkante 501 der Wasserabdichtblende 50 gebildet. Diese Art von Kinnpolster 830 weist eine kleinere Größe auf, wobei jede der zwei Seiten der Mundblende 53 mit einer Rippe 831 versehen ist, die sich kontinuierlich von der Augenblende 51 nach unten erstreckt und sich um den Grund der Mundblende 53 erstreckt, um die Stützfähigkeit des Kinnpolsters 830 derart zu erhöhen, dass, wenn der Benutzer die Maske trägt, das Kinnpolster 830 elastisch gegen das Kinn oder den Kieferknochen (JB) des Benutzers anliegt. Eine andere Art von Kinnpolster 850 weist eine größere Größe, wie in 11A gezeigt, auf, die sich kontinuierlich und nach hinten von den zwei Hinterkanten sowohl der Augenblende 51 als auch der Mundblende 53 erstreckt und einstückig mit der Mundblende 53 gebildet ist. Insbesondere beinhaltet das Kinnpolster 850 einen Polsterbereich 851 und einen Einschlussbereich 852, der den Polsterbereich 851 umgibt, wobei der Einschlusbereich 852 und die Mundblende 53 das gleiche Material aufweisen und der Polsterbereich 851 das unterschiedliche Material oder die unterschiedliche Dicke von dem Einschlussbereich 852 aufweist. Genauer gesagt ist das Material des Polsterbereichs 851 aus Materialien ausgewählt, die TPR, TPU, Silikon, PVC, Gummi oder eine Kombination davon umfassen, und bevorzugt aus einem Material, das eine Shore-Härte von 10-80 aufweist. Bezüglich der Dicke des Polsterbereichs 851 wird empfohlen, dass die Dicke des Polsterbereichs 851 kleiner ist als die Dicke des umgebenden Bereichs 852 und dass ihre Dickendifferenz bevorzugt im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm liegt, so dass, wenn der Benutzer die Maske trägt, der Polsterbereich 851 des Kinnpolsters 850 einfach an Kinn oder Kieferknochen (JB) des Benutzers anliegt, wodurch die Wasserbeständigkeit und der Komfort in der Nähe des Mundes des Benutzers erhöht werden. Es wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche des Polsterbereichs 851, wie in 11A gezeigt, in eine gefaltete oder gewellte Form gebracht werden kann, oder in eine Wabenform (z. B. der Polsterbereich 853 in 11B), um die Reibung mit dem Kinn des Benutzers zu steigern, Verlagerung während der Verwendung zu vermeiden und Wasserabdichteffekte zu verstärken.
Erwähnenswert ist, dass, wenn die beiden Seiten des Kinnpolsters 830 (auch des Kinnpolsters 850) nach oben mit der Hinterkante der Augenblende 51 verbunden sind, die gesamte Hinterkante 501 der Wasserabdichtblende 50 weiterhin den Y-förmigen Querschnitt, wie in den 5D und 5E gezeigt, aufweist. Mit anderen Worten bildet der gesamte Abschnitt des Maskenkörpers 3, der an dem Gesicht (F) des Benutzers befestigt ist, durchgehend zwei Schichten wasserdichten Schutzes. Somit sind sowohl der innere erste Passabschnitt 502 als auch der äußere zweite Passabschnitt 503 eng an dem Gesicht des Benutzers in einem Kreis angebracht, wobei in dem unteren Bereich des Körpers 3 jede der Wasserabdichtkanten 535 (d. h., flacher Rand, siehe 10B) und 536 (d. h. gekrümmter Faltrand, siehe 11C) der Mundblende 53 als der erste Passabschnitt 502 dient, und jedes der Kinnpolster 830 (10B) und 850 (11C) als zweiter Passabschnitt 503 dient, wodurch der Wasserabdichteffekt und der Komfort stark verbessert werden.
