轻便呼吸过滤器的制作方法

本发明属于呼吸过滤器技术领域。

背景技术

防毒面具主要由两部分组成，滤毒盒和密封罩体。传统的滤毒盒为硬质塑料材质的圆柱状，两个端面分别为气体入口和出口，密封罩体为硅橡胶弹性材料，呼气单向阀设置在橡胶罩体上，这种罩体节点多、体积大、笨重，目前市场上二者的连接方式是通过螺纹接口旋转连接，由于是螺纹连接，故为圆口式连接，这种连接方式使得防毒面具体积大、重量大、厚重，空间利用率不高，使用不方便，难以推广普及应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轻便呼吸过滤器，以解决现有技术中存在的使用不方便，空间利用率不高，重量大，密封罩体体积大的问题，环状密封罩体与过滤盒之间的连接为直对式活接结构，具有使用方便，空间利用率高，体积小而紧凑，重量轻、密封效果好，用途广，便于普及等特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种轻便呼吸过滤器，包括过滤盒、环状密封罩体及佩戴结构，过滤盒包括硬质或半硬质外壳，外壳内部设有两个完全隔离的空间，分别是出气单向阀空间和过滤材料空间；过滤材料空间内部填充有过滤材料，并在过滤盒的外壳上设有气体入口和气体出口，外界空气依次经过气体入口、过滤材料、气体出口和环状密封罩体内腔进入人体；出气单向阀的进气口与环状密封罩体内腔连通，出气单向阀的出气口通过过滤盒的外壳与外界连通；所述的环状密封罩体为弹性材质，能罩住人体吸气部位，后端边部与脸部贴合密封，环状密封罩体与过滤盒间设有吸气和出气的内腔；所述的环状密封罩体与过滤盒之间的连接为直对式活接结构，所述过滤盒外形能与环状密封罩体的外形形状对应连接；所述弹性材质为硅胶、橡胶或热塑性弹性体；所述的硬质或半硬质外壳材质为硬质或半硬质塑料。

优选的，所述的直对式活接结构为插接式结构，包括：所述的过滤盒的外壳上设有密封式闭环插槽，环状密封罩体的前端设有与闭环型插槽匹配的密封式闭环插头。

优选的，所述的直对式活接结构为为卡接式结构，包括：所述过滤盒的外壳上设有开口向外的第一卡槽，所述的环状密封罩体上设有开口向内的与第一卡槽卡接密封的第二卡槽。

进一步的，所述过滤盒为片状过滤盒，气体入口为第一气体入口，为1个或若干个，位于片状过滤盒的边缘；气体出口为第一气体出口，至少1个，位于片状过滤盒的内端面；出气单向阀为第一单向阀，第一单向阀进气口位于片状过滤盒的内端面；第一单向阀出气口位于片状盒的侧面或外端面。

进一步的，所述过滤盒为柱状过滤盒，气体出口为第二气体入口，为1个或若干个，位于柱状过滤盒的外端面；气体出口为第二气体出口，至少1个，位于柱状过滤盒的内端面；出气单向阀为第二单向阀，第二单向阀进气口位于柱状过滤盒的内端面，第二单向阀出气口位于柱状过滤盒的侧面。

进一步的，所述过滤盒为球冠形或半球形过滤盒，气体入口为第三气体入口，为1个或若干个，位于球冠形或半球形过滤盒的外端面；气体出口为第三气体出口，至少1个，第三气体出口位于内端面或内曲面上；出气单向阀为第三单向阀，第三单向阀出气口位于外端面，内端面或内曲面上还设有第三单向阀进气口。

过滤盒的内端面一般为曲面，弧度迎合人体面部曲面，佩戴状态下鼻尖不应碰触过滤盒，所述的片状过滤盒为内端面为曲面的片状，所述的柱状过滤盒为内端面为曲面的柱状，所述的球冠状过滤盒为内端面为曲面的球冠状。

优选的，所述的片状过滤盒为片式曲面状；所述的柱状过滤盒为柱式曲面状。

优选的，所述过滤材料包括颗粒状过滤材料和网状过滤材料，所述气体出口及气体入口处设有网状过滤材料，所述的颗粒状过滤材料位于气体入口和气体出口处的网状过滤材料之间；所述的网状过滤材料为滤纸、滤棉、海绵，所述的颗粒状过滤材料为普通活性炭颗粒，或现有防毒面具使用的用于防护苯、氨气、硫化氢、氯化氰、一氧化碳、汞蒸气特定化学物质的浸渍炭、霍加拉特剂等颗粒状吸附剂。

