本申请涉及浮潜运动器械领域，特别涉及一种一体式浮潜面罩及其呼吸管和通气件。
背景技术：
随着人们生活品质的提高，热爱户外运动尤其是涉水运动(例如浮潜)的人也越来越多，进而对浮潜面罩的品质性能提出更高的要求。
在浮潜过程中，需要同时解决两个问题：第一个问题是需要将水与浮潜者的面部隔绝开，以允许浮潜者观察水下的美景；第二个问题是需要确保浮潜者在浮潜过程中能够自由地呼吸。
为了解决上述两个问题，传统上，浮潜面罩通常与咬嘴式呼吸管配合使用，但由于用户体验不佳，已经逐渐被(与呼吸管集成的)一体式浮潜面罩所取代。但是，已有的一体式浮潜面罩的主要问题在于呼气气流和吸气气流相互杂合，导致呼吸效率较低。
因此，对于浮潜面罩来说，如何获取相对较高的呼吸效率，成为本领域需要解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请提出了一种浮潜面罩的解决方案，以获取相对较高的呼吸效率。
根据本申请的一个方面，提出了一种一体式浮潜面罩的通气件，所述通气件包括管状本体，该管状本体包括：
第一端部，该第一端部具有至少三个第一开口；和
第二端部，该第二端部具有至少两个第二开口，该第二开口的个数小于所述第一开口的个数；
其中，至少一个第二开口与至少一个第一开口相互连通形成为第一通道，其余第二开口与其余的第一开口相互连通形成为相对所述第一通道隔离的第二通道。
优选地，所述第一开口有三个，所述第二开口有二个，一个第二开口与一个第一开口相互连通形成所述第一通道，另一个第二开口与其余两个第一开口相互连通形成所述第二通道。
优选地，所述第一开口包括位于居中位置的第一吸气口和邻近的第一呼气口；所述第二开口包括第二吸气口和邻近的第二呼气口；其中，所述第一吸气口和所述第二吸气口相互连通形成所述第一通道；所述第一呼气口和所述第二呼气口相互连通形成所述第二通道。
优选地，所述第二通道的最大通流面积与所述第一通道的最大通流面积之比为0.8-1.2；和/或所述第二通道的最大通流面积与所述第一通道的最大通流面积之比为可调节的。
优选地，该通气件安装于所述一体式浮潜面罩的呼吸管的底端。
优选地，所述管状本体具有椭圆形的外轮廓截面形状。
根据本申请的另一方面，提出了一体式浮潜面罩的呼吸管，该呼吸管包括具有顶端和底端的管体，所述顶端安装有防水透气装置，所述管体内形成有彼此隔离的吸气通道和呼气通道，所述底端安装有本申请所提出的上述通气件，该通气件的所述第二端部设置为朝向所述管体，所述第一通道与所述吸气通道相连通，所述第二通道与所述呼气通道相连通。
优选地，所述底端形成有周向壁，该周向壁限定有安装空间，所述通气件可拆卸地安装于该安装空间内。
优选地，所述底端的朝向方向与顶端的朝向方向之间具有夹角，该夹角为150度至170度。进一步优选地，所述夹角为160度至165度。
优选地，所述吸气通道的通流面积与所述呼气通道的通流面积之比为1-2.5。
优选地，所述防水透气装置包括：
吸气阀腔和呼气阀腔，该吸气阀腔和呼气阀腔分别形成于所述吸气通道和所述呼气通道在所述顶端的位置；
浮阀件，该浮阀件分别可浮动地设置在所述吸气阀腔和呼气阀腔内；
密封件，该密封件具有分别对应于所述吸气阀腔和呼气阀腔的吸气阀口和呼气阀口；和
端盖，该端盖将所述密封件安装于所述吸气阀腔和呼气阀腔的端面。
优选地，所述浮阀件具有：打开位置，在该打开位置，所述浮阀件落入所述吸气阀腔和/或呼气阀腔底部从而打开所述吸气阀口和/或呼气阀口；和封闭位置，在该封闭位置，所述浮阀件浮起并封闭所述吸气阀口和/或呼气阀口，其中所述浮阀件可选择位于所述打开位置或封闭位置。
优选地，所述防水透气装置还包括气流分隔件，该气流分隔件安装于所述密封件和所述端盖之间。
优选地，所述密封件为一体制成的片状件。
