呼吸器阀的制作方法
专利名称：呼吸器阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于保护使用者的呼吸区免受气体、蒸气及微粒伤害的呼吸器设备。更具体地说，本发明提供了一种与该吸收器一起使用的阀。
背景技术：
在空气可能会被诸如空气传播的微粒、气体及蒸气等有毒或有害物质污染的环境中工作的人通常会佩戴多种呼吸器。在特殊环境中使用的呼吸器种类取决于佩戴者所需的保护程度及类型。
一种普通型呼吸器通常包括具有带至少一个过滤空气入口和至少一个呼气出口或孔口的一呼吸面罩的呼吸器。这些呼吸器可以是被称作半面罩式呼吸器，它们通常覆盖住佩戴者的嘴部和鼻子，也可以是被称作全面罩式呼吸器，它们还覆盖住佩戴者的脸部和眼睛。使用这些类型的呼吸器，佩戴者通过一个或多个过滤空气入口吸入空气，藉此在面罩中形成负压。当佩戴者呼气时，从佩戴者口中释放的空气在面罩中形成正压，致使空气在正气压到达某个程度时通过呼气出口或孔口离开面罩。
另一种普通型呼吸器被称作过滤面罩，它通常包括一个由可透气的过滤材料制成的面罩本体。该面罩还包括至少一个呼气出口或孔口。这种呼吸器通常覆盖住佩戴者的嘴部和鼻子区域。在使用时，佩戴者通过可透气的面罩材料吸入空气，然后通过呼气阀或孔口将空气排出面罩。
用于特定呼吸器的构件不应当使佩戴者的呼吸困难，并且应当使佩戴者在使用呼吸器时能够舒适自如地吸气和呼气。会影响呼吸器佩戴者的舒适度的呼吸器构件是阀，它可以包括呼气阀和吸气阀。为呼吸器选定的呼气阀应当在佩戴者呼气时允许高比率的空气易于自呼吸面罩的内部逸出，致使面罩内部的气压不会增大。这可以通过设置一个阀部分来实现，当佩戴者呼气时，该阀部分可以相对方便地移离其阀座。然而，当佩戴者不再呼气时，阀部分也应当易于密封阀座，以使受到污染或未经过滤的空气不会无意中渗入佩戴者的呼吸区。尽管吸气阀也可相似地允许空气通过阀体，但其通常位于与呼气阀相对的方位。这样，当佩戴者吸气时，阀部分可以移离其阀座。还可期望的是，任何阀均可以为佩戴者提供相同的保护，而与呼吸器的方位无关。
发明内容
本发明的一个方面中提供了一种单向阀，其中，所述阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。该阀还包括一阀瓣，该阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。带轮廓的侧面可以沿着阀瓣的长度、在瓣与框架的附连点与瓣端部之间或者从瓣的一侧边缘到第二侧边缘。
在本发明的另一个方面中，提供了一种具有单向阀的呼吸器，该呼吸器包括一面罩，该面罩具有至少一个用于接纳单向阀的开口，其中，该单向阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，阀瓣具有一带轮廓的形状。
下面将结合所附附图进一步说明本发明，其中在所有附图中用相同的数字表示相同的结构，其中图1是按照本发明的呼吸器的立体图；图2是与图1相似、但省略了某些构件的呼吸器的立体图；图3是按照本发明的阀隔膜的侧视图；图4是图1的阀组件的侧视图；图5a和5b是阀隔膜的另一角度的立体图；图6a和6b是按照本发明的阀隔膜的主视图；图7是本发明的另一阀组件的侧视图；图8是本发明的另一阀组件的侧视图；以及图9是按照本发明的另一呼吸器结构的立体图。
具体实施例方式
现在请参见附图，其中在所有附图中用相同的数字标注各个构件，首先请参见图1和2，该图示出了空气净化呼吸器10的一个实施例，该呼吸器通常是被称为半面罩式呼吸器的类型。呼吸器10包括一柔性面罩12，该柔性面罩具有两个安装或固定有空气入口组件16的开口或孔口14和一个安装或固定有呼气阀组件20的开口18。如图所示，空气入口组件16位于面罩12的相对两侧或两端，并且设置在面罩的较低位置上，从而不会阻碍佩戴呼吸器的人进行观察。开口18位于面罩12的中间区域，以使大致位于佩戴者的嘴部或呼吸区的前方。每个开口14、18延伸入面罩12的内部区域。
空气入口组件16可以包括化学盒、空气管线、微粒过滤器或其它多种构件。组件16还可以包括多种构件的组合，以使特定数量的空气进入佩戴者的呼吸空间。在本发明的另一方面中，开口14通常呈圆筒状，每个开口具有一从面罩12向外延伸的圆形凸缘22。这些凸缘22中的每一个都被设计成接纳空气入口组件16之一的配合配件(图中未示出)，以使组件16牢固附连在面罩12上。如图所示，凸缘22具有三个接片26，这些接片被设计成与配合配件上的一通道(不可见)相配合。配合配件的内径略大于凸缘22的外径，以使面罩可以牢固装配在一起，并且在连接组件16期间不会相互妨碍。为了将组件16固定在凸缘22上，配合配件在凸缘22上滑动，直至接片26与该配件内部的通道相配合。然后旋转组件16，直至接片26锁定就位在通道中。这种设计可以在需要时相对容易地从凸缘22上拆下组件16。然而，应当理解的是，可以使用许多可替代的任何一个结构将组件16固定在面罩12上，其中组件16可以是可拆卸且可调换的，或者可以被永久固定。虽然上述附连方法不需要用于附连和拆卸空气入口组件的辅助工具，但其它附方法可能需要工具。
面罩12包括一自本体部分42的上部延伸的鼻子部分40。本体部分42的形状与佩戴者的脸部形状基本一致，至少局部形状是凸出的。本体和鼻子部分40、42应当大得足以在使用时使面罩材料位于与佩戴者的脸部相距一令人感到舒适的距离处，但应当小得足以在面罩12与佩戴者的脸部之间提供牢固的配合。可以根据呼吸器的特殊美感及功能需要广泛地改变鼻子和本体部分40、42的尺寸和形状。
面罩12可以由多种材料制成，包括诸如硅酮、橡胶之类的柔性材料或诸如市场上有售的得克萨斯州休斯顿市的壳牌石油公司的商标为“Kraton”、罗得岛州波塔基特市的Tekor Apex公司的商标为“Monprene”和俄亥俄州阿克伦市的先进弹性体系统公司(Advanced Elastomer System)的商标为“Santoprene”之类的热塑性弹性体。然而，具有不同弹性的许多材料也可适用于面罩12。
