BR112017011539B1

BR112017011539B1 - Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal

Info

Publication number: BR112017011539B1
Application number: BR112017011539-5A
Authority: BR
Inventors: Christopher P. Henderson; Reyad A. Abdulqader; James J. May; Mark A. J. Fernandes; David N. Boyce
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2022-03-03
Also published as: RU2017120332A; BR112017011539A2; RU2677088C1; JP6668431B2; EP3226707A1; KR20170089926A; CA2969653A1; EP3226707B1; WO2016090067A1; JP6408708B2; US20170311661A1; SG11201704409UA; JP2017538047A; JP2019031771A; RU2017120332A3; GB201421617D0

Abstract

?ABA DE RESPIRADOR? A presente invenção se refere a um dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal que compreende uma painel superior (18), um painel central (16) e um painel inferior (20), sendo o painel central (16) sendo separado de cada um dos painéis superior e inferior (18) por uma primeira e uma segunda dobras (36), costu-ra, solda (76) ou ligação, respectivamente, de modo que o dispositivo é capaz de ser dobrado de forma plana para armazenamento ao longo da primeira e da segunda dobras (36), costura, solda (76) ou ligação, e ser aberto para formar uma câmara de ar em formato de bojo sobre o nariz e a boca do usuário quando em uso, sendo que a porção inferior (20) tem uma superfície externa do painel inferior (20), e sendo a aba (32) para pega durante o uso para abrir o dispositivo.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a dispositivos de proteção respiratória de uso pessoal, conhecidos como respiradores ou máscaras faciais, que são capazes de serem dobrados de forma plana durante o armazenamento e de formarem uma câmara de ar em formato de bojo sobre a boca e o nariz de um usuário durante o uso.

Antecedentes

[002] Os respiradores ou máscaras faciais de filtração são usados em uma ampla variedade de aplicações quando deseja-se proteger o sistema respiratório de um ser humano contra partículas suspensas no ar, ou contra gases desagradáveis ou nocivos. Em geral, tais respiradores ou máscaras faciais podem ter inúmeras formas, mas as duas formas mais comuns são um formato de bojo moldado ou um formato de dobra plana. O formato de dobra plana tem as vantagens de poder ser carregado no bolso de um usuário até ser necessário e redobrado em forma plana para manter o interior limpo entre os usos.

[003] Tais dispositivos respiratórios incluem, por exemplo, respiradores, máscaras cirúrgicas, máscaras de ambiente limpo, máscaras faciais, máscaras contra poeira, máscaras para aquecimento de respiração, e uma variedade de outras coberturas faciais.

[004] Os respiradores de dobra plana são tipicamente formados a partir de um meio de filtro de folha que remove as partículas em suspensão do ar antes da inalação pelo usuário. O desempenho do respirador é, portanto, dependente da minimização do fluxo de ar que se desvia do meio filtrante antes da inalação. É reconhecido que a rota principal para desviar o ar fica entre o respirador e a face do usuário. Portanto, é imperativo fornecer um encaixe justo entre o respirador e a face para minimizar o fluxo de ar de desvio. Isso é particularmente desafiador na região do nariz do usuário devido à projeção do nariz a partir da faze e as variações ergonômicas de tamanho e formato do nariz de diferentes usuários.

[005] Os respiradores de dobra plana são tipicamente formados a partir de um meio de filtro de folha que é dobrado ou unido para formar dois ou mais painéis. Os painéis são abertos antes ou durante o processo de colocação para formar a câmara de ar. Uma válvula de exalação é geralmente fornecida em um dos painéis a fim de reduzir o esforço respiratório da exalação.

[006] É comum que o usuário do respirador esteja usando equipamento de segurança adicional como óculos de proteção, luvas ou vestuário de proteção. Isso pode prejudicar a capacidade do usuário de colocar eficientemente o respirador. Isso pode reduzir a eficácia do respirador devido ao ajuste ou conforto prejudicado.

[007] Também é reconhecido que, às vezes, o usuário segura as bordas externas do respirador durante o procedimento de colocação. Isso faz com que o usuário toque a superfície interna do respirador. Isto pode ser desvantajoso em determinados ambientes, como em uso cirúrgico.

[008] Além disso, é reconhecido que a abertura adequada do respirador, antes da colocação, afeta a facilidade de colocação e a percepção de conforto do usuário quando o respirador está em posição. Existe, portanto, uma necessidade percebida para melhorar a facilidade de abertura e de colocação do respirador. De modo similar, há uma necessidade percebida para reduzir a probabilidade de a superfície interna do respirador ser manuseada durante a colocação e retirada do respirador.

