一种口罩呼吸阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多瓣膜膜片组合式口罩呼吸阀，其特征在于阀膜片为2瓣以上膜瓣片构成，膜瓣片间相邻边的间隙有一定距离，其优点是延长膜片周长，增加力矩比，扩大排出气流面积，极大提升废气排出效率，膜片有1个以上定位孔，阀托上有相对应的定位柱，阀托中的膜片架有压膜下边，与阀盖中的压膜柱体的压膜上边配合可压住并固定多瓣膜膜片，呼吸阀由可拆卸式卡扣圈及可更换式造型面盖自由组合，阀托底有卡齿环设计，卡扣圈有一拱桥形支撑拱连接两端的卡扣牙，卡扣牙与所述卡齿环的齿凸相配合以卡紧口罩本体或滤片，造型面盖通过卡扣或卡槽卡附在阀盖面上，造型面盖底部有凹陷部，可镶嵌磁铁等粘合物，可做到自由组合一物多用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种口罩呼吸阀，特别是一种多瓣膜片组合式呼吸阀。
技术介绍
戴上口罩几乎都是不得已的选择，因为口罩过滤材料必然的呼吸阻力降低了佩戴的舒适性，于是人们专利技术了带有呼吸阀的口罩，这种简单的膜片式单向呼吸阀的工作原理基本上都是：当呼气时在口罩内产生的正压和呼出气流吹开膜片，排出热气、废气；当暂停呼吸时膜片自然关闭或者吸气的时候因口罩内产生负压而吸合关闭。人们专利技术这样的呼吸阀的初衷都是好的，但好的想法不一定产生了好的实际效果，然而事与愿违的是，实际生活中我们发现佩戴这样带有呼吸阀的口罩，这样的呼吸阀并没有起到多少实际作用，非常遗憾的是很多呼吸阀甚至没有起到任何作用。我们买了市面上很多带有这样呼吸阀的口罩进行测试，发现只有类似于3M口罩的类长方形阀膜片（图1中a13）和另外一种扇形阀膜片（图2中a14）还有一定效果，正常呼吸的情况下阀膜片也只能够张开一点点，受呼吸阀盖上设计的抵触点的限制，用力急促呼吸情况下最多也只能张开3mm左右，一般现实生活场景下的效果其实并不明显；然而，市面上绝大多数呼吸阀都是采用的圆形阀膜片（图 3中a15），实际测试中，正常呼吸状态下这样的圆形膜片几乎都没有张开，真的是徒有其形，只有在用口腔用力呼气时才能张开一点点，显然并不具备实际意义，只是增加不必要的成本，浪费了资源，仅仅是多了一个作为卖点的噱头而已。显然，这些呼吸阀设计的初衷肯定都是好的，为什么会出现这种事与愿违的情况呢？通过分析发现，长方形和扇形膜片还能够张开一点，膜片受力的力臂（图1中a13的双虚线108所示）与膜片张开的转轴长度（图1中a13的单虚线103所示）之比更大，一般大于1，这样，力矩与转轴长度的力矩比也相对大些，而因为圆形膜片的结构特点以及材料本身的内应力，当呼出的气流不足以大到推开整个膜片的时候，它不是以圆心点为转轴全部张开的，而是会以圆形的一个直径为张开的转轴向垂直于该直径的半径方向张开的，因此圆形膜片的力臂半径与转轴直径长度的比显然等于0.5，力臂受力的面积更小，显然力矩比不足前者的1/3。分析原因发现，因为膜片张开的转轴长度越长，由于材料本身的内应力，膜片张开需要的力度就会越大，而膜片受力的面积越大，力矩也会越大，力矩与转轴长度的力矩比也会越大，所以正常呼吸状态下长方形只能张开一点点，而圆形膜片不能张开就不奇怪了，圆形膜片显然是一种想当然的设计缺陷，不是仅仅靠减薄膜片厚度就完全能够改变的，因为膜片太薄，呼吸力小的情况下可能会因为贴合力不够而漏气，急促吸气时又有可能会因为负压状态发生形变而漏气，甚至不能回位。长方形和扇形膜片的力矩比虽然大些，但是，显然气流只能从呼吸阀呼气孔的3条边方向流出，因为受到呼吸阀盖内的限位顶点的限制，膜片的最远端也只能张开3mm左右，而且近转轴处张开度更窄，显然，当气流流出口的面积越大，同样情况下呼出的气体越多，呼气的阻力也会越小，人也就自然会感觉到越舒服，而这个气流出口面积等于3条边的长度乘以张开的高度。显然要想加大这个呼出气流的出口面积，可以采取加大膜片张开的高度的办法，也可以采取降低膜片厚度的办法，上文已经阐述了膜片太薄的弊端，况且现有产品的硅胶膜片也都只有0.3mm左右。虽然圆形膜片呼出气流的呼出边就是圆形的周长，看似比长方形3边大，实际上相同面积的几何图形中，圆形的周长最小，而且圆形膜片的应力结构决定了气流呼出边不会是整个圆周的长，因此面积并不比长方形大。受限于作为口罩排气用的呼吸阀大小的限制，在相同膜片材料相同厚度的情况下，改变膜片的形状，提高膜片的力矩比，延长膜片边沿的边长，即增加气流呼出的面积是我们能够想到的最简单有效的方法。因此，我们查找了所有的类似这样单向呼吸阀，市面上的单向呼吸阀口罩全部都是单片的整片的膜片，使用最多的就是只有噱头、浪费资源、最没有用的圆形膜片呼吸阀，我们甚至有理由怀疑设计者是否用过自己设计的产品，其次是长方形、扇形的，全部都是整片膜片型的呼吸阀。
