呼吸器负压密合度检查装置和方法与流程

文档序号:12282356阅读:667来源:国知局
呼吸器负压密合度检查装置和方法与流程

本公开涉及呼吸防护装置和方法,具体地涉及包括关闭阀的呼吸防护装置,以及对包括关闭阀的呼吸器防护装置进行负压密合度检查的方法。



背景技术:

呼吸防护装置常常包括面罩主体以及附接到面罩主体的一个或多个过滤器滤筒。面罩主体佩戴在人的面部上,在鼻部和口部上方,并且在一些情况下可包括覆盖头部、颈部或其他身体部位的部分。清洁空气在穿过设置于过滤器滤筒中的过滤器介质之后对佩戴者可用。在负压呼吸防护装置中,在吸气期间通过由佩戴者生成的负压经过滤器滤筒汲取空气。来自外部环境的空气穿过过滤器介质并且进入面罩主体的内部空间,在面罩主体的内部空间中,空气可被佩戴者吸入。

为了向佩戴者有效地递送可呼吸空气,呼吸防护装置有利地提供足够的密封以阻止未过滤的空气进入面罩。各种技术已被提议用于测试由呼吸防护装置提供的密封的完整性。在正压测试中,呼吸防护装置的呼气阀在佩戴者向面罩中呼出时被阻塞。如果不存在泄漏,那么可通过由于面罩内的空气不能通过呼气阀逃逸而造成的增大的内部压力发出足够密封的信号。另选地,负压测试已有所提议,在负压测试中滤筒口被阻塞,同时佩戴者在佩戴面罩时吸入。如果不存在泄漏,那么可通过由于空气不能进入面罩而造成的减小的内部压力发出足够密封的信号。



技术实现要素:

本公开提供了呼吸面罩,该呼吸面罩包括面罩主体,该面罩主体限定用于佩戴者的可呼吸空气区并且具有被构造成接收一个或多个呼吸空气源部件的一个或多个入口,以及能够在闭合位置和打开位置之间操作的关闭阀。关闭阀包括由凸缘和从凸缘延伸的跨段形成的致动器,该跨段表现出不同的厚度,使得当从打开位置操作至闭合位置时,致动器提供触觉反馈以响应施加于致动器的力。

本公开还提供了呼吸面罩,该呼吸面罩包括面罩主体,该面罩主体限定用于佩戴者的可呼吸空气区并且具有被构造成接收一个或多个呼吸空气源部件的一个或多个入口,以及能够在闭合位置和打开位置之间操作的关闭阀,并且该关闭阀包括在第一位置、中间位置和第三位置之间转变的致动器。响应于施加的力,致动器从第一位置转变至中间位置,从而产生在转变过程中增加的反应力,并且从中间位置转变至第三位置,从而产生在转变过程中减小的反应力。

本公开提供了呼吸面罩,该呼吸面罩包括面罩主体,该面罩主体限定用于佩戴者的可呼吸空气区并且具有被构造成接收一个或多个呼吸空气源部件的两个或更多个入口,以及关闭阀,该关闭阀包括致动器和将致动器固定到面罩主体的保持器。保持器包括包括边沿,该边沿限定面向致动器的表面并且限定垂直于致动器的移动的平面。致动器限定跨段,该跨段包括在所述关闭阀的打开位置位于所述平面的第一侧且在所述关闭阀的闭合位置位于所述平面的第二侧的至少一部分。

上述发明内容并非旨在描述每个公开的实施方案或每种实施方式。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了例示性实施方案。

附图说明

可参照附图对本公开作进一步的解释,其中贯穿若干视图,类似的结构由类似的数字来指代,并且在附图中:

图1a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的前透视图。

图1b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部剖视图。

图1c是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部剖视透视图,示出处于打开位置的关闭阀。

图1d是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部剖视透视图,示出处于闭合位置的关闭阀。

图2a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部剖视透视图,示出处于打开位置的关闭阀。

图2b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部剖视透视图,示出处于闭合位置的关闭阀。

图3a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于打开位置的关闭阀。

图3b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于闭合位置的关闭阀。

图4a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于打开位置的关闭阀。

图4b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于闭合位置的关闭阀。

图5a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的前透视图。

图5b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于打开位置的关闭阀。

图5c是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图,示出处于闭合位置的关闭阀。

图6a是根据本公开的示例性呼吸防护装置的局部透视图。

图6b是根据本公开的示例性呼吸防护装置的分解图。

图6c是根据本公开的示例性呼吸防护装置的分解图。

图7示出用于根据本公开的示例性呼吸防护装置的致动器的力响应曲线图。

图8a是根据本公开的呼吸防护装置的处于打开位置的示例性致动器的剖视图。

图8b是根据本公开的呼吸防护装置的处于中间位置的示例性致动器的剖视图。

图8c是根据本公开的呼吸防护装置的处于闭合位置的示例性致动器的剖视图。

图9a是根据本公开的呼吸防护装置的示例性致动器的剖视图。

图9b是根据本公开的呼吸防护装置的示例性致动器的剖视图。

图9c是根据本公开的呼吸防护装置的示例性致动器的剖视图。

图9d是根据本公开的呼吸防护装置的示例性致动器的剖视图。

图10a是根据本公开的呼吸防护装置的处于打开位置的示例性致动器的剖视图。

图10b是根据本公开的呼吸防护装置的处于中间位置的示例性致动器的剖视图。

图10c是根据本公开的呼吸防护装置的处于闭合位置的示例性致动器的剖视图。

虽然上述附图阐述了本发明所公开的主题的各种实施方案,但还可以想到其他的实施方案。在所有情况下,本公开通过示例性而非限制性的方式呈现本发明所公开的主题。应当理解,本领域的技术人员可以设计出许多其他修改和实施方案,这些修改和实施方案也落入本公开的原理的范围和实质内。

具体实施方式

本公开提供了包括面罩主体的呼吸防护装置,该面罩主体限定用于佩戴者的可呼吸空气区并且具有一个或多个入口,该一个或多个入口被构造成接收一个或多个呼吸空气源部件。提供了能够在闭合位置和打开位置之间操作的关闭阀,以允许佩戴者容易地执行负压密合度测试。在闭合位置中,关闭阀阻止一个或多个入口中的每个入口与可呼吸空气区之间的流体连通。如果呼吸防护装置适当密合并且实现了足够的密封,那么佩戴者的吸入导致面罩内的内部负压。

图1a至图1d示出示例性呼吸防护装置100,该呼吸防护装置可覆盖鼻部和嘴部并且向佩戴者提供可呼吸空气。呼吸防护装置100包括面罩主体120,该面罩主体包括一个或多个入口,诸如第一入口103和/或第二入口104。一个或多个呼吸空气源部件可定位在面罩主体120的一个或多个入口处。在示例性实施方案中,提供了第一呼吸空气源部件101和第二呼吸空气源部件102,并且它们包括被构造成附接在第一入口103和第二入口104处的过滤器滤筒。在空气进入面罩主体内的内部空间中以用于递送到佩戴者之前,过滤器滤筒101,102过滤从外部环境接收的空气。

面罩主体120可包括刚性或半刚性部分120a和柔顺的面部接触部分120b。面罩主体的柔顺的面部接触部分顺应性地形成,以便允许面罩主体被舒适地支撑在个人的鼻部和嘴部上和/或用于提供与佩戴者面部的足够密封以限制例如空气不期望地进入面罩主体120的内部中。面部接触构件120b可具有内弯的折边,使得面罩可舒适并紧密地贴合在佩戴者的鼻部上并抵靠佩戴者的脸颊。刚性或半刚性部分120a为面罩主体120提供结构完整性,使得它可适当地支撑呼吸空气源部件,诸如过滤器滤筒101,102。在各种示例性实施方案中,面罩主体部分120a和120b可整体地提供或作为随后以持久或可移除方式接合在一起的单独形成的部分提供。

