BR112016010783B1

BR112016010783B1 - Válvula de exalação e respirador

Info

Publication number: BR112016010783B1
Application number: BR112016010783-7A
Authority: BR
Inventors: William A. Mittelstadt
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2022-01-25
Also published as: CA2930536A1; US11305134B2; WO2015073395A1; PE20160639A1; EP3068499B1; RU2016119244A; KR102357226B1; JP2016537100A; AU2018201018A1; US20190070440A1; EP3068499A1; AU2014348849A1; RU2650478C1; US20150136141A1; JP6521960B2; AU2018201018B2; CN105722558A; BR112016010783A2; CN105722558B; US10143864B2

Abstract

respirador tendo válvula de exalação não circular montada no centroide. trata-se de um respirador 10 que tem um corpo da máscara 12 e uma fixa-dor (arnês) 16, que tem uma válvula de exalação 23 que inclui um encaixe de válvula 36 e uma aba flexível 42. o encaixe de válvula 36 tem um orifício 38 e tem uma superfície de vedação não circular 40 que circunda o orifício 38. a aba flexível 42 é presa no encaixe da válvula 36 em um centroide do orifício e tem uma estrutura com rigidez variável. a estrutura com rigidez variável possibilita que a aba sofra deflexão igual sob uma dada carga a diferentes distâncias a partir do centroide na superfície de vedação não circular. uma válvula de exalação tendo essa construção pode otimizar, de maneira benéfica, a queda de pressão e o desempenho geral da válvula para aplicações onde o espaço da válvula pode ser limitado.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um respirador onde a válvula de exalação tem uma aba flexível não circular montada no centroide.

Antecedentes

[0002] As pessoas que trabalham em ambientes poluídos comumente usam respiradores para se protegerem da inalação de contaminantes presentes no ar. Os respiradores geralmente têm um filtro fibroso ou sorvente que é capaz de remover particulados e/ou contaminantes gasosos do ar. Ao usar um respirador em um ambiente contaminado, o usuário tem o conforto de saber que sua saúde está sendo protegida; entretanto, o usuário sofre o desconforto resultante do ar quente e úmido que se acumula em torno de sua face. Quanto maior for esse desconforto facial, maiores são as chances do usuário retirar o respirador da face para aliviar a condição desagradável. Para reduzir a probabilidade dessa ocorrência, os fabricantes de respiradores muitas vezes instalam uma válvula de exalação no corpo da máscara para permitir que o ar quente, úmido e exalado seja rapidamente expurgado do interior da máscara. A rápida remoção do ar exalado torna o interior da máscara mais fresco, o que, por sua vez, beneficia a segurança do trabalhador.

[0003] Durante muitos anos, as máscaras respiratórias comerciais têm usado válvulas de exalação “tipo botão” para eliminar o ar exalado do interior das máscaras. As válvulas tipo botão geralmente empregam uma aba circular, fina e flexível como o elemento mecânico dinâmico que possibilita que o ar exalado escape do espaço de gás do interior da máscara. A aba circular foi montada centralmente em um encaixe da válvula através de uma coluna central. Exemplos de válvulas tipo botão são mostrados nas patentes U.S. N°s 2.072.516, 2.230.770, 2.895.472 e 4.630.604. Quando uma pessoa expira, uma porção circunferencial da aba é levantada do encaixe da válvula para que o ar possa passar rapidamente do espaço de gás interno para o espaço de gás externo.

[0004] As válvulas tipo botão representaram um avanço na tentativa de otimizar o conforto do usuário, mas os pesquisadores fizeram outras melhorias, sendo um exemplo a válvula “tipo borboleta” mostrada na patente U.S. n° 4.934.362 para Braun. A válvula descrita na patente de Braun usa um encaixe de válvula parabólico e uma aba flexível alongada montada em formato de borboleta.

[0005] Após o desenvolvimento de Braun, outra inovação foi feita à técnica de válvulas de exalação concedida a Japuntich et al. — consultar as patentes US n°s 5.325.892 e 5.509.436. A válvula de Japuntich et al. usava uma única aba flexível que era montada fora de centro e fixa em cantilever para minimizar a pressão de exalação que é necessária para abrir a válvula. Quando a pressão de abertura da válvula é minimizada, é necessário menos força para acionar a válvula, o que significa que o usuário não precisa se esforçar tanto para expelir o ar exalado do interior da máscara ao respirar - consultar, também, a patente US n° 7.493.900, para Japuntich et al.

[0006] Outras válvulas que foram introduzidas após a válvula de Japuntich et al. também usaram abas montadas fixas em cantilever — consultar as patentes U.S. n°s 5.687.767 e 6.047.698. Ainda em outro desenvolvimento, a superfície de vedação do encaixe de válvula foi produzida a partir de um material resiliente que possibilita que se use uma aba mais fina, ainda que mais rígida, que aprimora a eficiência da válvula — consultar a patente U.S. n° 7.188.622 para Martin et al.

[0007] Embora a evolução do design da válvula de expiração tenha sido centralizada principalmente em torno de alterações estruturais em relação ao encaixe da válvula e à montagem da aba, os investigadores também fizeram alterações estruturais à aba em si para melhorar o desempenho da válvula. Nas patentes US n°s 7.028.689 e 7.013.895 concedidas a Martin et al., múltiplas camadas foram introduzidas na aba para criar uma aba mais delgada, mais dinâmica, que permitisse que a válvula se abrisse mais facilmente sob menor queda de pressão. Nervuras e uma configuração pré-curvada, não uniforme, também foram fornecidas na construção da aba para fornecer bom desempenho -- consultar a patente US 7.302.951 para Mittelstadt et al. Na publicação de patente US n° 2009/0133700 concedida a Martin et al., foram fornecidas fendas na aba da válvula, na articulação, para otimizar o desempenho da válvula. Além disso, no pedido de patente publicado US n° 2012/0167890A concedido a Insley et al., a aba sofreu ablação em áreas selecionadas para alcançar o desempenho desejado da válvula. As abas também têm sido feitas a partir um filme óptico, o que faz com que a aba pisque, de modo que os usuários possam detectar imediatamente a operação adequada da válvula - consultar Pedidos de Patentes U.S. 61/846456, a Martin et al.

