一种抗坍塌呼吸面罩的制作方法

专利名称：一种抗坍塌呼吸面罩的制作方法
一种抗坍塌呼吸面罩
背景技术：
在制造业、监护、体育以及家用种种场合均有呼吸面罩的使用。在这些场合，呼吸 面罩过滤掉灰尘和其它颗粒物以保护使用者的呼吸系统免于受到有害的或刺激性污染。类 似地，呼吸面罩也用于健康护理行业中。在这一方面，呼吸面罩的有益之处在于它们可以被 配置成用于过滤使用者呼出的气体，从而使得使用者释放到环境中的细菌或其它污染物的 数量最小化。对细菌污染物的这种限制是重要的，这是因为医院患者通常需要消毒环境以 免受感染，而他们往往具有使他们容易受到感染的受损的免疫系统。另外，由于医院患者通 常会携带空气传播的细菌性病原体，因此呼吸面罩还可以过滤吸入的空气以保护使用者免 受可能会在医院环境中的污染物的影响。因此目前的情况是，在医疗保健领域，特别是在手术室中，医护工作者经常使用呼 吸面罩以帮助他们免于感染到可能存在于正被治疗患者体内的有害疾病如艾滋病和肝炎 及其它传染性疾病。某些呼吸面罩被配置成遮盖使用者的整个脸部，而另外的呼吸面罩设计成仅遮盖 使用者的鼻部和口部。另外，呼吸面罩已经被设计用于遮盖使用者脸部的多个部分。例如， 某些呼吸面罩设计用于遮盖使用者的鼻部、眼睛和口部。遮盖鼻部和口部的呼吸面罩前片 部分通常由防止病菌和其它污染物从其中通过但允许空气通过的材料制成，从而让使用者 能够呼吸。呼吸面罩还被设计成能在使用者的脸部提供紧密的密封。通过防止灰尘、颗粒物、 空气携带的微生物或其它污染物绕过呼吸面罩的过滤介质，这样的密封配置在呼吸面罩的 整体有效性方面是重要的。固定机构连接到呼吸面罩，其用于将前片固定接到使用者的头部。例如，橡胶或弹 性系带通常用在用于工业环境的呼吸面罩中。另外，尤其是对于健康护理呼吸面罩来说，可 以采用手动系带。系带将呼吸面罩固定到使用者身上。为此，呼吸面罩放置在使用者脸部， 并且系带绕使用者的头部延伸。目前，一次性呼吸面罩，尤其是那些用于工业或相关目的呼吸面罩，通常具有由多 层材料构成的薄的模制结构制成的主体，配置成遮盖使用者口部和鼻部的类帐篷的形状。 另外，用于所述一次性呼吸面罩的材料可以是基本平坦的但含有一些皱褶或褶层，这些皱 褶或褶层在使用前能被张开以提供类帐篷的形状来覆盖使用者的口部和鼻部。为了保护使 用者，这类呼吸面罩使用过滤材料，使用者吸入的所有空气经过该过滤材料。在使用者吸气 时，使用者在呼吸室内形成负压，这导致呼吸面罩的主体朝使用者的口部坍塌。这种坍塌让 使用者感到不舒服并且可能会影响这类呼吸面罩的正常使用。人们曾经试图通过多种方案解决这种坍塌问题。一些呼吸面罩使用较厚的材 料、较硬的材料或者增加多个附加层来帮助增加呼吸面罩的刚性。例如，参见美国专利 US4, 850，347和US6, 715，489以及英国专利申请No. 2103491。然而，虽然刚性较大的材料 有助于抗坍塌，但它们也与佩戴者的舒适性以及使呼吸面罩适合于使用者脸部的个性化 形状的需求相违。其它方案包括折纸形式的褶皱、褶层和为呼吸面罩提供更高强度结构的其它替代几何结构。例如，参见美国专利US5，70l，893；US6，474，336；US6，923，182和US7，036，507。这样复杂的几何结构需要专门的并且往往更复杂的制造工艺和／或设备。另外，这类复杂的结构往往依赖于使用者正确地佩戴呼吸面罩，而不能弄乱呼吸面罩的特定几何形状。发明内容[o008] 根据上面讨论的问题，需要这样一种呼吸面罩，从而使用该呼吸面罩时能抵抗由于使用者的呼吸造成的坍塌。这样的呼吸面罩将提供足够的舒适度和在使用者脸部上所需的密封。还希望这样的呼吸面罩易于制造。[o009] 已经发现一次性呼吸面罩可以用特殊的元件和这类元件的配置来构造，以在使用这样的呼吸面罩时抵抗由于使用者的呼吸造成的呼吸面罩的坍塌。具体地，本发明涉及这样一种呼吸面罩，其具有覆盖使用者的口部和鼻部的主体，和用于抵抗由于这类呼吸面罩的使用者的呼吸造成的主体的坍塌的抗坍塌机构。例如，在多个实施例中，抗坍塌机构可以是挠曲构件1刚性材料1配置成在呼吸面罩佩戴时施加向外的致偏力的紧固件或者它们的组合等等。另外，在某些实施例中，当使用者不佩戴呼吸面罩时，这样的呼吸面罩能适配成基本扁平的。[oo10] 本发明还涉及适于附接到呼吸面罩的双呼气口组件。这种双呼气口组件包括具有两个内口体的内口组件，所述两个内口体通过在它们之间延伸的撑架相连接。所述双呼气口组件还包括适于与内口体相连接的一对外口体，从而呼吸面罩的主体的一部分布置在所述内口体和外口体之间。在某些实施例中，这对外口体通过横跨在所述外口体之间的连接件连接。[oo11] 最后，本发明涉及这样一种呼吸面罩，其具有主体1位于主体的相对侧的第一和第二紧固件和与这两紧固件相接合的系带。第一和第二紧固件配置成能在使用者佩戴呼吸面罩时将向外的致偏力施加到主体。[oo12] 本发明的其它目的和特征部分将会在下文中显现，而部分将会在其中指出。


