專(zhuān)利名稱(chēng)：扁平可折疊的面罩及其制造方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及個(gè)人呼吸裝置或面罩領(lǐng)域，特別是扁平可折疊的面罩及其制造方法。
個(gè)人的呼吸保護(hù)裝置，也稱(chēng)為過(guò)濾呼吸器或面罩，被用于廣泛的多種應(yīng)用中，以保護(hù)佩戴者的呼吸系統(tǒng)免受懸浮在空氣中的粒子和不良或有害氣體的侵害。通常面罩設(shè)計(jì)成戴在鼻子和嘴上以保護(hù)佩戴者不受懸浮在空氣中的不良物質(zhì)影響。這些類(lèi)型的口罩一般采用兩種基本設(shè)計(jì)——模制杯狀形式和扁平可折疊的形式。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，扁平可折疊的面罩能相當(dāng)緊密地貼合佩戴者的臉，就是說(shuō)，面罩內(nèi)表面的大部分會(huì)接觸到佩戴者的臉和臉頰。這樣一來(lái)，扁平型口罩可能在使用中變得熱并不舒適，尤其在戴了超過(guò)一定時(shí)間以后。另外面罩的內(nèi)表面可能接觸到佩戴者的嘴巴，所以面罩通常會(huì)變濕和磨損。這種情況發(fā)生的時(shí)候，內(nèi)表面的磨損材料可能會(huì)刺激佩戴者。
傳統(tǒng)的扁平可折疊形式的面罩典型地是通過(guò)加入一塊矩形的、與佩戴者的嘴巴平行的織物來(lái)制造的。這種結(jié)構(gòu)中可能有硬化的成分以使面罩不接觸到佩戴者的臉。通過(guò)在分層結(jié)構(gòu)中熔合一個(gè)橫穿面罩寬邊的褶皺，或者加上一個(gè)橫穿面罩寬邊的接縫也能達(dá)到硬化效果。在很多應(yīng)用里，為了在戴上之前易于貯藏，提供這樣一種有一般扁平外形的面罩，是尤其理想的。扁平可折疊形式的優(yōu)點(diǎn)在于易于貯藏，比如裝在佩戴者的口袋里。
杯狀的面罩通常是模制面罩，其在使用時(shí)形成一個(gè)在面部上的空氣室，這樣就避免了某些扁平型面罩在舒適性上的缺陷。但是模制杯狀的面罩不能折疊成扁平的以用于容易和方便的貯藏。
Aspelin等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3,971,369公開(kāi)了一種非模制的杯狀外科口罩。這項(xiàng)專(zhuān)利表明，因?yàn)榭谡植皇悄Ｖ频?，所以口罩主要部分的邊并非剛性的而能貼合佩戴者的臉部輪廓。但是這種口罩生產(chǎn)工藝復(fù)雜，最后得到的樣式是打褶的，口罩前面有搭接的材料。
Bostock等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,536,434B1顯示了一種扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置。在此專(zhuān)利的描述中，這種裝置包括一個(gè)扁平的中央部分、一個(gè)扁平的第一部件，其通過(guò)折線、接縫、焊接或粘合與中央部分連接，以及一個(gè)相連的第二部件，其能夠折疊成扁平的用于貯藏，而且至少部分面對(duì)面的第一和第二部件與中央部分的共同表面接觸，并且使用時(shí)能夠在佩戴者的鼻子和嘴巴上方形成一個(gè)杯狀的空氣室。
根據(jù)世界健康組織出版物(1999，草木火災(zāi)事件的健康指導(dǎo)(HealthGuidelines for Vegetation Fire Events)，Lima，Peru，1998年10月6-9)的描述，只有當(dāng)面罩和佩戴者的臉之間存在一個(gè)隔離區(qū)(goespiratory)密封時(shí)才能得到好的保護(hù)效果。
為了達(dá)到有效的呼吸密封，不同于模制的杯狀面罩，以前公開(kāi)的扁平可折疊型面罩充分覆蓋了佩戴者超過(guò)鼻子和嘴巴的大片區(qū)域。為了提高呼吸密封的效果，佩戴者必須通過(guò)環(huán)繞頭部的帶子或彈性束頭帶或一對(duì)耳圈來(lái)固定面罩緊密地靠在臉上。在提高呼吸密封的同時(shí)，因?yàn)槊嬲謨?nèi)熱度升高和帶子、彈性束頭帶或耳圈產(chǎn)生的應(yīng)力，佩戴變得不舒服，尤其是戴了超過(guò)一定時(shí)間以后。
