本申請(qǐng)是2010年9月20日提交、發(fā)明名稱為“具有對(duì)稱標(biāo)記的水平平折過濾式面罩呼吸器”、申請(qǐng)?zhí)枮?01010290479.9的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及具有標(biāo)記的水平平折過濾式面罩呼吸器，該標(biāo)記讓使用者知道可彎曲鼻夾的對(duì)稱軸線。

背景技術(shù)：

呼吸器通常佩戴在人們的呼吸通道的上方，用于兩個(gè)常見用途中的至少一個(gè)：(1)防止雜質(zhì)或污染物進(jìn)入佩戴者的呼吸道；(2)保護(hù)其它人或物使其不暴露于由佩戴者呼出的病原體和其它污染物。在第一種情況下，在空氣中含有對(duì)佩戴者有害的粒子的環(huán)境中佩戴呼吸器，例如在汽車車身修理店中。在第二種情況下，在對(duì)其它人或物而言存在污染風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中佩戴呼吸器，例如在手術(shù)室或潔凈室中。

已設(shè)計(jì)出多種呼吸器來滿足這些用途中的任一者(或兩者)的需要。某些呼吸器被歸類為“過濾式面罩”，因?yàn)槊嬲种黧w本身用作過濾機(jī)構(gòu)。不同于與可附接的濾筒(參見例如授予yuschak等人的美國再審專利39,493)或嵌件成型濾芯(參見例如授予braun的美國專利4,790,306)相結(jié)合地使用橡膠或彈性體面罩主體的呼吸器，過濾式面罩呼吸器設(shè)計(jì)為使過濾介質(zhì)覆蓋整個(gè)面罩主體的很大一部分，因而沒必要安裝或更換濾筒。這些過濾式面罩呼吸器常常具有下列兩種構(gòu)造之一：模制的呼吸器和平折呼吸器。

模制的過濾式面罩呼吸器通常包含熱粘結(jié)纖維非織造纖維網(wǎng)(web)或透孔塑料網(wǎng)，以便向面罩主體提供杯形構(gòu)造。模制的呼吸器在使用和儲(chǔ)存期間往往會(huì)保持相同的形狀。公開模制的過濾式面罩呼吸器的專利實(shí)例包括以下美國專利：7,131,442(授予kronzer等人)、6,923,182和6,041,782(授予angadjivand等人)、4,850,347(授予skov)、4,807,619(授予dyrud等人)、4,536,440(授予berg)以及des.285,374(授予huber等人)。

顧名思義，平折呼吸器可折疊成扁平狀以用于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。該呼吸器在使用時(shí)也可展開成杯形構(gòu)造。

模制的呼吸器在折疊成扁平狀以用于儲(chǔ)存時(shí)具有兩種一般取向。在一種構(gòu)造中(有時(shí)候稱為“水平”平折面罩)，面罩主體被橫向折疊從而具有上部和下部。第二類面罩稱為“豎直”平折面罩，因?yàn)楫?dāng)以站立姿態(tài)從前方看面罩時(shí)主折疊線為豎直取向的。豎直折疊面罩具有位于豎直折疊線的相對(duì)兩側(cè)的左部和右部。

在水平和豎直平折過濾式面罩呼吸器中都經(jīng)常使用鼻夾來實(shí)現(xiàn)與佩戴者鼻部的緊密貼合。傳統(tǒng)的鼻夾通常采用可延展的線狀極軟鋁帶的形式，參見例如美國專利no.5,558,089、5,307,796、4,600,002和3,603,315，另外參見英國專利申請(qǐng)gb2,103,491a。在使用中，鼻夾通常在中央處彎曲最大，也就是說，在佩戴者鼻部的鼻梁處彎曲最大。與水平面罩不同，豎直面罩具有在儲(chǔ)存中預(yù)先折疊成對(duì)稱v形形狀的鼻夾。因此，當(dāng)使用前展開豎直面罩時(shí)，鼻夾同時(shí)展開并且有助于使面罩成為對(duì)稱杯形構(gòu)造以便于佩戴。該構(gòu)造使得豎直面罩易于佩戴和調(diào)節(jié)以便于正確裝備。相比之下，因?yàn)樗矫嬲衷趦?chǔ)存條件下在面罩主體上呈現(xiàn)基本上扁平的構(gòu)造，所以豎直或縱向的對(duì)稱軸線不容易識(shí)別。與豎直面罩不同，水平面罩不是關(guān)于縱向軸線折疊地從廠家到達(dá)使用者手中。因此，水平面罩缺少便于使用者迅速識(shí)別鼻夾中心線以便進(jìn)行彎曲的對(duì)稱標(biāo)記。在授予bostock等人的美國專利6,568,392和6,484,722中示出了水平平折面罩的實(shí)例。在授予chen的美國專利6,394,090中示出了豎直平折面罩的實(shí)例。