[oo13] 图l是根据本发明的由使用者佩戴的呼吸面罩的前视图；[oo14] 图2是图l示出的呼吸面罩的后视图；[oo15] 图3是根据本发明的呼吸面罩的后视图；[oo16] 图4是图3所示的呼吸面罩由使用者佩戴时的前视图；[oo17] 图5是根据本发明的呼吸面罩的前视图；[oo18] 图6是图5中呼吸面罩的后视图；[oo19] 图7是根据本发明的呼吸面罩由使用者佩戴时的右侧视 图8是图7中的呼吸面罩的俯视截面 图9是本发明的内口组件的视 图lo是本发明的外口体的视 图11是本发明的外口组件的视 图12是本发明的示例性撑架的视图13是根据本发明的呼吸面罩的后视图；图14是根据本发明的呼吸面罩的后视图；图15是根据本发明的呼吸面罩的后视图。在本说明书的上下文中，下面的每个术语或短语包含下列含义在本文中，术语“一次性的”并不限于单次使用的物品，而且还指对消费者来说相 对便宜的物品，从而如果这些物品在仅一次或有限次使用后受到污染或由于其它原因不能 使用，它们可以被丢弃。这样的“一次性的”物品被设计成在有限次使用后丢弃，而不对其 进行恢复以再次使用。在本文中，术语“基本上”是指某事已经很大程度上完成；例如，“基本上覆盖”是 指某物件至少被覆盖95%。在本文中，术语“对齐”是多个物件沿直线或沿平行线排列或布置所具有的空间性质。在本文中，术语“配置成”或“配置”是指针对特定应用或用途的设计、排列、布置 或形状。例如，军用车辆配置成用于不平地形；通过设定系统参数来配置计算机。在本文中，术语“方位”或“位置”在这里可交换使用，其是指某物所坐落的位置或 方向的空间性质。例如，指针在钟表上的位置。术语“设置在......上”，“沿......设置”，“与......一起设置”或者“朝
向......设置”及其变型的意思是一元件可以与另一元件制成一体，或者那个元件可以是
单独的结构，其接合到另一元件或者与另一元件一起放置或者靠近其放置。在本文中，术语“联接”或“接附”包括但不限于将两个物件一体地或有间隙地接 合、连接、紧固、链接或关联在一起。在本文中，术语“可分离地接附”是指两个或更多个物 件稳定地联接在一起并且能通过操作彼此分开。“附接”及其派生词是指两个元件的接合、粘附、连接、粘接以及缝合在一起、或类 似手段。当两个元件彼此是一个整体或者直接彼此附接或者间接彼此附接(例如每一个元 件被直接附接到中间元件)时，这两个元件可以认为是附接在一起。“附接”及其派生词包 括永久性的、可分开的或者可再次固定的附接。此外，附接可以在制造过程中完成或者由最 终用户来完成。“连接”及其派生词是指两个元件的结合、粘附、接合、附接以及缝合在一起、或类 似手段。当两个元件直接地彼此连接或者间接地彼此连接(例如每一个元件被直接连接到 中间元件)时，这两个元件可以认为是连接在一起。“连接”及其派生词包括永久性的、可分 开的或者可再次固定的连接。此外，连接可以在制造过程中完成或者通过最终用户完成。“接合”，“互接合”是指两个元件的结合、粘附、连接、附接以及缝合在一起、或类似 手段。当两个元件直接地彼此接合或者间接地彼此接合(例如每一个元件被直接接合到中 间元件)时，这两个元件可以认为是接合或互接合在一起。“接合”及其派生词包括永久性 的、可分开的或者可再次固定的结合。“超声焊接”是指使材料(纤维、薄片、薄膜等)在超声角杆和砧辊之间通过从而将 该材料连接在一起的工艺。Bornslaeger的美国专利US4，374，888给出了这种工艺的一个 例子，上述专利的内容通过弓I用整体结合入本文。
“层”以单数使用时可以具有单个构件或多个构件的双重含义。“非织造”和“非织造纤网”是指不借助纺织机织或针织工艺制成的材料或材料纤 网。例如，非织造材料、织物或纤网已经通过多种工艺制成，例如熔喷工艺、纺粘工艺、气流 成网工艺、同成形工艺和粘合梳理成网工艺。本文中使用的术语“聚合物”一般包括但不限于均聚物，共聚物例如嵌段共聚物、 接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物以及三元共聚物等，及其共混物和改性物。此外，除 非另外特别规定，术语“聚合物”应当包括分子式的所有可能的几何结构。这些结构包括但 不局限于全同立构、间同立构以及无规对称。这些术语在说明书的其它部分可以用附加的语言进行限定。
具体实施例方式现将对本发明的实施例进行详细描述，这些实施例的一个或多个实例在附图中示 出。各实例仅作为本发明的解释来提供，并不作为对本发明的限制。例如，作为一个实施例 的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用来获得又一实施例。本发明打算包 括这些和其它的变化和变型。本发明涉及具有一种呼吸面罩，其具有主体和用于在使用者佩戴呼吸面罩时抵抗 主体坍塌的抗坍塌机构。当佩戴者通过呼吸面罩的过滤材料吸气时，所述抗坍塌机构用于 防止呼吸面罩内层朝着佩戴者脸部坍塌。这种抗坍塌机构提供一种使用更舒适的、同时提 供期望的合身性和性能的呼吸面罩。这种抗坍塌机构不一定需要能防止在施加外部冲击力 的情况下呼吸面罩的坍塌。另外，在某些实施例中，呼吸面罩和抗坍塌机构适于使呼吸面罩 在不被使用者佩戴时能配置成基本扁平。这种扁平配置允许使用者容易地存放呼吸面罩 (例如在衬衫口袋或裤袋中)以备将来使用。参考图1至图8，典型的呼吸面罩10包括主体12。主体12是呼吸面罩10中适合 于过滤、筛滤或以其它方式作用于通过呼吸面罩10正被吸入或呼出的空气或气体的一种 或多种成分的部分。通常，根据呼吸面罩10的期望最终用途，该主体12具有多种形状和尺 寸。另外，呼吸面罩10的主体12或者该主体的部分可以根据呼吸面罩10的期望最终用途 来成形或切制(包括在所述主体中切出适于接纳例如紧固件22二4的至少一部分的开口)。在某些实施例中，呼吸面罩10的主体12适于在运输或存储过程中呈扁平配置，但 是在使用时可以打开、展开或者以其他方式张开，从而使主体12适合于穿配在使用者脸部 的某部分上。