[0008] Os designs de respirador vêm em uma variedade de formatos e configurações e, com frequência, o design é influenciado pela orientação e posicionamento dos cartuchos de filtro e de qualquer válvula de exalação que seja colocada no corpo da máscara. As válvulas fixas em cantilever, por exemplo, são comumente orientadas verticalmente no corpo da máscara, com a extremidade livre da aba apontada para baixo. Se orientada de outra maneira, o ar exalado pode ter a oportunidade de obscurecer os óculos do usuário. Portanto, designs de válvula para válvulas de exalação de alto desempenho podem impor restrições ao design do corpo da máscara. Uma válvula nova que possa ter excepcional desempenho, como uma válvula fixa em cantilever, sem ter que ser orientada verticalmente, pode ajudar a aliviar restrições ao design da válvula. A presente invenção descrita abaixo foi criada para fornecer tal válvula.

Sumário da invenção

[0009] A presente invenção fornece uma válvula de exalação que compreende: (a) um encaixe de válvula que tem um orifício e que tem uma superfície de vedação não circular que circunda o orifício; e(b) uma aba flexível que é presa no encaixe da válvula em um centroide do orifício e que tem uma estrutura com rigidez variável.

[0010] A presente invenção fornece, ainda, um respirador que compreende:(a) um fixador (arnês); e(b) um corpo de máscara que compreende uma válvula de exalação que inclui:(i) um encaixe de válvula que tem um orifício e que tem uma superfície de vedação não circular que circunda o orifício; e(ii) uma aba flexível que é presa no encaixe da válvula em um centroide do orifício e que tem uma estrutura com rigidez variável.

[0011] A presente invenção difere das válvulas de exalação conhecidas pelo fato de que a válvula da invenção tem uma estrutura com rigidez variável que possibilita que a aba de uma válvula montada centralmente, não circular, seja igualmente defletida essencialmente em qualquer ponto ao longo do perímetro da aba. A capacidade de defletir de tal forma igualmente possibilita que a válvula se abra livre e facilmente a partir de todo o perímetro da aba - ou seja, essencialmente a mesma força elevará a aba desde o encaixe da válvula em qualquer ponto ao redor do perímetro. A estrutura com rigidez variável pode ser conformada para manter a válvula fechada sob qualquer orientação quando o usuário não estiver exalando, ao mesmo tempo em que fornece a força mínima necessária para abrir a válvula durante uma exalação. Reduções na pressão de exalação aumentam o conforto do usuário, particularmente quando o usuário estiver sob uma atividade vigorosa. E, conforme indicado acima, a menor pressão de exalação melhora a segurança do usuário ao reduzir a probabilidade de o usuário deslocar o respirador de sua face durante o uso. Portanto, a invenção pode melhorar a segurança do trabalhador, ao mesmo tempo em que também possibilita que a válvula e o respirador sejam conformados em uma variedade de formatos e configurações. A válvula pode ser montada no corpo da máscara em uma variedade de orientações. Portanto, a presente invenção pode expandir a janela de design para válvulas de exalação e respiradores, com o benefício adicional de fornecer excepcional desempenho que os usuários de respiradores precisam.

Glossário

[0012] Os termos apresentados abaixo têm as definições indicadas:

[0013] “elemento de alinhamento” significa uma parte que ajuda a assegurar que um dispositivo ao qual a parte está associada, sempre esteja em orientação adequada durante o uso;

[0014] “ar limpo” significa um volume de ar ambiente atmosférico que foi filtrado para remover contaminantes;

[0015] “centroide” significa o centro de massa com ou sem a estrutura com rigidez variável;

[0016] “compreende” (ou “que compreende”) tem a definição padrão da terminologia de patentes, sendo uma expressão ampla que é, em geral, um sinônimo de “inclui”, “que tem” ou “que contém”. Embora “compreende”, “inclui”, “que tem” e “que contém” e variações dos mesmos sejam termos amplos e comumente usados, esta invenção pode, também, ser adequadamente descrita com o uso de termos mais estritos como “consiste essencialmente de”, que é um termo menos amplo o qual exclui somente aquelas coisas ou elementos que teriam um efeito prejudicial sobre o desempenho do assunto ao qual o termo pertence;

[0017] “deflete igualmente” significa que a razão entre a força exercida para fazer com que a aba flexível sofra deflexão no local com a carga mais alta e a força necessária para fazer com que a aba sofra deflexão no local com a carga mais baixa (“razão de deflexão de aba” ou FDR), quando testadas de acordo com o Flap Deflection Test (teste de deflexão de aba), definido abaixo, é menor que 2;

[0018] “válvula de exalação” significa uma válvula que se abre para permitir que o ar exalado saia do espaço de gás interno de um respirador;

[0019] “ar exalado” significa ar que é exalado por um usuário do respirador;

[0020] “espaço de gás exterior” significa o espaço de gás atmosférico ambiente no qual o gás exalado entra após passar através, e além, do corpo da máscara e/ou da válvula de exalação;

[0021] “filtro” ou “camada de filtração” significa uma ou mais camadas de material, as quais são adaptadas para o propósito primário de remover contaminantes (como partículas) de um fluxo de ar que passa através das mesmas;

[0022] “meio filtrante” significa uma estrutura permeável a ar que é projetada para remover contaminantes do ar que passam através da mesma;

[0023] “aba flexível” significa um artigo que é capaz de se dobrar ou flexionar em resposta a uma força exercida por uma corrente de ar exalada por uma pessoa;

[0024] “fixador (arnês)” significa uma estrutura ou uma combinação de peças que ajuda a manter o corpo da máscara na face de um usuário;

[0025] “espaço de gás interior” significa o espaço entre um corpo da máscara e a face de uma pessoa;

[0026] “corpo de máscara” significa uma estrutura que pode ser colocada ao menos sobre o nariz e a boca de uma pessoa, e que ajuda a definir um espaço de gás interior separado de um espaço de gás exterior;

[0027] “superfície principal” significa uma superfície que tem uma área superficial substancialmente maior que outras superfícies (mas não todas as superfícies) no artigo ou corpo;

[0028] “não circular” significa não ter o formato de um círculo quando visto através de um plano projetado frontalmente sobre o encaixe da válvula;

[0029] “orifício” significa uma abertura, que pode ser ou não subdividida, dimensionada para permitir que o ar exalado passe facilmente através da mesma;

[0030] “superfície externa” em relação à aba flexível significa a superfície principal que está voltada na direção contrária à superfície de vedação quando a aba está assentada ou se apoiando no encaixe da válvula;

[0031] “perímetro”, com referência à aba flexível, significa na, ou perto da, borda da aba, geralmente dentro de 3 milímetros (mm) da borda da aba;

[0032] “pluralidade” significa dois ou mais;

[0033] “respirador” significa um dispositivo que é usado por uma pessoa para fornecer ar limpo para que o usuário possa respirar;

[0034] “superfície de vedação” significa a superfície sobre a qual a aba flexível se apoia quando a válvula está em uma posição fechada;

[0035] “presa” significa fixada, de qualquer forma;

[0036] “propensão leve” significa a força mínima necessária para manter a aba flexível em uma posição fechada, sob qualquer orientação, sem que sejam exercidas forças sobre a aba que não a da gravidade.

