浮潜用的可呼吸面罩

技术领域

本发明涉及一可呼吸面罩，尤其涉及一种全脸式浮潜用面罩。

背景技术

为了让使用者的口与鼻能够自由呼吸，而且免去携带面罩与呼吸管的不便，目前发展出各式各样的全脸式浮潜面罩(Full Face Snorkel Mask，FFSM)。FFSM的设计将呼吸管固定设于面罩本体的上方，并与面罩本体内部呈流体连通，另外，再分别设置独立的进气通道及排气通道，尽可能让使用者吸进来的新鲜空气，不要与上一次吐出的脏空气(含二氧化碳)混合，以达到舒适及安全的目的。

然而，通常在这样的设计中，吸入的空气，其路径会经由呼吸管、上室(对应遮蔽使用者眼睛)，通过进气单向阀，即进入下室(对应遮蔽使用者鼻口)，供给使用者；而吐出的空气，则会经由设在本体外缘的排气通道，运行半圈再进入呼吸管，跑完整个呼吸管的长度，才向外排出。在这样的配置中，显然排气路径远比进气路径长，使用者只能增加吐气量，才能比较彻底完成排气动作，这样大口吐气的结果，也必须配合大口吸气，才能建立一个吸吐气的平衡循环，非常耗费使用者的体力。

为了要克服上述问题，业者开始思考缩短排气路径的设计。目前已有的设计将排气通道的排气口设置在面罩主框上。该设计的具体作法是将呼吸管内的排气管分离出来，让呼吸管只作为吸入新鲜空气的通道，而使用者吐出的空气于绕行面罩外缘半圈后直接，转接至面罩主框上的排气口向外排出，不须再进入呼吸管，如美国第11,312,457号专利案所示。

但是，此设计所面临的最大问题在于：因为浮潜面罩的主框、镜片、裙部必须要互相嵌合，以达到防水目的，将排气口设在主框上，又要与面罩本体外缘的排气通道连通，无疑增加结构复杂度，制造成本提高，面罩本体的水密性可能因此下降。

有鉴于此，如何解决上述问题，就成为业界的一致目标。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种具有独立于呼吸管的排气装置的可呼吸面罩。将呼吸管的进气方式维持不变并让呼吸管只负责进气通道的部分，不再负责排气通道的部分。如此一来，呼吸管就会变成纯吸气管，进气流量自然可以变大，且可设计成比传统的呼吸管细，进而使可呼吸面罩整体更轻量化。

至于排气部分，则是通过自防水密封裙(例如，硅胶材质)侧边沿上室周缘布置的排气通道直接一体向上延伸成型的排气装置来达成。因此，相对于公知技术，本发明的排气通道不须与中央的呼吸管衔接而是于面罩本体的侧边直接向上衔接排气装置，从而排气路径不须延伸到呼吸管顶端，而形成与呼吸管互为独立的排气路径，且排气路径明显缩短。

再者，本发明的排气装置自防水密封裙直接一体向上延伸成型，而与外缘的排气通道连通，不但结构复杂度低且制造成本低，更不会影响原先面罩的主框、镜片、裙部互相嵌合的结构，可保有良好的水密性。

为达上述目的，本发明公开一种浮潜用的可呼吸面罩，其包含一呼吸管及一本体。该呼吸管具有一上端部及与该上端部相对的一下端部，且该呼吸管的内部形成一进气管。该上端部具有一进气口，供吸入空气经由该进气口进入该上端部并沿着该进气管流向该下端部。该本体与该呼吸管的该下端部连接，且该本体的内部与该进气管流体连通。该本体包含一主框、与该主框连接的一镜片、至少部分与该主框及该镜片嵌合的一防水密封裙、一排气装置、一进气通道以及一排气通道。该防水密封裙适可贴合于一使用者的脸部。该防水密封裙具有一间隔件，将该本体的该内部分隔成一上室及一下室。该排气装置独立于该呼吸管外且自该防水密封裙的一侧边部一体向上延伸成型。该进气通道形成并连通于该进气管与该下室之间。该排气通道形成并连通于该下室与该排气装置之间。该排气装置设有一排气单向阀，以该使用者吐出的脏空气，适可自该下室通过该排气通道及该排气装置，从该排气单向阀向外排出。