在另一个实施例中，呼吸面罩10的主体12适于呈预成型的或预制的杯状配 置并且直接准备使用；也就是说，主体12不需要改变(即展开或打开)以穿配在使用者脸 部的某部分上。一般来说，主体12可以包括本领域任何已知的材料。例如，本发明的呼吸面罩10 的主体12可以包括任何非织造纤网材料，织造材料、针织材料、膜或者它们的组合。在一个 尤其有利的实施例中，主体12包括非织造纤网材料。合适的非织造纤网材料包括熔喷纤 网、纺粘纤网、粘合梳理纤网、湿法成网纤网、气流成网纤网、同成形纤网、水力缠结纤网以 及它们的组合。此外，非织造纤网可以包含合成纤网(例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏 二氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺等等)。图1中的呼吸面罩10以使用者佩戴的方式示出。主体12是覆盖使用者的口部和鼻部的类型。主体12具有在使用过程中背向使用者的外表面15和在使用过程中面向使用 者的内表面13。抗坍塌机构是要防止所述内表面13在呼吸面罩10的呼吸腔室区(即接近 口部和鼻孔的区域)发生坍塌。主体12限定出环绕呼吸面罩10的周缘18。另外，主体12 可以具有周缘部16，该周缘部由主体12的从周缘18向内延伸的区域构成并且包括呼吸面 罩中配置成接触使用者脸部(即鼻梁、面颊和下巴)的所有区域。中央部14位于主体12 的中间并且由周缘部16环绕。中央部14通常包括呼吸面罩10的呼吸腔室并因此包括在 使用过程中呼吸面罩10的最容易由于使用者的呼吸作用而坍塌的部分。图1和图2示出了带有抗坍塌机构的呼吸面罩10的一个实施例。如图1和图2 所示，挠曲构件40从呼吸面罩10的第一侧(即接近使用者脸部的左侧)横跨主体12的中 央部14延伸到相对的第二侧(即接近使用者脸部的右侧)。示出的挠曲构件40呈沿着呼 吸面罩10的内表面13延伸的撑架50的形式。挠曲构件40横跨主体12的内表面13上的 第一附接点30和同样位于内表面13上的与该第一附接点30相对的第二附接点32之间。 在图2示出的一个具体实施例中，第一附接点30与第一呼气口组件61相关联并且第二附 接点32与第二呼吸口组件63相关联。在使用者的呼吸过程中为了抵抗主体12的坍塌，在呼吸面罩10的使用过程中挠 曲构件40总体上向外拱弯(离开使用者的脸部)。在某些实施例中，挠曲构件40将具有与 呼吸面罩10的内表面13的总体形状匹配的形状。在某些实施例中，挠曲构件40成形为不 同于主体13的内表面13的形状，但优选成形为使该挠曲构件最小限度地接触使用者的位 于主体12的中央部14内的脸部。除了与主体12的内表面13的形状有关的其它成形配置以外，挠曲构件40可以具 有从附接点30，32延伸出的其它形状和结构。图1和图2中示出的挠曲构件40在附接点 30，32之间大致是线性的。或者，挠曲构件40可具有如图9所示的波形形状。类似地，挠曲 构件40可具有从附接点延伸出的多个长度段，而不是如图1和图2所示的单根直撑架50。 例如，撑架50可以包括在第一附接点30和第二附接点32之间延伸的一组基本平行的条形 件。另外或者作为替代，挠曲构件40可以具有进一步有助于抵抗坍塌的特定横截面形状。 例如，挠曲构件40具有与佩戴者有关的凹形、凸形、沙漏形或其它横截面形状。可以想到有 很多种形状(对称和不对称)、结构、横截面以及它们的组合，它们在使用中可以用作能够 防止主体12坍塌的合适的挠曲构件40。如图1和图2所示，撑架50横跨在第一附接点30和第二附接点32之间并且当使 用者吸气时提供抵抗主体12坍塌的抵抗力。这样的撑架50可以仅仅在第一附接点30和 第二附接点32附接到主体12;撑架50自由地横跨附接点30，32之间的长度。或者，撑架 50可以在沿着挠曲构件40的长度段的一个或多个点处附接到主体12。在某些实施例中， 挠曲构件40可沿着整个挠曲构件40附接到主体12。这样的挠曲构件40将优选沿着呼吸面罩10的内表面13布置，如图1和图2所示。 这样的定向允许挠曲构件40能通过其在主体12和使用者的脸部之间的布置在使用中抵抗 朝着使用者脸部的主体12的坍塌。可以想到，其它实施例可以包括沿着外表面15布置的 挠曲构件40。然而，这样的外挠曲构件要求该挠曲构件40在多个位置附接到主体12，从而 使挠曲构件40能防止主体12坍塌。外挠曲构件的一个更优选实施例还包括沿着内表面13 的相应挠曲构件40，在这种情况下所述内和外挠曲构件40协同作用来抵抗主体的坍塌。
如图1和图2示出的挠曲构件40可以是加到呼吸面罩10的其它元件上的单独 的、分开的构件或者其可以是由多个元件的组合构成的单个构件。在图1和图2中示出的 挠曲构件40可以是例如图12所示的简单撑架50，其被附接到第一和第二呼气口组件61， 63。这样的撑架50可以包括具有第一开口 123的第一端51，通过该第一开口，第一呼气口 组件61的内口体80和外口体93在第一附接点30处协作将撑架50与主体13相结合。类 似地，撑架50的第二端53可以具有第二开口 125，以借助于第二呼气口组件63的类似协作 与主体12相结合。作为替代，图1和图2示出的挠曲构件40可以是呼气口组件的一部分，如图9所 示。像图9示出的那样，撑架50具有附接到第一内口体81的第一端51和附接到第二内口 体83的第二端53。撑架50和所述内口体81，83—起形成内口组件90。撑架50的长度段 55在第一端51和第二端53之间延伸。如图10所示，这样的内口体81，83可以配置成接合 独立的外口体93来形成双部分式呼吸口组件。