[0037] “circundar” significa estar localizado em torno do objeto em questão, em todas as direções;

[0038] “encaixe da válvula” ou “base da válvula” significa a parte sólida de uma válvula que tem um orifício para passagem de um fluido através dela e que está disposta adjacente a, ou em contato com, o substrato ou artigo no qual ela é montada; e

[0039] “estrutura com rigidez variável” significa uma construção, parte ou combinação de parte que faz com que uma aba não circular sofra deflexão igualmente sob uma dada carga quando medida de acordo com o Teste de Deflexão de Aba (Flap Deflection Test) definido abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0040] Nos desenhos:

[0041] a Figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de um respirador 10, de acordo com a presente invenção;

[0042] a Figura 2 é uma vista em perspectiva anterior de um corpo da máscara de respirador 12, de acordo com a presente invenção, que mostra a aba flexível da válvula 42 e a placa de cobertura 14 removida da mesma;

[0043] a Figura 3 é uma vista em perspectiva anterior da válvula deexalação da Figura 23;

[0044] a Figura 4 é uma seção transversal da válvula de exalação 23 tomada ao longo das linhas 4-4 da Figura 3;

[0045] a Figura 5 é uma seção transversal da válvula de exalação 23 tomada ao longo das linhas 5-5 da Figura 3; e

[0046] a Figura 6 é uma vista em seção transversal que bisecciona verticalmente, tomada através da porção central 32 do corpo da máscara 12.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais

[0047] Na prática da presente invenção, uma aba flexível suportada em centroide, presa em um encaixe de válvula que tem um orifício não circular, é dotada de uma estrutura com rigidez variável que, a despeito de ter seções de aba de diferentes comprimentos a partir do ponto de fixação, pode se abrir de modo essencialmente igual em qualquer ponto ou segmento ao longo do perímetro da aba. Em válvulas de exalação conhecidas, abas com comprimento maior geralmente se elevam mais facilmente a partir da superfície de vedação, já que o momento é maior. Devido ao fato de que a invenção tem uma estrutura com rigidez variável que confere uma rigidez maior à aba em segmentos radiais que são maiores, é necessário uma força ou carga maior para abrir a aba no mesmo local naquele segmento radial. A maior rigidez naquele segmento radial se opõe ao momento maior, o que possibilita que a aba flexível sofra deflexão igualmente em diferentes segmentos radiais, estendendo-se a partir do centroide, quando medidos no ponto onde os vários segmentos radiais interceptam a superfície de vedação. Uma válvula de exalação tendo essa construção pode otimizar a queda de pressão e o desempenho geral da válvula para válvulas de exalação não circulares. Uma válvula não circular que tenha essa construção também pode ser conformada, de maneira benéfica, em diversas configurações onde válvulas fixas em cantilever com desempenho similar, tenham sido limitadas.

[0048] A Figura 1 mostra um respirador 10 que tem um corpo da máscara 12 e uma placa de cobertura 14 localizada à frente do corpo da máscara 12. O respirador 10 também inclui um fixador (arnês) 16 que tem correias 18a, 18b para suportar o respirador 10 na cabeça de um usuário durante o uso. As correias superiores 18a podem ser fixadas a um elemento de coroa 18c, que se apoia na coroa da cabeça do usuário durante o uso. O conjunto inferior de correias 18b estende-se para trás do pescoço do usuário durante o uso e pode incluir uma fivela de liberação para facilitar a fixação e a remoção. Exemplos de fixadores que podem ser adequados para uso na presente invenção são descritos nas Patentes 6.732.733, concedida a Brostrom et al., e 6.715.490, concedida a Byram. A placa de cobertura 14 pode ser dotada de uma ou mais fendas 19 que acomodam as correias 18a, 18b. Um par de cartuchos de filtro 20 é fixado ao corpo da máscara 12 para fornecer ar limpo para o usuário respirar. Os cartuchos 20 contêm uma ou mais camadas de meio filtrante que removem os contaminantes do ar ambiente quando o usuário inala. O meio filtrante pode remover contaminantes particulados e/ou contaminantes gasosos, dependendo da aplicação. Os cartuchos de filtro 20 podem ser conectados aos receptáculos de cartucho 21 com o uso do aparelho descrito no Pedido de Patente US 2013/0125896, a Dwyer et al. O respirador 10 pode também ser dotado de um aparelho de transmissão de voz 22 que possibilita que o usuário do respirador se comunique mais facilmente com os outros. Uma válvula de exalação 23 (Figuras 2 a 6) pode ser disposta abaixo de uma cobertura de válvula de exalação 24 localizada na placa de cobertura 14. A cobertura da válvula 24 pode ter uma série de aberturas 26, que possibilitam que o ar exalado passe da válvula subjacente para o espaço do ar ambiente. Um botão de verificação de pressão negativa 28 pode ser instalado centralmente no corpo da máscara 12 para permitir que um usuário do respirador avalie rapidamente se uma vedação isenta de vazamentos está sendo fornecida na vedação da face do corpo da máscara 30. Para fazer tal avaliação, um usuário simplesmente empurra o botão 28 e inala. Empurrar o botão faz com que a válvula de inalação 31 (Figura 6) feche. Se for detectado ar entrando no interior do corpo da máscara durante a inalação, a vedação da face não está encaixada de modo adequado na face do usuário. O respirador pode ser muito grande ou pequeno, ou pode haver uma obstrução que não permite uma boa adaptação à face. Um botão de verificação de pressão adequado para tal uso é descrito no Pedido de Patente copendentes U.S. n° de série 13/757373, a Mittelstadt et al. A vedação da face 30 pode ser feita de um material elastomérico ou maleável, como silicone, para permitir que a vedação da face encaixe firmemente em diversas faces. A vedação de face 30 é presa a uma porção central rígida 32 do corpo da máscara 12 para fazer com que o produto resultante seja mais leve de usar. Um corpo da máscara 12 que usa tal porção central rígida foi descrito na patente US 5.062.421, para Burns e Reischel - consultar também a patente US 7.650.884, a Flannigan et al.