[009] É um objetivo da presente invenção ao menos mitigar os problemas acima, fornecendo um dispositivo de proteção respiratória pessoal que se abre eficazmente e é mais fácil de abrir e colocar.

Sumário

[010] Consequentemente, a invenção fornece um dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal que compreende: um painel superior, um painel central, e um painel inferior, o painel central sendo separado de cada um dos painéis superior e inferior por uma primeira e uma segunda dobra, costura, solda ou ligação, respectivamente, de modo que o dispositivo é capaz de ser dobrado de forma plana para armazenamento ao longo da primeira e da segunda dobra, costura, solda ou ligação, e ser aberto para formar uma câmara de ar em formato de bojo sobre o nariz e a boca do usuário quando em uso, sendo que o painel inferior tem uma aba para pega fixa a uma porção interna de uma superfície externa do painel inferior, a aba sendo para pega em uso para abrir o dispositivo.

[011] Vantajosamente, o fornecimento de uma aba para pega fixada ao painel inferior permite ao usuário abrir o respirador sem fazer contato com a superfície interna do respirador. Além disso, o posicionamento da aba no interior do painel inferior, em vez de, por exemplo, na periferia externa inferior otimiza a abertura do respi- rador quando o ponto de ação (isto é, o ponto de ligação) da aba no painel inferior está mais próximo do eixo geométrico de rotação do painel inferior em relação ao painel frontal. Em outras palavras, o interior do painel inferior é puxado para baixo e para fora em vez da periferia externa inferior do painel inferior ser puxada. Isto faz com que o meio do painel inferior se abra completamente, o que forma uma câmara de ar que mais justamente corresponde à face do usuário.

[012] De preferência, o painel inferior tem uma dobra lateral de armazenamento quando armazenado, sendo que a dobra se estende através da seção interior, e a aba é fixada ao painel inferior em uma posição adjacente à dobra lateral de armazenamento.

[013] Vantajosamente, esta característica permite que a aba atue sobre o painel inferior, próximo à dobra. Esta é uma vantagem uma vez que a dobra tem uma distância maior para mover-se durante o processo de abertura do que qualquer outro ponto no painel inferior. Além disso, a aba atuante do painel inferior próxima à dobra permite que o painel inferior se abra em um formato convexo que se ajusta ao perfil da face.

[014] De preferência a aba para pega é posicionada cerca de 10 mm acima ou abaixo da dobra lateral.

[015] De preferência, a aba para pega que é posicionada na dobra lateral.

[016] De preferência, a aba para pega está entre 10 mm e 40 mm de largura em seu ponto de ligação com o painel inferior, preferencialmente 15 mm.

[017] Vantajosamente, a provisão de uma aba mais larga aumenta a largura da linha de ação da aba no painel. Isso permite que a aba para puxar o painel aberto sobre uma seção mais ampla do painel que conforma a união do painel inferior ao queixo do usuário

[018] De preferência, a aba para pega está posicionada em uma linha central longitudinal do dispositivo.

[019] Vantajosamente, esta característica permite que o respirador seja aberto simetricamente.

[020] De preferência, ao menos uma porção da aba é visível para um usuário quando o dispositivo é dobrado.

[021] Vantajosamente, este recurso indica ao usuário que a aba deve ser segurada e puxada para abrir a máscara. Isto reduz a possibilidade de o usuário tocar a superfície interna do respirador.

[022] De preferência, o painel inferior é dobrado para formar a dobra lateral em uma posição aproximadamente equidistante entre a segunda dobra, costura, solda, ou ligação e uma periferia inferior externa do painel inferior.

[023] De preferência, o dispositivo tem uma estrutura de múltiplas camadas que compreende uma primeira manta de revestimento interno, uma camada de fil- tração que compreende uma manta que contém microfibras eletricamente carregadas, e uma segunda manta de revestimento interno, a primeira e a segunda mantas de revestimento estando dispostas no primeiro e no segundo lados opostos da camada de filtração, respectivamente, sendo que o elemento de conformação ao nariz é afixado à segunda manta de revestimento.

[024] De preferência, o dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal compreende uma faixa de cabeça resilientemente maleável presa ao painel central.

[025] De preferência, a faixa de cabeça é posicionada adiante da aba em direção ao painel central quando o dispositivo é dobrado.

[026] De preferência, o dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal compreende, ainda, uma válvula de exalação que é disposta no painel central.

