CN109922868A - 包括加强元件的呼吸器 - Google Patents

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CN109922868A CN201780067176.0A CN201780067176A CN109922868A CN 109922868 A CN109922868 A CN 109922868A CN 201780067176 A CN201780067176 A CN 201780067176A CN 109922868 A CN109922868 A CN 109922868A
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鲁东宣
李相勋
朴亨善
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Abstract

本发明公开了过滤式面具呼吸器的各种实施方案。呼吸器可以包括面罩主体，该面罩主体包括沿着面罩主体的周边的至少一部分设置的可塌缩区和设置在面罩主体的上区域中以限定面罩主体的加强区的加强元件。加强区至少部分地被可塌缩区围绕。

Description

包括加强元件的呼吸器
背景技术
呼吸器通常在以下两种情况中的至少一种下佩戴在人的呼吸通道上：(1)防止杂质或污染物进入佩戴者的呼吸系统；(2)保护其他人或物免于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，在空气中包含可对佩戴者有害的颗粒的环境中佩戴呼吸器，例如在汽车车身修理店中。在第二种情况下，在对其他人或物存在污染风险的环境中佩戴呼吸器，例如在操作室或洁净室中。
已设计出多种呼吸器以用于这些情况中的一种或两种中。这些呼吸器中的一些被归类为“过滤式面具”，因为面罩主体本身作为过滤机构起作用。不同于使用具有可附接式过滤器滤筒(参见例如，授予Yuschak等人的美国专利RE39,493)或嵌件成型过滤元件(参见例如，授予Braun的美国专利4,790,306)的橡胶或弹性体面罩主体的呼吸器，过滤式面具呼吸器被设计成使过滤介质覆盖面罩主体的大部分，使得无需安装或更换过滤器滤筒。这些过滤式面具呼吸器通常具有以下两种构型中之一：模制的呼吸器和平折式呼吸器。
模制过滤式面具呼吸器通常包含热粘结纤维非织造纤维网或透孔塑料网，以向面罩主体提供其杯形构型。模制呼吸器在使用和储存期间均趋于维持相同的形状。因此，这些呼吸器无法折叠成扁平状以用于储存和运输。公开了模制过滤式面具呼吸器的专利的实施例包括授予Kronzer等人的美国专利7,131,442，授予Angadjivand等人的美国专利6,923,182和6,041,782，授予Dyrud等人的美国专利4,807,619，和授予Berg的美国专利4,536,440。
顾名思义，平折式呼吸器可以折叠成扁平状以用于运输和储存。此类呼吸器可以打开成杯形构型以进行使用。平折式呼吸器的实施例在以下美国专利中有所描述：授予Bostock等人的美国专利6,568,392和6,484,722，以及授予Chen的美国专利6,394,090。一些平折式呼吸器被设计有焊线、接缝和折叠部，以有助于在使用期间维持其杯形构型。
当折叠成扁平状以用于储存时，平折式呼吸器具有两种大致取向。在一种构型-有时称为“水平”平折式呼吸器中，面罩主体交叉折叠，使得其具有上部和下部。第二类型的呼吸器称为“竖直”平折式呼吸器，因为当从竖直位置的正面观察呼吸器时，主要的折叠部竖直取向。竖直平折式呼吸器在面罩主体的竖直折叠部或中心线的相对侧上具有左部和右部。
发明内容
一般来讲，本公开提供了过滤式面具呼吸器和形成此类呼吸器的方法的各种实施方案。呼吸器可以包括设置在呼吸器的面罩主体上或面罩主体内的加强元件。加强元件可以限定面罩主体的加强区，该加强区至少部分地被面罩主体的可塌缩区围绕。可塌缩区可以沿着面罩主体的周边的至少一部分设置。在一个或多个实施方案中，当呼吸器设置在面部上并且在使用中时，加强元件可以有助于防止加强区朝佩戴者的面部基本上塌缩。
在一个方面，本公开提供了包括面罩主体的过滤式面具呼吸器。面罩主体包括内覆盖纤维网、外覆盖纤维网以及在面罩主体的过滤区域中设置在内覆盖纤维网和外覆盖纤维网之间的过滤介质。面罩主体还包括位于中心线的每一侧上的右部和左部，其中右部和左部由面罩主体的周边界定；沿着面罩主体的周边的至少一部分设置的可塌缩区；以及加强元件，该加强元件设置在面罩主体的上区域中以限定面罩主体的加强区。加强区至少部分地被可塌缩区围绕，其中加强元件横跨中心线在面罩主体的右部和左部之间延伸，并且其中加强元件包括在平行于中心线的方向上所测量的至少约5mm并且不超过约50mm的宽度。另外，在面罩主体上沿着中心线在周边的上周边区段和加强元件之间的距离不大于约5mm。
