CN109069886A - 呼吸面罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种呼吸面罩，用于过滤由呼吸面罩的佩戴者呼出的空气。所述呼吸面罩包括用于覆盖佩戴者鼻子和嘴巴的面罩主体(1)和至少一个设置在所述面罩主体(1)的呼吸阀装置(3)；所述呼吸阀装置(3)包括阀座本体(8)和阀膜(11)；该阀膜可在释放位置和关闭位置之间移动，在所述释放位置释放呼吸开口，在所述关闭位置关闭所述呼吸开口并且包括加强结构(16)；所述加强结构(16)具有相对于阀膜的中心平面(12)倾斜延伸的至少一个倾斜加强体(20)。

Description

呼吸面罩

相关申请的交叉引用

本专利申请要求德国专利申请DE102016206775.3的优先权，其内容通过引用明确地并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于过滤呼吸面罩的佩戴者呼出的空气的呼吸面罩。此外，本发明涉及一种用于呼吸面罩的阀膜。

背景技术

呼吸面罩通过先前的公共使用而被广泛知晓，并且特别用于职业安全领域，当然也可用于其它领域。呼吸面罩已经在实践中证明是有用的。现有技术的呼吸面罩的缺点在于呼吸面罩的佩戴者经常发现呼吸，特别是呼气，感觉不舒服或甚至困难。

DE1213249A公开了带有阀门的呼吸面罩。每个阀门包括盘形的柔性阀门闭合体。

US2012/0167890A1公开了具有呼气阀的呼吸面罩。每个呼气阀都有带有特殊适应区域的膜。

US2015/0136141A1公开了一种具有呼气阀的呼吸设备，该呼气阀具有带有加强装置的柔性膜。

本发明的目的为提供一种呼吸面罩以供使用，其允许呼吸面罩的佩戴者以容易且自然的方式呼吸，特别是呼气。此外，所述呼吸面罩旨在提供非常高的安全性。本发明还旨在提供用于呼吸面罩的相应阀膜。

根据本发明，该目的通过独立权利要求1和12中所述的特征实现。本发明的核心方面为该呼吸面罩包括至少一个呼吸阀装置，特别地，佩戴者在佩戴呼吸面罩的同时可通过该呼吸阀装置吸气和/或呼气。借助于所述阀膜的加强结构，通过所述至少一个呼吸阀装置可以实现特别容易的呼吸，同时还可以通过所述阀膜实现至少一个呼吸开口或至少一个的呼吸通道的极其安全和流体密封的闭合。

所述阀膜呈三角形。这里所述的“三角形”也理解为基本上三角形的形状，例如具有至少一个圆角和/或至少一个弯曲侧或边缘。

存在多个倾斜增强体。例如，存在五到三十个倾斜加强体。

至少两个所述倾斜加强体以V形共同延伸，以形成至少一个V形加强装置。

所述“V形”或“V形加强装置”也应理解为基本上呈V形的装置，例如，所述V形的至少一个臂为弯曲的和/或由相对于彼此倾斜延伸的个体部分来组成。

此外，该表述还应理解为具有所述V形的弯曲尖端的装置。

存在多个，特别是三个和十五个之间的V形加强装置，其中至少两个、优选一些、优选大多数、优选所有的V形加强装置通过位于所述阀膜的中心平面内加强结构的加强连接体彼此连接。有利地，只存在一个加强连接体。所述加强连接体可呈现任何所需形状。

连接腹板有利地沿着所述阀膜的中心平面或对称平面延伸，并有利地形成一个茎干(stem)，在该茎干上至少有一些、优选几个、优选所有的倾斜加强体在侧边倾斜地附接。

所述加强结构的最小刚度优选地通过对所述阀膜的最小刚度的要求来确定。该最小刚度优选地被选择，以使处于其关闭位置的所述阀膜，例如甚至当所述阀膜向下倾斜时，以流体密封的方式支承在所述阀座本体上并且以流体密封的方式完全关闭所述至少一个呼吸开口。优选地，所述阀膜不下垂。

