本发明涉及潜水面罩的领域，具体是用于水下“浮潜”的面罩。
背景技术：
这种水下浮潜行为允许在水面处游泳时观察海底。因此，浮潜者必须能够在呼吸时将头保持在水下。
通常，浮潜者装备有用于观察的面罩及用于呼吸的通气管(snorkel，呼吸管)。该通气管由管构成，该管具有底端和顶端，其中底端设有容纳于使用者的嘴中的衔口(mouthpiece)而顶端既用于使新鲜空气进入还用于排出呼气。
已知这样的设备具有多个缺点。第一，通过嘴呼吸不自然且很多人难以适当地用通气管呼吸。另一个缺点是不能通过嘴中的通气管在水下讲话。
而且，这种面罩和通气管装置的使用不太舒适。为了解决此缺点，文献FR3020620提出了一种能够通过鼻子和通过嘴呼吸的潜水面罩。
该潜水面罩包括：
本体，具有面板和柔性裙部(flexible skirt)，所述柔性裙部包括将用于视觉(vision)的顶部腔室与用于呼吸的底部腔室分开的隔离部，所述隔离部被设置成抵靠在使用者的鼻子上，使得使用者的嘴和鼻子位于底部腔室中而使用者的眼睛位于顶部腔室中，该隔离部包括设置成在使用者吸气的阶段期间允许新鲜空气在顶部腔室与底部腔室之间流动的至少一个通路；以及
通气管，设置成延伸本体的顶部，该通气管包括至少一个气道(air duct)；
其中，该本体包括使底部腔室与通气管的气道流体流动连接的呼气排出装置。
该面罩还包括具有多个通道的通气管、以及包括单向阀的板，以此在吸气时关闭出气通道并在呼气时关闭进气通道。
虽然这样的通气管提供了使用的满意度，但这样的通气管相对复杂且制造昂贵。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提出一种解决上述缺点的设计较简单的面罩。
本发明通过以下事实来实现该目的：呼气排出(装置)包括至少一个第一单向阀，至少一个第一单向阀设置成在使用者呼气的阶段期间，允许呼气从底部腔室流向通气管的气道，该第一单向阀在使用者吸气的阶段期间关闭。
首先，可以理解的是，通气管与顶部腔室流体流动连接。为了该目的，本体有利地具有与通气管流体流动连通并与顶部腔室流体流动连通的新鲜空气进入装置。
而且，第一单向阀位于面罩的本体上，然而，在上述现有技术中，单向阀位于通气管的板上。
在本发明中，第一单向阀被设置成在吸气的阶段期间关闭呼气排出装置。
而且，柔性裙部优选地被紧固到面板。而且，面板的至少一部分优选地是透明的。优选地，面板具有定位成面向顶部腔室的透明平面部分。
因此，在吸气的阶段期间，第一单向阀关闭具有防止新鲜空气经由排气装置流动的效果。一个优点是避免吸入已呼出并仍然存在于呼气排出装置中或通气管的气道中的空气。
考虑到第一单向阀在面罩的本体中，这样的设置能够简化设计及通气管的制造。
操作如下。
在使用者呼气的阶段期间，第一单向阀打开并且呼出的空气可以经由呼气排出装置在通气管的气道中流动。
在吸气的阶段期间，第一单向阀关闭，新鲜空气进入通气管，然后依次流入顶部腔室并流入使用者的嘴和鼻子所处的底部腔室。由于第一单向阀关闭，因此使用者不会吸入在先前的呼吸循环期间呼出的空气。
有利地，第一单向阀被设置在底部腔室与呼气排出装置之间。因此，第一单向阀被设置成靠近使用者的嘴和鼻子，从而使其更容易在呼气时打开。可以理解的是，第一单向阀由于呼气时底部腔室中压力的增加而打开。
第一单向阀同样也可以被设置在底部腔室中。
有利地，第一单向阀被设置在呼气排出装置中。优选地，第一单向阀位于呼气排出装置的底端部中，从而位于底部腔室附近。
有利地，第一单向阀包括柔性膜。
以非常优选的方式，柔性膜由柔性裙部的一部分构成。一个优点是限制构成面罩的零件的数量，从而用于降低其制造的成本。
然而，在没有脱离本发明的范围的情况下，柔性膜同样也可以是与裙部不同的单独的安装件。
