具有波纹状过滤结构的呼吸器制造技术

本发明专利技术公开了过滤式面罩呼吸器的各种实施方案以及制备此类呼吸器的方法。在一个或多个实施方案中，所述过滤式面罩呼吸器包括面罩主体和附接到所述面罩主体的带具。所述面罩主体包括波纹状过滤结构，以及与所述波纹状过滤结构的内表面和外表面中的至少一者不连续接触的桥接细丝，所述波纹状过滤结构包括由谷隔开的峰。所述弹性桥接细丝附接到所述峰中的至少一些峰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有波纹状过滤结构的呼吸器
技术介绍
呼吸器通常在两种情况的至少一种下佩戴在人的呼吸通道上：(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统；和(2)保护其它人或物免受暴露在佩戴者呼出的病原体和其它污染物中。在第一种情况下，在空气中含有可能对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼吸器，例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下，在对其它人或物存在污染风险的环境中佩戴呼吸器，例如在操作室或洁净室中。已设计出多种呼吸器来用于这两种情况中的一者或两者。这些呼吸器中的一些被归类为“过滤式面罩”，因为面罩主体本身作为过滤机构起作用。不同于使用具有可附接式滤筒(参见例如授予Yuschak等人的美国专利RE39,493)或嵌件模制的过滤元件(参见例如授予Braun的美国专利4,790,306)的橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器，过滤式面罩呼吸器被设计成使过滤介质覆盖面罩主体的大部分，使得无需安装或更换滤筒。这些过滤式面罩呼吸器通常具有两种构型中的一者：模制的呼吸器和平折式呼吸器。模制过滤式面罩呼吸器通常包含热粘结纤维的非织造纤维网或透孔塑料网，以向面罩主体提供其杯状构型。模制呼吸器在使用和储存期间均趋于保持相同的形状。因此，这些呼吸器无法折叠成扁平状以用于储存和运输。公开模制过滤式面罩呼吸器的专利的示例包括：授予Kronzer等人的美国专利7,131,442、授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182和6,041,782、授予Dyrud等人的美国专利4,807,619，以及授予Berg的美国专利4,536,440。顾名思义，平折式呼吸器可折叠成扁平状以用于运输和储存。此类呼吸器打开成杯状构型以使用。平折式呼吸器的示例描述于：授予Bostock等人的美国专利6,568,392和6,484,722以及授予Chen的美国专利6,394,090。一些平折式呼吸器被设计有焊线、接缝和折叠部，以有助于在使用期间保持其杯状构型。刚性构件也结合到面罩主体的各片中。参见例如授予Duffy等人的美国专利公布2001/0067700和2010/0154805以及授予Spoo等人的美国设计专利659,821。当折叠成扁平状以用于储存时，平折式呼吸器具有两种大致取向。在一种构型(有时称为“水平”平折式呼吸器)中，面罩主体横跨折叠，使得其具有上部部分和下部部分。呼吸器的第二种类型称为“竖直”平折式呼吸器，因为当从竖直位置的正面观察呼吸器时，主要的折叠部竖直取向。竖直平折式呼吸器具有位于面罩主体的竖直折叠部或中心线的相对侧上的左边部分和右边部分。所述类型的过滤式面罩呼吸器通常包括接合或装配在一起以形成整体单元的若干不同的部件。这些部件可包括带具、呼气阀、面部密封件、鼻夹等等。例如，规则地添加面部密封件，因为面部密封件在不同轮廓的佩戴者的面部和呼吸器面罩主体之间提供舒适的贴合，并且还适应诸如当佩戴者的面部在佩戴者说话时运动可能致使密封无效的动态变化。
技术实现思路
一般来讲，本公开提供了呼吸器的各种实施方案，该呼吸器包括波纹状过滤结构以及设置在波纹状过滤结构的一个或两个主表面上的一根或多根桥接细丝。在一个方面，本专利技术提供了包括面罩主体和附接到面罩主体的带具的过滤式面罩呼吸器。面罩主体包括波纹状过滤结构以及与波纹状过滤结构的内表面和外表面中的至少一者不连续接触的弹性桥接细丝，波纹状过滤结构包括由谷隔开的峰。弹性桥接细丝附接到峰中的至少一些峰。在另一方面，本专利技术提供了制备包括面罩主体的呼吸器的方法。该方法包括：形成过滤结构，将过滤结构加工成波纹状过滤结构，使得波纹状过滤结构包括由谷隔开的峰，以及将波纹状过滤结构形成为杯状构型以形成面罩主体。该方法进一步包括将弹性桥接细丝附接到波纹状过滤结构的峰中的至少一些峰，使得弹性桥接细丝与波纹状过滤结构的内表面和外表面中的至少一者不连续接触，以及将带具附接到面罩主体。本文所提供的所有标题是为了方便读者阅读，而不应该用于限制该标题后面的任何文本的含义，除非如此规定。术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或步骤或要素组，但不排除任何其它步骤或要素或步骤或要素组。术语“由……组成”意指“包括”并且限于短语“由……组成”后的任何内容。因此，短语“由……组成”指示列出的要素为需要的或强制的，并且不可存在其它要素。术语“基本上由……组成”意指包括在该短语之后所列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其它要素。因此，短语“基本上由……组成”指示列出的要素为需要的或强制的，但其它要素是任选的并且可以存在或不存在，取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本公开的实施方案；然而，在相同或其它情况下，其它实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，并且并不旨在将其它实施方案排除在本公开的范围之外。