[027] De preferência, a válvula tem uma região de preensão que é manuseá- vel pelo usuário, sendo a região de preensão configurada para indicar ao usuário que a válvula deve ser segurada durante a abertura e colocação do dispositivo.

Descrição detalhada

[028] A invenção será agora descrita, somente a título de exemplo, na qual:

[029] A Figura 1 é uma vista frontal de um dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da presente invenção em sua configuração de dobra plana;

[030] A Figura 2 é uma vista posterior do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 em sua configuração de dobra plana;

[031] A Figura 3 é uma seção transversal do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal mostrado na Figura 1, tomada ao longo da linha III-III na Figura 2;

[032] A Figura 4 é uma vista frontal do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 mostrado em sua configuração aberta;

[033] A Figura 5 é uma vista lateral do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 mostrado em uma configuração aberta pronta para uso;

[034] A Figura 6 é uma vista posterior do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 mostrado em sua configuração aberta;

[035] A Figura 7 é uma vista em seção transversal do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 mostrado na sua configuração intermediária, com a vista lateral não transversal da configuração aberta mostrada em linhas pontilhadas;

[036] A Figura 8 é uma vista em perspectiva de topo detalhada do painel de reforço do respirador da Figura 1;

[037] A Figura 9 é uma vista em perspectiva frontal do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 mostrado em sua configuração aberta, na face de um usuário e sendo segurado por um usuário;

[038] A Figura 10 é uma vista em perspectiva frontal detalhada da válvula do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1;

[039] A Figura 11 é uma vista em perspectiva frontal detalhada de uma modalidade alternativa da válvula do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1;

[040] A Figura 12 é uma vista em seção transversal detalhada de parte do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1, tomada ao longo da linha XI-XI na Figura 2 e mostrando a fixação da faixa de cabeça ao corpo principal, com o dispositivo em sua configuração de dobra plana;

[041] A Figura 13 é uma vista em seção transversal detalhada de parte do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1 tomada de modo semelhante à Figura 12 e mostrando a fixação da faixa de cabeça ao corpo principal, com o dispositivo em sua configuração aberta, e

[042] A Figura 14 é uma vista em perspectiva frontal detalhada do prendedor nasal do dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal da Figura 1.

[043] A Figura 1 mostra um dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal sob a forma de um respirador (também chamado de máscara) indicado, de mo- do geral, por 10. O respirador 10 é um respirador de dobra plana que é mostrado nas Figuras de 1 a 3 em sua configuração armazenada (também chamada de dobra plana ou em dobra plana). Nesta configuração o respirador é substancialmente plano, de modo que ele possa ser facilmente armazenado no bolso de um usuário.

[044] O respirador 10 tem um corpo principal indicado de modo geral por 12, e uma faixa de cabeça 14 formada por duas seções 14A, 14B. O corpo principal 12 tem um painel central 16, um painel superior 18 e um painel inferior 20. Durante o uso, o painel superior 18 e o painel inferior 20 são abertos para fora a partir do painel central 16 para formar uma câmara em formato de bojo 22 (mostrada na Figura 6). Uma vez aberto, o respirador é então aplicado à face (conforme mostrado na Figura 9) como será descrito mais detalhadamente a seguir.

[045] O respirador 10 é formado a partir de porções dobradas e soldadas de material de filtração de múltiplas camadas para formar três porções ou painéis, conforme será discutido mais detalhadamente a seguir. O respirador 10 tem uma estrutura de múltiplas camadas que compreende uma primeira manta de revestimento interno, uma camada de filtração que compreende uma manta que contém microfi- bras eletricamente carregadas, e uma segunda manta de revestimento interno, a primeira e a segunda mantas de revestimento estando dispostas no primeiro e no segundo lados opostos da camada de filtração, respectivamente.

[046] O material de filtração pode ser composto por vários materiais tecidos e não tecidos, uma única ou várias camadas, com ou sem um revestimento ou talagarça interna ou externa. De preferência, o painel central 16 é fornecido com meios de reforço, como, por exemplo, uma talagarça de tecido ou não tecido, barras adesivas, impressão ou colagem. Exemplos de material de filtração adequados incluem mantas de microfibra, mantas de filme fibrilado, mantas tecidas ou não tecidas (por exemplo, fibras têxteis cardadas ou produzidas por deposição a ar), mantas de fibras fiadas por solução, ou combinações das mesmas. Fibras úteis para a formação de tais mantas incluem, por exemplo, poliolefinas como polipropileno, polietileno, polibutileno, poli(4- metil-1-penteno) e homogeneizações dos mesmos, poliolefinas substituídas por halo- gênio como aquelas contendo uma ou mais unidades de cloroetileno, ou unidades de tetrafluoroetileno, e que podem conter, também, unidades de acrilonitrila, poliésteres, policarbonatos, poliuretanos, lã rosina, vidro, celulose ou combinações dos mesmos.