呼气口130允许空气在佩戴者的呼出期间从面罩主体内的内部空间中清除。在示例性实施方案中,呼气口130居中定位在面罩主体120上。在呼气口处装配呼气阀,以允许空气由于在呼气时在面罩主体120内产生的正压力而退出,但阻止外部空气的进入。在一些示例性实施方案中,呼气口130定位在面罩主体120上的下部位置处,例如定位在佩戴者鼻部和嘴部下方。

可提供带具或其他支撑件(未示出)以将面罩支撑在佩戴者的鼻部和嘴部周围的适当位置。在示例性实施方案中,提供包括经过佩戴者头部后面的一条或多条系带的带具。在一些实施方案中,系带可附接到支撑在佩戴者头部上的冠状构件、安全帽的悬架或另一个头套。

面罩主体120的一个或多个入口被构造成接收一个或多个呼吸空气源部件。在如图1a所示的包括两个或更多个呼吸空气源部件的示例性实施方案中,面罩主体120包括在面罩主体120的任一侧上的第一入口103和第二入口104,并且可靠近面罩主体120的脸颊部分。第一入口103和第二入口104包括互补配合特征结构(未示出),使得第一呼吸空气源部件101和第二呼吸空气源部件102可牢固地附接到面罩主体120。可提供如本领域已知的其他合适的连接。配合特征结构可导致可移除的连接,使得在呼吸空气源部件的使用寿命结束时或在期望使用不同的呼吸空气源部件时可移除并更换呼吸空气源部件101,102。另选地,连接可以是持久的,使得例如在不损坏呼吸空气源部件的情况下,不能移除呼吸空气源部件。

呼吸防护装置100包括用于关闭流体摄入连通部件的关闭阀150。在示例性实施方案中,关闭阀150能够在闭合位置和打开位置之间操作。在闭合位置中,关闭阀150阻止一个或多个呼吸空气源部件中的每个呼吸空气源部件(诸如过滤器滤筒101和/或102)和面罩主体120的可呼吸空气区之间的流体连通。

关闭阀150允许佩戴者执行负压密合度检查,以提供围绕面罩主体的周边存在泄漏的指示。当关闭阀150在闭合位置中时,阻止空气进入面罩主体120的可呼吸空气区。当关闭阀在闭合位置中时,佩戴者的吸入将导致面罩内的负压,并且在示例性实施方案中,如果在面罩主体和佩戴者面部之间实现了足够的密封,那么可使得佩戴者更加难以吸入或使柔顺的面部接触构件向内挠曲。如果未实现足够密封,那么吸入可导致来自外部环境的空气在面罩主体的周边和佩戴者的面部之间进入可呼吸空气区。以此方式,可由佩戴呼吸防护装置100的佩戴者容易地执行负压密合度检查,以便确定在呼吸防护装置100和佩戴者的面部和/或头部之间是否实现了足够的密封。

图1b示出示例性面罩主体120的穿过面罩主体120的中间部分的代表性剖视图。示例性面罩主体120包括第一腔室121和第二腔室122。可呼吸空气区由第二腔室122限定。在一些实施方案中,第一呼吸空气源部件101和第二呼吸空气源部件102诸如过滤器滤筒可附接到第一入口103和第二入口104。第一入口103和第二入口104与第一腔室121流体连通。因此,在穿过第一呼吸空气源部件101之后通过第一入口103进入面罩主体120的空气与在穿过第二呼吸空气源部件102之后通过第二入口104进入面罩主体120的空气连通。因此允许来自第一呼吸空气源101和第二呼吸空气源102的空气在被递送到由面罩主体120的第二腔室122限定的可呼吸空气区之前在第一腔室121中混合。

在示例性实施方案中,第一腔室121和第二腔室122由具有流体摄入连通部件140的内壁124分开。流体摄入连通部件140包括一个或多个开口,以提供第一腔室121和第二腔室122之间的流体连通。流体摄入连通部件140可包括用于选择性地允许第一腔室121和第二腔室122之间的流体连通的吸入阀,如下文更详细地描述。

第一腔室121是由面罩主体120的一个或多个壁限定的并且可表现出任何期望的形状。在示例性实施方案中,第一腔室121由外壁123和内壁124部分地限定,该外壁是面罩主体120的外壁。第一腔室121除了一个或多个入口之外与外部环境基本上密封隔离,该一个或多个入口诸如是延伸穿过外壁123的第一入口103和第二入口104。

至少部分地由面罩主体120的壁限定且与面罩主体120或刚性或半刚性部分120a一体形成的腔室提供面罩主体120的结构内的腔室,该腔室可被构造成使可与和面罩主体分开的腔室相关联的额外体积或重量最小化。另外,可靠近佩戴者的头部提供腔室,使得呼吸防护装置的轮廓不被大大增加,从而使远离佩戴者头部的可能被感知到而引起佩戴者颈部疼痛或其他不适的大的惯性矩最小化。

第二腔室122相似地由面罩主体120的一个或多个壁限定并且可表现出在佩戴者的鼻部和嘴部周围限定可呼吸空气区的任何合适的形状。在示例性实施方案中,第二腔室122部分地由内壁124、外壁123的一部分、以及当呼吸防护装置100定位在佩戴者上供使用时由佩戴者面部和/或头部的一部分限定。在各种实施方案中,内壁124将由外壁123限定的内部空间分隔成第一腔室121和第二腔室122,包括外壁123在内壁124的前部、部分地限定第一腔室121的一部分,和外壁123更靠近佩戴者的面部、部分地限定第二腔室122的一部分。

在示例性实施方案中,第一腔室121可充当导管,以便将来自一个或多个入口诸如第一入口103和/或第二入口104的空气引导至例如面罩主体120中的不同位置。虽然许多传统的呼吸面罩通过入口递送来自滤筒的清洁空气并且将其递送到入口位置处的面罩主体中,但是第一腔室121允许一个或多个入口103,104大体独立于流体摄入连通部件140定位。在示例性实施方案中,入口103,104定位在面罩主体120的脸颊部分附近,并且流体摄入连通部件140居中定位。例如,流体摄入连通部件定位在中心轴线近侧,该中心轴线延伸穿过面罩并且将面罩主体120分成假想的左半边和右半边,诸如轴线190。如果此类部件的一些部分被定位在轴线190的每一侧上,可以说部件是居中定位的。其中一个或多个入口103,104定位在脸颊部分附近,同时流体摄入连通部件140居中定位的构造可允许在所需位置和/或取向(例如,沿佩戴者的面部向后延伸)上接收呼吸空气源部件,以便使对视野的阻碍最小化或保持滤筒的质心靠近面罩主体120和/或佩戴者的面部。然而,流体摄入连通部件140仍然可居中定位,以便靠近佩戴者的鼻部和嘴部递送清洁空气,并且在示例性实施方案中,该流体摄入连通部件设置在上部中心位置处。因此,第一腔室121允许第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件被定位成提供期望的人体工程学特性,并且允许流体摄入连通部件140被定位成例如向佩戴者提供所需的气流。另外,第一腔室121允许第一入口和第二入口与单一流体摄入连通部件流体连通。具有两个或更多个可呼吸空气源部件和单一流体摄入连通部件的呼吸防护装置可降低制造成本并且提供更稳健的呼吸防护装置。可使流体摄入连通部件的成本最小化,并且可减少相对易碎的隔膜或翼片的使用。

图1c和图1d提供了示出呼吸防护装置100的示例性关闭阀150的部分剖视图。如上所述,面罩主体120包括由内壁124分开的第一腔室121和第二腔室122。在示例性实施方案中,内壁124包括流体摄入连通部件140,该流体摄入连通部件包括吸入口141以允许第一腔室121和第二腔室122之间的流体连通。流体摄入连通部件140允许空气在吸入期间从第一腔室121被汲取到第二腔室122中,但禁止空气从第二腔室122进入第一腔室121中。在示例性实施方案中,流体摄入连通部件140包括隔膜或翼片143。隔膜或翼片143可通过例如一个或多个中心销或凸缘固定在中心位置144处,或固定在周边边缘或如本领域已知的另一个合适的位置处。在面罩主体120的第二腔室122内不存在负压时,诸如例如当佩戴者呼出时,隔膜被朝向流体摄入连通部件的表面诸如密封环145偏压。在佩戴者吸入期间,第二腔室122内的负压,即低于外部大气压的压力,可导致隔膜或翼片143处于打开位置,以允许空气从第一腔室121进入第二腔室122。即,隔膜或翼片143远离密封环145弯曲或移动,使得空气可进入第二腔室122中以由佩戴者吸入。在各种示例性实施方案中,流体摄入连通部件140可包括多个吸入口和/或两个或更多个隔膜或翼片143,以便在第二腔室122中的压力为负时选择性地允许从第一腔室121至第二腔室122的流体连通。