過濾式面罩呼吸器必須能夠保持與佩戴者的面部緊密貼合，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)佩戴者和其它人或物免受污染的上述目的之一。在大多數(shù)情況下，公知的呼吸器可以在臉頰和頦部上貼合人的臉部輪廓。然而，在鼻部區(qū)域輪廓存在更顯著的變化，這使得更不容易實(shí)現(xiàn)與佩戴者面部的鼻部區(qū)域上的緊密貼合。如果不能實(shí)現(xiàn)緊密貼合，則空氣會(huì)在不穿過過濾介質(zhì)的情況下進(jìn)入或流出呼吸器的內(nèi)部。當(dāng)吸入和呼出的空氣沒有被過濾時(shí)，污染物可能進(jìn)入佩戴者的呼吸器系統(tǒng)或者別人可能暴露于佩戴者所呼出的污染物。另外，佩戴者的眼鏡可能會(huì)因?yàn)樵诒遣繀^(qū)域上方從呼吸器內(nèi)部漏出的呼出空氣而變模糊，從而視線更差。

為了使鼻夾良好地貼合在佩戴者鼻部的鼻梁上方，佩戴者應(yīng)該能夠正確地定位鼻夾的中心線或?qū)ΨQ線。佩戴者期望彎曲鼻夾的中部從而在戴上面罩之后在佩戴者鼻部的兩側(cè)的部分是均等的。除非呼吸器是豎直折疊的面罩，否則呼吸器的佩戴者可能在彎曲鼻夾之前定位鼻夾中心線方面存在困難。一些佩戴者可能不能正確地識(shí)別鼻夾的中心線，因此可能在佩戴面罩之前進(jìn)行不對(duì)稱的彎曲。盡管佩戴者可以在戴上面罩主體之后修正這種不對(duì)稱的彎曲，但是佩戴者必須知道進(jìn)行這種改變。不必首先進(jìn)行這種修正當(dāng)然是有益的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新型的水平平折過濾式面罩呼吸器，所述呼吸器包括帶具、面罩主體、鼻夾和標(biāo)記。所述面罩主體能夠折疊成扁平狀以用于儲(chǔ)存，并且可展開成杯形構(gòu)造來使用。所述面罩主體包括前表面、第一周邊和縱向軸線。所述鼻夾對(duì)中地固定在所述面罩主體上并且與所述面罩主體的第一周邊相鄰。所述標(biāo)記在所述面罩主體的縱向軸線上與所述鼻夾相鄰地在所述面罩主體的前表面上是可見的。所述標(biāo)記使佩戴者能夠識(shí)別所述鼻夾的對(duì)稱的縱向軸線。

本發(fā)明是有益的，因?yàn)槠涫古宕髡吣軌蝾A(yù)先識(shí)別面罩主體上的對(duì)稱點(diǎn)，從而可以在將水平平折面罩放置在佩戴者的鼻部上之前在鼻夾上設(shè)置預(yù)彎曲部。當(dāng)佩戴者知道中心線位于何處時(shí)，佩戴者可以在將面罩放在面部上之前正確地設(shè)置面罩中的預(yù)彎曲部。預(yù)彎曲部使得在帶子被拉到佩戴者的頭部后方時(shí)面罩能夠正確地放置在佩戴者的鼻部上。然后可以在鼻夾上設(shè)置其它的彎曲部，以確保在佩戴者的鼻部上以及面頰與鼻部的交接處實(shí)現(xiàn)緊密貼合。使用識(shí)別鼻夾中心線的標(biāo)記可以減少佩戴者不適當(dāng)?shù)貜澢菉A或者需要修正不合適的彎曲部的可能性。

術(shù)語表

下文所述術(shù)語具有如下限定的含義：

“對(duì)分”意指劃分成兩個(gè)基本相等的部分；

“包含”意指其定義如專利術(shù)語中的標(biāo)準(zhǔn)那樣，是通常與“包括”、“具有”或“含有”同義的開放式術(shù)語。雖然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它們的變形為常用的開放式術(shù)語，但本發(fā)明也可以使用較狹義的術(shù)語(例如“大致由…組成”)來適當(dāng)描述，較狹義的術(shù)語為半開放式術(shù)語的原因在于它僅排除起到其預(yù)期功能方面的那些可能對(duì)本發(fā)明呼吸器的性能具有有害作用的物或元件；