如同上面讨论的那样，呼气阀组件20装配在面罩12的开口18中，如图1和2所示，图2示出了去除某些构件的阀组件20，以便更好地观察该组件的多种特征。呼气阀组件20通常包括一具有开口或小孔52的框架50、一大致围绕开口52的周边延伸的阀座54和一阀隔膜56。开口52还可以包括能够加固并稳定框架50的支承部分53。支承部分53还可以防止阀隔膜56在气压变化时通过开口52并进入面罩12的内部区域。
开口52被图示成一个部分平直的椭圆形状，然而，任何其它形状也是可行的。阀座54可以紧密配合开口52的周边尺寸或形状，或者可以具有不同于开口52的尺寸和/或形状。在本发明的一个方面中，开口52具有与阀座54的内部边缘的尺寸和形状大致相同的外周尺寸和形状。在任何情况下，阀座54具有一大致光滑或可以具有某种结构的顶面58，该顶面58的光滑度会影响到阀隔膜56与顶面58之间实现的密封程度。框架50还包括两个附连孔60，这在下面将会进一步讨论。如图所示，附连孔60位于阀座54的上方，藉此为开口52外侧的阀隔膜56提供了一个附连位置。
另外，请参见图3和4，该图示出了阀隔膜56的一个实施例，隔膜56包括一瓣(flap)部70，该瓣部具有一顶面72、一底面74、一第一端76和一第二端77。在该实施例中，瓣部70具有从第一端76延伸到第二端77的恒定曲率，并且阀座54的顶面58形成了一个基本平直的平面。虽然图3示出了沿其从第一端76到第二端77的长度具有可变厚度的瓣部70，但本发明的隔膜的另一实施例包括沿其长度具有不变厚度的瓣部。当隔膜56被安装在框架50上时，瓣部70朝阀座54的曲率在瓣部70中形成偏压，以使至少一部分瓣部70的曲线可以在其与阀座54的顶面58相接触时变平或变直到一定程度。在本发明的一个方面中，瓣部70的曲率形成的偏压足以保持瓣部70从各个方向密封顶面58。
或者，瓣部70可以具有一不包含恒定曲率的侧轮廓。例如，瓣部70的曲率可以从第一端76到第二端77变化。还可以在本发明的范围内想到瓣部70的侧轮廓的许多其它变型，其中当瓣部70不受到诸如气压变化之类的外力作用时，瓣部70朝阀座54形成的偏压有助于将其保持在密封位置中。
两个连接体80从瓣部70的底面74延伸，它们可用于将隔膜56附连在框架50上。连接体80包括一个突起82和一个锥形盖部84，该盖部84从具有直径D1(在本示例中基本上为一个点)的第一端部86倾斜到具有直径D2的第二端部88，该直径D2大于第一端部86的直径D1。在隔膜56的这个方面中，瓣部70和连接体80都是由相对柔软的材料制成的。连接体80被设计成由附连孔60接纳，盖部84的第二端88的直径D2大于将其接纳的附连孔60的直径。为使每个连接体80与其对应的附连孔60相配合，将盖部84压入或拉入孔60，直至盖部84的外径与孔60的内径相配合。然后，将附加的力施加于连接体，以使盖部84临时压缩并变形，直至第二端88通过孔60。此时，连接体80被定位成使瓣部70位于框架50的一侧上、突起82位于孔60内，并且锥形盖部84位于框架50的相对侧上，藉此将隔膜56固定在框架50上。为从框架50上拆下隔膜56，可以通过其对应的孔60沿相反方向推或拉每个连接体80。
以上关于使用连接体将隔膜56附连在框架50上的讨论只是本发明考虑到的多种附连方法中的一种。为特定应用选择的附连方法可以使隔膜56临时或永久性地附连在框架50上，不过临时附连方法可以在需要时拆卸并更换隔膜。可以通过多种已知的附连方法中的任何一种将隔膜56固定在框架50上，包括使用从瓣部70的表面延伸、具有不同于上述连接体80的结构的连接体。还应当理解的是，可将多于或少于两个的连接体80用于特定的阀隔膜。或者，可通过使用可重新定位或耐久的胶粘剂、钩圈型紧固件、螺钉或其它机械紧固件、焊接或其它适当的附连方法将隔膜56附连在框架50上。在这些附连方法的任何一种中，瓣部70和附连装置或材料可由相同或不同的材料制成。例如，瓣部可由热固性弹性体制成，并由一金属螺钉或铆钉附连在框架上。又例如，整个阀隔膜56——包括瓣部和附连装置——可由单种材料制成。
在本发明的另一方面中，隔膜56与框架50模制成一体，以使其不能从框架50拆卸和调换。在该实施例中，如果需要的话，框架50和隔膜56可以作为一个整体单元从面罩12分离和可调换。
现在请参见图5a所示的本发明的另一实施例，瓣部70a可以依靠在单个元件上保持其曲线形状并提供密封表面。隔膜56a包括一个由薄的、不渗透的片材材料制成的密封部分71a，该材料可以形成一阀密封，但不能单独维持其轮廓。密封部分71a包括支承部分90a，所述支承部分间断或连续地附连于密封部分，以维持瓣部70a的轮廓并将密封部分71a保持在对应的阀座上。多个支承部分90a在密封部分71a的顶面72a上方延伸了从密封部分71a的第一端76a到第二端77a的距离的至少一部分。在该实施例中，密封部分71a具有均匀的厚度。支承部分90a的轮廓从第一端76a到第二端77a逐渐缩小，并且为隔膜56a提供形状和刚度。
可以选择每个支承部分90a的长度、宽度和轮廓，以使瓣部70a具有期望程度的刚度。可以使用多个支承部分90a，每个支承部分90a的设计可以与同一瓣部70a的其它支承部分90a相同或不同。每个支承部分90a也可以从支承部分的一端到支承部分的另一端变化。例如，每个支承部分90a的一端可以宽于或厚于该支承部分的另一端。所述支承部分也可以只延伸了瓣部70a的第一端76a到第二端77a之间距离的一部分。在任何情况下，所用支承部分的数量、尺寸和形状必须为阀隔膜提供期望程度的刚度并同时具有足够的柔性，以使阀隔膜可以在普通压力变化下打开。
密封部分可以是适用的弹性或橡胶薄膜，当阀体关闭时，该薄膜接触阀座并提供密封。所述支承部分为瓣部提供曲率形状和弯曲弹性。可以用多种方式来构造该支承部分，并且可以与密封部分构成单独地或一体地形成。支承部分可以采用在密封部分上方延伸的不连续的针、指状体或翅片形式，并且作为一支架以支承密封部分。
为了制造一瓣部，首先可将支承部分施加于密封部分，其次可通过诸如热激活作用使其激活以形成期望的形状。支承部分可以是始终具有期望形状的薄膜。用于制造支承部分的材料可以从范围广泛的可选用的材料中选出，包括热塑性材料、金属或复合物。将不同成分的材料用作密封部分和支承部分可以使隔膜在成本和性能方面最优化。
