专利名称：口罩鼻夹的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种鼻夹，这种鼻夹具有一定的尺寸和形状，使得口罩在人的鼻子上以及鼻子和面颊相遇的区域形成密配合。本发明还涉及一种新的口罩和使口罩贴合于人的面部上的方法。
(2)背景技术口罩(也称作过滤面罩)戴在人的呼吸通道上通常是为了两个目的(1)防止杂质或沾染物进人使用者的呼吸道；以及(2)保护其他人以免受到使用者呼出的病菌和其它沾染物的侵袭。在第一种场合，即在空气中含有对使用者有害的颗粒的环境中，例如在汽车车身车间中戴上口罩。在第二种场合，即在具有较大传染危险的环境中，例如在一手术间戴上口罩。
为实现上述任何一个目的，口罩必需与使用者的面部保持密配合。已知口罩的大部分地方能在面颊和下巴处与人的面部轮廓匹配。但是，在鼻子区域，轮廓的变化起伏较大，这就难以使口罩在使用者面部的这部分上密配合。由于无法形成密配合，使空气在不通过过滤介质的情况下进出于口罩的内部。当吸进和呼出的空气没有被过滤，沾染物可能进入使用者的呼吸道，或者其他人可能受到使用者呼出的沾染物的侵袭。此外，使用者的眼镜玻璃被从鼻子区域上的口罩内侧逸出的呼出空气所雾化，从而影响使用者的视线。
为了在使用者的鼻子上形成密配合，通常在口罩上使用鼻夹。传统鼻夹的形式有可延展的、极软的、长条形的铝条，例如见美国专利No 5,307,796、4,600,002、3,603,315，也可见英国专利申请GB2,103,491A。传统的鼻夹在使用者的鼻子上形成密配合，但这种配合往往以限制空气流过使用者的鼻通道为代价。此外，人们知道传统鼻夹对使用者的鼻子和/或面颊骨施加一夹紧压力，该压力使得人感觉不舒服。
已有技术中已公开了其它的鼻夹，例如见美国专利2,153,437和2,572,254这些鼻夹具有不在鼻梁上延伸的缺点(它们通过鼻通道入口的前面)，因此，它们不是很好的、可商用化于传统的“杯形”或“平折叠”的口罩上的候选物。
(3)发明内容本发明提供一种新的鼻夹，这种鼻夹能使口罩在使用者的鼻子上、鼻子和面颊相遇的区域以及在眼睛下面的面颊形成一密配合。在基本上不限制空气流过使用者鼻通道的情况下就能实现密配合。鼻夹有助于防止吸人和呼出的空气在不经过过滤介质的情况下从口罩的内侧散发到外面或从外面直接到口罩的内侧。这能改善口罩对使用者和可能受到使用者呼出的沾染物侵袭的其他人的保护作用。鼻夹还有助于防止使用者的眼镜玻璃被从鼻子上和眼睛下面的面罩内侧逸出的呼出空气所雾化。
简而言之，本发明的鼻夹包括(a)一具有第一翼和第二翼以及设置在第一翼和第二翼之间的中段的非直线形条，中段具有连在一起并彼此错开45至179度的角α的第一框架件和第二框架件；以及(b)在非直线形条上的分别在第一翼与中段之间、在中心的中段以及中段与第二翼之间的第一、第二和第三拐折部。鼻夹的尺寸和形状制定得能够固定口罩有助于把口罩贴合在人的面部上。
本发明还提供一种新的口罩，它包括(a)一种适应于至少戴在人的鼻子和嘴巴上的口罩本体；以及(b)一种安装在口罩本体上的有助于把该口罩贴合在人的鼻子上的鼻夹，鼻夹包括一具有第一翼和第二翼以及一中段的非直线形条，该中段包括连在一起并分别连接于第一翼和第二翼的第一框架件和第二框架件，中段构造成当一人戴上口罩时，在该人的鼻梁上延伸，鼻夹还有分别设置在第一翼与中段之间、在中心的中段以及中段与第二翼之间的第一、第二和第三拐折部。
