50的放大视图；
[0047]图7为在被焊接以形成刚性构件50之前折叠的过滤结构16的示意性平面图；
[0048]图8为被折叠并焊接以形成刚性构件50的过滤结构16的示意性平面图；
[0049]图9为被折叠并焊接以形成另选的刚性构件60的过滤结构16的示意性平面图；
[0050]图10为面罩主体12的一个另选实施例的前视图，该图示出了刚性构件50;
[0051]图11为图10的面罩主体12的侧视图，该图示出了刚性构件50;并且
[0052]图12示意性地示出了用于形成具有面罩主体12和刚性构件50的平折过滤式面罩呼吸器10的过程。
【具体实施方式】
[0053]在实施本发明时，提供的过滤式面罩呼吸器具有跨呼吸器的面罩横向延伸的至少一个刚性构件。刚性构件增强了贴合性并且在允许流体(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抑制了面罩朝向佩戴者面部的塌缩。
[0054]在以下的说明中，参考了形成本文一部分的附图，并且在附图中通过举例说明的方式示出了各种具体的实施例。除非另外指明，否则本文所述的一个实施例的各种元件和附图标号与本文所述的另一个实施例的类似元件和附图标号是一致且相同的。应当理解，在不脱离本发明范围或实质的情况下可设想并实施其它实施例。因此，以下说明不被认为具有限制性意义。尽管本发明不限于此，然而通过对下文提供的实例的讨论会获得对本发明各个方面的理解。
[0055]转向附图，图1和图2示出了过滤式面罩呼吸器10的实例，该过滤式面罩呼吸器10可与本发明结合来使用以向佩戴者提供清洁的呼吸空气。过滤式面罩呼吸器10包括面罩主体12和带具14。
[0056]图3示出了不具有带具14的呼吸器10的面罩主体12，图4a和图4b示出了处于折叠构型或塌缩构型的面罩主体12，该构型也可被称为预打开构型。呼吸器10和面罩主体12的另外的特征部和细节可以从这些构型中看到。
[0057]面罩主体12具有过滤结构16，吸入的空气在进入佩戴者的呼吸系统之前必须穿过该过滤结构16。过滤结构16去除来自周围环境的污染物，使得佩戴者呼吸清洁的空气。过滤结构16可呈现多种不同形状和构型，并且通常被调节成使得其适当地贴合在佩戴者的面部上或支撑结构内。一般来讲，过滤结构16的形状和构型对应于面罩主体12的大致形状。
[0058]面罩主体12包括通过分界线22分开的顶部部分18和底部部分20。在该具体实施例中，分界线22为跨面罩主体的中部从一侧到另一侧横向延伸的折叠部或褶绉。面罩主体12还包括具有在顶部部分18处的上区段24a和在底部部分20处的下区段24b的周边24。
[0059]带具14(图1)具有固定到面罩主体12的顶部部分18的第一上带26和第二下带27。带26、27通过钉29固定到面罩主体12。带26、27可以由多种材料制成，诸如热固性橡胶、热塑性弹性体、编织或针织的纱和/或橡胶组合、非弹性编织部件等等。带26、27优选地可伸长到大于其总长度的两倍且可恢复其松弛状态。带26、27的长度也可增加到其松弛状态长度的三倍或四倍，并且当去除张力时可恢复到其初始状态而不会对其有任何损坏。带26、27可以是连续的带或者可以具有可通过其它紧固件或扣环接合在一起的多个部分。另选地，带可形成围绕佩戴者耳部放置的环。
[0060]图3、图4a和图4b示出了面罩主体12，其中第一凸缘30a和第二凸缘30b位于面罩主体12的相反的侧31a、31b上。带26、27中的每个带从侧31a延伸到侧31b。如上文所示，第一上带26被固定到面罩主体12的顶部部分18、相邻于周边上区段24a，而第二下带27被钉到凸缘30a、30b，在图4b中凸缘30a、30b朝着过滤结构16向内折叠。关于呼吸器10和面罩主体12的凸缘30a和30b以及其它特征部的其它细节可见于在20 12年12月27日提交的标题为“Filtering Face-Piece Respirator Having Folded Flange(具有折叠凸缘的过滤式面罩呼吸器)”的美国专利申请13/727,923中，其全部公开内容以引用方式并入本文中。