如同上面讨论的那样，瓣部70a可以从一端构形到另一端。在本发明的至少一个方面中还包括一第一侧78a和一第二侧79a的瓣部70a也可以从侧面78a构形到侧面79a。瓣部70a的轮廓可从第一侧78a逐渐前进到第二侧79a，或者该轮廓也可以几乎不逐渐地变化(例如以“台阶”型方式)，或者以任何其它有规律或无规律的变化从一侧前进到另一侧。
还可以用复合曲率来构造本发明的阀隔膜。例如，复合曲率可以采用以半球状特征模制成阀隔膜的形式，如图5b所示。在该实施例中，阀隔膜56b具有形成在瓣部70b内的凹部73b。这种复合曲率显然与观察到的瓣部的边缘无关。或者，可以用沿瓣部的第一轴线形成的第一曲率和沿瓣部的第二轴线形成的第二曲率来构造复合曲率。在使用具有这种复合曲率的瓣部时，相应的阀座可以被构造成与瓣部的轮廓协作配合，以便在阀体位于关闭位置时提供牢固的密封。
图6a示出了瓣部70a的端视图，其中该瓣部的轮廓沿轮廓线从第一侧78a到第二侧79a具有均匀的厚度。图6b示出了带轮廓的瓣部的又一示例。如图所示，瓣部70b从第一侧78b到第二侧79b变化为正弦图案，藉此提供瓣部70b的带轮廓部分。应当理解的是，任何数量的横跨特定瓣部表面的轮廓变化(包括有规律的和无规律的)都是可以的，并且应被认为包括在本发明的范围内。
阀隔膜56的一个方面包括一瓣部70，该瓣部是由相对柔软的材料(例如硅酮、橡胶或热塑性弹性体)构成的薄膜或膜片制成的。数量广泛的柔性材料可适用于瓣部70，该材料可被选择成提供期望程度的刚性，以便在隔膜56处于其闭合位置时，使隔膜56保持对阀座54的密封，而且要提供期望程度的柔性，以允许隔膜56移离阀座54并移动到一个开启或半开启位置。当阀隔膜56在瓣部70的顶面72上包括附加的部分时(例如支承部分90)，附加的部分可以是与瓣部70相同或不同的材料构成。例如，附加的部分可以由诸如热塑性弹性体、塑料、金属或复合物构成。此外，可以选择用于这些构件的材料，以便为特定隔膜56提供期望程度的刚度。
一特定瓣部还可以具有如图5a所示的形状或“下接触面(footprint)”，其第一端76b大致平行于第二端77a，第一侧78a大致平行于第二侧79a，然而，许多其它用于瓣部的形状也是允许的。瓣部形状的选择取决于其它阀和呼吸器构件的形状和设置，还取决于每个特定阀组件期望的性能特性。
可以使用任何提供瓣部的期望形状、尺寸和曲率的方法来制造瓣部70。例如，可以使用标准模制技术(例如压缩模制或注射模制)来模制瓣部70。又例如，可以挤压瓣部70以便从瓣部70的侧面或端部形成一个特定轮廓，这有时被称为轮廓挤压。或者，如先前所述，瓣部可由单个构件组装而成，例如密封元件或支承元件。
在操作中，阀隔膜56在位于其闭合位置时靠在或密封在阀座54上，当阀座54的表面的大部分与阀隔膜56的对应部分相接触时，通常可以实现更佳的密封。图4中以实线示出了阀隔膜56的示意图，其瓣部70处于闭合位置。如图所示，瓣部70的曲率可以是至少部分地平放在大致呈平面的阀座54上。这样，阀隔膜56由瓣部70的曲率被预先加载，这样可以提供必要的密封力，以使阀隔膜56在没有受到其它外力时保持在其闭合位置中。当佩戴者呼出空气时，呼吸器10内部的气压增加，直至压力变得足够高，以迫使阀隔膜56沿箭头A所示的方向离开阀座54。通过一定数量的压力(该压力取决于所用的特定呼吸器构件)可使瓣部移入虚线和标号70’所示的位置。
在本发明的一个方面中，连接体80的位置与第二端77相比更靠近瓣部70的第一端76。在组装阀组件20时，阀隔膜56由此被支承成悬臂型设置，其中隔膜56最靠近第一端76的区域固定在框架50上，以使其相对于框架50的运动受到限制，而隔膜56最靠近第二端77的区域相对于框架50具有更大的移动自由度。这种设置允许阀隔膜根据佩戴者的呼吸从开启位置移动到闭合位置。当隔膜56在距离瓣部70的自由端77的最远位置处固定于框架50时，可以形成尽可能长的力矩臂。用于本发明的这方面的力矩臂被定义成从瓣部70的附连点到距离附连点最远的瓣部的自由端的距离。这样，对于某一压力来说，如果力矩臂较短，则瓣部70的第二端77离阀座54的开启距离较长。
在本发明的另一方面中，瓣部70具有一个或多个中间连接体，这些连接体被固定在框架50上，从而在所述一个或多个连接体的任何一侧形成两个或多个悬臂型瓣。在这种设置中，面罩的开口可具有一个中间支承结构，所述一个或多个连接体可以附连于其上，或者实际上可以是面罩前部中的两个或多个开口或小孔。最好将多个悬臂型瓣中的每一个设置在开口或小孔的上方，以使其密封。
在图7所示的本发明的另一方面中，一阀隔膜156设有一瓣部170，该瓣部被变形到阀座的几何形状。在这一方面中，隔膜156以相对于大致平直的阀座154的平面成一角度地附连，藉此使瓣170相对于阀座154弯曲，并提供必要的预加载荷或偏压，以便在呼吸器没有受到压力变化时，使瓣的轮廓变形并保持阀隔膜处于其闭合位置。隔膜156具有如上所述的任何有关阀隔膜56的轮廓或外形变化。
或者，阀隔膜256可设有一瓣部270，该瓣部被变形到阀座的几何形状，其中阀座254不是平面的，如图8所示。在本发明的这一方面中，瓣的变形和阀座254的曲率形成必要的预加载荷，以便在期望时将阀隔膜254保持在其闭合位置中。此外，阀隔膜256可具有如先前所述的任何有关阀隔膜56的轮廓或外形变化。
虽然以上说明涉及半面罩型呼吸器，本发明的阀并未被限制为这种呼吸器。在本发明的另一方面中，图9示出了一种过滤面罩呼吸器310，该呼吸器基本上包括一由可透气的过滤材料制成的面罩本体312和一呼气阀组件320。使用这种呼吸器，空气可以在佩戴者吸气时通过面罩本体312的面罩材料进入佩戴者的呼吸区。面罩材料应当提供足够的过滤能力，以便在佩戴者吸气时从进入佩戴者的呼吸区的空气中过滤不需要的污染物质(例如气体和微粒)。面罩本体312在呼吸器佩戴者的嘴部的总区域中具有一个开口318，至少一部分呼气阀组件320位于该区域上方。呼气阀组件320基本上包括一具有开口或小孔的框架350、一阀座和一阀隔膜352。组成呼气阀组件320的几个部分可包括上面所讨论的任何有关阀组件20的变型和特征。因而，呼气阀组件320也能以与上述有关阀组件20的运行方式基本相同的方式运行。