另一個(gè)漏氣的來(lái)源來(lái)自鼻子周?chē)膮^(qū)域。很多扁平可折疊型面罩帶有一個(gè)使用者可調(diào)節(jié)的鼻夾以減少鼻子輪廓周?chē)穆?。然而，為了起到呼吸密封作用，并非每位使用者都能熟練的把鼻夾適當(dāng)調(diào)節(jié)到緊貼狀態(tài)。而且，這個(gè)附加的元件增加了制造的復(fù)雜程度和成本。
市場(chǎng)上提供的一次性的面罩通常附帶集成的帶子、彈性束頭帶或耳圈。
在使用后，這些集成的帶子、彈性束頭帶或耳圈必須跟面罩一起扔掉。這從經(jīng)濟(jì)或環(huán)境上考慮都是不好的。
發(fā)明概述本發(fā)明的基本目的是提供一種易于攜帶和貯藏的扁平可折疊的面罩。
本發(fā)明的另一目的是提供一種配戴舒適的面罩。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能覆蓋佩戴者鼻子和嘴巴必要區(qū)域的口罩。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供呼吸周期中有效的呼吸密封。
本發(fā)明的另一目的也是提供一種適合的并能舒適的貼合佩戴者鼻子輪廓而不必借助鼻夾或類(lèi)似附件的面罩。
本發(fā)明的另一目的也是提供一種適用于大范圍的臉部尺寸的面罩。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用扁平的薄片材料制成的口罩。
本發(fā)明的另一目的是提供一種易于制造和低成本的口罩。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述和對(duì)應(yīng)的圖畫(huà)明顯表現(xiàn)出來(lái)，其中，通過(guò)圖示和例子，公開(kāi)本發(fā)明的具體實(shí)施例。
按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，其公開(kāi)了扁平可折疊個(gè)人呼吸裝置或面罩包括一個(gè)第一部件，其與一第二部件沿一個(gè)共用邊相連，并且可以沿共用的邊扁平折疊，固定裝置，其是指固定上述面罩在佩戴者的臉上，而且在佩戴者吸氣時(shí)能形成一個(gè)有效的呼吸密封，在所述佩戴者呼氣時(shí)能釋放呼吸密封。過(guò)濾裝置，其是指從吸進(jìn)的空氣中過(guò)濾不需要的粒子。
按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，其公開(kāi)了制造如A1中所要求的扁平可折疊個(gè)人呼吸裝置或面罩的方法，其包括第一步是沿著薄片材料的長(zhǎng)折疊一卷薄片材料；第二步是沿著預(yù)先確定的焊縫線焊縫折疊好的薄片材料；以及第三步是把一卷經(jīng)過(guò)折疊和焊縫的薄片材料切割成扁平折疊結(jié)構(gòu)面罩的預(yù)先確定的形狀。


附圖為本說(shuō)明書(shū)的組成部分并包括本發(fā)明的示范實(shí)施例，本發(fā)明可以用多種不同形式實(shí)施例。應(yīng)理解，在某些情況中，可放大或擴(kuò)大展示本發(fā)明的不同方面，以便于對(duì)發(fā)明的理解。
圖1是本發(fā)明的面罩的正視圖。
圖2是本發(fā)明的面罩的透視圖。
圖3是本發(fā)明的面罩的側(cè)視圖。
圖4展示本發(fā)明中形成呼吸密封的關(guān)鍵區(qū)域。
圖5是沿著圖1中的AA方向的橫截面的示意圖。
圖6說(shuō)明本發(fā)明中的面罩能夠適合大和小的臉部尺寸。
圖7是比較傳統(tǒng)扁平可折疊面罩與本發(fā)明中的面罩覆蓋區(qū)域的差異的透視圖。
圖8a展示了本發(fā)明的面罩扁平折疊結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖8b展示了本發(fā)明的面罩打開(kāi)凸起結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖9a-9d展示了多個(gè)本發(fā)明面罩折疊結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖10展示了本發(fā)明的面罩的示意性平面改進(jìn)。
