CN101588733A - 使用预定鼻部泡沫形状的呼吸器 - Google Patents

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CN101588733A CNA2007800377415A CN200780037741A CN101588733A CN 101588733 A CN101588733 A CN 101588733A CN A2007800377415 A CNA2007800377415 A CN A2007800377415A CN 200780037741 A CN200780037741 A CN 200780037741A CN 101588733 A CN101588733 A CN 101588733A
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Abstract

一种呼吸器(30)，包括面罩主体(32)和鼻部泡沫(10)。所述面罩主体(32)适于贴合在人的鼻部和口部上，并且具有内表面(34)。所述鼻部泡沫(10)具有正面(26)、背面(24)，并且在面罩接触表面(12)固定到所述面罩主体(32)的内表面(34)。所述鼻部泡沫(10)还具有中部(14)，以及对称地位于所述中部的相对侧面上的第一侧面接触部分(16)和第二侧面接触部分(18)。所述鼻部泡沫还具有在所述中部(14)、所述第一和第二侧面接触部分(16、18)上延伸的鼻部接触表面(20)。所述鼻部接触表面(20)相对于与纵向维度正交地穿过所述鼻部泡沫的平面(22)以第一和第二角度倾斜。具有这种构造的鼻部泡沫不使用鼻夹就可以在佩戴者面部的鼻部区域提供紧密的贴合性。

Description

使用预定鼻部泡沫形状的呼吸器
本发明涉及一种具有鼻部泡沫的呼吸面罩，该鼻部泡沫具有特定的预构造的形状，有助于在佩戴者戴上面罩时在其鼻部提供紧密的贴合性。
背景技术
呼吸器(有时称为“过滤面罩”或“过滤面具”)一般佩戴在人的呼吸通道上，用于两种通用用途：(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统；(2)防止其他人或物暴露于由佩戴者呼出的病原体和其他污染物。在第一种情况下，在空气中含有对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼吸器，例如汽车车身修理店。在第二种情况下，在对其他人或物可能造成污染的环境中佩戴呼吸器，例如操作室或洁净室。
为了满足上述两种用途中的任一用途，呼吸器的面罩主体必须能够与佩戴者面部保持紧密的贴合性。已知的面罩主体多数能在脸颊和下颚上匹配人的面部轮廓。然而，鼻部区域的轮廓存在复杂的变化，使得紧密的贴合性较难实现。不能获得紧密的贴合性会产生问题，因为空气可以不穿过过滤介质就进出呼吸器内部。当这种情况发生时，污染物可能进入佩戴者的呼吸通道，而其他人或物可能会暴露于佩戴者呼出的污染物。此外，当呼出物在鼻部区域从呼吸器内部排出时，佩戴者的眼镜会变得模糊不清。被雾气遮盖的眼镜当然会在能见度方面给佩戴者带来更多问题，并且给佩戴者和其他人造成不安全的情况。
鼻部泡沫已被用于呼吸器上，以帮助在佩戴者的鼻部上实现紧密的贴合性。鼻部泡沫还用于改善佩戴者的舒适度。常规鼻部泡沫的形式通常为可压缩泡沫条-参见(例如)美国专利6,923,182、5,765,556和美国已公布的专利申请2005/0211251。已知的鼻部泡沫都沿袭中部两侧更宽的设计-参见(例如)美国专利3,974,829和4,037,593。也一直有结合适形鼻夹使用以获得紧密贴合性的鼻部泡沫-参见(例如)美国专利5,558,089、5,307,796、4,600,002、3,603,315和Des.412,573和英国专利GB 2,103,491。