优选的，所述的出气单向阀的结构包括阀道，阀道中设有阀片固定栅栏、阀片固定栅栏外侧固定有阀片，所述的阀片为硅胶材质；人体呼出的气体依次经过阀道进气口、阀片固定栅栏、阀片、阀道出气口排出过滤器外；阀片为正常闭合式，呼气时为打开式；

优选的，所述的过滤盒结构包括，两片或多片塑料部件，制法为：将网状过滤材料及阀片固定在部件相应位置后，两片或多片塑料部件之间用塑料超声焊接连接为一体；在预留的加料口加注颗粒状过滤材料、加料口用网状过滤材料封堵、再局部超声焊接，即可组装成过滤盒，最后的加料口使用海绵等弹性过滤材料即可完成封堵目的。

优选的，所述气体入口处的底板内侧面上和或气体出口处的上板内侧面上固定有从气体入口或气体出口处向四周呈辐射状的由网状过滤材料(30)构成的辐射筋式气道；

优选的，所述过滤盒为片状过滤盒气体出口为1个；优选的，所述柱状过滤盒气体入口为1个，气体出口为1个；优选的，所述球冠形或半球形过滤盒气体入口为1个，气体出口为1个；

本发明提供的轻便呼吸过滤器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明解决现有技术中存在的使用不方便、空间利用率不高、重量大、密封罩体体积大的问题，具有使用方便、空间利用率高、重量轻、体积小而紧凑、密封效果好，用途广，便于普及等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例附图。

图1为本发明提供的插接式片状过滤盒的立体爆炸结构示意图。

图2为插接式片状过滤盒(片式曲面状)的立体爆炸结构示意图。

图3为一插接式柱状过滤盒(柱式曲面状)的剖面示意图。

图4为卡接式球冠形或半球形过滤盒的剖面图。

图5为辐射筋式气道的结构示意图。

图中各附图标记含义为：

1-片状过滤盒，2-环状密封罩体，3-第一气体入口，4--第一气体出口，5-密封式闭环插槽，6-密封式闭环型插头，7-密封式闭环插槽边，8-第一单向阀进气口，9-柱状过滤盒，10-(环状密封罩体)后端边部，11-球冠形或半球形过滤盒，12-第二气体入口，13-第三气体入口，14-第二气体出口，15-第三气体出口，16-佩戴结构，17-第一卡槽，18-第二卡槽，19-第一单向阀出气口，20-阀片固定栅栏，21-过滤材料空间，22第二单向阀进气口，23-第二单向阀出气口，24-第三单向阀进气口，25-第三单向阀出气口，26-阀片，28-辐射筋式气道，29-颗粒状过滤材料，30-网状过滤材料。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1-图5，现对本发明进行说明。提供一种轻便呼吸过滤器，包括过滤盒、环状密封罩体2及佩戴结构，过滤盒包括硬质或半硬质外壳，外壳内部设有两个完全隔离的空间，分别是出气单向阀空间和过滤材料空间21；过滤材料空间21内部填充有过滤材料，并在过滤盒的外壳上设有气体入口和气体出口，外界空气依次经过气体入口、过滤材料、气体出口和环状密封罩体2内腔进入人体，气体入口或出口的设计主要考虑如何增加过滤材料利用率及保障盒体强度，气体入口一般由多个孔组成，气体出口若有辐射筋式气道则出口一般为一个，若没有气道则可以是多个；出气单向阀的进气口与环状密封罩体2内腔连通，出气口通过过滤盒的外壳与外界连通；所述的环状密封罩体2为弹性材质，能罩住人体吸气部位，后端边部10与脸部贴合密封，环状密封罩体2与过滤盒间设有吸气和出气的内腔；所述的环状密封罩体2与过滤盒之间的连接为直对式活接结构，所述过滤盒外形能与环状密封罩体2的外形形状对应连接(或相对应)；优选的，所述弹性材质为硅胶、橡胶或热塑性弹性体；所述的硬质或半硬质外壳材质为硬质或半硬质塑料；所述弹性材质为硅胶、橡胶或热塑性弹性体；所述的硬质或半硬质外壳材质为硬质或半硬质塑料。