根据本申请的再一方面，提出了一种一体式浮潜面罩，该一体式浮潜面罩包括彼此密闭装配的透明外罩、弹性罩体和外罩框架，所述弹性罩体具有间隔开观察腔和呼吸腔的间隔件，所述间隔件上设置有仅允许气体从所述观察腔流入所述呼吸腔的单向阀，所述一体式浮潜面罩还设置有呼吸管连接部，该呼吸管连接部具有与所述观察腔连通的至少一个吸气口和与所述呼吸腔连通的至少两个呼气口，所述呼吸管连接部连接有本申请所提供的上述呼吸管，其中在该呼吸管的管体的底端，所述通气件的第一端部朝向所述呼吸管连接部设置，并且所述通气件的所述多个第一开口分别与所述至少一个吸气口和至少两个呼气口彼此相通。
优选地，该一体式浮潜面罩的底部设置有排水阀。
优选地，所述一体式浮潜面罩内形成有位于该一体式浮潜面罩两侧的呼气通路，该呼气通路从所述呼吸腔延伸至所述呼吸管连接部的至少两个呼气口。
根据本申请的技术方案，通过将一体式浮潜面罩的观察腔和呼吸腔相互隔开，因此在使用时呼气气流和吸气气流不会相互杂合，从而相对于传统的浮潜面罩相比能够提升呼吸效率。
本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
图1为本申请优选实施方式所述的一体式浮潜面罩的通气件的立体图；
图2为图1所示的通气件的俯视图；
图3为图1所示的通气件的仰视图；
图4A和图4B为本申请优选实施方式所述的一体式浮潜面罩的呼吸管的立体图；
图5为呼吸管的分解立体图；
图6为本申请优选实施方式所述的一体式浮潜面罩的分解立体图；
图7为本申请优选实施方式所述的一体式浮潜面罩的呼气通路的示意图；
图8为本申请优选实施方式所述的一体式浮潜面罩的立体图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及各个实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。
如上所述，本申请提出了一种一体式浮潜面罩的解决方案。从整体进行结构划分，可以将一体式浮潜面罩划分为面罩部分和与该面罩部分连接的呼吸管部分。下面将按照该结构部分的划分对本申请的技术方案进行详细地解释和描述，其中，对于本申请相对于传统浮潜面罩的改进之处及其技术效果做特别详细地描述和解释。
一、面罩部分
如图6至图8所示，本申请提出的一体式浮潜面罩包括彼此密闭装配的透明外罩1、弹性罩体2和外罩框架3，构成面罩部分的主体部分。三者的密闭装配能够防止外部水体透过缝隙渗入浮潜面罩内部，从而影响浮潜面罩的正常使用。
透明外罩1构成浮潜面罩的主要外部轮廓。通常情况下，透明外罩1设置有镜片，以允许浮潜者在浮潜时欣赏水下景色。由于透明外罩1作为浮潜面罩中直接接触外部水体的部分，需要具有足够的结构强度，因此透明外罩1通常由偏硬的塑料材质制成，但在某些工况下，也可以选择弹性材料制成。
弹性罩体2密闭装配于透明外罩1的内侧(这里所说的“内”是指当浮潜者佩戴上浮潜面罩时朝向浮潜者脸部的方向，而“外”则是朝向外部水体的方向)，以支撑透明外罩1。由于弹性罩体2的至少一部分与浮潜者的脸部直接接触，因此弹性罩体2通常由弹性材料制成，如硅胶，以充分贴合。在一体式浮潜面罩中，弹性罩体2利用自身结构将透明外罩1内侧的空间(在使用状态下，为透明外罩1的内侧与浮潜者的脸部之间的空间)进行了分隔。这一点将在下文中加以描述。
外罩框架3可由弹性材料制成，如PC材料，硅胶或橡胶。弹性罩体2与上述透明外罩1(和外罩框架3)密闭地装配在一起，外罩框架3贴紧全包合透明外罩1的边缘，主要用于将透明外罩1和弹性罩体2密闭地装配在一起。因此，在浮潜面罩内围绕脸部的眼睛、鼻子和口腔形成隔绝于外部水体的空间，由于该空间的存在，允许浮潜者在浮潜过程中观察或欣赏水下的景色，同时利用下文中详细描述的呼吸管能够自如地呼吸。优选地，弹性罩体2设有贴紧人体面部起密封作用的密封边，而且所述弹性罩体2为弹性设计，更利不同脸型的贴合密闭。
在本申请的技术方案中，如图6和图7所示，弹性罩体2具有间隔开观察腔A和呼吸腔B的间隔件11，所述间隔件11上设置有仅允许气体从所述观察腔A流入所述呼吸腔B的单向阀18。也就是说，在使用状态下，位于透明外罩1的内侧与浮潜者的脸部之间的空间可以被间隔件11间隔为观察腔A和呼吸腔B，其中，观察腔A自然容纳有浮潜者的眼睛，而呼吸腔B则容纳有浮潜者的鼻子和口腔。