有利地，所述阀膜的肖氏A硬度在45和75之间。

有利地，所述阀膜向前凸出或预张紧。这样尤其确保所述阀膜具有一定的刚度，并且例如在主要的重力作用下，与其取向无关地不下垂。

所述加强结构有利地为阀膜的一体化部件。有利地，所述加强结构整体上为连续的。

所述阀膜有利地相对于阀膜的中心平面对称，所述中心平面优选地将阀膜分成两个相同的半部和/或垂直于所述阀膜的主平面延伸，所述阀膜平放在该主平面中。因此，所述阀膜的中心平面有利地形成对称平面。

所述加强结构中的阀膜有利地具有垂直于阀膜主平面的在0.3mm和0.5mm之间的厚度。另外，所述阀膜的厚度优选为加强结构中厚度的大约一半或在0.1mm至0.3mm之间。所述增强结构优选地具有均匀的厚度。距离所述增强结构一段距离的阀膜的厚度也优选地为均匀的。

有利地，所述阀膜至少部分地具有垂直于阀膜主平面的变化厚度。特别地，所述阀膜的厚度从阀膜的一端到阀膜的相对端减小。所述中央连接腹板处的厚度有利地从边缘侧连接面板沿所述阀膜的尖端方向减小，并且有利地从0.4mm到0.6mm到0.25mm到0.45mm。

所述至少一个倾斜加强体优选地具有腹板状(web-like)构造，并优选地在所述阀膜的主平面中具有基本上至少大致均匀的幅度或宽度。例如，所述至少一个倾斜增强体与所述阀膜的中心平面围成10°和50°之间，优选地，在20°和40°之间的角度，。

有利地，所述阀膜由塑料材料注塑成型。该阀膜可以低成本且精确地生产。或者，该阀膜通过热压花或冲压制成，并同样可实现低成本且精确的制造。所述阀膜例如由硅树脂、TPU(热塑性聚氨酯)或TPR(热塑性橡胶)形成。

有利地，所述至少一个呼吸阀装置配置为一次性阀装置。

所述呼吸阀装置优选地配置为呼气阀装置，以使所述呼吸面罩的佩戴者尤其通过至少一个呼吸阀装置呼气。

所述阀膜优选地通过呼吸面罩的佩戴者的呼气自动地或独立地移动。特别地，所述阀膜产生特定的运动。在穿戴者呼气之后，所述阀膜优选地自动地或独立地返回到其先前的位置。

在其关闭位置，所述阀膜优选至少部分地、更优选地完全关闭至少一个呼吸开口。然后所述阀膜有利地以这样的方式支承在所述阀座本体上，使得至少一个呼吸开口被所述阀膜完全关闭。其优选地完全在所述阀膜的主平面中延伸，或者例如至少部分地弯曲。

有利地，在其释放位置中，所述阀膜至少部分地、优选完全地释放至少一个呼吸开口，使得佩戴者的呼吸可以流过所述至少一个呼吸开口。然后所述阀膜有利地至少部分地抬离所述阀座本体。

所述面罩主体有利地由非织造材料形成。有利地，所述呼吸面罩的佩戴者通过面罩主体本身吸气。所述面罩主体有利地由透气过滤材料形成。

或者，所述呼吸阀装置配置为吸气阀装置。所述吸气阀装置允许佩戴者特别容易地吸气。所述面罩主体优选地由不透气材料形成。

所述面罩主体有利地具有壳状结构，例如具有用于放在穿着者身上或穿着者脸上的密封唇。

有利地，所述阀座本体在周边处闭合，并有利地限定所述至少一个呼吸开口。所述阀座本体的形状优选地适合于所述阀膜。特别地，所述阀座本体具有内部或中央支撑结构，其在与边缘相距一段距离处在关闭位置至少部分地支撑所述阀膜，因此，例如防止所述阀膜在其关闭的位置下垂。

