BR112019005171B1 - Válvula de exalação e máscara facial filtrante - Google Patents

Abstract

Trata-se de várias modalidades de uma válvula de exalação e uma máscara facial filtrante que inclui tal válvula de exalação. A válvula de exalação pode incluir um encaixe de válvula e uma aba de válvula, disposta sobre uma superfície de ve-dação e um orifício do encaixe de válvula. A aba de válvula é adaptada para ser ve-dada contra a superfície de vedação do encaixe de válvula quando a válvula de exalação está disposta em uma configuração fechada, de modo que o fluido seja impedido de fluir através do encaixe de válvula. O orifício do encaixe de válvula po-de incluir um formato substancialmente circular em um plano definido por uma pri-meira superfície principal do encaixe de válvula. Adicionalmente, a superfície de vedação pode circundar o orifício e pode incluir um formato substancialmente não circular no plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula.

Description

Antecedentes

[001]As pessoas que trabalham em ambientes poluídos comumente usam máscaras faciais filtrantes para se protegerem da inalação de contaminantes pre-sentes no ar. Tais máscaras faciais filtrantes geralmente têm um filtro fibroso ou sorvente que é capaz de remover particulados e/ou contaminantes gasosos do ar. Quando máscaras faciais são utilizadas em um ambiente contaminado, os usuários têm o conforto de saber que estão respirando ar filtrado; entretanto, os usuários so-frem com o desconforto resultante do ar quente e úmido exalado que se acumula em torno das suas faces.

[002]Para otimizar o conforto, os fabricantes de máscaras faciais filtrantes frequentemente instalam uma válvula de exalação em um corpo da máscara da más-cara facial para permitir que o ar quente e úmido exalado seja rapidamente purgado do interior da máscara. A rápida remoção do ar exalado pode tornar o interior da máscara mais fresco e ajudar a evitar o acúmulo de umidade dentro da máscara.

[003]Os fabricantes comerciais de máscaras respiratórias têm instalado válvulas de exalação do “tipo botão” nas máscaras para permitir que o ar exalado seja purgado do interior das máscaras. As válvulas do tipo botão tipicamente empregam uma aba circular fina e flexível como o elemento mecânico dinâmico que permite o escape do ar exalado do interior da máscara. A aba é montada centralmente em um encaixe de válvula através de uma coluna central. Exemplos de válvulas do tipo botão são mostrados nas patentes US 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 de válvula para permitir que o ar escape do interior da máscara.

[004]As válvulas do tipo botão representaram um avanço na tentativa de oti-mizar o conforto do usuário, mas os pesquisadores fizeram outras melhorias, um exemplo das quais é mostrado na patente US 4.934.362 de Braun. A válvula descrita nessa patente utiliza um encaixe de válvula parabólico e uma aba flexível alongada. Como a válvula tipo botão, a válvula de Braun tem, também, uma aba montada cen-tralmente que inclui uma porção de borda de aba que se levanta de uma superfície de vedação durante a exalação para permitir que o ar exalado escape do interior da máscara.

[005]Após o desenvolvimento de Braun, outra inovação foi feita à técnica de válvulas de exalação concedida a Japuntich et al. Consulte, por exemplo, as paten-tes US 5.325.892 e 5.509.436. A válvula de Japuntich et al. utiliza uma única aba flexível que é montada fora de centro e fixa em cantiléver 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.

[006]Outras válvulas que foram introduzidas após a válvula de Japuntich et al. também utilizaram uma aba flexível montada em cantiléver de maneira não cen-tralizada. Consulte, por exemplo, as patentes US 5.687.767 e 6.047.698. Válvulas que têm este tipo de construção são, às vezes, chamadas de válvulas de exalação “de lingueta”.

Sumário da invenção

[007]Em geral, a presente descrição apresenta várias modalidades de uma válvula de exalação e uma máscara facial filtrante que inclui tal válvula de exalação. A válvula de exalação pode incluir um encaixe de válvula que inclui uma superfície de vedação e um orifício substancialmente circular, e uma aba de válvula disposta sobre a superfície de vedação e o orifício substancialmente circular. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação circunda o orifício e inclui um formato substancialmente não circular em um plano definido por uma primeira superfície principal do encaixe de válvula. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, uma área delimitada pela superfície de vedação pode ser maior que uma área delimitada pelo orifício.

[008]Em um aspecto, a presente revelação fornece uma válvula de exalação. A válvula inclui um encaixe de válvula incluindo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal, um orifício disposto entre a primeira e a segunda superfícies principais do encaixe de válvula, e um eixo geométrico de encaixe de válvula estendendo-se entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade do encaixe de válvula. O orifício inclui um formato substancialmente circular em um plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula. O encaixe de válvula inclui, ainda, uma superfície de vedação e uma superfície de retenção de aba, cada uma disposta sobre a primeira superfície principal do encaixe de válvula, onde a superfície de vedação circunda o orifício e inclui um formato substancialmente não circular no plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula. A válvula de exalação inclui, ainda, uma aba de válvula disposta sobre a superfície de vedação e o orifício, sendo que a aba de válvula inclui uma primeira extremidade conectada à superfície de retenção de aba. A aba de válvula é adaptada para ser vedada contra a superfície de vedação do encaixe de válvula quando a válvula de exalação é disposta em uma configuração fechada de modo que o fluido é impedido de fluir através do encaixe de válvula. Uma segunda extremidade da aba de válvula é adaptada para ser separada da superfície de vedação quando a válvula de exalação é disposta em uma configuração aberta de modo que o fluido possa fluir através do encaixe de válvula. A aba de válvula inclui um formato curvo em um plano ortogonal à primeira superfície principal do encaixe de válvula quando a válvula de exalação está disposta na configuração fechada.

[009]Em um outro aspecto, a presente revelação fornece uma máscara facial filtrante. A máscara facial filtrante inclui um corpo de máscara adaptado para se ajustar ao menos sobre o nariz e a boca de um usuário para formar um espaço de gás interior quando usada. A máscara facial inclui também uma válvula de exalação que está em comunicação fluida com o espaço de gás interior da máscara facial. A válvula de exalação inclui um encaixe de válvula incluindo uma primeira superfície principal, uma segunda superfície principal, um orifício disposto entre a primeira e a segunda superfícies principais do encaixe de válvula, e um eixo geométrico de encaixe de válvula estendendo-se entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade do encaixe de válvula. O orifício inclui um formato substancialmente circular em um plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula. O encaixe de válvula inclui, ainda, uma superfície de vedação e uma superfície de retenção de aba, cada uma disposta sobre a primeira superfície principal do encaixe de válvula, onde a superfície de vedação circunda o orifício e inclui um formato substancialmente não circular no plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula. A válvula de exalação inclui, ainda, uma aba de válvula disposta sobre a superfície de vedação e o orifício, sendo que a aba de válvula inclui uma primeira extremidade conectada à superfície de retenção de aba. A aba de válvula é adaptada para ser vedada contra a superfície de vedação do encaixe de válvula quando a válvula de exalação é disposta em uma configuração fechada de modo que o fluido é impedido de fluir através do encaixe de válvula. Uma segunda extremidade da aba de válvula é adaptada para ser separada da superfície de vedação quando a válvula de exalação é disposta em uma configuração aberta de modo que o fluido possa fluir através do encaixe de válvula. A aba de válvula inclui um formato curvo em um plano ortogonal à primeira superfície principal do encaixe de válvula quando a válvula de exalação está disposta na configuração fechada.

[010]Todos os cabeçalhos aqui fornecidos são para a comodidade do leitor e não devem ser usados para limitar o significado de qualquer texto que segue aos cabeçalhos, a menos que esteja especificado.

[011]O termo “compreende”, e variações do mesmo, não tem um significado limitador quando esses termos aparecerem nas descrições e nas reivindicações. Tais termos serão compreendidos para implicar a inclusão de uma etapa ou elemento, ou grupo de etapas ou elementos declarados, mas não a exclusão de qualquer outra etapa ou elemento, ou grupo de etapas ou elementos.

[012]Neste pedido, termos como “um”, “uma”, “a (ou as)” e “o (ou os)” não são destinados apenas para referência a uma única entidade, mas incluem a classe geral na qual um exemplo específico pode ser usado para ilustração. Os termos “um”, “uma”, “a(s)” e “o(s)” são usados de forma intercambiável com o termo “pelo menos um”. As expressões “pelo menos um dentre” e “compreende pelo menos um dentre” seguidas de uma lista referem-se a qualquer um dos itens da lista e a qualquer combinação de dois ou mais itens da lista.

[013]As expressões “pelo menos um dentre” e “compreende pelo menos um dentre” seguidas de uma lista referem-se a qualquer um dos itens da lista e a qual-quer combinação de dois ou mais itens da lista.

[014]Conforme usado aqui, o termo “ou” é geralmente empregado em seu sentido comum que inclui “e/ou”, a menos que o conteúdo claramente indique o con-trário.