而且，在间隔件11上设置有单向阀18，该单向阀18仅允许气体从眼睛所在的观察腔A流到鼻子和口腔所在的呼吸腔B，不允许呼吸腔B的气体流向观察腔A。
这主要是基于如下原因。
一方面，呼吸腔B的气体主要是浮潜者通过呼吸系统排出的气体，湿度较大，如果呼出的气体能进入到观察腔A，则会导致透明外罩1的镜片上生雾，影响浮潜者的正常观察和欣赏。
另一方面，也是更为重要的原因，通过单向阀18的设置，观察腔A内的空气为新鲜空气，而呼吸腔B内存在两种不同的状态。当浮潜者进行吸气时，观察腔A内的新鲜空气能够进入到呼吸腔B内，供给至浮潜者呼吸；而当浮潜者呼气时，呼出的非新鲜气体(二氧化碳的含量较高)不会进入到观察腔A内，而是通过呼气通路排出到外部。因此，通过设置单向阀18，能够防止吸气气流和呼气气流的混杂，从而提高呼吸效率。
再一方面，通过上述结构来实现的呼吸腔B，能够有效地扩展呼吸空间，增加空气容量，使浮潜者的呼吸更为自然和舒适。
为了将呼气气流排出，如图6和图7所示，在所述一体式浮潜面罩内形成有位于该一体式浮潜面罩两侧的呼气通路100和101，该呼气通路100和101从所述呼吸腔B延伸至呼吸管连接部15的至少两个呼气口，进而通过呼吸管排出到外部。呼气通路100和101可以利用透明外罩1、弹性罩体2和/或外罩框架3的结构和/或装配关系来形成，在呼吸腔B时可以为开放的沟路，在经过观察腔A时，呼气通路必须为封闭的通路。呼气通路连通呼吸腔B和呼吸管连接部15的呼气口，这里的具体结构将在下文中进行详细描述。另外，本申请并不限于上述位于两侧的呼气通路的结构形式，在满足其功能要求的前提下，也可以具有其他的结构形式，例如设置一根单独的呼气管路。
在一体式浮潜面罩的顶部，设置有呼吸管连接部15，该呼吸管连接部15具有与所述观察腔A连通的至少一个吸气口(未图示，吸气口优选为一个)和与所述呼吸腔B连通的至少两个呼气口(未图示，呼气口优选为两个)，所述呼吸管连接部15连接有本申请所提出的呼吸管。该呼吸管的结构将在下文中加以解释说明。
以上重点描述了面罩部分中用于实现呼吸功能的部分机构特征。此外，还具有其他辅助结构特征。例如，在使用过程中，不可避免地会在浮潜面罩内积聚些水份，为了方便地将其排出，优选地，如图6所示，在一体式浮潜面罩的底部设置有排水阀13，该排水阀13允许内部的水排出到外部，但不允许外部的水进入到浮潜面罩内部。再如，还可以在一体式浮潜面罩的外罩框架3上部与下部两侧设置多个(如四个)镜带联结位，镜带可以为X形弹性镜带(如由硅胶制成)，下部两镜带联结位设置与镜带锯齿卡扣配合的扣件，便于调节镜带的松紧。
面罩部分也可结合有传统一体式浮潜面罩的其他结构特征，这里不再详细描述。下面，将参考附图对一体式浮潜面罩的呼吸管部分进行详细描述。
二、呼吸管部分
如上所述，在面罩部分的顶部设置有呼吸管连接部15，在该呼吸管连接部15形成有至少一个吸气口和至少两个呼气口。呼吸管部分的作用在于将呼吸管连接部15的吸气口和呼气口连通于大气环境。
如图4A、图4B和图5所示，呼吸管4包括具有顶端41和底端42的管体，所述顶端41安装有防水透气装置，所述管体内形成有彼此隔离的吸气通道IN和呼气通道OUT，所述底端42安装有本申请所提出的通气件6。下面按照从底端42到顶端41的顺序详细描述呼吸管4的结构特征。
2.1通气件
如图1至图3所示，本申请所提出的通气件6包括管状本体，该管状本体包括：
第一端部61，该第一端部61具有至少三个第一开口；和
第二端部62，该第二端部62具有至少两个第二开口，该第二开口的个数小于所述第一开口的个数；
其中，至少一个第二开口与至少一个第一开口相互连通形成为第一通道，其余第二开口与其余的第一开口相互连通形成为相对所述第一通道隔离的第二通道。