在本申请中，术语诸如“一”、“一个”和“该”并不旨在仅指单一实体，而是包括可用于举例说明的具体示例的一般类别。术语“一”、“一个”和“该”可与术语“至少一个”互换使用。后接列表的短语“...中的至少一个(种)”和“包含...中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。后接列表的短语“...中的至少一个(种)”和“包含...中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。如本文所用，术语“或”大致按其通常的意义使用，包括“和/或”，除非该内容清楚地指出并非如此。术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。如本文所用，结合测得的量，术语“约”是指测得的量中的偏差，这个偏差是如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的与测量目的和所用测量设备的精确度相称的偏差。在本文中，“最多至”某个数字(例如，最多至50)包括该数字(例如，50)。另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。术语表本文中陈述的术语将具有如下所定义的含义：“桥接细丝”意指在过滤结构的至少两个峰之间延伸并且粘结到过滤结构的至少两个峰的细丝或形成细丝的股线的集合；或者，“桥接细丝”意指粘结到其它细丝和/或与其它细丝缠结使得细丝共同地桥接过滤结构的至少两个峰之间距离的细丝；“清洁空气”意指已过滤以去除污染物的一定体积的大气环境空气；“可压缩”意指当适度的力施加到峰或谷时，过滤结构的一个或多个峰或谷能够可逆地压缩，并且当力被去除时，峰和谷可回弹到其初始构型；“污染物”意指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或大致不会被视为颗粒但可能悬浮在空气中的其它物质(例如，有机蒸气等)；“横跨维度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从一侧到另一侧横向延伸的维度；“杯状构型”及其变型意指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器类型形状；“缓冲构件”及其变型意指不包括过滤介质或过滤结构的可压缩材料；“不连续接触”意指桥接细丝的第一部分与过滤结构接触，而桥接细丝的第二部分不与过滤结构接触；“外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括面罩主体和附接到所述面罩主体的带具的过滤式面罩呼吸器，其中所述面罩主体包括：包括由谷隔开的峰的波纹状过滤结构；和与所述波纹状过滤结构的内表面和外表面中的至少一者不连续接触的弹性桥接细丝，其中所述弹性桥接细丝附接到所述峰中的至少一些峰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 US 62/073,0671.一种包括面罩主体和附接到所述面罩主体的带具的过滤式面罩呼吸器，其中所述面罩主体包括：包括由谷隔开的峰的波纹状过滤结构；和与所述波纹状过滤结构的内表面和外表面中的至少一者不连续接触的弹性桥接细丝，其中所述弹性桥接细丝附接到所述峰中的至少一些峰。2.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述弹性桥接细丝的多个部分熔融粘结到所述峰中的至少一些峰。3.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述峰沿着峰轴线延伸，并且进一步地其中所述弹性桥接细丝中的至少一些弹性桥接细丝基本上垂直于所述峰轴线。4.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述弹性桥接细丝的平均细丝间距大于0mm且不大于51mm。5.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述波纹状过滤结构包括具有有机聚合物纤维的非织造纤维网。6.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述波纹状过滤结构的所述峰和所述谷包括至少2mm的平均曲率半径。7.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述波纹状过滤结构包括大于0个峰/厘米且不大于3个峰/厘米的峰频率。8.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述波纹状过滤结构包括大于0mm且不大于20mm的平均峰高度。9.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述面罩主体不包括与所述波纹状过滤结构一起呈波纹状以便与所述波纹状过滤结构大致连续接触的任何能够永久变形的层或构件。10.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述弹性桥接细丝设置在所述波纹状过滤结构的所述外表面上。11.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述波纹状过滤结构包括带静电物质。12.根据权利要求1所述的过滤式面罩呼吸器，其中所述弹性桥接细丝粘结到所述波纹状过滤结构，使得所述面罩主体在所述弹性桥接细丝和所述波...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛义德·A·安格德吉万德，恩哈特·哈·T·源，布赖恩·L·格哈特，吉米·M·李，约翰·M·布兰德纳，斯蒂芬·M·萨诺茨基，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US