“清潔空氣”意指已濾除了污染物的一定體積的大氣環(huán)境空氣；

“污染物”意指顆粒(包括粉塵、薄霧和煙霧)和/或一般來講不會(huì)被視為顆粒但可能懸浮在空氣中的其它物質(zhì)(如有機(jī)蒸氣等)；

“橫跨維度”為當(dāng)從正面觀察呼吸器時(shí)，在整個(gè)呼吸器上從左到右側(cè)向地延伸的維度；

“杯形構(gòu)造”意指能夠充分覆蓋人的鼻部和口部的任何容器形狀；

“外部氣體空間”意指呼出的氣體在穿過且超過面罩主體和/或呼氣閥后進(jìn)入的環(huán)境大氣空間；

“過濾式面罩”意指面罩主體本身被設(shè)計(jì)成過濾穿過它的空氣；不存在附接到面罩主體上或模制成面罩主體來實(shí)現(xiàn)此目的的可獨(dú)立識(shí)別的濾筒或嵌件成型濾芯；

“過濾器”或“過濾層”意指一個(gè)或多個(gè)透氣材料層，該層適用于從穿過它的空氣流中除去污染物(例如顆粒)的主要用途；

“過濾介質(zhì)”意指透氣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成移除穿過它的空氣中的污染物；

“過濾結(jié)構(gòu)”意指包括過濾介質(zhì)或過濾層以及期望的其它層的構(gòu)造；

“第一側(cè)面”意指位于垂直于橫跨維度對(duì)分面罩主體的平面一側(cè)的面罩主體區(qū)域；

“帶具”意指有助于將面罩主體支承在佩戴者的面部上的結(jié)構(gòu)或部件組合；

“水平平折過濾式面罩呼吸器”意指如下空氣過濾裝置，其設(shè)計(jì)為折疊成扁平狀以便于儲(chǔ)存而沒有關(guān)于其縱向軸線的明顯折疊線，并且可以被人佩戴以便為佩戴者提供用于呼吸的清潔空氣。

“標(biāo)記”意指(一個(gè)或多個(gè))識(shí)別標(biāo)志、(一個(gè)或多個(gè))圖案、(一個(gè)或多個(gè))圖像、(一個(gè)或多個(gè))開口、(一個(gè)或多個(gè))紋理、或它們的組合。

“與…一體的”意指同時(shí)一起制造，即作為一個(gè)部件制成，而不是隨后接合在一起的兩個(gè)獨(dú)立制造的部件；

“內(nèi)部氣體空間”意指面罩主體與人面部之間的空間；

“側(cè)向地”意指當(dāng)面罩主體處于折疊狀態(tài)時(shí)遠(yuǎn)離垂直于橫跨維度對(duì)分面罩主體的平面而延伸；

“分界線”意指折疊線、接縫、焊線、粘結(jié)線、縫線、鉸合線和/或其任意組合；

“縱向軸線”意指垂直于橫跨維度對(duì)分面罩主體的線。

“面罩主體”意指透氣的結(jié)構(gòu)，其被設(shè)計(jì)成貼合在人的鼻部和口部上方，并且有助于限定與外部氣體空間分離的內(nèi)部氣體空間；

“鼻夾”意指可彎曲的機(jī)械裝置，該裝置適于在面罩主體上使用，以有助于至少在佩戴者的鼻部周圍保持期望的面罩主體構(gòu)造；

“周邊”意指面罩主體的外邊緣，當(dāng)某人戴上呼吸器時(shí)，該外邊緣一般將靠近佩戴者的面部進(jìn)行設(shè)置；

“褶縐”意指設(shè)計(jì)為在自身上或在自身上往回折疊的部分；

“聚合物的”和“塑料的”意指主要包含一種或多種聚合物并且也可以包含其它成分的材料；

“多個(gè)”意指兩個(gè)或更多個(gè)；

“第二側(cè)面”意指位于垂直于橫跨維度對(duì)分面罩主體的平面一側(cè)的面罩主體區(qū)域(第二側(cè)面與第一側(cè)面相對(duì))；

“緊密的貼合性”或“緊密地貼合”意指(在面罩主體和佩戴者的面部之間)提供基本上氣密的(或大體上不漏的)貼合；

“拉袢”意指顯示具有用于附接另一個(gè)部件的足夠表面積的部件；以及

“橫向延伸”意指基本上在橫跨維度上延伸。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的水平平折過濾式面罩呼吸器10被佩戴在人面部上時(shí)的前透視圖；

