具有增大的摩擦周边的过滤式面罩呼吸器的制造方法
【专利说明】具有增大的摩擦周边的过滤式面罩呼吸器
[0001] 本发明设及一种过滤式面罩呼吸器，其包括具有摩擦系数增大的周边。
【背景技术】
[0002] 呼吸器通常由于两种常见目的中的至少一种而被佩戴在人的呼吸通道上：（1)防 止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统；和(2)防止其他人或物暴露在佩戴者呼出的病原 体和其他污染物下。在第一种情况下，在空气中含有对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼 吸器，例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下，在对其他人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。
[0003] 已设计出多种呼吸器来满足运两种用途中的任一者(或两者）的需要。一些呼吸器 被归类为"过滤式面罩"，因为面罩主体本身用作过滤机制。与结合可附接式滤筒(参见，例 如授予化schak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滤筒。运些过滤式面罩呼吸 器通常具有下列两种构型中之一:模制的呼吸器和平折式呼吸器。
[0004] 模制的过滤式面罩呼吸器通常包含热粘结纤维的非织造纤维网或透孔塑料网，W 向面罩主体提供其杯形构型。模制的呼吸器在使用和储存期间往往会保持相同的形状。因 此，运些呼吸器无法折叠成扁平状W用于储存和运输。公开模制的过滤式面罩呼吸器的专 利的示例包括W下美国专利：授予Kronzer等人的7,131,442;授予Angadjivand等人的6， 923，182、6，041，782;授予Dyrud等人的4，807，619; W及授予Be巧的4，536，440。
[000引顾名思义，平折式呼吸器可折叠成扁平状W用于运输和储存。该呼吸器在使用时 也可展开成杯形构型。平折式呼吸器的示例在W下美国专利中示出：授予Bostock等人的6， 568，392和6，484，722 W及授予化en的6，394，090。一些平折式呼吸器已经被设计有焊线、接 缝和折叠部，W有助于在使用期间保持其杯形构型。另外，刚性构件已经被结合到面罩主体 的面板中（参见，授予Duffy等人的美国专利申请公布2001/0067700、授予Duffy等人的美国 专利申请公布2010/0154805、W及授予Spoo等人的美国设计专利659,821)。
[0006] -些呼吸器被设计为在面罩周边与佩戴者面部之间具有流体阻隔件。参见，例如 授予化unson等人的美国专利5，724，964和6，055，982、W及授予化unson的美国专利6，173， 712"Brunson的运些专利利用诸如塑料膜或水凝胶的衬垫型密封材料来形成流体阻隔件。
[0007] 如下文所述，本发明提供了一种贴合性改善的、密封性改善的、具有周边构件的舒 适的平折式呼吸器。
【发明内容】
[0008] 本发明提供了一种过滤式面罩呼吸器，其包括具有周边的面罩主体，该周边包括 具有相比于所述面罩主体摩擦系数增大的区域。在一些实施例中，通过将流体可渗透的、非 粘性的防滑摩擦构件施加在面罩周边的内表面上而形成摩擦系数增大的区域。在一些实施 例中，整个面罩周边包括摩擦构件。在一些实施例中，摩擦构件从面罩的内部表面围绕至外 部表面。
[0009] 摩擦系数增大的表面改善了面罩主体在佩戴者面部上的密封性，不会产生可能导 致湿气在面罩主体与佩戴者面部之间集结的蒸汽屏障。
[0010] 术语表
[0011] 下文所示的术语具有如下所定义的含义：
[0012] "包含"或"内含"意指其如专利术语中的标准的定义，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"W及它们的变型为常用的 开放式术语，但本发明也可W使用较狭义的术语(诸如"基本上由...组成"）来适当描述，较 狭义的术语为半开放式术语，原因在于它仅排除可能对本发明呼吸器起其预期功能的性能 具有有害作用的那些物或元素；
[0013] "清洁空气"意指已滤除污染物的一定体积的大气环境空气；
[0014] "摩擦系数"意指表面施加的或物体在其上移动的阻力量的量度，或者意指表面施 加的最大摩擦力与将物体朝向表面推动的力之间的比率；"静摩擦系数"是施加在静止的物 体上的摩擦系数，而"动摩擦系数"则是施加在运动的物体上的摩擦系数；摩擦系数根据 ASTM D1894-llel进行测量；
[001引"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但可能悬 浮在空气中的其他物质(例如，有机蒸气等）；