圖11展示了固定用于本發(fā)明面罩彈性帶子的細(xì)節(jié)。
圖12a展示了帶有加強(qiáng)板的本發(fā)明的面罩的側(cè)視圖。
圖12b展示了帶有加強(qiáng)板的本發(fā)明的面罩的正視圖。
圖13a展示了帶有集成的過(guò)濾器和加強(qiáng)板的本發(fā)明面罩的側(cè)視圖。
圖13b展示了有集成的過(guò)濾器和加強(qiáng)板的本發(fā)明的面罩的正視圖。
圖14a展示了帶有用戶可調(diào)過(guò)濾器插件的本發(fā)明的面罩的側(cè)視圖。
圖14b展示了帶有用戶可調(diào)過(guò)濾器插件的本發(fā)明的面罩的正視圖。
圖14c展示了用戶可調(diào)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的具體橫截面圖(BB)。
圖15展示了制造面罩方法的示意圖。
圖16展示一張?jiān)诰哂休^大臉部尺寸的佩戴者臉上的原型面罩的照片。
圖17展示了一張?jiān)谳^小臉部尺寸的佩戴者臉上的原型面罩的照片。
圖18展示了一張?jiān)诤粑芷谥性兔嬲值寞B加圖片。
優(yōu)選實(shí)施例詳述這里是優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述。然而應(yīng)理解，本發(fā)明可以用多種不同形式具體體現(xiàn)。所以，這里提出的具體細(xì)節(jié)不能被解釋為是局限于此，而是作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)，和作為用于教授本領(lǐng)域技術(shù)人員以實(shí)際任何適合的具體系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)或方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的典型基礎(chǔ)。
在本發(fā)明中，下述的術(shù)語(yǔ)是這樣定義的“凸起打開(kāi)結(jié)構(gòu)”是指裝置在使用中的一種結(jié)構(gòu)，其中，主要部分實(shí)質(zhì)上脫離佩戴者的面部而與面部仍然保持密封閉接合，這樣在佩戴者的鼻子(33)和嘴巴(34)(35)上方形成空氣室。
“焊縫線”是指2個(gè)或多個(gè)部分共用的邊，其通過(guò)模壓、粘合劑粘結(jié)、超聲波焊縫、熱焊、縫紉或其它本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的工藝連接。
優(yōu)選實(shí)施例在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，扁平可折疊個(gè)人呼吸裝置或面罩的一個(gè)主要部分(31)能夠被打開(kāi)成為一個(gè)凸起打開(kāi)結(jié)構(gòu)。圖1、2和圖3分別代表所述面罩的正視圖、透視圖和側(cè)視圖。圖3說(shuō)明從側(cè)面觀察，對(duì)于佩戴者的鼻子和嘴巴有足夠的間隙空間。
主要部分(31)優(yōu)選用過(guò)濾介質(zhì)制造，所述過(guò)濾介質(zhì)能夠過(guò)濾懸浮在空氣中有害的粒子以保護(hù)佩戴者不受環(huán)境刺激。
圖12a顯示了一個(gè)加強(qiáng)板(39)，它可以被插入或者焊縫在適當(dāng)?shù)奈恢靡孕纬芍饕糠?31f)的一個(gè)集成部分。
如圖13a所示，在本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，主要部分(31n)優(yōu)選用非過(guò)濾性的材料制造，焊縫一個(gè)由過(guò)濾材料制造的過(guò)濾器部分(40)，并形成主要部分(31n)的一個(gè)集成部分。優(yōu)選的過(guò)濾器部分(40)能夠具有加強(qiáng)板的功能，或者可選擇地，可以將加強(qiáng)板層和過(guò)濾器部分一起焊縫到主要部分(31n)上。