在示例性实施方案中,面罩主体120的关闭阀150包括致动器151和密封垫152。在闭合位置中,密封垫152接触内壁124以阻塞吸入口141,从而阻止两个或更多个呼吸空气源和由第二腔室122限定的可呼吸空气区之间的流体连通。当关闭阀150在闭合位置中时,来自呼吸空气源部件101,102的空气与第一腔室121流体连通,但被阻止通过流体摄入连通部件140进入由第二腔室122限定的可呼吸空气区。在示例性实施方案中,密封垫152接触围绕吸入口141的密封表面146。密封表面146可以是从内壁124向外延伸的脊或突出部的形式,以便允许围绕吸入口141的周边实现足够的密封。

密封垫152可由柔软或弹性材料形成,使得密封垫可在接触密封表面146时弯曲。在示例性实施方案中,密封垫152包括安置特征结构,诸如成角度或带凸缘的唇部(未示出),以有利于与密封表面146的足够密封。密封垫152的全部或一部分在接触密封表面146时还可进行关节运动或旋转。可弯曲和/或关节运动或旋转的密封垫可有利于围绕吸入口141形成足够的密封。

在示例性实施方案中,轴154在密封垫152在打开位置和闭合位置之间线性移动时引导密封垫152并且维持密封垫152与吸入口141的正确对准。密封垫152可包括还用于阻止密封垫152的旋转或不对准的凸出部、凸缘或其他突出部153。轴154从内壁124,诸如从流体摄入连通部件140的中心部分延伸。在各种其他示例性实施方案中,轴154可例如从面罩主体120的其他部分延伸。

可操作关闭阀150,以便在打开位置(图1c)和闭合位置(图1d)之间切换。在示例性实施方案中,致动器151是按钮,诸如包覆模制的弹性体下压按钮、可滑动按钮等,该按钮可被线性向内按压以使得密封垫152朝向流体摄入连通部件140移动直至密封垫152接触密封表面146。在图1c中所示的打开位置中,如果隔膜或翼片143允许,那么空气可穿过吸入口141进入由第二腔室122限定的可呼吸空气区。在图1d中所示的闭合位置中,密封垫152与密封表面146密封接合以阻止空气穿过吸入口141。当致动器151由佩戴者释放时,由于使密封垫152偏压远离与密封表面146的密封接合的弹性构件,致动器151返回到打开位置。

在示例性实施方案中,呈弹性体按钮形式的致动器151充当弹性构件,该弹性构件在例如不存在施加的力的情况下朝向打开位置使密封垫偏压远离与密封表面146的密封接合。致动器151可包括附接到面罩主体120的外壁123(图la、图1b)的柔性腹板156,以支撑致动器151和/或向打开位置偏压关闭阀150。腹板由在佩戴者向内按压致动器151时能够弹性变形的柔性或柔顺材料形成,例如,如图1d中所示。在闭合位置中,柔性腹板156弯曲和/或变形,从而允许密封垫152朝向密封表面146行进。柔性腹板156的弯曲和/或变形有利地不应高于弹性范围,使得柔性腹板156能够反复恢复到其中关闭阀150处于打开位置的初始构造。

取代柔性腹板或除其之外,可提供其他弹性构件。在各种示例性实施方案中,可提供卷簧、片簧、弹性体带或如本领域已知的其他合适的弹性构件来向打开位置偏压致动器151和/或密封垫152。另选地或除此之外,可在密封垫152的表面上提供弹簧加载构件以远离密封表面146且朝向打开位置偏压致动器151和关闭阀150。在一些示例性实施方案中,围绕轴154提供卷簧159以使致动器151和密封垫152偏压远离密封表面146并进入打开位置。取代一个或多个另外的弹性构件(诸如上述弹性体腹板)或除其之外,卷簧可提供偏压致动器151和密封垫152的力。

在示例性实施方案中,致动器151附接到面罩主体120,使得在致动器151和面罩主体120之间例如通过在面罩主体120上包覆模制致动器来形成密封。可使用垫片、凸缘、粘合剂、过盈配合、模制技术、声波焊接以及如本领域已知的其他合适的技术提供其他合适的密封来提供足够的密封,使得来自外部环境的空气和污染物不能够在致动器151近侧进入面罩主体120。阻止空气和污染物从外部环境进入的足够密封的存在是所需的,因为围绕关闭阀150的在面罩主体120内部的部分的体积与可呼吸空气区122流体连通。因此在致动器151近侧的足够密封在关闭阀150处于打开位置、闭合位置或中间位置时保护可呼吸空气区122中的空气的可呼吸性。

流体摄入连通部件140和关闭阀150被构造成使关于压降的可能妨碍佩戴者的自由呼吸的能力的负面效应最小化。在各种示例性实施方案中,当关闭阀150处于打开位置时,密封垫152定位在距密封表面146大约8mm和1mm之间、大约6mm和2mm之间、或大约3mm处。即,密封垫152从打开位置到闭合位置行进大约8mm和1mm之间、或大约6mm和2mm之间、或大约3mm的距离。此种距离使得关闭阀可为相对紧凑的,同时在处于打开位置时提供足够空间以供空气穿过。

在各种示例性实施方案中,由于面罩内的负压,关闭阀150可保持在闭合位置中。即,当执行负压密合度检查时,佩戴者可通过向内按压致动器151来将致动器151移动到闭合位置、吸入且随后释放致动器151。在佩戴者释放致动器151之后,弹性构件可能未克服施加于密封垫152上的第二腔室122内的负压。关闭阀150可因此保持在闭合位置中,直到佩戴者呼出或第二腔室122内的压力不再足以克服弹性构件的力。允许关闭阀150甚至在由佩戴者释放致动器151之后保持在闭合位置的弹性构件可允许更准确的密合度检查,因为佩戴者未对致动器151施加可能影响面罩主体120和佩戴者面部之间的密封的力。然而,即使在弹性构件允许关闭阀150由于面罩主体120的可呼吸空气区内的负压而保持在闭合位置中时,无需佩戴者对致动器151进行另外的输入关闭阀即可自动返回到打开位置。例如由佩戴者的呼气引起的面罩主体内的压力的增大可导致关闭阀150返回到佩戴者可自由呼吸的打开位置。无需对致动器151进行另外的输入来使关闭阀150返回到打开位置这种特征结构即可允许佩戴者安全呼吸。

在其他示例性实施方案中,关闭阀150可不考虑第二腔室122内的压力而保持在闭合位置中,并且在由佩戴者进行另外的输入时可返回到打开位置。

图2a和图2b示出具有自对准密封垫的关闭阀250的示例性实施方案。在示例性实施方案中,关闭阀250包括致动器251和密封垫252。在闭合位置中,密封垫252接触内壁224以阻塞吸入口241,从而阻止两个或更多个呼吸空气源和由第二腔室222限定的可呼吸空气区之间的流体连通。当关闭阀250在闭合位置中,来自呼吸空气源部件201,202(未示出)的空气与第一腔室221流体连通,但被阻止通过流体摄入连通部件240进入由第二腔室222限定的可呼吸空气区。在示例性实施方案中,密封垫252接触围绕吸入口241的密封表面246。密封表面246可以是从内壁224向外延伸的脊或突出部的形式,以便允许围绕吸入口241的周边实现足够的密封。在示例性实施方案中,密封表面246包括围绕吸入口241的外周边的第一密封表面部分246a和围绕吸入口241的内周边的第二密封表面部分246b。