[015]O termo “e/ou” significa um ou todos os elementos mencionados, ou uma combinação de quaisquer dois ou mais dos elementos mencionados.

[016]Conforme usado aqui com relação a uma quantidade medida, o termo “cerca de” refere-se à variação na quantidade medida, conforme seria esperado pelo versado na técnica que faz a medição que exerce um nível de cuidado proporcional ao objetivo da medição e precisão do equipamento de medição usado. Na presente invenção, “até” um número (por exemplo, até 50) inclui o número (por exemplo, 50).

[017]Também conforme usado aqui, as menções a intervalos numéricos com extremos incluem todos os números contidos nessa faixa, bem como os extremos (por exemplo, de 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5 etc.).

Glossário

[018]Os termos usados para descrever as várias modalidades aqui descritas terão os seguintes significados:

[019]“configuração fechada” significa a posição onde a aba de válvula está em contato total com a superfície de vedação de modo que fluido não possa fluir através do encaixe de válvula;

[020]“contaminantes” significam partículas e/ou outras substâncias que geralmente podem não ser consideradas como partículas (por exemplo, vapores orgânicos, etc.), mas que podem estar em suspensão no ar;

[021]“ar exalado” é o ar que é expirado por um usuário de máscara facial fil-trante;

[022]“fluxo de exalação” significa a corrente de fluido que passa através de um orifício de uma válvula de exalação durante a exalação;

[023]“válvula de exalação” significa uma válvula que é adaptada para uso em uma máscara facial filtrante para permitir que um fluido saia do espaço de gás interior da máscara facial filtrante quando a válvula estiver operacionalmente disposta sobre ou através da máscara;

[024]“espaço de gás exterior” significa o espaço de gás atmosférico ambiente no qual o gás exalado entra depois de passar através e além da válvula de exalação;

[025]“ar filtrado” significa um volume de ar ou oxigênio que foi filtrado ou limpo para remover ou reduzir contaminantes;

[026]“máscara facial filtrante” significa um dispositivo de proteção respiratória (incluindo capuzes e máscaras faciais parciais e completas) que cobre pelo menos o nariz e a boca do usuário e que é capaz de fornecer ar filtrado ao usuário;

[027]“aba de válvula” significa um artigo tipo folha que é capaz de se inclinar ou flexionar em resposta a uma força exercida a partir de um fluido em movimento, o qual, no caso de uma válvula de exalação, seria um fluxo de exalação e no caso de uma válvula de inalação seria um fluxo de inalação;

[028]“comunicação fluida” significa que a corrente de fluxo de exalação pode fluir do espaço de gás interior da máscara facial filtrante através de um orifício da válvula de exalação quando a válvula está em uma configuração aberta;

[029]“elemento filtrante de inalação” significa uma estrutura permeável a flu-idos através da qual o ar passa antes de ser inalado pelo usuário, de modo que contaminantes e/ou partículas presentes no ar possam ser removidos.

[030]“fluxo de inalação” significa o fluxo de ar ou oxigênio que passa através de um orifício de uma válvula de inalação durante a inalação;

[031]“válvula de inalação” significa uma válvula que se abre para permitir que um fluido entre no espaço de gás interior de uma máscara facial filtrante;

[032]“espaço de gás interior” significa o espaço entre o corpo da máscara e a face de um usuário;

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

[034]“partícula” significa qualquer substância líquida e/ou sólida capaz de estar suspensa em ar, por exemplo, patógenos, bactérias, vírus, muco, saliva, sangue, etc.;

[035]“superfície de vedação” significa uma superfície que faz contato com a aba de válvula quando a válvula está em sua configuração fechada; e

[036]“válvula de fluido unidirecional” significa uma válvula que permite que um fluido passe através da mesma em uma direção, mas não na outra.

[037]Esses e outros aspectos da presente revelação serão evidentes a partir da descrição detalhada abaixo. Em nenhum caso, entretanto, os resumos acima de-vem ser interpretados como limitações sobre o assunto reivindicado, sendo que o as-sunto é definido unicamente pelas reivindicações anexas, podendo ser modificadas durante a prossecução.

Breve descrição dos desenhos

[038]Ao longo do relatório descritivo, é feita referência aos desenhos em anexo, onde referências numéricas iguais designam elementos iguais, sendo que:

[039]FIGURA 1 é uma vista esquemática em perspectiva de uma modalidade de uma máscara facial filtrante que inclui uma válvula de exalação.

[040]FIGURA 2 é uma vista esquemática em seção transversal de uma porção de um corpo de máscara da máscara facial filtrante da Figura 1.

[041]FIGURA 3 é uma vista esquemática em seção transversal da válvula de exalação da Figura 1 com a válvula de exalação disposta em uma configuração fe-chada.

[042]FIGURA 4 é uma vista esquemática em seção transversal da válvula de exalação da Figura 1 com a válvula de exalação disposta em uma configuração aberta.

[043]FIGURA 5 é uma vista esquemática em perspectiva de um encaixe de válvula da válvula de exalação da Figura 1.

[044]FIGURA 6 é uma vista em planta esquemática de uma primeira superfície principal do encaixe de válvula da Figura 5.

[045]FIGURA 7 é uma vista em planta esquemática de uma segunda superfí-cie principal do encaixe de válvula da Figura 4.

[046]FIGURA 8 é uma vista esquemática em planta de uma aba de válvula da válvula de exalação da Figura 1.

[047]FIGURA 9 é uma vista esquemática em planta de uma cobertura de válvula de exalação da Figura 1.

[048]FIGURA 10 é um gráfico da pressão diferencial ao longo de uma válvula de exalação típica versus o fluxo de ar volumétrico através da válvula.

[049]FIGURA 11 é o gráfico da Figura 10 com uma linha ajustada a uma se-gunda região do gráfico.

[050]FIGURA 12 é um gráfico da pressão diferencial ao longo de um respirador típico que não inclui uma válvula de exalação versus o fluxo de ar volumétrico através do respirador.

[051]FIGURA 13 é um gráfico da pressão diferencial ao longo de um respi- rador típico que inclui uma válvula de exalação versus o fluxo de ar volumétrico atra-vés do respirador.

Descrição detalhada

[052]Em geral, a presente descrição apresenta várias modalidades de uma válvula de exalação e uma máscara facial filtrante que inclui tal válvula de exalação. A válvula de exalação pode incluir um encaixe de válvula que inclui uma superfície de vedação e um orifício substancialmente circular, e uma aba de válvula disposta sobre a superfície de vedação e o orifício substancialmente circular. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação circunda o orifício e inclui um formato substancialmente não circular em um plano definido por uma primeira superfície principal do encaixe de válvula. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, uma área delimitada pela superfície de vedação pode ser maior que uma área delimitada pelo orifício.

[053]Em uma ou mais modalidades, uma área delimitada pela superfície de vedação é maior que uma área delimitada pelo orifício. Essa área maior juntamente com um formato não circular da superfície de vedação pode, em uma ou mais moda-lidades, minimizar uma pressão diferencial requerida para abrir a válvula de exalação e maximizar o fluxo de fluido através da válvula durante a exalação. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação pode ser não coplanar com um plano paralelo a uma primeira superfície principal do encaixe de válvula. Esse formato tridimensional da superfície de vedação pode ser projetado para fornecer força suficiente para prensar a aba de válvula contra a superfície de vedação de modo que a válvula permanece fechada quando nenhum fluxo de fluido ocorre e quando a válvula de exibição estiver em qualquer orientação.

[054]Adicionalmente, a superfície de vedação das várias modalidades de vál-vulas de exalação aqui descritas pode ser mais longa a partir de uma extremidade fixa de uma aba de válvula fixa em cantiléver do que um perímetro do orifício. Em uma ou mais modalidades, quanto mais a superfície de vedação se estender a partir da extremidade fixa da aba de válvula, maior o braço de momento da força do fluxo de ar exalado que atua sobre a aba de válvula. Este braço de momento maior pode resultar em uma pressão diferencial de abertura inferior. Em uma ou mais modalidades, tais configurações podem resultar em um fluxo mais alto de fluido, uma vez que a válvula se abre. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, o formato de uma porção da superfície de vedação distanciada mais distante da extremidade fixa da aba de válvula pode incluir porções retas que também podem aumentar o braço de momento da aba de válvula maximizando a quantidade de superfície de vedação que está mais distante da extremidade fixa da aba de válvula.

[055]Em uma ou mais modalidades, o orifício pode incluir um formato arre-dondado que pode ser benéfico durante a fabricação de respiradores que incluem as válvulas de exalação descritas. Por exemplo, um orifício redondo pode auxiliar no posicionamento da válvula no respirador tendo em vista que pequenos desvios an-gulares entre a válvula e o respirador serão menos perceptíveis e podem não resultar em bloqueio da trajetória de fluxo. Adicionalmente, um orifício redondo pode permitir o uso de uma ferramenta redonda para perfuração, corte e formação do respirador e, em uma ou mais modalidades, pode auxiliar na fixação de válvulas ao respirador. Tal ferramenta redonda pode não exigir qualquer alinhamento angular durante a ins-talação e substituição, tornando assim a manutenção da ferramenta mais eficiente e menos propensa ao erro.

