个人呼吸防护装置的制造方法
【专利说明】个人呼吸防护装置
【背景技术】
[0001] 个人呼吸防护装置，也被称为呼吸器或面部面罩，用在各种需要保护人的呼吸系 统免受空气传播颗粒或有害气体或难闻气体侵害的应用中。一般来讲，此类呼吸器呈模制 的杯形诸如在US 4,827,924中所讨论的那些，或呈平折式形式诸如在EP 814 871中所讨论 的那些。
[0002] 模制的杯形面罩通常包括由内部支撑壳体和/或外部支撑壳体支撑的至少一层过 滤介质。围绕杯形的内边缘提供垫圈，以确保良好贴靠在佩戴者的面部上。垫圈通常由柔性 材料形成，使得其围绕佩戴者的面部特征结构进行模制，从而在面罩与佩戴者的面部之间 提供密封和良好的接合。此类呼吸器的贴合质量应当高，因为在使用中尽可能多的空气穿 过过滤介质而不是围绕呼吸器的边缘穿过是重要的。此类呼吸器也可设置有阀门以有助于 呼吸。
[0003] 因此，垫圈本身是实现呼吸器的可再现的、可靠的贴合的关键因素。考虑到佩戴者 面部特征结构的变化，垫圈需要为足够柔性的并且尺寸相应地设定成围绕许多不同的轮廓 贴合。一个问题区域为围绕佩戴者鼻部的区域，其中呼吸器需要紧密且牢固地贴靠在皮肤 上，以确保呼吸器在使用期间的最小限度移动以及气密贴合。为了有助于贴合，呼吸器通常 设置有鼻夹，诸如金属带，该鼻夹设置在呼吸器的外表面上并且被设计成围绕佩戴者的鼻 部弯折，以将呼吸器保持在适当的位置。提供鼻夹的一种替代形式是使用在适当位置发泡 的垫圈，该垫圈填充围绕佩戴者鼻部边缘的间隙，因此提供改善的贴合。此类解决方案在 EPl 614 361中进行讨论，在其中围绕呼吸器的边缘模制橡胶状边缘卷边，其中可变形凸缘 被包括在鼻腔区域中。
[0004] 然而，随着鼻夹或其他垫圈的使用，仍可出现各种问题：第一，包括鼻夹可产生附 加的制造成本;第二，由于面部特征结构和尺寸在佩戴者群体中变化极大，所以鼻夹可使一 些佩戴者不舒服；以及第三，在垫圈与佩戴者皮肤之间没有此类紧密接触的情况下，不使用 鼻夹时实现的贴合通常较差。进一步地，在贴合不理想的情况下，还需要护目镜诸如安全护 目镜或处方护目镜来执行任务的佩戴者遇到附加的问题。例如，如果镜片的基座或框架碰 撞到呼吸器或垫圈的上边缘上，则可难以将安全眼镜佩戴在正确或舒服的位置中。即使佩 戴在正确的位置中，不良贴合的垫圈也促使潮湿的呼气逸出呼吸器并且在护目镜的框架或 镜片下方行进，从而导致护目镜起雾。
【发明内容】
[0005] 因此，可期望能够通过以与当前产品相比的最小的成本增加，或者理想地，以较低 的制造成本提供一种针对所有面部类型和尺寸提供最优贴合的垫圈来处理所有这些问题。
[0006] 本发明旨在通过提供供佩戴者使用的个人呼吸防护装置来解决这些问题中的至 少一些，该个人呼吸防护装置包括:具有周边的呼吸器主体、过滤介质和垫圈，所述过滤介 质形成呼吸器主体的至少一部分，所述垫圈位于周边处并且沿周边的长度的至少一部分延 伸，其中垫圈包括片状的柔性弹性体材料并且具有轮廓，该轮廓包括远离周边突出的脊部。
[0007] 垫圈的柔性和轮廓线产生与佩戴者的面部特征结构容易且完全贴合的能适应的 结构。脊部使垫圈能够准确定位在鼻部和颧骨上，从而在使用期间防止空气向内泄露。
[0008] 优选地，脊部为能够变形的。优选地，脊部包括柔性弹性体材料的厚度增加的区 域。
[0009] 优选地，脊部形成用于垫圈的缓冲部件。
[0010] 优选地，垫圈包括设置在脊部上的凹口，并且该凹口适于容纳佩戴者的鼻部。
[0011]优选地，该装置还包括头带部件以将个人呼吸装置固定于佩戴者，使得垫圈弯曲 并且与佩戴者的面部特征结构贴合。
[0012] 更优选地，头带部件为可调节的，使得当调节可调节的头带部件时，垫圈弯曲并且 与佩戴者的面部特征结构贴合。
[0013] 优选地，垫圈基本上平坦地贴靠在佩戴者的鼻部和面颊上。
[0014] 优选地，垫圈沿呼吸器主体的整个周边延伸。优选地，脊部仅沿垫圈的一部分延 伸。
[0015] 优选地，垫圈基本上平坦地贴靠在佩戴者的鼻部、面颊和下巴上。
[0016] 优选地，脊部形成于垫圈的在使用期间接触佩戴者鼻部的区域中。
[0017] 轮廓可为大致V形的。
[0018] 优选地，脊部由弹性体材料厚度的局部增加而形成。脊部的厚度可沿其长度变化。
[0019] 优选地，脊部由弹性体材料中的折叠部形成。
[0020] 优选地，垫圈包括热塑性弹性体(TPE)。垫圈可利用注射成型法制成。
[0021]过滤介质可以为覆盖物的形式，并且呼吸器主体可包括内部杯形支撑件，并且过 滤介质叠置在内部杯形支撑件上。优选地，覆盖物和内部杯形支撑件在呼吸器主体的周边 处接合。呼吸器主体可包括至少两个面板。