密封垫252可由柔软或弹性材料形成,使得密封垫252可在接触密封表面246时弯曲。在示例性实施方案中,密封垫252包括安置特征结构255,诸如成角度或带凸缘的唇部,以有利于与密封表面246的足够密封。密封垫252的全部或一部分在接触密封表面246时还可进行关节运动或旋转。可弯曲和/或关节运动或旋转的密封垫可有利于围绕吸入口241形成足够的密封。

在示例性实施方案中,密封垫252附接到致动器251并且由该致动器支撑。例如,密封垫252由致动器251引导,而不是在从流体摄入连通部件240突出的轴上行进。在一些示例性实施方案中,密封垫252和致动器251可一体形成为一体部件。安置特征结构245有利于与密封表面246的适当对准和/或足够密封。在一些实施方案中,安置特征结构245可包括使密封垫252与密封表面246对准的互补特征结构。

可操作关闭阀250,以便在打开位置(图2a)和闭合位置(图2b)之间切换。在示例性实施方案中,致动器251是按钮,诸如包覆模制的弹性体下压按钮、可滑动按钮等,该按钮可由佩戴者向内按压以引起密封垫252朝向流体摄入连通部件240移动直至密封垫252接触密封表面246。在图2a中所示的打开位置中,如果隔膜或翼片243允许,那么空气可穿过吸入口241进入由第二腔室222限定的可呼吸空气区中。在图2b中所示的闭合位置中,密封垫252与密封表面246密封接合以阻止空气穿过吸入口241。密封垫252的至少一部分由于施加到致动器251上的力而弯曲和/或压缩,并且此类弯曲和/或压缩可有利于足够的密封。当致动器251由佩戴者释放时,由于使密封垫252偏压远离与密封表面246的密封接合的弹性构件,致动器251可返回到打开位置。在一些示例性实施方案中,如上文相对于关闭阀150所述,例如,关闭阀250可由于面罩内的负压而保持在闭合位置中,直至佩戴者呼出或第二腔室222内的压力不再大于弹性构件的力。

在示例性实施方案中,呈弹性体按钮形式的致动器251起到弹性构件的作用,该弹性构件朝向打开位置使密封垫252偏压远离与密封表面246的密封接合。致动器251可包括柔性腹板256,该柔性腹板附接到面罩主体220的外壁223,以支撑致动器251和/或向打开位置偏压关闭阀250。柔性腹板256在由佩戴者向内按压致动器251时能够弹性变形的柔性或柔顺材料形成。在闭合位置中,柔性腹板256弯曲和/或变形,从而允许密封垫252朝向密封表面246行进。柔性腹板256的弯曲和/或变形有利地不应高于弹性范围,使得柔性腹板256能够反复恢复到其中关闭阀处于打开位置的初始构造。

取代柔性腹板256或除其之外,可提供其他弹性构件。在各种示例性实施方案中,可提供卷簧、片簧、弹性体带或如本领域已知的其他合适的弹性构件来向打开位置偏压致动器251和密封垫252。另选地或除此之外,可在密封垫252的表面上设置弹簧加载构件以使致动器251和关闭阀250偏压远离密封表面246并且进入打开位置。

图3a和图3b示出具有枢转密封垫的关闭阀350的示例性实施方案。在示例性实施方案中,关闭阀350包括致动器351和密封垫352。类似于上文关于图1a至图1d所述的呼吸防护装置100,例如,关闭阀350可结合到包括第一腔室321和由第二腔室322限定的可呼吸空气区的呼吸防护装置中。在示例性实施方案中,第一腔室321和第二腔室322由包括流体摄入连通部件340的内壁324分开。流体摄入连通部件340包括一个或多个开口,以提供第一腔室321和第二腔室322之间的流体连通。流体摄入连通部件340可包括用于选择性地允许第一腔室321和第二腔室322之间的流体连通的吸入阀。在示例性实施方案中,流体摄入连通部件340包括隔膜或翼片(未示出),使得空气在吸入期间可从第一腔室被汲取到第二腔室中,但禁止空气从第二腔室进入第一腔室中,例如,如上文关于流体摄入连通部件140所述。

在示例性实施方案中,关闭阀350包括致动器351和密封垫352。在闭合位置中,密封垫352接触内壁324以阻塞吸入口341,从而阻止两个或更多个呼吸空气源和由第二腔室322限定的可呼吸空气区之间的流体连通。当关闭阀350在闭合位置中时,来自呼吸空气源部件(未示出)的空气与第一腔室321流体连通,但被阻止通过流体摄入连通部件340进入由第二腔室322限定的可呼吸空气区。在示例性实施方案中,密封垫352接触围绕吸入口341的密封表面346。密封表面346可以是从内壁324向外延伸的脊或突出部的形式,以便允许围绕吸入口341的周边实现足够的密封。

可操作关闭阀350,以便在打开位置(图3a)和闭合位置(图3b)之间切换。在示例性实施方案中,致动器351是按钮,诸如包覆模制的弹性体下压按钮、可滑动按钮等,该按钮可由佩戴者向内按压以使得密封垫352在枢轴位置359处枢转,直至密封垫352接触密封表面346。在图3a中所示的打开位置中,例如,如果隔膜或翼片允许,那么空气可穿过吸入口341进入由第二腔室322限定的可呼吸空气区中。在图3b中所示的闭合位置中,密封垫352与密封表面346密封接合以阻止空气穿过吸入口341。密封垫352的至少一部分可由于施加到致动器351上的力而弯曲和/或压缩,并且此类弯曲和/或压缩有利于足够的密封。当致动器351由佩戴者释放时,由于向打开位置偏压致动器351的弹性构件,致动器351可返回到打开位置。在一些示例性实施方案中,如上文相对于关闭阀150所述,例如,关闭阀350可由于面罩内的负压而保持在闭合位置中,直至佩戴者呼出或第二腔室322内的压力不再大于弹性构件的力。

在示例性实施方案中,呈弹性体按钮形式的致动器351起到弹性构件的作用,该弹性构件朝向打开位置使密封垫352偏压远离与密封表面346的密封接合。致动器351可包括柔性腹板356,该柔性腹板附接到面罩主体320的外壁(未示出),以支撑致动器351和/或向打开位置偏压关闭阀350。腹板356由在佩戴者向内按压致动器351时能够弹性变形的柔性或柔顺材料形成,例如,如3b图中所示。在一些示例性实施方案中,致动器351不附接到密封垫352。弹性构件诸如柔性腹板356向打开位置偏压致动器351,并且一个或多个另外的构件诸如弹簧构件357向打开位置偏压密封垫352。弹簧构件357可包括向打开位置偏压密封垫352的任何合适的弹簧,包括卷簧、片簧、弹性体带、或如本领域已知的合适的弹性构件。在其他示例性实施方案中,致动器351附接到密封垫352,并且弹性构件诸如柔性腹板和/或弹簧构件357朝向打开位置偏压致动器351和密封垫352两者。

密封垫352可包括柔软或弹性材料的至少一部分,使得密封垫352的至少一部分在接触密封表面346时可弯曲或压缩。密封垫352的至少一部分可以是刚性或半刚性的,使得来自致动器351的力可被传递至密封垫352的接触密封表面346的整个部分。密封垫352在致动器351将密封垫352移动到闭合位置时的过度弯曲可导致密封垫352和密封表面346之间的间隙,该间隙可允许空气的进入,从而阻止准确的负压密合度检查的执行。

图4a和图4b示出具有枢转密封垫和可旋转致动器的关闭阀450的示例性实施方案。类似于上文关于图1a至图1d所述的呼吸防护装置100,例如,关闭阀450可结合到包括第一腔室421和由第二腔室422限定的可呼吸空气区的呼吸防护装置中。在示例性实施方案中,第一腔室421和第二腔室422由包括流体摄入连通部件440的内壁424分开。流体摄入连通部件440包括一个或多个开口,以提供第一腔室421和第二腔室422之间的流体连通。流体摄入连通部件440可包括用于选择性地允许第一腔室421和第二腔室422之间的流体连通的吸入阀。在示例性实施方案中,流体摄入连通部件440包括隔膜或翼片(未示出),使得空气在吸入期间可从第一腔室被汲取到第二腔室中,但禁止空气从第二腔室进入第一腔室中,例如,如上文关于流体摄入连通部件140所述。

