[发明专利]符合人体工程学的保护性空气过滤装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及2011年11月5日提交的美国临时申请第61/410,678号并且要求其优先权，其全部内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本公开的实施方案涉及用于呼吸保护的个人保护性装置领域。更具体地，本公开的实施方案涉及符合人体工程学的保护性装置及其制造方法。

背景技术

本领域中已知各种根据认可的标准和应用领域来调整其设计和性能特性的空气过滤和保护性装置。这些通常被称为面罩、外科口罩、程序性口罩或个人呼吸器的保护性装置被构造成不同的尺寸和形状，由不同类型的可渗透材料制成，设置有不同类型的穿戴(donning)或附件，以及形成有一个或若干个过滤层以实现特定的保护级别。

在医疗和卫生保健领域，外科口罩通常用于保护佩戴者和他们周围环境免受分散在周围空气中的或由佩戴者散发的微生物、体液、颗粒材料和其它污染物的传递转移。

在工业环境中、在建筑工地、在现代农业和食品加工厂中也佩戴粉尘过滤口罩和专业呼吸器口罩，以防止工人吸入粉末物质、气溶胶和空气中的颗粒。

现有口罩和呼吸器普遍存在的缺点是存在对于自然呼吸循环和面部咬合的强加约束和限制，这可能会妨碍佩戴者自然地并且清楚地说话，或者最重要的是，在长时间使用的情况下可能令人讨厌和不舒服。此外，某些保护性口罩甚至在面部肌肉轻微运动的情况下也可能会破坏口罩对佩戴者的面部的密封性。

高阻挡口罩和呼吸器的其它普遍存在的缺点包括：在口罩的呼吸室中产生热、对于佩戴者通过口罩过滤介质轻松地吸气和呼气的固有的困难、以及当佩戴呼吸器时限制向下的视野。该装置的配戴者通常不能将装置正确地附加到他们的面部以避免限制空气流过保护性装置，从而产生了巨大的潜在的暴露于空气中的污染物的危害。

虽然存在若干种被设计用于特定应用领域的呼吸器和防护性口罩，但是大多数口罩和呼吸器存在一个或更多个所描述的缺点。因此，在本领域中，存在对于符合人体工程学的呼吸器和防护性面罩的改进的设计和构造的持续需要。

虽然现有的面罩可以有效地阻挡飞溅物、大液滴和颗粒，但是它们通常松散地配合到面部，从而未能提供完全的保护以免受细菌和其它污染物。另外，在正确配合时，最常见的北美的N-5呼吸器(N-95呼吸器是根据国家职业安全与健康研究所(NIOSH)测试能够过滤空气中的至少95％的颗粒的七种颗粒过滤面罩呼吸器之一)超过了常规面罩的保护级别，但是同时也对于正常呼吸产生显著的阻力且抑制自然的面部运动。

发明内容

本文公开了符合人体工程学的保护性空气过滤装置及其制造方法。

根据本文示出的方面，提供了符合人体工程学的保护性空气过滤装置，该装置包括空气可渗透材料的至少两个层的布置，该布置具有周边部、内侧和外侧；从周边部延伸并且延伸到层的布置中以形成凸出体的多个三维V形褶；以及与装置的凸出体接合以使装置固定到佩戴者的面部并且在装置的内侧形成呼吸室的保持机构。

根据本文示出的方面，提供了符合人体工程学的保护性空气过滤装置，该装置包括空气可渗透材料的至少两个层的堆叠体，该堆叠体形成本体、周边部以及背部；从周边部延伸并且延伸到层的堆叠体中的多个相交的三维V形褶，因此装置的背部限定了适合于覆盖佩戴者的口和鼻的呼吸室；以及与装置的本体接合以使装置固定到佩戴者的面部并且形成呼吸室的保持机构。

根据本文示出的方面，提供了用于构造符合人体工程学的保护性空气过滤装置的方法，该方法包括将每层由空气可渗透材料制成的至少两个层堆叠成形成本体、周边部和背部的堆叠体；使用层的堆叠体形成从周边部延伸的多个三维V形褶，使得装置的背部限定适合于覆盖佩戴者的鼻和口的呼吸室；在装置的周边部处以及在遍及层的堆叠体的多个特定位置处将堆叠体的层与褶连接；以及向装置的周边部附接保持机构，以将装置保持到佩戴者的面部并且形成呼吸室。

附图说明

参照附图，通过阅读对仅出于例证目的而给出的以下实施方案的非限制性描述，本公开的实施方案的其它目的、优点和特征将变得更加清楚，其中：

图1是本公开的实施方案的装置的右侧视图。

图2是图1的装置的前视图。

图3是图1的装置的后视图。

图4是图1的装置的顶视图。

图5是图1的装置的底视图。

图6是示出了三维V形褶的结构的图1的装置的立体后视图。

图7A是根据本公开的实施方案的处于其完成的组装形状的装置的前视图。