[0049] A Figura 2 mostra o corpo da máscara 12 que tem a placa de cobertura 14 separada da mesma. Localizada abaixo da placa de cobertura 14 está a válvula de exalação 23. A válvula de exalação 23 tem um encaixe de válvula 36 que tem um orifício 38 e uma superfície de vedação não circular 40 que circunda o orifício 38. A válvula de exalação 23 também inclui uma aba flexível 42 que é presa ao assento da válvula 36 em um centroide 44 da aba 42 e que tem uma estrutura com rigidez variável 46 (Figura 3) que possibilita que a aba flexível 42 sofra deflexão igualmente na superfície de vedação do encaixe da válvula 40 em resposta a uma força exercida pelo ar exalado por um usuário. A aba flexível 42 também tem um primeiro elemento de alinhamento 46 e o encaixe da válvula 36 tem um segundo elemento de alinhamento 48 que se encaixa no primeiro elemento de alinhamento 46. O primeiro e segundo elementos de alinhamento 46 e 48 possibilitam que a aba flexível 42 seja orientada de maneira adequada no encaixe da válvula 36. É particularmente importante estabelecer uma orientação adequada em uma aba não circular, já que uma leve rotação da aba 42 em torno do centroide 44 pode fazer com que o lado inferior 50 da aba 42 fique fora de contato com a superfície de vedação 40. As válvulas tipo botão, por exemplo, só precisam estar alinhadas centralmente, pois a rotação da aba da válvula não é um problema. O primeiro e segundo elementos de alinhamento 46 e 48, por conseguinte, não apenas fornecem o alinhamento do centroide da aba 44 com o centroide do encaixe da válvula 52, como também impedem a rotação da aba 42 em torno do centroide 52 no plano da aba. Para fazer isso, o primeiro elemento de alinhamento 46 inclui um ou mais elementos de impedimento de rotação 53a que correspondem a um elemento de impedimento de rotação 53b, dimensionado de modo similar, no segundo elemento de alinhamento 48. O encaixe da válvula 36 também pode ser dotado de uma ou mais traves 54 que se estendem radialmente a partir do segundo elemento de alinhamento 48, até a borda interna do orifício 56 (Figura 2). As traves 54 suportam o segundo elemento de alinhamento 48 dentro do orifício da válvula 38 em sua localização adequada.

[0050] A Figura 3 mostra a válvula de exalação 23 com a aba flexível 42 se apoiando no encaixe da válvula 36 (Figuras 4 e 5), na posição fechada. A aba 42 tipicamente é forçada em direção ao encaixe da válvula 36 quando ela está na posição fechada. De preferência, a força é dimensionada para ser “leve”, ou seja, ela é dimensionada para manter a aba 42 em uma posição fechada sob força mínima, a despeito da orientação da válvula quando não estão sendo exercidas forças do fluxo de ar sobre a aba 42. Pode-se obter uma força leve ao se construir a estrutura com rigidez variável 46 para fazer com que a aba 42 permaneça fechada ao longo de todos os pontos em torno do perímetro da aba 58 quando invertida e exposta apenas à gravidade. A aba flexível 42 também é adaptada para defletir igualmente em resposta a uma pressão de exalação. A estrutura com rigidez variável 46 possibilita que qualquer segmento do perímetro da aba 58 tenha uma chance, essencialmente igual, de ser elevada a partir da superfície de vedação 40 (Figuras 2, 4 e 5) durante uma exalação. A aba ilustrada 42 e a superfície de vedação subjacente 40 têm, ambas, um formato oblongo quando vistas através de um plano projetado sobre a superfície principal externa 60 da aba flexível 42. Essencialmente, todos os outros formatos não circulares são contemplados dentro dessa invenção. A aba 42 e a superfície de vedação 40 não têm, necessariamente, de ter o mesmo formato, embora isso seja geralmente preferencial para melhor desempenho. A aba 42 e a superfície de vedação 40 podem ter, por exemplo, um formato retangular, quadrado, triangular, elíptico, hexagonal, octogonal, irregular ou outro formato. O encaixe da válvula 36 é seguro a um material de substrato 62 quando em uso. O material de substrato 62 pode ser um ou mais dentre os materiais que compreendem o corpo da máscara 12 (Figura 1). Se a válvula estiver fixada a uma máscara facial filtrante - consulte, por exemplo, as patentes US 7.131.442, a Kronzer et al. e 6.923.182, a Angadjivand et al - o encaixe da válvula pode ser preso a materiais fibrosos não tecidos da estrutura filtrante do corpo da máscara. Se o corpo da máscara for um que contenha cartuchos de filtro ou elemento de filtro moldados de inserção - consulte, por exemplo, as patentes US 6.883.518 a Mittelstadt et al. e 4.790.306, a Braun - o encaixe da válvula pode ser moldado junto do corpo da máscara ou pode ser preso ao mesmo. O encaixe da válvula pode ser preso a uma armação que é suportada pela estrutura de suporte do corpo da máscara - consulte, por exemplo, o Pedido de Patente U.S. 2009/0078264, a Martin et al. A estrutura com rigidez variável 46 pode incluir uma pluralidade de nervuras 64 que se estendem radialmente a partir do centroide 44. As nervuras adjacentes podem ser separadas entre si a um ângulo de cerca de 10 a 45 graus, mais tipicamente, cerca de 15 a 30 graus. As nervuras mais longas 64a que se estendem a partir do centroide da aba 44 até as extremidades mais longas 66, são configuras para ser mais rígidas do que as nervuras mais curtas 64b que se estendem desde o centroide da aba 44 até as extremidades mais curtas 68 da aba 42. Diferentes graus de rigidez podem ser obtidos, fazendo-se as nervuras mais rígidas 64a mais altas ou mais largas do que as nervuras menos rígidas 64b. Dessa forma, a seção transversal das nervuras mais rígidas 64a pode ser maior do que a seção transversal das nervuras menos rígidas 64b. A diferença na área da seção transversal pode ser cerca de 10 a 50%. Alternativamente, as nervuras mais rígidas 64a podem ser produzidas a partir de um material mais rígido do que as nervuras menos rígidas 64b, embora tendo uma seção transversal similar. Uma outra maneira de fornecer uma estrutura com rigidez variável é tornar a aba 42 mais espessa nas seções que têm o maior comprimento ou momento. Abas que têm nervuras e espessuras não uniformes são descritas na Patente US 6.883.518, a Mittelstadt et al. A aba flexível pode ser dotada de uma espessura não uniforme, sendo que as seções de aba maior têm uma espessura maior do que as seções de aba mais curta. É possível fornecer uma aba tendo uma espessura variável por meio de ablação de diferentes porções da aba com o uso, por exemplo, de um laser - consulte os Pedidos de Patente Nos. 2012/0167890 e 2012/0168658, a Insley et al. A aba flexível pode também ser pré- curvada, sendo que essa pré-curvatura se torna achatada quando a aba é presa no encaixe da válvula - consulte a patente '518, Mittelstadt et al.