虽然已知的鼻部泡沫能够帮助在佩戴者的鼻部上提供紧密的贴合性，但是这些鼻部泡沫的形状通常并不是特别适合人鼻部的各种表面轮廓。已知的鼻部泡沫经常被切割成三维的直线成形的几何形状。由于人的鼻部相对于人面部的其他部分呈现极大的弯曲，因此已知的鼻部泡沫常常设计为足够厚，或易于压缩，以便设置在佩戴者鼻部上时实现良好的密封性。很多情况下，已知的鼻部泡沫还结合鼻夹使用以实现紧密的贴合性。
发明内容
本发明提供一种呼吸器，所述呼吸器包括：(a)面罩主体，其适于贴合在人的鼻部和口部上，并且具有内表面；和(b)鼻部泡沫，包括：(i)正面、背面和面罩接触表面，该鼻部泡沫在面罩接触表面固定到面罩主体的内表面上；(ii)中部；(iii)第一和第二侧面接触部分，它们对称地位于中部的相对侧；以及(iv)鼻部接触表面，它在中部、第一和第二侧面接触部分上延伸，该鼻部接触表面相对于与纵向维度正交地穿过所述鼻部泡沫的平面以第一和第二角度α倾斜。优选地，该第一和第二角度α沿从所述鼻部泡沫的背面延伸到所述鼻部泡沫的正面的方向打开。
本发明与已知呼吸器的差别在于，鼻部泡沫具有鼻部接触表面，该表面以第一和第二角度α倾斜于垂直于鼻部泡沫延伸的平面。申请人发现，如果以这样的角度设置鼻部泡沫，该鼻部泡沫就可以用于更好地适应人的鼻部，从而在面部的这一区域上提供良好的贴合性。通过这样预成形鼻部泡沫，在实现佩戴者鼻部上的紧密贴合时，可以更少地依赖泡沫变形。在面罩主体的鼻部区域发生泄漏的可能性也会减少降低。而且无需使用鼻夹就能够实现紧密的贴合性。
在本发明的附图和详细描述中将更加全面地示出和描述本发明的这些优点及其他优点，其中相似的附图标记用来表示相似部件。然而，应当理解，附图和描述仅用于举例说明的目的，而不应被理解为是对本发明范围的不当限制。
术语表
下文示出的术语具有如下所定义的含义：
“气溶胶”是指含有固态和/或液态悬浮颗粒的气体；
“中部”是指鼻部泡沫的中间部分，该部分在佩戴者的鼻梁或鼻子顶部上延伸；
“洁净空气”是指已被过滤以移除污染物的一定体积的大气环境空气；
“包含(或含有)”指其在专利术语中的标准定义，是通常与“包括”、“具有”或“含有”同义的开放式术语。虽然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”及其变型形式都是常用的开放式术语，但是也可以使用涵义范围更窄的半开放式术语来描述本发明，例如“基本上由…组成”，因为它仅排除了那些会对鼻部泡沫提供预期功能的性能产生有害影响的事物或元素；
“污染物”是指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或通常不会被视为颗粒但可悬浮在空气(包括呼出气流中的气体)中的其他物质(例如有机蒸气等)；
“可压缩”是指当面罩主体佩戴在人的面部上时，鼻部泡沫可以呈现明显的体积减少来响应施加于其上的压力或力；
“横跨维度”为戴上呼吸器时横跨佩戴者鼻部延伸的维度；它与鼻部泡沫的“纵向”维度同义；
“呼气阀”是指设计用在呼吸器上为响应呼出空气的压力或力而单向打开的阀门；
“呼出空气”为呼吸器佩戴者呼出的空气；
“外部气体空间”是指呼出的气体在穿过且离开面罩主体和/或呼气阀后进入其中的环境大气空间；
“外表面”是指位于外部的表面；
“过滤介质”是指空气可渗透的结构，其设计用于去除从其中穿过的空气中的污染物；
“正面”是指鼻部泡沫固定到面罩主体上时，位置朝向面罩主体前方的鼻部泡沫侧面；
“带具”是指结构体或部件的组合，它有助于在佩戴者面部上支承面罩主体；
“内部气体空间”是指面罩主体与人的面部之间的空间；
“内表面”是指位于内部的表面；
“纵向维度”是指鼻部泡沫(其在佩戴者佩戴面罩时横跨佩戴者的鼻梁延伸)的长度(长轴)方向；
“适应性”是指受到轻微手指压力就可变形；
“面罩主体”是指空气可渗透的结构，其至少可贴合在人的鼻和口上，并帮助限定与外部气体空间分隔的内部气体空间；
“面罩接触”是指鼻部泡沫的一个表面，其具有足够的表面积，使得鼻部泡沫能够充分固定到面罩主体的内表面上；