圖2為圖1所示呼吸器10在水平平折狀態(tài)下的俯視圖；

圖3為可以與本發(fā)明結(jié)合使用的鼻夾30′的俯視圖；

圖4為沿著圖2的線4-4截取的面罩主體12的剖視圖；以及

圖5為沿著圖4的線5-5截取的過濾結(jié)構(gòu)16的剖視圖。

具體實(shí)施方式

在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，提供水平平折過濾式面罩呼吸器，該平折過濾式面罩呼吸器具有視覺的和/或機(jī)械的特征(標(biāo)記)，該特征允許使用者容易在可展開的面罩上定位鼻夾的中心線，從而使用者可以在佩戴前使鼻夾“預(yù)適形”成大致“v”或“u”形形狀。這樣使鼻夾預(yù)彎曲有助于將面罩主體保持在使面罩更容易佩戴并且對(duì)稱準(zhǔn)確度更高的三維形狀。本發(fā)明的另一方面是位于鼻夾或面罩主體上的引導(dǎo)平折面罩對(duì)稱展開的特征。例如，該特征可以是跨過縱向軸線34的有間隙的兩個(gè)塑料件，從而形成“活動(dòng)鉸鏈”，如此引導(dǎo)面罩主體12以對(duì)稱方式展開。另一種可能的方式是鼻夾具有對(duì)中地位于鼻夾上的缺口、劃痕、線、孔或其它特征，從而鼻夾在該區(qū)域變?nèi)趸?。?dāng)展開面罩主體時(shí)，鼻夾具有在對(duì)中地位于鼻夾上的該弱化區(qū)域中折疊的趨勢(shì)，從而引導(dǎo)面罩主體對(duì)稱地展開。

圖1示出在佩戴者的面部處于展開狀態(tài)的水平平折過濾式面罩呼吸器10的實(shí)例?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明使用該呼吸器10以向佩戴者提供清潔的呼吸空氣。如圖所示，過濾式面罩呼吸器10包括面罩主體12和帶具14。面罩主體12具有過濾結(jié)構(gòu)16，吸入的空氣在進(jìn)入佩戴者的呼吸系統(tǒng)之前必須透過該結(jié)構(gòu)。過濾結(jié)構(gòu)16移除來自周圍環(huán)境的污染物，從而佩戴者可以呼吸清潔的空氣。面罩主體12包括上部18和下部20。上部18和下部20被分界線22分開。在該具體實(shí)施例中，分界線22可以是在整個(gè)面罩主體的中部橫向延伸的褶縐或折疊線。面罩主體12也包括具有上區(qū)段24a和下區(qū)段24b的周邊。帶具14具有用訂書釘固定到拉袢28a的帶子26。鼻夾30可以在外表面上或者在覆蓋纖維網(wǎng)之下設(shè)置在面罩主體12的上部18上。標(biāo)記32與鼻夾30相鄰地在面罩主體12的前表面上是可見的。

圖2示出標(biāo)記32可以位于面罩主體12的縱向軸線34上。標(biāo)記可以是約1至4毫米(mm)寬并且約2至8毫米(mm)長(zhǎng)的印刷線。面罩主體12的與面部接觸的周邊基本上位于括弧區(qū)域36內(nèi)。面罩主體的周邊可以具有將面罩主體12的各個(gè)層結(jié)合在一起的一系列接合部或焊接部37。面罩主體12還可以包括從面罩主體的第一側(cè)面橫向地延伸至第二側(cè)面的褶縐線38。拉袢28a和28b位于面罩主體12的兩個(gè)側(cè)面上，提供用于在佩戴、調(diào)節(jié)和摘除期間抓握面罩主體12的表面?？梢栽诟鱾€(gè)拉袢上設(shè)置類似于指紋的指示器39a、39b，以便清楚地指示使用者可以在何處抓握面罩主體12。抓握指示器的使用在與本申請(qǐng)同日提交的發(fā)明名稱為“filteringface-piecerespiratorhavinggraspingfeatureindicia(具有抓握特征標(biāo)記的過濾式面罩呼吸器)”的美國專利申請(qǐng)no.12/562,273中有進(jìn)一步的描述。

圖3示出具有標(biāo)記的鼻夾30′的實(shí)例，該標(biāo)記作為鼻夾本身的一體部分。鼻夾30′具有切入鼻夾30′的第一邊緣42中的小缺口40。如圖所示，缺口40類似于“v”字形。當(dāng)然，缺口可以采用其它構(gòu)造，例如為u形、矩形或半球形形狀。出于制造的目的，每個(gè)鼻夾可以具有內(nèi)凹缺口和對(duì)應(yīng)的外凸缺口。另外，如果鼻夾30′具有足夠的厚度，則鼻夾的中部可以借助于在鼻夾30′的對(duì)分對(duì)稱線處壓印而成的圓形小開口來識(shí)別。當(dāng)如圖3所示標(biāo)記與鼻夾為一體時(shí)，鼻夾優(yōu)選地設(shè)置在過濾結(jié)構(gòu)的最外層上。如果鼻夾能夠在覆蓋纖維網(wǎng)的足夠薄的外層下方被看到的話，鼻夾可以設(shè)置在該外層下方，例如如圖1和圖4所示。除了缺口40之外，可以在鼻夾上設(shè)置刻線或其它標(biāo)記。

