具有相变材料的呼吸器的制造方法
【专利说明】具有相变材料的呼吸器
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月14日提交的名称为“Face Masks (面罩)”的美国临时申请N0.61/781，464、2013年3月15日提交的名称为“Face Masks (面罩)”的美国临时申请N0.61/794，054以及2013年3月15日提交的名称为“Face Masks (面罩)”的美国临时申请N0.61/794，226的优先权。这些临时申请中的每一个都据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明的实施例整体涉及呼吸器，更具体地，本发明涉及呼吸器，该呼吸器具有相变材料，以提供温度调节，从而使呼吸器的穿戴者感到舒适。
【背景技术】
[0004]通常的呼吸器罩包括保护外壳，例如不可渗透的防护罩或半渗透性过滤构件，其覆盖穿戴者的鼻子和嘴巴，以抑制空气中的飞溅物和污染物被穿戴者吸入。呼吸器的边缘通常接触穿戴者的面部，以密封到面部，从而抑制未过滤的空气进入呼吸器。呼吸器的内部可以限定出腔体或死空间。穿戴者呼吸的空气从该腔体吸入并呼出到该腔体。尽管呼吸器可以包括过滤介质和/或阀，以允许通过呼吸器进行空气交换，例如排出二氧化碳和吸入氧气，但是大量的呼出空气可能至少临时被捕集在呼吸器的腔体中。
[0005]呼出的空气包括热、水分和二氧化碳。当热和水分构建在腔体中时，穿戴者沿着鼻子和嘴巴可能感觉到热并出汗，包括与呼吸器的边缘接触的面部表面，并且可能感觉到非常闷而难以呼吸。诸如吸气阀和呼气阀的阀不能够充分地耗散堆积的热和水分以减轻穿戴者经受的不舒适。为了减轻不舒适性，穿戴者可能选择移除呼吸器，而在没有穿戴呼吸器的情况下继续工作。然而，移除呼吸器使得不再穿戴呼吸器的人暴露于空气中的污染物，例如传染体、空气污染物、有害化学品的飞溅物等，它们在被吸入的情况下可能是有害的。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，呼吸器包括框架、过滤层和面部密封构件。框架具有暴露的外侧部和封闭的内侧部。框架限定了贯穿的开口。过滤层安装到框架并覆盖框架的开口。过滤层被构造成用以抑制气溶污染物渗透穿过。面部密封构件安装到框架的内侧部。面部密封构件包括密封接触区域，该密封接触区域被构造成用以接合穿戴者的面部表面。面部密封构件中结合有相变材料。相变材料被构造成用以通过吸收穿戴者发出的热而提供局部冷却。
[0007]在某些方面中，相变材料由面部密封构件的原材料封装和/或在结合到原材料中之前微封装在聚合物涂层中。该原材料可以是硅树脂和/或热塑性弹性体。
[0008]在某些方面中，相变材料在30°C至40°C之间的温度下熔化。在某些方面中，相变材料结合到面部密封构件的密封接触区域中，并且吸收热以便为与密封接触区域接合的面部表面提供冷却。在一些实施例中，相变材料是石蜡、脂肪酸或水合盐中的至少一种。在某些方面中，相变材料的相变在与穿戴者的呼出空气温度和/或穿戴者的体温相近的温度下发生。
[0009]在一些实施例中，框架是至少部分地凸起的，在过滤层和面部密封构件之间形成有腔体。相变材料可以结合到过滤层和/或靠近腔体的面部密封构件中，使得相变材料吸收来自腔体内的空气的热，以提供呼吸器内的空气的冷却。
[0010]在某些方面中，呼吸器还包括带束组件，该带束组件包括一个或多个带，所述一个或多个带被构造成用以将呼吸器可移除地安装到穿戴者的头部。带束组件的带束支架和/或带中可以结合有相变材料，以便通过吸收从穿戴者的头部发出的热来为头部提供局部冷却。
[0011]在某些方面中，面部密封构件包括可成形的鼻腔构件，该鼻腔构件能够弯曲以贴合穿戴者的鼻腔区域。该鼻腔构件中可以结合有相变材料，以便为穿戴者的处于鼻腔区域中的面部表面提供冷却。
[0012]在某些方面中，呼吸器是一次性的和/或半一次性的。
[0013]在某些方面中，在低温环境下，熔化的相变材料固化并释放热，以提供用于穿戴者的加热。
