一种航空供氧面罩
阅读说明：本技术 一种航空供氧面罩 (Aviation oxygen suppliment face guard ) 是由 袁海云 施凯飞 李申义 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种航空供氧面罩,包括面罩本体和供氧管路；还包括,吸气活门机构,在吸气时单向连通供氧管路与面罩本体的腔体；呼气活门机构,在呼气时单向连通面罩本体的腔体与面罩本体外部；供氧切换机构,包括控制单元与可开闭活门；其中,控制单元用于控制可开闭活门的开启与关闭；可开闭活门开启状态,吸气时单向连通面罩本体外部与面罩本体的腔体；可开闭活门关闭时,可开闭活门的气体流通阻断,在不需要使用飞机供氧时,飞行员关闭飞机供氧系统,供氧切换机构打开可开闭活门；在吸气时,面罩外部的空气进入面罩本体的腔体内,为飞行员供氧,减少飞机供氧系统中的氧气消耗,提高飞行时间。(The invention discloses an aviation oxygen supply mask, which comprises a mask body and an oxygen supply pipeline, wherein the mask body is provided with a mask body; the breathing valve mechanism is communicated with the oxygen supply pipeline and the cavity of the mask body in a one-way mode during breathing; the exhalation valve mechanism is communicated with the cavity of the mask body and the outside of the mask body in a one-way mode during exhalation; the oxygen supply switching mechanism comprises a control unit and an openable valve; the control unit is used for controlling the opening and closing of the openable valve; the openable valve is in an open state, and the outside of the mask body and the cavity of the mask body are communicated in a one-way mode during air suction; when the openable valve is closed, the gas circulation of the openable valve is blocked, and when the airplane is not needed to supply oxygen, a pilot closes the oxygen supply system of the airplane, and the oxygen supply switching mechanism opens the openable valve; when breathing in, the outside air of face guard gets into the cavity of face guard body, for pilot's oxygen suppliment, reduces the oxygen consumption among the aircraft oxygen system, improves flight time.)
技术领域
本发明属于航空用品技术领域，特别涉及一种航空供氧面罩。
背景技术
现有的航空供氧面罩的供氧均来自于飞机氧气供应系统，受机型结构和重量约束，供氧时间已成为影响战斗力的一大因素。