在示例性实施方案中,关闭阀450包括可旋转致动器451和密封垫452。在闭合位置中,密封垫452接触内壁424以阻塞吸入口441,从而阻止两个或更多个呼吸空气源和由第二腔室422限定的可呼吸空气区之间的流体连通。当关闭阀450在闭合位置中时,来自呼吸空气源部件(未示出)的空气与第一腔室421流体连通,但被阻止通过流体摄入连通部件440进入由第二腔室422限定的可呼吸空气区。在示例性实施方案中,密封垫452接触围绕吸入口441的密封表面446。密封表面446可以是从内壁424向外延伸的脊或突出部的形式,以便允许围绕吸入口441的周边实现足够的密封。

可操作关闭阀450,以便在打开位置(图4a)和闭合位置(图4b)之间切换。在示例性实施方案中,致动器451是能够在第一位置和第二位置之间旋转的可旋转致动器。当可旋转致动器451处于第一位置时,关闭阀450处于打开位置,并且当可旋转致动器451处于第二位置时,关闭阀450处于闭合位置。在示例性实施方案中,可旋转致动器451在打开位置和闭合位置之间旋转90度。在其他示例性实施方案中,可旋转致动器451在打开位置和闭合位置之间旋转45度、180度、或其他合适的角度。可旋转致动器451包括凸轮458。可旋转致动器451的旋转使得凸轮458朝向密封表面446推动密封垫452并且使该凸轮在枢轴位置459处枢转直至密封垫452接触密封表面446。在图4b所示的闭合位置中,密封垫452与密封表面446密封接合以阻止空气穿过吸入口441。密封垫452的至少一部分可由于施加到致动器451上的力而弯曲和/或压缩,并且此类弯曲和/或压缩有利于足够的密封。在示例性实施方案中,当可旋转致动器由佩戴者释放时,由于弹性构件(未示出),可旋转致动器451返回到打开位置。弹性构件可以是例如扭转弹簧或如本领域已知的其他合适的弹性构件。在其他示例性实施方案中,可旋转致动器451仅在由佩戴者进行另外的输入时返回到打开位置并且保持在第二位置,使得关闭阀450处于闭合位置,直至例如佩戴者将致动器451旋转到第一位置。弹簧构件457向打开位置偏压密封垫452。弹簧构件457可包括向打开位置偏压密封垫452的任何合适的弹簧,包括卷簧、片簧、弹性体带或如本领域已知的合适的弹性构件。

密封垫452可包括柔软或弹性材料的至少一部分,使得密封垫452的至少一部分在接触密封表面446时可弯曲或压缩。密封垫452的至少一部分可以是刚性或半刚性的,使得来自致动器451的力可被传递至密封垫452的接触密封表面446的整个部分。能够在打开位置和闭合位置之间旋转预定角度并且具有使得密封垫452移动到闭合位置的凸轮458的可旋转致动器451在密封垫452每次移动到闭合位置时导致传递至密封垫452的均匀力。因此,产生期望密封的适当力得以容易且一致地实现。

据信可旋转致动器提供若干优点,包括易用性和在负压密合度检查的执行期间对面罩主体的密合度的较小影响。可旋转致动器的旋转不需要朝向佩戴者面部方向上的力,并且因此不可改变面罩主体和佩戴者面部之间的自然接触。因此,可以实现准确的负压密合度检查。

图5a至图5c示出示例性呼吸防护装置500,该呼吸防护装置可覆盖鼻部和嘴部并且向佩戴者提供可呼吸空气。呼吸防护装置500包括面罩主体520,该面罩主体包括第一入口503和第二入口504。第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件(未示出)可以定位在面罩主体520的相对侧上。在示例性实施方案中,第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件是被构造成附接在第一入口503和第二入口504处的过滤器滤筒。在空气进入面罩主体内的内部空间中以用于递送到佩戴者之前,过滤器滤筒过滤从外部环境接收的空气。

面罩主体520可以包括刚性或半刚性部分520a和柔顺的面部接触部分520b。面罩主体的柔顺的面部接触部分顺应性地形成,以便允许面罩主体被舒适地支撑在个人的鼻部和嘴部上和/或用于提供与佩戴者面部的足够密封以例如限制空气不期望地进入面罩主体520的内部中。面部接触构件520b可以具有内弯的折边,使得面罩可舒适地并紧密地贴合在佩戴者的鼻部上并抵靠佩戴者的脸颊。刚性或半刚性部分520a为面罩主体520提供结构完整性,使得其可正确地支撑呼吸空气源部件,诸如,例如过滤器滤筒。在各种示例性实施方案中,面罩主体部分520a和520b可以整体地提供或作为随后以持久或可移除方式接合在一起的单独形成部分提供。

呼气口530允许空气在佩戴者的呼出期间从面罩主体内的内部空间中清除。在示例性实施方案中,呼气口530居中定位在面罩主体520上。在呼气口处装配呼气阀,以允许空气由于在呼气时在面罩主体520内产生的正压力而退出,但阻止外部空气的进入。

第一入口503和第二入口504被构造成接收第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件。在图5a中所示的示例性实施方案中,面罩主体520包括面罩主体520的任一侧上的第一入口503和第二入口504,并且可以靠近面罩主体520的脸颊部分。第一入口503和第二入口504包括互补配合特征结构,使得第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件(未示出)可以牢固地附接到面罩主体520。可提供如本领域所已知的其他合适的连接。配合特征结构可以导致可移除的连接,使得在呼吸空气源部件的使用寿命结束时或在如果期望使用不同的呼吸空气源部件时可以移除并更换呼吸空气源部件。另选地,连接可以是持久的,使得例如在不损坏呼吸空气源部件的情况下,不能移除呼吸空气源部件。

呼吸防护装置500包括用于闭合多个流体摄入连通部件的关闭阀550。在示例性实施方案中,关闭阀550能够在闭合位置和打开位置之间操作。在闭合位置中,关闭阀550阻止入口503和504处的呼吸空气源部件两者和面罩主体520的可呼吸空气区之间的流体连通。

关闭阀550允许佩戴者执行负压密合度检查,以提供围绕面罩主体的周边存在泄漏的指示。当关闭阀550在闭合位置中时,阻止空气进入面罩主体520的可呼吸空气区。当关闭阀在闭合位置中时,佩戴者的吸入将导致面罩内的负压,并且在一些示例性实施方案中如果在面罩主体和佩戴者面部之间实现了足够密封,那么可引起柔顺的面部接触构件向内挠曲。如果未实现足够密封,那么吸入可导致来自外部环境的空气在面罩主体的周边和佩戴者的面部之间进入可呼吸空气区。以此方式,可由佩戴呼吸防护装置500的佩戴者容易地执行负压密合度检查,以便确定在呼吸防护装置500和佩戴者的面部和/或头部之间是否实现了足够的密封。

第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件诸如滤筒可附接到第一入口503和第二入口504。因此,在穿过第一呼吸空气源部件之后通过第一入口503进入面罩主体520的空气可通过第一流体摄入连通部件540a进入可呼吸空气区522,并且在穿过第二呼吸空气源部件之后通过第二入口504进入面罩主体520的空气可通过第二流体摄入连通部件540b进入可呼吸空气区522。来自第一呼吸空气源501和第二呼吸空气源502的空气因此通过不同的流体摄入连通部件540a,540b进入可呼吸空气区522。第一流体摄入连通部件540a和第二流体摄入连通部件540b中的每个流体摄入连通部件包括一个或多个开口,以在第一入口503和第二入口504和可呼吸空气区522之间提供流体连通。第一流体摄入连通部件540a和第二流体摄入连通部件540b可各自包括用于选择性地允许第一入口503和第二入口504和可呼吸空气区522之间的流体连通的吸入阀。