[0014]在一个实施例中，呼吸器包括框架、口鼻构件和带束组件。口鼻构件安装到框架。口鼻构件被构造成用以围绕穿戴者的鼻腔和口腔区域。口鼻构件包括密封接触区域，该密封接触区域被构造成用以接合穿戴者的面部表面。带束组件具有一个或多个带，所述一个或多个带联接到框架和/或口鼻构件。带束组件被构造成用以将呼吸器可移除地安装到穿戴者的头部。框架、口鼻构件或带束组件中的至少一个中结合有相变材料。该相变材料被构造成用以通过吸收由穿戴者发出的热来提供局部冷却，该相变材料在与穿戴者的呼出空气温度和/或穿戴者的体温相近的温度下熔化。
[0015]在某些方面中，相变材料由结合有相变材料的框架、口鼻构件或带束组件中的至少一个封装，或者在结合到框架、口鼻构件或带束组件中的至少一个中之前微封装在聚合物涂层中。
[0016]在某些方面中，口鼻构件由过滤介质形成，该过滤介质被构造成用以抑制气溶污染物渗透穿过。在某些方面中，口鼻构件由硅树脂、聚异戊二烯、卤-丁基材料或热塑性弹性体中的至少一种形成。
[0017]在一些实施例中，框架是由不可渗透的塑料形成的防护件。呼吸器还可以包括至少一个阀，以允许通过呼吸器进行空气交换。所述至少一个阀可以包括过滤介质，该过滤介质被构造成用以抑制气溶污染物渗透穿过。
[0018]在某些方面中，呼吸器还包括面向后的过滤构件。面向后的过滤构件可以设置在框架的后方，并且可以设置在口鼻构件的密封接触区域的左侧、右侧和/或下方。
[0019]在某些方面中，框架包括呼气阀。
[0020]在某些方面中，口鼻构件具有凸起结构，该凸起结构中形成有腔体。相变材料可以结合到靠近腔体的口鼻构件中，使得相变材料吸收来自腔体内的空气的热，以提供呼吸器内的空气的冷却。
[0021]在某些方面中，相变材料结合到口鼻构件的密封接触区域中，并且吸收热以便为与密封接触区域接合的面部表面提供冷却。
[0022]在一些实施例中，呼吸器是半面部呼吸器。在某些方面中，呼吸器是全面部呼吸器，和/或是全面部部件或罩呼吸器组件中至少一者的内部罩部件。
[0023]在某些方面中，呼吸器还包括安装到框架上的镜片以及安装到镜片和/或框架上的外密封构件。外密封构件可以包括密封接触区域，该密封接触区域被构造成用以接合穿戴者的前额、面颊或下巴表面中的至少一者。相变材料可以结合到外密封构件中并且可以吸收来自穿戴者的与密封接触区域接合的前额、面颊或下巴表面中的至少一者的热。
[0024]在某些方面中，外密封构件由硅树脂、聚异戊二烯、卤-丁基材料或热塑性弹性体中的至少一种形成。
[0025]在某些方面中，呼吸器还包括安装到框架上的镜片。镜片可以至少设置在穿戴者的眼睛上并且可以是透光的，以允许穿戴者通过镜片而能够看得见。相变材料可以结合到镜片中，以提供呼吸器内的空气的冷却。
[0026]在某些方面中，相变材料中的至少一些在吸收由穿戴者发出的热的情况下熔化，在低温环境下，熔化的相变材料固化并释放热，以提供用于穿戴者的加热。
【附图说明】
[0027]图1为根据本发明实施例的呼吸器的透视图；
[0028]图2示出了图1所示的呼吸器，其中过滤层被部分地剖开；
[0029]图3为根据另一个实施例的呼吸器的透视图；
[0030]图4示出了图3所示的呼吸器，其中过滤层被部分地剖开；
[0031]图5示出了根据一个实施例的呼吸器的内部；
[0032]图6示出了根据另一个实施例的呼吸器的内部；
[0033]图7为根据一个实施例的呼吸器的前透视图；
[0034]图8为图7所示的呼吸器的后透视图；
[0035]图9为根据一个实施例的图7所示的呼吸器的前透视图；
[0036]图10示出了根据一个实施例的图7所示的呼吸器的内部；
[0037]图11示出了根据另一个实施例的图7所示的呼吸器的口鼻构件的内部；
[0038]图12为根据一个实施例的呼吸器的前透视图；
[0039]图13示出了图12所示的呼吸器的部分横截面，示出了口鼻构件和防护件之间的交界部；
[0040]图14为图12所示的呼吸器的后透视图；
[0041]图15为根据一个实施例的呼吸器的侧视图；
[0042]图16为图15所示的呼吸器的部分分解图；
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