“记忆”是指变形力停止后，变形部分具有恢复其先前形状的倾向；
“不是一体的”对于鼻部泡沫来说是指独立地制备；
“鼻夹”是指适合在面罩主体上使用的机械装置(除鼻部泡沫之外)，用来改善至少佩戴者鼻部周围的密封性；
“鼻部接触表面”是指鼻部泡沫的一个表面，其尺寸设定为足够大，并且位置恰当，使得佩戴呼吸器时鼻部泡沫能够充分接触佩戴者的鼻部；
“鼻部泡沫”是指适于放置在面罩主体内部的多孔材料，用来改善佩戴呼吸器时鼻部的贴合性和/或佩戴者的舒适度；
“鼻部区域”是指佩戴呼吸器时位于人的鼻部上的面罩主体部分；
“垂直地”是指成直角；
“颗粒”表示能悬浮在空气中的任何液体和/或固体物质，例如尘、雾、烟、病原体、细菌、病毒、粘液、唾液和血液等；
“聚合物”是指含有规则或不规则排列的重复化学单元的物质；
“聚合物的”和“塑料的”均是指材料主要包括一种或多种聚合物，并且也可以包含其他成分；
“多孔的”是指一定体积的实心材料和一定体积的空隙的混合物；
“部分”是指较大物的一部分；
“预定”是指制造完成时预期构造的结果，而不是后来因(例如)使用或在面罩主体上进行的布置而发生的变形的结果；
“背面”是指鼻部泡沫固定到面罩主体上时，位置朝向面罩主体后方的鼻部泡沫侧面(佩戴呼吸器时，背面会比正面更靠近佩戴者的面部)；
“呼吸器”是指由人佩戴的一种装置，以便在空气进入人的呼吸系统前对空气进行过滤；
“侧面接触部分”是指佩戴呼吸器时，鼻部泡沫会与人的鼻部侧面相接触的部分；
“倾斜”是指不平行；
“紧密的贴合性”或“紧密地贴合”是指(在面罩主体和佩戴者面部之间)提供基本气密的(或大体上不漏的)贴合；
“热塑性”是指聚合物或聚合物材料可以通过可逆的物理过程，在加热时软化，在冷却时硬化；而
“横向维度”是指与纵向维度成直角延伸的维度；
附图说明
图1为根据本发明的鼻部泡沫10的透视后视图；
图2为图1中鼻部泡沫10的后视图；
图3为鼻部泡沫10的右侧视图；
图4为鼻部泡沫10的仰视图；
图5为呼吸器30的后视图，该呼吸器包括根据本发明的鼻部泡沫10；而
图6为可用于本发明的呼吸器30的多层面罩主体32的横截面。
具体实施方式
在描述本发明的优选实施例时，为清楚起见，将使用特定的术语。然而，本发明并非意图受如此所选特定术语的限制，并且每个如此所选术语都包括相似地工作的所有技术等同物。
在实践本发明时，提供具有鼻部泡沫的新呼吸器，该鼻部泡沫具有预定的构造，以改善在人面部鼻部区域的贴合性。鼻部泡沫可以构造为使得鼻部接触表面相对于与其正交地穿过所述鼻部泡沫的平面以第一和第二角度α倾斜。关于“与其正交地穿过鼻部泡沫”，该短语是指这样的假想平面，该平面从鼻部泡沫的背面到其正面以与纵向维度成直角的角度穿过鼻部泡沫。鼻部泡沫被切割或以其他方式塑造成这样的预定形状后，当人佩戴该泡沫时，该泡沫便不像原来那么需要在沿鼻部泡沫长度上的一个或多个位置呈现压缩或变形。同时不那么需要为面罩提供可变形的鼻夹来使面罩适应佩戴者鼻部的形状。
图1-4示出可与本发明联合使用的鼻部泡沫10的一个实施例。鼻部泡沫10具有面罩接触表面12、中部14、第一侧面接触部分16和第二侧面接触部分18，以及鼻部接触表面20。当鼻部泡沫10固定到面罩主体时，面罩接触表面12接触面罩主体32(图5)的内表面34。中部14的厚度为A，第一和第二侧面接触部分的厚度为B。第一侧面接触部分16和第二侧面接触部分18对称地位于中部14的相对侧面。如图所示，厚度B大于厚度A。厚度A通常为约0.2至约1.5cm，更典型地为约0.4至0.8cm，而厚度B为约0.4至约2.5cm，更典型地为1.2至2cm。如本文所用，术语“厚度”是指测量的具体部分的最大厚度。鼻部接触表面20在中部14、第一侧面接触部分16和第二侧面接触部分18上延伸。随着鼻部接触表面20从中部14前进到每个侧面接触部分16、18上的峰21，表面20与其自身的间隔增大-也就是说，开放口空间23增大或鼻部泡沫在离开面罩接触表面12的方向上变宽。鼻部接触表面20相对于与其正交地穿过鼻部泡沫10的平面22以第一和第二角度α倾斜。在图1中，平面22示为从中央穿过鼻部泡沫10；然而在图2和图4中，该平面示为在中部与第一侧面部分16及第二侧面部分18相遇的位置穿过鼻部泡沫10。每个角度α可以与另一个角度α相同或不同。角度α可以为约1至约65度，更典型地为约5至约40度，还更典型地为约7至约15度。