[047] As fibras da camada filtrante são selecionadas dependendo do tipo de particulado a ser filtrado. A seleção adequada de fibras pode também afetar o conforto do dispositivo respiratório para o usuário, por exemplo, fornecendo suavidade ou controle de umidade. As mantas de microfibras sopradas úteis na presente invenção podem ser preparadas conforme descrito, por exemplo, em Wente, Van A., “Superfine Thermoplastic Fibers” em Industrial Engineering Chemistry, Vol. 48, 1342 et seq. (1956), e no Relatório No. 4364 da Navel Research Laboratories, publicado em 25 de Maio de 1954, intitulado “Manufacture of Super Fine Organic Fibers” por Van A. Wente et al. As microfibras sopradas no meio filtrante úteis na presente invenção têm, de preferência, um diâmetro de fibra eficaz de 3 a 30 mi- crômetros, com mais preferência de cerca de 7 a 15 micrômetros, calculado de acordo com o método descrito em Davies, C.N., “The Separation of Airborne Dust Particles”, Institution of Mechanical Engineers, Londres, Proceedings 1B, 1952.

[048] As fibras têxteis também podem estar, opcionalmente, presentes na camada de filtração. A presença de fibras têxteis volumosas e frisadas fornece uma manta mais elevada, menos densa do que uma manta consistindo unicamente em microfibras sopradas. De preferência, não mais que 90 por cento, em peso, de fibras têxteis, com mais preferência, não mais que 70 por cento, em peso, estão presentes no meio. Essas mantas contendo fibras têxteis são apresentados na patente U.S. n° 4.118.531 (Hauser).

[049] Podem também ser usadas fibras têxteis bicomponentes na camada de filtração ou em uma ou mais outras camadas do meio filtrante. As fibras têxteis bicom- ponentes que em geral têm uma camada externa cujo ponto de fusão é menor que o da porção de núcleo podem ser usadas para formar uma camada de modelagem resiliente ligada em pontos de intersecção da fibra, por exemplo, aquecendo-se a camada de modo que a camada externa das fibras bicomponentes flua e fique em contato com as fibras adjacentes que são bicomponentes ou outras fibras têxteis. A camada de modelagem pode também ser preparada com fibras aglutinantes de um poliéster fluxível por calor incluídas juntamente com as fibras têxteis, e após o aquecimento da camada de modelagem as fibras aglutinantes são fundidas e fluem para um ponto de intersecção de fibras onde circundam o ponto de intersecção das fibras. Após o resfriamento, são desenvolvidas ligações nos pontos de intersecção das fibras que mantêm a massa de fibra no formato desejado. Além disso, materiais aglutinantes como látex acrílico ou resinas adesivas atuáveis por calor podem ser aplicados às mantas para fornecer a ligação das fibras.

[050] Fibras eletricamente carregadas, como revelado na patente US n° 4.215.682 (Kubik et al.), patente US n° US 4.588.537 (Klasse et al.), ou por outros métodos convencionais de polarização ou carregamento de eletretos, por exemplo, pelo processo da patente US n° 4.375.718 (Wadsworth et al.), ou patente US n° 4.592.815 (Nakao), são particularmente úteis na presente invenção. Fibras de filme fibrilado eletricamente carregadas conforme apresentado na patente U.S. n° RE. 31.285 (van Turnhout), também são úteis. Em geral o processo de carregamento envolve submeter o material à descarga corona ou à alta tensão pulsada.

[051] Material particulado sorvente como carvão ativado ou alumina pode também ser incluído na camada de filtração. Tais mantas carregadas de partículas são descritas, por exemplo, na patente US n° 3.971.373 (Braun), na patente US n° 4.100.324 (Anderson) e na patente US n° 4.429.001 (Kolpin et al.). As máscaras de camadas de filtro carregadas com partículas são particularmente boas para proteção contra materiais gasosos.