在安装后的连接状态中，通气件6的第一端部61朝向所述呼吸管连接部15设置，并且所述通气件的所述多个第一开口分别与所述至少一个吸气口和至少两个呼气口彼此相通。而通气件6的第二端部62则设置为朝向呼吸管的管体，所述第一通道与所述吸气通道IN相连通，所述第二通道与所述呼气通道OUT相连通。
显然，通气件6的第一端部61的第一开口需要与呼吸管连接部15上的至少一个吸气口和至少两个呼气口一一匹配。因此第一端部61的第一开口的个数可以根据呼吸管连接部15的吸气口和呼气口的个数来设计选择。
对于通气件6来说，至少一个第二开口与至少一个第一开口相互连通形成为第一通道，其余第二开口与其余的第一开口相互连通形成为相对所述第一通道隔离的第二通道，因此能够形成两个通道，该两个通道可在第二端部62对应于呼吸管的吸气通道IN和呼气通道OUT。而且，由于该第二开口的个数小于所述第一开口的个数，因此当呼吸管连接部15通过该通气件6而连接于呼吸管时，能够减小通道的分隔程度，例如合并呼气通路，进而增大吸气通道IN和呼气通道OUT的通流面积，起到扩大容积的作用。当浮潜者佩戴时能够提高浮潜者呼吸的自然和顺畅程度，进而获得良好的用户体验。
优选情况下，所述第一开口有三个，所述第二开口有二个，一个第二开口与一个第一开口相互连通形成所述第一通道，另一个第二开口与其余两个第一开口相互连通形成所述第二通道。在第一开口有三个的情况下，则呼吸管连接部15上具有一个吸气口和两个呼气口(未图示)。该两个呼气口通过通气件6合并为第二端部62上的一个第二开口，构成与呼气通道连通的第二通道；呼吸管连接部15上的一个吸气口通过一个第一开口连通于第二端部的一个第二开口，成与吸气通道连通的第一通道。
在第一端部61和第二端部62上，第一开口和第二开口可具有不同的布局形式。优选情况下，如图2和图3所示，所述第一开口包括位于居中位置的第一吸气口611和邻近的第一呼气口612；所述第二开口包括第二吸气口621和邻近的第二呼气口622；其中，所述第一吸气口611和所述第二吸气口621相互连通形成所述第一通道；所述第一呼气口612和所述第二呼气口622相互连通形成所述第二通道。当然，本申请并不限于此，第一开口和第二开口也可具有不同于图2和图3所示的布局形式。
为了适应于不同的浮潜者或者不同的浮潜场合，优选情况下，所述第二通道的最大通流面积与所述第一通道的最大通流面积之比为可调节的，也就是说吸气通道和呼气通道的通流面积之比为可调节的。通常情况下，所述第二通道的最大通流面积与所述第一通道的最大通流面积之比为0.8-1.2，进一步优选为0.9-1.1。
如图2和图3所示，考虑到流体力学，通常情况下，所述通气件6的管状本体具有椭圆形的外轮廓截面形状。优选地，呼吸管也具有椭圆形的外轮廓截面形状。
如上所述，该通气件安装于所述一体式浮潜面罩的呼吸管的底端。通气件的安装可以通过多种方式来实现，例如通气件可以卡扣配合于呼吸管的底端。但优选情况下，如图4A所示，所述底端42形成有周向壁421，该周向壁421限定有安装空间，所述通气件6可拆卸地安装于该安装空间内。周向壁421可以为连续的，或者为间断的。周向壁421围绕呼吸管的外轮廓而延伸，从而形成用于安装通气件6的安装空间。通过周向壁421的设置，通气件6得以在四周获得定位和限制，因此安装较为可靠。
2.2呼吸管
呼吸管的管体内形成有彼此隔离的吸气通道IN和呼气通道OUT。优选情况下，所述吸气通道IN的通流面积与所述呼气通道OUT的通流面积之比为1-2.5，进一步优先为1.5-2。
通过将吸气通道IN的通流面积与所述呼气通道OUT的通流面积之间设计有不同的比例关系，能够根据不同的适用人群，更好改善呼吸空间环境，平衡呼吸气流，调节呼吸效率。
吸气通道IN和呼气通道OUT可以通过多种方式来实现隔离。例如，可以通过从底端延伸到顶端的平板形间隔壁来隔离，或者可以通过具有弯曲形状的引导壁来隔离。呼吸管可以为一体形成的零件，也可以为多个零件装配在一起的组件。