[056]Uma ou mais modalidades de válvulas de exalação e máscaras faciais que incluem tais válvulas aqui descritas podem melhorar o conforto do usuário e, concomitantemente, tornar mais provável que os usuários usem continuamente suas máscaras em ambientes contaminados. Adicionalmente, uma ou mais modalidades aqui descritas podem melhorar a segurança do trabalhador e fornecer benefícios de saúde a longo prazo para os trabalhadores e outros que usam dispositivos de proteção respiratória de uso pessoal, tornando tais dispositivos mais confortáveis de usar.

[057]Há dois benefícios primários de incluir válvulas de exalação em másca-ras faciais filtrantes descartáveis. Primeiro, uma válvula de exalação pode reduzir significativamente a quantidade de ar exalado quente e úmido que deve deixar a máscara facial através do meio filtrante da máscara facial. Em segundo lugar, uma válvula de exalação pode reduzir o esforço necessário para exalar através da más-cara facial.

[058]A ventilação do ar exalado pode aumentar o conforto do usuário mediante a redução da temperatura e da umidade média dentro da máscara facial. Se toda a respiração exalada sair do respirador através do meio filtrante, parte do calor e umidade na respiração exalada pode ser armazenada pelo meio filtrante da máscara facial e, então, introduzida na respiração inalada subsequente. Qualquer calor e umidade no ar exalados e ventilados diretamente para o exterior da máscara facial não serão armazenados no meio filtrante da máscara facial e não irão contribuir para o aquecimento e umidificação da respiração inalada.

[059]A pressão necessária para exalar através do meio filtrante da máscara facial pode variar de menos que 5 mm H2O a mais de 20 mm H2O, dependendo da taxa de respiração e do design da máscara facial. Uma válvula de exalação pode reduzir significativamente a pressão necessária para exalar através de uma máscara facial fornecendo uma trajetória de fluxo adicional para o ar exalado.

[060]As válvulas de exalação utilizadas em máscaras faciais podem operar como válvulas de retenção, abrindo durante a exalação e fechando durante a inala-ção. O estado da válvula de exalação, isto é, tanto aberto como fechado, é determi-nado pelo diferencial de pressão entre o interior e o exterior da máscara facial.

[061]Para maximizar a quantidade de ar exalado que ventila através de uma válvula de exalação, a válvula deve se abrir a uma baixa pressão aplicada e fornecer uma resistência mais baixa ao fluxo que o meio filtrante da máscara facial. Em uma ou mais modalidades, a válvula deve permanecer fechada em todas as orientações da válvula quando não há fluxo de ar dentro ou através da máscara facial. Para manter a válvula fechada, uma aba de válvula é tipicamente disposta dentro da válvula para gerar uma força líquida que pressiona a aba contra uma superfície vedante quando não há fluxo de ar através da máscara facial.

[062]FIGURA 10 é um gráfico da pressão diferencial através de uma válvula de exalação exemplificadora versus o fluxo de ar volumétrico através da válvula. A curva 101 do gráfico mostra o comportamento típico da pressão diferencial ao longo da válvula de exalação à medida que o fluxo através da válvula varia. O gráfico é dividido em três regiões com base em diferentes modos de operação da válvula.

[063]Na primeira região 100, uma aba de válvula da válvula foi parcialmente levantada ou separada de uma superfície vedante. Essa região 100 ocorre com baixo fluxo de ar através da válvula quando a aba de válvula é primariamente suportada pela superfície vedante.

[064]Na segunda região 102, na qual a aba de válvula foi totalmente levan-tada ou separada da superfície de vedação, ocorre com fluxo de ar moderado através da válvula quando a aba é primariamente suportada pelo fluxo de ar. Partes da aba de válvula podem também ser suportadas pela superfície de vedação mas em um grau muito menor do que o fluxo de ar. Nessa segunda região 102, o movimento da aba de válvula na direção oposta à superfície de vedação não é restringido pelas estruturas do corpo da válvula, como uma tampa ou cobertura de válvula.

[065]Na terceira região 104, onde a aba de válvula foi totalmente levantada ou separada da superfície de vedação e foi completamente defletida, ocorre com o fluxo de ar alto através da válvula quando a aba é suportada pelo fluxo de ar e seu movimento para longe da superfície de vedação é restrito pelas estruturas do corpo de válvula, como uma tampa ou cobertura de válvula.

[066]Para muitas válvulas de respiração descartáveis, o formato da segunda região 102 do gráfico mostrado na Figura 10 é aproximadamente linear. Nesses casos, a segunda região 102 pode ser aproximada por uma linha reta 106, como é mostrado na Figura 11. Essa linha reta 106 pode ser definida por um processo adequado, como regressão linear. Um valor de pressão diferencial que corresponde a um ponto em que a linha reta ajustada 106 intersecta o eixo geométrico y (isto é, correspondendo a uma taxa de fluxo volumétrica de 0) pode ser considerado como a pressão diferencial aproximada exigida para o levantamento da aba de válvula a partir da superfície de vedação, isto é, a pressão diferencial de abertura. Um coeficiente angular da linha ajustada 106 corresponde à resistência de fluxo linear da válvula de exalação. Essa resistência de fluxo linear pode indicar o aumento na pressão diferencial resultante de um aumento no fluxo através da válvula de exalação.

[067]Em uma ou mais modalidades, as válvulas de exalação do respirador devem permanecer fechadas durante a inalação para evitar vazamentos de conta- minantes no respirador e permanecer fechadas quando nenhum fluxo está presente e em taxas de fluxo de inalação muito baixas. Para assegurar que a válvula de exa-lação permaneça fechada sob situações de “sem fluxo” e em todas as orientações, a aba de válvula da válvula de exalação pode, em uma ou mais modalidades, ter uma força líquida pressionando-a contra a superfície de vedação. Como resultado, a válvula de exalação pode ter uma queda de pressão de abertura finita, já que pode não ser desejável ter uma válvula de exalação com uma queda de pressão de aber-tura de válvula de zero.

[068]Para assegurar que a válvula de exalação permaneça fechada quando um lado livre da aba de válvula (isto é, o lado ou superfície da aba voltada para o lado oposto da superfície de vedação) está voltado para baixo, a força líquida que mantém a aba pressionada contra a superfície de vedação deve ser suficiente para superar a força da gravidade na aba. Como resultado, pode haver uma vantagem em algumas modalidades de se utilizar uma aba de válvula de baixo peso. Uma aba de baixo peso pode ser alcançada pelo uso de um material fino e rígido como um filme polimérico (vide, por exemplo, as patentes US n° 7.503.326 e 7.188.622).

[069]FIGURA 12 é um gráfico que ilustra uma relação típica entre pressão diferencial e taxa de fluxo para uma máscara facial típica que não inclui uma válvula de exalação. Para todas as faixas de taxas de fluxo que podem ser experimentadas no uso normal da máscara facial, pode haver uma relação linear entre a taxa de fluxo de ar e a pressão diferencial, com uma linha resultante 108 que cruza o eixo geomé-trico y no ponto correspondente a uma taxa de fluxo zero e pressão diferencial zero. Essa linha 108 representa a resistência ao fluxo linear do meio filtrante e outras ca-madas respiráveis da máscara facial.

[070]Durante a exalação através de uma máscara facial que inclui uma vál-vula de exalação, pode existir pressão diferencial igual ou similar para as camadas respiráveis da máscara facial e para a válvula. Por exemplo, a figura 13 é um gráfico da pressão diferencial ao longo de um respirador típico que inclui uma válvula de exalação versus o fluxo de ar volumétrico através do respirador. Um fluxo de exala-ção total 112 é a soma do fluxo através da válvula de exalação e do fluxo através das camadas respiráveis da máscara facial. Em baixas pressões diferenciais que surgem de baixas taxas de fluxo de exalação, pouco ou nenhum fluxo passará através da válvula se a pressão diferencial for menor que a queda de pressão de abertura da válvula. Abaixo da taxa de fluxo de exalação 110, muito pouco ar exalado sai através da válvula de exalação.

[071]Em uma ou mais modalidades, pode ser benéfico ter uma válvula de exalação de respirador com a menor queda de pressão de abertura possível e o coeficiente angular mais baixo na porção linear da relação de pressão/fluxo da válvula. Isso pode resultar na maior quantidade de fluxo de exalação através da vál-vula, fornecendo assim maior conforto para um usuário da máscara facial.