圖14a、14b和14c顯示本發(fā)明的第三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。主要部分(31n)優(yōu)選是由非過(guò)濾性的材料制造，粘貼或焊縫至少一個(gè)過(guò)濾器固定器(41)，并形成主要部分的集成部分。一個(gè)使用者可更換的過(guò)濾材料(43)能通過(guò)一個(gè)可卸除的過(guò)濾器保護(hù)裝置(42)而固定在位置上。
過(guò)濾材料在本發(fā)明所有優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾材料可以包括許多紡織的或非紡織的材料，單層或多層的，帶有或不帶有一個(gè)內(nèi)或外保護(hù)層的。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6394090B1里指出，合適的過(guò)濾材料例子包括微纖維織物、原纖維膜織物、紡織的或非紡織的織物(例如氣流纖(airlaid)或粗疏短纖維(carded staple fibers))、溶液吹制纖維織物或上述的組合。例如，形成這種織物的有用纖維包括，聚烯烴類(lèi)，比如聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚(4-甲基-1-戊烯)和上述的混合，鹵代聚烯烴類(lèi)，例如帶有一個(gè)或多個(gè)氯乙烯基團(tuán)、或四氟乙烯基團(tuán)的，并且也包含丙烯腈基團(tuán)、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、松香羊毛(rosin-wool)、玻璃絲、纖維素或上述的組合。
過(guò)濾層纖維的選擇取決于要過(guò)濾的粒子類(lèi)型。纖維的適當(dāng)選擇也會(huì)影響佩戴者呼吸裝置的舒適性，例如通過(guò)提供柔軟和濕度控制。本發(fā)明中使用的熔合吹制微纖維織物可以如描述的那樣制備，例如，在Wente，Van A.所著，1956年出版的《工業(yè)工程化學(xué)》(Industrial Engineering Chemistry)48卷1342頁(yè)及以下等“超細(xì)的熱塑塑料纖維(Superfine ThermoplasticFibers)”以及1954年5月25日出版的Naval研究實(shí)驗(yàn)室的4364號(hào)報(bào)告里Van A..Wente等人所著，題目為“超細(xì)有機(jī)纖維的制造(Manufacture of SuperFine Organic Fibers)”里的描述。本發(fā)明中過(guò)濾介質(zhì)所用有效的吹制微纖維優(yōu)選是有效纖維直徑為3-30微米，更優(yōu)選地是約7-15微米，其為根據(jù)1952年倫敦出版的機(jī)械工程師學(xué)會(huì)進(jìn)展1B(Institution of Mechanical Engineers，London，Proceedings 1B)中Davies，C.N.的“大氣灰塵顆粒的分離(TheSeparation of Airborne Dust Particles)”里提出的方法所計(jì)算的。
人造短纖維也能作為可選用的材料應(yīng)用在過(guò)濾層中。與含有單獨(dú)吹制的微纖維的織物相比，添加有波紋的和膨脹的人造短纖維使得織物更加高級(jí)和較少厚重。優(yōu)選地，人造短纖維在介質(zhì)中一般不超過(guò)90重量％，更優(yōu)選不要超過(guò)70重量％。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,118,531(Hauser)里描述了這樣的含有人造短纖維的織物。
雙組分的人造短纖維也能用于過(guò)濾層或者過(guò)濾介質(zhì)中的一或多個(gè)其它層。雙組分人造短纖維通常包括一個(gè)熔點(diǎn)低于核心部分的外層，并能夠在纖維交叉點(diǎn)形成粘結(jié)在一起的彈性成型層，例如，通過(guò)加熱該層以使雙組分纖維的外層與鄰近纖維匯合接觸，所述鄰近纖維為雙組分或其它人造短纖維。成型層也能用含有人造短纖維的熱流動(dòng)聚酯的粘合纖維制備，，并且通過(guò)加熱成型層，粘合纖維熔化、流向并包圍纖維交叉點(diǎn)。冷卻后，在纖維交叉點(diǎn)處形成粘結(jié)，控制纖維質(zhì)量以符合需要的形狀。同樣，粘合劑材料如丙烯酸膠乳或粉狀熱活化粘合樹(shù)脂也能用于織物以提供纖維的結(jié)合。
