專利名稱：加濕面罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自給式(self-contained)加濕面罩中的改進。更具體地，本發(fā)明涉及獨立于任何呼吸器設(shè)備而操作的自給式重加濕面罩(re-humidification mask) 。
背景技術(shù)：
由于在干燥和冷的空氣環(huán)境中——例如在空調(diào)房中——呼吸，致使疼痛的狀況——例如在鼻手術(shù)或者對鼻、口和喉嚨要求插管和引起創(chuàng)傷的手術(shù)后進行恢復時——更為加劇。再者，在干燥和冷的空氣環(huán)境(例如飛機環(huán)境)中旅行可促使鼻和喉嚨的疼痛狀況出現(xiàn)，或者加重現(xiàn)有狀況。由于大體阻塞的鼻竇而引起的呼吸的困難，也會因暴露在干燥和冷的空氣中而加重，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，干燥的空氣環(huán)境增加了鼻和喉嚨內(nèi)部通道感染的可能性。因此，長時間暴露在干燥空氣環(huán)境下不僅加劇病人鼻和喉嚨的手術(shù)創(chuàng)傷的疼痛，并阻止手術(shù)創(chuàng)傷的愈合，而且提高了一個旅行者的健康的鼻和喉嚨受感染的風險。類似的評論適用于那些患有感冒和流感或者從感冒和流感中恢復的人，特別是當通過口呼吸是不可避免時，尤其是在睡覺時。再者，醫(yī)療工作者和工業(yè)工人逐漸被要求佩戴面罩，不僅為了防止他們污染病人、 食物和/或醫(yī)療設(shè)備，而且還為了保護他們免于遭受通過空氣傳播的疾病。因此，醫(yī)療工作者和工業(yè)工人常常被要求長時間佩戴保護面罩，無論是工作在空調(diào)空氣環(huán)境中或干燥空氣環(huán)境中。目前工人使用的許多面罩帶有低流速細菌和/或病毒過濾器，在防止微生物通過過濾器的同時，這些面罩也造成了用戶呼吸的困難和不舒適。再者，隨著時間的流逝以及用戶呼吸中濕氣的累積，完整性以及由此過濾器的過濾效率會折中以及不可靠。一種特別考慮了呼吸空氣環(huán)境的加濕的面罩，利用了保濕墊，該保濕墊在使用之前通常浸透了水，以使得在使用中鄰近保濕墊的空氣被濕潤，從而對經(jīng)面罩吸入的空氣提供加濕效果。這種類型的面罩在US4941467和US6375724中描述，并要求在使用面罩之前采用優(yōu)選為消過毒的外部的濕氣源浸透或填充加濕墊。用戶面部附近外部供應(yīng)的濕氣源的長時間保留會帶來保濕墊污染的可能，這是因為保濕墊在呼氣和吸氣期間持續(xù)保持潮濕。使用這種類型的面罩的另一個困難包括使用期間加濕墊的逐漸冷卻，從而使得盡管將被吸入的空氣是潮濕的，但是其明顯不比周圍空氣暖和，尤其是在相對較冷的空氣環(huán)境中。另一種類型的面罩——例如在USRE36165EE1中描述的——被預(yù)期在寒冷天氣中是有用的，通過使空氣經(jīng)過位于面罩內(nèi)的高效熱交換器，該面罩使用在前呼出的空氣加熱和加濕吸入空氣。所述熱交換器由多層金屬篩網(wǎng)組成，呼出的熱空氣經(jīng)過金屬篩網(wǎng)，加熱篩網(wǎng)，而篩網(wǎng)進而在進入的空氣被吸入之前加熱該進入的空氣。隨后呼出的空氣中的水分在相對較冷的熱交換金屬篩網(wǎng)上凝結(jié)，并加濕進入的空氣。然而，該裝置被設(shè)計為重復使用， 并且該裝置的一個目的是提供加濕裝置，該裝置甚至可在洗碗機中被安全地清洗或者消毒。US595173描述了包含一個容器的重加濕裝置，該容器具有螺旋滾制的連續(xù)條形過濾紙，以完全填充由容器的橫截面所限定的空間。