在某些实施例中，这些外口体可以类似地一起结合到图11示出的整体式外口组 件110。如图11所示，第一外口体193通过在第一和第二外口体193，293之间延伸的连接件 112结合到第二外口体四3。连接件112具有附接到第一外口体193的第一连接件端114、 附接到第二外口体293的第二连接件端116以及在所述第一和第二连接件端114，116之间 延伸的连接件长度段118。在图11中所示的特定的连接件长度段118另外包括切口 119。使用包括内口组件90(图9中示出)和外口组件110(图11中示出)的双部分式 呼气口组件将能简化使用这样的双部分式呼气口组件的呼吸面罩10的制造工艺。代之提 供两个单独的外口体和两个单独的内口体(总共四个部件)，使用双部分式呼气口组件将 允许单独的内口组件90附接到整体式外口组件110，其中呼吸面罩10的主体12布置在两 个构件之间。使用具有两个外口体93的内口组件90(如图10)同样将部件的数目从4个 减小到3个。在图1和图2中示出了附接到呼气口 61，63的挠曲构件40，其还包括第一和第二 紧固件22，24。在替代实施例中，挠曲构件40可以附接到与不包括呼气口 60的紧固件22， 24(如图3至图6示出的紧固件)相关联的第一和第二附接点30，32。在其它替代实施例 中，第一和第二附接点30，32可以不与呼气口 60或紧固件22，对相关联。而是附接点30， 32可以与主体12的周缘18相关联或者仅仅是主体12上的任何期望点。在图3和图4中示出了挠曲构件40抗坍塌机构的另一个实施例。如图所示，挠曲 构件40包括在位于主体12的第一侧上的第一附接点30处附接到主体12的第一挠曲构件 41和在位于主体12的相对第二侧上的第二附接点32处附接的第二挠曲构件42。如图4 所示，第一挠曲构件41可操作地连接到第一紧固件22，第二挠曲构件42可操作地连接到第 二紧固件M。与主体12的这样的连接可以通过众所周知的任何合适的机构来实现以固定 这些元件。例如，可以利用超声焊接头36将第一和第二挠曲构件41，42结合到第一和第二 紧固件22，24。如图3和图4所示，第一和第二挠曲构件41，42从接近主体12的周缘18处朝向 主体12的中央部14延伸。这样独立的挠曲构件41，42可以只在第一和第二附接点30，32 处接合，从而使第一和第二挠曲构件41，42呈悬臂形式。图3和图4示出的挠曲构件41，42 包含切口 44，包含切口 44减小了材料用量并降低了重量和/或改善通过呼吸面罩10的主体12的空气流。根据需要，挠曲构件41，42可以具有任何尺寸或形状，可以是对称或不对 称的，从而在使用呼吸面罩10时在使用者呼吸期间它们能抵抗主体12的坍塌。第一和第二挠曲构件41，43的独立性可用于期望其在不使用时能折叠成扁平状 的呼吸面罩10。在某些实施例中，第一和第二挠曲构件41，42可配置成相互作用。如图3 和图4所示，挠曲构件41，42的远端46朝向彼此延伸但不会在呼吸面罩10的中央部14接 触。在其它实施例中，挠曲构件41，42可以较长，从而使它们的远端46交叠。在另一个替 代实施例中，所述远端46适于使第一挠曲构件41能够连接到第二挠曲构件42。例如，第一 和第二挠曲构件41，42可以包括协作紧固件(配合缝、钩和毛圈搭扣、磁体等等)，这些紧固 件在呼吸面罩10使用时可分离地相互接合来连接致偏件41，42，但在呼吸面罩10不使用时 可脱接。在本发明的某些实施例中，呼吸面罩10的主体12适合在运输或存储期间呈扁平 配置，但在使用时可被打开、展开或以其它方式张开，从而使主体12适于佩戴在使用者脸 部的某部分上。例如，图3和图4中示出的第一和第二挠曲构件41，42可以如此配置，使得 它们在呼吸面罩10被佩戴时能向主体12施加悬臂阻力，并且在呼吸面罩10不被佩戴时允 许呼吸面罩10对半折叠(沿垂直于第一挠曲构件41，42并且在所述构件之间经过的线)。另外，在使用撑架50的多个实施例中，如图1和图2所示，撑架50可以被构造成 当呼吸面罩10不使用时同样被折叠成扁平。为了有助于这种折叠，撑架50可以包括沿其 长度段的一个或多个弱化部段，撑架50可以包括切口 44或者可以由这样的材料制成，这种 材料具有能防止主体12坍塌的一定程度的刚性，但这种刚性不会大到当呼吸面罩10不被 使用者佩戴时阻挡其被折叠成扁平。类似地，撑架50可以具有这样的形状，其适合于在使 用期间提供抗坍塌性和在不使用时提供能被折叠成扁平的能力。例如，图9示出的撑架长 度段阳的波簧形状允许这样折叠。图5和图6示出了使用多个挠曲构件40的另一个可行实施例。第一和第二挠曲 构件41，42在中央部14内被附接到第一和第二附接点30，32并朝向主体12的周缘18延 伸。挠曲构件41，42与呼吸面罩10的中央部14中的呼气口 60相关联。挠曲构件41，42 可以是各附接到呼气口 60的、分别的部件，或是接附到呼气口 60的单一部件，或者可以是 包括呼气口和挠曲构件41，42的整体构件。在图5和图6示出的实施例中，第一挠曲构件41沿主体12的内表面13从第一附 接点30朝向呼吸面罩10的周缘18延伸。第一挠曲构件41分成两个延伸部分，一个朝向 第一紧固件22延伸，而另一个朝向第四紧固件延伸。类似地，第二挠曲构件42从第一附接 点32朝向第二紧固件M和第三紧固件沈延伸。第一和第二挠曲构件41，42可只在第一和第二附接点30，32处连接，使得挠曲构 件41，42形成朝向呼吸面罩10的周缘18的悬臂。