帶電的纖維，如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,215,682(Kubik等)和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,588,537(Klasse等)里公開(kāi)的，或者通過(guò)常規(guī)的極化或電介體充電方法得到的，例如通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,375,718(Wadsworth等)或美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,592,815(Nakao)的方法，或者通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,496,507(Angadjivand等)里的氫化充電(hydrocharging)方法，都可特別應(yīng)用在本發(fā)明中。帶電的纖化薄膜纖維如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)RE.31,285(van Turnhout)里提到的也是可用的。
過(guò)濾層里也可以包含吸附顆粒材料(例如活性碳和礬土)和/或吸附纖維(例如活性碳纖維)。這種顆粒載荷的織物在例如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3,971,373(Braun)、美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,100,324(Anderson)和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,429,001(Kolpin等)等中有描述。帶有顆粒載荷過(guò)濾層的面罩對(duì)防護(hù)氣體物質(zhì)尤其有效。如前所述，本發(fā)明里一個(gè)為了過(guò)濾大氣粒子的呼吸裝置必須在至少一個(gè)部分包含一個(gè)過(guò)濾層。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地整個(gè)呼吸裝置包含一個(gè)過(guò)濾層。
呼吸密封本發(fā)明的一個(gè)重要方面包括，固定裝置，其是指固定面罩在佩戴者的臉上，在佩戴者吸氣時(shí)能形成一個(gè)有效的呼吸密封，并且在所述佩戴者呼氣時(shí)能釋放呼吸密封。。工作原理將在下面提出的非限制性例子中詳細(xì)解釋。
參考圖4和圖5，根據(jù)本發(fā)明，面罩(31)優(yōu)選由一個(gè)附加在面罩上并遠(yuǎn)離周邊的彈性的束頭帶(32)固定，合力(F)提供一個(gè)正向的壓力以保持面罩(32)靠在佩戴者的臉上。合力(F)被分區(qū)，在區(qū)域(33)提供一個(gè)正向的壓力和呼吸密封。由于佩戴者鼻子周?chē)嬲种饕糠值睦喂倘切我鸬膬蓚€(gè)因素進(jìn)一步加強(qiáng)了分區(qū)密封的效果。主要部分的三角形沿著力(F)的方向提供一個(gè)相對(duì)剛性的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，這種剛性結(jié)構(gòu)由集成的加強(qiáng)板(39或40)增強(qiáng)，這樣就能把力(F)的實(shí)質(zhì)部分以極小損失傳遞到佩戴者的臉上，尤其在(33)的下部形成牢固的密封。沿著面罩的表面，區(qū)域(33)覆蓋了佩戴者的鼻子，薄片材料在與力(F)方向近似垂直的方向相對(duì)有彈性，并易于調(diào)適和舒適貼合不同佩戴者的不同鼻子形狀。沿著力(F)的方向的剛性和垂直于力(F)的方向的柔韌性的結(jié)合結(jié)果提供了在佩戴者鼻子周?chē)鷧^(qū)域(33)的一致有效的呼吸密封。