有利地，第一单向阀包括与柔性膜配合的阀座，该阀座与面板形成为一体。
再次，一个优点是限制构成面罩的零件的数量，从而能够使制造面罩的成本降低。
优选地，阀座与面板一体地制成。有利地，阀座构成面板的一部分。
在有利的但非限制性的实施例中，呼气排出装置至少包括沿面板的侧边缘的一个延伸的第一呼气排出通道，柔性通气管具有覆盖第一呼气排出通道的第一侧部。
第一排气通道可以由从面板的边缘突出的两个相邻的凸缘构成。
裙部的侧部包括侧边缘，其中第一排出通道被接合以防止水渗透到第一排出通道中。为此，裙部的侧边缘具有顶壁和两个侧壁；侧壁包围第一排出通道的两个凸缘，而顶壁覆盖第一排出通道以将其密封。而且，侧边缘位于裙部的密封唇的外周处，该裙部设置成压靠使用者的面部。
优选地，第一呼气排出通道与面板形成为一体。还优选地，两个相邻的凸缘与面板一体地制成。
还优选地，第一单向阀的阀座由第一呼气排出通道的一部分构成。
优选地，面罩的本体还包括围绕面板的带。优选地，裙部的外围边缘被夹在带与第一排出通道之间。这具有防止裙部的外围边缘从第一排出通道脱离的效果。
有利地，第一呼气排出通道包括具有打开到底部腔室中的至少一个开口的底端部，并且第一单向阀被设置成在使用者吸气的阶段期间关闭所述开口。
优选地，柔性膜位于第一呼气排出通道内，与所述开口对准。而且，开口被设置在第一呼气排出通道的构成第一单向阀的座部的各部分之间。
优选地，底端部具有两个相邻的开口，所述开口可由第一单向阀的膜关闭。在另一变型中，第一单向阀可以具有多个柔性膜。
有利地，呼气排出装置还包括第二呼气排出通道，以及设置成在使用者呼气的阶段期间允许呼气从底部腔室流向通气管的气道的第二单向阀，该第二单向阀在使用者吸气的阶段期间关闭。
第二呼气排出通道类似于第一呼气排出通道。而且，第一呼气排出通道和第二呼气排出通道位于面罩的本体的任一侧上。
在本发明的另一有利方案中，通气管包括与底部腔室流体流动连通并与顶部腔室流体流动连通的单个气道。
因此，一个优点是使通气管相较于具有三个通道的上述现有技术的通气管来说设计及制造更简单。另一个优点是能够具有可用于吸气和呼气的通气管的整个内部体积，这与通气管被再次分为进气口通道和出气口通道的现有技术不同。这使其能够相较于现有技术的面罩显著地增加进入和流出的空气能够流动的速率，从而使面罩使用更舒适并有助于通过嘴和鼻子呼吸。
因此，单个气道与呼气排出装置流体流动连通且还与新鲜空气入口装置流体流动连通。还优选地，单个气道与第一呼气排出通道和第二呼气排出通道流体流动连通。
有利地，隔离部包括设置成仅在使用者吸气的阶段期间允许新鲜空气从顶部腔室流向底部腔室的至少一个单向阀。
可以理解的是，单向阀接着在吸气的阶段期间打开并在呼气的阶段期间关闭。单向阀的功能是防止呼气流向顶部腔室，从而避免雾气出现在位于使用者的眼睛前面的面板的平面部分上。
在本发明的另一有利方案中，单向阀包括由柔性裙部的一部分构成的柔性翻板阀。优选地，单向阀的柔性翻板阀由隔离部的一部分构成。柔性翻板阀优选地被限定在隔离部的自由边缘与形成在隔离部中的切断部(cutout)之间。通过这个切断部，柔性翻板阀是可移动的，允许该柔性翻板阀在吸气阶段期间折叠以打开所述通路。
还优选地，在呼气的阶段期间，单向阀的柔性翻板阀抵靠面板以关闭所述通路。在吸气阶段期间，单向阀的柔性翻板阀打开，以允许新鲜空气进入底部腔室。
有利地，柔性裙部具有围绕面板的顶部连接器的顶部套筒。一个优点是提供在面罩的本体的顶部中的裙部与连接器之间的密封。
附图说明
通过阅读借助非限制性示例给出的本发明的实施例的以下描述并参考附图可以更好地理解本发明，在附图中：
-图1A是本发明的面罩的前视图；
-图1B是图1A的面罩的后视图；
-图2是图1的面罩的分解图；