在包含位于主体12的内侧上环绕周缘 18的衬垫材料161的呼吸面罩10中(如图6所示)，这样的悬臂形式的第一和第二挠曲构 件41，42的远端可以在衬垫材料161和内表面13之间保持就位。作为替代，它们的远端46 可以连接到相应的紧固件22，24，26，观、连接到内表面13或者它们的组合。图13至图15示出了带有作为抗坍塌机构的挠曲构件40的呼吸面罩10的其它实 施例。在这些实施例中，挠曲构件40设置成呈沿主体12的内表面13布置的刚性材料的形 式。这类刚性材料130可以是粘合剂，如热熔性粘合剂、环氧树脂、树脂或其它聚合物，它们可以沿着内表面13施加使得其他结构被增加到中央部14的多个部分上，以在呼吸面罩10 使用时在使用者的呼吸过程中抵抗主体12的坍塌。刚性材料130可以类似于图1至图6示出的挠曲构件40以单条连续线的形式施 加到内表面。或者，可以使用其它的形状和图案。图13示出了刚性材料130的不连续线图 案。图14示出了呈十字图案形式施加的刚性材料130的连续线。图15示出了呈部分交叠 的波浪图案施加的刚性材料130的连续线。也可以想到使用其它图案并且本领域技术人员 将会理解可以将什么样的刚性材料130的其它替代图案施加到主体12的内表面13，从而在 使用呼吸面罩10时这样的刚性材料130能抵抗主体12的坍塌。图7和图8示出了抗坍塌机构的另一个实施例。在图7和图8中示出的呼吸面罩 10包括紧固件71，73，所述紧固件配置成当使用者佩戴呼吸面罩10时将向外的致偏力施加 到主体12上。特定的紧固件71，73可如此设计，使得当它们可操作地连接到主体12和系带 20时，通过系带20施加到紧固件71，73上的拉力传递到主体12。这个向外的致偏力(如 图8中的箭头270所示)会将呼吸面罩10的主体12偏压离开使用者的脸部。在图7和图8中示出的实施例中，第一紧固件71和第二紧固件73被附接到呼吸 面罩10的相对侧。紧固件71，73具有附接到主体12的基部75和从基部75的跟部77延 伸出的并与系带20相接合的紧固延伸部79。如图7和图8所示，紧固件71，73的特殊配置 起到带有作为支点的跟部77的杠杆的作用。如图8所示，当佩戴呼吸面罩10时，拉力(如 箭头200所示)由与紧固延伸部79相接合的系带20施加。紧固件71，73在跟部77上述 枢转并且向外的致偏力(如箭头271和273所示)被提供给基部75。在基部75中的这样 的致偏力被传送以将相同的向外致偏力270提供给呼吸面罩10的主体12。应当注意，虽然上述以及图1至图15中示出的每种抗坍塌机构可以单独使用，但 是这些机构中的每一种可以以多种组合使用。例如，图1和图2中示出的使用挠曲构件40 的呼吸面罩10的实施例也可以包括结合图7和图8示出的实施例讨论的紧固件71，73。在 这样的组合中，通过紧固件71，73施加的向外致偏力271，173可以为撑架50提供抵抗主体 12坍塌的附加阻力。类似地，任何一个实施例的多个方面可以与其它实施例的一些或所有 方面相结合，来实现提供在使用中抗坍塌的呼吸面罩10的最终目的。呼吸面罩10的所有实施例均需要支撑系统，呼吸面罩10通过支撑系统保持在使 用者的脸部。虽然可以使用多种粘合剂和其它方法将呼吸面罩10保持在使用者的脸部，但 呼吸面罩10通常使用一根或多根系带20进行保持。通常，两根细的弹性带被一体地连接 到呼吸面罩10的主体12，尤其是在呼吸面罩10设计成用于工业应用的情况下。这两根系 带环绕佩戴者头部的后部和顶部来帮助实现紧密配合。例如，图5和图6中示出的呼吸面 罩通过所示的四个紧固件22，24，沈，观与这样的细带接合。作为替代，较宽的系带20可以 用于改善舒适性并防止系带可能发生的扭转。这种较宽的系带可以与图1至图4中示出的 呼吸面罩10 —起使用并通过一对紧固件22，24接合主体12。系带20可以由织造材料、非织造材料、橡胶材料、塑料材料、其它材料或者它们的 组合制成。类似地，呼吸面罩10的主体可以包括这些相同材料中的很多种。通常，选定用 于制成呼吸面罩10的主体12的材料被切制、切开或以其它方式配置成适合覆盖使用者脸 部的部分(例如使用者的鼻部和口部)的形式。如果多个独立的层或部件需要相互连接来 形成呼吸面罩的主体，那么这些层或部件可以使用例如热、粘合剂、超声能量、机械连接机构(例如钩和毛圈紧固件)、缝合等等相互连接。如本文的其它地方提到的，所述材料可用 某种方式预切制以利于附接到紧固件。关于弹性特性，系带20可以使用合适的弹性体成纤树脂或掺有该弹性体成纤树 脂的掺混物制成。本发明的系带可以是弹性和非弹性纤维或微粒的混合物。系带20可以 包括弹性材料例如拉伸粘合层压品(SBL)。在本发明的另一个方案中，系带20可以包括弹 性膜，或多个独立的弹性部件，例如弹性绳(例如，独立的弹性可以如此挤出或成形，使得 它们间隔分开并且基本平行，熔喷纤维或其它纤维可以附接到这些弹性绳)。本领域已知的任何系带20可以用来保持呼吸面罩10可靠地靠着使用者的脸部。可以使用不同的紧固系统。在示出的某些实施例中，系带20包括适合环绕头部的 柔性材料(例如适于拉伸的非织造材料)。包含这种材料的系带20在其端部附接到系带 紧固件，该系带紧固件能接合呼吸面罩10的主体12上的相应紧固件22，24。紧固件22，24 可以用本领域技术已知的任何方式(例如使用粘合剂；焊接；通过输入热量或其它能量来 熔融材料；通过使用机械紧固件将系带附接到系带紧固件一例如螺钉、铆钉、按扣、钩和毛 圈紧固件等等；或其它如此的方法或上述方法的组合，只要系带紧固件在带有该系带和系 带紧固件的呼吸面罩的使用时保持附接到系带)连接到系带。