Die erwähnte Doppeldichtungstechnologie ist auch auf die existierende Tauchermaske, die die Augen und die Nase des Benutzers bedeckt, anwendbar. Bei Verwenden dieser Art von Tauchermaske tritt aus dem Bereich zwischen den Nasenlöchern des Benutzers und der Oberlippe (d. h. dem so genannten „Philtrum“) oft Wasser aus, und der Grund dafür ist, dass die Gesichtslinien in diesem Bereich komplex sind. Die Wasserfestigkeit ist in diesem Bereich offensichtlich unzureichend. Sobald das Wasser in die Maske eintritt, sammelt es sich auf natürliche Weise in diesem Bereich an, und da dieser Bereich sehr nahe an den Nasenlöchern liegt, bewirkt dies, dass der Benutzer extrem nervös wird. Die 12A und 12B, denen wir uns nun zu wenden, zeigen, wie die doppelte Dichtung auf die existierende Tauchermaske angewandt wird. Insbesondere beinhaltet die Tauchermaske 90 dieser Erfindung einen Linsenrahmen 91, einen transparenten Linsenabschnitt 92 und eine Wasserabdichtblende 93, wobei der transparente Linsenabschnitt 92 in seiner Gestalt dem Linsenrahmen 91 entspricht. Die Wasserabdichtblende 93 ist einstückig mit einer Augenblende 931 und einer Nasenblende 932 gebildet, wobei die Augenblende 931 einen Blendenrahmen 933 an ihrer Vorderseite aufweist, und der Blendenrahmen 933 auch in der Gestalt dem transparenten Linsenabschnitt 92 entspricht. Der transparente Linsenabschnitt 92 und der Blendenrahmen 933 sind gemeinsam wasserdicht und in dem Linsenrahmen 91 eingebettet, und die Nasenblende 932 ragt von einem Mittelabschnitt nach außerhalb des Linsenrahmens 31 vor. Wenn der Benutzer die Tauchermaske 90 aufsetzt, werden seine/ihre Augen und Nase jeweils in der Augenblende 931 und der Nasenblende 932 aufgenommen, und die hintere Umfangskante der Wasserabdichtblende 93 ist kontinuierlich mit einem Doppeldichtungsring gebildet 930. Beim Tragen der Tauchermaske 90 sind die Augen und die Nase des Benutzers in der Augenblende 931 bzw. der Nasenblende 932 aufgenommen, und der Doppeldichtungsring 930 ist dazu angepasst, gegen das Gesicht eines Benutzers entlang eines Außenumfangs um die Augen und die Nase des Benutzers zu liegen, d. h. entlang des Bereichs zwischen den Nasenlöchern und der Oberlippe (nicht gezeigt) des Benutzers. Bevorzugt ist der Doppeldichtungsring 930 mit einem ersten Passabschnitt 935 und einem zweiten Passabschnitt 936 gebildet, die, wie in 12B gezeigt, einen Y-förmigen Querschnitt bilden. Wenn der hintere Umfang der Wasserabdichtblende 93 in engem Kontakt mit dem Gesicht des Benutzers steht, befindet sich der zweite Passabschnitt 936 an einem Außenumfang des ersten Passabschnitts 935, wodurch ein zweischichtiger Schutz gebildet wird, um das Austreten von Wasser weiter zu verhindern.
Zusätzlich und anders als bei der existierenden FFSM, bei der die Vorderseite des gesamten Maskenkörpers fast für alle mit einer starren Linse gebildet ist. In der vorliegenden Erfindung wird zwischen dem Linsenrahmen 31 und dem Mundrahmen 32 auch der Nasenrahmen 33 angelegt, so dass die weiche Nasenblende 52 von dem Nasenrahmen 33 nach vom und außen vorragen kann, damit der Benutzer den Frenzel-Ausgleichsvorgang ausführen kann, der hilft, den Innen- und Außendruck der Maske auszugleichen, und auch die Dichtigkeit der Maske auf dem Gesicht des Benutzers verbessern kann, insbesondere wenn Mund, Nase und Augen in der Maske abgedichtet sind, wodurch der Druck im Inneren und außerhalb der Maske ausgeglichen gehalten wird und auch das Eindringen von Wasser verhindert wird. Insbesondere beinhaltet die Nasenblende 52 einen Ausgleichsabschnitt 521 und eine Trennwand 522, die von einem Teilabschnitt des Linsenrahmens 31 getrennt sind. Die Nasenblende 52 ragt von der Hinterkante des Linsenrahmens 31 nach vom vor und weist, wie in 5E gezeigt, einen bergförmigen Querschnitt mit einem einzelnen Kamm auf. Bevorzugt definiert der bergförmige Querschnitt mit einem einzigen Kamm eine Amplitude (Nh) im Bereich von 20 mm bis 30 mm, gemessen von einem Tal bis zu einer Spitze davon; oder die Nasenblende 52 ragt von der Hinterkante des Linsenrahmens 31 um ein Ausmaß (Nt) nach vorn vor, das eine Außenkante des Linsenrahmens überschreitet, wobei das Ausmaß (Nt) im Bereich von 5 mm und 12 mm liegt. Der bergförmige Querschnitt mit einem Kamm weist keinen Grat auf, die Breite zwischen den Tälern ist größer als die Höhe (d. h. die Amplitude) davon, und die zwei Seiten des Ausgleichsabschnitts 521 sind fest durch den Nasenrahmen 33, der von dem Linsenrahmen 31 definiert ist, eingebettet. Selbst wenn er mehrere Meter unter Wasser hohem Druck ausgesetzt wird, wird er nicht zusammenbrechen, sich verformen oder eingeklemmt werden. Wenn die Halterungen dazu konzipiert sind, leicht nach hinten gebogen zu sein, wie beispielsweise die Halterungen 323, die in den 11A und 11B gezeigt sind, kann ein größerer Fingereintrittsraum (FS) gebildet werden, um Benutzern eine schnellere und bequemere Ausgleichsoperation zu ermöglichen. Falls der Ausgleichsvorgang nicht in Erwägung gezogen wird oder erforderlich ist, ist es natürlich auch möglich, einen Teil oder die gesamte Nasenblende 52 aus starren Materialien herzustellen.