然而該重加濕裝置適合于飛行面罩，該面罩向用戶分配加壓的呼吸道流體，并且由于該原因而被經(jīng)由不同導管連接至加壓的呼吸道流體。上文列出的一些面罩的使用不適合于已經(jīng)經(jīng)歷鼻手術(shù)的病人。不僅因為這些面罩使人疼痛而難以使用戶在睡覺期間舒適地佩戴，而且在長時間使用之后這些面罩變得很熱而使得佩戴不舒適，并且在睡覺期間不能保持與用戶面部的滿意的接合。這些面罩也不適用于頻繁旅行的人使用，這是因為這些面罩體積大，在旅行時攜帶不方便。不僅因為大規(guī)模制造這種供一次性使用的面罩費用極高，而且保安人員會阻止旅行者使用其中結(jié)合電線或金屬篩網(wǎng)的面罩。定義在本說明書中的上下文中，術(shù)語“重加濕面罩”指的是從呼出空氣中取出水分并通過蒸發(fā)使至少一些水分進入吸入的空氣的面罩。術(shù)語“自給式”指的是面罩在沒有分立的濕氣供應(yīng)的情況下進行操作，使得吸入的空氣的加濕是通過重加濕發(fā)生的。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種可替代的加濕面罩，該面罩比目前可提供的面罩操作效率更高，并且至少部分緩解上述一個或多個問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種自給式重加濕面罩，具有定位裝置，以使得所述面罩能夠被支撐在用戶上的一個操作位置中，所述面罩具有被定形為模制的凸圓形面罩的壁，該壁被構(gòu)造為從用戶的鼻子到下巴覆蓋該用戶的面部，所述面罩具有環(huán)形周緣，該環(huán)形周緣被定形并構(gòu)造為總體結(jié)構(gòu)遵循用戶面部輪廓，以使得在使用中所述面罩的凸圓形狀與用戶的面部限定一個氣窩，所述面罩具有單個入口-出口孔，該入口 -出口孔總體與使用中被用戶的口所占據(jù)的位置相對，并且至少一個重加濕組件位于所述入口 -出口孔中，以使得所述重加濕組件基本填充所述孔，并且與用戶的口和鼻開放連通，并在環(huán)境大氣和所述氣窩之間限定流體流通通道，其中所述重加濕組件包括波紋狀吸濕性紙卷材，所述卷材的軸線在流體流經(jīng)所述入口 _出口孔的方向延伸。本發(fā)明的另一個特征提供所述入口-出口孔由粗短式管狀支持件(squat tubular holder)所限定，所述粗短式管狀支持件由內(nèi)套管和外套管組成，每個所述套管在其一個端部具有向外引導的凸緣，在所述面罩壁中切割的孔洞的外圍在所述兩個凸緣之間延伸，以將所述管狀支持件支撐在所述面罩中，并且其中所述內(nèi)套管和所述外套管具有構(gòu)造，以支持受制于所述管狀支持件內(nèi)的所述重加濕組件。本發(fā)明的又一個特征提供所述面罩壁由非織造合成纖維片材制成，所述非織造合成纖維片材被壓模和熱塑成所述凸圓形狀，其中所述入口 _出口孔位于從所述面罩壁切割的孔洞中；所述非織造合成纖維片材包含相對低熔點的纖維和相對高熔點的纖維，所述壓模被選擇為在以下溫度下進行，該溫度被選擇為使得在所述壁的最終形狀中所述低熔點的纖維包住所述高熔點的纖維，并且其中最終形成的壁至少在一定程度上是透氣的；所述凸圓形面罩由非織造合成纖維片材模制，所述非織造合成纖維片材具有100到150g/m2的重量，并且所述壓模被執(zhí)行以提供范圍在0. 5-3. Omm的壁厚度，優(yōu)選地大約1. 0mm。所述面 罩優(yōu)選地具有環(huán)形等高線狀周緣(endless contoured peripheral edge)，該周緣總體非平坦，并被構(gòu)造為柔順地將用戶的面部與所述面罩相接合，所述面罩是適度剛性柔韌的，以提供合適的柔順特性。