包括横向延伸的褶绉的呼吸器及其形成方法技术

本发明专利技术公开了呼吸器以及制备此类呼吸器的方法的各种实施方案。呼吸器包括面罩主体和连接到该面罩主体的带具。面罩主体包括过滤结构，该过滤结构具有中央面板、通过第一分界线与中央面板分开的上部面板以及通过第二分界线与中央面板分开的下部面板。面罩主体还包括二等分折叠部和设置在面罩主体的过滤结构的中央面板中的横向延伸的三层褶绉。横向延伸的三层褶绉形成于面罩主体中并且在设置在面罩主体的右侧上的第一密封位置和设置在面罩主体的左侧上的第二密封位置处是自身密封的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括横向延伸的褶绉的呼吸器及其形成方法
技术介绍
呼吸器通常出于以下两个共同的目的中的至少一者佩戴在佩戴者的呼吸通道上：(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统；以及(2)保护其他佩戴者或物免于暴露于由佩戴者呼出的病原体和其他污染物。出于第一目的，在其中空气中包含对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼吸器，例如汽车车身修理店。出于第二目的，在其中对其他佩戴者或物存在污染风险的环境中佩戴呼吸器，例如在操作室或洁净室中。已设计出多种呼吸器来满足这两种目的中的任一者(或两者)。一些呼吸器被归类为“过滤面罩”，因为面罩主体本身用作过滤机构。与结合可附接过滤器滤筒(参见，例如授予Yuschak等人的美国专利RE39,493)或嵌件成型过滤元件(参见，例如授予Braun的美国专利4,790,306)使用橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器不同，过滤式面罩呼吸器被设计成使过滤介质覆盖整个面罩主体的大部分，从而无需安装或更换过滤器滤筒。这些过滤式面具呼吸器通常具有以下两种构型中的一者：模制的呼吸器和平折式呼吸器。模制过滤式面具呼吸器通常包括热粘结纤维非织造纤维网或网孔塑料网目，以向面罩主体提供其杯型构型。模制呼吸器在使用和储存期间均趋于维持相同的形状。因此，这些呼吸器无法折叠成用于储存和运输的扁平状。公开了模制过滤式面具呼吸器的专利的实施例包括授予Kronzer等人的美国专利7,131,442，授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182和6,041,782，授予Dyrud等人的美国专利4,807,619，和授予Berg的美国专利4,536,440。平折式呼吸器可以被折叠成扁平状以用于运输和储存。这些呼吸器在使用时也可以打开成杯型构型。平折式呼吸器的实施例在例如以下美国专利中有所描述：授予Bostock等人的美国专利6,568,392和6,484,722；以及授予Chen的美国专利6,394,090。一些平折式呼吸器被设计有焊线、接缝和折叠部，以有助于在使用期间维持其杯形构型。另外，刚性构件已经被结合到面罩主体的面板中(参见，例如，授予Duffy等人的美国专利申请公布2010/0154805；以及授予Spoo等人的美国设计专利659,821)。
技术实现思路
一般来讲，本公开提供了过滤式面具呼吸器和形成此类呼吸器的方法的各种实施方案。过滤式面具呼吸器可包括设置在呼吸器的面罩主体的中央面板中的横向延伸的多层褶绉。褶绉可在设置在面罩主体的右侧上的第一密封位置和设置在面罩主体的左侧上的第二密封位置处是自身密封的。在一个方面，本公开提供了一种过滤式面具呼吸器，该呼吸器包括面罩主体和连接到面罩主体的带具。面罩主体包括过滤结构，该过滤结构具有中央面板、通过第一分界线与中央面板分开的上部面板以及通过第二分界线与中央面板分开的下部面板。面罩主体还包括二等分折叠部，当呼吸器如佩戴者使用的那样取向时，该二等分折叠部在从过滤式面具呼吸器的正面观察时是基本上竖直的，其中基本上竖直的二等分折叠部延伸穿过面罩主体的上部面板、中央面板和下部面板。另外，面罩主体包括横向延伸的三层褶绉，该三层褶绉设置在过滤结构的中央面板中，其中横向延伸的三层褶绉形成于面罩主体中并且在设置在面罩主体的右侧上的第一密封位置和设置在面罩主体的左侧上的第二密封位置处是自身密封的。在另一个方面，本公开提供了一种方法，该方法包括形成具有过滤结构的面罩主体坯件；以及通过沿第一分界线和第二分界线折叠面罩主体坯件而在面罩主体坯件中形成中央面板、上部面板和下部面板，其中第一分界线将上部面板和中央面板分开，并且进一步地，第二分界线将下部面板和中央面板分开。该方法还包括折叠中央面板以形成三层横向延伸的褶绉，并且在设置在面罩主体坯件的右侧上的第一密封位置和在面罩主体坯件的左侧上的第二密封位置处密封横向延伸的褶绉。术语表“清洁空气”意指已滤除污染物的一定体积的大气环境空气；“污染物”意指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或通常不会被视为颗粒(例如，有机蒸气等)但可能悬浮在空气中的其他物质；“横跨维度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从一侧到另一侧横向延伸的维度；“杯型构型”及其变型形式意指能够充分覆盖佩戴者的鼻部和口部的任何容器类型的形状；“省缝”意指面罩主体的过滤结构中的双楔形区域，该区域具有两个固定的相对端部并且中心区域具有朝向固定端部逐渐变细的可调节宽度；“外部气体空间”意指呼出的气体在穿过且离开面罩主体和/或呼气阀后所进入的环境大气气体空间；“外部表面”意指在面罩主体位于佩戴者面部上时面罩主体暴露于环境大气气体空间的表面；“过滤式面具”意指面罩主体自身被设计成过滤穿过它的空气；不存在附接到面罩主体上或模制成面罩主体来实现此目的的可独立识别的过滤器滤筒或嵌件成型过滤元件；“过滤器”或“过滤层”意指一个或多个透气材料层，该一个或多个透气材料层适于从穿过它的空气流中除去污染物(诸如颗粒)的主要目的；“过滤介质”意指透气的结构，该结构被设计成除去穿过它的空气中的污染物；“过滤结构”和“可透气的过滤结构”各自意指过滤空气的大致透气的构造；“向内折叠”意指朝从其延伸的部分向后弯曲；“带具”意指有助于将面罩主体支承在佩戴者面部上的结构或部件组合；“内部气体空间”意指面罩主体和佩戴者面部之间的空间；“内部表面”意指在面罩主体被定位在佩戴者面部上时面罩主体最靠近佩戴者面部的表面；“分界线”意指折痕、接缝、焊线、粘结线、缝合线、铰合线和/或它们的任何组合；“面罩主体”意指这样的透气结构，其被设计成贴合在佩戴者的鼻部和口部上方，并且有助于限定与外部气体空间分开的内部气体空间(包括将其层与部件连结在一起的接缝和粘结点)；“鼻夹”意指机械装置(而不是鼻部泡沫)，该装置适于在面罩主体上使用，以改善至少围绕佩戴者的鼻部的密封；“周边”意指面罩主体的外边缘，当佩戴者佩戴呼吸器时，外边缘通常设置成靠近佩戴者的面部；“周边区段”是周边的一部分；“褶绉”意指被设计成或折叠在自身上的过滤结构的一部分；“聚合物的”和“塑料的”各自意指主要包含一种或多种聚合物并且也可以包含其他成分的材料；“呼吸器”意指佩戴者佩戴的用于向佩戴者提供清洁呼吸空气的空气过滤装置；“横向延伸”意指大体上在横跨尺寸上延伸；“竖直轴线”意指平行于地球表面的切线的轴线；并且“焊线”意指例如通过超声焊接、热和压力粘结、激光粘结或将面罩主体的一个或多个元件粘结在一起的任何其他合适的技术形成的分界线。本文提供的所有标题都是为了方便读者而并不应该用于限制该标题后面的任何文本的含义，除非如此进行规定。术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组，但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”、“该”和“所述”并非仅旨在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤式面具呼吸器，所述呼吸器包括面罩主体和连接到所述面罩主体的带具，其中所述面罩主体包括：/n过滤结构，所述过滤结构包括中央面板、通过第一分界线与所述中央面板分开的上部面板以及通过第二分界线与所述中央面板分开的下部面板；/n二等分折叠部，当所述呼吸器如佩戴者使用的那样取向时，所述二等分折叠部在从所述过滤式面具呼吸器的正面观察时是基本上竖直的，其中基本上竖直的所述二等分折叠部延伸穿过所述面罩主体的所述上部面板、所述中央面板和所述下部面板；和/n横向延伸的三层褶绉，所述三层褶绉设置在所述过滤结构的所述中央面板中，其中横向延伸的所述三层褶绉形成于所述面罩主体中并且在设置在所述面罩主体的右侧上的第一密封位置和设置在所述面罩主体的左侧上的第二密封位置处是自身密封的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180103 US 62/613,2451.一种过滤式面具呼吸器，所述呼吸器包括面罩主体和连接到所述面罩主体的带具，其中所述面罩主体包括：
过滤结构，所述过滤结构包括中央面板、通过第一分界线与所述中央面板分开的上部面板以及通过第二分界线与所述中央面板分开的下部面板；
二等分折叠部，当所述呼吸器如佩戴者使用的那样取向时，所述二等分折叠部在从所述过滤式面具呼吸器的正面观察时是基本上竖直的，其中基本上竖直的所述二等分折叠部延伸穿过所述面罩主体的所述上部面板、所述中央面板和所述下部面板；和
横向延伸的三层褶绉，所述三层褶绉设置在所述过滤结构的所述中央面板中，其中横向延伸的所述三层褶绉形成于所述面罩主体中并且在设置在所述面罩主体的右侧上的第一密封位置和设置在所述面罩主体的左侧上的第二密封位置处是自身密封的。