一般飞行状态分为高空与低空，高空状态时，受外部环境压力影响，座舱环境气压已无法有效提供供氧能力，必须由飞机氧气供应系统通过呼吸面罩为使用人员提供满足所需的氧气；而低空状态时，外部环境压力影响较小，座舱内空气所提供的氧气可满足使用人员的供氧，不必损耗机上氧源，但如果摘除呼吸面罩，对于飞行人员来说是非常危险的，所以如何在不摘除呼吸面罩的情况下，可以切换飞行人员使用的供氧源，成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明提出了一种航空供氧面罩，通过合理设置呼吸活门，使飞行人员在飞行过程中，切换使用飞机氧气供应系统中的氧气和机舱内的空气。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种航空供氧面罩，包括面罩本体和供氧管路；其中，所述面罩本体包括容纳飞行员口鼻的腔体；所述供氧管路一端连接所述面罩本体，另一端连接飞机氧气供应系统，进一步的，还包括，
吸气活门机构，其安装在所述面罩本体的一侧；所述吸气活门机构，在吸气时单向连通所述供氧管路与所述面罩本体的腔体；所述吸气活门机构的气体流通方向为供氧管路到面罩本体的腔体；
呼气活门机构，其安装在所述面罩本体的中部；所述呼气活门机构，在呼气时单向连通所述面罩本体的腔体与面罩本体的外部；所述呼气活门机构的气体流通方向为面罩本体的腔体到面罩本体的外部；
供氧切换机构，其安装在所述面罩本体的另一侧；所述供氧切换机构，包括控制单元与可开闭活门；其中，所述控制单元用于控制所述可开闭活门的开启与关闭；所述可开闭活门开启状态，吸气时单向连通所述面罩本体的外部与所述面罩本体的腔体，其气体流通方向为面罩本体外部到面罩本体的腔体；所述可开闭活门关闭时，可开闭活门的气体流通阻断。
进一步的，所述供氧切换机构的控制单元包括控制旋钮；所述可开闭活门包括底座、密封膜片、螺纹盖、弹簧和吸气膜片；
其中，所述控制旋钮底端与所述密封膜片连接；
所述底座内设置有分隔板，所述分隔板将所述底座内部分隔为第一开口腔和第二开口腔，所述分隔板设置有多个连通孔；其中，所述第一开口腔的开口部与所述螺纹盖的底部密封连接；所述密封膜片设置在所述第一开口腔中，所述螺纹盖与所述密封膜片设置有可开闭透气单元；所述控制旋钮控制所述透气单元的开启与关闭；所述透气单元开启时，所述第一开口腔通过所述透气单元与面罩本体外部连通；所述透气单元关闭时；所述第一开口腔与面罩本体外部气体流通阻断；
所述弹簧设置在所述第一开口腔内；所述弹簧一端连接分隔板，另一端连接所述密封膜片；
所述第二开口腔的开口部连接所述面罩本体的腔体；所述吸气膜片设置在分隔板底面上；所述吸气膜片与所述底座卡位限位固定；所述吸气膜片单向连通所述第一开口腔与所述面罩本体的腔体；气体流通方向为第一开口腔到面罩本体的腔体。
进一步的，所述透气单元包括第一透气孔和第二透气孔；其中，所述第一透气孔开设在所述螺纹盖的顶面上；所述第二透气孔开设在所述密封膜片上；所述密封膜片紧贴所述螺纹盖顶面的内壁；所述第一透气孔和所述第二透气孔对应设置；所述透气单元开启时，所述第一透气孔与所述第二透气孔相互连通；所述透气单元关闭时，所述第一透气孔与所述第二透气孔相互交错。
进一步的，所述螺纹盖的顶面上开设有安装通孔，所述控制旋钮顶端穿过所述安装通孔；所述螺纹盖上设置有第一限位孔和第二限位孔；所述控制旋钮上设置有限位凸台；所述透气单元开启时，所述限位凸台与所述第一限位孔配合；所述透气单元关闭时，所述限位凸台与所述第二限位孔配合。
进一步的，供氧切换机构安装在所述面罩本体的右侧；所述吸气活门机构安装在所述面罩本体的左侧。
进一步的，所述面罩本体的边缘处包裹有软胶垫，所述软胶垫用于与人体面部接触。
进一步的，所述面罩本体的两侧分别连接有连接带，所述连接带的另一端通过卡扣插接固定于头盔两侧的卡槽内；所述连接带为松紧绷带。
本发明的有益效果如下：
第一、通过本发明方案的实施，在需要使用飞机供氧时，飞行员打开飞机供氧系统，供氧切换机构关闭可开闭活门，使用吸气活门机构氧气进入面罩本体的腔体，使用呼气活门机构将向外界排出呼出气体，保证飞行员呼吸供氧；在不需要使用飞机供氧时，飞行员关闭飞机供氧系统，供氧切换机构打开可开闭活门；此时，吸气活门机构无氧气流通，供氧切换机构的可开闭活门开启，空气单向流通，在吸气时，面罩外部的空气进入面罩本体的腔体内，为飞行员供氧，同样使用呼气活门机构向外界排出呼出气体；在无需摘除呼吸面罩的情况下，利用飞行内部的空气为飞行员提供一定的氧气，减少飞机供氧系统中的氧气消耗，提高飞行时间。
第二、供氧切换机构中的可开闭活门，在底座内设置两个连通的开口腔体，其中，第一开口腔的开口部通过螺纹盖密封，在内设置密封膜片并在螺纹盖和密封膜片上均设置透气单元，使用控制旋钮手动控制透气单元的开启和关闭，控制面罩外部与第一腔体的空气流通与否；而在密封膜片下设置弹簧，使用弹簧将密封膜片与螺纹盖压紧，保证其关闭状态的密封性；第二开口腔与氧气面罩本体的腔体连接，在于第一开口腔的连通的分隔板上设置吸气膜片，实现面罩本体的腔体与第一开口腔在吸气时单向连通；整体结构保证了关闭时，密封性好，不影响飞机氧气供应系统输出氧气的浓度；在开启时，依然使用吸气膜片做到飞行员吸气时才有氧气进入，维持了氧气面罩内的气压的稳定性，不影响飞行员的呼吸节奏和呼吸习惯，保证飞行员的身体舒适度。