在正常的佩戴狀態(tài)下，本發(fā)明中面罩的大部分外圍(34)(45)都可自由移動(dòng)，盡管只是在小范圍里。這是跟現(xiàn)有技術(shù)的扁平可折疊的面罩(美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6394090B1、6332465B1、6536434B1、6336459B1、5706803、6474336B1、3971369)不同的地方，它們都是在面罩外圍連接了一個(gè)束頭帶或耳圈所以限制了外圍的移動(dòng)。
佩戴者吸氣的時(shí)候，由面罩形成的空氣室的氣壓降低，外部的大氣壓向內(nèi)推動(dòng)面罩的表面和外圍(34)(45)(圖18)，加強(qiáng)了呼吸密封而且迫使吸進(jìn)的空氣通過(guò)面罩的過(guò)濾材料部分，這樣確保佩戴者的呼吸系統(tǒng)的保護(hù)。
可選擇地，當(dāng)佩戴者呼氣的時(shí)候，空氣室內(nèi)的氣壓升高，高于外部大氣壓，面罩的表面和外圍就被向外推動(dòng)，導(dǎo)致呼吸密封的釋放而促使呼出的氣體方便地快速釋放。
臉的尺寸本發(fā)明的扁平可折疊的面罩能用于大范圍內(nèi)臉部尺寸的呼吸密封。圖6說(shuō)明了本發(fā)明的面罩適用于兩種不同的臉部尺寸，所述臉部尺寸由眼睛到下巴的尺寸(d’)和(d’)來(lái)確定。當(dāng)戴在較短臉上時(shí)(眼睛到下巴的尺寸為d’)，下巴的接合區(qū)域(35’)要比戴在較長(zhǎng)臉上(眼睛到下巴的直徑為d’)的相應(yīng)接合區(qū)域(35’)高。任何眼睛到下巴的尺寸介于d’和d’之間的臉都能在35’和35’的間隔內(nèi)找到下巴的接合區(qū)域。
原型實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的適當(dāng)尺寸的面罩能夠?qū)σ韵履槻砍叽缣峁┖粑芊舛棠?眼睛到下巴的尺寸)d’＝94mm長(zhǎng)臉(眼睛到下巴的尺寸)d’＝114mm實(shí)驗(yàn)包括以下步驟1.佩戴者戴上面罩。
2.佩戴者調(diào)節(jié)面罩，使之舒適的貼合鼻子和嘴巴。
3.佩戴者嘗試呼氣以檢查呼出的空氣是否能輕松釋放(如果輕松呼氣＝通過(guò))。
4.佩戴者嘗試吸氣以感覺(jué)空氣室里是否有負(fù)向壓力增大而且目視檢查面罩主要部分和外圍是否有表面陷下的跡象。(負(fù)向壓力感+表面陷下的跡象＝通過(guò))。
對(duì)眼睛到下巴尺寸的美國(guó)人群要素?cái)?shù)據(jù)的進(jìn)一步調(diào)查(MIT出版社，Henry Dreyfuss聯(lián)合公司1991humanscale版權(quán)所有頭部的高處到眼部的尺寸(head height-head to eye dimension))表明，94mm-114mm的范圍能夠覆蓋至少99％的美國(guó)女性人群和97.5％的美國(guó)男性人群，如下表所示

本發(fā)明的扁平可折疊的面罩覆蓋的區(qū)域比現(xiàn)有技術(shù)的扁平可折疊面罩(美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6394090B1、6332465B1、6536434B1、6336459B1、5706803、6474336B1、3971369、6308330B1)顯著減小。圖7顯示了與傳統(tǒng)的扁平可折疊面罩相比，本發(fā)明中的面罩覆蓋區(qū)域(36)明顯減少。覆蓋區(qū)域的減少改善了換氣并且促進(jìn)更好的冷卻從而使佩戴者感到舒適，尤其是在溫暖氣候的國(guó)家。
形狀本發(fā)明的面罩進(jìn)一步由下列提出的非限制性例子作說(shuō)明。在每個(gè)例子里，兩個(gè)相似的部分都通過(guò)共用的邊相連以形成面罩的扁平可折疊主要部分，并且能夠改變到打開(kāi)-凸起結(jié)構(gòu)。
圖9a展示了本發(fā)明的一種帶有一條彎曲焊縫線的面罩。
圖9b展示了本發(fā)明的一種帶有一條直焊縫線和一條彎曲焊縫線的面罩。
圖9c展示了本發(fā)明的一種帶有三條直焊縫線的面罩。
圖9d展示了本發(fā)明的一種帶有五條直焊縫線的面罩。
或者，本發(fā)明的面罩也可以通過(guò)折疊一種特殊形狀的薄片材料而制造。