Zusätzlich zu den oben erwähnten bevorzugten Ausführungsformen, die die Struktur und den Betriebsmodus der Technologie der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben haben, sollen alle anderen Ausführungsformen, die auf der Grundlage des Konzepts der vorliegenden Erfindung transformiert wurden, zu den Äquivalenten der vorliegenden Erfindung gehören und den Umfang der wörtlichen Bedeutungen, wie im letzten Absatz dargelegt, nicht einschränken.

Claims

Atmungsaktive Maske, die einen Körper und einen Atemschlauch umfasst, wobei der Körper ein Inneres aufweist, das in der Lage ist, in Fluidverbindung mit dem Atemschlauch zu stehen; wobei der Körper Folgendes beinhaltet: einen Hauptrahmen, der einen Linsenrahmen und einen Mundrahmen aufweist, der sich von dem Linsenrahmen nach unten erstreckt und zusammen mit dem Linsenrahmen einen Nasenrahmen definiert; wobei der Mundrahmen mit einer Außenseite in Fluidverbindung steht; ein Linsenmodul, das einen transparenten Linsenabschnitt aufweist, der einer Gestalt des Linsenrahmens entspricht; eine Wasserabdichtblende, die aus einer Augenblende, einer Nasenblende und einer Mundblende gebildet ist; wobei die Augenblende einen Blendenrahmen aufweist, der an einer Vorderseite davon gebildet ist und einer Gestalt des transparenten Linsenabschnitts entspricht; eine obere Befestigungsvorrichtung und eine untere Befestigungsvorrichtung, die sich jeweils von dem Körper nach hinten erstrecken; wobei der transparente Linsenabschnitt und der Blendenrahmen gemeinsam wasserdicht und in den Linsenrahmen eingebettet sind, und die Nasenblende von dem Nasenrahmen nach außen vorragt; und wobei die Mundblende durch den Mundrahmen mit der Außenseite in Fluidverbindung steht; wodurch beim Tragen der atmungsaktiven Maske die Augen, die Nase und der Mund eines Benutzers jeweils in der Augenblende, der Nasenblende und der Mundblende aufgenommen sind, und eine Hinterkante der Wasserabdichtblende kontinuierlich und eng an das Gesicht eines Benutzers entlang eines Außenumfangs der Augen, der Nase und des Mundes des Benutzers angepasst ist, und dadurch der Körper so angepasst ist, dass er wasserbeständig auf dem Gesicht des Benutzers befestigt ist.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 1, wobei die obere Befestigungsvorrichtung einen Kopfriemen und zwei Befestigungselemente zum Verbinden mit dem Kopfriemen aufweist, wobei die zwei Befestigungselemente jeweils auf zwei entgegengesetzten Seiten des Linsenrahmens gebildet sind; wobei der Kopfriemen elastisch oder einstellbar ist und zwischen den zwei Seiten des Rahmens verbunden ist; und wobei sich die untere Befestigungsvorrichtung von der Mundblende erstreckt und an dem Kinn oder dem Kieferknochen des Benutzers befestigt ist, um Wasserabdichtung da, wo die Mundblende mit dem Mund des Benutzers übereinstimmt, zu verstärken.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 1 oder 2, wobei die untere Befestigungsvorrichtung ein Kinnriemen ist, der zwischen zwei Seiten der Mundblende verbunden ist, und, wenn der Benutzer die Maske trägt, der Kinnriemen dazu angepasst ist, elastisch auf oder gegen einen hinteren Bereich des Kinns des Benutzers festgezogen zu werden.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 3, wobei der Kinnriemen zwei entgegengesetzte Enden aufweist, die einstückig mit der Mundblende gebildet sind.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 3, wobei der Kinnriemen zwei entgegengesetzte Enden aufweist, die abnehmbar mit der Mundblende verbunden sind.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 5, wobei der Kinnriemen zwei entgegengesetzte Enden aufweist, die einstellbar mit der Mundblende verbunden sind.