本发明的又一方面提供把口罩贴合在人面部上的方法，该方法包括(a)提供一口罩，该口罩包括(i)一种适应于至少贴合在人的鼻子和嘴巴上的口罩本体；以及(ii)一种安装在口罩本体上的有助于把该口罩戴在人的鼻子上的鼻夹，鼻夹包括一具有第一翼和第二翼以及一中段的非直线形条，该中段包括连在一起并分别连接于第一翼和第二翼的第一框架件和第二框架件，中段构造成当一人戴上口罩时，在该人的鼻梁上延伸，鼻夹还有分别设置在第一翼与中段之间、在中心的中段以及中段与第二翼之间的第一、第二和第三拐折部。
(b)把口罩放在人的鼻子和嘴巴上；以及(c)改变鼻夹的形状，使得能在人的鼻子上的面颊与鼻子相遇处以及每只眼睛下面的面颊上形成密配合。
本发明的鼻夹具有与已有技术的口罩鼻夹不同的独特形状。在口罩领域较平常的鼻夹的形状从前面看时是直线形的，例如见美国专利5,307,796。另外的已有技术鼻夹的形状为人字形，例如见专利GB2,103,491。与此相对照，本发明的鼻夹具有设置在非直线条上的三个拐折部。从非直线形条的第一端到第一拐折部是第一翼。从第一拐折部到第三拐折部是一中段。从第三拐折部到非直线形条的第二端是第二翼。在一较佳实施例中，中段包括两个彼此错开45至179度的角α的框架件。第一框架件和第二框架件分别连接于第一翼和第二翼。鼻夹上的第一翼和第二翼以及第一和第三拐折部能在鼻子与面颊相遇的区域形成密配合。中段能在使用者鼻梁上形成密配合。所述翼还有助于沿各眼睛下面的面颊形成密封。由鼻夹提供的配合更有可能使沾染物通过口罩的过滤介质，因而增加了对使用者和其他人的安全性，并防止了使用者眼镜玻璃的雾化。
在附图和本发明的详细说明中，将更加彻底地示出和描述本发明的这些和其它优点，类似的编号用来表示类似的部分。但应予以理解的是，附图和说明仅仅是为了举例说明本发明，而不应该以不适当地限制本发明范围的方式来阅读它们。
(4)
图1是一设置在一使用者的鼻子和嘴巴上的本发明口罩10的主视图。
图2是一设置在一使用者的鼻子和嘴巴上的本发明口罩10的侧视图。
图3是一本发明的鼻夹12的主视图。
图3a、3b和3c示出了本发明其它实施例的鼻夹12’、12”和12”’。
(5)具体实施方式
在本发明的实施中，提供一如图1和2所示的口罩10，该口罩10具有一固定于口罩本体14上的鼻夹12，使得口罩本体14贴合地配合在使用者的鼻子上、鼻子与面颊相遇的区域以及在各眼睛下面的面颊上部上。在此所使用的术语“口罩”一般含义上是指配合在人鼻子和嘴巴上的过滤装置，术语“贴合地配合”或“密配合”是指在口罩与使用者面部之间的配合基本上是气密的。带子16与口罩本体14相连，它具有一定的尺寸，以便能通过使用者的头后部，有助于在使用者的面部上形成密配合。
尤其要参阅图3。图中示出的鼻夹12包括一具有第一翼20和第二翼22以及设置在第一和第二翼20和22之间的中段24的非直线形条18。中段24构造成当使用者戴上口罩时它在使用者的鼻梁上延伸(见图1和图2)。中段24包括分别从第一翼20和第二翼22延伸的第一框架件23和第二框架件25。框架件23和25被在中心的中段24连在一起。术语“连在一起”指框架件彼此连接。但不必是直接相连。
非直线形条还有一第一拐折部26、一第二拐折部28和第三拐折部30。在此所用的术语“拐折部”是指由非直线形条的路径构成的曲线斜率的切线从正斜率变化到负斜率或反过来。在此所用的术语“曲线”在数学意义上包括直线。为了进一步举例说明拐折部是指什么，假定非直线形条18在具有位于X轴线的第一拐折部26和第三拐折部30的XY平面突起。第一翼20的切线的斜率(正斜率)从端部32开始增加，一直到该线到达拐折部26，此后，切线的斜率(负斜率)开始减小，一直到第二拐折部28。再从第二拐折部28开始一直到拐折部30，弯曲中段24的切线斜率为正，然后一直到第二端部34，切线斜率为负。