作为本发明提供的一种具体实施方式。

与现有技术相比，本发明解决现有技术中存在的使用不方便，空间利用率不高，体积偏大的问题，具有使用方便，空间利用率高，体积小而紧凑等特点。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图1，优选的，所述的直对式活接结构为插接式结构，包括：所述的过滤盒的外壳上设有密封式闭环插槽5，环状密封罩体2的前端设有与闭环型插槽5匹配的密封式闭环插头6。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图4，优选的，所述的直对式活接结构为为卡接式结构，包括：所述过滤盒的外壳上设有开口向外的第一卡槽17，所述的环状密封罩体2上设有开口向内的与第一卡槽17卡接密封的第二卡槽18。或如泳镜式卡接结构。

以上作为本发明提供的2种具体实施例，其过滤盒外形能与环状密封罩体2的外形形状相对应，解决现有技术中存在的使用不方便，空间利用率不高，密封罩体体积大的问题，具有使用方便，结构简单，空间利用率高，体积小而紧凑，用途广等特点。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图1，图2，进一步的，所述过滤盒为片状过滤盒11，优选的，所述的片状过滤盒11为片式曲面状；气体入口为第一气体入口3，为1个或若干个，位于片状过滤盒的边缘；气体出口为第一气体出口4，至少1个，优选1个，位于片状过滤盒的内端面；出气单向阀为第一单向阀，第一单向阀进气口8位于片状过滤盒的内端面；第一单向阀出气口19位于片状盒的侧面或外端面。

其体积小，使用方便，过滤效果也好，应用范围广。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图3，进一步的，所述过滤盒为柱状过滤盒9，优选的，所述的柱状过滤盒9为柱式曲面状；气体出口为第二气体入口12，为1个或若干个，位于柱状过滤盒9的外端面；气体出口为第二气体出口14，至少1个，优选1个，位于柱状过滤盒9的内端面；出气单向阀为第二单向阀，第二单向阀进气口22位于柱状过滤盒9的内端面，第二单向阀出气口23位于柱状过滤盒9的侧面。其体积小，使用方便，过滤效果好，应用范围广。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图4，进一步的，所述过滤盒为球冠形或半球形过滤盒11，气体入口为第三气体入口13，为1个或若干个，位于球冠形或半球形过滤盒11的外端面；气体出口为第三气体出口15，至少1个，优选1个，第三气体出口15位于内端面或内曲面上；出气单向阀为第三单向阀，第三单向阀出气口25位于外端面，内端面或内曲面上还设有第三单向阀进气口24。其体积小，使用方便，过滤效果好，应用范围广。

作为本发明提供的一种具体实施方式，见图3、图4，优选的，所述过滤材料包括颗粒状过滤材料29和网状过滤材料30，所述气体出口及气体入口处设有网状过滤材料，所述的颗粒状过滤材料位气体入口和气体出口处的网状过滤材料之间；所述的网状过滤材料为滤纸、滤棉、海绵等可以平面铺展的、能够拦阻颗粒状过滤材料外漏的过滤材料，所述的颗粒状过滤材料可以是普通活性炭颗粒，也可以是现有防毒面具正在使用的防护对象为苯、氨气、硫化氢、氯化氰、一氧化碳、汞蒸气等特定化学物质的浸渍炭、霍加拉特剂等颗粒状吸附剂。其组装方便，过滤效果好。

作为本发明提供的一种具体实施方式。

作为本发明提供的一种具体实施方式，见图1，优选的，所述环状密封罩体2弹性材质为硅胶、橡胶或热塑性弹性体；所述的硬质或半硬质外壳材质为硬质或半硬质塑料，能更好地与脸部吻合密封。