[072]FIGURA 1 é uma vista esquemática em perspectiva de uma modalidade de uma máscara facial filtrante 10. A máscara facial filtrante 10 inclui um corpo da máscara com formato de bojo 12 no qual uma válvula de exalação 30 é fixada. A válvula 30 pode ser fixada ao corpo da máscara utilizando-se qualquer técnica ade-quada, incluindo, por exemplo, a técnica descrita na patente U.S. n° 6.125.849 de Williams et al. ou na publicação PCT n° WO 2001/28634 de Curran et al. A válvula de exalação 30 se abre em resposta a um aumento de pressão dentro da máscara 10, onde tal aumento de pressão ocorre quando um usuário exala. Em uma ou mais modalidades, a válvula de exalação 30 permanece fechada entre as respirações e durante a inalação.

[073]O corpo da máscara 12 é adaptado para ajustar-se ao nariz e boca de um usuário em uma relação espaçada à face do usuário para criar um espaço de gás interior ou espaço vazio entre a face do usuário e a superfície interior do corpo da máscara. O corpo da máscara 12 pode ser permeável a fluidos, e é fornecido tipicamente com uma abertura (não mostrada) que está localizada onde a válvula de exalação 30 é fixada ao corpo da máscara 12, de modo que o ar exalado possa sair do espaço de gás interior através da válvula 14 sem ter que atravessar o corpo da máscara em si. Adicionalmente, a válvula 30 pode ser disposta em qualquer local adequado no corpo de máscara 12. Em uma ou mais modalidades, a abertura está disposta diretamente na frente de onde a boca do usuário estaria quando a máscara 10 estiver sendo usada. A disposição da abertura, e, portanto, da válvula de exalação 30, nesse local permite que a válvula se abra mais facilmente em resposta à pressão de exalação gerada pelo usuário da máscara 10. Em uma ou mais modalidades, essencialmente toda a superfície exposta do corpo da máscara 12 é permeável a fluidos para o ar inalado.

[074]Um clipe nasal 16 que inclui uma banda macia maleável de metal, como alumínio, pode ser fornecido no corpo da máscara 12 para permitir que o mesmo tenha o formato apropriado para manter a máscara facial 10 em uma configuração desejada de encaixe sobre o nariz do usuário. Qualquer clipe nasal 16 apropriado pode ser utilizado com o respirador 10, como, por exemplo, os clipes nasais descritos na patente U.S. n° 5.558.089 e na Des. n° 412.573 concedidas a Castiglione.

[075]O corpo da máscara 12 pode ter um formato hemisférico curvo conforme mostrado na Figura 1 (consulte também a patente U.S. n° 4.807.619 de Dyrud et al.) ou pode assumir outros formatos, conforme desejado. Por exemplo, o corpo da más-cara 12 pode ser uma máscara com formato de bojo de uma construção similar à da máscara facial apresentada na patente US n° 4.827.924 de Japuntich. A máscara po-deria ter também uma configuração de três partes que podem ser dobradas quando a máscara não está sendo usada, mas podem se abrir em uma configuração em formato de bojo quando usada. Consulte, por exemplo, a patente U.S. n° 6.123.077 de Bostock et al.; a Des. de Patente U.S. n° 431.647 concedida a Henderson et al., e a Des. de Patente U.S. n° 424.688 concedida a Bryant et al. Os respiradores da presente descrição também podem assumir muitas outras configurações, como as máscaras de dobra plana reveladas, por exemplo, na Des. de Pat. U.S. n° 443.927 para Chen. O corpo da máscara 12 também pode ser impermeável a fluidos e ter cartuchos de filtro fixados ao mesmo como a máscara mostrada na patente U.S. n° 5.062.421 de Burns et al. Além disso, o corpo da máscara 12 pode também ser adaptado para uso com uma entrada de ar de pressão positiva ao contrário das máscaras de pressão negativa descritas acima. Exemplos de máscaras de pressão positiva são mostrados na patente U.S. n° 5.924.420 de Grannis et al. e 4.790.306 de Braun et al. O corpo de máscara 12 do respirador 10 também pode ser conectado a um aparelho de respiração de uma peça única, que fornece ar filtrado ao usuário conforme apresentado, por exemplo, nas patentes US n° 5.035.239 e 4.971.052. O corpo de máscara 12 pode ser configurado para cobrir não apenas o nariz e a boca do usuário (chamada de “meia- máscara”), mas também pode cobrir os olhos (chamada de “máscara facial total”) para fornecer proteção à visão do usuário, além do sistema respiratório do usuário. Con-sulte, por exemplo, a patente US n° 5.924.420 concedida a Reischel et al. O corpo da máscara 12 pode ser espaçado da face do usuário ou pode residir em uma posição nivelada ou próxima a esta. Em qualquer caso, a máscara 10 ajuda a definir um es-paço de gás interior pelo qual o ar exalado passa antes de deixar o interior da máscara através da válvula de exalação 30. O corpo da máscara 12 pode ter, também, um lacre com indicação de ajuste termocrômico em sua periferia para permitir que o usuário verifique facilmente se um ajuste apropriado foi estabelecido. Consulte a patente US 5.617.849 concedida a Springett et al.

[076]Para manter a máscara facial 10 firme e confortavelmente na face do usuário, o corpo da máscara 12 pode incluir uma cinta como correias 15, cadarços de amarração, ou qualquer outro dispositivo adequado fixado ao corpo da máscara para manter a máscara sobre a face do usuário. Exemplos de cintas de máscara que po-dem ser adequadas são mostrados nas patentes U.S. números 5.394.568 e 6.062.221 de Brostrom et al., e na patente U.S. n° 5.464.010 de Byram.

[077]FIGURA 2 é uma vista em seção transversal esquemática de uma porção do corpo da máscara 12 da Figura 1. Conforme mostrado na Figura 2, o corpo da máscara 12 pode incluir múltiplas camadas como uma camada de modelagem interna 17 e uma camada de filtração externa 18. A camada de modelagem 17 fornece a estrutura para o corpo da máscara 12 e sustenta a camada de filtração 18. A camada de modelagem 17 pode estar situada dentro e/ou fora da camada de filtração 18 (ou em ambos os lados) e pode ser feita de, por exemplo, uma manta não tecida de fibras de ligação térmica, moldada em uma configuração em formato de bojo. Consulte, por exemplo, as patentes U.S. n° 4.807.619 de Dyrud et al. e 4.536.440 de Berg. A camada de modelagem 17 pode, também, ser produzida a partir de uma camada porosa ou uma rede de ponto aberto do tipo “rede de pesca” feita em plástico flexível, como a camada de modelagem apresentada na patente US n° 4.850.347 de Skov. A camada de modela-gem 17 pode ser moldada de acordo com procedimentos conhecidos como aqueles descritos por Skov ou na patente U.S. n° 5.307.796 de Kronzer et al. Embora uma ca-mada de modelagem 17 seja projetada com o propósito primário de fornecer estrutura à máscara 10 e fornecer suporte para a camada de filtração 18, a camada de modela-gem pode, por exemplo, também agir como um filtro para capturar partículas maiores. Juntas, as camadas 17 e 18 operam como um elemento de filtro de inalação.

[078]Quando um usuário inala, o ar é extraído através do corpo da máscara 12, e as partículas transportadas pelo ar são capturadas pelas fibras, particularmente, as fibras na camada de filtro 18. Na máscara mostrada na Figura 2, a camada filtrante 18 é integrada com o corpo da máscara 12, isto é, esta forma parte do corpo da máscara e não é um item subsequentemente fixado (ou removido) do corpo da máscara, como um cartucho de filtro.

[079]Os materiais filtrantes que são comuns em respiradores de meia-más-cara de pressão negativa - como a máscara 10 mostrada na Figura 1 — frequente-mente contém uma manta entrelaçada de microfibras eletricamente carregadas, par-ticularmente microfibras produzidas por fusão e sopro (BMF). As microfibras tipica-mente têm um diâmetro de fibra eficaz médio de 20 micrômetros (μm) ou menos, mas comumente são de cerca de 1 a cerca de 15 μm, e ainda mais comumente de cerca de 3 a 10 μm de diâmetro. O diâmetro eficaz da fibra pode ser calculado como descrito em Davies, C.N., The Separation of Airborne Dust and particles, Institution of Mechanical Engineers, Londres, Reino Unido, Proceedings 1B. 1952. As mantas de BMF podem ser formadas como descrito em Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers in Industrial Engineering Chemistry (Fibras termoplásticas superfinas na engenharia química industrial), vol. 48, páginas 1342 et seq. (1956) ou no Relatório No. 4364 do Naval Research Laboratories, publicado em 25 de maio de 1954, intitulado Manufacture of Superfine Organic Fibers (Fabricação de fibras orgânicas superfinas) de Wente, Van A., Boone, C.D., e Fluharty, E.L. Quando aleatoriamente entrelaçadas em uma manta, as mantas BMF podem ter integridade suficiente para ser manuseadas como uma esteira. Carga elétrica pode ser conferida a mantas fi-brosas com o uso das técnicas descritas, por exemplo, nas patentes US n° 5.496.507 de Angadjivand et al.; 4.215.682 de Kubik et al.; e 4.592.815 de Nakao.