圖10展示了一種能夠通過(guò)連接邊x’至x’以及邊y’至邊y’而折疊的特殊形狀的薄片材料。折疊得到的形狀跟圖9c相似。
附件組件本發(fā)明的裝置優(yōu)選也包括附件組件，比如一個(gè)束頭帶(32)或一個(gè)耳圈(未顯示)。更優(yōu)選地，附件組件是使用者可更換的和可重復(fù)使用的。
圖11顯示了彈性束頭帶(32)附件組件的使用者可更換的和可重復(fù)使用的方法的一個(gè)非限制性的例子。束頭帶通過(guò)沿焊縫線(37)上的一個(gè)狹縫(38)可拆除地固定在面罩上。為不同使用者的舒適，沿著焊縫線的邊可以有多于一個(gè)的狹縫孔(38)以提供不同的固定點(diǎn)。
如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6394090B1所述，本發(fā)明中可用的彈性繩子或帶子可以由熱塑性彈性體、彈性聚氨酯、聚異戊二烯、丁烯-苯乙烯共聚物等材料制成。一個(gè)這種例子是由美國(guó)德克薩斯州休斯敦.的Shell化學(xué)公司生產(chǎn)的，市場(chǎng)上可買(mǎi)到的貿(mào)易編號(hào)為KRATOND1101的一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。繩子或帶子也能用彈性橡膠或涂覆的彈力絲制成，例如美國(guó)特拉華州威爾明頓.的Dupont公司生產(chǎn)的，市場(chǎng)上可買(mǎi)到的貿(mào)易編號(hào)為L(zhǎng)YCRA的產(chǎn)品。本發(fā)明里繩子或帶子可用的材料還可是有拉伸活性的彈性體的合成材料。一種這樣的材料是一個(gè)非粘性的多層彈性體薄片，它包括至少一個(gè)彈性體核心和至少一個(gè)相對(duì)非彈性體的外殼層。外殼層被拉伸到超過(guò)它的彈性限度，與核心一起放松就形成一個(gè)微結(jié)構(gòu)的外殼層。微結(jié)構(gòu)意味著表面包括峰和谷的不規(guī)則或者折皺，其大到能用獨(dú)立肉眼捕捉到，因?yàn)楹铣晌锏牟煌该餍员刃纬晌⒔Y(jié)構(gòu)之前增強(qiáng)，且其不規(guī)則小到人類(lèi)皮膚能感受到光滑或柔軟。不規(guī)則變化需要放大才能看到微結(jié)構(gòu)質(zhì)地的細(xì)節(jié)。這種彈性體合成物的例子在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,501,679(Krueger)里有描述。
盡管彈性帶子是優(yōu)選的，非彈性的帶子在本發(fā)明中也能應(yīng)用，非彈性帶子包括例如由濕制或干制方法制造的非紡織的材料，包括人造絲、聚酯或類(lèi)似纖維、聚丙烯織物、聚乙烯或聚酯的分類(lèi)紡粘織物(calendaredspun-bonded webs)及強(qiáng)化紙。帶子可以綁、扣或拉長(zhǎng)以使袋子環(huán)繞佩戴者的頭部，從而使面罩與佩戴者的面部有密封的接合。
制造方法本發(fā)明中面罩的優(yōu)選制造方法在圖15有詳細(xì)示例。優(yōu)選方法包括至少3個(gè)必要步驟，第一步是折疊，第二步是焊縫，第三步是切割。過(guò)濾介質(zhì)以薄片卷的形式被運(yùn)送向折疊裝置(45)以把薄片卷材料沿著長(zhǎng)的方向?qū)Π胝郫B。折疊好的薄片卷接著被送到焊縫區(qū)，在這里薄片卷的兩個(gè)面對(duì)面的層被焊縫裝置以預(yù)先設(shè)定的間距焊縫到一起。焊縫好的薄片卷接著被送到切割裝置(48，50)，然后面罩(31)被切割裝置從薄片材料上切下。
本發(fā)明的面罩能夠用任何標(biāo)準(zhǔn)方法滅菌，如伽馬輻射、環(huán)氧乙烷處理或高壓滅菌。
雖然本發(fā)明是以優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明并不限定于描述的特定形式，相反，所有這樣的替換、改良和等同物都包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，如附帶的權(quán)利要求所確定的。
權(quán)利要求