第三、使用透气孔的连通和交错实现空气的流通与否，通过手动旋转旋钮控制，结构简单，减少零部件数量，尽量不增加面罩的重量和复杂度，提高飞行员的佩戴舒适性。
第四、通过限位结构，方便飞行员准确操作开关。
第五、供氧切换机构安装在右侧，符合大多数人的手动操作习惯，将吸气活门机构安装在所述面罩本体的左侧使重量达到左右平衡，减少重量偏置。
附图说明
图1为本发明航空供氧面罩的立体结构的示意图；
图2为本方明航空供氧面罩去除防护外壳后的主视图的示意图；
图3为本发明供氧切换机构的结构示意图；
图4为图3中A-A的剖视图；
图5为本发明呼气活门机构的结构示意图；
图6为图5中B-B的剖视图；
符号说明：
1.面罩本体、1-1.软胶垫、1-2.防护外壳、1-3.连接带、1-4.卡扣、2.供氧管路、2-1.固定夹、3.吸气活门机构、4.呼气活门机构、4-1.呼气活门底座、4-2.第一呼气膜片、4-3.第二呼气膜片、4-4.呼气活门分隔板、4-5.紧固件、5.供氧切换机构、5-1.螺纹盖、5-1-1.第二限位孔、5-1-2.第一限位孔、5-2.透气单元、5-2-1.第一透气孔、5-2-2.第二透气孔、5-3.控制单元、5-3-1.限位凸台、5-4.密封膜片、5-5.底座、5-5-1.第一开口腔、5-5-2.第二开口腔、5-5-3.分隔板、5-5-4.连通孔、5-6.吸气膜片、5-7.弹簧。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式限制。
如图1-6所示，一种航空供氧面罩，包括面罩本体1和供氧管路2，其中，面罩本体1包括容纳飞行员口鼻的腔体；供氧管路2一端连接面罩本体1，另一端连接飞机氧气供应系统；供氧管路2上设置有固定夹2-1，固定夹2-1夹在飞行员的衣服上，减少管路重量对呼吸面罩左右平衡的影响。
一种航空供氧面罩，还包括吸气活门机构3、呼气活门机构4和供氧切换机构5。
其中，吸气活门机构3安装在面罩本体1的一侧，优选的，吸气活门机构3安装在面罩本体1的左侧；呼气活门机构4安装在面罩本体1的中间，优选的，呼气活门机构4安装在面罩本体1正前方；供氧切换机构安装在面罩本体1的另一侧，优选的，供氧切换机构安装在面罩本体1的右侧；其中，供氧切换机构5安装在右侧，符合大多数人的手动操作习惯，将吸气活门机构3安装在所述面罩本体1的左侧使重量达到左右平衡，减少重量偏置；呼气活门机构4安装在面罩本体1正前方，有助于快速呼出气体，减少阻力。
吸气活门机构3连接供氧管路2的一端；飞行员吸气时，吸气活门机构3单向连通供氧管路2与面罩本体1的腔体；吸气活门机构3气体流通方向为供氧管路2到面罩本体1的腔体。
呼气活门机构4在飞行员呼气时，单向连通面罩本体1的腔体与面罩本体1外部；呼气活门机构4气体流通方向为面罩本体1的腔体到面罩本体1外部；呼气活门机构4包括呼气活门底座4-1、第一呼气膜片4-2、第二呼气膜片4-3、呼气活门分隔板4-4和紧固件4-5；其中，呼气活门底座4-1固定在面罩本体1上，呼气活门底座4-1设置有贯通的腔体，第一呼气膜片4-2覆盖在呼气活门底座4-1在面罩本体1的腔体侧的开口端，将此开口端密封，第一呼气膜片4-2呈梯形台状，小面积端伸入呼气活门底座4-1的腔体内，大面积端嵌卡入呼气活门底座4-1的开口端面内；第一呼气膜片4-2的小面积端嵌卡入呼气活门分隔板4-4，呼气活门分隔板4-4上开设有多个通孔，第二呼气膜片4-3使用紧固件4-5安装呼气活门分隔板4-4朝向面罩本体1外部的侧面上；第二呼气膜片4-3覆盖在呼气活门分隔板4-4的通孔上；紧固件4-5在第二呼气膜片4-3的中心位置将其与呼气活门分隔板4-4固定；所以，当飞行员吸气时，第二呼气膜片4-3由于面罩本体1的腔体侧的负压作用，第二呼气膜片4-3贴紧呼气活门分隔板4-4；当飞行员呼气时，第二呼气膜片4-3受到面罩本体1的腔体侧向面罩本体1外部的压力，第二呼气膜片4-3四周远离呼气活门分隔板4-4，呼出的气体通过呼气活门分隔板4-4上的通孔流出，排出面罩本体1。