還優(yōu)選地是所述面罩的周緣具有柔軟的、一般彈性的、環(huán)形的墊圈構(gòu)造，以接合用戶的面部。所述墊圈構(gòu)造通常是由開孔或閉孔泡沫材料制成，所述材料例如合適的聚氨酯泡沫等。所述重加濕組件的直徑通常在10到80mm的范圍，優(yōu)選地在25_45mm的范圍內(nèi)。所述波紋狀吸濕性紙的波紋高度優(yōu)選地在0. 1到2. 5mm的范圍，并且優(yōu)選地大約0. 5mm。所述重加濕組件的軸向尺寸的范圍在8到25mm，優(yōu)選地大約12mm。在本發(fā)明的一個變型中，所述重加濕組件可包括微粒過濾器，該微粒過濾器包括適合于過濾細菌和/或病毒的靜電材料。所述微粒過濾器可以被制成適合于按照N95、 EN149和/或FFP3或較低的監(jiān)管標準過濾微生物。微粒過濾器可以浸漬抗菌和/或抗病毒藥物，例如硝酸銀。在本發(fā)明的另一個變型中，所述重加濕組件可包括浸漬有藥物的墊。所述藥物可以是至少一種香精油(例如薄荷油)，并且藥物容器可以是易碎的，以使得所述面罩可以由用戶浸漬藥物。所述包含藥物的容器可以是能夠夾到或者旋到所述重加濕面罩上的附屬物。重加濕面罩可以與包含用于浸漬所述面罩的墊的藥物的容器一同封裝。所述重加濕組件可以包括吸濕性紙，例如作為濕-排放過濾輕質(zhì)人工鼻 (Humid-Vent Filter Light HMEF)售賣的紙、纖維素紙等。為了更全面的理解本發(fā)明，將參考附圖描述一個實施方案及其一些改型。


圖1是與用戶頭部(用虛線示出)關(guān)聯(lián)示出的根據(jù)本發(fā)明的重加濕面罩的一個實施方案的立體圖；圖2是為了形成圖1中示出的重加濕面罩而模制的，并準備接收重加濕組件的空的面罩壁的立體圖；圖3是圖1中示出的本發(fā)明的實施方案的重加濕組件的分解圖；圖4是圖1中示出的重加濕面罩的側(cè)視圖；圖5是使用中的圖1中示出的重加濕面罩的截面?zhèn)纫晥D；圖6是示出了重加濕面罩的內(nèi)部的重加濕面罩的后視圖；圖7是重加濕面罩的俯視圖；圖8是重加濕面罩的仰視圖。
具體實施方案在附圖中示出的本發(fā)明的實施方案中，總體由數(shù)字(1)標識的可供一次性使用的自給式加濕面罩，具有模制的、凸圓形透氣面罩壁(2)，面罩壁是被構(gòu)造為裝配在用戶(4) 的鼻和口上，并且從鼻延伸到下巴的類型。面罩被帶子(6)保持在其位置，帶子(6)優(yōu)選地鉤在用戶耳朵周圍。帶子當然也可在頭的后部延伸，帶子的實際的構(gòu)造與本發(fā)明不相關(guān)。帶子可由任何合適的材料制成，甚至可以是由萊卡或其他低過敏材料制成。
面罩壁(2)優(yōu)選地被壓模，以形成硬化的但是剛性柔韌或柔軟的，且因此可恰當?shù)厥湛s的、透氣的壁，該壁優(yōu)選地具有大約1.0mm的壁厚度。用于壓模制成面罩壁(2)的合成纖維片材具有一些熔點溫度不同的混合的纖維。第一熱塑性纖維的熔點溫度比第二熱塑性纖維高，通過將模具中的復合非織造纖維壓制并加熱至所構(gòu)成的熱塑性纖維的兩個熔點溫度之間的一個溫度來模制面罩壁(2)。因此，低熔點纖維熔解并綁住第一熱塑性纖維，以使得一旦冷卻后，所述片材被制成期望形狀的面罩(2)，同時保持透氣性。纖維可包括聚醚砜(PES)纖維，所述片材 可具有大約120g/m2的重量和模制之前范圍在2. 4-3. 2mm的厚度。通常，多個面罩可由單個片材同時模制，面罩壁將從已加工的片材中切割出來。在從片材中切割面罩壁的同時，孔洞(8)同時在面罩壁中被切出，以接收總體由數(shù)字(9)標識的重加濕組件。