有利地，整个所述呼吸面罩相对于对称平面对称地配置。

所述呼吸面罩优选地配置为半面罩。其它配置，例如全脸呼吸面罩，也是可用的。所述呼吸面罩优选地过滤颗粒，或可在气体或蒸汽中使用。

所述呼吸面罩有利地包括至少一个保持装置，例如头带，用于将所述呼吸面罩保持在佩戴者的头部上。

在从属权利要求中描述了本发明的其它有利实施例。

有利地，根据从属权利要求2，所述加强结构在垂直于阀膜主平面的至少一个方向上相对于所述阀膜部突出。所述加强结构优选地和所述阀膜部连接成一体。所述阀膜部优选具有均匀的厚度，例如在0.1mm和0.3mm之间。

根据从属权利要求3，在所述阀膜的主平面中的至少一些、优选至少大部分、优选所有阀膜部至少部分地比至少一个相应的倾斜加强体更宽。

根据从属权利要求4，所述阀膜有利地在与增强结构相距一段距离处和/或与增强结构相邻的位置处具有至少一个预定弯曲点或预定弯曲线，所述阀膜在其释放位置和关闭位置之间的移动期间关于所述弯曲点或弯曲线弯曲。在所述至少一个预定的弯曲点处，所述阀膜有利地具有降低的抗弯性。所述至少一个预定弯曲点也有利地与所述加强结构相交，并且其优选为直线形的、弯曲的或基本上V形的。

关于从属权利要求4的结论类似地适用于从属权利要求5的主题。

根据从属权利要求6的所述框架体有利地在边缘处延伸到所述阀膜。

根据从属权利要求7，所述加强连接体由在边缘处延伸的中央连接面板形成。有利地，至少一些、优选几个、优选所有的所述倾斜加强体与该连接面板连接，特别地以一角度连接。

一些所述倾斜加强体可连接到所述连接腹板，其它倾斜加强体可连接到所述连接面板。

有利地，所述阀膜在所述连接面板的区域中固定到位，尤其是夹紧。有利地，所述阀膜的至少一个夹紧或固定装置设置在所述中央连接面板中，其有利地配置为开口或腹板，并优选地设置在所述阀膜的底边或底部边附近。

至少一些、优选大多数、优选所有倾斜加强体有利地从所述阀膜的底部或从所述连接面板倾斜地向外或倾斜地向前延伸。有利地，至少一些、优选大多数、优选所有的倾斜加强体与所述阀膜的底边或底部边成一角度延伸。

有利地，至少一些、优选大多数、优选所有的倾斜加强体以辐射图案或径向远离所述阀膜的底边或中央连接面板延伸。

根据从属权利要求8，至少两个、优选大多数、优选所有V形加强装置通过至少一个辅助加强腹板彼此连接，所述辅助加强腹板在距离所述阀膜中心平面或对称平面一段距离处延伸。有利地，所述至少一个辅助加强腹板相对于阀膜的中心平面或对称平面至少部分地弯曲和/或倾斜地延伸。

有利地，所述中央连接腹板和至少一个辅助加强腹板至少部分地彼此反平行(anti-parallel)地延伸。

独立权利要求12的主题的优选延伸也涉及根据从属权利要求2至11的实施例。

附图说明

下面参考附图描述本发明的优选实施例的示例，其中：

图1示出了根据本发明的呼吸面罩的平面图。

图2示出了图1所示呼吸面罩的呼吸阀装置的纵向剖视图，其阀膜位于关闭位置。

图3示出了对应于图2的视图，所述阀膜位于释放位置。

图4示出了在图1至3中示出的所述阀膜的隔离平面图。

图5示出了沿着剖面线V-V穿过图4中所示的阀膜的放大纵向剖面图。

图6示出了沿着剖面线VI-VI穿过图4所示的阀膜的放大纵向剖面图。

图7至9示出了另外的阀膜的平面图，其例如也可以替代地使用在图1至3中所示的呼吸阀装置中。

具体实施方式

在图1中整体示出并设计为半面罩的呼吸面罩关于对称平面2对称。

所述呼吸面罩包括面罩主体1。当按照穿着者(未示出)的意图穿戴时，所述面罩主体1覆盖穿着者的鼻子区域和嘴部区域。头带(未示出)围绕佩戴者头部的后部引导。

在中心区域中，所述呼吸面罩具有呼气阀装置3，其横截面基本为三角形。所述呼气阀装置3设置在所述面罩主体1中的呼气开口(未示出)并固定在面罩主体1上。所述呼气阀装置3的尖端4指向面罩主体1的下巴区域5，并且所述呼气阀装置3的底边6指向面罩主体1的鼻部区域7。也可使用另一种取向。