在示例性实施方案中,关闭阀550包括致动器551和第一密封垫552a和第二密封垫552b。当致动器被压下时,第一密封垫552a和第二密封垫552b阻塞第一吸入口和第二吸入口,以阻止两个或更多个呼吸空气源和可呼吸空气区522之间的流体连通。在示例性实施方案中,第一密封垫552a和第二密封垫552b包括由致动器551接触以引起密封垫552a,552b阻塞第一吸入口和第二吸入口的致动表面547a,547b。在示例性实施方案中,密封垫552a,552b分别接触围绕第一吸入口541a和第二吸入口541b的第一密封表面546a和第二密封表面546b。密封表面546a,546b可以是从面罩主体520的内表面或第一流体摄入连通部件540a和第二流体摄入连通部件540b向外延伸的脊或突出部的形式,以允许围绕吸入口541a和541b的周边实现足够的密封。

可操作关闭阀550,以便在打开位置(图5b)和闭合位置(图5c)之间切换。在示例性实施方案中,致动器551是按钮,诸如包覆模制的弹性体下压按钮、可滑动按钮等,该按钮可由佩戴者向内按压以引起第一密封垫552a和第二密封垫552b围绕枢轴位置559a,559b(未示出)枢转,直至第一密封垫552a和第二密封垫552b接触第一流体摄入连通部件540a和第二流体摄入连通部件540b的密封表面546a,546b。在图5b中所示的打开位置中,如果隔膜或翼片(未示出)允许,那么空气可穿过吸入口541a,541b进入可呼吸空气区522中。在图5c中所示的闭合位置中,密封垫552a与密封表面546a密封接合以阻止空气穿过吸入口541a。当致动器551由佩戴者释放时,由于向打开位置偏压致动器551的弹性构件,致动器551返回到打开位置。在一些示例性实施方案中,如例如上文相对于关闭阀150所述,关闭阀550可由于面罩内的负压而保持在闭合位置中,直至佩戴者呼出或可呼吸空气区522内的压力不再大于弹性构件的力。

在示例性实施方案中,呈弹性体按钮形式的致动器551起到弹性构件的作用,该弹性构件朝向打开位置偏压致动器551。致动器551可包括柔性腹板556,该柔性腹板附接到面罩主体520的外壁523,以支撑致动器551和/或向打开位置偏压关闭阀550。柔性腹板556由在佩戴者向内按压致动器551时能够弹性变形的柔性或柔顺材料形成,例如,如图5c中所示。在闭合位置中,柔性腹板556弯曲和/或变形,从而使得密封垫552a,552b通过接触例如致动凸片547a,547b而枢转。弹性体腹板的弯曲和/或变形有利地不应高于弹性范围,使得弹性体腹板能够反复恢复到关闭阀处于打开位置的初始构造。

在示例性实施方案中,致动器551附接到面罩主体520,使得在致动器551和面罩主体520之间形成密封。例如,致动器551的一部分可以接合到面罩主体520,以例如通过包覆模制来提供足够的密封。可以使用垫片、凸缘、粘合剂、过盈配合、模制技术、声波焊接、以及如本领域已知的其他合适的技术来提供其他合适密封。致动器551近侧的足够密封在关闭阀550处于打开位置、闭合位置或中间位置时阻止未过滤空气从外部环境的进入。

取代致动器551的柔性腹板或除其之外,可提供其他弹性构件。在一些示例性实施方案中,致动器551不附接到密封垫552a,552b。弹性构件诸如柔性腹板556向打开位置偏压致动器551,并且一个或多个另外的构件诸如弹簧构件558a,558b向打开位置偏压密封垫552a,552b。弹簧构件558a,558b可包括向打开位置偏压密封垫552a,552b的任何合适的弹簧,包括卷簧、片簧、弹性体带或如本领域已知的合适的弹性构件。在一些示例性实施方案中,致动器551附接到密封垫552a,552b,并且弹性构件诸如柔性腹板和/或一个或多个弹簧构件558a,558b朝向打开位置偏压致动器551和密封垫552a,552b。

图6a至图6c示出示例性呼吸防护装置600,该呼吸防护装置可覆盖鼻部和嘴部并且向佩戴者提供可呼吸空气。呼吸防护装置600包括面罩主体620,该面罩主体包括第一入口603和第二入口604。第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件(未示出)可以定位在面罩主体620的相对侧上。在示例性实施方案中,第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件是被构造成附接在第一入口603和第二入口604处的过滤器滤筒。在空气进入面罩主体内的内部空间中以用于递送到佩戴者之前,过滤器滤筒过滤从外部环境接收的空气。

面罩主体620可以包括刚性或半刚性部分620a和柔顺的面部接触部分(未示出)。面罩主体的柔顺的面部接触部分顺应性地形成,以便允许面罩主体被舒适地支撑在个人的鼻部和嘴部上和/或用于提供与佩戴者面部的足够密封以例如限制空气不期望地进入面罩主体620的内部中。与上述实施方案类似,面部接触构件可以具有内弯的折边,使得面罩可舒适地并紧密地贴合在佩戴者的鼻部上并抵靠佩戴者的脸颊。刚性或半刚性部分620a为面罩主体620提供结构完整性,使得其可正确地支撑呼吸空气源部件,诸如,例如过滤器滤筒。在各种示例性实施方案中,面罩主体部分620a和柔顺的面部接触部分可以整体地提供或作为随后以持久或可移除方式接合在一起的单独形成部分提供。

第一入口603和第二入口604被构造成接收第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件。在图6a中所示的示例性实施方案中,面罩主体620包括面罩主体620的任一侧上的第一入口603和第二入口604,并且可以靠近面罩主体620的脸颊部分。第一入口603和第二入口604包括互补配合特征结构,使得第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件(未示出)可以牢固地附接到面罩主体620。可提供如本领域所已知的其他合适的连接。配合特征结构可以导致可移除的连接,使得在呼吸空气源部件的使用寿命结束时或在如果期望使用不同的呼吸空气源部件时可以移除并更换呼吸空气源部件。另选地,连接可以是持久的,使得例如在不损坏呼吸空气源部件的情况下,不能移除呼吸空气源部件。

图6c示出面罩主体620的穿过面罩主体620的中间部分的代表性剖视图。面罩主体620包括由内壁623隔开的第一腔室621和第二腔室622。可呼吸空气区由第二腔室622限定。第一入口603和第二入口604与第一腔室621流体连通。因此,在穿过第一呼吸空气源部件之后通过第一入口603进入面罩主体620的空气与在穿过第二呼吸空气源部件之后通过第二入口604进入面罩主体620的空气连通。因此允许来自第一入口603和第二入口604的空气在被递送到由面罩主体620的第二腔室622限定的可呼吸空气区之前在第一腔室621中混合。为此,内壁623包括或限定开口624,该开口允许第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通。在一个实施方案中,开口624处可装配合适的吸入阀625。在开口624处装配吸入阀625,以允许空气由于在吸入时在面罩主体620内产生的负压而进入第二腔室622,但是阻止在呼出时呼出的空气进入第一腔室622。

呼气口630允许空气在佩戴者的呼出期间从面罩主体内的内部空间中清除。在示例性实施方案中,呼气口630居中定位在面罩主体620上。在呼气口处装配呼气阀,以允许空气由于在呼气时在面罩主体620内产生的正压力而退出,但阻止外部空气的进入。在例示的实施方案中,提供处于面罩主体620的下部的辅助呼气口631,以进一步允许空气在呼出时由于在呼气时在面罩主体620内产生的正压力而退出第二腔室622。呼气口630和辅助呼气口631中的每个呼吸口可配备有合适的止回阀,该止回阀允许空气退出第二腔室622,但阻止外部空气的进入。

呼吸防护装置600包括用于阻止第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通的关闭阀650。在示例性实施方案中,关闭阀650能够在闭合位置和打开位置之间操作。在闭合位置中,关闭阀650阻止面罩主体620的第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通(即,来自入口603和入口604处的呼吸空气源部件两者的流体)。在打开位置中,关闭阀650允许第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通。

