在面罩主体中具有平行线焊接图案的过滤式面罩呼吸器制造技术

本发明专利技术公开一种过滤式面罩呼吸器（１０），所述呼吸器包括带具（１４）和连接到所述带具（１４）上的面罩主体（１２）。所述面罩主体（１２）包括过滤结构（１６），所述过滤结构可以包括多个非织造纤维材料层（５８，６０，６２）。所述非织造纤维材料层（５８，６０，６２）具有厚度Ａ并且被间距是厚度Ａ的０．５至６倍的至少两条平行的焊接线（３４′，３４″）焊接在一起。与使用相当宽度的单条焊接线的类似结构相比，使用平行焊接线的面罩主体可以表现出更好的抗塌缩性，并且可以以更快的速度制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有设置在其面罩主体上的焊接图案的过滤式面罩呼吸器，该焊接图 案包括两个或更多个间隔紧密的平行焊接线。
技术介绍
呼吸器通常佩戴在人们的呼吸通道的上方，用于两个常见用途中的至少一个(1) 防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸道；(2)保护其它人或物使其不暴露于由佩戴者呼出 的病原体和其它污染物。在第一种情况下，在空气中含有对佩戴者有害的粒子的环境中佩 戴呼吸器，例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下，在对其它人或物而言存在污染风险 的环境中佩戴呼吸器，例如在手术室或洁净室中。已设计出多种呼吸器来满足这些用途中的任一者(或两者)的需要。某些呼吸器 被归类为“过滤式面罩”，因为面罩主体本身用作过滤机构。不同于与可附接的滤筒(参见 例如授予Yuschak等人的美国再审专利RE39，493)或嵌件成型滤芯(参见例如授予Braun 的美国专利4，790，306)相结合地使用橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器，过滤式面罩呼吸 器设计为使过滤介质覆盖整个面罩主体的很大一部分，因而没必要安装或更换滤筒。这些 过滤式面罩呼吸器常常具有下列两种构造之一模制的呼吸器和平折式呼吸器。模制的过滤式面罩呼吸器通常包含热粘结纤维非织造纤维网(web)或透孔塑 料网，以便向面罩主体提供杯形构造。模制的呼吸器在使用和储存期间往往会保持相同 的形状。公开模制的过滤式面罩呼吸器的专利实例包括以下美国专利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)。顾名思义，平折式呼吸器可折叠成扁平状以用于运输和储存。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公开了平 折式呼吸器的实例。在使用期间，过滤式面罩呼吸器应该保持其预期的杯形构造。在佩戴多次并且经 受佩戴者呼出的大量水分之后，再加上面罩在佩戴于人面部上时被撞到其它物体上，公知 的面罩可能容易塌缩或者存在压入壳体中的凹陷部。塌缩的面罩可能使佩戴者不舒服，尤 其是在凹陷部接触到鼻部或面部时更是如此。佩戴者可以通过从其面部取下面罩并且从面 罩内侧按压凹陷部来消除凹陷部。为了避免面罩在使用期间塌缩，已经将另外的层添加到 面罩主体中以增强其结构完整性。例如授予4叫3旧1财11(1等人的美国专利6，923，182使 用位于过滤层与第一和第二成形层之间的第一和第二粘合剂层来提供抗压的模制过滤式 面罩。为了保持平折式呼吸器的结构完整性，授予Chen的美国专利6，394，090在面罩主 体上提供第一和第二分界线以辅助避免使用期间的塌缩。属于Spoo等人的美国专利申请 12/562，239使用面罩主体的四个象限上的四个封闭焊接图案来实现抗塌缩结构。在使用焊 接线增强面罩主体的结构完整性的公知过滤式面罩呼吸器中，所使用的焊接线在其应用中 是“单条”，也就是说，不存在彼此接触地起作用的成对或成组的间隔紧密的平行线。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型的过滤式面罩呼吸器构造，该构造有助于防止面罩在使用过 程中塌缩。本专利技术的呼吸器包括面罩带具和面罩主体，其中所述面罩主体包括具有总厚度 “A”的过滤结构。所述过滤结构还具有设置在所述过滤结构中的两条或更多条平行的焊接 线，所述平行的焊接线的间距是厚度A的0. 5至6倍。本专利技术旨在提供一种具有抗挤压特性的过滤式面罩呼吸器，其使因为使用时间延 长或粗暴搬移而产生的面罩形状变形量最小。使用间隔紧密的平行焊接线可以产生梁效应 (beam effect)，该梁效应使呼吸器因为微粒集载和/或水分积聚而丧失结构完整性的可能 性更小。该过滤式面罩呼吸器在使用过程中塌缩的可能性更小，因此可以获得改善佩戴者 的舒适性和便利性的益处。此外，为了提供抗塌缩性而采用附加层或更重层的需要也降低 了。在面罩主体中使用更少的介质可以导致降低呼吸阻力并降低成本。本专利技术的专利技术人还 发现当使用总体上具有与单条焊接线相同的宽度的两条平行焊接线时，可以实现更快的 焊接速度。因为使用两条平行焊接线将焊接更少的表面积，因此将非织造纤维材料粘结起 来所需的焊接能更少；相应地出现分层的可能性更低，因此可以提高线速度。此外，通过使 用间隔紧密的平行焊接线，“焊瘤(welding flash)”也趋向于减少。“焊瘤”是预先熔融但 是沿着焊接线的边缘或端部固化的过量材料。焊瘤可能在面罩主体中产生聚团的材料珠以 及孔洞。当制作单个宽焊缝时，更多的材料会熔融，在旋转式焊接工序中必需移去这些材 料。这种“熔融焊接前沿”可能被滞留在会聚突出图案中，并且在焊接图案的拖尾边缘处沉 积“焊瘤”。因为可以提高焊接速度，并且因为产生更少的焊瘤，当制造具有间隔紧密的平行 焊接线的呼吸器时可以进一步降低制造成本。术语表下文所述术语具有如下限定的含义“对分”意指划分成两个基本相等的部分；“包含”意指其定义如专利术语中的标准那样，是通常与“包括”、“具有”或“含有” 同义的开放式术语。虽然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它们的变形为常用的开放 式术语，但本专利技术也可以使用较狭义的术语(例如“大致由……组成”)来适当描述，较狭义 的术语为半开放式术语的原因在于它仅排除起到其预期功能方面的那些可能对本专利技术呼 吸器的性能具有有害作用的物或元件；“清洁空气”意指已滤除了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/或一般来讲不会被视为颗粒但 可能悬浮在空气中的其它物质(如有机蒸气等)；“横跨维度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从左到右侧向地延伸的维 度；“杯形构造”意指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器形状；“外部气体空间”意指呼出的气体在穿过且超过面罩主体和/或呼气阀后进入的环 境大气空间；“过滤式面罩”意指面罩主体本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滤筒或嵌件成型滤芯；“过滤器”或“过滤层”意指透气材料层，该层适用于从穿过它的空气流中除去污染 物(例如颗粒)的主要用途；“过滤结构”意指包括非织造纤维过滤层以及可选的其它非织造纤维层的构造；“第一侧面”意指位于垂直于横跨维度对分面罩主体的平面一侧的面罩主体区域；“带具”意指有助于将面罩主体支承在佩戴者的面部上的结构或部件组合；“与……一体的”意指同时一起制造，即作为一个部件制成，而不是随后接合在一 起的两个独立制造的部件；“内部气体空间”意指面罩主体与人面部之间的空间；“侧向地”意指当面罩主体处于折叠状态时远离垂直于横跨维度对分面罩主体的 平面而延伸；“分界线”意指折叠线、接缝、焊线、粘结线、缝线、铰合线和/或其任意组合；“纵向轴线”意指垂直于横跨维度对分面罩主体的线。“面罩主体”意指透气的结构，其被设计成贴合在人的鼻部和口部上方，并且有助 于限定与外部气体空间分离的内部气体空间；“鼻夹”意指如下机械装置(不同于鼻部泡沫)，该装置适于在面罩主体上使用，以 改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤式面罩呼吸器，包括：（ａ）带具；以及（ｂ）面罩主体，其连接到所述带具上，所述面罩主体包括过滤结构，所述过滤结构具有厚度Ａ并且具有设置在所述过滤结构中的两条平行的焊接线，所述两条平行的焊接线的间距是厚度Ａ的０．５至６倍。