如图2所示，鼻部接触表面20优选地还在第一侧面接触部分16和第二侧面接触部分18上具有更为弯曲或倾斜的表面。表面20在第一侧面接触部分16和第二侧面接触部分18上的弯曲或角度关系可以相对于平面27来限定，该平面正交地穿过鼻部泡沫10，但是平行于该鼻部泡沫的纵向维度。如图1和图2所示，平面27穿过面罩接触表面12和鼻部泡沫21的峰的中间位置，从而对分鼻部泡沫10。为了限定角度β，从平面27对分面罩接触表面20的位置画一条与鼻部泡沫曲面相切的线条。角度β在鼻部泡沫10的两个侧面上相等，并且可以为约35至85度，更典型地为约45至75度，还更典型地为约50至60度。
如图4所最佳示出，第一和第二角度α优选地沿从鼻部泡沫10的背面24延伸到其正面26的方向打开。图4还示出鼻部泡沫10的总投影纵向尺寸P-L和宽度W。投影纵向尺寸P-L通常为约3至15厘米(cm)，更常见地为约6至12cm。宽度W通常为约0.6cm至1.4cm，更典型地为约0.8cm至1.2cm。宽度W是鼻部泡沫10的第一侧面24和第二侧面26之间的距离。如图所示，第一和第二侧面可以为直线构造。虽然如此，本发明为这些表面设想出其他非直线的或弯曲的构造。如果侧面不为直线，尺度W将从其最宽点处测量。中部14的投影长度为约1.2至3.2cm，更常见地为约2至2.8cm。虽然如图所示，中部14和第一及第二侧面接触部分在确定的线条处相遇，但是中部的变化可以更加微小，并且可以通过平滑曲线来表示。侧面接触部分优选地为相对于中部对称的球状形状。术语“球状”是指第一和第二侧面接触部分相对于中部占据伸展的体积，使得从前方和后方观察时，侧面接触部分从鼻部泡沫的主体向外突出成为圆形或膨胀构件。虽然鼻部泡沫10示为具有平的侧面24和26，如果需要，这些侧面也可以是圆形。从侧面到鼻部接触表面并非一定要有急剧(例如，90°)的转变。这种转变也可以是平滑的或圆形的。
鼻部泡沫可以由多种材料制成，例如：聚氨酯、聚氯乙烯、诸如聚丙烯和聚乙烯之类的聚烯烃、聚乙烯醋酸乙烯酯、诸如聚异戊二烯之类的橡胶(天然的或合成的)、或它们的组合。鼻部泡沫可以由开孔或闭孔泡沫制成。还可以使用微孔泡沫。鼻部泡沫通常为多孔的，并且可以具有平滑的皮肤表面。鼻部泡沫可以由适合人鼻部形状的可压缩材料(目前已知的或以后开发的)制成。鼻部泡沫可以由这样的材料制成：以明显的压缩来响应面罩主体对面部施加的压力，这种对面部的压力是对带具系统产生的力的响应。这种鼻部泡沫材料通常会因轻微的手指压力而呈现压缩。
图5示出呼吸器面罩30的内部，该呼吸器面罩包括面罩主体32和固定到面罩内表面34的鼻部泡沫10。如图5所示，当在竖直位置观察面罩时，鼻部泡沫10呈现出向下凹陷弯曲。通过将粘合剂涂覆到鼻部泡沫10的面罩接触表面12或面罩主体32的内部34或同时涂敷到这两个表面，可将鼻部泡沫10固定到面罩主体32。粘合剂可以是(例如)压敏或热熔粘合剂，并可作为涂层或通过喷涂涂覆。基本上可以使用任何粘合剂或其他适合的固定方法(例如超声焊接)将泡沫10固定到面罩主体内部34。参见(例如)授予Williams等人的美国专利6,125,849，以了解使用粘合剂将元件固定到面罩主体的一种方法。面罩主体32适合与佩戴者面部间隔开地贴合在人的鼻和口上，以在佩戴者的面部和面罩主体32的内表面34之间形成内部气体空间或空隙。面罩主体32可以为诸如图5中示出的弯曲半球形杯状-还可参见授予Berg的美国专利4,536,440、授予Dyrud等人的美国专利4,807,619以及授予Kronzer等人的美国专利5,307,796。