一种具有气体切换功能的呼吸阀及呼吸面罩
1.一种具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，该呼吸阀包括：
一呼吸阀基体，其具有内孔，所述呼吸阀基体的内孔壁上开设有至少一轴向走向的通气槽；
一具有内孔的阀体，其套设于所述呼吸阀基体内，所述阀体具有一设于呼吸阀基体外的外端面，所述阀体的内孔壁上具有至少一第一凹槽和一第二凹槽，该第一凹槽和第二凹槽沿阀体的轴向方向依次设置；
一第一弹性元件，设于呼吸阀基体与阀体之间，以施加轴向力；
一轴套，其与所述呼吸阀基体固定连接，并套设于阀体内，所述轴套上具有至少一个定位孔；
一按钮，其套设于所述轴套内，所述按钮上设有一键槽；
一第二弹性元件，其设于所述按钮与轴套之间，以施加轴向力；
至少一定位元件，对应设于所述定位孔内，所述定位元件于一第一位置对应设于键槽、定位孔和第一凹槽内，所述定位元件于一第二位置对应设于键槽、定位孔和第二凹槽内，以使所述阀体相对于呼吸阀基体打开或闭合。
2.如权利要求1所述具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，所述定位孔和定位元件为三个，沿轴套的周向方向均匀设置。
3.如权利要求1所述的具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，所述定位元件为球形元件，所述第一凹槽、第二凹槽和键槽的槽壁均具有坡度。
4.如权利要求1所述的具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，所述阀体的外端面与呼吸阀基体之间设有一密封圈。
5.如权利要求1所述的具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，所述轴套与呼吸阀基体通过螺纹固定连接。
6.如权利要求1所述的具有气体切换功能的呼吸阀，其特征在于，所述第一弹性元件和第二弹性元件均为弹簧。
7.一种具有气体切换功能的呼吸面罩，其包括：面罩本体及至少一如权利要求1‑6中任意一项所述的呼吸阀，所述呼吸阀固定设于所述面罩本体上。
8.如权利要求7所述的呼吸面罩，其特征在于，所述呼吸阀基体通过基体螺母固设于所述面罩本体上。
9.如权利要求7所述的呼吸面罩，其特征在于，所述呼吸阀设置为两个。
说明书
一种具有气体切换功能的呼吸阀及呼吸面罩
技术领域
本发明涉及一种阀门和呼吸设备，尤其涉及一种气瓶阀及具有该气瓶阀的面罩。
背景技术
从上世纪70年代诞生以来，空气呼吸器迄今已经经历了近40年的不断改进和发展，其产品性能逐渐趋于完善，其主要适用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、厂矿、实验室等处，使消防员或救护人员能够在充满浓烟、毒气、蒸汽或缺氧的恶劣环境下安全地进行灭火、抢险救灾和救护工作。一般空气呼吸器产品配有视野广阔、明亮、气密良好的全面罩，供气装置配有体积较小、重量轻、性能稳定的新型供气阀；选用高强度背板和安全系数较高的优质高压气瓶；减压阀装置装有残气报警器，在规定的气瓶压力范围内，可向佩戴者发出声响信号，提醒使用人员及时撤离现场，是从事抢险救灾、灭火作业理想的个人保护装置。尽管近几年来，国内和国外进行了相关技术改进使得空气呼吸器具备了上述功能，但是使用时间短始终是空气呼吸器最大的缺点所在，也是该领域亟需解决的问题之一。
众所周知，可以通过增加空气呼吸器的气瓶额定压力或者气瓶储气容积来延长空气呼吸器的使用时间，但在采取这样的方式，一方面在技术上实现具有一定难度，另一方面会增加额外的制造费用。如果能够在环境条件允许的情况下，使用环境空气，减少不必要的气瓶用气，通过“呼吸环境空气”和“呼吸气瓶空气”之间的相互切换，可以在一定程度上增加气瓶用气的使用时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有气体切换功能的呼吸阀，该呼吸阀在外界环境未受污染时开启可引入环境空气，在外界环境受污染时关闭，使得呼吸设备能够转换到气瓶气体，以实现环境空气与气瓶空气的相互切换。