用于紧固件22，24的合适的材料包括塑料、金属或者它们的组合。优选的材料包 括能通过本领域技术人员已知的多种手段中的任何一种模制(尤其是注射成型)成期望形 状的热塑性聚合物。这类聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯 乙烯、尼龙、聚氯乙烯等等。系带20通过由附接到主体12的紧固件22，24的结合形成的紧固系统(紧固系统 总体在图1、图4、图5、图6、图7以及图11以附图标记22J4示出)接合到呼吸面罩10的 主体12。虽然图1、图4和图11中示出的紧固件22二4具有成角度的或曲形形状，但应当 认识到拉带紧固件可以具有适用于上述内容的本领域已知的任何形状。在一些实施例中，呼吸面罩10的主体12上的紧固件22，M还适合用作呼气口 60 (即有利于通过呼吸面罩10的主体12上的紧固件22，24呼出的空气的通道并向外进入 外界环境中的通气口)。在图1和图2中，呼气口 61，63包括引导空气的通道。在一些实 施例中，这些通气口有利于呼出的空气远离使用者的眼睛运动，因此起到降低使用者的眼 睛和使用者佩戴的任何眼镜之间的含有高水分的呼出空气量的作用。另外，这些通气口与 通过呼吸面罩的主体向外相比可使待引导穿过所述通气口的呼出空气具有更大的体积流 速，。在某些情况下，通气口、开孔、通道或开口可以使用例如多孔或过滤介质覆盖，从而减 少呼出空气中进入外界环境中的某些组分的数量。在呼吸面罩10的某些实施例中，像图1和图2中示出的呼气口组件61，63可以 与呼吸面罩10—起使用。图9，图10和图11示出了呼气口组件的多种方案的多个不同部 件。在这个代表性方案中，内口体80具有椭圆形形状，但是其它形状也是可行的(例如圆 形等)。内口体80被附接到或布置成靠近呼吸面罩10的主体12的内表面13。在一个可 行的实施例中，呼吸面罩10的主体12将预切制有开口，内口体89的一部分插穿过该开口。 例如，这个开口可以布置在靠近呼吸面罩的佩戴者的耳部附近的主体12的周缘的一位置 处(例如，类似于图1中的紧固件22J4布置的位置)。虽然系带20可以一体附接到呼吸 面罩10的一侧并且可分离地附接到呼吸面罩10的另一侧，在本发明的某些方案中，类似与图1和图2示出的代表性方案，呼气口组件可以附接到呼吸面罩10的两侧(该组件包括紧 固件，系带紧固件可分离地接合到该紧固件)。在一些实施例中，比如就在该实施例中，呼吸 面罩10可以在呼吸面罩主体12的两侧均具有预切开口，从而允许呼气口 60附接到呼吸面 罩10的主体12的两侧。对于图9中所示的内口体80，从该内口体80向上突出的内口体环缘82，其可以插 穿过呼吸面罩10的主体12中的预切开口，其中边缘部84安置在呼吸面罩10的主体12的 内表面13的至少一些部分附近。附接至环缘82的是横档86，其通常用于(1)帮助引导呼 出空气的流动(通过挡住从中流过空气的开口 88的某些部分)，和/或(2)至少部分地用 作隔膜(例如薄膜、基片或复合膜)的附接位置，该隔膜在人吸气时可以阻止或阻断空气通 过呼气口吸入，但是呼气时允许空气通过呼气口被引出。例如，完全遮盖开口 88并只被附 接至横档86的隔膜，能够作为这样的可移动片，其在使用呼吸面罩的人吸气时被拉向靠着 开口 88周缘，从而阻断或阻止向内的气流(并从而获得使吸入的空气通过用于制作呼吸面 罩主体的材料的优点)；但是，在呼吸面罩的使用者呼气时，该可移动片被从该片未附接的 开口周缘推离，从而允许空气通过呼气口中的开口出去。内口体80的形状通常如此构造和/或结合有这样的特征，使得其能与外口体93 相接合和/或配合。因此，在图10示出的呼气口的代表性实施例中，外口体93包括绕内口 体环缘82安装并与其接合的外口体环缘96。而且，环缘72，82可以被设计成能够彼此机械 接合，以使内口体和外口体在呼吸面罩使用期间不容易与彼此脱离。例如，内口体和外口体 的环缘可以包括当内口体上放置外呼气口体上并被压下时卡合就位的凸缘式结构(类似 于卡合紧固件)。很多这样的机械连接都是公知的并可以用于该目的。也可以使用其它的 方法(例如使用粘合剂、焊接和热接合等)将内口体和外口体彼此连接，并附接至呼吸面罩 的主体。图10中示出的外口体93的代表性实施例还包括基本上将外口体开口 98分为两 个独立的空气通道的分隔件97。根据内口体80的方位，以及内口体横档86是否至少部分 地遮盖上空气通道或下空气通道，使用者或生产者能够按所需的方向引导呼出气体(至少 引导其中的一部分)。注意，可以不设置分隔件。或者可以使用其它的结构或形状，以使生产者或使用者 能够选择如此附接呼气口装置的部件，使得呼出的气体或者其中的一部分沿所需方向(例 如远离眼睛，如果呼吸面罩的使用者还带有眼镜或者其它眼睛保护装置，暖湿气体会在镜 片或眼睛保护装置的表面上凝结，从而使其更难以看清)通过。这三个部件在组合好的呼气口组件61，63中彼此接合。应该注意到在图9中的独 立部件80的视图中方位朝上的内口体横档86在组合好的组件110中方位朝下。还应注意 到前文提及的隔膜并未在图9或图10中示出。还应注意到图9和图10的组件的视图并未 示出呼吸面罩10的主体12或主体的部分，其当然应该(至少部分地)被夹在内口体部分 和外口体部分之间。通常图9、图10、图11和图12所示的部件由基本刚性的材料如塑料、金属以及类 似材料制成。除了上面描述的元件之外，呼吸面罩10可以包括增强这类呼吸面罩10的用途的 其它特征。