圖4示出可以用于本發(fā)明中的水平平折面罩主體12的褶縐構(gòu)造的實(shí)例。如圖所示，面罩主體12包括褶縐22和38，上文已參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行了描述。面罩主體12的上部或上面板18還包括褶縐44。面罩主體12的下部或下面板20包括褶縐46、48、50、52和54。面罩主體12的下部20可以包括比上部18更大的過濾介質(zhì)表面積。面罩主體12還包括沿其周邊固定到面罩主體的周邊纖維網(wǎng)57。周邊纖維網(wǎng)57可以在周邊24a、24b處折疊到面罩主體的上方。周邊纖維網(wǎng)57也可以是圍繞周邊24a和24b的邊緣折疊并固定的內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)58的延伸。鼻夾30可以居中地設(shè)置在面罩主體的上部18上，并且與過濾結(jié)構(gòu)16和周邊纖維網(wǎng)57之間的周邊相鄰。鼻夾30可以由柔性極軟金屬或塑料制成，并且能夠由佩戴者手動(dòng)調(diào)整以貼合佩戴者的鼻部的輪廓。鼻夾可以由鋁制成并且可以如圖2和3所示為線型，或者當(dāng)從上往下看時(shí)可以具有其它形狀，例如授予castiglione的美國專利5,558,089和des.412,573中示出的m形鼻夾。在屬于kalatoor的美國專利申請(qǐng)公開2007/0068529a1中描述了塑料鼻夾。如圖所示，當(dāng)面罩主體12處于折疊狀態(tài)時(shí)，上部18看起來如起褶的面板；相似地，當(dāng)面罩處于折疊后的儲(chǔ)存狀態(tài)時(shí)，下部20(圖1)看起來如起褶的面板。

圖5顯示過濾結(jié)構(gòu)16可以包括一個(gè)或多個(gè)纖維材料層，例如內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)58、外覆蓋纖維網(wǎng)60和過濾層62。可以提供內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)58和外覆蓋纖維網(wǎng)60以保護(hù)過濾層62，并且避免過濾層62的纖維變得松散從而進(jìn)入面罩內(nèi)部。在使用呼吸器期間，空氣在進(jìn)入面罩內(nèi)部之前依次穿過層60、62和58。然后，佩戴者可以吸入面罩內(nèi)部氣體空間內(nèi)的空氣。當(dāng)佩戴者呼氣時(shí)，空氣以相反方向依次穿過層58、62和60。或者，可以在面罩主體上設(shè)置呼氣閥(未示出)，以允許呼出的空氣迅速從內(nèi)部氣體空間吹出以進(jìn)入外部氣體空間，而不經(jīng)過過濾結(jié)構(gòu)16。通常，覆蓋纖維網(wǎng)58和60由精選的具有舒適感的非織造材料制成，尤其是在過濾結(jié)構(gòu)與佩戴者的面部接觸的一側(cè)具有舒適感。可以結(jié)合本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)使用的多種過濾層和覆蓋纖維網(wǎng)的構(gòu)造將在下文中更詳細(xì)地描述。為了提高佩戴者貼合度和舒適度，可將彈性體面密封件固定到過濾結(jié)構(gòu)16的周邊。當(dāng)戴上呼吸器時(shí)，此類面部密封件可以徑向向內(nèi)延伸以接觸佩戴者的面部。面部密封件的實(shí)例在授予bostock等人的美國專利6,568,392、授予springett等人的美國專利5,617,849、授予maryyanek等人的美國專利4,600,002以及授予yard的加拿大專利1,296,487中有所描述。過濾結(jié)構(gòu)還可以具有與層58、60和62中的至少一者或多者并置(通常與外覆蓋纖維網(wǎng)60外表面并置)的結(jié)構(gòu)結(jié)網(wǎng)或網(wǎng)片。此類網(wǎng)片的使用在發(fā)明名稱為“expandablefacemaskwithreinforcingnetting(具有加固結(jié)網(wǎng)的可伸展面罩)”的美國專利申請(qǐng)no.12/338,091(代理人案卷號(hào)65000us002)中有所描述。