本文提供的所有标题都是为了方便读者而并不应该用于限制该标题后面的任何文本的含义，除非如此进行规定。
术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组，但不排除任何其它步骤或要素或者步骤或要素的组。
在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”、“该”和“所述”并非仅旨在指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”与术语“至少一种”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。
后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。
如本文所用，术语“或”一般按其通常的意义使用，包括“和/或”，除非该上下文另外清楚地指出。
术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。
如本文所用，关于所测量的量，术语“约”是指所测量的量方面的偏差，这个偏差为如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的那种与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。本文，“至多”某数字(例如，至多50)包括该数字(例如，50)。
另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
术语表
下面陈述的术语将具有如下所定义的含义：
“可塌缩区”意指设置在加强区和面罩主体的周边之间的面罩主体的一部分或多部分，该一部分或多部分适于与使用者的面部的各部分相符；
“污染物”意指颗粒(包括粉尘、薄雾和烟雾)和/或通常不会被视为颗粒(例如，有机蒸气等)但可能悬浮在空气中的其他物质；
“横跨维度”为当从正面观察呼吸器时，在整个呼吸器上从一侧到另一侧横向延伸的维度；
“杯形构型”及其变型意指能够充分覆盖人的鼻部和口部的任何容器型形状；
“外部气体空间”意指呼出的气体在穿过且离开面罩主体和/或呼气阀后所进入的环境大气气体空间；
“外部表面”意指在面罩主体定位在人面部上时面罩主体的暴露于环境大气气体空间的表面；
“过滤式面具”意指面罩主体自身被设计成过滤穿过它的空气；不存在附接到面罩主体上或模制成面罩主体来实现此目的的可独立识别的过滤器滤筒或嵌件成型过滤元件；
“过滤器”或“过滤层”意指一个或多个透气材料层，该一个或多个层适于从穿过它的空气流中除去至少一些污染物(诸如颗粒)的主要目的；
“过滤介质”意指透气结构，该结构被设计成从穿过它的空气中除去至少一些污染物；
“过滤后的空气”意指已被过滤以除去至少一些污染物的一定体积的大气环境空气；
“过滤结构”和“可透气的过滤结构”各自意指过滤空气的大致透气的构造；
“向内折叠”意指朝从其延伸的部分向后弯曲；
“带具”意指有助于将面罩主体支承在佩戴者面部上的结构或部件组合；
“整体的”意指一起制造的，即作为一个部件制成，而不是随后连结在一起的两个独立制造的部件；
“内部气体空间”意指面罩主体和佩戴者面部之间的空间；
“内部周边”意指在面罩主体的内部表面上的面罩主体的外边缘，该外边缘通常被设置成在呼吸器被定位在佩戴者面部上时与佩戴者的面部接触；
“内部表面”意指在面罩主体被定位佩戴者面部上时面罩主体最靠近佩戴者面部的表面；
“分界线”意指折痕、接缝、焊线、粘结线、缝合线、铰合线和/或它们的任何组合；
“面罩主体”意指透气结构，该透气结构被设计成贴合在人的鼻部和口部之上，并且有助于限定与外部气体空间分开的内部气体空间(包括将其层与部件接合在一起的接缝和粘结线)；
“鼻夹”意指机械装置(而不是鼻部泡沫)，该装置适于在面罩主体上使用，以改善围绕佩戴者鼻部的密封；
“周边”意指面罩主体的外边缘，当人佩戴呼吸器时，该外边缘通常设置为靠近佩戴者的面部；“周边区段”是周边的一部分；
“褶皱”意指被设计成或折叠在自身上的面罩主体的一部分；
“聚合物的”和“塑料的”各自意指主要包含一种或多种聚合物并且也可以包含其它成分的材料；
“加强区”意指由加强元件，一个或多个覆盖纤维网和一条或多条分界线中的一个或多个形成的面罩主体的一部分或多部分；
“加强元件”意指设置在面罩主体上或面罩主体内的细长元件，该元件增加面罩主体的至少一部分的刚度；
“呼吸器”意指人佩戴的用以向佩戴者提供过滤的空气以供呼吸的空气过滤装置；
“突片”意指呼吸器的一部分，该部分从呼吸器的面罩主体的周边延伸并且不是呼吸器的可透气区域的一部分，即位于呼吸器的不透气区域中；并且