为了达到上述发明目的，本发明提供了一种具有气体切换功能的呼吸阀，其包括：
一呼吸阀基体，其具有内孔，所述呼吸阀基体的内孔壁上开设有至少一轴向走向的通气槽；
一具有内孔的阀体，其套设于所述呼吸阀基体内，所述阀体具有一设于呼吸阀基体外的外端面，所述阀体的内孔壁上具有至少一第一凹槽和一第二凹槽，该第一凹槽和第二凹槽沿阀体的轴向方向依次设置；
一第一弹性元件，设于呼吸阀基体与阀体之间，以施加轴向力；
一轴套，其与所述呼吸阀基体固定连接，并套设于阀体内，所述轴套上具有至少一个定位孔；
一按钮，其套设于所述轴套内，所述按钮上设有一键槽；
一第二弹性元件，其设于所述按钮与轴套之间，以施加轴向力；
至少一定位元件，对应设于所述定位孔内，所述定位元件于一第一位置对应设于键槽、定位孔和第一凹槽内，所述定位元件于一第二位置对应设于键槽、定位孔和第二凹槽内，以使所述阀体相对于呼吸阀基体打开或闭合。
在本发明所述的具有气体切换功能的呼吸阀中的定位元件可切换地处于两个不同位置，当钢珠处于第一位置，即键槽、定位孔和第一凹槽在径向方向上处于同一位置时，第一弹性元件向阀体施加一轴向作用力使其离开呼吸阀基体而令呼吸阀开启，使得环境空气从设于基体上的通气槽进入呼吸设备；当钢珠处于第二位置，即键槽、定位孔和第二凹槽在径向方向上处于同一位置时，阀体克服第一弹性元件的轴向作用力而紧贴呼吸阀基体使得呼吸阀关闭，在这种状态下，呼吸阀连接至的呼吸设备与气瓶空气连接，实现气源切换。
本技术方案所述的具有气体切换功能的呼吸阀在工作过程中：当需要打开呼吸阀时，按压按钮，按钮克服第二弹性元件向其施加的轴向力而不断靠近轴套下端，在此过程中，设于轴套定位孔内的定位元件会进入按钮的键槽内，在按钮进一步靠近轴套下端的过程中，按钮推压定位元件迫使其越过第一凹槽和第二凹槽之间的凸起，进入第一凹槽内，此时被压缩的第一弹性元件释放，向阀体施加一轴向作用力，使得阀体相对于呼吸阀基体打开；当需要关闭呼吸阀时，按压打开的阀体，阀体在不断靠近呼吸阀基体下端的过程中，使得定位元件越过第一凹槽和第二凹槽之间的凸起，从第一凹槽进入第二凹槽，此时阀体克服第一弹性元件向其施加的轴向力，阀体相对于呼吸阀基体闭合。
进一步地，在本发明所述具有气体切换功能的呼吸阀中的定位孔和定位元件为三个，沿轴套的周向方向均匀设置。定位孔和对应于定位孔的定位元件均匀地设置为三个，这样可以以较少数量的设置较大程度地保证该定位机构工作的稳定性。
更进一步地，上述定位元件为球形元件，且上述第一凹槽、第二凹槽和键槽的槽壁均具有坡度。采用球形的定位元件和具有坡度的凹槽和键槽的配合设置，是为了使定位元件在第一位置与第二位置之间进行切换时更加顺畅，减少呼吸阀卡滞情况的发生。
有利地，上述阀体的外端面与呼吸阀基体之间设有一密封圈。通过在密封界面增设密封元件来获得更良好的密封效果。
可选地，上述轴套与呼吸阀基体通过螺纹固定连接。优选地，上述第一弹性元件和第二弹性元件均采用弹簧。
相应地，本发明的目的还在于提供一种具有气体切换功能的呼吸面罩，该呼吸面罩可在外界环境干净时利用环境空气，在外界环境污染时使用气瓶空气，以方便使用者既能呼吸环境空气又能呼吸气瓶空气，减少了气瓶空气单位时间内的使用量，增加了气瓶空气的使用时间。
本发明所述的具有气体切换功能的呼吸面罩，其包括面罩本体以及至少一个具有上文所述结构的呼吸阀，呼吸阀固定设于面罩本体上。
进一步地，上述呼吸阀基体通过基体螺母固设于面罩本体上。
更进一步地，在呼吸面罩上设置有两个上述呼吸阀。