进一步参照图2和3，所述呼气阀装置3具有阀座本体8，所述阀座本体8限定或具有阀座开口9并固定在面罩主体1上。在呼气阀装置3的组装状态下，所述阀座开口9与面罩主体1中的呼吸开口重合。所述阀座本体8另外具有带有多个支撑腹板的中央支撑结构27。

此外，所述呼气阀装置3具有壳体10，所述壳体10在呼气阀装置3的组装状态下相对于所述面罩主体1设置在外部并且固定在所述阀座本体8和/或面罩主体1上。所述壳体10具有顶部28，所述顶部28设置在距阀座本体8一段距离处并且覆盖阀座开口9。

此外，所述呼气阀装置3具有柔性阀膜11，所述柔性阀膜11由塑料材料注入，其本身是不透过流体的。所述阀膜11部分地夹紧在阀座本体8和壳体10之间的边缘处。所述阀膜11的另一区域可在关闭位置(图2)和释放位置(图3)之间移动。如图2所示，处于关闭位置的所述阀膜11以流体密封的方式支承在所述阀座本体8上并且以流体密封的方式完全关闭所述阀座开口9。特别地，因此完全遏止了通过所述呼气阀装置3吸入环境空气。

当所述呼吸面罩的佩戴者呼气时，在距离其夹紧位置一段距离处，所述阀膜11部分地抬离阀座本体8，使得所述阀座开口9被释放，并且佩戴者的呼吸可以流过阀座开口9并通过形成在所述壳体10中的呼吸出口开口(未示出)逸出。然后所述阀膜11部分地位于顶盖28的内侧。所述顶盖28防止阀膜11进一步移动。当呼吸面罩不再呼气时，所述阀膜11自动返回其关闭位置。

所述阀膜11的外形适合于阀座本体8或其阀座，且为圆角、弯曲边的三角形。

所述阀膜11本身关于阀膜的中心平面或对称平面12对称。在平面图中，所述阀膜的中心平面12将阀膜11分成两个相同的半部，并且相对于阀膜的主平面基本垂直地延伸，其中所述阀膜11在主平面中处于平坦位置。所述阀膜11具有弯曲的底边14和两个弯曲的侧边15，所述侧边15邻接底边14并且从底边14共同延伸。

所述阀膜11具有加强结构16，所述加强结构16具有中央连接面板17、连接腹板19以及倾斜加强体20，其中所述中央连接面板17邻近底边14设置，其中所述连接腹板19从连接面板17沿直线延伸到与所述底边14相对的尖端18，所述倾斜加强体20从连接面板17和连接腹板19相对于所述阀膜的中心平面12横向和倾斜地向外延伸。从所述阀膜的中心平面12开始，所述倾斜加强体20倾斜地向前或倾斜地远离底边14延伸。在所述连接面板17中设置两个夹紧开口23。在阀膜11的组装状态下，所述阀座本体8和/或壳体10的固定腹板24接合在所述夹紧开口23中或穿过所述夹紧开口23，由此进一步固定所述阀膜11到位。此外，所述加强结构16包括边缘侧框架体21，其围绕周边闭合。

在阀膜的主平面中，所述连接腹板19具有比相应的均匀宽度的所述倾斜增强体20大得多的宽度。

彼此相对放置的所述倾斜加强体20共同形成V形加强装置25。总共设置三到八个V形加强装置25，在这个案例中设置五个加强装置。在相对于所述连接腹板19的共同侧上延伸的倾斜加强体29彼此平行地延伸。仅有一个所述V形加强装置25连接到连接面板17。所述各个V形加强装置25相对于彼此偏移地设置。

