TWI845072B - 可呼吸面罩 - Google Patents

Abstract

一種可呼吸面罩，包含一本體及一呼吸管，該呼吸管與該本體之一內部呈可流體連通。該本體包含：一主框、一鏡片模組及一防水密封裙。該鏡片模組具有一鏡片部及一支撐裝置，該支撐裝置與該鏡片部一體成形於該鏡片部之一最外緣向內一段距離，而與該防水密封裙之一部分相互連接，以提升該部分附近區域之剛性。

Description

可呼吸面罩

本發明係一全臉式面罩，特別是一浮潛用之可呼吸面罩。

為了使口與鼻能夠自由呼吸，而且使用者能盡量吸入乾淨空氣，而吐出的骯髒空氣，盡量不要與乾淨空氣混合後，再進入下一次吸氣的循環中，目前的全臉式浮潛面罩(即所謂的Full Face Snorkel Mask,FFSM)，很多都將面罩本體內區分為遮住眼的上室以及遮住口與鼻的下室，使得吸入的乾淨空氣可以經由上室單向進入下室，而吐出的骯髒空氣則一部份經由下室的排水閥排出，另一部分則經由獨立的排氣通道排出。而上述的排氣通道，都是獨立安裝於上室的周緣，並與呼吸管連通，使排出的空氣可以直接經由呼吸管至外界、不會停留於上室中，於下一次吸氣時又再進入下室被吸入。這樣的進、排氣分離架構固然可行，但在產品成本及可靠度上，均顯然不足。

首先，在進氣方面，從上室進入下室，需要設置進氣單向閥，而進氣單向閥多以蘑菇形式(即硬質的圓形輪鼓閥座、配合軟質的圓形閥片)，裝設於用來區隔上室與下室的軟性間隔件上，當使用者戴上面罩後，間隔件會因不同臉型的使用者，或者戴太緊、受到拉扯而擠壓變形，導致進氣單向閥不在正確位置而漏氣、或者無法確實作動。如果戴太鬆，雖然不會有此問題，但卻容易漏水。而且，如此結構，組裝零件多、程序也複雜。

另外，在排氣方面，排氣通道用軟性材質，與防水密封裙一起 成形固然方便很多，但是軟性通道也經常會受到不同使用者於穿戴時之拉扯(特別是戴太緊時)，在使用上、或長久時間後老化變形，阻礙排氣通路，因此，大多數排氣通道，主要都會由硬質的主框、鏡片部或者二者共同搭建而成，這樣的結構，最後還需要嵌合防水密封裙，成本提高且防水性較難有效控制。另外，硬質排氣通道在受到碰撞很容易導致破裂，產品可靠度不足。有關使用軟性排氣通道的缺點，可參美國第10,793,239B2號專利案內容；而有關以主框做為硬質排氣通道的缺點，則可參考美國第10,556,654B2號專利案內容。

有鑑於此，同時或部分解決上述問題，使進、排氣作動順暢，製造與組裝成本都能有效控制，就成為業界的一致目標。

本發明的主要目的，在於提供一種可呼吸面罩，在硬質鏡片部上的適當區域，一體設置支撐裝置，當組裝時，支撐裝置恰可強化軟性機能性構件，例如單向進氣閥、排氣通道或二者的剛性，使其作動精確、可靠，如此，該等機能性構件仍然可以使用成本較低、結構較不複雜的軟性防水材料(例如矽膠)製成，甚至於製作矽膠防水密封裙時就一起模製完成，大幅減低製造及組裝成本。更具體而言，因為硬質的鏡片部與軟質的防水密封裙需要組裝在一起，因此本發明設想在鏡片部上一體加設一些強化構件，這些強化構件可以是額外需要的元件(例如支撐軟性排氣通道的擋牆、或使單向閥結構穩定的硬質肋條)，也可以是本來就需要的元件(例如單向閥的硬質閥座)，如此，鏡片部在與防水密封裙組裝時，就可以不須再增加額外零件，成本降低許多，組裝也方便，強度也更好。

根據上述目的，本發明具體提供一種可呼吸面罩，其包含一本體及一呼吸管，該呼吸管與該本體之一內部呈可流體連通；該本體包含：一主框；一鏡片模組，嵌合於該主框內；及一防水密封裙，至少部分與該主框及該鏡片模組嵌合，該防水密封裙適可貼合於一使用者之臉部；其特徵在於：該鏡片模組具有一鏡片部及一支撐裝置，該支撐裝置與該鏡片部一體成形於該鏡片部之一最外緣向內一段距離，而與該防水密封裙之一部分相互連接，以提升該部分附近區域之剛性。而該支撐裝置，可以是單向進氣閥的硬質閥座、單向進氣閥附近區域的加強肋、支撐排氣通道的擋牆。