此外，本发明更公开一种浮潜用的可呼吸面罩，其包含一呼吸管及一本体。该呼吸管具有一上端部及与该上端部相对的一下端部，且该呼吸管的内部形成一进气管。该上端部具有一进气口，供吸入空气经由该进气口进入该上端部并沿着该进气管流向该下端部。该本体与该呼吸管的该下端部连接，且该本体的内部与该进气管流体连通。该本体包含一主框、与该主框连接的一镜片、至少部分与该主框及该镜片嵌合的一防水密封裙、两个排气装置、一进气通道以及两个排气通道。该防水密封裙适可贴合于一使用者的脸部。该防水密封裙具有一间隔件，将该本体的该内部分隔成一上室及一下室。该两个排气装置独立于该呼吸管外，且各该两个排气装置自该防水密封裙的一侧边部一体向上延伸成型。该进气通道形成并连通于该进气管与该下室之间。各该两个排气通道对应形成并连通于该下室与该两个排气装置其中之一之间。各该两个排气装置设有一排气单向阀，以该使用者吐出的脏空气，适可自该下室通过该两个排气通道及该两个排气装置，从各该两个排气装置的该排气单向阀向外排出。

附图说明

图1A为本发明浮潜用的可呼吸面罩的第一实施例的主视图。

图1B为图1A的后视图。

图1C为图1B的一冠状剖面图，显示使用者呼吸时的进、排气流。

图1D为图1A的排气装置的一矢状剖面图。

图1E为图1A的侧视图，定义排气装置的长度及弯折角度。

图2为浮潜时，使用者、可呼吸面罩及水面的一相对位置。

图3A为本发明的第二实施例的后立体图。

图3B为图3A的一冠状剖面图，显示使用者呼吸时的进、排气流。

附图标记如下：

1：可呼吸面罩

3：可呼吸面罩

11：呼吸管

11a：上端部

11b：下端部

13：本体

13a：主框

13b：镜片

13c：防水密封裙

13c1：间隔件

13c2：侧边部

13d：排气装置

13e：进气单向阀

33：本体

33a：主框

33b：镜片

33c：防水密封裙

33c1：间隔件

33c2：侧边部

33c3：侧边部

33d1：排气装置

33d2：排气装置

33e：进气单向阀

112：进气管

114：进气口

132：排气通道

202：上室

204：下室

402：上室

404：下室

3321：排气通道

3322：排气通道

EV：排气单向阀

EV1：排气单向阀

EV1：排气单向阀

EVS：轮辐形基座

EVS1：基座

EVS2：基座

EVF：阀片

EVF1：阀片

EVF2：阀片

EVH：中央孔

EVH1：中央孔

EVH2：中央孔

L1：第一长度

L2：第二长度

A1：角度

WF：水面

SU：使用者

具体实施方式

以下将通过两个实施例来解释本发明内容，关于多个所述实施例的说明仅为阐释本发明，并非用以限制本发明。须说明者，各实施例及相对应附图中，与本发明非直接相关的元件，或者会妨碍说明的元件(例如绑住使用者的头带)，均省略而未示出，且附图中各元件间的尺寸关系亦仅为其中一种方式，并未受限制。

本发明的第一实施例如图1A～图1E所示。图1A示出一浮潜用的可呼吸面罩1的主视图，而图1B示出可呼吸面罩1的后视图。可呼吸面罩1包含一呼吸管11及一本体13。呼吸管11具有一上端部11a及与上端部11a相对的一下端部11b。呼吸管11的内部形成一进气管112。上端部11a具有一进气口114，供吸入空气经由进气口114进入上端部11a并沿着进气管112流向下端部11b。

本体13与呼吸管11的下端部11b连接而使本体13的内部与进气管112流体连通。较佳者，本体13包含一主框13a、一镜片13b、一防水密封裙13c、一排气装置13d、两个进气单向阀13e、一进气通道(下方有进一步说明)及一排气通道132。

镜片13b与主框13a连接。防水密封裙13c至少部分与主框13a及镜片13b嵌合。防水密封裙13c适可贴合于一使用者的脸部(图未示出)且具有一间隔件13c1。如图1B所示，间隔件13c1将本体13的内部分隔成一上室202及一下室204。

当使用者通过一紧固装置(通常为连接主框13a两侧的弹性头带，图未示出)穿戴上可呼吸面罩1时，间隔件13c1坐落于使用者的鼻子，而使用者的眼睛则容纳于上室202中。另外，取决于可呼吸面罩的下室的设计，防水密封裙13c可仅罩住使用者的鼻子(仅用鼻子吸气)或同时罩住鼻子与嘴巴(可使用鼻子及/或嘴巴吸气)，而使得鼻子(或鼻子与嘴巴)容纳于下室204中，即至少使用者的鼻子容纳于下室204中。本实施例以使用者的鼻子与嘴巴适可同时容纳于下室204中的可呼吸面罩1作为说明。

于本实施例中，可呼吸面罩1的排气装置13d为一短管。排气装置13d独立于呼吸管11外，自防水密封裙13c的一侧边部13c2一体向上延伸成型。较佳者，排气装置13d使用，但不限于使用与防水密封裙13c一样的材料(例如，硅胶)制成，但制作上可与防水密封裙13c一体成型。由于排气装置13d独立于镜片13b及主框13a之外，故不会影响原先主框13a、镜片13b与防水密封裙13c互相嵌合的结构，可保有良好的水密性。

