一种具有环境旁通功能的呼气阀及呼吸面罩

技术领域

本发明涉及一种阀体以及包括该阀体的呼吸设备，尤其涉及一种呼气阀以及包括该呼气阀的呼吸设备。

背景技术

空气呼吸设备作为一种呼吸保护装备，现已被广泛应用于重工业、环境工程、能源及海洋工业等领域，用于消防员及相关工作人员在火灾、有害物质泄漏、烟雾弥漫、缺少氧气等恶劣作业条件下，进行火灾源侦测、灭火处理、抢险救灾等一系列救援工作。

空气呼吸设备以压缩空气为供气源，气瓶的大小决定了供气量的多少。当面临时间较长的救援工作时，通过扩大气瓶的体积确实可以增加供气量，但同时也会增加使用者的负荷，不利于救援工作的展开，因此，如何充分利用环境空气并合理使用气瓶空气成了改进呼吸设备使用时间短的所需要急切解决的问题。

呼气阀作为空气呼吸设备的关键部件，在整个气体传输过程中起着开启与关闭气体通路的作用。基于此，期望获得一种呼气阀，其可以通过对呼气阀的结构设计，以实现呼吸设备可以在环境条件允许的情况下，使用者使用环境空气进行呼吸，从而可以减少气瓶用气量，避免了不必要的气瓶用气，而当环境条件受到污染时，可以切换至采用气瓶呼吸的模式，由此既保证了使用者的人身安全，又可以在一定程度上增加气瓶用气的使用时间。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有环境旁通功能的呼气阀，该呼气阀可以在环境未受污染时与环境空气连通，使得使用者可以使用环境空气进行呼吸，从而减少气瓶用气量，而当环境条件受到污染时，可以切换至采用气瓶呼吸的模式，由此既保证了使用者的人身安全，又可以在一定程度上增加气瓶用气的使用时间。

为了达到上述发明目的，本发明提出了一种具有环境旁通功能的呼气阀，其包括：阀座、与阀座连接的阀体、设于阀体内的阀杆、与阀杆连接的阀片以及设于阀片和阀体之间的弹性件；其中，呼气阀还包括：

阀盖，其与阀体连接，阀盖和阀座分别设于阀体轴向方向上的两端，阀盖上具有第一通气槽；

阀芯，其设于阀体内并与阀体的斜面部接触，阀芯还与阀盖连接以使阀芯与阀盖能够同步转动，阀芯还与阀杆连接；

其中，相对阀体转动阀盖以使阀芯相对于阀体发生转动，并且在此转动过程中阀芯与斜面部相互作用以使阀芯在第一位置和第二位置之间发生轴向位移，其中在第一位置，阀片与阀座的密封面相互抵靠，以关闭与环境空气连通的旁通功能，使得在吸气状态下，阀座内部无法经由阀体内部与环境空气连通；在第二位置，阀片离开阀座的密封面以开启旁通功能，使得在吸气状态下，阀座内部通过阀座上的第三通气槽、阀体上的第二通气槽和阀盖上的第一通气槽能够与环境空气连通。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀盖和阀体通过卡扣结构连接在一起。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀盖上设有第一卡扣槽，阀体上设有第一卡扣，第一卡扣与第一卡扣槽卡接以实现阀盖与阀体的连接。

在一些其他的实施方式中，阀盖与阀体之间的连接还可以通过在阀盖上设置第一卡扣，阀体上设置第一卡扣槽，从而通过第一卡扣与第一卡扣槽的卡接实现阀盖与阀体之间的连接。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀座和阀体通过卡扣结构连接在一起。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀体上设有第二卡扣，阀座上设有第二卡扣槽。

需要说明的是，在一些其他的实施方式中，也可以阀体上设有第二卡扣槽，阀座上设有第二卡扣槽，从而通过第二卡扣与第二卡扣槽的卡接实现阀座与阀体之间的连接

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀芯包括：

外环本体，其上设有自其外圆周面径向向外凸起的耳部，耳部上设有与阀体的斜面部相互适配作用的斜面；

内环本体，其内设有中心台阶孔，阀杆穿设于其中以实现阀杆与阀芯的连接；

第一肋部，其连接于外环本体和内环本体之间。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀，阀盖包括：