本發明的次要目的，就是提供一種具有上述支撐裝置的鏡片模組，用於可呼吸面罩上，而該鏡片部，可以是只遮住使用者眼睛的樣式，也可以是遮住使用者眼睛、鼻子及嘴巴的樣式。

1:全臉式浮潛面罩

2:鏡片部

3:潛水面罩

10:可呼吸面罩

20:本體

21:主框

22:鏡片模組

221:連接頭

222:進氣管

223:排氣管

224:鏡片部

225:閥座

23:防水密封裙

231:眼部區域

232:排氣通道

233:內邊壁

234:排氣通道入口

235:間隔件

236:進氣口

237:擺動式膜片

238:擋牆

239:陰性搭扣

240:陽性搭扣

25:上室

26:下室

27:排水閥

30:呼吸管

31:口框

322:進氣管

323:排氣管

40:頭帶

41:下巴帶

42:鏡片模組

424:鏡片部

425:閥座

43:防水密封裙

432:排氣通道

435:間隔件

436:進氣口

437:擺動式膜片

438:擋牆

45:上室

46:下室

50:單向進氣閥

51:第一肋條

52:第二肋條

53:防水密封裙

55:上室

56:下室

532:排氣通道

533:內邊壁

534:排氣通道入口

535:間隔件

536:進氣口

537:擺動式膜片

625:閥座

63:防水密封裙

632:排氣通道

633:內邊壁

634:排氣通道入口

636:進氣口

637:膜片

638:擋牆

639:陰性搭扣

640:陽性搭扣

65:上室

66:下室

圖1A係傳統全臉式浮潛面罩之外觀圖。

圖1B係使用者穿戴傳統浮潛裝備之示意圖。

圖2A係本發明一實施例的立體外觀圖。

圖2B係圖2A的立體分解圖。

圖2C係圖2A的後視圖，省略頭帶。

圖2D係沿圖2C之線2D-2D的剖面圖。

圖2E係圖2A之鏡片模組及防水密封裙的立體分解圖。

圖3A係本發明另一實施例的鏡片模組立體圖。

圖3B係對應圖3A實施例的立體圖，省略頭帶及呼吸管。

圖3C係沿圖3B之線3C-3C的剖面圖。

圖4A係本發明又一實施例的鏡片模組立體圖。

圖4B係對應圖4A實施例的立體圖，省略頭帶及呼吸管。

圖4C係沿圖4B之線4C-4C的剖面圖。

圖5A係本發明再一實施例的鏡片模組立體圖。

圖5B係對應圖5A實施例的立體圖，省略頭帶及呼吸管。

圖5C係沿圖5B之線5C-5C的剖面圖。

本發明所主張的技術特徵，主要在於面罩之鏡片結構改變，利用鏡面增設支撐件(最好是一體成形)，來做為防水密封裙上既有零件的一部份、及/或輔助強度不足的防水密封裙，當鏡面與防水密封裙組裝後，支撐件就可以與防水密封裙進行相互連接(interconnected)，使防水密封裙有些需要更強支撐的部位，其剛性就可因此增加。此技術可以應用所有具備硬質鏡面與軟質防水密封裙的面罩上，包括既有的「全臉式浮潛面罩(即Full-face Snorkel Mask,FFSM)1」(如圖1A)，也就是鏡片部2遮蔽使用者眼、鼻、口之面罩；也可以用於另一種只遮眼鼻的「潛水面罩3」(如圖1B)；或者其他延伸之態樣。另外，也可以用在本案發明人所新創之「可呼吸面罩10」(如圖2A)，也就是鏡片部只遮蔽使用者眼睛，鼻子及嘴巴則靠框架及防水密封裙共同遮蔽的浮潛面罩。因為結構上可以互相援用，以下僅就「可呼吸面罩10」為架構，依序進行各種變化態樣之說明。

如圖2A及2B，一種可呼吸面罩10，包含一本體20及一呼吸管 30，該呼吸管30與該本體20之一內部呈可流體連通。該本體20包含：一主框21、一鏡片模組22及一防水密封裙23。鏡片模組22嵌合於該主框21內。防水密封裙23，至少部分與該主框21及該鏡片模組22嵌合。在本實施例中，只有防水密封裙23的前方眼部區域231與該主框21及該鏡片模組22嵌合。該防水密封裙23之後方，適可貼合於一使用者(圖未示出)之臉部。另外，當使用者戴上面罩10後，連接於主框21二相對側的頭帶40，適可套緊使用者的頭部，而設於防水密封裙23下方的下巴帶41，適可套緊使用者下顎，而與頭帶40之二側呈三點固定。