[052] Pelo menos um dentre o painel central 16, o painel superior 18 e o painel inferior 20 do dispositivo respiratório da presente invenção deve compreender meios de filtração. De preferência, pelo menos dois dentre o painel central 16, o painel superior 18 e o painel inferior 20 compreendem meios de filtração, e todos dentre o painel central 16, o painel superior 18 e o painel inferior 20 podem compreender meios de filtração. A(s) porção(ões) não formada(s) por meio filtrante pode(m) ser formada(s) por uma variedade de materiais. O painel superior 18 pode ser formado, por exemplo, a partir de um material que fornece uma barreira à umidade para impedir o embaça- mento dos óculos de um usuário. O painel central 16 pode ser formado de um material transparente de modo que o movimento do lábio pelo usuário possa ser observado.

[053] O painel central 16 tem uma borda periférica superior curvilínea 24 que é coexistente com uma ligação superior 23 entre o painel central 16 e a porção superior 18. Uma borda periférica inferior curvilínea 26 é coexistente com uma ligação inferior 25 entre o painel central 16 e o painel inferior 20. As ligações 23, 25 assumem a forma de soldas ultrassônicas, mas podem ser, alternativamente, dobras no material de filtração ou métodos de ligação alternativos. Tais ligações alternativas podem assumir a forma de ligação adesiva, grampeamento, costura, conexão termomecânica, conexão por pressão, ou outros meios adequados, e podem ser intermitentes ou contínuas. Qualquer uma destas técnicas de soldagem ou de ligação deixa a área ligada um pouco reforçada ou endurecida.

[054] As ligações 23, 25 formam uma vedação substancialmente à prova de ar entre o painel central 16 e os painéis superior e inferior 18, 20, respectivamente, e se estendem para as bordas longitudinais 27 do respirador, onde os painéis central, superior e inferior 16, 18, 20 formam coletivamente as porções de fixação da faixa de cabeça na forma de patilhas 31, 33. O painel central 16 suporta uma válvula de exalação 28 que reduz a queda de pressão através do material de filtração quando o usuário exala. A válvula 28 tem porções de preensão 29 que facilitam a abertura, colocação e retirada do respirador, como será descrito mais detalhadamente abaixo.

[055] A porção superior 18 suporta um elemento de conformação ao nariz sob a forma de um prendedor nasal 30 que se conforma à face do usuário para melhorar a vedação formada entre o respirador 10 e a face do usuário. O prendedor nasal 30 está disposto centralmente na periferia externa superior 38 da porção superior 18, e é mostrado em seção na Figura 3, e em maior detalhe na Figura 14. O prendedor nasal opera em conjunto com uma almofada nasal 35 que é mostrada na Figura 7 como estando localizada no lado oposto do painel superior 18 ao prendedor nasal 30, e serve para propor o amolecimento do ponto de contato entre o nariz e o painel superior 18.

[056] Com referência agora à Figura 3, a disposição das características do respirador 10 na sua configuração armazenada é mostrada em maiores detalhes. O prendedor nasal 30 é mostrado posicionado na superfície externa da porção superior 18. A porção superior 18 é mostrada no lado posterior do respirador dobrado 10, sobrepondo-se ao painel inferior 20. O painel inferior 20 é dobrado em torno de uma dobra lateral 36 (mostrada como uma linha pontilhada longa na Figura 2). A dobra lateral 36 divide o painel inferior 20 em uma seção externa 40 e uma seção interna 42. Fixa ao painel inferior 20 está uma aba 32 que auxilia na abertura e na colocação do respirador, como será descrito mais detalhadamente abaixo. A aba 32 tem uma base que é afixada a uma porção interna do painel inferior de superfície externa 20 (isto é, para dentro de uma periferia externa inferior 50 (conforme mostrado na Figura 6) e a ligação inferior 25) em uma posição próxima à dobra lateral 36 e, idealmente, afixada à dobra 36 conforme mostrado na Figura 3. O posicionamento da aba 32 pode variar dentro de 10 mm de cada lado da dobra lateral. A largura da aba 32 no seu ponto de fixação ao painel inferior 20 é de 15 mm, embora esta largura possa variar entre 10 mm e 40 mm.

[057] As Figuras 4, 5 e 6 mostram o respirador 10 em sua configuração aber- ta. O painel central 16 não é mais plano conforme mostrado nas Figuras de 1 a 3, mas é agora curvado para trás da válvula 28 para as patilhas 31, 33. A forma desta curva se conforma aproximadamente à área da boca da face do usuário. A porção superior 18 é articulada ao redor da borda periférica superior curvilínea 24 e é curvada para formar um pico que corresponde ao formato do nariz do usuário. De modo semelhante, o painel inferior 20 é articulado em torno da borda periférica inferior curvilínea 24 para formar uma curva que corresponde ao formato do pescoço do usuário.