[080]Exemplos de materiais fibrosos que podem ser usados como filtros em um corpo da máscara são apresentados nas patentes US n° 5.706.804 de Baumann et al.; 4.419.993 de Peterson; Re 28.102 de Mayhew; 5.472.481 e 5.411.576 de Jones et al.; e 5.908.598 de Rousseau et al. As fibras podem conter polímeros como polipropileno e/ou poli-4-metil-1-penteno (consulte, por exemplo, as patentes U.S. n° 4.874.399 de Jones et al.; e 6.057.256 de Dyrud et al.) e podem também conter átomos de flúor e/ou outros aditivos para melhorar o desempenho de filtração. Consulte, por exemplo, pedido de patente U.S. n° 09/109,497, intitulado ELETRETO FLUORADO (publicado como por PCT WO 00/01737), e patentes US n° 5.025.052 e 5.099.026 de Crater et al. As fibras podem, também, ter baixos teores de hidrocarbonetos extraíveis para otimizar o desempenho. Consulte, por exemplo, a patente US n° 6.213.122 de Rousseau et al. As mantas fibrosas podem, também, ser fabricadas de modo a terem uma resistência à névoa oleosa elevada conforme descrito na patente US n° 4.874.399 de Reed et al. e nas patentes US n° 6.238.466 e 6.068.799, ambas de Rousseau et al.

[081]O corpo de máscara 12 pode também incluir mantas de revestimento interno e/ou externo (não mostradas) que podem proteger a camada de filtragem 18 de forças abrasivas e que podem reter quaisquer fibras que podem se soltar da camada de filtragem 18 e/ou camada de modelagem 17. As mantas de revestimento podem também ter capacidades de filtração, embora tipicamente nem aproximadamente tão boas quanto às da camada filtrante 18 e/ou podem servir para tornar a máscara mais confortável para usar. As mantas de cobertura podem ser fabricadas de materiais não-tecidos fibrosos, tais como fibras de fiação contínua que contêm, por exemplo, poliolefinas e poliésteres. Consulte, por exemplo, as patentes US n° 6.041.782 de Angadjivand et al. e 4.536.440 de Dyrud et al.; e 4,536,440 de Berg.

[082]Qualquer válvula adequada pode ser utilizada com a máscara facial filtrante 10 da Figura 1. Por exemplo, as Figuras 3 a 9 são várias vistas da válvula de exalação 30 da Figura 1. A válvula de exalação 30 pode incluir um encaixe de válvula 40 e uma aba de válvula 70. O encaixe de válvula 40 se estende ao longo de um eixo geométrico de encaixe de válvula 32 entre uma primeira extremidade 46 e uma segunda extremidade 48 do encaixe de válvula. O encaixe de válvula 40 inclui uma primeira superfície principal 42, uma segunda superfície principal 44 e um orifício 41 disposto entre a primeira e a segunda superfícies principais. Em uma ou mais modalidades, o orifício 41 inclui um formato substancialmente circular em um plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. O encaixe de válvula 40 inclui, também, uma superfície de vedação 50 e uma superfície de retenção de aba 56 disposta na primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 circunda o orifício 41. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 circunda o orifício 41 e inclui um formato substancialmente não circular no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. A válvula de exalação 30 pode também incluir uma cobertura 80 (Figura 9) conectada ao encaixe de válvula 40 com o uso de qualquer técnica ou combinação de técnicas adequadas.

[083]A aba de válvula 70 está disposta sobre a superfície de vedação 50 e o orifício 41. Adicionalmente, a aba de válvula 70 inclui uma primeira extremidade 72 conectada à superfície de retenção de aba 56. A aba de válvula 70 é adaptada para ser vedada contra a superfície de vedação 50 do encaixe de válvula 40 quando a válvula de exalação 30 está disposta em uma configuração fechada (Figura 3) de modo que o fluido (por exemplo, gás) seja impedido de fluir através do encaixe de válvula. A aba de válvula 70 inclui, também, uma segunda extremidade 74 que é adaptada para ser separada da superfície de vedação 50 quando a válvula de exalação 30 está disposta em uma configuração aberta (Figura 4) de modo que o fluido pode fluir através do encaixe de válvula 50. Em uma ou mais modalidades, a aba de válvula 70 inclui um formato curvo em um plano ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 quando a válvula de exalação 30 está disposta na configuração fechada (Figura 3.

[084]A válvula de exalação 30 pode ser conectada à máscara facial filtrante 10 da Figura 1 com o uso de qualquer técnica ou combinação de técnicas adequa-das. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, um conector de base opcional 90 pode estar disposto sobre uma superfície interna da máscara facial 10, e o encaixe de válvula 40 pode ser disposto sobre uma superfície externa da máscara facial e conectado ao conector de base opcional através do corpo da máscara 12.

[085]O encaixe de válvula 40 pode incluir qualquer material adequado ou combinação de materiais, por exemplo, metálico, polimérico, etc. Adicionalmente, qualquer técnica ou combinação de técnicas adequadas pode ser utilizada para for-mar o encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, o encaixe de válvula 40 pode ser produzido a partir de um plástico relativamente leve que é moldado em um corpo de peça única integral. Em uma ou mais modalidades, o encaixe de válvula 40 pode ser produzido por técnicas de moldagem por injeção. Adicionalmente, o encaixe de válvula 40 pode ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados e ter quaisquer dimensões adequadas. Em uma ou mais modalidades, o encaixe de válvula 40 pode ter um formato retangular no plano paralelo à primeira superfície principal 42.

[086]O orifício 41 pode estar disposto radialmente para dentro a partir da superfície de vedação 50. Adicionalmente, o orifício 41 está disposto entre a primeira superfície principal 42 e a segunda superfície principal 44 do encaixe de válvula 40 e pode ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados em um plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula, por exemplo, elíptico, retangular, poligonal, etc. Em uma ou mais modalidades, o orifício 41 pode incluir um formato substancialmente circular. Para uso na presente invenção, o termo “formato substancialmente circular” significa que um perímetro 43 (Figura 6) do orifício 41 é uma curva fechada suave e convexa com um primeiro derivado contínuo e que a distância a partir de todos os pontos no perímetro de um ponto central comum 2 (Figura 6) varia em menos que 5%. Em uma ou mais modalidades, o orifício 41 pode incluir um formato circular. Adicionalmente, o orifício 41 pode ter quaisquer dimensões adequadas. Em uma ou mais modalidades, uma distância mínima a partir de qualquer ponto do perímetro 43 ao ponto central comum 2 é de pelo menos 0,5 cm e não maior do que 2,0 cm. O orifício 41 pode estar disposto em qualquer local adequado sobre ou através do encaixe de válvula 40.

[087]Em uma ou mais modalidades, o encaixe de válvula 40 pode incluir ele-mentos transversais 34 dispostos no interior do orifício 41 que podem estabilizar a superfície de vedação 50 e, por fim, a válvula 30. Os elementos transversais 34 pode também evitar que a aba de válvula 70 se inverta para dentro do orifício 41 durante a inalação. A umidade acumulada nos elementos transversais 34 pode dificultar a abertura da aba 70. Em uma ou mais modalidades, as superfícies dos elementos transversais 34 que ficam voltadas para a aba 70 podem ser ligeiramente rebaixadas abaixo da superfície de vedação 50 quando vistas de uma elevação lateral para não obstruir a abertura da válvula.

[088]A superfície de vedação 50 do encaixe de válvula 40 pode ser disposta na primeira superfície principal 42 usando-se qualquer técnica ou combinação de técnicas adequadas. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 é integral com a primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode ser fabricada separadamente e conectada à primeira superfície principal 42 com o uso de qualquer técnica ou combinação de técnicas adequadas. Adicionalmente, a superfície de vedação 50 pode incluir qualquer material ou combinação de materiais adequada, por exemplo, os mesmos materiais aqui descritos em relação ao encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode incluir um ou mais materiais que são diferentes dos materiais utilizados para formar o encaixe de válvula 50.

[089]Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode circun-dar o orifício 41 de modo que a superfície de vedação circunda completamente o orifício no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode circundar parci-almente o orifício 41.

[090]A superfície de vedação 50 pode ter qualquer formato adequado no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40, por exemplo, elíptico, retangular, poligonal, etc. Em uma ou mais modalidades, a super-fície de vedação 50 pode incluir um formato substancialmente não circular. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode incluir uma porção trapezoidal 54 e uma porção elíptica 52 conectada à porção trapezoidal con-forme mostrado na Figura 6 para fornecer um formato trapezoidal arredondado. Em uma ou mais modalidades, a porção elíptica 52 pode ter um formato substancial-mente circular. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, a porção trapezoidal 54 pode ter formato substancialmente retangular.