除了上述呼吸器的类型以外，本发明的阀对于其它类型的呼吸器设置也是有用的，它可以提供一种通过呼吸器佩戴者的呼吸动作从其密封位置移动到开启位置的阀体，例如全面罩式呼吸器、强力空气净化呼吸器、带阀的罩式呼吸器、焊接式护罩及其它呼吸器设置。这些设置可以包括一个或多个本发明考虑到的那种阀体。
还应当考虑到的是，可将本发明的阀体用作吸气阀。在这种设置中，吸气阀组件以与呼气阀基本相同的方式运行，其中阀隔膜相似地根据佩戴者的呼吸动作在呼吸器内部产生的压力差来密封阀座及从阀座移动。然而，在吸气阀的情况中，阀隔膜要面对呼吸器的内部，以使其可以朝佩戴者的脸部开启。因而，佩戴者吸气动作在呼吸器内部形成必要的负压，以将隔膜拉离阀座并进入其开启位置。当使用者呼气时，呼吸器内部的压力增大，藉此使隔膜移回其密封位置。
现在已经结合其多个实施例对本发明进行了说明。本文将援引任何被引用的专利或专利申请的全部公开文本作为参考。上面的详细说明及给出的示例只是用于清楚理解之用，而不应从中理解到任何不必要的限制。本技术领域的技术人员应当清楚的是，在不背离本发明的范围的情况下，还可以对所述实施例进行许多变化。因而，本发明的范围不应被限定为本文所述的结构，而应当是权利要求书所表达的结构及其等价结构。
权利要求
1.一种单向阀，它包括一阀体，所述阀体包括一框架、一通过所述框架的阀开口以及一从所述框架延伸并至少部分地包围所述阀开口的阀座；以及一阀瓣，所述阀瓣具有一附连在所述框架上的第一部分和一相邻的第二部分，所述第二部分从所述第二部分与所述阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到所述第二部分的至少一部分与所述阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。
2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括与一第二侧隔开的一第一侧，并且其中，所述阀轮廓在第一侧与第二侧之间变化。
3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣具有一复合曲率。
4.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括与一第二端隔开的一第一端，并且其中，所述阀轮廓在第一端与第二端之间变化。
5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括一顶面、一底面和至少一个从所述阀瓣的顶面延伸的支承部分。
6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，至少一个支承部分提供了所述阀瓣的轮廓形状。
7.如权利要求6所述的单向阀，其特征在于，它还包括多个支承部分，其中，所述多个支承部分中的每一个支承部分与每一个相邻支承部分隔开。
8.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀座是大致平面的，并且所述阀瓣具有使所述阀瓣朝所述阀座偏压的曲率，以便在所述阀瓣与所述阀座之间提供密封。
9.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，当所述阀瓣接触所述阀座时，所述阀瓣的至少一部分曲率至少是部分平直的。
10.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣朝所述阀座的偏压足以沿所述单向阀的任何方位在所述阀瓣与所述阀座之间提供密封。
11.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀体的框架包括一个位于所述阀座附近的倾斜部分。
12.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀是一呼气阀。
13.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀是一吸气阀。
14.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣可拆卸地附连于所述阀体。
15.一种具有一单向阀的呼吸器，它包括一面罩，所述面罩具有至少一个用于接纳一单向阀的开口；以及一单向阀，它包括一阀体，所述阀体包括一框架、一通过所述框架的阀开口以及一从所述框架延伸并至少部分地包围所述阀开口的阀座；以及一阀瓣，所述阀瓣具有一附连在所述框架上的第一部分和一相邻的第二部分，所述第二部分从所述第二部分与所述阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到所述第二部分的至少一部分与所述阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。
16.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述面罩由过滤材料制成。
17.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述单向阀是一呼气阀。
18.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述单向阀是一吸气阀。
全文摘要
一种单向阀，其中，所述阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。该阀还包括一阀瓣，该阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。带轮廓的外形可以沿着阀瓣的长度、在瓣与框架的附连点与瓣端部之间或者从瓣的一侧边缘到第二侧边缘。
文档编号A62B18/10GK1518650SQ02812488
公开日2004年8月4日 申请日期2002年4月24日 优先权日2001年6月25日
发明者W·A·米特尔施泰特, D·M·卡斯蒂廖内, T·I·英斯利, W A 米特尔施泰特, 卡斯蒂廖内, 英斯利 申请人:3M创新有限公司