[0051] As Figuras 4 e 5 mostram como as nervuras mais longas 64a têm uma altura maior do que as nervuras mais curtas 64b. O aumento na altura da nervura com uma largura similar cria uma seção transversal maior e, dessa forma, aumenta a rigidez da nervura. A nervura mais rígida 64a mantém a extremidade livre 66 da aba 42 tensionada contra a superfície de vedação 40, de modo que ela permanece fechada a despeito da orientação da válvula 23. Consequentemente, a extremidade livre mais curta 68 da aba 42 tem uma chance igual de ser defletida quando comparada à extremidade livre mais longa 66. A razão de deflexão de aba (FDR) para abas flexíveis, usadas em conjunto com a presente invenção, é menor que 2, de preferência, menor que 1,5 e, com mais preferência, menor que 1,4 quando testadas de acordo com o Teste de Deflexão de Aba definido abaixo. De preferência, o FDR é tão próximo quanto possível de 1. Também é possível obter FDRs menores que 1,3, 1,2 e 1,1. Tipicamente, qualquer ponto medido ao longo do perímetro da aba 58, em qualquer radial estendendo-se a partir do centroide usando o Teste de Deflexão de Aba, não exibe mais do que 10 milinewtons (mN) de carga, de preferência, não mais de 5 mN, para defletir a aba 1 milímetro (mm). Cada ponto ao longo do perímetro da aba, medido para que a carga deflita a aba, essa distância de 1 mm de preferência não difere de qualquer outro ponto assim medido, por mais que 100%, com mais preferência, por mais que 50%, e com mais preferência ainda, por mais que 25%.

[0052] A Figura 6 mostra a porção central 32 do corpo da máscara 12 (Figura 2) em seção transversal. Quando o respirador 10 (Figura 1) está em uso, o corpo da máscara 12 separa o espaço de gás interno do espaço de gás externo. O ar limpo que entra no espaço de gás interno através da porta 70, passa para um espaço central 72 antes de passar através da válvula de inalação 31, onde pode então ser inalado pelo usuário do respirador. O ar limpo é criado ao ser passado primeiro através de um cartucho filtrante 20 (Figura 1). O cartucho 20 é conectado ao receptáculo 21 (Figura 2) quando o respirador está sendo usado. Um corpo da máscara que tem essa configuração, é descrito no Pedido de Patente U.S. n° de série 13/757.068, a Dwyer et al. O ar que é exalado pelo usuário passa a partir do espaço de gás interno até o espaço de gás externo através da válvula de exalação 23. O fluxo de ar exalado ou pressão de ar, eleva uma extremidade livre da aba flexível 42 a partir da superfície de vedação 40 para permitir que o ar passe através do orifício de válvula 38 e pelas aberturas 26 na placa de cobertura 14. No lugar de uma placa de cobertura 14, pode ser usada uma cobertura de válvula para proteger a válvula e direcionar o ar exalado para baixo. Um exemplo de uma cobertura de válvula é mostrado na Patente U.S. Des. 347.299, concedida a Japuntich et al.

ExemplosTeste de Deflexão de Aba

[0053] Esse teste mede a carga ou força necessária para elevar a aba flexível a partir da superfície de vedação do encaixe da válvula com 1 mm de altura.

[0054] Para realizar esse teste, a válvula de exalação é posicionada primeiro em um aparelho de teste que é calibrado adequadamente. Plataformas de movimento de translação linear ThreeZaber (modelo T-LSR 150) são usadas para posicionamento da amostra 3D. A montagem foi feita de modo que o acessório de aperto com a amostra fixada possa ser trasladado em três dimensões para posicionamento da amostra e carregamento através de recipientes operados manualmente em cada estágio. O acessório de aperto é projetado para manter o encaixe da válvula. Uma célula de carga Transducer Techniques (modelo GS0-10) é posicionada abaixo da amostra na área de interesse com um acessório estático e com um instrumento de punção plano fixado de 0,5 mm. O instrumento de punção plano tem um diâmetro de 0,5 mm na ponta com uma haste com diâmetro de 1 mm, comprimento de 16 mm, que é fixado a um pino dotado de rosca que, por sua vez, rosqueia na célula de carga. O comprimento do instrumento de punção plano é de 3,18 centímetros (1,25 polegadas). Um microscópio Universal Serial Bus (USB) Dinolite™, é ajustado para 6,99 centímetros (2,75 polegadas) a partir da sonda/amostra para uma visão lateral do instrumento de punção elevando a aba. A carga de célula é ligada a uma fonte de alimentação CC de 10 volts através de um condicionador Transducer Techniques modelo TM-1, onde o ganho é definido para o valor máximo. A carga de célula é fixada a um suporte estático com o instrumento de punção voltado para cima em direção à área de interesse. A carga de célula é ajustada com o uso de um recipiente no condicionador TMO-1. A carga de célula e o microscópio USB fazem interface entre si por meio de um computador, através de uma placa de captura de dados Measurement Computing FS1408 USB, e um Tracer DAQ associado e um software Instacal. A placa de captura de dados é selecionada e testada com o software Instacal™. A carga de célula é calibrada com pesos em grama, em seguida é calculado um ajuste linear da força (mN) vs. a saída em milivolts. A amostra é presa no acessório de plataforma de movimento com a aba instalada no encaixe da válvula. O instrumento de punção está localizado abaixo das regiões a serem testadas através da plataforma de movimento. A medição da distância é habilitada, colocando-se uma régua graduada perto de onde a aba deve ser elevada. A imagem resultante é salva para graduações de 0,5 mm.