所述孔洞接收粗短式管狀支持件(10)，該粗短式管狀支持件(10)由內(nèi)套管(11) 和外套管(12)組成，其中每個套管在其一個端部(在該情況中是外端部)具有向外引導的凸緣(13、14)，以使得在面罩壁中切割出的孔洞的外圍在兩個凸緣之間延伸，并在兩個凸緣之間被夾住。內(nèi)套管和外套管可彼此摩擦接合，以保持在其操作位置；內(nèi)套管和外套管可夾在合作位置；或者內(nèi)套管和外套管可膠粘固定在一起。該布置使得面罩壁的邊緣將管狀支持件支撐在面罩中。內(nèi)套管和外套管還具有形式為在管狀支持件的相對端部向內(nèi)引導的凸緣(15、16) 的構(gòu)造，以支持受制于管狀支持件內(nèi)的重加濕組件的波紋狀吸濕性紙卷材(17)。內(nèi)套管和外套管各自具有一個徑向延伸的保持器(18)，用以通過一個中央增補物(19)將所述卷材保持在其操作位置，中央增補物(19)操作性地遮擋于卷材的正中心處所固有形成的軸向孔洞。在此情況下，吸濕性紙包括再造的吸濕性紙產(chǎn)品。加濕組件(9)可以是濕-排放過濾輕質(zhì)人工鼻(吉百克；烏普蘭斯韋斯比，瑞典)等。在該情況中，加濕組件的操作直徑是35mm ；波紋高度0. 5mm ；加濕組件的軸向尺寸是10_12mm。當然，加濕組件通常是低呼吸阻力的。清楚地，卷材的軸線在流體流經(jīng)入口-出口孔的方向上延伸。面罩可具有環(huán)形等高線狀周緣，該周緣總體為非平坦的，并被構(gòu)造為柔順地將用戶的面部與面罩相接合，面罩是適度剛性柔韌的，以提供合適的柔順特性。面罩的周緣具有柔軟的、一般彈性的、環(huán)形的墊圈(20)，該墊圈(20)通常是開孔或閉孔泡沫材料——例如合適的聚氨酯泡沫——構(gòu)成，以接合用戶的面部。徑向向外延伸的凹口(21)被模制進面罩(2)的在操作上來說較上面的環(huán)形周緣內(nèi)，并與其相交，以容納鼻梁，并以此圍繞佩戴者的鼻子。在使用中，進行布置，使得加濕組件(9)位于用戶(4)的口的對面，并與用戶(4) 的口開放連通。因此加濕組件(9)基本被定位在面罩(2)的圓形凸圓的中心。在使用中，通過將用戶(4)的口和鼻梁，臉頰的一部分和下巴的一部分圍繞在面罩內(nèi)，使得面罩(2)被定位在用戶(4)的面部上，在口和鼻的上方。面罩(2)被促使與面部柔順地接合，并與面部間隔開以限定用戶面部和面罩(2)之間的氣窩(24)。凸圓形面罩(2) 被模制，以使得在使用中用戶(4)的唇部(22)不會接觸加濕組件(9)。在使用中，呼出的空氣經(jīng)過重加濕組件，這樣一來，熱和水分被交給了吸收能力很強的重加濕組件。另一方面，吸入的空氣被重加濕組件中暫時攜帶的所吸收的熱和水分稍微地加熱和加濕。如上文指出的，重加濕組件還可包括平坦的微粒過濾器(25)，該微粒過濾器(25) 包括靜電材料，并被選擇為適合于按照N95、EN149和/或FFP3監(jiān)管標準過濾所選擇的微粒，特別是微生物(例如細菌和病毒)。該微粒過濾器可被置于與重加濕組件(9)內(nèi)的波紋狀吸濕紙卷材(17)相鄰。如圖4示出的，凸圓形面罩可以是多層的，可包括適合于過濾微生物(例如細菌和病毒)的靜電材料外層(26)。疏水性材料層(27)可以設(shè)在面罩的內(nèi)表面上，在可透氣材料層上方，以使得靜電材料層被保護免受用戶呼吸的濕氣影響。作為替代地，該疏水性材料層可以位于外靜電層和內(nèi)透氣層之間。另一個印刷材料層(28)可以添加在面罩的外側(cè)，用于美觀或促銷目的。應(yīng)了解，許多額外的特征可以加入本發(fā)明的重加濕面罩(1)。這些特征可以包括使用墊(30)，墊(30)可以浸漬藥物(例如薄荷油)，并且位于重加濕裝置(1)的內(nèi)部的加濕組件(12)中，或者位于該加濕組件(12)的周圍。