結(jié)合本發(fā)明使用的水平面罩主體可以采用多種不同的形狀和構(gòu)造。一般來講，過濾結(jié)構(gòu)的形狀和構(gòu)造對(duì)應(yīng)于面罩主體的大致形狀。盡管示出的過濾結(jié)構(gòu)具有包括過濾層和兩個(gè)覆蓋纖維網(wǎng)的多個(gè)層，但過濾結(jié)構(gòu)可以只是包括過濾層或過濾層的組合。例如，可在更精選的下游過濾層的上游設(shè)置預(yù)過濾器。另外，可將吸附性的材料(例如活性炭)設(shè)置在具有過濾結(jié)構(gòu)的纖維和/或多個(gè)層之間。還可以將單獨(dú)的顆粒過濾層結(jié)合吸附性的層使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒和蒸氣兩者的過濾。過濾結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)有助于提供這種杯形構(gòu)造的加強(qiáng)層。過濾結(jié)構(gòu)還可具有有助于其結(jié)構(gòu)完整性的一條或多條水平和/或豎直分界線。然而，使用根據(jù)本發(fā)明的第一凸緣和第二凸緣可能會(huì)使此類加強(qiáng)層和分界線的需要成為多余的。

本發(fā)明的面罩主體中使用的過濾結(jié)構(gòu)可為顆粒捕集型過濾器或氣體和蒸氣型過濾器的結(jié)構(gòu)。過濾結(jié)構(gòu)也可以是防止液體從過濾層的一側(cè)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)的阻擋層，以例如防止液體氣溶膠或液體飛濺物(如血液)滲透過濾層。根據(jù)應(yīng)用需求，可以使用多層類似或不類似的過濾介質(zhì)來構(gòu)造本發(fā)明的過濾結(jié)構(gòu)。可以在本發(fā)明的分層面罩主體中有利地使用的過濾器一般來講處于低壓降(例如在13.8厘米/秒的面速度下壓降小于約195至295帕斯卡)狀態(tài)下，以使面罩佩戴者的呼吸工作量最小化。另外，過濾層為柔性的并具有足夠的抗剪強(qiáng)度，從而它們?cè)陬A(yù)期的使用條件下一般都會(huì)保持其結(jié)構(gòu)。顆粒捕集型過濾器的實(shí)例包括一個(gè)或多個(gè)細(xì)小無機(jī)纖維(例如玻璃纖維)網(wǎng)或聚合物合成纖維網(wǎng)。合成纖維網(wǎng)可以包括由例如熔吹等工藝制成的駐極體充電的聚合物型微纖維。由已充電的聚丙烯形成的聚烯烴微纖維尤其為顆粒捕集應(yīng)用提供實(shí)用性。替代的過濾層可以具有用于從呼吸空氣中移除危害性或異味氣體的吸附劑組分。吸附劑可以包括通過粘接劑、粘結(jié)劑或纖維結(jié)構(gòu)界定在過濾層中的粉末或顆粒，參見授予springett等人的美國專利6,334,671和授予braun的美國專利3,971,373。吸附劑層可以通過涂覆基底(例如纖維或網(wǎng)狀泡沫)來形成，以形成薄的粘附層。吸附劑材料可以包括經(jīng)過或未經(jīng)過化學(xué)處理的活性炭、多孔氧化鋁-二氧化硅催化劑基底和氧化鋁顆粒。可以適形到多種構(gòu)造中的吸附性過濾結(jié)構(gòu)的實(shí)例在授予senkus等人的美國專利6,391,429中有所描述。