[0016] "横向尺度"为当从正面观察呼吸器时，跨呼吸器从一侧到另一侧横向延伸的尺 度；
[0017] "杯形构型"及其变型意指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器型形状；
[0018] "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；
[0019] "外部表面"意指在面罩主体位于人面部上时面罩主体的暴露于环境大气气体空 间的表面；
[0020] "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;不存在为达到该目 的而附接到面罩主体或模制到面罩主体中的可单独识别的滤筒或嵌件成型过滤元件；
[0021] "过滤器"或"过滤层"意指一个或多个透气材料层，该层适于从穿过它的空气流中 去除污染物(诸如颗粒)的主要目的；
[0022] "过滤介质"意指透气的结构，该结构被设计成去除穿过它的空气中的污染物；
[0023] "过滤结构"意指过滤空气的一般透气构造；
[0024] "向内折叠"意指朝向由其延伸的部分向后弯曲；
[0025] "带具"意指有助于将面罩主体支撑在佩戴者的面部上的结构或部件组合；
[0026] "内部气体空间"意指面罩主体与人面部之间的空间；
[0027] "内部周边"意指在面罩主体的内部表面上的面罩主体的外边缘，该外边缘通常被 设置成在呼吸器被定位在佩戴者面部上时与佩戴者的面部接触；
[0028] "内部表面"意指在面罩主体位于人面部上时面罩主体的最靠近人面部的表面；
[0029] "分界线"意指折叠部、接缝、焊线、结合线、缝合线、较接线、和/或它们的任何组 合；
[0030] "面罩主体"意指透气结构，该透气结构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(包括将其层与部件接合在一起的接缝 和结合线）；
[0031] "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，W改善 至少围绕佩戴者的鼻部的密封；
[0032] "周边"意指面罩主体的外边缘，当人佩戴呼吸器时，该外边缘通常会紧邻佩戴者 的面部设置；"周边区段"是周边的一部分；
[00对"可透过的"和"渗透率"意指空气通过材料的能力，并根据ASTM D461-67使用弗雷 泽透气性试验机测量。
[0034] "權给"意指被设计成的部分或者在其自身上往回折叠的部分；
[0035] "聚合物的"和"塑料的"各自意指如下材料，该材料主要包括一种或多种聚合物， 并且该材料也可包含其他成分；
[0036] "呼吸器"意指人佩戴的空气过滤装置，用W向佩戴者提供清洁的呼吸空气;并且
[0037] "横向延伸"意指大体上在横向尺寸上延伸。
【附图说明】
[0038] 图1为平折过滤式面罩呼吸器10被佩戴在人面部上时的前透视图，呼吸器10具有 面卓主体12;
[0039] 图2为图1的呼吸器10的侧视图；
[0040] 图3为图1的呼吸器10的面罩主体12的前视图；
[0041] 图4a为处于扁平状构型的面罩主体12的底视图，其中凸缘30a，30b处于未折叠位 置；
[0042] 图4b为处于预打开构型的面罩主体12的底视图，其中凸缘30a，30b折叠抵靠在过 滤结构16上；
[0043] 图5为适合在图1的面罩主体12中使用的过滤结构16的剖视图；
[0044] 图6为图3的面罩主体12的后视图，示出了摩擦系数增大的区域44;
[004引图6A为沿图6中的线6-6截取的摩擦系数增大的区域44的一部分的一个实施例的 剖视图；
[0046] 图6B为沿图6中的线6-6截取的摩擦系数增大的区域44的一部分的另一个实施例 的剖视图；
[0047] 图7为适合在图6的面罩主体12的摩擦系数增大的区域44中使用的摩擦构件46的 顶视图；
[0048] 图8为适合在图6的面罩主体12的摩擦系数增大的区域44中使用的摩擦构件46的 另一个实施例的顶视图.
[0049] 图9为适合在图6的面罩主体12的摩擦系数增大的区域44中使用的摩擦构件46的 另一个实施例的顶视图.
[0050] 图10示意性地示出了一种用于形成具有面罩主体12和由摩擦构件46形成的摩擦 系数增大的区域44的平折过滤式面罩呼吸器的工序。
【具体实施方式】
[0051] 在本发明的实施过程中，提供了一种过滤式面罩呼吸器，其在面罩主体的内部表 面的周边处具有与呼吸器的过滤结构的摩擦系数相比增大的摩擦系数。摩擦构件在允许流 体(例如，潮湿空气)从内部气体空间渗透到外部气体空间的同时增强了贴合性和呼吸器在 佩戴者面部上的密封性。