呼吸器负压密合度检查装置和方法_2

文档序号:9239276阅读:来源:国知局
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。
[0032]在示例性实施例中,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,如下更详细地描述。
[0033]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。在示例性实施例中,第一腔室121由外壁123和内壁124部分地限定,外壁123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延伸穿过外壁123的第一入口 103和第二入口 104。
[0034]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一体化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它不适的大的惯性矩最小化。
[0035]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。在示例性实施例中,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定位在佩戴者上使用时佩戴者面部和/或头部的一部分限定。在各种实施例中,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,该外壁123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。
[0036]在示例性实施例中,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。在示例性实施例中,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。一个或多个入口 103、104定位在脸颊部分附近而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,并且在示例性实施例中该流体摄入连通部件140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被定位成向佩戴者提供所需的气流(例如)。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。
[0037]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。在示例性实施例中,内壁124包括流体摄入连通部件140,该流体摄入连通部件140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进入到第一腔室121中。在示例性实施例中,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推压。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负压,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,使得空气可进入到第二腔室122中以由佩戴者吸入。在各种示例性实施例中,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第一腔室121至第二腔室122的流体连通。
[0038]在示例性实施例中,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,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,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。在示例性实施例中,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。
[0039]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。在示例性实施例中,密封垫152包括座置特征结构,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时还可铰接或旋转。可弯曲和/或铰接或旋转的密封垫可有利于围绕吸入口 141形成足够的密封。
[0040]在示例性实施例中,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、或其它突出部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。在各种其它示例性实施例中,轴154可例如从面罩主体120的其它部分延伸。
[0041]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。在示例性实施例中,致动器151是按钮,诸如包覆模制的弹性体推动按钮、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,由于推压密封垫152而远离与密封表面146的密封接合的弹性构件,致动器151返回到打开位置。
[0042]在示例性实施例中,为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推压密封垫而远离与密封表面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/或朝向打开位置推压关闭阀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,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能够反复恢复到关闭阀150处于打开位置的初始构造。
[0043]取代柔性腹板或除其之外,可提供其它弹性构件。在各种示例性实施例中,可提供卷簧、片簧、弹性体带或如本领域已知的其它合适的弹性构件来朝向打开位置推压致动器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且朝向打开位置推压致动器151和关闭阀150。在一些不例性实施例中,在轴154周围提供卷簧159以推压致动器151和密封垫152而远离密封表面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,卷簧可提供推压致动器151和密封垫152的力。
[0044]在示例性实施例中,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、干涉配合、模制技术、声波焊接以及如本领域已知的其它合适的技术提供其它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是流体连通的。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。
[0045]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。在各种示例性实施例中,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约8mm和Imm之间、约6mm和2mm之间、或约3mm之处。艮P,密封垫152从打开位置到闭合位置行进约8mm和Imm之间、或约6mm和2mm之间、或约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
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