通常對(duì)過濾層進(jìn)行挑選以實(shí)現(xiàn)所需的過濾效果。一般來講，過濾層將從穿過其中的氣流中移除高百分比的顆粒和/或其它污染物。對(duì)于纖維過濾層而言，根據(jù)將要過濾掉的物質(zhì)種類選擇纖維，并且通常對(duì)纖維進(jìn)行選擇從而在模制操作中它們不會(huì)變得粘合在一起。如所指出的那樣，過濾層可以多種形狀和形式出現(xiàn)，并且厚度通常為約0.2毫米(mm)至1厘米(cm)，更通常為約0.3mm至0.5cm，它可以為大致平面的纖維網(wǎng)，或可以為波紋狀從而得到伸展的表面積，例如參見授予braun等人的美國專利5,804,295和5,656,368。過濾層還可以包括通過粘接劑或任何其它方法接合在一起的多個(gè)過濾層。已知的(或后來開發(fā)的)用于形成過濾層的大致任何合適的材料都可以用作過濾材料。熔吹纖維網(wǎng)，例如在wente、vana.的superfinethermoplasticfibers,48indus.engn.chem.(超細(xì)熱塑性纖維，第48卷，工業(yè)與工程化學(xué))，第1342頁及后續(xù)頁等(1956年)中所述，特別是以永久帶電(駐極體)的形式存在時(shí)是尤其可用的(例如參見授予kubik等人的美國專利no.4,215,682)。這些熔吹纖維可以是有效纖維直徑小于約20微米(μm)的微纖維(稱為“吹塑微纖維”，簡(jiǎn)稱bmf)，通常為約1至12μm的微纖維?？梢愿鶕?jù)davies,c.n.,theseparationofairbornedustparticles,institutionofmechanicalengineers,london,proceedings1b,1952(davies,c.n.，空浮塵粒的分離，機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(倫敦)，論文集1b，1952年)確定有效的纖維直徑。特別優(yōu)選的是包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)及其組合形成的纖維的bmf網(wǎng)。如在vanturnhout的美國再審查專利31,285中教導(dǎo)的帶電荷的形成原纖維的膜的纖維也是合適的，以及松香-羊毛纖維網(wǎng)和玻璃纖維網(wǎng)或溶液吹塑網(wǎng)、或靜電噴涂纖維網(wǎng)，特別是微薄膜形式的上述網(wǎng)也是合適的。如授予eitzman等人的美國專利6,824,718、授予angadjivand等人的美國專利6,783,574、授予insley等人的美國專利6,743,464、授予eitzman等人的美國專利6,454,986和6,406,657以及授予angadjivand等人的美國專利6,375,886和5,496,507所公開的那樣，可以讓纖維接觸水來將電荷賦予纖維。可以如授予klasse等人的美國專利4,588,537所公開的那樣通過電暈充電，或如授予brown的美國專利4,798,850所公開的那樣通過摩擦充電，來將電荷賦予纖維。另外，在纖維中可包含添加劑，以增強(qiáng)通過水充電法制成的纖維網(wǎng)的過濾性能(參見授予rousseau等人的美國專利5,908,598)。特別地，可以將氟原子設(shè)置在過濾層中的纖維表面處，以改善油霧環(huán)境中的過濾性能，參見授予jones等人的美國專利6,398,847b1、6,397,458b1和6,409,806b1。駐極體bmf過濾層的通?；貫榧s10至100克/平方米。根據(jù)例如授予angadjivand等人的'507專利中所述的技術(shù)進(jìn)行充電，并且如在授予jones等人的專利中提到的包括氟原子時(shí)，基重可以分別為約20至40g/m²和約10至30g/m²。

可使用內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)來得到用于接觸佩戴者的面部的平滑表面，并且可使用外覆蓋纖維網(wǎng)來收集面罩主體中的松散纖維或獲得美觀效果。雖然覆蓋纖維網(wǎng)通常對(duì)過濾結(jié)構(gòu)不提供任何實(shí)質(zhì)的有益過濾效果，但當(dāng)設(shè)置在過濾層的外部(或上游)時(shí)可充當(dāng)預(yù)過濾器。為了獲得合適程度的舒適度，內(nèi)覆蓋纖維網(wǎng)優(yōu)選地具有相對(duì)較小的基重，并且由相對(duì)細(xì)小的纖維形成。更具體地講，可以將覆蓋纖維網(wǎng)塑造成具有約5至50g/m²(典型地為10至30g/m²)的基重，并且纖維纖度可以小于3.5旦尼爾(典型地小于2旦尼爾，更典型地小于1旦尼爾但大于0.1旦尼爾)。在覆蓋纖維網(wǎng)中使用的纖維的平均纖維直徑通常為約5微米至24微米，典型地為約7微米至18微米，更典型地為約8微米至12微米。覆蓋纖維網(wǎng)材料可以具有一定程度的彈性(斷裂時(shí)通常為但非必須為100％至200％)，并且可以塑性變形。

用于覆蓋纖維網(wǎng)的合適的材料可以為吹塑微纖維(bmf)材料，特別是聚烯烴bmf材料，例如聚丙烯bmf材料(包括聚丙烯共混物，也包括聚丙烯和聚乙烯的共混物)。制備用于覆蓋纖維網(wǎng)的bmf材料的合適工藝在授予sabee等人的美國專利4,013,816中有所描述。可以通過將纖維收集在光滑表面(通常為表面光滑的筒或旋轉(zhuǎn)收集器)上來形成網(wǎng)，參見授予berrigan等人的美國專利6,492,286。也可以使用紡粘纖維。