2.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述三层褶绉在沿平行于所述二等分折叠部的方向测量时包括横跨所述面罩主体的恒定宽度。


3.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述三层褶绉在沿平行于所述二等分折叠部的方向测量时包括横跨所述面罩主体的可变宽度，使得所述三层褶绉形成省缝。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸器，其中所述第一密封位置和所述第二密封位置中的每一者分别延伸至距所述中央面板的右侧边缘和左侧边缘中的每一者至少3mm处。


5.根据权利要求4所述的呼吸器，其中所述面罩主体还包括从所述面罩主体的右侧边缘延伸的右拉袢和从所述面罩主体的左侧边缘延伸的左拉袢。


6.根据权利要求5所述的呼吸器，其中所述右拉袢和所述左拉袢与所述顶部面板、所述中央面板和所述底部面板中的至少一者成一体。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的呼吸器，其中所述三层褶绉通过焊接而自身密封。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的呼吸器，所述呼吸器还包括在所述第一密封位置和所述第二密封位置之间的具有未密封长度的横向延伸的褶绉。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的呼吸器，其中所述第一分界线和所述第二分界线中的至少一者包括焊线。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的呼吸器，其中所述呼吸器适于通过沿竖直的所述二等分折叠部折叠所述面罩主体而折叠成扁平状以用于储存，使得所述面罩主体的所述右侧的内表面与所述面罩主体的所述左侧的内表面接触。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的呼吸器，所述呼吸器还包括鼻夹，所述鼻夹设置在所述面罩主体的所述上部面板上或所述上部面板中。

【专利技术属性】
技术研发人员：迪安·R·达菲，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US