呼吸器主体也可以根据需要采用其他形状。例如，面罩主体可以为具有“花栗鼠”型构造的杯状面罩，如授予Japuntich的美国专利4,827,924中所示。面罩主体也可以是平坦折叠式产品，如在授予Bostock的美国专利6,722,366和6,715,489、授予Curran等人的D459,471和D458,364以及授予Chen的D448,472和D443,927中公开的对折和三折式面罩产品。还可参见美国专利4,419,993、4,419,994、4,300,549、4,802,473和再颁发专利(Re.)28,102。由于本发明的鼻部泡沫具有的形状不需要泡沫发生同样多的压缩就可获得紧密的贴合性，因此本发明的呼吸器可以不需要鼻夹来确保实现这样的贴合。虽然如此，呼吸器30可包括可以适形于佩戴者鼻部形状的鼻夹(未示出)。如果使用鼻夹，那么鼻夹可以由在手动调整形状后能保持其变形后形状的金属或塑性材料制成。鼻夹的实例在授予Castiglione的美国专利5,558,089和D412,573、授予Kalatoor等人的美国专利申请11/236,283以及授予Xue等人的美国专利申请11/211,962中示出。由于面罩主体在鼻部区域的形状趋于由鼻夹的形状决定，因此鼻部泡沫在面罩接触表面12形成的弯曲可与鼻夹的弯曲大致匹配。面罩主体可以包括一个或多个过滤介质层。
如图5所示，呼吸器30还包括诸如带子36的带具，该带子的尺寸设定为通过佩戴者脑后以帮助提供与佩戴者面部的紧密的贴合性。带子36优选地由使得面罩主体32向佩戴者面部施加轻微压力的弹性材料制成。多种不同的材料可以适于用作带子36，例如，可以由超声焊接到呼吸器主体36上的热塑性弹性体形成带子。由于避免了使用金属，因此与压钉的方法相比，用超声焊接将带具固定到面罩主体可以是有益的。3M 8210TM防颗粒物呼吸器是一个采用超声焊接带子的过滤面罩的实例。可以使用棉织松紧带、橡胶绳(例如聚异戊二烯橡胶)和/或股线，以及非弹性的可调式带子-参见授予Castiglione的美国专利6,705,317和授予Xue等人的美国专利6,332,465。可以与本发明结合使用的面罩带具的其他实例可参见授予Brostrom等人的美国专利6,457,473B1、6,062,221和5,394,568，授予Byram的美国专利6,591,837、6,119,692和5,464,010，以及授予Dyrud等人的美国专利6,095,143和5,819,731。任何用于在佩戴者头上支承呼吸面罩的带子系统(目前已知的或以后开发的)基本上都可用作与本发明一起使用的带具。带具还可能包括与用于支承面罩的一条或多条带子结合的头部支架。面罩主体可与佩戴者面部隔开，或者可与佩戴者面部齐平或紧靠。在任一情况下，面罩主体均有助于限定内部气体空间，即呼出空气通过呼气阀离开面罩内部前所进入的空间。面罩主体也可以在其周边具有热致变色的贴合指示密封，以允许佩戴者容易地确定是否已建立合适的贴合-参见授予Springett等人的美国专利5,617,849。
呼吸器还可以具有位于其上的呼气阀(未示出)，例如授予Japuntich等人的美国专利6,854,463中所公开的单向流体阀。其他适合的阀的实例在授予Bowers等人的美国专利RE37,974、授予Martin等人的美国专利7,028,689和7,013,895，以及授予Mittelstadt等人的美国专利6,883,518中有所描述。呼气阀允许呼出的空气不必经过面罩主体32中的过滤介质就可以从内部气体空间逸出。呼气阀可以通过使用粘合剂固定到面罩主体-参见授予Williams等人的美国专利6,125,849-或通过机械夹持固定到面罩主体-参见授予Curran等人的美国专利7,069,931、7,007,695和6,604,524。图示面罩主体32为空气可渗透的并且可以设置有开口(未示出)，呼气阀在该开口处附接到面罩主体32，以使得呼出的空气可以经过呼气阀从内部气体空间快速逸出。面罩主体32上的开口的优选位置为佩戴面罩时正对佩戴者口部的位置。将开口以及从而呼气阀放置在这个位置允许阀门在受到来自呼出气流的力或动量时能更容易地打开。对于图5中所示类型的面罩主体32，基本上面罩主体32的整个暴露表面对吸入空气都是空气可渗透的。