从所述连接面板17开始，由于阀膜11的三角形构造，所述倾斜加强体20的长度减小。

所述加强结构16有利地具有垂直于阀膜主平面的均匀厚度。

所述阀膜11在加强结构16之间具有薄的阀膜部或面板22。垂直于所述阀膜的主平面的阀膜部22基本上比所述加强结构16薄。在阀膜的主平面中，所述阀膜部22具有比倾斜加强体20大得多的宽度。例如，所述阀膜部22在其一半高度处与所述加强结构16邻接。或者，所述阀膜部22在所述增强结构16的底部区域或头部区域中连接到增强结构16。

所述阀膜11整体上构造成如具有加强结构16的叶片。所述连接腹板19形成中心肋，同时所述倾斜加强体20形成侧肋。因此，所述阀膜11总体上遵循仿生原理。

所述连接腹板19和所述倾斜加强体20使阀膜11稳定。所述相对较薄的阀膜部22用作预定的弯曲点或预定的扭结点并可降低抗扭结性。

所述加强结构16的最小厚度由对阀膜11的最小刚度的要求确定。这样选择是为了使得，即使所述阀膜11向下倾斜，所述阀膜11仍然以流体密封的方式支撑在阀座本体8上或以流体密封的方式关闭所述阀座开口9并且不会下垂。

如上所述，在其释放位置，所述阀膜11在距离其夹紧位置一段距离处抬离阀座本体8，使得所述阀座开口9被释放并且穿戴者的呼吸可以流过所述阀座开口9。所述阀膜11有利地具有弯曲线，该弯曲线在所述阀膜11的侧边15之间延伸。所述弯曲线优选地在距离阀膜11的夹紧位置或底边14一段距离处并且距离阀膜11的尖端18一段距离处延伸，其中所述弯曲线优选地延伸或设置成更靠近夹紧部位而不是更靠近尖端18。所述弯曲线优选地与阀膜的中心平面或对称平面12相交。总的来说，所述弯曲线在侧边15之间延伸并且优选地基本上呈V形或弯曲，其中弯曲线底部(base)优选地位于所述阀膜的中心平面或对称平面12上，并且所述弯曲线从所述中心平面或对称平面12倾斜地向前延伸和/或远离底边14。

下面参照图7描述所述阀膜的第二实施例。相同的部分或部件使用与上述实施例相同的附图标记表示，并参考上述实施例。结构不同但功能相同的零件或部件使用相同的附图标记，但后缀为“a”。

与已经描述的所述阀膜11相比，图7中所示的阀膜11a中的加强结构16a具有不同的构造。所述加强结构16a具有两个附加的辅助加强腹板26，其在尖端18的方向上从底边14延伸。然而，所述辅助加强腹板26在距所述尖端18一段距离处终止。所述辅助加强腹板26从底边14平缓地共同延伸，但是在彼此相距一段距离处在两个倾斜加强体20a处终止。所述辅助加强腹板26将阀膜部22a分成辅助部分，所述辅助部分可以具有相同或不同的尺寸。设置五到十五个V形加强装置25a，其中的两个连接到连接面板17a。

下面参照图8描述所述阀膜的第三实施例。相同的部分或部件使用与第一实施例中相同的附图标记表示，并参考第一实施例。功能相同但结构不同的零件或部件给出相同的附图标记，但后缀为“b”。

根据图8的阀膜11b中的加强结构16b具有不同的构造。缺少了原本存在的所述连接腹板19。因此，大多数的各个V形加强装置25b仅通过框架体21或阀膜部22b彼此连接，并在彼此相距一段距离处延伸。各个所述V形加强装置25b之间的阀膜部22b为连续的。总共设置五到十五个V形加强装置25b，其中两个连接到连接面板17b。

下面参照图9描述所述阀膜的第四实施例。相同的部分或部件用与第一实施例中相同的附图标记表示，并参考第一实施例。功能相同但结构不同的零件或部件给出相同的附图标记，但后缀为“c”。

该阀膜11c中的加强结构16c也具有不同的构造。所述连接腹板19不存在。连接面板17c具有基本上半圆形的形状。倾斜加强体20c以辐射图案从所述连接面板延伸出来，并倾斜地延伸到底边14。相邻的倾斜加强体20c也彼此远离地延伸。所述倾斜加强体20c相对于阀膜的中心平面12成对设置并形成相应的V形加强装置25c。存在五到十五个V形加强装置25c。