-图3是图1的面罩的面板的后视图；
-图4是示出柔性裙部与面板之间的联接的横向平面上的剖视图；
-图5是示出第一单向阀和第二单向阀的面罩的本体的底部部分的截面的分解图；
-图6示出一旦柔性裙部和面板组装在一起时的图5的底部部分；
-图7是图1的面罩的通气管的分解图；
-图8示出从图1的面罩的本体分离的通气管的底端；
-图9是示出图1的面罩的支撑件与本体之间的连接的剖视图；
-图10是面板的顶处的连接器的细节图；
-图11示出装有相机支撑件的图1的面罩；
-图12是图11的分解图；以及
-图13是示出单向阀的柔性裙部的视图。
具体实施方式
图1A和图1B示出根据本发明的潜水面罩10。
潜水面罩包括用于放置使用者的面部上的本体12，该本体12具有顶部14和底部部分16。
从图1A和图1B，可以理解的是，本体12的顶部14用于放置在使用者的前额附近，而本体的底部部分16用于放置在使用者的下颚附近。
而且，潜水面罩10包括延伸本体12的顶部14的通气管18。
在这个示例中，通气管18以可移除的方式被安装在本体12上。
参考图2的分解图，可以理解的是，本体12主要由面板20和柔性裙部22构成。
面板20由刚性材料(例如聚碳酸酯)制成，而柔性裙部22由柔性材料(例如通过注入液体硅橡胶(LSR)得到的硅树脂(silicone，硅胶))制成。
柔性裙部22被紧固到面板。
本体12还具有成形为围绕面部的带24。带24的具体功能是紧固面板20的柔性裙部，或者至少提高这样的紧固。
本体12还具有护颚件(chinpiece，护颚圈)26，该护颚件包括与带24的底部部分一起覆盖面板的底部部分30的盖部28。从图2中可以看出，带24的底部部分32被分离且包括使带24能够抵靠裙部和面板被夹紧的夹紧元件。
从图1A和图1B中可以看出，带24还具有用于接收一个或多个弹性条(未示出)的槽34。
从图2中可以看出，带24具有在其内侧面25的脊部27，以用于防止裙部相对于带移动。
参考图1A和图3，可以看出的是，面板20被成形为覆盖使用者的面部。面板具有透明的平面部分20a和弧形部分20b，平面部分大体上位于使用者的眼睛的水平高度，而弧形部分20b位于使用者的鼻子和嘴的水平高度。在这个非限制性示例中，弧形部分20b是透明的。然而，在没有脱离本发明的范围的情况下，弧形部分20b可以是不透明的，或者可以是透明的并由不透明的盖部覆盖。
参考图1A、图1B和图2，可以看出的是，柔性裙部22具有将用于视觉的顶部腔室50与用于呼吸的底部腔室52分开的隔离部40，该隔离部40被设置成抵靠在使用者的鼻子的顶部上，使得使用者的嘴和鼻子位于底部腔室52中而使用者的眼睛位于顶部腔室50中。
隔离部40通过紧固件安装部被紧固到面板20，该紧固件安装部被夹在从弧形部分20b的内侧面突出的紧固件凸耳53上(图3中可见)。
隔离部包括在定位紧固件安装部之前与紧固件凸耳53接合的两个孔口41。
隔离部还具有设置成使用者吸气时允许新鲜空气在顶部腔室50与底部腔室52之间流动的两个通路54(图2和图13中可以更清楚地看出)。
而且，在这个示例中，隔离部具有设置成仅在使用者吸气的阶段期间允许新鲜空气从顶部腔室50朝向底部腔室52流动两个单向阀56。
因此，可以理解的是，单向阀56用于在使用者呼气的阶段关闭上述通路54。
在这个示例中，并且如图13所示，单向阀56中的每个包括由柔性裙部的一部分构成的膜58。更具体地，在这个示例中，每个膜58由柔性裙部的隔离部40的一部分构成。
膜58是可移动的，因为隔离部包括能够使每个膜局部地从隔离部的其余部分分离的两个切断部60。这些切断部允许膜58折叠并与面板的内侧面分开，特别是在吸气阶段期间，以便打开通路，从而允许新鲜空气进入到底部腔室中。
操作如下。