技术领域：
本发明涉及用于保护使用者的呼吸区免受气体、蒸气及微粒伤害的呼吸器设备。更具体地说，本发明提供了一种与该吸收器一起使用的阀。
背景技术：
在空气可能会被诸如空气传播的微粒、气体及蒸气等有毒或有害物质污染的环境中工作的人通常会佩戴多种呼吸器。在特殊环境中使用的呼吸器种类取决于佩戴者所需的保护程度及类型。
一种普通型呼吸器通常包括具有带至少一个过滤空气入口和至少一个呼气出口或孔口的一呼吸面罩的呼吸器。这些呼吸器可以是被称作半面罩式呼吸器，它们通常覆盖住佩戴者的嘴部和鼻子，也可以是被称作全面罩式呼吸器，它们还覆盖住佩戴者的脸部和眼睛。使用这些类型的呼吸器，佩戴者通过一个或多个过滤空气入口吸入空气，藉此在面罩中形成负压。当佩戴者呼气时，从佩戴者口中释放的空气在面罩中形成正压，致使空气在正气压到达某个程度时通过呼气出口或孔口离开面罩。
另一种普通型呼吸器被称作过滤面罩，它通常包括一个由可透气的过滤材料制成的面罩本体。该面罩还包括至少一个呼气出口或孔口。这种呼吸器通常覆盖住佩戴者的嘴部和鼻子区域。在使用时，佩戴者通过可透气的面罩材料吸入空气，然后通过呼气阀或孔口将空气排出面罩。
用于特定呼吸器的构件不应当使佩戴者的呼吸困难，并且应当使佩戴者在使用呼吸器时能够舒适自如地吸气和呼气。会影响呼吸器佩戴者的舒适度的呼吸器构件是阀，它可以包括呼气阀和吸气阀。为呼吸器选定的呼气阀应当在佩戴者呼气时允许高比率的空气易于自呼吸面罩的内部逸出，致使面罩内部的气压不会增大。这可以通过设置一个阀部分来实现，当佩戴者呼气时，该阀部分可以相对方便地移离其阀座。然而，当佩戴者不再呼气时，阀部分也应当易于密封阀座，以使受到污染或未经过滤的空气不会无意中渗入佩戴者的呼吸区。尽管吸气阀也可相似地允许空气通过阀体，但其通常位于与呼气阀相对的方位。这样，当佩戴者吸气时，阀部分可以移离其阀座。还可期望的是，任何阀均可以为佩戴者提供相同的保护，而与呼吸器的方位无关。
发明内容
本发明的一个方面中提供了一种单向阀，其中，所述阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。该阀还包括一阀瓣，该阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。带轮廓的侧面可以沿着阀瓣的长度、在瓣与框架的附连点与瓣端部之间或者从瓣的一侧边缘到第二侧边缘。
在本发明的另一个方面中，提供了一种具有单向阀的呼吸器，该呼吸器包括一面罩，该面罩具有至少一个用于接纳单向阀的开口，其中，该单向阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，阀瓣具有一带轮廓的形状。
下面将结合所附附图进一步说明本发明，其中在所有附图中用相同的数字表示相同的结构，其中图1是按照本发明的呼吸器的立体图；图2是与图1相似、但省略了某些构件的呼吸器的立体图；图3是按照本发明的阀隔膜的侧视图；图4是图1的阀组件的侧视图；图5a和5b是阀隔膜的另一角度的立体图；图6a和6b是按照本发明的阀隔膜的主视图；图7是本发明的另一阀组件的侧视图；图8是本发明的另一阀组件的侧视图；以及图9是按照本发明的另一呼吸器结构的立体图。
具体实施例方式
现在请参见附图，其中在所有附图中用相同的数字标注各个构件，首先请参见图1和2，该图示出了空气净化呼吸器10的一个实施例，该呼吸器通常是被称为半面罩式呼吸器的类型。呼吸器10包括一柔性面罩12，该柔性面罩具有两个安装或固定有空气入口组件16的开口或孔口14和一个安装或固定有呼气阀组件20的开口18。如图所示，空气入口组件16位于面罩12的相对两侧或两端，并且设置在面罩的较低位置上，从而不会阻碍佩戴呼吸器的人进行观察。开口18位于面罩12的中间区域，以使大致位于佩戴者的嘴部或呼吸区的前方。每个开口14、18延伸入面罩12的内部区域。
空气入口组件16可以包括化学盒、空气管线、微粒过滤器或其它多种构件。组件16还可以包括多种构件的组合，以使特定数量的空气进入佩戴者的呼吸空间。在本发明的另一方面中，开口14通常呈圆筒状，每个开口具有一从面罩12向外延伸的圆形凸缘22。这些凸缘22中的每一个都被设计成接纳空气入口组件16之一的配合配件(图中未示出)，以使组件16牢固附连在面罩12上。如图所示，凸缘22具有三个接片26，这些接片被设计成与配合配件上的一通道(不可见)相配合。配合配件的内径略大于凸缘22的外径，以使面罩可以牢固装配在一起，并且在连接组件16期间不会相互妨碍。为了将组件16固定在凸缘22上，配合配件在凸缘22上滑动，直至接片26与该配件内部的通道相配合。然后旋转组件16，直至接片26锁定就位在通道中。这种设计可以在需要时相对容易地从凸缘22上拆下组件16。然而，应当理解的是，可以使用许多可替代的任何一个结构将组件16固定在面罩12上，其中组件16可以是可拆卸且可调换的，或者可以被永久固定。虽然上述附连方法不需要用于附连和拆卸空气入口组件的辅助工具，但其它附方法可能需要工具。
面罩12包括一自本体部分42的上部延伸的鼻子部分40。本体部分42的形状与佩戴者的脸部形状基本一致，至少局部形状是凸出的。本体和鼻子部分40、42应当大得足以在使用时使面罩材料位于与佩戴者的脸部相距一令人感到舒适的距离处，但应当小得足以在面罩12与佩戴者的脸部之间提供牢固的配合。可以根据呼吸器的特殊美感及功能需要广泛地改变鼻子和本体部分40、42的尺寸和形状。
面罩12可以由多种材料制成，包括诸如硅酮、橡胶之类的柔性材料或诸如市场上有售的得克萨斯州休斯顿市的壳牌石油公司的商标为“Kraton”、罗得岛州波塔基特市的Tekor Apex公司的商标为“Monprene”和俄亥俄州阿克伦市的先进弹性体系统公司(Advanced Elastomer System)的商标为“Santoprene”之类的热塑性弹性体。然而，具有不同弹性的许多材料也可适用于面罩12。
如同上面讨论的那样，呼气阀组件20装配在面罩12的开口18中，如图1和2所示，图2示出了去除某些构件的阀组件20，以便更好地观察该组件的多种特征。呼气阀组件20通常包括一具有开口或小孔52的框架50、一大致围绕开口52的周边延伸的阀座54和一阀隔膜56。开口52还可以包括能够加固并稳定框架50的支承部分53。支承部分53还可以防止阀隔膜56在气压变化时通过开口52并进入面罩12的内部区域。