技术实现思路
根据上述调查与分析，以简单实用为原则，本技术提出了多瓣膜式阀膜片的多瓣膜组合式呼吸阀的设计，能够既简单又有效地提高现有呼吸阀的废气排出效率，有效提升使用者的舒适度，真正做到物尽其用。本技术设计思路实现起来其实非常简单：就是将原来整片的圆形或者方形阀膜片像花瓣一样分割成几瓣即可，如图16、17所示，将整片圆形或方形分割成四瓣，这样就非常简单地突破了原来都是采用整片膜片的思想禁锢，在完全不需要加大呼吸阀体积和成本的前提下，简单快捷地实现了将膜片的周长延长，即扩大气流呼出面积的要求，同时又减小了每个膜瓣张开的转轴长度（图17 中直虚线103所示为模拟转轴），将力臂与转轴长度比增加到大于1，即增加了力矩比，这样就可以显著性地提升呼气排出的效率。作为本技术设计思维的延伸，显然我们还可以将膜片分割成2瓣或2瓣以上的其他适合的任意图形形状，如图4--图15所示多个示例a01--a12为2瓣/片或2瓣/片以上的连接的或者分体的多瓣膜膜片示意图(为方便陈述，下文所述膜片的多个瓣、多个片统称为瓣，所述2瓣以上包含2瓣或者2瓣以上），显而易见的，本领域技术人员可能会依次设计出其他图形，因此图4--图15所示示例不应作为限定本技术专利权利的保护范围。基于上述思路，本技术提供了一种多瓣膜膜片呼吸阀，其特征在于，呼吸阀的阀膜片为2瓣或2瓣以上膜片组成的多瓣膜片构造，膜片形状可以设计成很多形状，显然形状是没有办法限制的，且膜片不限于使用硅胶材料，以实用为宜，每个膜瓣可以连接成一体，也可以分开成单独的瓣膜，优选为2至8瓣连体膜片，连体膜片更方便安装，更优选为3至5片，如图16、17所示，按照相关产业设计者的设计思路，显然膜瓣形状和片数以及是否连体不应构成限定本技术的专利权利保护的限制。进一步的优化，膜片的两瓣膜相邻边缘留有一定的间距，如图16、17所示间隙边缝102，优选为1-10mm（毫米），也可以是将整片膜片直接剪开为几瓣的形状，即两边缘边缝距离为0，如图9中a06所示，为了增加这些不同形状膜片的周长，使得气流可以从该相邻边缘流出，即切实增大气流呼出面积，考虑呼吸阀实际大小限制，更优选地为3mm左右。进一步的，为防止膜片安装时错位，膜片设置了定位点或定位孔，如图16、17中101，定位点可以是1个及1个以上的孔或者是凸起的点，孔或者点的形状没有限制，优选为圆形。进一步的，膜片还可以做到每个膜瓣的厚度差异，膜瓣从中间向边缘依次减薄，或者每瓣的厚度均匀但各瓣厚度有所不同，以适应生活中各种呼吸状态的不同。为方便安装，如图17所示，膜片4条虚线103中间部分可以厚一些，厚度0.5mm左右，也可以中间圆形定位孔附近3-5mm左右范围厚一些。按照本技术的膜片构造，如图18、19所示，进一步的设计了呼吸阀阀托b2或b1，以及如图24、25所示的呼吸阀的阀盖c1，对应于膜片的定位孔101，阀托b2具有相对应的定位柱201，与所述阀盖c1上的压膜柱体c2中间的定位柱孔301互相配合，定位柱201为1个或1个以上，形状与膜片定位孔相对应。进一步地，为了方便将所述阀托b1与所述阀盖c1扣合在口罩本体上，如图19所示，阀托b1边缘设置有扣牙202，扣牙202为常规弧形或三角形，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种口罩呼吸阀，由阀托、阀盖以及阀膜片组合而成，其特征在于：所述呼吸阀为具有多瓣膜阀膜片的组合式呼吸阀，所述阀膜片为2瓣或2瓣以上膜瓣构成的多瓣膜膜片。

【技术特征摘要】
1.一种口罩呼吸阀，由阀托、阀盖以及阀膜片组合而成，其特征在于：所述呼吸阀为具有多瓣膜阀膜片的组合式呼吸阀，所述阀膜片为2瓣或2瓣以上膜瓣构成的多瓣膜膜片。2.根据权利要求1所述的口罩呼吸阀，其特征在于，所述阀膜片的各瓣为连体结构，阀膜片为2瓣或2瓣以上膜瓣，阀膜片至少有1个定位孔或点。3.根据权利要求1所述的口罩呼吸阀，其特征在于，所述阀膜片为独立分开结构，阀膜片为2瓣或2瓣以上膜片，阀膜片至少有1个定位孔或点。4.根据权利要求1所述的口罩呼吸阀，其特征在于，所述阀膜片各瓣相邻两边留有间隙，间隙宽度0至10毫米。5.根据权利要求1所述的口罩呼吸阀，其特征在于，所述呼吸阀阀托下面具有一个卡扣在阀托底部的可卸式卡扣圈，所述阀托下面设有与卡扣圈相配合的卡齿环，所述卡齿环为坡面或弧面，设有齿凸1至3圈。6.根据权利要求5所述的口罩呼吸阀，其特征在于，所述可卸式卡扣圈中间有一拱桥形支撑拱，所述支撑拱两...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚爱军，
申请(专利权)人：姚爱军，
类型：新型
国别省市：湖北;42