全脸式单罐综合防护面具的制作方法

本发明属于个人防护面具领域，具体为一种全脸式单罐综合防护面具。

背景技术：

目前市场上全脸式面具种类较少，但都以大眼窗结构为主，全脸式大部分为球状结构，柱面结构的镜片较少。

技术实现要素：

本发明目的是以提高防毒面具佩戴后的总视野和双目视野为目标，开发视觉效果好、便于携行佩戴的单罐面具。该面具结合工业环境下的特殊场合，能对军用毒剂、酸性气体、碱性气体、有机物进行综合防护，主要由全透明镜片、罩体、柔性镜片卡箍、主通话器、滤毒罐等组成。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种全脸式单罐综合防护面具，包括罩体，所述罩体通过镜片卡箍安装全脸式透明镜片，所述全脸式透明镜片的预留固定孔中通过主通话器卡箍安装主通话器，所述主通话器的上端固定孔内安装呼气活门片，所述主通话器的下端固定孔内安装吸气活门片，所述主通话器外安装主通话器外盖；所述主通话器的内端凸台安装阻水罩，所述阻水罩上安装内吸气活门片；所述镜片卡箍上装配网状头带和面具固定头带；所述主通话器的预留罐接头座上通过螺纹结构旋拧安装滤毒罐。

使用时，通过网状头带和面具固定带佩戴于人头部。该面具的关键点是全透明镜片的设计和主通话器的设计。全透明镜片是保证面具视野同时协调面具整体外形的主体零件；主通话器将通话、呼气、吸气功能集成为一体，减少了面具零部件种类，实现了模块化更换的理念，同时预留的接口可在保持面具基本外形的基础上实现不同种类面具之间的转换。例如，在保持面具骨架的基础上可实现两种面具的结构转换，一种是在面具主通话器上预留的罐接头座上直接拧上滤毒罐，即为本实用新型结构；或在主通话器预留螺纹接口直接连接长度不一的导气管，在导气管的另一端直接装配大型滤毒罐或直接装配风机再装滤毒罐形成长管面具或送风面具。

本发明所述面具具有如下特点：

1、设计一种全透明镜片，不同于空呼用的球状结构，而是采用圆柱形结构，在满足镜片透光率、平行度、畸变指标的前提下提高与面具装配后的总视野和双目视野。

2、增强面具零部件功能，如在主通话器上预留螺纹接口，在螺纹接口上直接装配小型滤毒罐，形成便携式的单罐防毒面具，滤毒罐设计在主通话器前方，使面具佩戴后左右重量分布均衡，克服了侧方安装滤毒罐下拽感。

3、透明镜片覆盖了人员整个脸型，镜片眼睛部位采用圆柱形结构，眼睛下方装配主通话器，并设计柱形镜片与主通话器成型角度，在保证面具下方视野的同时保证镜片外形美观；罩体和镜片通过镜片卡箍固定，提高了面具的装配气密性。

4、本发明镜片外形不同于目前市场上普及的球形镜片结构，镜片在保持面具基本性能上扩展了面具部件接口，特别是主通话器部位可连接不同元器件，实现了面具整体模块化更换的功能。

5、在保持面具外观的情况下，增强主通话器功能，设计的主通话器可作为通话、呼气一体使用，可在面具主通话器接口部位装配滤毒罐，也可直接连接长度不一的导气管，在导气管的另一端直接装配大型滤毒罐或直接装配风机再装滤毒罐形成长管面具或送风面具。

该面具的主要优点是，面具总视野、双目视野、下方视野达到90%、75%、43°，GB2890中规定的总视野、双目视野、下方视野是70%、55%和35°，分别高出28.6%、36.4%、8°。

附图说明

图1 表示全脸式单罐面罩剖视图。

图2 表示全脸式单罐面具主视图。

图3表示全脸式单罐面具侧视图。

图4表示全脸式镜片的正视图。

图5表示图4的A-A剖视图。

图6表示阻水罩正视图。

图7表示图6的B-B剖视图。

图8表示装配头带环的头带结构的侧视图。

图9表示装配头带环的头带结构的正视图。

图10表示头带爪的侧视图。

图11表示头带爪的正视图。

图12表示头带环的正视图。

图中：1-镜片卡箍，2-罩体，3-全透明镜片，4-阻水罩，5-内吸气活门片，6-主通话器，7-主通话器卡箍，8-呼气活门片，9-主通话器外盖，10-吸气活门片，11-紧固螺钉，12-网状头带，13-滤毒罐，14-面具固定头带；41-阻水罩罩体，42-罩体反折边，43-内吸气活门座，44-内吸气活门片安装孔，45-装配卡槽，46-加强筋；100-卡环结构，51-头带爪，52-头带环，501-头带环卡槽，502-斜槽，503-镜片卡槽，504-空槽；101-眼窗柱面结构，102-罩体放置槽，103-主通话器预留凸台孔，104-罐接头预留孔，105-固定带外凸台，106-固定带内凸台，107-小凸筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种全脸式单罐综合防护面具，由镜片卡箍1，罩体2，全透明镜片3，阻水罩4，内吸气活门片5，主通话器6，主通话器卡箍7，呼气活门片8，主通话器外盖9，吸气活门片10，紧固螺钉11，网状头带12，滤毒罐13和面具固定头带14组成。具体结构如下：