图6示出面罩主体32可包括多个层，包括内加强层或成形层38、过滤层40和外覆盖织物42。内加强层或成形层38为呼吸器主体32形成结构并为过滤层40提供支承。成形层38可以位于过滤层40的内侧和/或外侧，并可以由(例如)用可热粘结纤维制成的非织造织物制成，该纤维通过(例如)授予Kronzer等人的美国专利5,307,796提出的方法来模制成(例如)杯状构造。成形层38也可以由模制塑料网制成-参见授予Skov的美国专利4,850,347。虽然成形层的主要设计目的是为面罩提供结构并为过滤层提供支承，但是在某些情况下，如果将成形层设置在过滤层40外，那么成形层也可以充当过滤器，通常用于捕获悬浮在外部气体空间中的较大颗粒。成形层和过滤层一起可以充当吸入过滤元件。当佩戴者吸气时，空气通过面罩主体吸入，而空气中的颗粒便被捕集到纤维(特别是过滤层中的纤维)间的空隙中。在图5和图6所示的实施例中，过滤层40与面罩主体32是“一体的”-也就是说，它形成面罩主体的一部分，而不是随后附接到(或移除自)面罩主体的物品(如滤筒)。
平常用于负压半面罩式呼吸器-类似于图5中所示的过滤面罩30-的过滤材料常常含有由带电微纤维(尤其是熔喷微纤维(BMF))制成的缠绕织物。微纤维的平均有效纤维直径通常为约20至25微米(μm)或更小，但常见直径为约1至约15μm，更常见地为约2至10μm。有效纤维直径可以如Davies，C.N.，The Separation of Airborne Dust and Particles(空气传播的粉尘和颗粒的分离)，Institution of Mechanical Engineers，London，Proceedings 1B.1952中描述的方法计算。BMF织物可以如Wente，Van A.，Superfine Thermoplastic Fibers(超细热塑性纤维)，Industrial Engineering Chemistry，vol.48，pages 1342 et seq.1956或者如出版于1954年5月25日的Report No.4364 of the NavalResearch Laboratories(海军研究实验室的报告4364)、Wente、VanA.、Boone、C.D.和Fluharty，E.L.所作的名称为Manufacture ofSuperfine Organic Fibers(超细有机纤维的制造)的文章中所述的方法形成。熔喷纤维织物可以均匀地制备，并且可以包含多层，如授予Berrigan等人的美国专利6,492,286B1和6,139,308中描述的网。当处于无规缠结织物形式时，BMF织物可以具有充分的完整性以便像垫子一样进行处理。可以使用(例如)授予Eitzman等人的美国专利6,454,986B1和6,406,657B1、授予Angadj ivand等人的美国专利6,375,886B1、6,119,691和5,496,507、授予Kubik等人的美国专利4,215,682以及授予Nakao的美国专利4,592,815中所述的多种技术来将电荷施加到纤维织物。