阀盖本体；

自阀盖本体轴向凸起的大圆柱环，第一卡扣槽设于大圆柱环的内壁上；

自阀盖本体轴向凸起的小圆柱环，其上设有间隔设置轴向凸起部；

其中，阀芯上还具有槽，当阀盖与阀芯连接时，轴向凸起部设于阀芯上的所述槽内。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀体包括：

外柱形环；

内柱形环，其内设有台阶内孔，所述台阶内孔的台阶面上设有所述斜面部；

辐射状连接于外柱形环和内柱形环之间的第二肋部，各肋部之间的间隙形成了第二通气槽。

进一步地，在本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀中，阀体和阀盖之间设有O型圈。

相应地，本发明的另一目的在于提供一种呼吸面罩，该呼吸面罩通过在环境条件允许的情况下使用环境空气进行呼吸，从而达到节约气瓶气体用气的目的，进而可以实现增加气瓶气体使用时间。

为了达到上述发明目的，本发明提出了一种呼吸面罩，其包括呼吸面罩本体以及上述的具有环境旁通功能的呼气阀，其中阀座与呼吸面罩本体连接。

本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀及呼吸面罩具有如下所述的优点以及有益效果：

本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀可以自由地在环境气体与气瓶气体之间自由切换，所述的呼气阀可以在环境未受污染时与环境空气连通，使得使用者可以使用环境空气进行呼吸，从而减少气瓶用气量，而当环境条件受到污染时，可以切换至采用气瓶呼吸的模式，由此既保证了使用者的人身安全，又可以在一定程度上增加气瓶用气的使用时间。

此外，本发明所述的呼吸面罩也同样具有上述的优点以及有益效果。

附图说明

图1为本发明所述的呼吸面罩在一种实施方式下的整体结构示意图。

图2为本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的结构示意图。

图3示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯处于第二状态时的结构。

图4从一种视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀体的结构。

图5从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀体的结构。

图6示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀盖的结构。

图7从一种视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯的结构。

图8从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯的结构。

图9从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀座的结构。

具体实施方式

以下将根据本发明的具体实施例及说明书附图对本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀及呼吸面罩作进一步的说明，但是该说明并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明所述的呼吸面罩在一种实施方式下的整体结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中的呼吸面罩包括呼吸面罩本体2以及呼气阀1。当环境空气未受污染，可以直接通过呼气阀1的旁通功能与外界环境连接，以供使用者呼吸。而当环境空气受到污染时，环境空气无法供使用者呼吸时，则通过呼气阀1控制环境空气进入呼吸面罩本体2内，当吸气状态时，环境空气无法进入呼吸面罩本体2内，使用者采用与呼吸面罩本体2气路连通的气瓶气体进行吸气，而呼气状态时，将使用者呼出的气体经呼气阀1排出至外界。

通过上述过程，使得采用本实施方式中的呼吸面罩可以节约气瓶气体用量，增加气瓶气体使用时间，保障使用者的人身安全。

关于呼气阀1的具体结构可以参考图2至图9。

图2为本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的整体结构示意图。

如图2所示，呼气阀1包括阀座110、与阀座110连接的阀体11、与阀体11连接的阀盖12、设于阀体11内的阀芯13、阀盖15、与阀杆15连接的阀片19、套设于阀杆15上的阀杆套18以及设于阀片19和阀体11之间的弹性件16。

需要说明的是，在本实施方式中，阀体11和阀盖12之间设有第一O型圈14。并且，在本实施方式中，呼吸阀1与呼吸面罩本体2的连接处之间还设有第二O型圈17。

进一步参考图2可以看出，阀盖12和阀座110分别设于阀体11轴向方向上的两端，阀盖12上具有第一通气槽203(第一通气槽203的结构可以看参考图6)，而阀芯13设于阀体11内且与阀体11的斜面部101接触(斜面部101的结构可以参考图4)，阀芯13可以与阀盖12连接，以使得阀芯13与阀盖12能够同步转动，且阀芯13与阀杆15连接。

当相对阀体11转动阀盖12以使阀芯13相对于阀体11发生转动时，在此转动过程中阀芯13与斜面部101相互作用以使阀芯13在第一位置和第二位置之间发生轴向位移。

当阀芯13在第一位置时，阀片19与阀座110的密封面相互抵靠，以关闭与环境空气连通的旁通功能，使得在吸气状态下，阀座110内部无法经由阀体110内部与环境空气连通。具体来说，在工作时，本案的呼吸面罩可以在环境空气受到污染时，吸气状态下时，避免环境空气进入呼吸面罩本体2内，而当呼气状态时，由于呼吸面罩本体2内的压力上升，阀片19受到气压力作用克服弹性件16的弹性力，从而离开了阀座110的密封面，使得呼吸面罩本体2与外界环境连通，从而将呼出的气体排放至外界。