在呼气阶段期间，呼气具有使膜58压靠面板的弧形部分20b的内侧面的效果，从而具有关闭通路54以及因而防止呼气从底部腔室52经过而进入到顶部腔室50的效果。
在吸气阶段期间，底部腔室52中发生的压降具有将膜58与面板20分开以及打开通路54的效果，从而允许新鲜空气从通气管经过顶部腔室50而流到底部腔室52。
参考图7，可以看出的是，通气管18包括管状部分70，该管状部分具有第一端部72以及远离第一端部72的第二端部74。
通气管18还具有盖部76，该盖部76被安装在管状部分70的第二端部74上。
管状部分70还具有允许空气在大气环境与面罩之间进行交换的孔78。
通气管18还具有用于在水下时关闭通气管18的进气口的装置80。该装置80包括漂浮部82，该漂浮部相对于具有第一孔口86和第二孔口88的板84可平移移动，第一孔口86和第二孔口88引入盖部76的内部体积。
第一孔口86与在通气管18的管状部分70中形成的气道90流体流动连通，而第二孔口88面向漂浮部82。
第二孔口88被密封衬垫92围绕，该密封衬垫被成形为当通气管18在水下时与漂浮部82配合。
操作如下。
当通气管18从水中出来时，漂浮部82处于低位置，使得空气能够经由孔78在气道90与大气环境之间流动而依次穿过第一孔口86、由盖部76的内侧限定的腔室、以及第二孔口88。
当通气管18在水下时，漂浮部82上升以压靠衬垫92，从而具有关闭第二孔口88的效果并因此使空气能够不再进入气道90。
而且，在这个示例中，管状部分具有与底部腔室和顶部腔室连通的单个气道90。
根据本发明，本体12还具有用于排放呼气的装置100，该装置100使底部腔室52与通气管18的气道90流体流动连通。
因此，可以理解的是，在呼气的阶段期间，在经由孔78离开通气管之前，呼出到底部腔室52中的空气流入呼气排出装置并接着流入通气管18的气道90。
参考图3，呼气排出装置100具有沿着面板的第一侧边缘104延伸的第一呼气排出通道102。
如图3中可以看出，第一呼气排出通道102在面板20的底部部分20c与面板的顶部20d之间延伸。
在这个示例中，第一呼气通道(第一呼气排出通道)102由从面板的第一侧边缘20e突出的两个相邻的凸缘105、107构成。
在这个示例中，第一呼出排出通道(第一呼气排出通道)102与面板20一体地制成。
呼气排出装置100还包括第二呼气排出通道104，该第二呼气排出通道类似于第一呼气排出通道102且同样地在面板的底部部分20c与面板的顶部20d之间延伸。
由于第二呼气排出通道类似于第一呼气排出通道，因此下文中仅描述第一呼气排出通道。
面板的顶部20d还包括顶部连接器106，该顶部连接器与面板的其余部分一体地制成，并包括中心管道108、第一侧管道110和第二侧管道112。
中心管道108与顶部腔室50流体流动连通，而第一侧管道110与第一呼气排出通道102流体流动连通，且第二侧管道112与第二呼气排出通道104流体流动连通。
从图3中可以理解的是，第一呼气排出通道102和第二呼气排出通道104通向底部腔室52。
从图8和图9可以理解的是，通气管18的管状部分70的第一端部72被成形为与面板的顶部连接器106联接。
因此，可以理解的是，中心管道108、以及第一侧管道110和第二侧管道112打开而进入通气管的单个气道90。
参考图4，下文中描述了如何将柔性裙部22紧固到面板20。
从图1B、图2和图4中可以理解的是，柔性裙部22具有围绕密封唇122的外围边缘120。
密封唇122被成形为抵靠使用者的面部，以便防止水渗透到面罩中。
从图4中可以理解的是，外围边缘120具有覆盖第一呼气排出通道102的第一侧部124。
裙部的外围边缘具有接合有第一排出通道的第一侧部，以便防止水渗透到所述第一呼气排出通道中。