由于呼吸管连接于面罩部分的顶部，当浮潜者佩戴浮潜面罩进行浮潜时，通常呼吸管的顶端伸出于水面之外。然而，当水面有波浪时，为了避免水会接触到呼吸管的顶端，因此希望呼吸管尽可能大程度地伸出于水面之外。因此，在优选情况下，如图4B所示，所述底端42的朝向方向与顶端41的朝向方向之间(如图4B中两条示意线所示)具有夹角α，该夹角α为150度至170度。进一步优选地，所述夹角α为160度至165度。为了满足该角度要求，呼吸管的管体可以为弧形或曲折的线型。
2.3防水透气装置
如上所述，在呼吸管的顶端41安装有防水透气装置。该防水透气装置可以具有多种结构形式，能够实现防水透气的功能即可。所谓防水透气是指：不允许水进入到呼吸管内部而允许气体进入到呼吸管内部。
本申请的附图中提供了一种防水透气装置的优选结构形式。具体参考图5和图6所示，所示防水透气装置包括：
吸气阀腔和呼气阀腔(未图示)，该吸气阀腔和呼气阀腔分别形成于所述吸气通道和所述呼气通道在所述顶端41的位置；
浮阀件7，该浮阀件7分别可浮动地设置在所述吸气阀腔和呼气阀腔内；
密封件8，该密封件8具有分别对应于所述吸气阀腔和呼气阀腔的吸气阀口81和呼气阀口82；和
端盖16，该端盖16将所述密封件8安装于所述吸气阀腔和呼气阀腔的端面。
吸气阀腔和呼气阀腔的横向尺寸均稍大于吸气通道和呼气通道的其他部分，因此可以容纳各自的浮阀件7。浮阀件7由轻质材料制成，例如密度较低的塑料材料制成，因此一对浮阀件7可浮动地设置在所述吸气阀腔和呼气阀腔内。所述浮阀件7优选具有球形形状，也可具有纺锤形等其他形状。
在所述吸气阀腔和呼气阀腔的端面处，安装有密封件8，该密封件8具有分别对应于所述吸气阀腔和呼气阀腔的吸气阀口81和呼气阀口82。端盖16将密封件8安装定位。
在该结构形式下，所述浮阀件7具有：
打开位置，在该打开位置，所述浮阀件7落入所述吸气阀腔和/或呼气阀腔底部从而打开所述吸气阀口81和/或呼气阀口82；和
封闭位置，在该封闭位置，所述浮阀件7浮起并封闭所述吸气阀口81和/或呼气阀口82，其中，根据不同的工况条件，浮阀件7可选择地位于所述打开位置或封闭位置，即在打开位置和封闭位置之间转换。
因此，在使用时，如果有水通过呼吸管顶部进入呼吸管内时，浮阀件7在水的浮力作用下上浮至封闭位置，从而，封闭封闭所述吸气阀口81和/或呼气阀口82；而当呼吸管露出水面时，浮阀件7在自身重力作用下向下掉落，落入所述吸气阀腔和/或呼气阀腔底部，从而打开所述吸气阀口81和/或呼气阀口82，允许呼吸管通气。因而，根据不同的工况，浮阀件7可以选择处于打开位置或者封闭位置。
优选情况下，如图5所示，所述防水透气装置还可包括气流分隔件9，该气流分隔件9安装于所述密封件8和所述端盖16之间。也就是说，当将端盖16装配于管体时，气流分隔件9和密封件8得以可靠安装，用于将吸入气流和呼出气流相互分隔开。当然，气流分隔件9上可设置有相应的孔结构。优选地，气流分隔件9可以由弹性材料制成。
密封件8可以具有多种结构形式。优选地，如图所示，所述密封件8为一体制成的片状件，因此在该密封件8上形成的阀口更便于浮阀件7的配合控制。
以上描述了本申请所提出的一体式浮潜面罩的解决方案。按照该解决方案的优选技术方案，当浮潜者在吸气时，外部新鲜空气则会通过呼吸管的吸气通道经过通气件而到达呼吸管连接部的吸气口，进而通过观察腔A进入到呼吸腔B，从而供给浮潜者呼吸。当浮潜者呼气时，呼出的气体首先进入呼吸腔B，进而通过呼气通路100和101到达呼吸管连接部的两个吸气口，再通过通气件集合到一个呼气通道排出到大气。而当有水浸没呼吸管的顶端时，能够通过防水透气装置防止浮潜者的呛水，确保安全。
通过以上描述可知，本申请的优选解决方案能够防止吸气气流和呼气气流的混杂，提高呼吸效率；还能够扩大呼吸空间，实现自然、顺畅的呼吸；还能够通过呼吸管的角度设计，增加浮潜深度。因此，相对于传统的浮潜面罩，在结构、功能实现和用户体验上，均有长足的突破和进步。
以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。