可以在面罩主体中用作过滤器的纤维材料实例在授予Baumann等人的美国专利5,706,804、授予Peterson的美国专利No.4,419,993、授予Mayhew的美国再颁发专利No.Re 28,102、授予Jones等人的美国专利5,472,481和5,411,576以及授予Rousseau等人的美国专利5,908,598中公开。纤维可含有聚合物，诸如聚丙烯和/或聚-4-甲基-1-戊烯(参见授予Jones等人的美国专利4,874,399和授予Dyrud等人的美国专利6,057,256)，并且还可含有氟原子和/或其他添加剂以增强过滤性能-参见授予Jones等人的美国专利6,432,175B1、6,409,806B1、6,398,847B1、6,397,458B1和授予Crater等人的美国专利5,025,052、5,099,026，而且还可具有低含量的可提取碳氢化合物以改善性能-参见授予Rousseau等人的美国专利6,213,122。纤维织物也可以加工成具有增强的抗油雾性，如授予Reed等人的美国专利4,874,399和均是授予Rousseau等人的美国专利6,238,466和6,068,799中所述。过滤层可以任选地制成波纹形，如授予Braun的美国专利5,804,295和5,763,078中所述。面罩主体还可以包括用于保护过滤层的外覆盖织物。该覆盖织物也可以由BMF非织造织物制成，或者由纺粘纤维织物制成。还可以使用内覆盖织物以便面罩与佩戴者面部柔软舒适地贴合-参见授予Angadjivand等人的美国专利6,041,782。该覆盖织物还可以具有过滤能力，但其过滤能力通常不如过滤层那么好。
选择以下实例仅为进一步地说明本发明的特征、优点及其他细节。然而，应该清楚地理解，尽管实例用于此目的，但具体成分和所使用的量以及其他条件和细节不应理解为不当限制本发明的范围。
实例
实例1
UCAR乳胶154S(UCAR Latex 154S)和HYPO 2002(得自Dow ChemicalCompany，Midland，MI)预聚物用作浇注三维聚氨酯鼻部泡沫的起始物质。使用机械式刀片混合机在一次性塑料容器中将四十克(g)HYPO 2002和60g UCAR混合，并将它们倾注到具有三个腔的模具中。腔被设定为特定尺寸以提供投影长度P-L为约105mm、中部的厚度A为6mm、第一和第二侧面接触部分的厚度B为15mm的鼻部泡沫。每个腔的宽度W为约15mm。在预聚氨酯混合物倾注到模具之前，用脱模剂(Stoner(Quarryville，PA)制造的耐久脱模剂A353(Endurance Mold Release A353))预喷模具。约10分钟之后，将局部固化的聚氨酯泡沫从模具移除，并放进温度保持在60℃的烘箱中过夜，以实现完全固化。将材料冷却到室温，然后对泡沫进行切割以除去废料。获得三块3-D鼻部泡沫。角度α和β分别为35°和56°。将3M 9917双涂层非织造胶带施加到该鼻部泡沫的顶部侧面(扁平侧面)上，然后将鼻部泡沫施加到移除了铝制鼻夹的3M 8511呼吸器上。鼻部泡沫设置在呼吸器的内部，其位置与铝制鼻夹的位置相对。
实例2
该实例采用上述实例1的方法制备，不同之处在于鼻部泡沫固定到移除了原有鼻夹和鼻部泡沫的标准3M 8210呼吸器。
实例3
使用双层Foamex泡沫(Double layered Foamex foam)(Foamex，E.Rutherford，NJ)，将其切割成投影长度P-L为97mm、中部厚度A为7mm、侧面接触部分厚度B为15mm、宽度W为15mm、角度α为7°并且角度β为48°的鼻部泡沫。厚度为7.5mm的泡沫部分与另一个部分背靠背地放在一起，形成厚度为15mm的较厚泡沫。然后用外科手术刀和剪刀将泡沫切割成具有以上指明的尺寸的形状。之后使用3M 9917双涂层非织造胶带(3M9917 Double-coated Nonwoven tape)将切割好的鼻部泡沫附接到移除了铝制鼻夹的8511呼吸器。
本发明可在不存在本文中未具体描述的任何元件的情况下适当地实施。
以上引用的所有专利和专利申请，包括在背景技术部分中的那些，其全文均以引用的方式并入本文。当这些并入的文件中的公开内容与上述说明书之间存在冲突或差异时，应以上述说明书为准。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对本发明进行各种修改和更改。因此，本发明不限于以上所述，而是受所附权利要求书及其任何等同物的约束。