[091]A superfície de vedação 50 pode ser disposta em qualquer orientação adequada em relação à superfície de retenção de aba 56. Em uma ou mais modali-dades, a porção elíptica 52 da superfície de vedação 50 está disposta adjacente à superfície de retenção de aba 56. Como usada aqui, a expressão “adjacente à su-perfície de retenção de aba” significa que o elemento ou componente está disposto mais próximo à superfície de retenção de aba 56 do que da segunda extremidade 48 do encaixe de válvula 40.

[092]Conforme mencionado na presente invenção, a superfície de vedação 50 pode ter qualquer formato adequado no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Adicionalmente, a superfície de vedação 50 pode ter qualquer formato adequado em um plano ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Por exemplo, como pode ser observado na Figura 3, a superfície de vedação 50 tem um formato côncavo no plano ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a superfície de vedação 50 pode incluir uma altura não constante como a medida em uma direção normal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40, tal como é mostrado na Figura 4. Por exemplo, uma primeira porção 55 da superfície de vedação 50 adjacente à superfície de retenção de aba 56 tem uma altura 34 que é maior que uma altura 36 de uma segunda porção 57 da superfície de vedação que está disposta entre uma primeira extremidade 33 e uma segunda extremidade 35 da superfície de vedação. A primeira extremidade 33 da superfície de vedação 50 é adjacente à primeira extremidade 46 do encaixe de válvula 40, e a segunda extremidade 35 da superfície de vedação 50 é adjacente à segunda extremidade 48 do encaixe de válvula. Para uso na presente invenção, a expressão “adjacente à primeira extremidade 46 do encaixe de válvula 40” significa que o elemento ou componente está disposto mais próximo à primeira extremidade do encaixe de válvula do que da segunda extremidade do encaixe de válvula. De modo similar, a expressão “adjacente à segunda extremidade 48 do encaixe de válvula 40” significa que o elemento ou componente está disposto mais próximo à segunda extremidade do encaixe de válvula do que da segunda extremidade do encaixe de válvula. Em geral, quaisquer porções adequadas da superfície de vedação 50 podem ter qual-quer altura adequada, como medida a partir da primeira superfície principal 42 do en-caixe de válvula 40.

[093]Uma área do orifício 41 no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 pode ter qualquer primeira área adequada. Adicionalmente, a superfície de vedação 50 pode envolver qualquer segunda área adequada no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a primeira área do orifício 41 pode ser menor que a segunda área da superfície de vedação 50.

[094]O orifício 41 pode ser disposto em qualquer relação adequada em relação à superfície de vedação 50. Por exemplo, o perímetro 43 do orifício 41 pode ser distanciado da superfície de vedação 50 por qualquer distância adequada como a medida ao longo da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Por exemplo, em uma ou mais modalidades, o perímetro 43 do orifício 41 é espaçado da superfície de vedação 50 por uma distância que não é maior que 0,5 cm. Em uma ou mais modalidades, uma porção do perímetro 43 do orifício 41 pode ser distanciada de uma porção da superfície de vedação 50 a uma distância 38 (Figura 6) como a medida ao longo da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 que é igual a pelo menos 0,1 cm. Em uma ou mais modalidades, uma ou mais porções do perímetro 40 através do orifício 41 podem ser coincidentes com a superfície de vedação 50 como medida ao longo da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Como usado aqui, o termo “coincidente” significa que uma porção, ou porções, do perímetro 43 do orifício 41 segue um formato da superfície de vedação 50, de modo que não haja nenhuma distância ou espaço entre essas porções do perímetro e da superfície de vedação. Por exemplo, como ilustrado na Figura 6, a porção 47 do perímetro 43 é coincidente com a porção 53 da superfície de vedação 50. Qualquer porcentagem adequada do perímetro 43 do orifício 41 pode ser coincidente com a superfície de vedação 50 como a medida ao longo da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, não mais que 75% do perímetro 43 do orifício 41 é coincidente com a superfície de vedação 50. Em uma ou mais modalidades, não mais que 50% do perímetro 43 do orifício 41 é incidente pelo consumidor com a superfície de vedação 50. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, não mais que 25% do perímetro 43 do orifício 41 é coincidente com a superfície de vedação 50. Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, não mais que 10% do perímetro 43 é coincidente com a superfície de vedação 50.

[095]A superfície de vedação que faz contato com a aba 70 pode ser formada para ser substancialmente e uniformemente lisa para assegurar que ocorra uma boa vedação e que possa residir no topo da superfície. A superfície de vedação 50 pode ter uma largura grande o suficiente para formar uma vedação com a aba de válvula 70, mas não tão larga para permitir que forças adesivas causadas pela umidade condensada tornem a aba significativamente mais difícil de abrir. Em uma ou mais modalidades, uma largura da superfície de vedação 50 pode ser de pelo menos 0,2 mm e não maior que 0,5 mm.

[096]A aba de válvula 70 está disposta sobre a superfície de vedação 50 e o orifício 41. A aba de válvula 70 inclui a primeira extremidade 72 conectada à super-fície de retenção de aba 56 com o uso de qualquer técnica ou combinação de técni-cas adequadas. Em uma ou mais modalidades, a superfície de retenção de aba 56 pode incluir uma ou mais colunas 58 que são adaptadas para engatar as aberturas 76 da aba de válvula 70 que estão dispostas adjacentes à primeira extremidade 72 da aba. Adicionalmente, a aba de válvula 70 pode ser presa à superfície 56, por exemplo, usando soldagem sônica, um adesivo, fixação mecânica, entre outros.

[097]Adicionalmente, a aba de válvula 70 inclui a segunda extremidade 74 que é adaptada para ser separada da superfície de vedação 50 quando a válvula de exalação 10 está disposta em uma configuração aberta conforme mostrado na Figura 4 de modo que o fluido (por exemplo, gás) pode fluir através do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a aba 70 se levanta da superfície de vedação 50 em sua extremidade livre 74 quando uma pressão significativa é alcançada no espaço de gás interior da máscara facial 10 durante uma exalação. Conforme descrito na presente invenção, a superfície de vedação 50 pode ser adaptada para, em geral, se curvar em uma direção paralela ao eixo geométrico de encaixe de válvula 32, de modo que tenha uma seção transversal côncava quando vista de uma elevação lateral e possa ser não alinhada e relativamente posicionada em relação à superfície de retenção de aba 56 para permitir que a aba seja inclinada ou pressionada na direção da superfície de vedação sob condições neutras, isto é, quando o usuário não está inalando ou exalando. A aba 70 pode ter também uma curvatura transversal conferida à mesma, conforme descrito, por exemplo, na patente US n° 5.687.767, reemitida como Re 37.974 de Bowers.

[098]A aba de válvula 70 é adaptada para ser vedada contra a superfície de vedação 50 do encaixe de válvula 40 quando a válvula de exalação 10 está disposta na configuração fechada, conforme mostrado na Figura 3, de modo que o fluido é impedido de fluir através do encaixe de válvula. Em uma ou mais modalidades, a aba de válvula 70 pode incluir um formato curvo em um plano ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 quando a válvula de exalação 30 está disposta na configuração fechada conforme mostrado pela Figura 3.

[099]A aba de válvula 70 pode ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados em um plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Por exemplo, como ilustrado na Figura 8, em uma ou mais modalidades, uma largura 78 da primeira extremidade 72 da aba de válvula 70 é menor que uma largura 79 da segunda extremidade 74 da aba de válvula, como medida ao longo de uma direção ortogonal ao eixo geométrico de encaixe de válvula 32 quando a aba é conectada à superfície de retenção de aba 56. Em uma ou mais modalidades, a largura 78 da primeira extremidade 72 é maior que a largura 79 da segunda extremidade 74 da aba de válvula 70. A aba de válvula 70 pode ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados no plano mostrado na Figura 8, por exemplo, elíptica, retangular, poligonal, etc. Em uma ou mais modalidades, a aba de válvula 70 pode incluir um formato no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 que corresponde ao formato da superfície de vedação 50 no mesmo plano. Para uso na presente invenção, o termo “corresponde” significa que o formato da aba de válvula 70 é substancialmente igual ao formato da superfície de vedação 50, mas pode ter dimensões gerais diferentes, por exemplo, o formato e as dimensões da aba de válvula podem ser selecionados de modo que a aba de válvula cubra a superfície de vedação quando na configuração fechada.

[0100]A primeira extremidade 72 da aba de válvula 70 é conectada à super-fície de retenção de aba 56, que pode, em uma ou mais modalidades, ser substan-cialmente disposta em um plano 81 que forma um ângulo 31 com o eixo geométrico de encaixe de válvula 32, tal como é mostrado na Figura 4. O ângulo 31 pode ter qualquer valor adequado. Em uma ou mais modalidades, o ângulo 31 pode ser maior que 0 graus de modo que a aba de válvula 70 seja disposta em cantiléver em relação à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Essa disposição em can- tiléver da superfície de retenção de aba 56 pode fornecer à aba 70 um formato curvo no plano ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40, con-forme mostrado na Figura 3.