关闭阀650允许佩戴者执行负压密合度检查,以提供围绕面罩主体的周边存在泄漏的指示。当关闭阀650在闭合位置中时,阻止空气进入由面罩主体620的第二腔室622限定的可呼吸空气区。当关闭阀在闭合位置中时,佩戴者的吸入将导致面罩内的负压,并且在一些示例性实施方案中如果在面罩主体和佩戴者面部之间实现了足够密封,那么可引起柔顺的面部接触构件向内挠曲。如果未实现足够密封,那么吸入可导致来自外部环境的空气在面罩主体的周边和佩戴者的面部之间进入可呼吸空气区。以此方式,可由佩戴呼吸防护装置600的佩戴者容易地执行负压密合度检查,以便确定在呼吸防护装置600和佩戴者的面部和/或头部之间是否实现了足够的密封。

第一呼吸空气源部件和第二呼吸空气源部件诸如滤筒可附接到第一入口603和第二入口604。来自第一入口603和第二入口604的空气穿过第一呼吸空气源部件之后通过第一入口603进入面罩主体620,其可以通过第一流体摄入连通部件640a进入第一腔室621,并且在穿过第二呼吸空气源部件之后通过第二入口604进入面罩主体620的空气可通过第二流体摄入连通部件640b进入第一腔室621。特别地,来自第一入口603和第二入口604的空气因此通过不同的流体摄入连通部件640a,640b进入第一腔室621。第一流体摄入连通部件640a和第二流体摄入连通部件640b中的每个流体摄入连通部件包括一个或多个开口,以在第一入口603和第二入口604和第一腔室621之间提供流体连通。

在示例性实施方案中,关闭阀650包括致动器651、密封件652和保持器653。致动器651和密封件652可通过合适的连接联接到一起。保持器653定位在致动器651和密封件652之间并将致动器651固定到面罩主体620。当压下致动器651时,密封件652朝内壁623致动,最终阻塞开口624,以阻止第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通。在示例性实施方案中,密封件652限定接触密封表面654。在示例性实施方案中,密封表面654围绕开口624。如图所示,密封表面654包括朝向内壁623向外延伸的外脊或突出部。在关闭阀650移动至闭合位置时,该突出部挠曲,从而改善围绕开口624周边的密封表面654之间的密封。

如下文更详细地所述,可操作关闭阀650来在打开位置和闭合位置之间进行切换。在示例性实施方案中,致动器651是按钮,诸如弹性体下压按钮、可滑动按钮等,该按钮可由佩戴者向内按压以使得密封表面654接触密封表面内壁623并密封开口624。当从打开位置转变为闭合位置时,致动器651可产生操作者可以感受到的触觉反馈。例如,致动器651可由柔性主体形成,其可以弯曲或挠曲以响应于施加的力。在打开位置中,如果吸入阀625允许,空气可以穿过开口624。在闭合位置中,密封表面654与内壁623密封接合以阻止空气穿过开口624。当致动器651由佩戴者释放时,由于向打开位置偏压致动器651的弹性结构,致动器651返回到打开位置。密封件652也可以根据需要由弹性体材料形成,以有助于形成阻止第一腔室621和第二腔室622之间的流体连通。

在示例性实施方案中,致动器651附接到面罩主体520,使得在致动器651和面罩主体620之间形成密封。例如,致动器651包括向外延伸的凸缘660,该向外延伸的凸缘被定位在面罩主体620的突出部662和保持器653之间。在该示例性实施方案中,凸缘660为U形,但是也可使用其他形状。可以使用垫片、凸缘、粘合剂、过盈配合、模制技术、声波焊接、以及如本领域已知的其他合适的技术来提供其他合适密封。致动器651近侧的足够密封在关闭阀650处于打开位置、闭合位置或中间位置时阻止未过滤空气从外部环境的进入。保持器653和突出部662之间的结合提供了致动器651的区域664(如果不是凸缘660的全部,也是该凸缘的大部分),该区域在致动器651从打开位置移动至闭合位置的过程中保持固定。在致动器的外表面665处按压致动器651导致外表面665朝向内壁623移动,而区域664相对于面罩主体620和内壁623保持固定。

致动器651可以向操作者提供触觉反馈,以便指示正在实施密封检查。致动器651的回弹力使得在外表面665上不存在施加的力时,致动器651返回到打开位置。在一个实施方案中,为了提供触觉反馈,致动器651响应于外表面665上施加的力,表现出类似于图7的图表700中示意性示出的力响应。具体地,致动器651沿线性路径从打开位置行进(即,移动)至闭合位置。根据致动器651的位置,提供对应的反应力。图表700包括指示力的竖直轴线702和指示致动器651的位移的水平轴线704。负载路径或曲线706指示置于外表面665上以使外表面665朝向内壁623移动的最小的力。

最初,负载曲线706在初始位置708处开始。在位置708处,未向致动器651施加力,因此致动器的反应力为零。随着致动器651被压下,负载曲线706在到达第一中间位置710之前表现出正斜率。在第一中间位置710中,致动器651弯曲或挠曲,从而发出“砰”的一声或“咔哒”声(也称为“铸板凹陷”(oil canning)),向操作者提供触觉反馈。负载曲线706中从初始位置708到第一中间位置的部分可称为致动器651的第一转变,表现出增大的反应力。如负载曲线706所示,反应力在中间位置710之后直至到达第二中间位置712之前减小。这部分负载曲线可称为第二转变,表现出逐渐减小的反应力。在到达第二中间位置712后,负载曲线706上升,指示密封表面654和内壁623之间的接触。负载曲线706将随着密封表面654和内壁623之间形成密封(即,由于密封表面654的挠曲)而逐渐上升,直至到达停止位置714,指示表面654和内壁623之间的密封已完成。这部分负载路径706可称为第三转变,表现出逐渐增加的反应力。在释放致动器651时,回复曲线或路径716返回到初始位置708,其中反应力为零,指示未向致动器651施加力。回复曲线716类似于负载曲线706,随致动器651从闭合位置行进至打开位置而表现出略低的反应力。

基于对负载曲线706和回复曲线716的上述理解,图8a至图8c示出处于打开位置(图8a)、中间位置(图8b)和闭合位置(图8c)的致动器651。作为参照系,致动器651由图8a至图8c中体现的柔性腹板或主体形成为弹性体下压按钮,其中外表面665形成穹顶状结构,其至少部分地在面罩主体620的外表面上延伸以配合操作者的手指。在另选的实施方案中,外表面665可整体形成于面罩主体620的外表面下方。在任何情况下,致动器651包括或限定从凸缘660向内延伸的跨段720。当压下致动器651时,跨段720朝内壁623移动,而凸缘660则或多或少地保持固定。突出部722从跨段720延伸,与密封件652的开口724结合以将致动器651固定到密封件652。由于这一连接,跨段720和密封件652彼此一起平移以响应于施加到外表面665的力。

保持器653限定终止于表面732处的边沿730,该边沿面向跨段720的外周边。表面732限定了平面734。在一个示例性实施方案中,在致动器651的操作过程中,跨段720的至少一部分(不包括突出部722)穿过平面734。在一个具体实施方案中,外表面665的一部分736(例如,顶端)在致动器651到达图8c所示的闭合位置时穿过平面734。换句话说,当致动器处于图8a的打开位置时,跨段720的至少一部分在平面734的第一侧上。在闭合位置中,该部分定位在平面734的第二侧上,该第二侧与第一侧相对。该部分可设置于致动器651的外表面665上或外表面665的内部。