本发明所述的呼吸阀通过控制定位元件处于两个不同位置来实现该阀门的关闭和开启，结构简单，操作方便。
与现有技术中的呼吸面罩相比，本发明所述的呼吸面罩具有气体切换功能，使得其可以实现“环境空气”和“气瓶空气”两种呼吸状态的相互转换，有效地利用了环境空气；在可以呼吸外界环境空气的情况下，不浪费气瓶压缩气体，减少单位时间内压缩气体的使用量，提高了气瓶内压缩气体的使用率，延长了压缩气瓶的使用时间。
附图说明 
图1为本发明所述的具有气体切换功能的呼吸阀在一种实施方式下沿轴向的结构剖面视图。
图2为图1所示的具有气体切换功能的呼吸阀中呼吸阀基体的结构示意图。
图3为图1所示的具有气体切换功能的呼吸阀中按钮的结构示意图。
图4为本发明所述的具有气体切换功能的呼吸面罩在一种实施方式下的结构示意图。
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气体切换功能的呼吸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。
如图1至图3所示，在本实施例中具有气体切换功能的呼吸阀10包括：具有内孔的呼吸阀基体11，在其内孔壁上开设有六条沿轴向方向延伸的通气槽12；同样地，阀体13也具有内孔，阀体13套设于呼吸阀基体11内，阀体13具有径向向外的外端面，其设于呼吸阀基体11外，阀体13的内孔壁上设有轴向方向上依次设置的环形的第一凹槽131和环形的第二凹槽132；轴套14的一端端部与呼吸阀基体11通过螺纹固定连接，同时套设于阀体13内，沿轴套14的周向方向均匀设置有三个定位孔141，在定位孔141内还设有与之相对应的钢珠142；呼吸阀基体11与阀体13之间设有施加轴向作用力的第一弹簧16；套设于轴套内的按钮15的外圆周面上设有环形的键槽151；按钮15与轴套14之间设有施加轴向作用力的第二弹簧17；其中，钢珠在呼吸阀内具有两个不同的固定位置，当处于第一位置时，其对应地设于键槽151、定位孔141和第一凹槽131内，以使阀体离开呼吸阀基体，令呼吸阀开启，当处于第二位置时，其对应地设于键槽151、定位孔141和第二凹槽132内，以使阀体紧贴呼吸阀基体，令呼吸阀关闭。
为了保证呼吸阀优良的密封效果，还可以在阀体的外端面与呼吸阀基体之间设置密封圈18。密封圈可以采用与阀体相匹配的形状，在本实施例中可采用常规的O型密封圈。
此外，第一凹槽131、第二凹槽132和键槽151的槽壁均具有一定的坡度。这种设置方式可以使得钢珠在第一凹槽与第二凹槽之间进行移动时，不易产生卡滞。
继续参阅图1至图3，将本实施例中的呼吸面罩投入救援工作中，在未进入救援现场前，为了呼吸环境空气，使用者按压按钮15，随着按钮15沿轴向方向向左移动，钢珠142进入按钮15的键槽151内，并随着按钮进一步向左移动，钢珠142滑入第一凹槽131内，此时被压缩的第一弹簧16释放，向阀体13施加一轴向作用力，使得阀体13相对于呼吸阀基体11打开，环境空气经由设置在呼吸阀基体11上的通气槽12输入呼吸面罩内供使用者呼吸。在进入救援现场后，为了呼吸气瓶空气，使用者按压已打开的阀体13，阀体13沿轴向方向向左移动，钢珠142越过第一凹槽131和第二凹槽132之间的凸起，滑入第二凹槽132内，此时阀体13克服第一弹簧16向其施加的轴向作用力，使得阀体13相对于呼吸阀基体11闭合，禁止环境空气输入呼吸面罩内，切换至气瓶供气以满足使用者的呼吸防护需求。
图4显示了设有上述结构呼吸阀的呼吸面罩。
如图4所示，呼吸阀10通过呼吸阀基体11和基体螺母的配合固设于面罩本体19上。在图4中，仅显示了左侧安装的呼吸阀10，但是在实际使用中，在面罩本体19的两侧分别安装一个呼吸阀，能够使得更多的外界空气进入呼吸面罩内，充分利用环境空气。
上一篇：阻火器引用标准及标准要求
下一篇：一种医用比例式氧气呼吸阀