例如，这类呼吸面罩10的合身性可以通过包含鼻夹151来改善，该鼻夹能变形来获得使用者鼻部周围的期望的合身性并且密封。应该注意在本发明的某些实施例中，衬垫材料161绕呼吸面罩10的主体12的周 缘18的至少一部分设置，其适合朝内面向佩戴者的皮肤(例如，绕呼吸面罩边缘(在呼吸 面罩/佩戴者接合处)加入的舒适的密封材料如水凝材料，泡沫材料，或类似材料；或者改 善边缘密封性和呼吸面罩性能的粘性密封剂)。在本发明的某些实施方案中，靠近使用者眼睛的呼吸面罩10的主体12周缘18被 构形成便于佩戴者选择使用护目镜。而且，本发明的一个或多个实施方案还包括有助于将 任何常规或特制护目镜的一部分连接到呼吸面罩某部分的吸引或附接的部件。靠近使用者 眼睛的呼吸面罩10的周缘18的某些部分可以包括磁体，粘合剂，或者适合可分离地接合护 目镜的至少一部分的其它机械紧固系统。例如，可以在呼吸面罩的上边缘附近使用含铁或 其它磁性材料的内部丝线。该丝线可以与护目镜中使用的任何磁体互相作用。而且，该内 索可以被弯曲或调节用于定制呼吸面罩和/或护目镜的合身性，有助于防止护目镜从脸部 滑落或绕呼吸面罩的外轮廓移动。如别处所述，呼吸面罩可以是一次性的。例如，整个呼吸面罩(例如，在一种代表 性方案中，包括主体；包含系带紧固件的系带；和附接至主体并适合于可解除地接合带紧 固件的紧固件)都可以是一次性的(例如，在使用一次或有限次后丢弃)。在一些实施例中，本发明的呼吸面罩的生产者或批发商可以印制要传达给所述呼 吸面罩的购买者，消费者，或使用者的信息，声明，或说明。可以印制这些信息，声明，或说 明以帮助在呼吸面罩使用者心中促进或建立起本发明的呼吸面罩或其用途和一种或多种 精神状态，心理状态，或健康状态之间的联系。这种信息，声明，或说明可以包括各种文字 数字词组，例如包括一次性，便捷，简单，易用，舒适，安全，摩托车越野赛，极限运动，维护， 维修，自行车越野，滑冰，滑雪，保健，运营，手术，以及它们派生词或组合，或者其他的这类 词语或描述。在一个实施例中，这种信息，声明，或说明将本发明的呼吸面罩与易于佩戴相 关联。在另一个实施例中，这种信息，声明，或说明将本发明的呼吸面罩与一次性相关联。 在另一个实施例中，这种信息，声明，或说明将本发明的呼吸面罩与产品的销售商、生产者、 和/或批发商的注册商标或习惯法商标相关联。例如，可以在装有本发明的呼吸面罩的容 器中或其上放置声明，从而将呼吸面罩与标志或品牌名或生产者(例如Kimberly-Clark、 Kimberly-ClarkProfessional、Kleenguard 、3M、Moldex、Gerson、一些其它的标志或品牌 名或呼吸面罩的生产者或销售商，或其组合)相关联。类似上述的信息，说明，声明，和/或文字数字词组可以被单独，与其他文字数字 词组相连，或与其他文字数字词组结合使用。这些信息，声明，消息，或说明可以采取的形 式有(也就是说，在有形媒体中呈现，例如)报纸广告，电视广告，广播或者其他音频广告， 直接邮寄到各个地址的邮寄品，发送到各个地址的电子邮件，互联网页或其他类似的公告， 夹页广告，优惠券，各种促销广告(例如贸易促销广告)，与其他公司的联合促销广告，拷 贝及类似形式，装有该产品(在此即为本发明的呼吸面罩)的包装盒和包装袋，以及其他 的将信息传播给消费者或潜在消费者的此类形式。例如，在有形媒体中呈现的信息可以将 本发明的呼吸面罩与标志或品牌名称或生产者(例如Kimberly-Clark、Kimberly-Clark ftx)fessional、Kleenguard 、3M、Moldex、Gerson、一些其它的标志或品牌名或呼吸面罩的 生产者或销售商，或它们的组合)相关联。
应该注意，在将声明，说明，讯息，或其他信息与装有本发明的一个或多个呼吸面 罩的包装相关联时(例如通过在包装上印刷文字，图像，符号，图形，颜色或类似内容；或者 通过在包装内放入印刷的说明书；或者通过将这类说明书，优惠券，或其他材料与包装相连 或相附；或类似方式)，所述包装结构的材料可以被选择用于减少、阻止或者消除水或水汽 穿过包装的至少一部分。而且，所述包装结构的材料可以被选择用于最小化或阻止光线穿 过所述包装，包括最小化或阻止选定的一个或多个波长的电磁波通过。另外，呼吸面罩可以被单独装入阻止、减少、或消除水或水汽通过或透过的容器、 包裹、封套、袋子、封袋或类似物品中。为了本申请的目的，“包裹”，“容器”，“封套”，“袋子”， “封袋”及类似物品是可互换的，也就是说它们是指适合封装和容纳单个呼吸面罩(也就是 例如在容纳单个呼吸面罩的单个包装袋中)或多个呼吸面罩(也就是在容纳多个呼吸面罩 的用薄膜制成的柔性袋或塑料容器中，无论每个单独的呼吸面罩是否被封装或容纳在独立 的材料中，例如单独的包装袋)的任何材料。在本发明的某些实施例中，包装袋不但装有一个或多个本发明的呼吸面罩，而且 还装有其它的健康卫生产品。在一个实施例中，本发明的呼吸面罩和护目镜(尤其是适于 连接，粘附，或者被吸引至(例如通过磁性交互作用)呼吸面罩的至少一部分的护目镜)一 起销售，运输，配发或投入市场。应该注意这样的组合按前面段落中所述进行交易和包装。 还应该注意包装上的声明，有形媒介上呈现的讯息，以及像本段内介绍的那些包装袋可以 与品牌名或专有品牌的标志相关联(这意味着一家公司以其它公司的标志或品牌名(通常 是零售商或批发商的标志或品牌)生产的产品或物品，例如本发明的呼吸面罩)。已经详细地描述了本发明，将显而易见的是，在不脱离所附权利要求所限定的本 发明范围的情况下的修改和变形是可能的。当介绍本发明的元件或其优选实施例时，字或词“一”、“该”和“所述”意指有一个 或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”意图为包含的，并且意思是除所列元件之外， 可以有其它的元件。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对以上呼吸面罩作各种变化。以上说明书 所包含的以及附图所示的所有内容应理解为说明性的而不是限制性的。