致动器651可包括结构特征结构以表现出期望的特性。示例性特性包括使致动器651移位所需的力较小,在不存在施加的力时自动返回到打开位置,向操作者提供有意义的触觉反馈,相对于面罩主体620保持为薄型,为面罩主体620提供足够的密封,大幅减小力等。在一个示例中,使致动器651移位所需的力可以在约0.1磅-英尺至5.0磅-英尺的范围内。在更具体的范围,力在大约0.25磅-英尺至0.75磅-英尺的范围内,并且在具体的实施方案中为约0.5磅-英尺。在另一个示例中,致动器651可由不同位置处表现出不同厚度的材料形成。在另一个示例中,可选择用于致动器651的不同材料诸如弹性体材料,包括硅氧烷、乙烯丙烯二烯单体橡胶、天然橡胶、热塑性弹性体和线性低密度聚乙烯。在各种示例性实施方案中,致动器651的材料被选择用于提供低表面能表面。致动器651可以由低表面能硅氧烷制成,使得使用环境中的灰尘和污染物可以被拒斥,或以其他方式不使其积聚到致动器651上或以其他方式妨碍致动器651。在一个具体的实施方案中,硅树脂为聚二甲基硅氧烷。致动器651的表面能值的范围可以为约10毫焦耳每平方米至30毫焦耳每平方米,并且可以在更具体的15毫焦耳每平方米至25毫焦耳每平方米的范围内。

在一个实施方案中,当从平行于跨段720的移位方向的平面的横截面观察时,跨段720包括表现出不同厚度的两个或多个区段。所述不同厚度可根据需要以逐渐减少的方式或以更离散的方式而实现。具体参考跨段720,跨段720包括第一中间区段740、第二中间区段742和第三外部区段744。第一区段740包括第一厚度750(选自沿区段740的宽度方向的位置处)。以类似的方式,第二区段742包括第二厚度752(选自沿区段742的宽度方向的位置处)并且第三区段包括第三厚度754(选自沿区段744的宽度方向的位置处)。

在一个实施方案中,第一厚度750被选择为区段740中的最大厚度,第二厚度752被选择为区段742中的最小厚度,并且第三厚度被选择为区段744中的最大厚度。可根据需要选择其他厚度,因为本文旨在公开跨段720上的厚度变化。无论厚度的位置如何,一个示例包括大于第二厚度752的第一厚度750和第三厚度754。在该实施方案中,致动器651表现出的应变集中在第二区段742中。

第二区段742可由在致动器651中形成切口而形成。在一个实施方案中,第二区段742呈环形,而其他实施方案包括的第二区段742包括厚度减小的不同部分。在各种实施方案中,第二区段742形成为横截面呈半圆形,该横截面由处于约1.5mm至3.5mm的示例性范围内的直径限定。在任何情况下,当致动器651处于如图8c所示的闭合位置时,第二区段742将表现出高于第一区段740或第三区段742的应变,并且还具有比第一区段740或第三区段742低的刚度。

在一个实施方案中,第三区段744形成从跨段720朝边沿730的表面732延伸的肋或突出部760。虽然肋760是任选的,但是肋760在致动器651的操作过程中变形,从而导致在上述第二转变(从第一中间位置710到第二中间位置712)过程中,力急剧下降,从而提供增加的触觉反馈。在另选的实施方案中,可根据需要利用多个肋来增加触觉反馈。

本领域的技术人员应当理解,可通过多种方式更改致动器651以便表现出期望的特性。例如,可选择第二区段742的定位(从而选择最小厚度752)以表现出各种特性。可改变致动器651的响应的其他变量可包括致动器651的直径(例如,凸缘660的外径和/或跨段720的外径)、致动器651外表面665的形状(例如,穹顶形、平坦形、倒圆顶形)、外表面665的弧高(当采用穹顶形状时,是在致动器651的致动方向上,从跨段720和凸缘660的连接点到尖端736的高度)、致动器651从打开位置到闭合位置的位移、区段742的切口直径与跨段720的最大厚度之比的选择等。可能还期望最大程度减小致动器651和面罩主体62的外表面之间的分离。致动器651和面罩主体620的外表面之间的间隙或裂缝可能不期望地捕集污染物和/或碎屑。因此,类似于外表面665的穹顶形状可为有利的,以便最大程度减小外表面665与面罩主体620的外表面之间的分离。特别地,在操作致动器651时,外表面665置于压缩状态。通过将致动器651的位移限制为小于如上所述的外表面665的弧高的两倍,外表面665与面罩主体620的外表面之间的分离被最小化。厚度减小的区段742的切口直径与致动器651的最大厚度之比可选择为在约1.50至0.33的范围内。如一个具体示例所述,如果区段742的切口直径被选为2mm,则致动器651的最大厚度可以在3.00mm至0.67mm的范围内。

图9a至图9d示出与呼吸防护装置诸如上述装置600一起使用的致动器的四个不同的实施方案。图9a示出结构类似于致动器651的致动器800。在致动器800中,致动器800的跨段804内设置有厚度减小的区段802。相比于图8a中的第二区段742,区段802在跨段802中延伸得更深,从而具有比第二区段742小的厚度。另外,当相比于第二区段742的宽度时,区段802具有更小的宽度。在图9b中,致动器810包括定位在跨段814内靠近致动器810的突出部816的厚度减小的区段812。当相比于致动器651的区段742时,区段812被定位为比区段742更靠近致动器810的中心。在图9c中,致动器820包括厚度减小的第一内部区段822和厚度减小的第二外部区段824。内部区段822处于靠近致动器820的突出部826处,而外部区段824与内部区段822间隔开并且被定位为更靠近致动器820的凸缘828。在图9d中,致动器830包括从中心区段834向定位在致动器830的周边处的凸缘836延伸的厚度减小的区段832。在该实施方案中,厚度减小的区段沿其长度方向具有一致的厚度。

用于呼吸防护装置诸如装置600的致动器900的另一个实施方案如图10a至图10c所示。特别地,图10a示出处于第一打开位置的致动器900,图9b示出处于第二中间位置的致动器900,并且图9c示出处于第三闭合位置的致动器900。致动器900包括跨段902,该跨段限定联接至凸缘904的外表面903。当联接至面罩主体时,凸缘904在外部边沿906处固定到面罩主体。从边沿906开始,凸缘904在第一区段908中向下延伸并在第二区段910中向上延伸以联接至跨段902。下部U形区段912将第一区段908与第二区段910连接。密封件914联接跨段902并与内壁916结合以便阻止流体连通到达腔室918。

在操作过程中,响应于施加在外表面903的力,密封件914朝内壁916移动,如图10b所示。随着密封914朝壁916移动,应力开始作用于凸缘904上。特别地,凸缘904开始展开,从而在第一区段908和第二区段910之间形成较大的角度。在图10c中,致动器900处于闭合位置,其中密封件914接触内壁916,从而阻止流体流向腔室918。尽管致动器900可有效用于允许佩戴者执行负压密合度测试,但是在跨段902的边缘和边沿906之间形成开口920。碎屑及其他污染物可能容易通过开口920进入,并且容纳于凸缘904的第一区段908和第二区段910之间。在碎屑和/或污染物含量高的应用中,这种布置可能是不可取的。

根据本公开的呼吸面罩提供若干优点。能够在闭合位置和打开位置之间操作的关闭阀允许佩戴者容易地执行负压密合度测试。与先前正压密合装置相比,闭合入口的关闭阀例如据信提供更有效且可再现的密合度检查以验证在面罩周边和使用者面部之间存在适当的密封。根据本公开的呼吸面罩因此可提供闭合许多先前装置中难以接近且不易闭合的例如入口阀的解决方案。例如,即使面罩可包括一个以上呼吸空气源部件或更多入口,如上所述的呼吸面罩也允许通过闭合单个阀来执行负压密合度测试,并且不需要佩戴者接合多个致动器或针对每个入口或呼吸空气源部件执行单独的测试。如本文所述的关闭阀可适用于半面罩式呼吸器、全面罩式呼吸器、动力式呼吸器或正压呼吸器、以及其他合适的呼吸防护装置。

给出上述详细说明及示例仅为清楚地理解本发明。对此不应理解为不必要的限制。对本领域的技术人员来说将显而易见的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可对实施方案作出许多改变。相对于上述任何实施方案描述的任何特征或特性可被单独地结合或者与任何其他特征或特性组合,并且仅为清楚起见而按照上述顺序和组合来呈现。因此,本公开的范围不应限于本文所述的精确细节和结构,而是应当由权利要求的文字所描述的结构和那些结构的等同物进行限定。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1