較佳者，該鏡片模組22上方，一體設置有一連接頭221，其上端與呼吸管30耦接，以便擔任呼吸管30與本體20內部之氣流傳遞橋樑。此實施例中，連接頭221分隔成互為獨立的中央進氣管222及二側的排氣管223，呼吸管30內部也分隔成互為獨立的中央進氣管322及二側的排氣管323，分別與中央進氣管222及排氣管223互通；惟此集中由呼吸管30同時擔任進、排氣只是一種實施例，並不限於此。例如呼吸管30只負責進氣，排氣則安排其他方式進行，亦屬本發明可以適合的架構。

再併參圖2C，防水密封裙23具有一間隔件235，將該本體20之內部分隔成一上室25及一下室26，當該使用者戴上該可呼吸面罩時，該間隔件235係坐落於該使用者的鼻子，而該使用者的眼睛容納於該上室25中，且該使用者的鼻子、或者鼻子與嘴巴則容納於該下室26中。圖2C所示之實施例中，使用者的鼻子與嘴巴同時容納於該下室26中，而該鏡片模組22則對應地位於該上室25中，排水閥27則對應於下室26，夾設於硬質的口框31及防水 密封裙23之間，讓使用者排水，亦兼有一部份排氣的功能。

繼續參酌圖2D，進氣方面，該上室25及下室26間呈一單向的流體連通，僅容許該上室25之新鮮氣體，經由一單向進氣閥50，進入該下室26中。下室26的骯髒吐氣，則沒有管道再回到上室25中。在排氣方面，防水密封裙23通常形成有一排氣通道232，沿該上室25之外周緣延伸，僅容許該下室26之髒空氣，透過該排氣通道232，而排向外界。進一步言之，當使用者吸氣時，新鮮空氣自呼吸管30的進氣管322，經過連接頭221的進氣管222進入上室25，刷清鏡片模組22可能之起霧後，即通過單向進氣閥50進入下室26，供使用者吸入，如圖2D的空心虛線所示。當使用者用口或鼻吐氣時，髒空氣則沿排氣通道232，通過連接頭221之排氣管223、及呼吸管30之排氣管323，向外界排出，如圖2D的實心虛線所示。因此，形成進氣與排氣分流的架構。

既然鏡片模組22不管如何，都需要與防水密封裙23組裝在一起，因此，本發明就設想將鏡片模組22加裝、或者一體成形一些強化構件，去支持軟質的防水密封裙23，不但化簡零件數量，使零件成本降低，也因此讓組裝成本節省許多。因此，形成了本發明的技術特徵。具體而言，鏡片模組22具有一鏡片部224及一支撐裝置，該支撐裝置與該鏡片部224一體成形於該鏡片部224之一最外緣向內一段距離，而與該防水密封裙23之一部分相互連接，以提升該部分附近區域之剛性。其中，該支撐裝置，可以包含、但不限於，設於防水密封裙23上之單向進氣閥的閥座、單向進氣閥二側的加強肋、及/或讓排氣通道倚靠固定的擋牆等，以下將依序說明。

如圖2C、2D及2E所示，該單向進氣閥50為一樞轉單向閥；該支撐裝置具有一閥座225，該排氣通道232，具有一排氣通道入口234及一內邊壁233，該內邊壁233於接近該排氣通道入口234處，設有一進氣口236及遮蔽該進氣口236之一擺動式膜片237，該閥座225及該膜片237，分設於該進氣口236之二側，俾共同形成該樞轉單向閥，供新鮮空氣由上室25進入下室26。最佳者，該擺動式膜片237的一側(最好是接近間隔部235的那一側，以確保吐氣時可以確實關閉單向進氣閥50)，係一體成形於該內邊壁233於接近該排氣通道入口234處，而閥座225係一體成形於鏡片部224上，圖2E揭示了清楚的結構關係。

再由圖2B、2D及2E所示，支撐裝置另包含一擋牆238，該排氣通道232則位於該主框21與該擋牆238之間。該擋牆238為至少部分連續型，且至少部分緊靠該排氣通道232之內邊壁233設置。更佳者，該擋牆238包含複數陰性搭扣239，該排氣通道232之內邊壁233的外側，設有複數陽性搭扣240，適可與該複數陰性搭扣239對應緊扣，俾該擋牆238不會自該排氣通道232分離。