作为本发明提供的一种具体实施方式，见图1、图2、图3、图4，优选的，所述的出气单向阀的结构包括阀道，阀道中设有阀片固定栅栏20、阀片固定栅栏20外侧固定有阀片26，所述的阀片为硅胶材质阀片；人体呼出的气体依次经过阀道进气口、阀片固定栅栏20、阀片26、阀道出气口排出过滤器外；阀片固定栅栏是过滤盒单片外壳部件的固有结构，如图2所示，与另一片部件超声焊接后阀片结构与之连接并密封，过滤盒内部则形成完整的栅栏，栅栏中心部位有阀片固定扣，一般为t型或蘑菇型，阀片中心有孔(也可以是阀片有蘑菇型头、栅栏有孔)，先把阀片固定在扣上，再进行其他组装工序。阀片为正常闭合式，呼气时为打开式。也可能是正常“半闭合式”，有负压才完全闭合。其结构简单，使用效果好。

作为本发明提供的一种具体实施方式，优选的，见图3，所述的过滤盒结构包括，两片或多片塑料部件，制法为：将网状过滤材料及阀片固定在部件相应位置后，两片或多片塑料部件之间用塑料超声焊接连接为一体；在预留的加料口加注颗粒状过滤材料、加料口用网状过滤材料封堵、再局部超声焊接，即可组装成过滤盒。在佩戴结构16上加装弹力绳即成为完整的佩戴结构。或用其他的佩戴结构。其结构简单，牢固耐用，制作方便，过滤效率高。

作为本发明提供的一种具体实施方式。见图5，优选的，所述气体入口处的过滤盒底板内侧面上和或气体出口处的上板内侧面上固定有从气体入口或气体出口处向四周呈辐射状的由网状过滤材料30构成的辐射筋式气道。可用于图3、图4中的过滤盒中。

辐射筋式气道是传统防毒面具的常见结构，位于过滤盒端面内侧，是过滤盒端面内侧的附属结构，与端面为一体，由多个以气体入口或出口为中心放射状分布的立筋组成，立筋上是网状过滤材料，多条立筋能够稳定支撑网状过滤材料，并在端面内侧形成与气体出口连通的空腔，以便通气畅通。以气体出口为例，气体经过离出口较远的过滤材料后首先到达最近的气道，再通过气道进入气体出口。立筋的高度一般不超过0.5cm，宽度0.1cm左右，长度及分布密度以能稳定支撑网状过滤材料及过滤盒形状而定。气道结构设计符合流体力学原理，能增加过滤材料利用率。如图3、4只在气体出口端设有辐射筋式气道。

本发明一实施例，是防毒面具的改进版，主要用于生产防毒面具，也可以用于生产其他呼吸过滤器材。本发明的发明点主要有两个：一是硅胶罩体与过滤盒之间的插接式或卡接式连接，二是将呼气单向阀设置在过滤盒上，这两个发明点有赖于技术的进步和新材料性能的进步，上世纪90年代出现了塑料超声焊接技术，使得内部结构复杂的塑料部件之间能够完美的焊接为一体，因此可以按需求设计内部结构。本发明中的阀片固定栅栏、出气单向阀的隔离空间等都是通过预设结构、超声焊接做到的。

与传统的防毒面具相比，本发明主要有三个优点：

1、密封效果好：密封是过滤效果的关键，本发明的硅胶罩体小而轻，罩体形状完美贴合人体曲面，优质硅胶材料的弹性及柔软度使得密封效果大大优于传统面罩，与面部的密封基本上能做到完全不透气，罩体与过滤盒之间的密封更是完美。

2、重量大幅度减轻：本发明的插接式的硅胶罩体参考了进口呼吸机面罩的连接方式，是最实用的一种结构，最大限度简化了罩体，本发明生产的插接式硅胶罩体重量仅20克、生产的国家标准一级防护级别的防毒面具重量仅150克左右，传统的一级防护的防毒面具大部分要300克左右；卡接式结构借鉴了泳镜的密封结构。

3、佩戴舒适，用户体验好：本发明重量轻，体积小，佩戴后外观看像口罩，从观感、罩体弹性及柔软度、到佩戴舒适度都与传统的防毒面具有截然不同的佩戴体验，硅胶罩体的体积及重量降到了最低限度，因此可以选择最优质的硅胶材料以增加舒适度，罩体为插接式或卡接式，可重复使用，使用者只需要更换过滤盒。

将上述的几种具体实施方式进行不同形式的的匹配组合，例如，将上述诸特征集合和2种插接结构都用于三种过滤盒结构中，均又构成多种具体实施方式，本领域技术人员均可理解和实施。为叙述简便计，这里不在一一画图列举。

以上未述及部分本领域技术人员均能实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。