可以提供成套工具，該成套工具包括本發(fā)明的自給式重加濕裝置、包含藥物的易碎容器、和墊。浸漬藥物的墊隨后可以插入或夾在面 罩上。本發(fā)明的重加濕面罩的凸圓限定了面罩和用戶面部之間的氣窩，該氣窩較大于目前競爭裝置所提供的氣窩。因此本發(fā)明裝置的加濕組件離用戶的口和鼻比目前可提供的裝置相對更遠。本發(fā)明的重加濕面罩可以在睡覺時舒適地佩戴。尤其值得注意的是軟的但是柔韌的面罩以及軟且有回彈力的墊圈材料，連同無彈性的帶子，給用戶帶來更舒適的體驗。該面罩沒有任何可能會引起不舒適或者甚至損傷的突起物。再者，不同于目前可提供的面罩，本發(fā)明的重加濕面罩可制成一次性使用的且自給式的，而無需外部加壓空氣源、濕氣和與其相關(guān)聯(lián)的導管。本發(fā)明的重加濕面罩可緊跟時代趨勢制成生物可降解的。本發(fā)明面罩的自給性質(zhì)允許更方便的使用和更多的應(yīng)用。本發(fā)明也比目前可提供的重加濕面罩相對便宜。重要的是，比較目前可提供的面罩，本發(fā)明的重加濕面罩具有高流速，從而對于用戶來說在佩戴時更容易呼吸。因此本發(fā)明提供的面罩可佩戴更長時間，幫助用戶從手術(shù)治療中恢復(或者即使是在飛機上旅行時)，或者幫助用戶從任何涉及堵塞的鼻并因此通過口呼吸的疾病中恢復。再者，本發(fā)明中的波紋狀卷材紙的吸濕性質(zhì)可作為干燥劑來發(fā)揮作用，從而從任何結(jié)合進面罩的細菌和/或病毒過濾器中吸去所累積的水分，因此提高了過濾效率和細菌和/或病毒過濾器的壽命。
權(quán)利要求
1.一種自給式重加濕面罩(1)，具有定位裝置(6)，以使得所述面罩能夠被支撐在用戶 (4)上的一個操作位置中，所述面罩具有被定形為模制的凸圓形面罩的壁(2)，該壁(2)被構(gòu)造為從用戶的鼻子到下巴覆蓋該用戶的面部，所述面罩具有環(huán)形周緣，該環(huán)形周緣被定形并構(gòu)造為總體結(jié)構(gòu)遵循用戶的面部輪廓，以使得在使用中所述面罩的凸圓形狀與用戶的面部限定氣窩(24)，所述面罩具有單個入口-出口孔(8)，該入口 -出口孔(8)總體與使用中被用戶的口所占據(jù)的位置相對，并且至少一個重加濕組件(9)位于所述入口-出口孔中， 以使得所述重加濕組件基本填充所述孔，并且與用戶的口和鼻開放連通，并在環(huán)境大氣和所述氣窩之間限定流體流通通道，其中所述重加濕組件包括波紋狀吸濕性紙卷材(17)，所述卷材的軸線在流體流經(jīng)所述入口 _出口孔的方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重加濕面罩，其中所述入口_出口孔由粗短式管狀支持件 (10)所限定，所述粗短式管狀支持件(10)由內(nèi)套管(11)和外套管(12)組成，其中每個所述套管在其一個端部具有向外引導的凸緣(13、14)，在所述面罩壁中切割的孔洞(8)的外圍在所述兩個凸緣之間延伸，以將所述管狀支持件支撐在所述面罩中，并且其中所述內(nèi)套管和所述外套管具有構(gòu)造(15、16、18)，以支持受制于所述管狀支持件內(nèi)的所述重加濕組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重加濕面罩，其中所述面罩壁由非織造合成纖維片材制成，所述非織造合成纖維片材被壓模和熱塑成所述凸圓形狀，所述入口 -出口孔位于從所述面罩壁切割的孔洞中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重加濕面罩，其中所述非織造合成纖維片材包含相對低熔點的纖維和相對高熔點的纖維，所述壓模被選擇為在以下溫度下進行，該溫度被選擇為使得在所述壁的最終形狀中所述低熔點的纖維包住所述高熔點的纖維，并且其中最終形成的壁至少在一定程度上是透氣的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的重加濕面罩，其中所述凸圓形面罩由非織造合成纖維片材模制，所述非織造合成纖維片材具有100到150g/m2的重量，并且所述壓模被執(zhí)行以提供范圍在0. 