开口52被图示成一个部分平直的椭圆形状，然而，任何其它形状也是可行的。阀座54可以紧密配合开口52的周边尺寸或形状，或者可以具有不同于开口52的尺寸和/或形状。在本发明的一个方面中，开口52具有与阀座54的内部边缘的尺寸和形状大致相同的外周尺寸和形状。在任何情况下，阀座54具有一大致光滑或可以具有某种结构的顶面58，该顶面58的光滑度会影响到阀隔膜56与顶面58之间实现的密封程度。框架50还包括两个附连孔60，这在下面将会进一步讨论。如图所示，附连孔60位于阀座54的上方，藉此为开口52外侧的阀隔膜56提供了一个附连位置。
另外，请参见图3和4，该图示出了阀隔膜56的一个实施例，隔膜56包括一瓣(flap)部70，该瓣部具有一顶面72、一底面74、一第一端76和一第二端77。在该实施例中，瓣部70具有从第一端76延伸到第二端77的恒定曲率，并且阀座54的顶面58形成了一个基本平直的平面。虽然图3示出了沿其从第一端76到第二端77的长度具有可变厚度的瓣部70，但本发明的隔膜的另一实施例包括沿其长度具有不变厚度的瓣部。当隔膜56被安装在框架50上时，瓣部70朝阀座54的曲率在瓣部70中形成偏压，以使至少一部分瓣部70的曲线可以在其与阀座54的顶面58相接触时变平或变直到一定程度。在本发明的一个方面中，瓣部70的曲率形成的偏压足以保持瓣部70从各个方向密封顶面58。
或者，瓣部70可以具有一不包含恒定曲率的侧轮廓。例如，瓣部70的曲率可以从第一端76到第二端77变化。还可以在本发明的范围内想到瓣部70的侧轮廓的许多其它变型，其中当瓣部70不受到诸如气压变化之类的外力作用时，瓣部70朝阀座54形成的偏压有助于将其保持在密封位置中。
两个连接体80从瓣部70的底面74延伸，它们可用于将隔膜56附连在框架50上。连接体80包括一个突起82和一个锥形盖部84，该盖部84从具有直径D1(在本示例中基本上为一个点)的第一端部86倾斜到具有直径D2的第二端部88，该直径D2大于第一端部86的直径D1。在隔膜56的这个方面中，瓣部70和连接体80都是由相对柔软的材料制成的。连接体80被设计成由附连孔60接纳，盖部84的第二端88的直径D2大于将其接纳的附连孔60的直径。为使每个连接体80与其对应的附连孔60相配合，将盖部84压入或拉入孔60，直至盖部84的外径与孔60的内径相配合。然后，将附加的力施加于连接体，以使盖部84临时压缩并变形，直至第二端88通过孔60。此时，连接体80被定位成使瓣部70位于框架50的一侧上、突起82位于孔60内，并且锥形盖部84位于框架50的相对侧上，藉此将隔膜56固定在框架50上。为从框架50上拆下隔膜56，可以通过其对应的孔60沿相反方向推或拉每个连接体80。
以上关于使用连接体将隔膜56附连在框架50上的讨论只是本发明考虑到的多种附连方法中的一种。为特定应用选择的附连方法可以使隔膜56临时或永久性地附连在框架50上，不过临时附连方法可以在需要时拆卸并更换隔膜。可以通过多种已知的附连方法中的任何一种将隔膜56固定在框架50上，包括使用从瓣部70的表面延伸、具有不同于上述连接体80的结构的连接体。还应当理解的是，可将多于或少于两个的连接体80用于特定的阀隔膜。或者，可通过使用可重新定位或耐久的胶粘剂、钩圈型紧固件、螺钉或其它机械紧固件、焊接或其它适当的附连方法将隔膜56附连在框架50上。在这些附连方法的任何一种中，瓣部70和附连装置或材料可由相同或不同的材料制成。例如，瓣部可由热固性弹性体制成，并由一金属螺钉或铆钉附连在框架上。又例如，整个阀隔膜56——包括瓣部和附连装置——可由单种材料制成。
在本发明的另一方面中，隔膜56与框架50模制成一体，以使其不能从框架50拆卸和调换。在该实施例中，如果需要的话，框架50和隔膜56可以作为一个整体单元从面罩12分离和可调换。
现在请参见图5a所示的本发明的另一实施例，瓣部70a可以依靠在单个元件上保持其曲线形状并提供密封表面。隔膜56a包括一个由薄的、不渗透的片材材料制成的密封部分71a，该材料可以形成一阀密封，但不能单独维持其轮廓。密封部分71a包括支承部分90a，所述支承部分间断或连续地附连于密封部分，以维持瓣部70a的轮廓并将密封部分71a保持在对应的阀座上。多个支承部分90a在密封部分71a的顶面72a上方延伸了从密封部分71a的第一端76a到第二端77a的距离的至少一部分。在该实施例中，密封部分71a具有均匀的厚度。支承部分90a的轮廓从第一端76a到第二端77a逐渐缩小，并且为隔膜56a提供形状和刚度。
可以选择每个支承部分90a的长度、宽度和轮廓，以使瓣部70a具有期望程度的刚度。可以使用多个支承部分90a，每个支承部分90a的设计可以与同一瓣部70a的其它支承部分90a相同或不同。每个支承部分90a也可以从支承部分的一端到支承部分的另一端变化。例如，每个支承部分90a的一端可以宽于或厚于该支承部分的另一端。所述支承部分也可以只延伸了瓣部70a的第一端76a到第二端77a之间距离的一部分。在任何情况下，所用支承部分的数量、尺寸和形状必须为阀隔膜提供期望程度的刚度并同时具有足够的柔性，以使阀隔膜可以在普通压力变化下打开。
密封部分可以是适用的弹性或橡胶薄膜，当阀体关闭时，该薄膜接触阀座并提供密封。所述支承部分为瓣部提供曲率形状和弯曲弹性。可以用多种方式来构造该支承部分，并且可以与密封部分构成单独地或一体地形成。支承部分可以采用在密封部分上方延伸的不连续的针、指状体或翅片形式，并且作为一支架以支承密封部分。
为了制造一瓣部，首先可将支承部分施加于密封部分，其次可通过诸如热激活作用使其激活以形成期望的形状。支承部分可以是始终具有期望形状的薄膜。用于制造支承部分的材料可以从范围广泛的可选用的材料中选出，包括热塑性材料、金属或复合物。将不同成分的材料用作密封部分和支承部分可以使隔膜在成本和性能方面最优化。