Claims (15)

1.一种呼吸器，包括：
(a)面罩主体，该面罩主体适于贴合在人的鼻部和口部上，并且具有内表面；以及
(b)鼻部泡沫，包括：
(i)正面、背面和面罩接触表面，所述鼻部泡沫在所述面罩接触表面处固定到所述面罩主体的内表面上；
(ii)中部；
(iii)第一和第二侧面接触部分，该第一和第二侧面接触部分对称地位于所述中部的相对侧面上；以及
(iv)鼻部接触表面，该鼻部接触表面在所述中部和所述第一及第二侧面包含部分上延伸，所述鼻部接触表面相对于与纵向维度正交地穿过所述鼻部泡沫的平面以第一和第二角度α倾斜。
2.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述第一和第二角度α沿从所述鼻部泡沫的背面延伸到所述鼻部泡沫的正面的方向打开。
3.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述中部的厚度为A，所述第一和第二侧面接触部分的厚度为B，并且其中厚度B大于厚度A。
4.根据权利要求3所述的呼吸器，其中所述厚度A为约0.4cm至约0.8cm，所述厚度B为约1.2cm至约2cm。
5.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述鼻部接触表面在第一和第二位置倾斜，所述第一和第二位置分为位于所述相对的第一和第二侧面接触部分上。
6.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述鼻部泡沫为可压缩的，并且包含聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醋酸乙烯酯、橡胶、或它们的组合，并且其中所述鼻部泡沫为开孔或闭孔泡沫，或者为微孔泡沫。
7.根据权利要求1所述的呼吸器，其中每个角度α为约1度至约65度。
8.根据权利要求1所述的呼吸器，其中每个角度α为约5度至约40度。
9.根据权利要求1所述的呼吸器，其中每个角度α为约7度至约15度。
10.根据权利要求2所述的呼吸器，其中每个角度α为约1度至约65度。
11.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述鼻部接触表面还由第一和第二角度β限定，所述角度β由第一线条限定，所述第一线条是从垂直对分所述鼻部泡沫的平面的对分点处所画的所述鼻部泡沫曲面的切线，每个角度β为约35度至约85度。
12.根据权利要求11所述的呼吸器，其中β为约45度至约75度。
13.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述鼻部泡沫的宽度W为约0.8cm至约1.2cm，投影长度为约2cm至2.8cm。
14.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述面罩主体包含多个层，其中所述多个层中的至少一个层为纤维过滤层，并且其中所述面罩主体具有固定到其上的带具。
15.一种制造呼吸器的方法，该方法包括：
(a)提供面罩主体，所述面罩主体适于贴合在人的鼻部和口部上，并且具有内表面；以及
(b)提供鼻部泡沫，该鼻部泡沫包括：
(i)正面、背面和面罩接触表面，所述鼻部泡沫在所述面罩接触表面处固定到所述面罩主体的内表面上；
(ii)中部；
(iii)第一和第二侧面接触部分，该第一和第二侧面接触部分对称地位于所述中部的相对侧面上；以及
(iv)鼻部接触表面，该鼻部接触表面在所述中部、所述第一和第二侧面接触部分上延伸，所述鼻部接触表面相对于与纵向维度正交地穿过所述鼻部泡沫的平面以第一和第二角度α倾斜，以及
(c)将所述鼻部泡沫固定到所述面罩主体的内表面上。
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