供氧切换机构，包括控制单元5-3与可开闭活门；其中，控制单元5-3用于控制可开闭活门的开启与关闭；可开闭活门开启状态，吸气时单向连通面罩本体1外部与面罩本体1的腔体，其气体流通方向为面罩本体1外部到面罩本体1的腔体；可开闭活门关闭时，可开闭活门的气体流通阻断；其中，控制单元5-3包括控制旋钮，可开闭活门包括底座5-5、密封膜片5-4、螺纹盖5-1、弹簧5-7和吸气膜片5-6，控制旋钮的底部与密封膜片5-4密封连接；控制旋钮的底部伸出密封膜片5-4；底座5-5内设置有分隔板5-5-3，分隔板5-5-3将所述底座5-5内部分隔为第一开口腔5-5-1和第二开口腔5-5-2，分隔板5-5-3设置有多个连通孔5-5-4；其中，第一开口腔5-5-1的开口部与螺纹盖5-1的底部密封连接；密封膜片5-4设置在第一开口腔5-5-1中，螺纹盖5-1与密封膜片5-4设置有可开闭透气单元5-2；控制旋钮控制透气单元5-2的开启与关闭；透气单元5-2开启时，第一开口腔5-5-1通过透气单元5-2与面罩本体1外部连通；透气单元5-2关闭时；第一开口腔5-5-1与面罩本体1外部气体流通阻断；弹簧5-7设置在第一开口腔5-5-1内；弹簧5-7一端连接分隔板5-5-3，另一端连接所述密封膜片5-4；使用弹簧5-7将密封膜片5-4与螺纹盖5-1压紧，保证透气单元5-2关闭状态的密封性。
第二开口腔5-5-2的开口部连接面罩本体1的腔体；吸气膜片5-6设置在分隔板5-5-3底面上，吸气膜片5-6覆盖在分隔板5-5-3的连通孔5-5-4上；吸气膜片5-6与底座5卡位限位固定，优选的，吸气膜片5-6的中部与分隔板5-5-3卡位限位固定；吸气膜片5-6单向连通第一开口5-5-1与面罩本体1的腔体；气体流通方向为第一开口腔5-5-1到面罩本体1的腔体；当可开闭活门开启状态即透气单元开启时，飞行员吸气，面罩本体1的腔体内部产生负压，吸气膜片5-6的四周受到负压作用发生远离分隔板5-5-3的翘曲运动，露出分隔板5-5-3上的连通孔5-5-4，面罩本体1的腔体、第二开口腔5-5-2、第一开口腔5-5-1和面罩本体1的外部形成气体通路，外部空气进入面罩本体1的腔体为飞行员供氧。
透气单元5-2包括第一透气孔5-2-1和第二透气孔5-2-2；其中，第一透气孔5-2-1开设在螺纹盖5-1的顶面上；第二透气孔5-2-2开设在密封膜片5-4上；由于弹簧5-7的作用，密封膜片5-4紧贴螺纹盖5-1顶面的内壁；第一透气孔5-2-1和第二透气孔5-2-2对应设置；螺纹盖5-1的顶面上开设有安装通孔，控制旋钮顶端穿过安装通孔；控制旋钮在螺纹盖5-1的安装通孔中旋转，带动密封膜片5-4一起旋转；第一透气孔5-2-1和第二透气孔5-2-2在密封膜片5-4的旋转过程中相互连通及交错；透气单元5-2开启时，第一透气孔5-2-1与第二透气孔5-2-2相互连通；透气单元5-2关闭时，第一透气孔5-2-1与第二透气孔5-2-2相互交错；使用透气孔的连通和交错实现空气的流通与否，通过手动旋转旋钮控制，结构简单，减少零部件数量，尽量不增加面罩的重量和复杂度，提高飞行员的佩戴舒适性。
螺纹盖5-1上设置有第一限位孔5-1-2和第二限位孔5-1-1；控制旋钮上设置有限位凸台5-3-1；透气单元开启时，限位凸台5-3-1与第一限位孔5-1-2配合；透气单元关闭时，限位凸台5-3-1与第二限位孔5-1-1配合，设定开启和关闭两个档位的限位结构，方便飞行员准确操作开关。
面罩本体1的边缘处包裹有软胶垫1-1，软胶垫1-1用于与人体面部接触，一方面使用软胶垫1-1使得面部贴合更好，密封性更好；另一方面，软胶垫1-1与面部接触增加舒适度；面罩本体1的两侧分别固定安装有连接带1-3，优选的，连接带1-3一端固定在一防护外壳1-2上，防护外壳1-2安装在面罩本体1外侧；连接带1-3的另一端通过卡扣插接固定于头盔两侧的卡槽内；连接带1-3为松紧绷带。
工作时，在需要使用飞机供氧时，飞行员打开飞机供氧系统，使用控制旋钮手动关闭透气单元，供氧切换机构呈密封状态；飞行员吸气时，使用吸气活门机构氧气进入面罩本体的腔体，使用呼气活门机构将向外界排出呼出气体，保证飞行员呼吸供氧；在不需要使用飞机供氧时，飞行员关闭飞机供氧系统，使用控制旋钮手动打开透气单元；此时，吸气活门机构无氧气流通，在吸气时，面罩外部的空气进入面罩本体的腔体内，为飞行员供氧，同样使用呼气活门机构将向外界排出呼出气体；在无需摘除呼吸面罩的情况下，利用飞行内部的空气为飞行员提供一定的氧气，减少飞机供氧系统中的氧气消耗，提高飞行时间。
上述实施例仅说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明,任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变；因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。