Atmungsaktive Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die untere Befestigungsvorrichtung ein Kinnpolster ist, das sich von einer unteren Seite der Mundblende nach hinten erstreckt und einstückig mit der Mundblende gebildet ist.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 7, wobei die Mundblende zwei Seiten aufweist, die jeweils mit einer Rippe gebildet sind, die sich kontinuierlich von der Augenblende nach unten erstreckt und um den Grund der Mundblende verläuft, wodurch die Stützbarkeit des Kinnpolsters derart erhöht wird, dass, wenn der Benutzer die Maske trägt, das Kinnpolster elastisch gegen das Kinn oder den Kieferknochen des Benutzers anliegt.
Atmungsaktive Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die untere Befestigungsvorrichtung ein Kinnpolster ist, das sich von einer unteren Seite der Mundblende nach hinten erstreckt und einstückig mit der Mundblende gebildet ist.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 9, wobei das Kinnpolster einen Polsterbereich und einen Einschlussbereich, der den Polsterbereich umgibt, beinhaltet, und wobei der Einschlussbereich und die Mundblende aus demselben Material hergestellt sind und der Polsterbereich ein unterschiedliches Material oder eine unterschiedliche Dicke als der Umgebungsbereich aufweist.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 10, wobei das Material des Polsterbereichs aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus TPR, TPU, Silikon, PVC, Gummi oder einer Kombination davon besteht.
Atmungsaktive Maske nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Polsterbereich aus Materialien ausgewählt ist, die eine Shore-Härte im Bereich von 10 bis 80 aufweisen.
Atmungsaktive Maske nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Polsterbereich eine Dicke aufweist, die um eine Dickendifferenz im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm kleiner ist als eine Dicke des Umgebungsbereichs, so dass, wenn der Benutzer die Maske trägt, die Polsterfläche des Kinnpolsters gegen das Kinn oder den Kieferknochen des Benutzers anliegt, wodurch die Wasserdichtigkeit um den Mund des Benutzers erhöht wird.
Tauchermaske, umfassend: einen Linsenrahmen; einen transparenten Linsenabschnitt, der einer Gestalt des Rahmens entspricht; eine Wasserabdichtblende, die mit einer Augenblende und einer Nasenblende gebildet ist, wobei eine Vorderseite der Augenblende einen Blendenrahmen aufweist, der einer Gestalt des transparenten Linsenabschnitts entspricht; wobei der transparente Linsenabschnitt und der Blendenrahmen gemeinsam wasserdicht und in den Linsenrahmen eingebettet sind, die Nasenblende von einem Mittelabschnitt außerhalb des Linsenrahmens nach vom vorragt, und die Wasserabdichtblende einen hinteren Umfang aufweist, der einen durchgehenden Doppeldichtungsring bildet; wobei beim Tragen der Tauchermaske die Augen und die Nase eines Benutzers in der Augenblende bzw. der Nasenblende aufgenommen sind, und der Doppeldichtungsring dazu angepasst ist, am Gesicht eines Benutzers entlang eines Außenumfangs der Augen und der Nase des Benutzers anzuliegen.
Tauchermaske nach Anspruch 14, wobei der Doppeldichtungsring mit einem ersten Passabschnitt und einem zweiten Passabschnitt gebildet ist, die einen Y-förmigen Querschnitt bilden; wenn der hintere Umfang der Wasserabdichtblende in engem Kontakt mit dem Gesicht des Benutzers steht, der zweite Passabschnitt an einem äußeren Umfang des ersten Passabschnitts liegt.