为此，裙部20的外围边缘的第一侧部具有顶壁126和两个侧壁128、130。可以理解的是，顶壁和两个侧壁与裙部一体地制成。
侧壁128和130包围第一呼气排出通道的两个凸缘105、107，而顶壁覆盖第一呼气排出通道以提供密封。
优选地，凸缘的其中一个具有与裙部的外围边缘的侧壁的一个或另一个配合的纵向突出部分，以便确保外围边缘相对于第一呼气排出通道适当地保持到位。
柔性裙部22的外围边缘还包括覆盖第二呼气排出通道104的第二侧部130。
根据本发明，呼气排出装置100具有第一单向阀140，该第一单向阀被设置成在使用者呼气的阶段期间允许呼气从底部腔室52被引导而流向通气管的气道90。
因此，可以理解的是，在呼气阶段期间，隔离部40的柔性翻板阀(flexibleflap)58关闭，而呼气排出装置的第一单向阀140打开以允许呼气从底部腔室52流到呼气排出装置100，并且更具体地流向第一呼气排出通道102并接着流向通气管的气道90，以便随后经由孔78排放。
而且，第一单向阀140在使用者吸气的阶段期间关闭。结果，使用者在吸气时并不吸包含于通气管或呼气排出装置中的先前呼出的空气。
图5和图6中可以看出，第一单向阀140被设置在呼气排出装置的底端部101中。更确切地，第一单向阀140被设置在第一呼气排出通道的底端部102a中。
在这个示例中，第一单向阀140被设置在底部腔室50与呼气排出装置100之间。更确切地，第一单向阀140被设置在底部腔室52与第一呼气排出通道102中。
在没有脱离本发明的范围的情况下，第一单向阀140可以被设置在底部腔室52中。
在本发明的一个有利方案中，第一单向阀140包括柔性膜142，在这个示例中，柔性膜由柔性裙部22的一部分构成。
柔性膜为从顶壁126的内侧面突出的大体上矩形部分的形式。
图6用连续线示出处于关闭位置的第一单向阀。图6用虚线还示出处于打开位置的第一单向阀。
第一单向阀140还具有设置成与柔性膜142配合的阀座144，该阀座144与面板形成为一体。在关闭位置，柔性膜抵靠阀座以关闭开口。
从图3、图5和图6可以看出的是，在这个示例中，第一呼气排出通道102包括打开进入底部腔室52的两个开口150。
可以看出的是，这两个开口被设置在呼气排出装置100的内部凸缘107中。
柔性膜142被成形为在使用者吸气的阶段期间关闭两个开口150。
因此，可以理解的是，柔性膜142位于与两个开口150对准的第一呼气排出通道102内。
如上所述，呼气排出装置100还具有第二呼气排出通道104。
呼气排出装置100还具有第二单向阀160，该第二单向阀类似于第一单向阀140并被设置成在使用者呼气的阶段期间允许来自底部腔室52的呼气流向通气管的气道90。
第二单向阀160在使用者吸气的阶段期间关闭。
换言之，第二单向阀160像第一单向阀140一样操作。
还是参考图5和图6，可以看出的是，面板还包括设置在面板20的底端部中的放气阀(purge valve)180。
这个放气阀180由保护板182部分地覆盖，在这个示例中，该保护板与面板20一体地制成。这个保护板的功能是防止放气阀180被损坏。
参考图7、图8和图9，可以看出的是，面罩包括将通气管可释放地锁定到本体的系统。在这个示例中，锁定系统包括从管状部分70的第一端部72延伸的舌部(tongue)200。
舌部200还设有紧固件部分202。
带24还包括具有形成于其中的开口204的顶部24a。这个开口204是通口。
舌部200的紧固件部分202被成形为接纳于开口204中以将通气管锁定到本体。
从图8和图9可以理解的是，舌部是可变形的，使得当通气管18与本体12接合时，顶部连接器106接合在通气管18的空气通道(气道)90中，以及紧固件部分202接合在带24的顶部和顶部连接器中，直到紧固件部分接合在开口204中。