由端部32或34与拐折部26或30之间的距离构成的翼20和22的长度分别用大写字母B和B’表示，长度一般约为10至40毫米(mm)，较好的约为15至30mm，更好的约为20至25mm。第一拐折部26与第三拐折部30之间的距离A的长度一般约为35至55mm，较好的约为40至50mm。中段24有彼此以角α错开的第一框架件23和第二框架件25，角α约为45至179度，较好的约为75至150度，更好的约为90至125度，最好的约为100至115度。当第一和第三拐折部26和30如图3所示设置在第一和第二翼20和22上时，该第一和第二翼20和22分别以γ和γ’角倾斜于X轴，角γ和γ’约为20至40度，较好的约为30至35度。以后引用的角“γ”和“γ’”是指前文所描述的那些角。非直线形条最好有一个约2至10mm的宽度，较可取的是3至6mm。宽度w可以是恒定的，也可以是变化的，但较佳的是落在上述的范围内。非直线形条的厚度(Z轴(图未示)的方向)最好是对于中等厚度的口罩而言约为0.7至1.1mm，但对于极薄面罩而言可小至0.4mm，对较厚的面罩而言可厚至约为1.5mm。厚度还可以沿非直线形条变化，但不管怎样变化最好落在上述的范围之内。虽然已把非直线形条18描述成具有普通的矩形横截面，但非直线形条的横截面还可以是圆的、三角形的、椭圆的等等。含有这种横截面的非直线形条的鼻夹都被认为在本发明的保护范围之内。
鼻夹最好是由诸如铝的延展性金属制成。使用铝合金来制造也是可取的，例如铝合金3003(铝联合牌号(Aluminum Association Designation))。鼻夹也可由诸如钢或包覆塑料的金属等其它材料制成。在此所用的术语“可延展的”是指鼻夹仅仅在手指的压力下就可使之适应。鼻夹最好是极软的，以便当它适应于使用者的面部时，它能保留所适应的位置，一直到使用者重新调整或更换鼻夹。本发明也可用具有所述形状的弹性夹来替代可延展的、极软的鼻夹。可用粘附剂例如压敏粘附剂或热熔粘附剂把鼻夹固定到口罩本体上。在冲压鼻夹之前，把一热熔膜粘附剂施加到鼻夹上，或者，在把鼻夹安装到面罩的同时把一压敏粘附剂或液体热熔粘附剂施加到鼻夹上。可以使用的热熔膜粘附剂的例子有ScotchweldTMEC4060(在明尼苏达州的圣保罗街的3M公司)。或者，鼻夹被包覆在口罩本体内，也可放在口罩本体与机械固定在口罩本体上的一层布之间。
把中段弯成与使用者的鼻梁的曲线形相对应的形状，就能使鼻夹适应而配合在使用者的鼻子上。第一和第三拐折部可被压向鼻梁基部的面颊，以防止空气在口罩本体与使用者面部的鼻子和面颊相遇的区域之间通过。翼与使用者面部的眼睛下面的面颊轮廓相适应。
鼻夹还可采用除图3所示实施例之外的结构形状。例如，如图3a所示，鼻夹12’的形状几乎没有圆弧，翼20’和22’完全是直线形的，中段24’包括两个直线条的框架件23’和25’。在图3a所示的实施例中，构成拐折部26’、28’和30’的斜率突变程度比图3实施例的大。在图3b的实施例中，鼻夹12”具有是直线构成的而不是点构成的拐折部26”、28”和30”。图3b实施例的不同之处还在于它是由一中心框架件36”把第一和第二框架件23”和25”连在一起的。图3c所示的鼻夹12”’组合了图3、图3a和图3b所示实施例的各个方面。如各图中所示，鼻夹最好相对一中心切开非直线形条的平面成镜面对称。虽然图中示出的是单个鼻夹紧固在口罩本体上，但也可以用多个鼻夹取得密配合。