如图1所示，罩体2通过镜片卡箍1安装全脸式透明镜片3，所述全脸式透明镜片3的预留固定孔中通过主通话器卡箍7安装主通话器6，所述主通话器6的上端固定孔内安装呼气活门片8，所述主通话器6的下端固定孔内安装吸气活门片10，所述主通话器6外安装主通话器外盖9；所述主通话器6的内端凸台安装阻水罩4，所述阻水罩4上安装内吸气活门片5。

如图2、3所示，所述镜片卡箍1上装配网状头带12和面具固定头带14；所述主通话器6的预留罐接头座上通过螺纹结构旋拧安装滤毒罐13。

装配时，主通话器6装配在镜片预留的固定孔中，再由主通话器卡箍7和全透明镜片3固定，在这两者之间增加橡胶密封圈，呼气活门片8装配在主通话器6上端的固定孔内，吸气活门片10装配在主通话器6下端的固定孔内，主通话器外盖9的凸筋卡进主通话器6的凹槽内，完成主通话器的装配，阻水罩4下端的五个卡槽和主通话器6的凸台相固定，将阻水罩4固定在主通话器6上。全透明镜片3的边缘插进罩体2预留的卡槽内，两者之间的定位线正对，镜片卡箍1包住罩体周边，在镜片卡箍1下端用紧固螺钉11紧固，使全透明镜片3和罩体2紧密配合，将网状头带12装配在镜片卡箍1上，最后滤毒罐13旋拧在主通话器6预留的罐接头座上，完成全脸式单罐面具的装配。

本全脸式单罐综合防护面具在测试中总视野达到90%，双目视野达到75%，其技术指标远超市场上同类面具，且远远达到GB2890-2009《呼吸防护自吸过滤式防毒面具》中对视野的技术指标要求，达到了外形与性能的完美匹配。

全脸式镜片主要由眼窗柱面结构101、罩体放置槽102、主通话器预留凸台孔103、罐接头预留孔104、固定带外凸台105、固定带内凸台106和小凸筋107组成。

如图4所示，镜片本体上部形成眼窗柱面结构101，所述镜片本体边缘设置罩体放置槽102，所述镜片本体中部设置主通话器预留凸台孔103，所述镜片本体两侧对称设置罐接头预留孔104。

如图5所示，罩体放置槽102外侧设置固定带外凸台105、其内侧设置固定带内凸台106、其内表面设置小凸筋107。

眼部柱面结构101是以人的生理视野所能辐射的最大区域为镜片边界，确定了镜片弧面由R81的圆柱面（即柱面的横截面半径81mm）拉伸成型，眼窗部位厚度一致，平滑过渡，保证眼窗部位的平行度和畸变，该结构不仅有利于镜片表面平行度和光学畸变指标的控制，也有利于镜片模具加工和镜片批量生产的质量控制。

如图5所示，所述主通话器预留凸台孔103所在平面与眼窗柱面结构1正中母线夹角为30°。即主通话器接口部位与眼窗柱面结构101设计30度的成型角度，保证面具的下方视野。

如图5所示，所述主通话器预留凸台孔103与眼窗柱面结构101通过棱角衔接。所述罐接头预留孔104周边与镜片本体通过棱角衔接。两个罐接头部位和主通话器接口部位上部增加棱角，突出视觉感受，且更符合现代人的审美观。

全脸式镜片的设计优点为，一是全脸式镜片的结构设计，即有效眼窗的弧度、镜片边界的设计。二是镜片的固定系统设计，采用的是在镜片的边缘加了一定宽度的罩体放置槽，外凸台装配进罩体卡槽内，对罩体起固定形状的作用，内凸台可防止镜片卡箍向镜片内侧脱落；三是镜片防滑设计，在罩体和镜片的接触面的中部增加一条小凸筋，防止镜片打滑。

装配时，罐接头将直接装配在罐接头预留孔104处然后用罐接头盖固定罐接头座，使之与镜片固定，完成后在罐接头处可拧上滤毒罐，由于装配都属于刚性连接，且有密封件保护，其气密性高。在镜片的边缘加了一定宽度的罩体放置槽，外凸台105将装配进罩体卡槽内，可对罩体起固定形状的作用，内凸台106可防止镜片卡箍向镜片内侧脱落。对于镜片的打滑问题：采用的是在罩体和镜片的接触面的中部增加一条小凸筋107，既可防止镜片打滑又可提高装配的线气密性。主通话器将装配在镜片预留的凸台孔103处再由相应的卡箍和全脸式镜片固定，即可完成与镜片直接关联件的装配。镜片装配面具后，面具总视野、双目视野、下方视野达到90.9%、77%、46°，较GB2890中规定的总视野、双目视野、下方视野规定的70%、55%和35°，分别高出29.9%、40%、31.4%。