參圖3A、3B及3C，同樣是樞轉單向閥。鏡片模組42具有一鏡片部424及一支撐裝置，該支撐裝置與該鏡片部424一體成形。於此實施例中，只是將提供上室45至下室46的進氣樞轉單向閥，改設在間隔件435上，其他與上一實施例相同的部分，不再贅述。於此實施例中，該支撐裝置具有一閥座425，該防水密封裙43於該間隔件435上，設有一進氣口436及遮蔽該進氣口436之一擺動式膜片437，該閥座425及該膜片437，分設於該進氣口436之 二側，俾共同形成該樞轉單向閥。支撐裝置同樣可以另外具有擋牆438，用以讓排氣通道432倚靠或者固定。此實施例中的膜片437，為一與間隔件435分離之構件，並非一體成形。

圖4A、4B及4C為再一種實施例，雖然同樣是配置樞轉單向閥，但支撐裝置不必然為單向閥之閥座，而是支撐該單向閥的加強肋條。詳細言之，防水密封裙53於間隔件535上，設有一進氣口536及遮蔽該進氣口536之一擺動式膜片537，該膜片537設於該進氣口536之一內側，俾與該進氣口536共同形成該樞轉單向閥；該防水密封裙53則另形成有一排氣通道532，沿該上室55之外周緣延伸，僅容許該下室56透過該排氣通道532與外界呈流體連通，以供該使用者呼出空氣排放之用。類似地，該排氣通道532，具有一排氣通道入口534及一內邊壁533，該支撐裝置具有一第一肋條51及一第二肋條52，該第一肋條51與該防水密封裙53嵌設於該樞轉單向閥之一上方，而該第二肋條52與該防水密封裙53則嵌設於該內邊壁533於接近該排氣通道入口534處，俾強化該樞轉式單向閥，防止其結構塌陷。

與圖2A至2E的實施例相類似，圖5A、5B及5C為本發明的再一實施例，其中進氣單向閥不採樞轉單向閥，而採蘑菇型單向閥，支撐裝置同樣預先設有一體成形之閥座，以求與防水密封裙於組裝上之便利及穩固。具體而言，此實施例中，該單向進氣閥為一蘑菇型單向閥；該防水密封裙63則形成有一排氣通道632，沿該上室65之外周緣延伸，僅容許該下室66透過該排氣通道632與外界呈流體連通，以供該使用者呼出空氣排放之用。該支撐裝置具有一閥座625，該排氣通道632，具有一排氣通道入口634及一內邊 壁633，該內邊壁633於接近該排氣通道入口634處，設有一進氣口636，該閥座625安裝於該進氣口636上，且該閥座625之下方中央，固定設有遮蔽該進氣口636之一膜片637，俾共同形成該蘑菇式單向閥，以允許新鮮空氣只能從上室65流向下室66。與圖2A至2E的實施例相同，該支撐裝置另包含一擋牆638，該排氣通道632則位於該主框21與該擋牆638之間；該擋牆638為至少部分連續型，且至少部分緊靠該排氣通道632之內邊壁633設置。較佳者，該擋牆638包含複數陰性搭扣639，該排氣通道632之內邊壁633的外側，設有複數陽性搭扣640，適可與該複數陰性搭扣639對應緊扣，俾該擋牆638不會自該排氣通道632分離。

除上述較佳實施例已將實現本發明技術之構造及作動方式進行詳細記載外，任何基於本發明概念所變換的樣式，例如，進氣單向閥以樞轉式、蘑菇式或其他形式，進氣單向閥設置之位置及數量，擋牆之型式及與排氣通道間的連接方式等，均不應受限，而屬本發明之均等範圍，且不應限制末段申請專利範圍所主張之文字。

21:主框

63:防水密封裙

65:上室

66:下室

633:內邊壁

638:擋牆

639:陰性搭扣

Claims (15)