口罩本体可以是诸如授予Berg的美国专利4,536,440、授予Dyrud等人的美国专利4,807,619或授予Kronzer等人的美国专利5,307,796中所示的圆弧形、半圆球形、杯形。口罩本体也可采用其它所需的形状。例如，口罩本体可以是具有授予Japuntich的美国专利4,827,924中所示结构的杯形面罩。口罩本体14可包括一定形的内层和一过滤外层(图未示)。定形层提供了口罩本体的结构并为过滤层提供支承。定形层可位于过滤层的内侧和/或外侧，它是这样制成的，例如把一可热粘结纤维的无纺织物(anon-woven web of thermally-bondable fibers)通过例如Kronzer等人的专利所公开的方法模制成一杯形结构。过滤介质最好是一种带电荷的熔融吹制的微纤维(electrically chargedmelt-blown microfibers)织物。口罩上可有一个诸如在授予Japuntich等人的美国专利5,325,892中所揭示的单向流体阀的呼出阀。口罩也可以是一个诸如在美国专利4,419,993、4,419,994、4,300,549、4,802,473或Re.28，102中所揭示的平折叠的口罩。上述专利的内容在此作为参考援引。
带子16最好由能够使口罩本体14在使用者的面部上施加微小压力的弹性材料制成。许多不同的材料也可适用于带子16，例如，带子可由超声波粘结到口罩本体上的热塑弹性物质制成。3M的8710口罩就是采用超声波粘结带子的一个例子。也可使用纺棉弹性带、橡胶绳或股绳(例如聚异戊二烯)以及无弹性的可调带子。
根据上述本发明显然可采取多种变体和替换。因此，应予以理解的是，本发明不限于上述的实施例，但它将受到下面的权利要求以及其任何等效体的限制。还应予以理解的是；可以在缺乏本说明书中没有专门提到的任何要素的情况下适当实施本发明。
权利要求
1.一种口罩包括(a)一种适应于至少贴合在人的鼻子和嘴巴上的口罩本体；以及(b)一种安装在口罩本体上的有助于把该口罩贴合在人的鼻子上的鼻夹，鼻夹条包括一具有第一翼和第二翼以及一中段的非直线形条，该中段包括连在一起并分别连接于第一翼和第二翼的第一框架件和第二框架件，中段构造成当一人戴上口罩时，在该人的鼻梁上延伸，当鼻夹在一XY平面突起并从前面观看它时，所述鼻夹还有分别设置在第一翼与中段之间、在中心的中段以及中段与第二翼之间的第一、第二和第三拐析部。
2.如权利要求1所述的口罩，其特征在于，第一翼和第二翼的长度各为10至40毫米，第一拐折部与第三拐折部之间的距离为35至55毫米，角α为75至150度，第一翼和第二翼分别以约20至40度的角γ和γ’偏移。
3.如权利要求2所述的鼻夹，其特征在于，第一翼和第二翼的长度各为15至30毫米，第一拐折部与第三拐折部之间的距离为40至50毫米。
4.如权利要求3所述的鼻夹，其特征在于，第一翼和第二翼的长度各为20至25毫米，角α为90至125度。
5.如权利要求4所述的鼻夹，其特征在于，角α为100至115度，第一翼和第二翼分别以约20至40度的角γ和γ’偏移。
6.如权利要求1-5所述的鼻夹，其特征在于，非直线形条的宽度为2至10毫米，厚度为0.4至1.5毫米，所述非直线形条的材料为可延展的极软的材料，其中一在中心的框架件把第一框架件和第二框架件连在一起。
7.如权利要求1-5所述的鼻夹，其特征在于，鼻夹相对于一中心切开非直线形条的平面成镜面对称。
8.如权利要求6所述的鼻夹，其特征在于，鼻夹相对于一中心切开非直线形条的平面成镜面对称。
全文摘要
一种用来把口罩(10)贴合在人的鼻子上的鼻夹(12)。鼻夹(12)包括一具有第一翼(20)和第二翼(22)以及一中段(24)的非直线形条(18)。分别在第一翼(20)与中段(24)之间、在中心的中段(24)以及中段(24)与第二翼(22)之间设有第一、第二和第三拐折部(26、28和30)。
文档编号A62B18/02GK1443497SQ0212685
公开日2003年9月24日 申请日期1995年9月1日 优先权日1994年10月13日
发明者戴维M·卡斯蒂廖内 申请人:美国3M公司