1.扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置或面罩，其包括一個(gè)第一部件和一個(gè)第二部件，相互沿至少一個(gè)共用邊相連，可沿著共用邊折疊成扁平狀；固定裝置，其是固定所述面罩貼在佩戴者的臉上，而且在佩戴者吸氣時(shí)能形成一個(gè)有效的呼吸密封，在佩帶者呼氣時(shí)能釋放呼吸密封；以及過(guò)濾裝置，其是指過(guò)濾吸進(jìn)的空氣。
2.如權(quán)利要求1中所述的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述有效呼吸密封覆蓋鼻子(33)、下巴(35)和兩個(gè)連接(33)和(35)的對(duì)稱(chēng)邊(34)的最小基本范圍。
3.如權(quán)利要求2中所述的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述基本范圍適用于臉部尺寸的廣泛范圍，其以眼睛到下巴的尺寸在至少94mm-104mm的范圍確定，如圖16和圖17。
4.如權(quán)利要求1中所述的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述固定裝置是指包括一個(gè)能在遠(yuǎn)離面罩外圍位置提供矯頑力(F)的彈性束頭帶。
5.如權(quán)利要求1中所述的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述過(guò)濾裝置是指包括一個(gè)由過(guò)濾薄片材料制成的呼吸面罩的主要部分。
6.如權(quán)利要求1中所指的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述過(guò)濾裝置是指包括一個(gè)集成在面罩主要部分里的過(guò)濾器部分。
7.如權(quán)利要求1中所指的扁平可折疊的呼吸面罩，其中所述過(guò)濾裝置是指包括一個(gè)使用者可更換的過(guò)濾器部分。
8.一種用于制造如權(quán)利要求1中所述扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置或面罩的方法，其包括第一步是把薄片材料卷沿著薄片材料長(zhǎng)的方向折疊；第二步是沿著預(yù)先設(shè)定的邊焊縫折疊好的薄片材料；以及第三步是從薄片材料上以扁平可折疊結(jié)構(gòu)切下所述面罩的形狀。
9.一種用于制造如權(quán)利要求6中所述的扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置或面罩的方法，其中所述的薄片材料卷包括至少兩層結(jié)構(gòu)。
10.一種用于制造如權(quán)利要求1中所述的扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置或面罩的方法，其包括第一步是折疊扁平的薄片材料；第二步是沿著預(yù)先設(shè)定的邊焊縫折疊好的薄片材料；第三步是從薄片材料上以扁平可折疊結(jié)構(gòu)切下所述面罩的形狀。
11.一種用于制造如權(quán)利要求8中所述的扁平可折疊的個(gè)人呼吸裝置或面罩的方法，其中所述的薄片材料卷包括至少兩層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
扁平可折疊個(gè)人呼吸裝置或面罩，其具有一第一部件和一第二部件(31)，相互沿至少一個(gè)共用邊相連，可沿著共用邊折疊成扁平狀，一固定裝置(32)，其對(duì)呼吸周期作出響應(yīng)，在佩帶者吸氣時(shí)形成有效的呼吸密封，并在佩帶者呼氣時(shí)釋放呼吸密封，以及一過(guò)濾裝置(40)，其用于過(guò)濾吸入的空氣。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例包括一固定裝置，其包括包括一個(gè)能在遠(yuǎn)離面罩外圍位置提供矯頑力(F)的彈性束頭帶。
文檔編號(hào)A62B23/00GK1774282SQ200480009823
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者朱樺 申請(qǐng)人:朱樺