[0101]A aba de válvula 70 pode incluir qualquer material adequado ou combinação de materiais, por exemplo, metálico, polimérico, etc. Adicionalmente, a aba de válvula 70 pode incluir uma camada única de material. Em uma ou mais modalidades, a aba de válvula pode incluir mais duas camadas de material, conforme descrito, por exemplo, na patente U.S. n° 7.028.689 de Martin et al., intitulada máscara facial filtrante, que usa uma válvula de exalação que tem uma aba flexível em múltiplas camadas. Em uma ou mais modalidades, a aba de válvula 70 pode incluir um filme óptico multicamadas, como também é descrito na patente US n° 7.028.689. A aba de válvula 70 pode incluir qualquer revestimento ou revestimentos adequados. Tais revestimentos podem, em uma ou mais modalidades, promover uma boa vedação entre a aba de válvula 70 e a superfície de vedação 50. Os revestimentos adequados podem incluir elastômeros, termofixos e termoplásticos, e termoplásticos/plastômeros. Elastô- meros, que podem ser elastômeros termoplásticos ou borrachas reticuladas, podem incluir materiais de borracha como poliisopreno, borracha de poli(estireno-butadieno), polibutadieno, borracha de butila, borracha de etileno-propileno-dieno, borracha de etileno propileno, borracha de nitrilo, borracha de policloropreno, borracha de polieti- leno clorado, borracha de polietileno clorossulfonatado, elastômero de poliacrilato, borracha de acrílico etileno, elastômeros contendo flúor, borracha de silicone, poliuretano, borracha de epicloridrina, borracha de óxido de propileno, borracha de polissul- feto, borracha de polifosfazeno, borracha de látex, elastômero de copolímero em bloco de estireno-butadieno-estireno, elastômero de copolímero em bloco de estireno-eti- leno/butileno-estireno, elastômero de copolímero em bloco de estireno-isopreno-esti- reno, elastômero de polietileno de densidade ultra baixa, elastômero de éter de copo- liéster, elastômero de acrilato de metil etileno, elastômero de acetato de vinil etileno e elastômeros de polialfaolefina. Combinações ou misturas desses materiais também podem ser utilizadas.

[0102]Em uma ou mais modalidades, a válvula de exalação 30 pode incluir uma cobertura 80 (Figura 9). A cobertura 80 pode ser fixada ao encaixe de válvula 40 utilizando-se qualquer técnica adequada ou combinação de técnicas. Por exemplo, o encaixe de válvula 40 pode incluir uma superfície de retenção de cobertura 60 que se estende a partir da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 (Figuras 56) A superfície de retenção de cobertura 60 pode adotar qualquer formato, ou uma combinação de formatos adequados. Adicionalmente, a superfície de retenção de cobertura 60 pode ter quaisquer dimensões adequadas. A superfície de retenção de cobertura 60 pode ser integral com a primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Em uma ou mais modalidades, a superfície de retenção de cobertura 60 pode ser fabricada separadamente e fixada à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 com o uso de qualquer técnica ou combinação de técnicas adequadas. Em uma ou mais modalidades, a cobertura de válvula 80 é encaixada por pressão sobre o encaixe de válvula 40 de modo que um encaixe por atrito é formado entre a superfície de retenção de cobertura 60 e uma superfície interna de cobertura de válvula 80.

[0103]A tampa de válvula 80 é adaptada para ser conectada ao encaixe de válvula 40 e disposta sobre a aba de válvula 70 e pelo menos uma porção da primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula. Em uma ou mais modalidades, a tampa de válvula 80 pode incluir uma abertura, ou aberturas, em comunicação fluida com o orifício 41 quando a válvula de exalação 30 está disposta na configuração aberta, conforme mostrado na Figura 4. Por exemplo, como ilustrado na Figura 9, a cobertura de válvula 80 inclui aberturas laterais 82 e aberturas frontais 84. As aberturas laterais 82 e aberturas frontais 84 podem ter qualquer formato adequado ou combinações de formatos adequados. Em uma ou mais modalidades, as aberturas laterais 82 assu-mem o mesmo formato que as aberturas frontais 84. Em uma ou mais modalidades, o formato das aberturas laterais 82 é diferente do formato das aberturas frontais 84. Adicionalmente, as aberturas frontais 84 podem ter o mesmo formato ou formatos di-ferentes. Por exemplo, as aberturas frontais 84 incluem aberturas grandes 87 e aber-turas pequenas 88 dispostas entre as grandes aberturas. As aberturas laterais e fron-tais, 82 e 84, podem ter quaisquer dimensões adequadas.

[0104]A cobertura 80 pode ter qualquer formato adequado no plano definido pela primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40. Adicionalmente, a cobertura 80 pode ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados em um plano ortogonal à primeira superfície principal 42. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 3 a 4, a cobertura de válvula 80 pode ter um formato curvo que tem uma altura medida em uma direção ortogonal à primeira superfície principal 42 do encaixe de válvula 40 que varia em uma direção entre a primeira extremidade 46 e a segunda extremidade 48 do encaixe de válvula.

[0105]Em uma ou mais modalidades, a cobertura 80 pode incluir uma superfície 86 que é adaptada para engatar a aba 70 de modo que a aba é retida contra a superfície de retenção de aba 56 do encaixe de válvula 40. Adicionalmente, a cobertura 80 pode incluir um ou mais batentes de aba 83 dispostos sobre uma superfície interna 85 da cobertura de válvula. Os batentes de aba 83 podem ter qualquer formato ou combinação de formatos adequados e estar situados em qualquer local adequado na superfície interna 85 da cobertura de válvula 80. Em uma ou mais modalidades, os batentes de aba 83 são adaptados para engatar a segunda extremidade 74 da aba de válvula 70 quando a válvula de exalação 30 está na configuração aberta para evitar que a aba de válvula seja completamente engatada à superfície interna 85 da cobertura, onde tal engate com a superfície interna pode evitar que a aba de válvula retorne à configuração fechada. Em uma ou mais modalidades, tal engate entre a aba de válvula 70 e a superfície interna 85 da cobertura 80 pode ser causado pela umidade que se forma em uma ou ambas dentre a aba de válvula e a cobertura.

[0106]Quando o usuário da máscara facial filtrante 10 expira, o ar exalado passa comumente através do corpo da máscara 12 e da válvula de exalação 30. O conforto pode ser aprimorado quando a maior porcentagem do ar exalado passar através da válvula de exalação 30, em oposição ao meio filtrante e/ou formatação e camadas de cobertura do corpo da máscara 12. O ar exalado é expelido desde o espaço de gás interior através do orifício 41 da válvula 30 tendo em vista que o ar exalado levanta a aba de válvula 70 a partir da superfície de vedação 50. O fluido que passa pelo orifício 41 exerce uma força sobre a aba 70, fazendo com que a extremidade livre 74 da aba seja levantada da superfície de vedação 50 para fazer com que a válvula 30 abra. Quando a válvula 30 é usada como uma válvula de exalação, a válvula é orientada na máscara facial 10 de modo que a extremidade livre 74 da aba 70 seja localizada abaixo da extremidade presa quando a máscara 10 é posicionada verticalmente conforme mostrado na Figura 1. Isso possibilita que o ar exalado seja desviado para baixo para prevenir que a umidade condense nos óculos do usuário.

[0107]Em geral, as várias modalidades de válvulas de exalação aqui descritas podem fornecer qualquer válvula desejada de queda de pressão. A queda de pressão pode ser determinada de acordo com o Teste de Queda de Pressão aqui apresentado. Em taxas de fluxo de 10 L/min, abas flexíveis multicamadas podem permitir que a válvula de fluido unidirecional da invenção tenha uma queda de pressão menor que 30 Pa, de preferência menor que 25 Pa e, com mais preferência, menor que 20 Pa. Uma queda de pressão de cerca de 5 Pa a 50 Pa pode ser obtenível entre as taxas de fluxo de 10 L/min e 85 L/min com o uso de abas flexíveis multicamadas de acordo com a presente invenção. Em uma ou mais modalidades, a queda de pressão pode ser menor que 25 Pa em taxas de fluxo de 10 L/min a 85 L/min.

[0108]A queda de pressão de abertura de válvula mede a resistência ao le-vantamento inicial da aba a partir da superfície de vedação da válvula. Este parâme-tro pode ser determinado conforme descrito abaixo no Teste de Queda de Pressão. Tipicamente, a queda de pressão de abertura de válvula a 10 L/min é menor que 30 Pa, de preferência menor que 25 Pa e, com mais preferência, menor que 20 Pa durante o teste de uma válvula de acordo com o Teste de Queda de Pressão descrito a seguir. Tipicamente, a queda de pressão de abertura de válvula é de cerca de 5 a 30 Pa a 10 L/min durante o teste de uma válvula de acordo com o Teste de Queda de Pressão descrito a seguir.