权利要求
1.一种呼吸面罩，包括主体，其适合于罩住该呼吸面罩的使用者的口部和鼻部；抗坍塌机构，用于在使用这种呼吸面罩的期间抵抗由于使用者的呼吸作用导致的该主 体的坍塌。
2.根据权利要求1所述的呼吸面罩，其特征是，所述主体还包括中央部；和周缘部，该周缘部环绕该中央部并且包括该主体的周缘和所有配置成用于接触这类呼 吸面罩的使用者的脸部的主体区域，其中所述抗坍塌机构的至少一部分布置在该中央部内。
3.根据权利要求1或2所述的呼吸面罩，其特征是，所述抗坍塌机构包括挠曲构件。
4.根据权利要求3所述的呼吸面罩，其特征是，还包括位于该主体的第一侧上的第一 附接点；位于该主体的相对的第二侧上的第二附接点，其中该挠曲构件在所述第一附接点 和所述第二附接点之间延伸。
5.根据权利要求4所述的呼吸面罩，其特征是，所述挠曲构件只在所述第一附接点和 第二附接点处连接到该主体。
6.根据权利要求3所述的呼吸面罩，其特征是，还包括第一附接点和第一挠曲构件，其 中所述第一挠曲构件从该第一附接点延伸出来，并且该第一挠曲构件沿该主体的内表面延 伸。
7.根据权利要求6所述的呼吸面罩，其特征是，还包括第二附接点和第二挠曲构件，其 中所述第二挠曲构件从该第二附接点延伸出来，并且该第二挠曲构件沿该主体的内表面延 伸。
8.根据权利要求7所述的呼吸面罩，其特征是，所述第一挠曲构件配置成能连接到该 第二挠曲构件。
9.根据权利要求7所述的呼吸面罩，其特征是，所述第一附接点位于该主体的第一侧， 所述第二附接点位于该主体的相对的第二侧。
10.根据权利要求7所述的呼吸面罩，其特征是，所述第一附接点和所述第二附接点均 位于该主体的中央部，其中所述第一挠曲构件和第二挠曲构件从该第一附接点和该第二附 接点朝向该主体的周缘延伸。
11.根据权利要求10所述的呼吸面罩，其特征是，还包括位于该主体的该中央部上的 呼气口，其中该呼气口包括该第一附接点和该第二附接点。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的呼吸面罩，其特征是，该第一挠曲构件只在该 第一附接点处连接到该主体。
13.根据权利要求3所述的呼吸面罩，其特征是，所述挠曲构件包括沿着该主体的内表 面布置的刚性材料。
14.根据权利要求1或2所述的呼吸面罩，还包括位于该主体的第一侧上的第一呼气口组件和位于该主体的相对的第二侧上的第二呼 气口组件，其中所述第一呼气口组件和第二呼气口组件中每一个包括内口体，其限定出内口体开口，附接到该内口体的外口体，该外口体限定出外口体开口，其中所述呼吸面罩的主体的至少一些部分布置在该内口体的一部分和该外口体的一部分之间， 布置在该内口体开口和该外口体开口之间的隔膜；并且 其中，该抗坍塌机构包括撑架，该撑架包括 附接到所述第一呼气口组件的所述内口体的第一端， 附接到所述第二呼气口组件的所述内口体的第二端，和 横跨在该第一端和该第二端之间的长度段，并且其中，所述撑架适合于沿该主体的内表面横跨所述第一呼气口组件和第二呼气口组件 之间。
15.根据权利要求14所述的呼吸面罩，其特征是，还包括外口组件，该外口组件包括 所述第一呼气口组件的所述外口体；所述第二呼气口组件的所述外口体；和连接件，其包括连接到所述第一呼气口组件的所述外口体的第一连接件端，连接到所 述第二呼气口组件的所述外口体的第二连接件端和横跨该第一连接件端和该第二连接件 端的连接件长度段。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的呼吸面罩，其特征是，该抗坍塌机构包括 附接到该主体的第一侧的第一紧固件；附接到该主体的相对的第二侧的第二紧固件；和 系带，其中该系带与该第一紧固件和该第二紧固件均接合；并且 所述第一紧固件和所述第二紧固件被配置成当使用者佩戴该呼吸面罩时能将向外的 致偏力施加到该主体。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的呼吸面罩，其特征是，所述呼吸面罩在不被使 用者佩戴时能适配成基本扁平。
全文摘要
本发明公开了一种呼吸面罩，其包括用于在使用这种呼吸面罩的期间抵抗由于使用者的呼吸作用导致的该主体的坍塌的抗坍塌机构。特别地，在多个实施例中，抗坍塌机构可以是挠曲构件、刚性材料、佩戴呼吸面罩时能施加向外的致偏力的紧固件或者它们的组合。另外，还公开了一种适用于抗坍塌呼吸面罩的双部分式呼气口组件。
文档编号A62B9/00GK102076383SQ200980125537
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月19日 优先权日2008年6月30日
发明者C·迈尔斯, D·N·韦尔切尔, E·施泰因多夫, S·斯蒂芬 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司