[0061]鼻夹35(图2、图3)可相邻于上周边区段24a设置在面罩主体12的顶部部分18上，在面罩主体侧边缘31a、31b之间居中定位，以有助于实现在鼻部和上颧骨上和其周围的适当贴合。鼻夹35可由柔韧的金属或塑料制成，该金属或塑料能够被佩戴者手动调节以贴合佩戴者的鼻部轮廓。鼻夹35可以包括例如有延展性的或柔韧的软金属(诸如铝)条，该条可成形为使面罩在佩戴者的鼻部上方及鼻部与脸颊交界处保持期望的贴合关系。
[0062]转向图4a和图4b，平面32将面罩主体12 二等分以限定第一侧31a和第二侧31b。在图4a中可容易地看到分别位于面罩主体12的相反的侧31a和31b上的第一凸缘30a和第二凸缘30b。凸缘30a、30b通常远离面罩主体12延伸并且可在第一分界线36a和第二分界线36b处一体地或非一体地连接到面罩主体12的绝大部分。虽然凸缘30a、30b可包括包含面罩主体过滤结构16的多个层中的一个或多个或者全部，但是凸缘30a、30b不是面罩主体12的主要过滤区域部分。不同于过滤结构16，包括凸缘30a、30b的层可被压缩，从而使得它们几乎不可透过流体。凸缘30a、30b可以为用于制备面罩主体过滤结构16的材料的延伸部，或者它们可以由单独的材料诸如刚性或半刚性塑料制成。凸缘30a、30b可围绕与这些分界线36a、36b大致平行、接近平行或成不超过约30度的角度的轴线或折线来旋转或折叠以形成图4b的构型。此外，凸缘30a、30b可在其上具有焊点或结合点34以增加凸缘刚度，并且面罩主体周边下区段24b也可具有一系列结合点或焊点34以将面罩主体12的各个层接合在一起。
[0063]周边区段24a(图1、图3、图6)也可具有一系列结合点或焊点以将各个层接合在一起且同时保持鼻夹35的位置。过滤结构16的由周边向内的其余部分在其大部分延伸表面上可为流体可完全渗透的，但可能的例外之处是存在结合点、焊点或折线的区域。
[0064]面罩主体12中使用的过滤结构16可为颗粒捕集型过滤器或气体和蒸气型过滤器。过滤结构16也可为阻止液体从过滤层的一侧转移到另一侧的阻挡层，以阻止例如液体气溶胶或液体飞溅物(例如，血液)渗透过滤层。根据应用需求，可以使用多层类似或相异的过滤介质来构造过滤结构16。可在分层面罩主体中有利地采用的过滤层通常具有低压降(例如，在13.8厘米/秒的面速度下小于约195至295帕斯卡)，以最小化面罩佩戴者的呼吸功。另外，过滤层可为柔性的并且可具有足够的剪切强度，使得它们在预期的使用条件下大致保持其结构。
[0065]图5示出了具有多层诸如内覆盖纤维网38、外覆盖纤维网40和过滤层42的示例性过滤结构16。过滤结构16还可具有紧靠层38、40或42中的至少一者或多者，通常紧靠外覆盖纤维网40的外表面并置的结构结网或网片，这有助于提供杯形构型。过滤结构16还可具有有助于其结构完整性的一条或多条水平和/或垂直分界线(例如褶绉、折叠部或肋)。
[0066]通常限定面罩主体12的内部表面的内覆盖纤维网38可用于提供用于接触佩戴者面部的平滑表面，并且通常限定面罩主体12的外部表面12a(图2)的外覆盖纤维网40可用于捕捉面罩主体中的松散纤维或获得美观效果。覆盖纤维网38、40均保护过滤层42。覆盖纤维网38、40通常不会向过滤结构16提供任何实质性过滤益处，但外覆盖纤维网40可充当过滤层42的预过滤器。
[0067]为了获得适当程度的舒适性，内覆盖纤维网38优选具有相对较小的基重且由相对较细的纤维，通常比外覆盖纤维网40的那些纤维更细的纤维形成。可将覆盖纤维网38、40中的任一者或两者制成具有约5至约70g/m2(典型约17至51g/m2，并且在一些实施例中34至51g/m2)的基重，并且纤维可以小于3.5旦尼尔(典型小于2旦尼尔，并且更典型小于1旦尼尔)但大于0.1。用于覆盖纤维网38、40的纤维通常具有约5至24微米，典型约7至18微米，并且更典型约8至12微米的平均纤维直径。覆盖纤维网材料可以具有一定程度的弹性(在断裂时通常但不一定是100 %至200 % )，并且可塑性变形。
[0068]通常，覆盖纤维网38、40由精选的非织造材料制成，这些材料尤其是在过滤结构与佩戴者面部接触的一侧(即内覆盖纤维网38)上提供舒适感。适用于覆盖纤维网的材料可以为吹塑微纤维(BMF)材料，特别是聚烯烃BMF材料，例如聚丙烯BM...