[058] A abertura do respirador 10 entre a configuração dobrada mostrada nas Figuras de 1 a 3 e a configuração aberta mostrada nas Figuras de 4 a 6 será agora descrita em maiores detalhes com referência à Figura 7.

[059] A Figura 7 ilustra uma seção transversal do respirador 10 seccionada ao longo da mesma linha da Figura 3, mas com o respirador mostrado em uma configuração intermediária. As linhas pontilhadas mostram o respirador na configuração aberta para comparação.

[060] Para abrir e colocar o respirador, o usuário primeiro segura as porções de preensão 29 da válvula 28 (consulte a Figura 9). Com a outra mão, o usuário prende a aba 32 e puxa a patilha 32 na direção A como indicado na Figura 7, para aplicar uma força de abertura para o lado do vale da dobra lateral 36. A aba pode ser texturizada para melhorar a preensão ou pode ser colorida para melhor distingui-la do corpo principal do respirador. Esta força de abertura faz com que a dobra 36 se mova para trás e para baixo em relação ao painel central 16. Isto faz com que o painel inferior 20 gire sobre a borda periférica inferior curvilínea 24. Simultaneamente, a carga é transferida da base da aba 32 para as patilhas 31, 33. Isto puxa as patilhas 31, 33 para dentro, fazendo com que o painel central 16 se curve. A curvatura do painel central 16 por sua vez aplica uma carga (principalmente através das patilhas 31, 33) à parte superior 18. Isto faz com que o centro longitudinal da porção superior 18 se eleve conforme mostrado nas Figuras 6 e 7.

[061] À medida que o usuário continua a puxar a aba 32 para além da posição intermediária mostrada na Figura 7, as patilhas 31, 33 continuam a se mover mais próximas uma da outra à medida que o painel central 16 se torna cada vez mais curvo. Isto, por sua vez, causa o movimento para cima contínuo da porção superior 18 e movimento para baixo do painel inferior 20 em direção à posição aberta (linhas pontilhadas na Figura 7). Desta forma, a aba 32 melhora o mecanismo de abertura do res- pirador, assegurando que a carga aplicada pelo usuário para abrir o respirador 10 é mais eficaz e eficientemente implantada para abrir o respirador 10.

[062] O painel inferior 20 é mostrado para incluir uma folha de reforço sob a forma do painel 40 (mostrado em linhas pontilhadas longas). O painel de reforço 40 faz parte do material de filtração em camada múltiplas e é formado a partir de um material bem conhecido na técnica pelas suas propriedades de reforço. O painel de reforço 40 é aproximadamente em formato de ampulheta e é mostrado em maiores detalhes na Figura 8, incluindo um primeiro par de asas 42, uma porção de cintura 44, um segundo par de asas 46 e uma seção frontal 48. A seção frontal 48 é coexistente com a periferia externa inferior 50 (conforme mostrado na Figura 6) do painel inferior 20 e a seção de cintura é coexistente com a dobra lateral 36. Quando o respirador 10 está em sua configuração dobrada, o painel de reforço 40 é dobrado ao longo de um vinco lateral indicado na linha B-B. À medida que o respirador 10 se abre a partir da posição dobrada conforme descrito acima, o painel de reforço 40 abre para fora ao redor da linha de vinco lateral B-B. À medida que o respirador se aproxima da configuração aberta (conforme mostrado nas Figuras de 4 a 6), a dobra ao longo da linha de vinco lateral B-B se achata para fora e o painel de reforço se curva ao redor de um vinco longitudinal indicado na linha C-C. A curvatura do painel 40 ao longo da linha de vinco longitudinal C-C impede a dobra em torno da linha de vinco lateral B-B, o que dá ao painel de reforço 40 e, desse modo, ao painel inferior 20 rigidez adicional. Esta rigidez adicional é, pelo menos em parte, conferida pela folha de reforço 40 que se do bra em torno da linha de vinco longitudinal C-C à medida que o respirador 10 se abre a partir de um ângulo externo côncavo para um ângulo externo convexo, isto é, uma dobra de montanha é formada quando a dobra passa pelo centro em torno da linha de dobra longitudinal C-C. Isto por sua vez ajuda a impedir o colapso do painel inferior 20 e melhora, dessa forma, a conformidade do painel inferior 20 com a área do queixo da face.