1. 一種可呼吸面罩，包含一本體及一呼吸管，該呼吸管與該本體之一內部呈可流體連通；該本體包含：一主框；一鏡片模組，嵌合於該主框內；一防水密封裙，至少部分與該主框及該鏡片模組嵌合，該防水密封裙適可貼合於一使用者之臉部；該防水密封裙具有一間隔件，將該本體之內部分隔成一上室及一下室，當該使用者戴上該可呼吸面罩時，該間隔件係坐落於該使用者的鼻子，而該使用者的眼睛容納於該上室中，且該使用者的鼻子、或者鼻子與嘴巴則容納於該下室中；該防水密封裙則形成有一排氣通道，沿該上室之外周緣延伸，僅容許該下室透過該排氣通道與外界呈流體連通，以供該使用者呼出空氣排放之用；其中：該鏡片模組具有一鏡片部及一支撐裝置，該支撐裝置與該鏡片部一體成形於該鏡片部之一最外緣向內一段距離，而與該防水密封裙之一部分相互連接，以提升該部分附近區域之剛性；其中，該支撐裝置包含一閥座、一擋牆、及複數肋條的至少其中之一。
2. 如請求項1所述之可呼吸面罩，其中該鏡片模組對應地位於該上室中。
3. 如請求項1所述之可呼吸面罩，其中該上室及下室間呈一單向的流體連通，僅容許該上室之氣體，經由一單向進氣閥，進入該下室中。
4. 如請求項3所述之可呼吸面罩，其中該單向進氣閥為一樞轉單向閥；其中當該支撐裝置具有該閥座時，該排氣通道，具有一排氣通道入口及一內邊壁，該內邊壁於接近該排氣通道入口處，設有一進氣口及遮蔽該進氣口之一擺動式膜片，該閥座及該擺動式膜片，分設於該進氣口之二側，俾共同形成該樞轉單向閥。
5. 如請求項4所述之可呼吸面罩，其中當該支撐裝置另包含該擋牆時，該排氣通道則位於該主框與該擋牆之間；該擋牆為至少部分連續型，且至少部分緊靠該排氣通道之內邊壁設置。
6. 如請求項5所述之可呼吸面罩，其中該擋牆包含複數陰性搭扣，該排氣通道之內邊壁的外側，設有複數陽性搭扣，適可與該複數陰性搭扣對應緊扣，俾該擋牆不會自該排氣通道分離。
7. 如請求項4所述之可呼吸面罩，其中該呼吸管內，具有一進氣管及與該進氣管道獨立配置之一排氣管，該排氣通道，沿該上室之外周緣延伸，並與該呼吸管的排氣管連通，俾容許該下室透過該排氣通道及該排氣管，而與外界呈流體連通。
8. 如請求項3所述之可呼吸面罩，其中該單向進氣閥為一樞轉單向閥；當該支撐裝置具有該閥座時，該防水密封裙於該間隔件上，設有一進氣口及遮蔽該進氣口之一擺動式膜片，該閥座及該擺動式膜片，分設於該進氣口之二側，俾共同形成該樞轉單向閥。
9. 如請求項3所述之可呼吸面罩，其中該單向進氣閥為一樞轉單向閥；該防水密封裙於該間隔件上，設有一進氣口及遮蔽該進氣口之一 擺動式膜片，該擺動式膜片設於該進氣口之一內側，俾與該進氣口共同形成該樞轉單向閥；該排氣通道，具有一排氣通道入口及一內邊壁；其中，當該支撐裝置具有複數肋條時，該複數肋條則包含一第一肋條及一第二肋條，該第一肋條與該防水密封裙嵌設於該樞轉單向閥之一上方，而該第二肋條與該防水密封裙則嵌設於該內邊壁於接近該排氣通道入口處，俾強化該樞轉式單向閥。
10. 如請求項3所述之可呼吸面罩，其中該單向進氣閥為一蘑菇型單向閥；其中當該支撐裝置具有該閥座時，該排氣通道，具有一排氣通道入口及一內邊壁，該內邊壁於接近該排氣通道入口處，設有一進氣口，該閥座安裝於該進氣口上，且該閥座之下方中央，固定設有遮蔽該進氣口之一膜片，俾共同形成該蘑菇型單向閥。
11. 如請求項10所述之可呼吸面罩，其中當該支撐裝置另包含該擋牆時，該排氣通道則位於該主框與該擋牆之間；該擋牆為至少部分連續型，且至少部分緊靠該排氣通道之內邊壁設置。
12. 如請求項11所述之可呼吸面罩，其中該擋牆包含複數陰性搭扣，該排氣通道之內邊壁的外側，設有複數陽性搭扣，適可與該複數陰性搭扣對應緊扣，俾該擋牆不會自該排氣通道分離。
13. 一種一體成形之鏡片模組，用於如上述請求項1之可呼吸面罩上。
14. 如請求項13之鏡片模組，其中當該使用者戴上該可呼吸面罩時，該鏡片模組對應遮蔽該使用者之眼睛。
15. 如請求項13之鏡片模組，其中當該使用者戴上該可呼吸面罩時，該鏡片模組對應遮蔽該使用者之眼睛、鼻子及嘴巴。