通常的覆蓋纖維網(wǎng)可以由聚丙烯或包含重量百分比50％或更多聚丙烯的聚丙烯/聚烯烴共混物制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些材料能夠?yàn)榕宕髡咛峁└叨鹊娜彳浶院褪孢m度，并且當(dāng)過濾材料為聚丙烯bmf材料時(shí)，能夠保持固定到過濾材料上，而在層之間不需要粘接劑。覆蓋纖維網(wǎng)中適用的聚烯烴材料可以包括例如單種聚丙烯、兩種聚丙烯的共混物、聚丙烯與聚乙烯的共混物、聚丙烯與聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物和/或聚丙烯與聚丁烯的共混物。用于覆蓋纖維網(wǎng)的纖維的一個(gè)實(shí)例是由得自exxoncorporation的聚丙烯樹脂“escorene3505g”制成的聚丙烯bmf，其提供約25g/m²的基重，纖度在0.2至3.1旦尼爾的范圍內(nèi)(100根纖維的平均測(cè)量值為約0.8)。另一種合適的纖維是聚丙烯/聚乙烯bmf(由包含85％的樹脂“escorene3505g”和15％的也得自exxoncorporation的乙烯/α-烯烴共聚物“exact4023”的混合物制成)，其提供約25g/m²的基重和具有約0.8旦尼爾的平均纖度。合適的紡粘材料可以商品名“corosoftplus20”、“corosoftclassic20”和“corovinpp-s-14”得自corovingmbh(peine,germany)，梳理成網(wǎng)的聚丙烯/粘膠纖維材料可以商品名“370/15”得自j.w.suominenoy(nakila,finland)。

本發(fā)明中使用的覆蓋纖維網(wǎng)優(yōu)選地在處理之后具有很少的從纖維網(wǎng)表面伸出的纖維，因此具有平滑的外表面?？梢栽诒景l(fā)明中使用的覆蓋纖維網(wǎng)的實(shí)例在例如授予angadjivand的美國專利6,041,782、授予bostock等人的美國專利6,123,077和授予bostock等人的國際專利wo96/28216a中有所公開。

帶具中所用的帶子可以由多種材料制成，例如熱固性橡膠、熱塑性彈性體、編織或針織的紗線/橡膠組合、非彈性編織成分等等。帶子可以由彈性材料制成，例如彈性編織材料。帶子優(yōu)選地可伸展到大于其總長(zhǎng)度的兩倍，并且可恢復(fù)其松弛狀態(tài)。帶子也可增長(zhǎng)到其松弛狀態(tài)長(zhǎng)度的三倍或四倍，當(dāng)張力移除時(shí)可恢復(fù)到其初始狀態(tài)而不會(huì)對(duì)其有任何損壞。因此，彈性極限優(yōu)選地不小于帶子處于其松弛狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)度的二倍、三倍或四倍。通常，帶子長(zhǎng)約20至30cm、寬3至10mm、厚約0.9至1.5mm。帶子可作為連續(xù)的帶子從第一拉袢延伸至第二拉袢，或帶子可以具有多個(gè)部分，這些部分可用其它扣件或扣環(huán)進(jìn)一步接合在一起。例如，帶子可以具有通過扣件接合在一起的第一部分和第二部分，當(dāng)從面部移除面罩主體時(shí)，佩戴者可迅速解開扣件。可以結(jié)合本發(fā)明使用的帶子的實(shí)例在授予xue等人的美國專利6,332,465中示出。可以用于將帶子的一個(gè)或多個(gè)部分接合在一起的緊固或扣緊機(jī)構(gòu)的實(shí)例在例如授予brostrom等人的美國專利6,062,221、授予seppala的美國專利5,237,986、以及授予chien的美國專利ep1,495,785a1中示出。

如所指出的那樣，可以將呼氣閥附接到面罩主體上，以便于清除從內(nèi)部氣體空間呼出的空氣。通過迅速移除從面罩內(nèi)部呼出的濕熱空氣，使用呼氣閥可以提高佩戴者的舒適度。例如參見授予martin等人的美國專利7,188,622、7,028,689和7,013,895；授予japuntich等人的美國專利7,428,903、7,311,104、7,117,868、6,854,463、6,843,248和5,325,892；授予mittelstadt等人的美國專利6,883,518；以及授予bowers的美國再審查專利37,974。提供合適壓降并可適當(dāng)?shù)毓潭ǖ矫嬲种黧w上的基本上任何呼氣閥都可以結(jié)合本發(fā)明使用，以迅速地將來自內(nèi)部氣體空間的呼出空氣遞送到外部氣體空間。

在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和更改。因此，本發(fā)明并不限于上述內(nèi)容，而是僅受到以下權(quán)利要求書及其任何等同物提及的限制。

本發(fā)明也可以在不存在本文未具體描述的任何元件的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)施。

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