[063] Uma vez que o respirador 10 é aberto, o usuário é capaz de posicionar a câmara de ar em formato de bojo aberta do respirador sobre a face e posicionar as faixas de cabeça conforme mostrado na Figura 9 para colocar o respirador.

[064] De modo a colocar mais facilmente o respirador 10, o respirador é fornecido com uma válvula 28 com porções de preensão 29 que são mostradas em maiores detalhes na Figura 10. A válvula 28 é aderida à porção central através do uso de um adesivo como aquele disponível sob a designação comercial 3M™ Scotch-Weld™ Hot Melt Spray Adhesive 61113M™. A válvula 28 tem paredes laterais 51 que incluem aberturas 52 para permitir que o ar exalado passe através da válvula 28. As paredes laterais 51 têm uma forma curva com uma porção intermediária que se estende para dentro e uma base que se estende para fora 54, e a seção superior 56. Dispostas sobre uma superfície superior 58 da válvula 28 estão as cristas que se estendem para cima 60 que transportam as nervuras 62 que se estendem para fora.

[065] As paredes laterais curvas 51 atuam como uma região de preensão 29, uma vez que as curvas correspondem à curvatura dos dedos do usuário. O desempenho da região de preensão é melhorado pelo fornecimento das cristas 60 que estendem a região de preensão. O desempenho é melhorado ainda mais pelo fornecimento das nervuras 62 que tornam a região de preensão 29 mais fácil de pegar e segurar. As paredes laterais curvas 51, as cristas 60, e as nervuras 62 individualmente e coletivamente formam áreas de marcação para o usuário que a região de preensão 29 deve ser segurada de modo a abrir e colocar o respirador como descrito acima.

[066] A Figura 10 mostra uma modalidade alternativa da válvula 28' que difere da válvula 28 pelo fato de ter cristas mais altas 60'. É concebível dentro do escopo da invenção que outras formas de região de preensão possam atuar como áreas de marcação para o usuário, por exemplo, uma superfície texturizada ou colorida para as paredes laterais 50, cristas 60 e/ou nervuras 62.

[067] Será apreciado que, embora essa válvula manuseável 28, 28’ seja descrita com referência a um respirador de dobra plana 10 com painel de três partes (painel central, superior e inferior 20), será entendido que a válvula 28, 28' pode ser igualmente aplicada a outros respiradores, incluindo respiradores com formato de bojo.

[068] Voltando agora às Figuras 11 e 12, a fixação da tira de cabeça 14 à alça de fixação da faixa de cabeça 31, 33 é mostrada em maiores detalhes. A faixa de cabeça 14 é afixada ao corpo principal 12 por um módulo de faixa de cabeça indicado geralmente por 70. O módulo 70 tem uma faixa de cabeça 14 que é ligada no seu lado superior a uma aba superior 72 e no seu lado inferior a uma aba inferior 74. As abas 72, 74 são formadas por um material não tecido usado para formar o material de filtração descrito acima. As abas de material não tecido 72, 74 são ligadas à faixa de cabeça 14 com o uso de um adesivo conhecido 78, como o disponível sob a designação comercial 3M™ Scotch-Weld™ Hot Melt Spray Adhesive 6111.

[069] O módulo 70 é então soldado por ultrassom à patilha 31, 33 para formar uma solda 76 entre a aba inferior 74 e o corpo principal 12.

[070] Na Figura 11, o módulo de faixa de cabeça é mostrado com o respira- dor em sua posição dobrada. À medida que o respirador 10 é aberto, a faixa de cabeça se torna esticada e puxa para fora as patilhas 31, 33.

[071] Na Figura 12, o módulo da faixa de cabeça é mostrado com o respi- rador em sua posição aberta. O estiramento da faixa de cabeça 14 faz com que o módulo 70 se curve, o que faz com que a aba inferior 74 seja mantida sob tensão. Isto faz com que uma carga elevada atue no ponto de interseção D da aba inferior 74 e da patilha 31, 33. Entretanto, a solda 76 é relativamente forte no modo de descolamento (isto é, a carga de tensão extrema aplicada à borda da solda no ponto D pelo estiramento da faixa de cabeça). Isto fornece uma melhoria em relação às técnicas de fixação da técnica anterior que colocam uma ligação adesiva no modo de descolamento em vez de uma solda, que é muito mais forte no descolamento do que um adesivo.