上述全脸式镜片具有如下特点：

1、以人的生理视野所能辐射的最大区域为镜片边界，设计出柱状眼窗形状，可最大化面具总视野保留率，双目视野保留率大。

2、外形设计：由于整体柱面不够美观故分别在两个罐接头部位和主通话器上部增加棱角，突出视觉感受。

3、固定系统设计：镜片的边缘为有一定宽度的固定带，固定带外凸台装配进罩体卡槽内，对罩体起固定形状的作用，内凸台可防止镜片卡箍向镜片侧脱落。

4、防滑设计：在罩体和镜片的接触面的中部增加一条小凸筋，防止镜片打滑。

如图6、7所示，阻水罩4包括阻水罩罩体41，所示阻水罩罩体41前端部设置有与主通话器预留卡槽配合的装配卡槽45，所述阻水罩罩体40上部对称设置有内吸气活门座43，所述内吸气活门座43内设置内吸气活门片安装孔44；所述阻水罩罩体41后端边缘向内翻折有罩体反折边42。

如图7所示，所述内吸气活门座43周围设置加强筋46。

所述阻水罩罩体41的厚度大于罩体反折边42的厚度。所述阻水罩罩体41和反折边罩体42采用硅橡胶材料制作。

将内吸气活门座设计在阻水罩主体上，减少了阻水罩组件的零件数量，简化整个装配过程，增加了整体结构可靠性；阻水罩和主通话器配合的五个固定卡槽，装配时卡槽卡在主通话器的预留的卡槽内，该种装配方式简单可靠，方便拆卸清洗阻水罩。由于阻水罩的曲线部分和人的口鼻处曲线更加相近，且选用更加柔软的硅橡胶材料，使阻水罩佩戴更加舒适；所采用的卡槽结构，方便阻水罩与主通话器的安装与拆卸；同时，此新型的结构增加了阻水罩的内部空间，有利于主通话器部件的结构设计，便于增加主通话器的功能结构。

通过人体工程学，设计阻水罩的曲面结构，使其与面部更加贴合，增加佩戴舒适性；将内吸气活门座设计在阻水罩主体上，减少阻水罩组件的零件数量，解决了内吸气活门座易脱落的缺点；阻水罩和主通话器配合处设计五个固定卡槽，该种五点式装配方式提高了阻水罩的装配可靠性，且装配简单，方便拆卸。

卡环结构100包括头带爪51和头带环52。

如图10、11所示，所述头带爪51上部开设空槽504，其左侧面中部开设有头带环卡槽501和斜槽502，其右侧面下部开设镜片卡槽503，所述头带爪1的上端头向左侧弯曲。

头带环52的结构如图12所示。

如图8、9所示，所述头带环52的一侧边卡装于头带爪51的头带环卡槽501内，该头带环与头带爪呈垂直装配。

该头带卡环结构的具体使用如图6所示，头带卡环结构100的镜片卡槽503装配于全脸式面具的全脸式镜片4边缘底部，两个头带卡环结构100对称装配。头带环52转配于头带卡51上，头带从头带环内侧直接穿过，即可完成装配。脱除面具时，向外侧掰头带爪51顶端部的空槽504部位，使头带和头带环有间隙，从而达到头带松动，从而脱除面具。

具体制备时，头带爪的头带环卡槽501深度以及两边凸台的高度都会影响装配是否方便，斜槽502以及空槽504都会影响头带爪的柔性从而影响头带装配及面具的脱除，镜片卡槽503的设计既要保证头带爪的韧性又要对头带卡箍的装配起定位和固定作用；头带环将放置在头带爪的头带环卡槽501处，头带从头带环内侧直接穿过，即可完成头带装配，关键在于头带环的结构与大小设计，既要保证头带容易装配又要保证对头带的固定作用。

与现有头带卡环连接结构相比具有如下优点：

1、相比以前头带扣解决了头带装配繁琐的问题，头带卡环连接结构采用的是直接将头带环放置在头带爪的中部卡槽处，头带从头带环内侧直接穿即可完成装配，减少了头带结构的部件，结构简单，装配方便，减小了工人的劳动强度，减少了劳动时间，降低成本。

2、脱除面具时方便操作，脱除面具时向外侧掰头带卡顶端的空槽处，使头带和头带环有间隙，从而达到头带松动，轻松脱除面具，相比以前的脱除方式，简单方便。

简洁型头带卡环连接结构与传统的头带结构相比只需头带环装配在其卡槽上，其结构简单、零部件少、便于装配，降低成本；还对头带环与其卡槽的配合以及头带爪的结构进行了研究，头带佩带方便，佩戴时拉伸头戴即可，卸下时只需向外轻掰空槽即可，使面具头带更易松动，更易脱除面具。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。