而当停止呼气再次吸气时，阀片19受到弹性件16的弹性恢复力使得其重新与阀座110的密封面抵靠接触，从而关闭了呼吸面罩本体2经由呼气阀1与外界环境的气路连通。

图3示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯处于第二位置时的结构。

如图3所示，当阀芯13在第二位置时，阀片19离开阀座110的密封面以开启旁通功能，使得在吸气状态下，阀座110内部通过阀座110上的第三通气槽904、阀体11上的第二通气槽105和阀盖12上的第一通气槽203能够与环境空气连通。具体来说，在工作时，当环境空气未受到污染可以直接呼吸时，可以通过将阀芯13切换至第二位置，以使得使用者在呼气或吸气过程时，均可以与外界环境气路连通，从而使用环境空气进行呼吸。

图4从一种视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀体的结构。图5从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀体的结构。

结合图4和图5可以看出，在本实施方式中，阀体11包括：外柱形环100；内柱形环104，其内设有台阶内孔102，阀杆15穿设与台阶内孔102内以实现阀杆15与阀体11之间的连接，而台阶内孔102的台阶面上设有斜面部101；辐射状连接于外柱形环100和内柱形环104之间的第二肋部107。

此外，参考图4和图5可以看出，阀体11上设有第一卡扣103，相应地，在阀盖12上设有第一卡扣槽201，从而可以实现阀盖12与阀体11通过卡扣结构连接在一起。

当然可以想到的是，在一些其他的实施方式中，阀体11与阀盖12也可以通过其他方式连接，例如在阀体11上设置第一卡扣槽，而在阀盖12上设置第一卡扣。

此外，在本实施方式中，阀体11上设有第二卡扣106，相应地，阀座110上设有第二卡扣槽902，从而实现阀座110与阀体11之间通过卡扣结构连接在一起。

当然可以想到的是，在一些其他的实施方式中，阀体11与阀座110也可以通过其他方式连接，例如在阀体11上设置第二卡扣槽，而在阀座110上设置第二卡扣。

图6示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀盖的结构。

如图6所示，阀盖12包括阀盖本体204、自阀盖本体204轴向凸起的大圆柱环205，第一卡扣槽201设于大圆柱环205的内壁上；自阀盖本体204轴向凸起的小圆柱环206，其上设有间隔设置轴向凸起部202。

结合图6和图7可以看出，阀芯13上的第二肋部107之间的间隙形成了槽302，当阀盖12与阀芯13连接时，轴向凸起部202设于阀芯13的槽302内。

图7从一种视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯的结构。图8从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀芯的结构。

如图7和图8所示，阀芯13包括：外环本体304，其上设有自其外圆周面径向向外凸起的耳部303，耳部303上设有与阀体11的斜面部101相互适配作用的斜面308；内环本体306，其内设有中心台阶孔301，阀杆15穿设于其中以实现阀杆15与阀芯13的连接；第一肋部307，其连接于外环本体304和内环本体306之间。

图9从另一视角示意性地显示了本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀在一种实施方式下的阀座的结构。

如图9所示，阀座110包括：阀座本体901、阀座本体901截面为三角形；阀座本体901上设有第二卡扣槽902，以实现阀座110与阀体11之间的连接；而在阀座110上设有容置槽903，以容置第二O型密封槽17。此外，为了形成连通外界的环境空气的气路，阀座本体901上设有第三通气槽904

综上所述可以看出，本发明所述的具有环境旁通功能的呼气阀可以自由地在环境气体与气瓶气体之间自由切换，所述的呼气阀可以在环境未受污染时与环境空气连通，使得使用者可以使用环境空气进行呼吸，从而减少气瓶用气量，而当环境条件受到污染时，可以切换至采用气瓶呼吸的模式，由此既保证了使用者的人身安全，又可以在一定程度上增加气瓶用气的使用时间。

此外，本发明所述的呼吸面罩也同样具有上述的优点以及有益效果。

需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。

此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。