5-3. Omm的壁厚度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述面罩具有環(huán)形等高線狀周緣，該周緣被構(gòu)造為柔順地將用戶的面部與所述面罩相接合，所述面罩是適度剛性柔韌的， 以提供合適的柔順特性。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述面罩的周緣具有柔軟的、一般彈性的、環(huán)形的墊圈構(gòu)造(20)，以接合用戶的面部。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述重加濕組件的操作直徑在 IOmm到80mm的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述波紋狀吸濕性紙的波紋高度在0. Imm到2. 5mm的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述重加濕組件的軸向尺寸的范圍在8mm到25mm。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述重加濕組件包括微粒過濾器(25)，該微粒過濾器(25)包括靜電材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的重加濕面罩，其中所述微粒過濾器適合于過濾細菌和/或病毒。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述重加濕組件包括浸漬有藥物的墊(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的重加濕面罩，無論何時總是與包含用于浸漬所述面罩的墊的藥物的容器一同封裝。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項所述的重加濕面罩，其中所述重加濕面罩被制成供一次性使用的物品。
全文摘要
一種自給式重加濕面罩(1)，具有定位裝置(6)，使得面罩能被支撐在用戶(4)上的一個操作位置中。面罩具有被定形為模制的凸圓形面罩的壁(2)，被構(gòu)造為從鼻子到下巴覆蓋用戶的面部。面罩具有環(huán)形周緣，被定形并構(gòu)造為總體結(jié)構(gòu)遵循用戶面部輪廓，以連同用戶的面部限定氣窩(24)。面罩具有單個入口-出口孔(8)，該孔(8)總體與使用中被用戶的口所占據(jù)的位置相對，至少一個重加濕組件(9)位于入口-出口孔中，以使得重加濕組件基本填充孔。重加濕組件包括波紋狀吸濕性紙卷材(17)，卷材的軸線在流體流經(jīng)入口-出口孔的方向延伸。面罩優(yōu)選地具有由非織造合成纖維片材制成的壁，非織造合成纖維片材被壓模和熱塑成凸圓形狀。
文檔編號A61M16/10GK102271745SQ200980154328
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月11日
發(fā)明者J·M·杜文, J·特雷布蘭奇 申請人:修米德醫(yī)學技術(shù)(股份)有限公司