进气通道形成并连通于进气管112与下室204之间。排气通道132形成并连通于下室204与排气装置13d之间。进气通道与排气通道132互相独立，即进气通道用以将吸入空气自呼吸管11的进气管112导引至下室204，而排气通道132用以将吐出空气自下室204导引至排气装置13d。由于所属技术领域中技术人员可由图1C中所示出的空心气流线(即，进气路径)而清楚了解进气通道的组成，故为使附图清晰并简化，未特地标示出进气通道。

图1C为图1B所示的可呼吸面罩1的冠状剖面图。当使用者穿戴上可呼吸面罩1后，于使用者吸气时，新鲜空气会自呼吸管11的进气管112进入，通过上室202，经由进气单向阀13e进入下室204，供鼻子及/或嘴巴吸入体内，如图1C的空心气流线所示。另一方面，于使用者吐气时，脏空气会从下室204，经由排气通道132而通过排气装置13d向外排出，如图1C的实心气流线所示。

另外，请参考图1D，排气装置13d设有一排气单向阀EV，以使用者吐出的脏空气，适可自下室204通过排气通道132及排气装置13d，从排气单向阀EV向外排出，且适可避免海水自排气装置13d渗入。排气装置13d的一顶端套设有一轮辐形基座EVS。轮辐形基座EVS可由一硬质材料制作，该硬质材料选自聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲醛(Polyoxymethylene，POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile ButadieneStyrene，ABS)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚丙烯(Polypropylene，PP)或其组合。

此外，排气单向阀EV具有一阀片EVF，气密地覆盖轮辐形基座EVS。轮辐形基座EVS具有一中央孔EVH，用以固定阀片EVF。换言之，排气单向阀EV包含轮辐形基座EVS、阀片EVF及中央孔EVH。此外，于一实施例中，短管具有一内径，其最佳为介于排气通道132的内径的1至2倍之间，以保有足够的吐气压力，并达到最佳的吐气效率。

如图1E所示，较佳者，短管为弯折形，朝与镜片13b的一表面平行的方向延伸一第一长度L1，接着向后以一角度A1延伸一第二长度L2。于实作上，第一长度L1可介于10毫米至100毫米之间，第二长度L2介于10毫米至100毫米之间，而角度A1则介于45度至175度之间，但不限于此。换言之，只要浮潜者于可能的浮潜姿势下，角度A1仍能维持一个不要向下插水的角度均可，短管长度愈短，排气效能愈佳，但以排气泡泡不影响观景视线，或排气泡泡不过度产生噪音即可。

图2为示出使用者SU穿戴上可呼吸面罩1后的一使用状态，其中排气装置13d的短管的顶端正好于水面WF上。在此情况下，由于本发明的可呼吸面罩1的排气路径已相当程度的缩短，故相对于传统的FFSM需通过呼吸管吐气，可呼吸面罩1可让使用者SU更轻松的吐气。

须说明者，于本实施例中，仅以一个由防水密封裙13c及镜片13b的一内表面沿镜片13b的一外周缘所共同界定的排气通道132作为说明；然而，于其他实施中，可呼吸面罩1的本体13可包含两个排气装置，其各别自防水密封裙13c的一侧边部一体向上延伸成型。在此情况下，将存在两个排气通道，其各别由防水密封裙13c及镜片13b的一内表面沿镜片13b的一外周缘所共同界定。换言之，两个排气通道会分别在防水密封裙13c的两侧边上形成，并连通于下室204与相应的排气装置之间。

本发明的第二实施例如图3A及图3B所示。图3A为示出一浮潜用的可呼吸面罩3的后侧视图，而图3B为图3A所示的可呼吸面罩1的冠状剖面图。可呼吸面罩3包含呼吸管11及一本体33。本体33与呼吸管11的下端部11b连接而使本体33的内部与进气管112流体连通。本体33包含一主框33a、一镜片33b、一防水密封裙33c、两个排气装置33d1及33d2、两个进气单向阀33e、一进气通道及两个排气通道3321及3322。

镜片33b与主框33a连接。防水密封裙33c至少部分与主框33a及镜片33b嵌合。防水密封裙33c适可贴合于一使用者的脸部(图未示出)且具有一间隔件33c1。如图3A所示，间隔件33c1将本体33的内部分隔成一上室402及一下室404。