[0055] Uma vez que a amostra de teste esteja adequadamente posicionada no dispositivo, as etapas seguintes são executadas para medir a carga necessária para elevar a aba flexível a partir da superfície de vedação: 1. O instrumento de punção é posicionado abaixo da aba flexível no local onde a aba encontra a superfície de vedação. O instrumento de punção está quase tocando a válvula. A captura de dados para o canal de carga é iniciada para o software Tracerdaq™. A taxa de amostra de 100 amostras/seg e um período de tempo amostra de 3 minutos são usados para capturar os dados.2. Imediatamente após o canal de carga começar a acumular dados, o operador comuta para a tela de vídeo para ver a sonda em contato com a amostra. A gravação do vídeo é iniciada.3. Usando-se o controle de plataforma z, a amostra é abaixada até a sonda, enquanto o vídeo mostra a aba da válvula se levantando a partir da base, devido ao engate com a sonda.4. A um valor de elevação de aproximadamente 1 mm, o controlador de parada mantém a sonda no lugar por um período de tempo de 2 a 3 segundos.5. Após o segmento de parada ser completado, a carga é removida da aba com o uso do controlador de plataforma z.6. Uma parada na carga zero é mantida por 5 segundos.7. As etapas 3 a 6 são repetidas mais duas vezes.8. A relação carga x tempo é salva no software Tracerdaq™; o vídeo é salvo no software Dinolite.9. O vídeo é analisado para enquadrar a elevação máxima durante o teste. Em seguida, a distância de elevação de 1 mm é medida e verificada com o uso de uma calibração da régua graduada.

[0056] A saída do sistema está em milivolts. O ajuste linear é usado para determinar a carga, que então é registrada em milinewtons (mN). A carga a uma deflexão de 1 mm é medida em dois locais. O local 1 é o ponto onde a radial mais curta que se estende desde o centroide intercepta a superfície interna do orifício da válvula, e o local 2 é o ponto onde a radial mais longa intercepta a superfície interna do orifício da válvula. O Local 1 é identificado na Figura 4 pelo numeral 74, e o local 2 é identificado na Figura 5 pelo numeral 76.

Exemplo E1

[0057] Foi construída uma válvula de exalação que lembra a válvula mostrada nas Figuras 2 a 6. A aba flexível foi moldada com o uso de borracha de silicone Wacker Elastosil 3001-60. O encaixe da válvula e sua superfície vedante foram produzidos a partir de um processo de estereolitografia (SLA), com o uso de um material de protótipo rápido Accura™ 60. A aba flexível tinha um comprimento do eixo longo de 41 milímetros (mm) (20,5 mm a partir do centroide) e tinha um comprimento de eixo curto de 25 mm (12,5 mm a partir do centroide). A aba flexível foi projetada para ficar confinada sob uma carga de gravidade em qualquer orientação. As nervuras estavam localizadas, orientadas como mostrado na Figura 3. As nervuras estenderam- se radialmente a partir do centroide, de modo que as nervuras adjacentes estivessem espaçadas uma da outra a cerca de 24 graus. O espaçamento angular era igual para cada uma das nervuras. A lâmina de aba contínua que foi unida às nervuras tinha uma espessura de cerca de 0,28 mm. Em uma construção anterior que não tinha as nervuras presas a essa lâmina da aba, descobriu-se que a aba não ficava fechada em todas as orientações sob uma carga gravitacional. A área da seção transversal das nervuras variou. O eixo longo das nervuras tinha uma área da seção transversal máxima de cerca de 0,23 mm2. O eixo curto das nervuras tinha uma área da seção transversal máxima de cerca de 0,19 mm2. Descobriu-se que as nervuras que tinham tal área da seção transversal, se curvavam quando a aba era exposta a uma força que fazia com que a aba dobrasse. O comprimento da nervura mais longa era de 18,5 mm. O comprimento da nervura mais curta era de 10,2 mm. A altura da nervura no centroide da nervura mais longa era de 0,82 mm. A altura da nervura no centroide da nervura mais curta era de 0,42 mm. A nervura mais alta afunila até aproximadamente 0,4 mm de altura no perímetro. A largura da nervura era de 0,31 mm e era igual para todas as nervuras. Todas as nervuras interceptam uma saliência localizada no centroide da aba. A saliência tinha um diâmetro de 4,5 mm. Um elemento de alinhamento é simétrico ao redor do centroide e tem uma largura de 3 mm e um comprimento de 10,2 mm. O elemento de alinhamento afunila a partir da membrana da aba até um plano que tem uma distância máxima de 2,8 mm desde a aba.

[0058] O encaixe da válvula foi produzido para ter a configuração mostrada nas Figuras 2, 4 e 5. O encaixe da válvula foi criado por prototipagem rápida.

[0059] A aba flexível foi unida ao encaixe da válvula, empurrando-se a saliência central e o recurso de alinhamento para um recurso correspondente no encaixe da válvula. O recurso correspondente tem um orifício que aceita o recurso de saliência/alinhamento e mantém a válvula no encaixe da válvula.

[0060] A válvula de exalação resultante foi testada de acordo com o Teste de Aba Flexível e os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo.

[0061] A Tabela 1 mostra o FDR para E1, que foi de 1,40 (2,45/1,74). Esses dados mostram que a válvula de exalação resultante tem um FDR dentro do escopo da presente invenção. Portanto, a aba flexível pode defletir igualmente, permitindo que qualquer segmento do perímetro da aba seja elevado a partir do encaixe da válvula durante uma exalação.