根据图7至9的阀膜11a，11b，11c的弯曲行为优选地基本上与根据第一实施例的所述阀膜11的弯曲行为相同。

Claims (12)

1.一种呼吸面罩，用于过滤由呼吸面罩的佩戴者呼出的空气，所述呼吸面罩包括：

a)用于覆盖佩戴者鼻子和嘴巴的面罩主体(1)，和

b)至少一个设置在所述面罩主体(1)的呼吸阀装置(3)，其包括：

i)阀座本体(8)和

ii)阀膜(11；11a；11b；11c)，其可在释放位置和关闭位置之间移动，其中该阀膜(11):

-为三角形的，

-在所述释放位置释放至少一个呼吸开口(9)，

-在所述关闭位置关闭所述至少一个呼吸开口(9)，并且

-包括加强结构(16；16a；16b；16c)，其具有相对于所述阀膜的中心平面(12)倾斜延伸的多个倾斜加强体(20；20a；20b；20c)，

--其中至少两个所述倾斜加强体(20；20a；20b；20c)以V形各自共同延伸，以形成至少一个V形加强装置(25；25a；25b；25c)，

--其中设置多个V形加强装置(25；25a；25b；25c)，所述V形加强装置中的至少两个通过位于所述阀膜中心平面(12)中的所述加强结构(16；16a；16b；16c)的至少一个加强连接体(19)彼此连接，

--其中所述加强连接体由中央连接腹板(19)形成。

2.根据权利要求1所述的呼吸面罩，其特征在于，所述阀膜(11；11a；11b；11c)具有与所述加强结构(16；16a；16b；16c)邻接的阀膜部(22；22a；22b；22c)，其中垂直于所述阀膜主平面的阀膜部(22；22a；22b；22c)各自优选地比所述加强结构(16；16a；16b；16c)更薄。

3.根据权利要求2所述的呼吸面罩，其特征在于，在所述阀膜的主平面中的至少一些所述阀膜部(22；22a；22b；22c)至少部分地比至少一个对应的倾斜加强体(20；20a；20b；20c)宽。

4.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述阀膜(11；11a；11b；11c)具有至少一个预定的弯曲点，所述弯曲点与所述加强结构(16；16a；16b；16c)相距一段距离和/或与所述加强结构相邻。

5.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述加强结构(16；16a；16b；16c)限定所述阀膜(11；11a；11b；11c)的至少一个预定弯曲点。

6.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述加强结构(16；16a；16b；16c)包括完全围绕所述阀膜(11；11a；11b；11c)的框架体(21)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述加强连接体由在边缘处延伸的中央连接面板(17)形成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述V形加强装置(25a)中的至少两个通过至少一个辅助加强腹板(26)连接，所述辅助加强腹板(26)从所述阀膜的中心平面(12)延伸一段距离。

9.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述倾斜加强体(20；20a；20b；20c)具有相对于彼此倾斜延伸的部分。

10.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述倾斜加强体(20；20a；20b)具有彼此平行延伸的加强部分。

11.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸面罩，其特征在于，所述阀膜(11；11a；11b；11c)部分地夹紧在所述阀座本体(8)和壳体(10)之间的边缘处。

12.一种用于呼吸面罩的阀膜，特别地根据上述权利要求之一所述，包括具有多个倾斜加强体(20；20a；20b；20c)的加强结构(16；16a；16b；16c)，所述多个倾斜加强体相对于所述阀膜的中心平面(12)倾斜地延伸，

-其中至少两个所述倾斜加强体(20；20a；20b；20c)以V形各自共同延伸，以形成至少一个V形加强装置(25；25a；25b；25c)，

-其中设置多个V形加强装置(25；25a；25b；25c)，所述V形加强装置中的至少两个通过位于所述阀膜中心平面(12)中的所述加强结构(16；16a；16b；16c)的至少一个加强连接体(19)彼此连接，

-其中所述加强连接体由中央连接腹板(19)形成，

-其中所述阀膜为三角形的。