Exemplo

[0109]Encaixes de válvulas prototipados foram fornecidos utilizando prototi- pagem rápida por estereolitografia (SLA). O tamanho geral da válvula foi similar àquele da válvula existente vendida sob a designação comercial “CoolFlow” (dispo-nível junto à empresa 3M, Et. Paul, MN, EUA, e utilizado em respiradores vendidos sob a designação comercial de “respirador de particulado 8511", também disponível junto à empresa 3M). Os encaixes de válvula são mostrados na Tabela 1 abaixo. O formato “trapezoide arredondado” refere-se ao formato da superfície vedante 56, conforme ilustrado na Figura 6. O exemplo 2 foi criado fixando-se uma folha de plás-tico com um orifício redondo similar em tamanho e posição ao orifício no exemplo comparativo 1. Tabela 1: Descrições do encaixe de válvula prototipado

[0110]Os Exemplos Comparativos 1 e 2 e o Exemplo foram usados para montar válvulas de exalação que incluíam coberturas e abas de válvula. As abas de válvula foram compostas de filme óptico multicamadas de 0,05 mm de espessura revestido em um lado com um revestimento de 0,05 mm de espessura de borracha SBS (disponível junto à Dexco Polymers, Plaquemine, LA, EUA). Quando montado, o lado revestido da aba de válvula foi colocado contra uma superfície vedante de cada um dos encaixes da válvula.

Teste de queda de pressão

[0111]As amostras foram testadas em um sistema de teste de fluxo/pressão composto de um controlador de fluxo eletrônico de 50 L/min (disponível junto à MKS Instruments, Andover, MA), um transdutor de pressão diferencial de alta resolução (disponível junto à Omega Engineering Inc, Stamford, CT), um acessório de teste de válvula e um computador pessoal executando o sistema operacional Windows 7. Ar comprimido foi fornecido ao controlador de fluxo a aproximadamente 250 kPa, e o controlador de fluxo foi fixado ao acessório de teste. O transdutor de pressão foi fixado ao acessório de teste para medir a pressão diferencial entre os lados a montante e a jusante da válvula instalada no acessório de teste. O computador executou um programa de teste que controlou o controlador de fluxo e coletou os dados medidos de fluxo e pressão diferencial com o uso de uma interface de captura de dados (National Instruments Corporation, Austin, TX, EUA).

[0112]Cada amostra de válvula foi testada em taxas de fluxo aproximadas de 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26 e 30 L/min durante 15 segundos em cada taxa de fluxo. Os dados coletados para fluxo e pressão diferencial foram analisados em uma planilha do Excel ajustando-se os dados para uma linha reta através de regressão linear usando a pressão diferencial como a variável dependente e a taxa de fluxo como a variável independente. A interceptação do eixo geométrico y da regressão linear re-presentou a pressão diferencial de abertura de cada válvula testada. A Tabela 2 mostra os resultados do teste. Tabela 2: Pressão diferencial de abertura

[0113]O Exemplo apresentou uma pressão diferencial de abertura significa-tivamente menor do que a do Exemplo Comparativo 1. Sem se ater a nenhuma teoria particular, essa diferença na pressão pode ser causada por um braço de momento maior da aba de válvula na superfície vedante “trapezoide arredondada” estendida do Exemplo. O exemplo comparativo 2 apresentou uma pressão diferencial de abertura que era ligeiramente menor que o Exemplo, pois a Amostra Comparativa tinha a mesma superfície vedante “trapezoide arredondada” como o Exemplo. A presença do orifício arredondado no Exemplo aumentou a pressão diferencial de abertura por 0,4 Pa, ou 7%, que é pequena em comparação com o aumento no Exemplo Comparativo 1 de 3,4 Pa, ou 60%. A combinação do orifício redondo e da superfície vedante trapezoide arredondada do Exemplo forneceu a maior parte do aprimoramento na pressão diferencial de abertura em relação ao Exemplo Comparativo 2 enquanto fornece vantagens de fabricação do orifício arredondado.

[0114]Todas as referências e publicações citadas aqui são expressamente aqui incorporadas, a título de referência, em sua totalidade, nesta revelação, exceto na medida em que podem contrariar diretamente esta revelação. Discutem-se as mo-dalidades ilustrativas e são feitas referências às variações positivas dentro do escopo desta descrição. Estas e outras variações e modificações na descrição tornar-se-ão aparentes aos versados na técnica sem que se divirja do escopo da descrição, e, deve-se compreender que esta descrição não é limitada às modalidades ilustrativas aqui apresentadas. Consequentemente, a descrição deve ser limitada apenas pelas reivindicações fornecidas abaixo.

Claims (14)

1. Válvula de exalação (30) CARACTERIZADA por compreender: um encaixe de válvula (40) que compreende uma primeira superfície principal (42), uma segunda superfície principal (44), um orifício (41) disposto entre a primeira e a segunda superfícies principais do encaixe de válvula, e um eixo geométrico de encaixe de válvula (32) que se estende entre uma primeira extremidade (46) e uma segunda extremidade (48) do encaixe de válvula, sendo que o orifício compreende um formato substancialmente circular em um plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula, sendo que o encaixe de válvula compreende adicionalmente uma superfície de vedação (50) e uma superfície de retenção de aba (56), cada uma disposta sobre a primeira superfície principal do encaixe de válvula, sendo que a superfície de vedação circunda o orifício e compreende um formato substancialmente não circular no plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula e em que a superfície de vedação (50) compreende uma porção trapezoidal (54) e uma porção elíptica (52) conectada à porção trapezoidal, em que a porção elíptica está disposta adjacente à superfície de retenção de aba (56); e uma aba de válvula (70) disposta sobre a superfície de vedação (50) e o orifício (41), e que compreende uma primeira extremidade (72) conectada à superfície de retenção de aba (56), sendo que a aba de válvula é adaptada para ser vedada contra a superfície de vedação do encaixe de válvula quando a válvula de exalação está disposta em uma configuração fechada de modo que o fluido seja impedido de fluir através do encaixe de válvula (50), sendo que uma segunda extremidade (74) da aba de válvula (70) é adaptada para ser espaçada em relação à superfície de vedação quando a válvula de exalação é disposta em uma configuração aberta de modo que o fluido possa fluir através do encaixe de válvula (50), e, adicionalmente, em que a aba de válvula compreende um formato curvo em um plano ortogonal à primeira superfície principal do encaixe de válvula quando a válvula de exalação está disposta na configuração fechada; em que não mais do que 75% de um perímetro (43) do orifício (41) coincide com a superfície de vedação (50) medida no plano definido pela primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

2. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície de retenção de aba (56) está disposta adjacente à primeira extremidade (46) do encaixe de válvula (40).

3. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o orifício (41) compreende uma primeira área no plano definido pela primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40), sendo que a superfície de vedação (50) compreende uma segunda área no plano definido pela primeira superfície principal, sendo que a primeira área é menor que a segunda área.

4. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o perímetro (43) do orifício (41) é espaçado da superfície de vedação (50) a uma distância que não é maior que 0,5 cm conforme medido ao longo da primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

5. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que uma porção do perímetro (43) do orifício (41) é espaçada de uma porção da superfície de vedação (50) a uma distância que é igual a 0,1 cm conforme medido ao longo da primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

6. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que não mais que 25% do perímetro (43) do orifício (41) é coincidente com a superfície de vedação (50) conforme medida no plano definido pela primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

7. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície de vedação (50) compreende um formato côncavo em um plano ortogonal à primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

8. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície de vedação (50) compreende uma altura não constante, conforme medida em uma direção normal à primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40).

9. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que uma altura de uma primeira porção da superfície de vedação (50) adjacente à superfície de retenção de aba (56) é maior que uma altura de uma segunda porção da superfície de vedação disposta entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade da superfície de vedação (50), sendo que a primeira extremidade da superfície de vedação é adjacente à primeira extremidade (46) do encaixe de válvula (40), e a segunda extremidade da superfície de vedação é adjacente à segunda extremidade (48) do encaixe de válvula (40).

10. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que a aba de válvula (70) compreende duas ou mais camadas.

11. Válvula de exalação (30), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a aba de válvula (70) compreende adicionalmente um revestimento elastomérico.

12. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a aba de válvula (70) compreende um filme óptico multicamada.

13. Válvula de exalação (30), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADA pelo fato de que a aba de válvula (70) compreende um formato no plano definido pela primeira superfície principal (42) do encaixe de válvula (40) que corresponde ao formato da superfície de vedação (50) no plano definido pela primeira superfície principal do encaixe de válvula.

14. Máscara facial filtrante (10) CARACTERIZADA por compreender: um corpo de máscara (12) adaptado para se ajustar ao menos sobre o nariz e a boca de um usuário para formar um espaço de gás interior quando usada; válvula de exalação (30), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, sendo que a válvula de exalação está em comunicação fluida com o espaço de gás interior.