当使用者通过一紧固装置(通常为连接主框33a两侧的弹性头带，图未示出)戴上可呼吸面罩3时，间隔件33c1坐落于使用者的鼻子，而使用者的眼睛则容纳于上室402中。另外，取决于可呼吸面罩的下室的设计，防水密封裙33c可仅罩住使用者的鼻子(仅用鼻子吸气)或同时罩住鼻子与嘴巴(可使用鼻子及/或嘴巴吸气)，而使得鼻子或鼻子与嘴巴容纳于下室404中，即至少使用者的鼻子容纳于下室404中。在图3所示的可呼吸面罩3中，使用者的鼻子与嘴巴同时容纳于下室404中。

不同于可呼吸面罩1，可呼吸面罩3包含两个排气装置33d1及33d2，且排气装置33d1及33d2分别从其顶端直接一体成形出基座EVS1及EVS2。排气装置33d1及33d2独立于镜片33b及主框33a之外。排气装置33d1自该防水密封裙33c的侧边部33c2一体向上延伸成型，而排气装置33d2自该防水密封裙33c的侧边部33c3一体向上延伸成型。

如图3B所示，各排气装置33d1及33d2分别设有排气单向阀EV1及EV2。如此一来，使用者吐出的脏空气适可自下室204通过排气通道3321及3322与排气装置33d1及33d2，从排气装置33d1及33d2的排气单向阀EV1及EV2向外排出。

较佳者，基座EVS1及EVS2由与防水密封裙33c一样的材料(例如，硅胶)制成并通过增加其厚度来强化刚性。排气单向阀EV1及EV2分别具有阀片EVF1及EVF2。阀片EVF1及EVF2分别气密地覆盖于基座EVS1及EVS2上。基座EVS1及EVS2为一轮辐状且分别具有用以固定阀片EVF1及EVF2的一中央孔EVH1及EVH2。换言之，排气单向阀EV1包含轮辐形基座EVS1、阀片EVF1及中央孔EVH1，而排气单向阀EV2包含轮辐形基座EVS2、阀片EVF2及中央孔EVH2。

于本实施例中，排气装置33d1及33d2直接由防水密封裙13c的眼裙部两侧上方直接延伸出两个基座EVS1及EVS2。基座EVS1及EVS2分别与两侧排气通道3321及3322连通。各排气通道3321及3322可由防水密封裙33c及镜片33b的一内表面沿镜片33b的一外周缘所共同界定。排气通道3321及3322分别连通于下室204与排气装置33d1及33d2之间。

当使用者戴上可呼吸面罩3后，于使用者吸气时，新鲜空气会自呼吸管11的进气管112进入，通过上室402，经由进气单向阀33e进入下室404，供鼻子及/或嘴巴吸入体内，如图3B的空心气流线所示。另一方面，于使用者吐气时，脏空气会从下室404，经由排气通道3321及3322而通过排气装置33d1及33d2向外排出，如图3B的实心气流线所示。

同样地，于一实施例中，各排气装置33d1及33d2的一内径最佳为介于各排气通道3321及3322的内径的1至2倍之间，以保持足够的吐气压力，并达到最佳的吐气效率。

类似地，于本实施例中，以两个由防水密封裙33c及镜片33b的内表面沿镜片33b的两个外周缘所共同界定的排气通道3321及3322作为说明；然而，于其他实施中，可呼吸面罩3的本体33可仅包含一排气装置，其自防水密封裙33c的一侧边部一体向上延伸成型。在此情况下，将仅存在一个排气装置及一个排气通道(例如，仅存在排气装置33d1及排气通道3321)。换言之，本发明的可呼吸面罩并不受限于排气装置的数量及形式，不论排气装置为短管型或无管型(即，基座型)皆可为单一个或多个，其可单边设置、双边对称设置，或其他等同的方法设置。

于第一实施例中，进气单向阀13e设于间隔件13c1上以作为说明，而于第二实施例中，进气单向阀33e设于间隔件33c1的两外侧，以作为说明。然而，进气单向阀的样式、位置及数量并非用于限制本发明的范畴。换言之，第一实施例与第二实施例的进气单向阀的样式及位置可对调，多个变化皆属于本发明所保护的范围。

综上所述，本发明的可呼吸面罩另设排气装置而不与呼吸管共用。排气装置使用与防水密封裙一样的材料(例如，硅胶)制成，故可同时与防水密封裙一起制作且一体成型。因此，排气装置的设置不会影响原先主框、镜片与防水密封裙互相嵌合的结构，可保有良好的水密性。再者，将呼吸管的进气方式维持不变并让呼吸管变成纯吸气管，只负责进气通道的部分，不再负责排气通道的部分，不需要容纳排气机构，故呼吸管的进气流量自然可以变大，且可设计成比传统的呼吸管细，进而使可呼吸面罩整体更轻量化且呼吸管顶部形状造型设计可更加灵活多变不受限。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排，例如，将本发明的排气架构用于镜片左右分离的面罩、或者镜片遮盖眼、鼻、口的全镜式FFSM，均仍属于以下权利要求所主张者。