[072] Voltando agora à Figura 14, o prendedor nasal 30 é mostrado em maiores detalhes como tendo uma porção central resilientemente flexível 80 e uma primeira e uma segunda porções externas rígidas 82 estendendo-se para fora a partir da porção central 80. A porção central 80 é substancialmente plana quando o respirador está na configuração de dobra plana. A porção central 80 tem aproximadamente 20 mm de largura e 8 mm de profundidade. Cada uma das porções externas 80 tem uma asa que define uma taça côncava elíptica que tem um eixo maior X que se estende para fora e um eixo menor Z que se estende para cima. Cada taça elíptica tem um ponto mais baixo indicado geralmente por 84 e posicionado aproximadamente equidistante entre uma linha central do prendedor nasal 30 e uma borda externa 86 das asas, o ponto mais baixo sendo posicionado a 26 mm da linha central do prende-dor nasal 30. A taça elíptica dá às porções externas 82 rigidez, enquanto a porção central plana 80 é capaz de se flexionar sob carga. Isto permite que a porção central 80 se flexione ao longo da ponte do nariz do usuário enquanto a rigidez das porções externas 82 e o ponto variável de contato oferecido pelo perfil curvo das porções rígidas oferece um ajuste firme entre o respirador e a bochecha do usuário. Estas características do prendedor nasal 30 melhoram, portanto, o ajuste e o conforto do respira- dor 10 em relação aos respiradores da técnica anterior.

[073] O prendedor nasal 30 é formado com o uso de uma técnica de fundi- ção a vácuo conhecida com o uso de um material polimérico como polietileno. Tal material oferece a flexibilidade requerida na porção central 80 enquanto tem força suficiente para oferecer às porções externas 82 a rigidez necessária. Tal material também permite que o prendedor nasal volte à sua posição plana, o que permite que o respirador 10 seja removido e colocado no bolso do usuário sem a necessidade de achatar o prendedor nasal.

[074] Será apreciado que certas características aqui descritas possam ser usadas isoladamente ou em conjunto para benefício da invenção. Por exemplo, é considerado que qualquer uma ou mais das seguintes características podem ser vantajosamente combinadas com a presente invenção: Válvula manuseável 28 Painel de reforço 40 Módulo de fixação de faixa de cabeça 70 Prendedor Nasal 30

Claims

1. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10) compreendendo: um painel superior (18), um painel central (16), e um painel inferior (20), o painel central (16) sendo separado de cada um dos painéis superior e inferior (18, 20) por uma primeira e uma segunda dobra (36), costura, solda (76) ou ligação, respectivamente, de modo que o dispositivo (10) é capaz de ser dobrado de forma plana para armazenamento ao longo da primeira e da segunda dobra (36), costura, solda (76) ou ligação e ser aberto para formar uma câmara de ar em formato de bojo sobre o nariz e a boca do usuário quando em uso, CARACTERIZADO pelo fato de que o painel inferior (20) tem uma aba (32) para pega fixa a uma porção interna de uma superfície externa do painel inferior (20), a aba (32) sendo para pega em uso para abrir o dispositivo (10).

2. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o painel inferior (20) tem uma dobra lateral de armazenamento quando armazenado, a dobra se estendendo através da seção interior, em que a aba (32) é fixada ao painel inferior (20) em uma posição adjacente à dobra lateral de armazenamento.

3. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba (32) para pega é posicionada dentro de 10 mm acima ou abaixo da dobra lateral.

4. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba (32) para pega está posicionada na dobra lateral.

5. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba (32) para pega está entre 10 mm e 40 mm de largura em seu ponto de ligação com o painel inferior (20), preferencialmente 15 mm.

6. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a aba (32) para pega é posicionada em uma linha central longitudinal do dispositivo (10).

7. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma porção da aba (32) é visível para um usuário quando o dispositivo (10) está dobrado.

8. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o painel inferior (20) é dobrado para formar a dobra lateral em uma posição aproximadamente equidistante entre a segunda dobra, costura, solda (76), ou ligação e uma periferia inferior externa do painel inferior (20).

9. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (10) tem uma estrutura de múltiplas camadas que compreende uma primeira manta de revestimento interno, uma camada de filtração que compreende uma manta que contém microfibras eletricamente carregadas, e uma segunda manta de revestimento externo, a primeira e a segunda mantas de revestimento estando dispostas em primeiro e segundo lados opostos da camada de filtração, respectivamente, em que o elemento de conformação ao nariz está fixo à segunda manta de revestimento.

10. Dispositivo de proteção respiratória de uso pessoal (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente uma faixa de cabeça (14) resilientemente maleável presa ao painel central (16).