因此，可以理解的是，当通气管被安装在本体上，舌部的至少一部分被设置在带下方。换言之，舌部经由带的下侧接合。从图9中可以看出，舌部被接合在顶部连接器106与带之间。
而且，紧固件部分202还构成按钮，该按钮被设置成能够使使用者将紧固件部分从开口脱离而将通气管与本体分开。
为此，使用者按压紧固件部分以使舌部变形，同时还拉动通气管以使紧固件部分从带下方穿过。紧固件部分202由膨胀部206构成，该膨胀部具有适用于在通气管被安装在本体上时接合在开口中的倒角形状。
在这个示例中，该膨胀部的形状呈环形。
而且，舌部200具有设置在紧固件部分202与通气管的管状部分70之间的接纳部分208。接纳部分被成形为接纳在通气管被安装在本体上时形成邻接(abutment)的带24的一部分24b。
而且，接纳部分208和带24的邻接形成部分在通气管被安装在本体上时通过配合形状(co-operating shape)彼此接合，从而具有防止通气管不合时宜地解锁的效果。
而且，接纳部分208具有设置在所述接纳部分208的另一侧上的两个脊部210、212，这些脊部在管状部分的第一端部与紧固件部分之间延伸，并且在通气管被安装在本体上时与带中的两个凹槽214、216(图10中可见)配合。优点在于，确保通气管在被安装在本体上时是稳定的。
而且，顶部连接器106具有在通气管被安装在本体上时位于紧固件部分下方的凹部(setback)220。在通气管接合在本体上时，这个凹部接纳变形的舌部。该凹部还用于在通气管从本体脱离时为用于变形舌部留出空间。
最终，可以看出的是，面罩还具有设置在本体与通气管之间的密封衬垫250。这个密封衬垫250被接纳于设置在面板的顶部连接器中的环形凹槽252中。
参考图11和图12，下文中描述了用于紧固附件(例如，相机)的支撑件。这个紧固件支撑件优选地是可移除的。
紧固件支撑件300具有适当的安装部分302，该安装部分具有用于(通过已知方式)接纳相机的柱形紧固件构件304。紧固件支撑件300被可释放地安装在面罩的本体上。
紧固件支撑件300还具有终止于成形为与本体的带配合的两个耳片(tab)310中的两个臂306和308，以便相对于本体保持紧固件支撑件。
紧固件支撑件300还具有在臂306、308与紧固件构件304之间延伸的连接部分312。这个连接部分为钩形以在支撑件被安装在面罩上时抵靠面板，使得耳片和连接部分防止紧固件支撑件相对于本体移动。此外，该钩的形状以紧固件构件304大体上在使用者的眼睛的水平高度的方式被设置。由于这个有利位置，因此当面罩的本体在水下而通气管在水面外时，相机必然在水下。因此，一个优点是确保相机在水下而不是水面拍摄。
潜水面罩还具有保持装置400(图1B、图2和图7中可见)，该保持装置具有位于两个侧部附接元件404和406之间的中心附接元件402。
中心附接元件402为蘑菇的形式，上述蘑菇的头部403被成形为依次插入通过第一孔408，然后插入通过第一孔旁边的第二孔410的形式，孔被形成在通气管的管状部分的第一端部附近。从图7中可以看出，第一孔408的直径大于第二孔410的直径。中心附接元件402的头部403的直径小于第一孔的直径，但大于第二孔的直径。因此，可以理解的是，中心附接元件402在其头部进入第二孔410中时被固定到通气管。
从图1B和图2可以理解的是，侧部附接元件404和406为插入设置在框架中(优选地在带中)的开口412和414中的销的形式，以便相对于本体固定保持装置。
因此，可以理解的是，保持装置400用于将通气管保持到本体，甚至是在通气管的管状部分因流体流动的目的而从顶部连接器脱离时，以便避免损失通气管。
优选地，保留装置(保持装置)400由橡胶型的柔性材料制成。