如同上面讨论的那样，瓣部70a可以从一端构形到另一端。在本发明的至少一个方面中还包括一第一侧78a和一第二侧79a的瓣部70a也可以从侧面78a构形到侧面79a。瓣部70a的轮廓可从第一侧78a逐渐前进到第二侧79a，或者该轮廓也可以几乎不逐渐地变化(例如以“台阶”型方式)，或者以任何其它有规律或无规律的变化从一侧前进到另一侧。
还可以用复合曲率来构造本发明的阀隔膜。例如，复合曲率可以采用以半球状特征模制成阀隔膜的形式，如图5b所示。在该实施例中，阀隔膜56b具有形成在瓣部70b内的凹部73b。这种复合曲率显然与观察到的瓣部的边缘无关。或者，可以用沿瓣部的第一轴线形成的第一曲率和沿瓣部的第二轴线形成的第二曲率来构造复合曲率。在使用具有这种复合曲率的瓣部时，相应的阀座可以被构造成与瓣部的轮廓协作配合，以便在阀体位于关闭位置时提供牢固的密封。
图6a示出了瓣部70a的端视图，其中该瓣部的轮廓沿轮廓线从第一侧78a到第二侧79a具有均匀的厚度。图6b示出了带轮廓的瓣部的又一示例。如图所示，瓣部70b从第一侧78b到第二侧79b变化为正弦图案，藉此提供瓣部70b的带轮廓部分。应当理解的是，任何数量的横跨特定瓣部表面的轮廓变化(包括有规律的和无规律的)都是可以的，并且应被认为包括在本发明的范围内。
阀隔膜56的一个方面包括一瓣部70，该瓣部是由相对柔软的材料(例如硅酮、橡胶或热塑性弹性体)构成的薄膜或膜片制成的。数量广泛的柔性材料可适用于瓣部70，该材料可被选择成提供期望程度的刚性，以便在隔膜56处于其闭合位置时，使隔膜56保持对阀座54的密封，而且要提供期望程度的柔性，以允许隔膜56移离阀座54并移动到一个开启或半开启位置。当阀隔膜56在瓣部70的顶面72上包括附加的部分时(例如支承部分90)，附加的部分可以是与瓣部70相同或不同的材料构成。例如，附加的部分可以由诸如热塑性弹性体、塑料、金属或复合物构成。此外，可以选择用于这些构件的材料，以便为特定隔膜56提供期望程度的刚度。
一特定瓣部还可以具有如图5a所示的形状或“下接触面(footprint)”，其第一端76b大致平行于第二端77a，第一侧78a大致平行于第二侧79a，然而，许多其它用于瓣部的形状也是允许的。瓣部形状的选择取决于其它阀和呼吸器构件的形状和设置，还取决于每个特定阀组件期望的性能特性。
可以使用任何提供瓣部的期望形状、尺寸和曲率的方法来制造瓣部70。例如，可以使用标准模制技术(例如压缩模制或注射模制)来模制瓣部70。又例如，可以挤压瓣部70以便从瓣部70的侧面或端部形成一个特定轮廓，这有时被称为轮廓挤压。或者，如先前所述，瓣部可由单个构件组装而成，例如密封元件或支承元件。
在操作中，阀隔膜56在位于其闭合位置时靠在或密封在阀座54上，当阀座54的表面的大部分与阀隔膜56的对应部分相接触时，通常可以实现更佳的密封。图4中以实线示出了阀隔膜56的示意图，其瓣部70处于闭合位置。如图所示，瓣部70的曲率可以是至少部分地平放在大致呈平面的阀座54上。这样，阀隔膜56由瓣部70的曲率被预先加载，这样可以提供必要的密封力，以使阀隔膜56在没有受到其它外力时保持在其闭合位置中。当佩戴者呼出空气时，呼吸器10内部的气压增加，直至压力变得足够高，以迫使阀隔膜56沿箭头A所示的方向离开阀座54。通过一定数量的压力(该压力取决于所用的特定呼吸器构件)可使瓣部移入虚线和标号70’所示的位置。
在本发明的一个方面中，连接体80的位置与第二端77相比更靠近瓣部70的第一端76。在组装阀组件20时，阀隔膜56由此被支承成悬臂型设置，其中隔膜56最靠近第一端76的区域固定在框架50上，以使其相对于框架50的运动受到限制，而隔膜56最靠近第二端77的区域相对于框架50具有更大的移动自由度。这种设置允许阀隔膜根据佩戴者的呼吸从开启位置移动到闭合位置。当隔膜56在距离瓣部70的自由端77的最远位置处固定于框架50时，可以形成尽可能长的力矩臂。用于本发明的这方面的力矩臂被定义成从瓣部70的附连点到距离附连点最远的瓣部的自由端的距离。这样，对于某一压力来说，如果力矩臂较短，则瓣部70的第二端77离阀座54的开启距离较长。
在本发明的另一方面中，瓣部70具有一个或多个中间连接体，这些连接体被固定在框架50上，从而在所述一个或多个连接体的任何一侧形成两个或多个悬臂型瓣。在这种设置中，面罩的开口可具有一个中间支承结构，所述一个或多个连接体可以附连于其上，或者实际上可以是面罩前部中的两个或多个开口或小孔。最好将多个悬臂型瓣中的每一个设置在开口或小孔的上方，以使其密封。
在图7所示的本发明的另一方面中，一阀隔膜156设有一瓣部170，该瓣部被变形到阀座的几何形状。在这一方面中，隔膜156以相对于大致平直的阀座154的平面成一角度地附连，藉此使瓣170相对于阀座154弯曲，并提供必要的预加载荷或偏压，以便在呼吸器没有受到压力变化时，使瓣的轮廓变形并保持阀隔膜处于其闭合位置。隔膜156具有如上所述的任何有关阀隔膜56的轮廓或外形变化。
或者，阀隔膜256可设有一瓣部270，该瓣部被变形到阀座的几何形状，其中阀座254不是平面的，如图8所示。在本发明的这一方面中，瓣的变形和阀座254的曲率形成必要的预加载荷，以便在期望时将阀隔膜254保持在其闭合位置中。此外，阀隔膜256可具有如先前所述的任何有关阀隔膜56的轮廓或外形变化。
虽然以上说明涉及半面罩型呼吸器，本发明的阀并未被限制为这种呼吸器。在本发明的另一方面中，图9示出了一种过滤面罩呼吸器310，该呼吸器基本上包括一由可透气的过滤材料制成的面罩本体312和一呼气阀组件320。使用这种呼吸器，空气可以在佩戴者吸气时通过面罩本体312的面罩材料进入佩戴者的呼吸区。面罩材料应当提供足够的过滤能力，以便在佩戴者吸气时从进入佩戴者的呼吸区的空气中过滤不需要的污染物质(例如气体和微粒)。面罩本体312在呼吸器佩戴者的嘴部的总区域中具有一个开口318，至少一部分呼气阀组件320位于该区域上方。呼气阀组件320基本上包括一具有开口或小孔的框架350、一阀座和一阀隔膜352。组成呼气阀组件320的几个部分可包括上面所讨论的任何有关阀组件20的变型和特征。因而，呼气阀组件320也能以与上述有关阀组件20的运行方式基本相同的方式运行。
除了上述呼吸器的类型以外，本发明的阀对于其它类型的呼吸器设置也是有用的，它可以提供一种通过呼吸器佩戴者的呼吸动作从其密封位置移动到开启位置的阀体，例如全面罩式呼吸器、强力空气净化呼吸器、带阀的罩式呼吸器、焊接式护罩及其它呼吸器设置。这些设置可以包括一个或多个本发明考虑到的那种阀体。