Deflexão/Simulação de Força

[0062] Pode-se usar software de análise de elemento finito para comparar as características de deflexão de uma aba flexível que tenha uma estrutura com rigidez variável com uma aba equivalente que não tenha tal estrutura. Um modelo de computador do sistema de válvula consiste de uma rede de elementos finitos que representa a geometria da aba. Elementos finitos são pequenos domínios de toda a estrutura. As equações diferenciais governantes são calculadas numericamente através desses elementos. Cada elemento é ligado por nós com linhas retas entre eles. Os nós podem ser uma parte de vários elementos finitos vizinhos. Todos os elementos conectados juntos representam uma rede. Essa rede se aproxima bastante da geometria da estrutura que está sendo analisada.

[0063] As abas flexíveis são estruturas com paredes finas que podem usar elementos finitos do envoltório para aproximar a espessura da aba. Os elementos do envoltório são geralmente elementos planos triangulares que têm 3 nós. Um modelo de envoltório tem a espessura adequada aplicada aos elementos, como um atributo. A espessura é, então, levada em conta nos cálculos. Se desejado, podem ser usados elementos tridimensionais para modelar a espessura também. Tipicamente, esses elementos 3D têm quatro faces e três nós.

[0064] Para reduzir o tamanho do modelo, pode-se usar simetria. Condições adequadas de contorno precisam ser aplicadas ao modelo nos planos de simetria. Os nós que ficam nesse plano ficam limitados a permitir a rotação apenas dentro daquele plano. Eles também ficam limitados a assegurar que não exista deflexão fora do plano.

[0065] Como a aba está limitada no recurso de suporte no centroide, o modelo pode ser adicionalmente simplificado, se for desejado. Para a simulação, os nós na membrana de vedação e nervuras podem ser fixados na interseção com o suporte central, em vez de modelar todo o suporte.

[0066] A rede do envoltório precisa ser criada com um número suficiente de elementos para modelar de maneira precisa a geometria da aba e o contato com a superfície de vedação. A superfície de vedação deve ser modelada com elementos de contato rígidos. Para pré-carregar a aba, os elementos de superfície da vedação são elevados até a rede da aba, o que cria a pré-carga.

[0067] Um módulo elástico representativo e uma razão de Poisson são aplicados ao modelo. O modelo da aba sem uma carga gravitacional está completo agora.

[0068] Para a simulação, um dos nós no local desejado é elevado para fora dos elementos rígidos, que representam a superfície de vedação. Os nós são elevados em pequenos incrementos até a deflexão final ser alcançada. Para essa simulação, a deflexão é limitada, de modo que o efeito da rigidez da região vizinha não domine os resultados. Essa técnica pode replicar o Teste de Deflexão de Aba. Os resultados da análise são a força em uma dada deflexão no local registrado.Válvula de Exalação Simulada, Exemplo SE1

[0069] A válvula de exalação produzida de acordo com esse exemplo foi uma válvula que tinha a mesma aba flexível que o Exemplo E1, ou seja, era uma simulação computacional da válvula E1, tendo a mesma aba flexível. O software de análise de elementos finitos usado nesse exemplo foi ABAQUS®. O exemplo simulado usou um módulo de 2,4 MPa (350 libras por polegada quadrada (psi)) e uma razão de Poisson de 0,5 para representar o material de silicone 3001-60. Foi executada uma análise em cada um dos dois locais especificados no Teste de Deflexão de Aba (Local 1 e Local 2). Em cada local, a aba foi elevada a partir dos elementos de contato, representando a superfície de vedação em um local. A deflexão máxima usada foi 1 mm. A deflexão foi aplicada em dez incrementos até a aba ser aberta até o valor de deflexão máximo. A cada incremento, a carga de reação foi calculada pelo software.

[0070] Para maximizar a eficiência da aba, em uma abertura definida ao redor do perímetro, as cargas devem ser “equivalentes”. Dito de maneira diferente, a deflexão da aba deve ser igual a uma dada carga. Para se determinar isso, a FDR é calculada a partir da saída da análise entre os locais 1 e 2 na superfície de vedação da válvula. A FDR entre a radial mais longa e a radial mais curta foi usada como uma medição representativa dessa equivalência. A Tabela 2 mostra a força resultante e FDR para cada incremento de deflexão para o exemplo SE1.

[0071] Em 1 mm de deflexão, a FDR de SE1 é 1,23, o que mostra boa correlação com o FDR de E1 de 1,4, considerando-se o modelamento e a variabilidade do teste.

Exemplo de Comparação de Simulação - SCE1

[0072] SCE1 é uma simulação do teste realizado em E1, que usa a mesma aba que E1, com exceção de ter as nervuras removidas. A mesma abordagem de simulação foi replicada a partir de SE1, mas as nervuras foram removidas da rede. A Tabela 3 mostra a força resultante e FDR para cada incremento de deflexão.Tabela 3

[0073] A Tabela 2 e a Tabela 3 mostram os resultados para SE1 e SCE1,respectivamente. Conforme esperado, a versão sem nervura tinha cargas menores. Isso era esperado, pois a espessura da membrana foi mantida a 0,28 mm. Essa espessura da aba, entretanto, não era adequada para manter a válvula fechada em todas as orientações sob gravidade.

[0074] Ambas as tabelas mostram FDR nos locais 1 e 2 para cada caso. Um sistema totalmente otimizado teria uma razão de 1. SE1 tem uma razão média de 1,25 quando defletido a incrementos entre 0,2 mm e 1 mm. O exemplo da rigidez “equivalente” (SCE1) sem as nervuras tinha uma razão média muito mais alta de 3,76. Em deflexões de 1 mm, as FDRs foram 1,23 e 2,34 respectivamente.Válvula de Exalação Simulada, Exemplo SE2

[0075] Outra válvula de exalação com uma razão de aspecto mais baixa foi analisada. A aba flexível tinha um comprimento do eixo longo de 35,5 milímetros (mm) (17,75 mm a partir do centroide) e tinha um comprimento de eixo curto de 32 mm (16 mm a partir do centroide). A aba flexível foi projetada para ficar confinada sob uma carga de gravidade em qualquer orientação. As nervuras estenderam-se radialmente a partir do centroide, de modo que as nervuras adjacentes estivessem espaçadas uma da outra a cerca de 24 graus. O espaçamento angular era igual para cada uma das nervuras. A folha de aba contínua que foi unida às nervuras tinha uma espessura de cerca de 0,28 mm. A área da seção transversal das nervuras variava. O eixo longo das nervuras tinha uma área da seção transversal máxima de cerca de 0,23 mm2. O eixo curto das nervuras tinha uma área da seção transversal máxima de cerca de 0,19 mm2. Descobriu-se que as nervuras que tinham tal área da seção transversal, se curvavam quando a aba era exposta a uma força que fazia com que a aba dobrasse. O comprimento da nervura mais longa era de 16,9 mm. O comprimento da nervura mais curta era de 14,0 mm. A altura da nervura no centróide da nervura mais longa era de 0,77 mm. A altura da nervura no centróide da nervura mais curta era de 0,68 mm. A nervura mais alta afunila até aproximadamente 0,4 mm de altura no perímetro. A nervura mais curta afunila até aproximadamente 0,25 mm de altura no perímetro. A largura da nervura era de 0,31 mm e era igual para todas as nervuras. O recurso de alinhamento e saliência era igual, conforme descrito em SE1.