【技术特征摘要】
US 2009-10-23 61/254,3141.一种过滤式面罩呼吸器，包括(a)带具；以及(b)面罩主体，其连接到所述带具上，所述面罩主体包括过滤结构，所述过滤结构具有 厚度A并且具有设置在所述过滤结构中的两条平行的焊接线，所述两条平行的焊接线的间 距是厚度A的0.5至6倍。2.根据权利要求1所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线的间距是厚度A的0. 6至3倍。3.根据权利要求2所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线的间距是厚度A的0. 7至1. 5倍。4.根据权利要求1所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线之间的区域中的过滤结构的厚度小于所述两条平行的焊接线 之外的过滤结构的厚度，但是大于每条焊接线中的过滤结构的厚度。5.根据权利要求4所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线之间的区域中的过滤结构的厚度与所述两条平行的焊接线之 外的过滤结构的厚度的比率是0. 3至0. 9。6.根据权利要求4所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线之间的区域中的过滤结构的厚度与所述两条平行的焊接线之 外的过滤结构的厚度的比率是0. 4至0. 8。7.根据权利要求4所述的呼吸器，其中，所述两条平行的焊接线之间的区域中的过滤结构的厚度与所述两条平行的焊接线之 外的过滤结构的厚度的比率是0. 5至0. 7。8.根据权利要求4所述的呼吸器，其中，所...

【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：US[美国]