还应当考虑到的是，可将本发明的阀体用作吸气阀。在这种设置中，吸气阀组件以与呼气阀基本相同的方式运行，其中阀隔膜相似地根据佩戴者的呼吸动作在呼吸器内部产生的压力差来密封阀座及从阀座移动。然而，在吸气阀的情况中，阀隔膜要面对呼吸器的内部，以使其可以朝佩戴者的脸部开启。因而，佩戴者吸气动作在呼吸器内部形成必要的负压，以将隔膜拉离阀座并进入其开启位置。当使用者呼气时，呼吸器内部的压力增大，藉此使隔膜移回其密封位置。
现在已经结合其多个实施例对本发明进行了说明。本文将援引任何被引用的专利或专利申请的全部公开文本作为参考。上面的详细说明及给出的示例只是用于清楚理解之用，而不应从中理解到任何不必要的限制。本技术领域的技术人员应当清楚的是，在不背离本发明的范围的情况下，还可以对所述实施例进行许多变化。因而，本发明的范围不应被限定为本文所述的结构，而应当是权利要求书所表达的结构及其等价结构。
权利要求
1.一种单向阀，它包括一阀体，所述阀体包括一框架、一通过所述框架的阀开口以及一从所述框架延伸并至少部分地包围所述阀开口的阀座；以及一阀瓣，所述阀瓣具有一附连在所述框架上的第一部分和一相邻的第二部分，所述第二部分从所述第二部分与所述阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到所述第二部分的至少一部分与所述阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。
2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括与一第二侧隔开的一第一侧，并且其中，所述阀轮廓在第一侧与第二侧之间变化。
3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣具有一复合曲率。
4.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括与一第二端隔开的一第一端，并且其中，所述阀轮廓在第一端与第二端之间变化。
5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣还包括一顶面、一底面和至少一个从所述阀瓣的顶面延伸的支承部分。
6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，至少一个支承部分提供了所述阀瓣的轮廓形状。
7.如权利要求6所述的单向阀，其特征在于，它还包括多个支承部分，其中，所述多个支承部分中的每一个支承部分与每一个相邻支承部分隔开。
8.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀座是大致平面的，并且所述阀瓣具有使所述阀瓣朝所述阀座偏压的曲率，以便在所述阀瓣与所述阀座之间提供密封。
9.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，当所述阀瓣接触所述阀座时，所述阀瓣的至少一部分曲率至少是部分平直的。
10.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣朝所述阀座的偏压足以沿所述单向阀的任何方位在所述阀瓣与所述阀座之间提供密封。
11.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀体的框架包括一个位于所述阀座附近的倾斜部分。
12.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀是一呼气阀。
13.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀是一吸气阀。
14.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述阀瓣可拆卸地附连于所述阀体。
15.一种具有一单向阀的呼吸器，它包括一面罩，所述面罩具有至少一个用于接纳一单向阀的开口；以及一单向阀，它包括一阀体，所述阀体包括一框架、一通过所述框架的阀开口以及一从所述框架延伸并至少部分地包围所述阀开口的阀座；以及一阀瓣，所述阀瓣具有一附连在所述框架上的第一部分和一相邻的第二部分，所述第二部分从所述第二部分与所述阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到所述第二部分的至少一部分与所述阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。
16.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述面罩由过滤材料制成。
17.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述单向阀是一呼气阀。
18.如权利要求15所述的呼吸器，其特征在于，所述单向阀是一吸气阀。
全文摘要
一种单向阀，其中，所述阀包括一阀体，该阀体包括一框架、一通过框架的阀开口以及一从框架延伸并至少部分地包围阀开口的阀座。该阀还包括一阀瓣，该阀瓣具有一附连在框架上的第一部分和一相邻的第二部分，该第二部分从第二部分与阀座的至少一部分相接触的一第一位置自由移动到第二部分的至少一部分与阀座隔开的一第二位置，其中，所述阀瓣具有一带轮廓的形状。带轮廓的外形可以沿着阀瓣的长度、在瓣与框架的附连点与瓣端部之间或者从瓣的一侧边缘到第二侧边缘。
文档编号A62B18/10GK1518650SQ02812488
公开日2004年8月4日 申请日期2002年4月24日 优先权日2001年6月25日
发明者W·A·米特尔施泰特, D·M·卡斯蒂廖内, T·I·英斯利, W A 米特尔施泰特, 卡斯蒂廖内, 英斯利 申请人:3M创新有限公司
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