[0076] O software de análise de elementos finitos usado nesse exemplo foi ABAQUS®. O exemplo simulado usou um módulo de 2,4 MPa (350 libras por polegada quadrada (psi)) e uma razão de Poisson de 0,5 para representar o material de silicone 3001-60. Foi executada uma análise em cada um dos dois locais especificados no Teste de Deflexão de Aba (Local 1 e Local 2). Em cada local, a aba foi elevada a partir dos elementos de contato, representando a superfície de vedação em um local. A deflexão máxima usada foi 1 mm. A deflexão foi aplicada em dez incrementos até a aba ser aberta até o valor de deflexão máximo. A cada incremento, a carga de reação foi calculada pelo software.

[0077] Os resultados para a simulação são mostrados na tabela 4.Tabela 4

Exemplo de Comparação de Simulação - SCE2

[0078] A mesma abordagem de simulação foi replicada a partir de SE2, mas as nervuras foram removidas da rede. A Tabela 5 mostra a força resultante e FDR para cada incremento de deflexão.

[0079] A Tabela 4 e a Tabela 5 mostram os resultados para SE2 e SCE2, respectivamente. Ambas as tabelas mostram FDR nos locais 1 e 2 para cada caso. SE2 tem uma razão média de 1,32 quando defletido a incrementos entre 0,2 mm e 1 mm. O exemplo da rigidez “equivalente” (SCE2) sem as nervuras tinha uma razão média mais alta de 1,71. Em deflexões de 1 mm, as FDRs foram 1,32 e 1,51 respectivamente.

[0080] As FDR's estavam mais próximas devido a uma razão de aspecto que se aproximava de 1. A vantagem de uma aba com rigidez variável diminui na medida em que o comprimento radial mais curto e o comprimento radial mais longo se tornam similares. Entretanto, ainda existe uma vantagem, contanto que os radiais tenham comprimentos diferentes.

[0081] As válvulas com rigidez variável, SE1 e SE2, tinham “carga equivalente” para deflexões iguais em comparação com a localização do perímetro na maior distância desde o centroide até o local na distância mais curta até o centroide. Isso resulta na elevação e abertura da aba em torno de toda a periferia, sob uma dada pressão de exalação. Com mais perímetro de aba elevando uma distância maior a partir da superfície de vedação, a queda de pressão diminui no orifício da válvula, o que aumenta o conforto do usuário mediante a redução da pressão de exalação a uma dada taxa de fluxo.

[0082] Esta invenção pode empregar várias modificações e alterações sem que se afaste de seu espírito e escopo. Consequentemente, esta invenção não se limita ao que foi descrito acima, mas deve ser controlada pelas limitações estabelecidas nas reivindicações a seguir e quaisquer equivalentes das mesmas.

[0083] Esta invenção pode também ser praticada adequadamente na ausência de qualquer elemento não especificamente apresentado nesta descrição.

[0084] Todas as patentes e pedidos de patentes citados acima, inclusive aqueles indicados na seção Antecedentes, estão aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade. Se houver algum conflito ou discrepância entre a revelação em tal documento incorporado e o relatório descritivo acima, o relatório descritivo acima prevalecerá.

Claims

1. Válvula de exalação (23), CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:um encaixe de válvula (36) que tem um orifício (38) e que tem uma superfície de vedação não circular (40) que circunda o orifício (38); euma aba flexível (42) não circular que é presa no encaixe da válvula (46) em um centroide (44) da aba flexível (42) e que tem uma estrutura com rigidez variável (46).

2. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a aba flexível (42) é presa ao encaixe da válvula (36) em um centroide (44) da aba flexível (42), e em que a aba flexível (42) possui um primeiro elemento de alinhamento (46).

3. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o encaixe da válvula (36) possui um segundo elemento de alinhamento (48) que se encaixa no primeiro elemento de alinhamento (46).

4. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro e segundo elementos de alinhamento (46, 48) impedem a rotação da aba flexível (42) ao redor do centroide (52) do orifício (38) no plano da aba.

5. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o primeiro elemento de alinhamento (46) inclui um(uns) elemento(s) de impedimento de rotação (53a) que corresponde(m) a elemento(s) de impedimento de rotação similarmente dimensionado(s) (53b) no segundo elemento de alinhamento (48).

6. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a estrutura com rigidez variável (46) inclui uma pluralidade de nervuras (64) que se estendem radialmente a partir do centroide (44) da aba flexível (42).

7. Válvula de exalação (23), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que ao menos algumas das nervuras (64) possuem diferentes comprimentos, e em que as nervuras mais longas (64a) são configuradas para serem mais rígidas do que as nervuras mais curtas (64b).

8. Respirador (10), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:(a) um arnês (16); e(b) um corpo de máscara (12) que compreende uma válvula de exalação (23) que inclui:(i) um encaixe de válvula (36) que tem um orifício (38) e que tem uma superfície de vedação não circular (40) que circunda o orifício (38); e(j) ) uma aba flexível (42) não circular que é presa no encaixe da válvula (36) em um centroide (44) da aba flexível (42) e que tem uma estrutura com rigidez variável (46).

9. Respirador (10), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba flexível (42) é presa ao encaixe da válvula (36) em um centroide (44) da aba flexível (42), e em que a aba flexível (42) possui um primeiro elemento de alinhamento (46).

10. Respirador (10), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o encaixe da válvula (36) possui um segundo elemento de alinhamento (48) que se encaixa no primeiro elemento de alinhamento (46).