[0022] 优选地，垫圈沿呼吸器主体的整个周边延伸。
[0023] 该装置优选地为免维护呼吸器装置。
[0024] 垫圈可设置有适于容纳佩戴者鼻部和口部的孔。
【附图说明】
[0025]现在将仅以举例的方式并参考附图来描述本发明，在附图中：
[0026] 图1为根据本发明的包括垫圈的个人呼吸装置的透视图；
[0027] 图2为根据本发明的包括垫圈的个人呼吸装置的侧视图；
[0028] 图3为指示多个横截面的垫圈的平面图；
[0029]图4a为沿图3中的A-A '的横截面；
[0030]图4b为沿图3中的B-B'的横截面；
[0031]图4c为沿图3中的C-C'的横截面；
[0032]图4d为沿图3中的D-D '的横截面；
[0033]图4e为沿图3中的E-E '的横截面；
[0034]图4f为沿图3中的F-F'的横截面；
[0035]图4g为沿图3中的G-G '的横截面;并且 [0036]图4h为沿图3中的H-H'的横截面。
【具体实施方式】
[0037] 为了在不使用鼻夹的情况下产生改善的贴合，并且为了避免由不良贴合造成的问 题，诸如护目镜的雾化，本发明采用了由柔性弹性体材料形成的具有轮廓的垫圈。垫圈附接 到个人呼吸装置的周边，并且沿周边的长度的至少一部分延伸。轮廓包括远离周边突出的 脊部。该脊部使垫圈能够围绕佩戴者的鼻部、面颊和下巴变形，从而确保在沿垫圈的所有点 处并且因此围绕其中垫圈延伸的装置的周边与皮肤接触。优选地，垫圈沿整个周边延伸，因 此无论佩戴者的面部特征结构的形状和尺寸如何均产生极其良好的贴合。
[0038] 图1为根据本发明的包括垫圈的个人呼吸装置的透视图。个人呼吸装置1大体为杯 形，其中吸气器主体2具有周边3，并且该个人呼吸装置包括内部杯形支撑件4和为外部覆盖 物5形式的过滤介质，过滤介质叠置在内部杯形支撑件4上，从而形成呼吸器主体2的至少一 部分。垫圈6在装置1的周边3处提供，并且在该实施例中围绕装置1的整个周边3延伸。垫圈6 由柔性弹性体材料形成。垫圈6具有轮廓，如成轮廓的区域所示，其中该轮廓包括远离周边3 突出的脊部7。脊部为能够变形的，并且优选地形成用于垫圈6的缓冲部件。轮廓为大致V形 的。脊部7形成于垫圈6的在使用期间接触佩戴者鼻部的区域中，并且由垫圈6的弹性体材料 的厚度的局部增加而形成。垫圈6形成基本上为椭圆形状的中心孔8,用于接收佩戴者的口 鼻区域，使得垫圈6接触佩戴者的鼻部、面颊和下巴。在使用中垫圈6接触佩戴者鼻梁的最高 点处，垫圈6设置有凹口 9。凹口 9适于容纳佩戴者的鼻部。弯曲点10设置在脊部7上，与凹口 9 的位置大体对应，使得凹口 9形成弯曲点10。弯曲点10由垫圈6的弹性体材料厚度的局部减 少而形成。垫圈6适于围绕该弯曲点10弯曲。
[0039] 提供头带部件Ila至Ild以将装置1固定于佩戴者，使得垫圈6弯曲并且与佩戴者的 面部特征结构贴合。使用超声焊接将头带部件Ila至Ild在周边3处固定到装置1。如果需要， 可在周边3处提供附加唇缘，该附加唇缘围绕周边的至少一部分，优选地围绕周边的全部延 伸，从而形成头带部件Ila至Ild可附接到其上的基座。优选地，头带部件Ila至Ild使用超声 焊接被焊接到周边3,但可使用其他合适并且等效的技术。头带部件Ila至Ild为可调节的， 使得当调节它们时，垫圈6弯曲并且与佩戴者的面部特征结构贴合。当可调节的头带部件 Ila至Ild拉紧时，垫圈6围绕弯曲点10朝向佩戴者的面部弯曲，从而牵拉凹口 9与鼻部接触。 头带部件I Ia至I Id各自包括塑料带扣，一定长度的弹性材料穿过塑料带扣，并且可被牵拉 通过该塑料带扣以根据需要伸长和缩短。两个头带(未示出）连接两个带扣中的每个，所述 头带由弹性材料的宽度形成。带扣的结构防止在一个方向上的容易的移动，因此将弹性材 料紧紧保持在适当位置中。另选地，可使用不可调节的头带部件，诸如编织弹性带，其可粘 合、焊接或钉到周边3。
[0040] 在凹口 9处并且与凹口 9相邻的垫圈6的区域紧密接触佩戴者的鼻部和面颊，从而 产生良好的贴合。通过可变形的脊部7有助于上述过程，使得垫圈6基本上平坦地贴靠在佩 戴者的鼻部和面颊上。脊部7形成用于垫圈6的缓冲部件，该缓冲部件在使用时，脊部抵靠佩 戴者的面部变形，从而产生缓冲效果，使得面部特征结构抵靠周边3缓冲。由于装置1的部件 焊接在一起，如以下所讨论，所以当可调节的头带部件Ila至Ild在使用中被拉紧以产生用 于该装置的气密贴合时，抵靠佩戴者的面部，周边3可使人感觉坚硬并且不舒服。通过在垫