“横向延伸”意指大体上在横跨尺寸上延伸。
本公开的这些以及其他方面从以下具体实施方式中将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由如在审查期间可以进行修改的所附权利要求书限定。
附图说明
在整个说明书中均参考附图，其中类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
图1为过滤式面具呼吸器的一个实施方案的示意性前平面图。
图2为图1的过滤式面具呼吸器的示意性侧平面图。
图3为图1的过滤式面具呼吸器的示意性后平面图。
图4为图1的过滤式面具呼吸器的面罩主体的一部分的示意性剖视图。
图5为形成过滤式面具呼吸器的方法的一个实施方案的示意图。
图6为过滤式面具吸器的另一实施方案的示意性侧平面图。
具体实施方式
一般来讲，本公开提供了过滤式面具呼吸器和形成此类呼吸器的方法的各种实施方案。呼吸器可以包括设置在呼吸器的面罩主体上或面罩主体内的加强元件。加强元件可以限定面罩主体的加强区，该加强区至少部分地被面罩主体的可塌缩区围绕。可塌缩区可以沿着面罩主体的周边的至少一部分设置。在一个或多个实施方案中，当呼吸器设置在面部上并且在使用中时，加强元件可以有助于防止加强区朝佩戴者的面部基本上塌缩。
可以折叠成扁平状以用于运输和储存的平折式呼吸器也可以打开成杯形构型以供使用。平折式呼吸器可以包括被设计成有助于在使用期间将呼吸器维持在杯形构型中的焊线、接缝和折叠部。然而，由于由已经收集在呼吸器的面罩主体上或面罩主体内的灰尘或湿气引起横跨面罩主体的压降增加，所以一些平折式呼吸器在使用中时趋于塌缩。
本文所述的过滤式面具呼吸器的一个或多个实施方案可以包括设置在呼吸器的面罩主体的加强区的一个或多个部分中的加强元件。当面罩主体处于打开的杯形构型时，加强元件可以有助于防止呼吸器的面罩主体塌缩。另外，本文所述的过滤式面具呼吸器的一个或多个实施方案可以在呼吸器处于杯形构型时维持呼吸器的内部气体空间。此类增加的内部气体空间可以减小横跨呼吸器的面罩主体的压降。另外，本文所述的过滤式面具呼吸器的一个或多个实施方案也可以包括沿着面罩主体的周边的至少一部分设置的可塌缩区。此类相符的周边可以有助于在呼吸器的面罩主体和佩戴者的面部之间提供密封。
图1至图4为过滤式面具呼吸器10的一个实施方案的各种示意图。过滤式面具呼吸器10可以包括任何合适的呼吸器，例如平折式过滤式面具呼吸器、模制过滤式面具呼吸器等。在例示的实施方案中，呼吸器10为平折式呼吸器。呼吸器10包括面罩主体12。任何合适的材料或材料的组合可以被包括在面罩主体12中，如本文进一步所述。
面罩主体12包括位于中心线2的每一侧上的右部16和左部18。如本文所用，术语“右”和“左”是指如从已经佩戴呼吸器的佩戴者的角度观察的呼吸器的一个或多个元件或部分。右部16和左部18由面罩主体12的周边14界定。面罩主体12还包括沿着面罩主体的周边14的至少一部分设置的可塌缩区20。在一个或多个实施方案中，可塌缩区20可以沿着面罩主体12的整个周边14设置。呼吸器10可以包括沿着中心线2的竖直折叠部，从而提供竖直折叠式呼吸器。在一个或多个实施方案中，面罩主体12可以包括沿着横向于中心线2的水平轴的水平折叠部，使得呼吸器为水平折叠式呼吸器。
面罩主体12还包括设置在面罩主体的上区域24中的加强元件40。如本文所用，术语“上区域”是指设置在面罩主体的中心区域和面罩主体的周边的上周边区段之间的面罩主体的一个或多个区域或部分。如图2所示，面罩主体12的上区域24设置在中心区域26和面罩主体12的周边14的上周边区段15之间。加强元件40限定面罩主体12的加强区22。加强区22至少部分地被可塌缩区20围绕。在一个或多个实施方案中，加强区22可以被可塌缩区20完全围绕或包围。加强元件40可以横跨中心线2在面罩主体12的右部16和左部18之间延伸。
一般来讲，面罩主体12可以采取任何合适的形状或形状的组合并且具有任何合适的尺寸。面罩主体12可以包括上区域24，中心区域26和下区域28。此类区域可以任何合适的方式限定，例如，一条或多条分界线可以设置在面罩主体12中或形成在面罩主体12上，所述一条或多条分界线限定面罩主体12的上区域24，中心区域26和下区域28中的一者或多者，如例如在授予Chen等人的名称为“FLAT-FOLDED PERSONAL RESPIRATORY PROTECTIONDEVICES AND PROCESSES FOR PREPARING SAME”的美国专利6,394,090中所述。第一部分和第二部分可以由第一分界线分开，并且第二部分和第三部分可以由第二分界线分开。一条或多条分界线可以为基本上连续的、不连续的、直的、曲线的、以及它们的组合。另外，可以使用任何合适的技术或技术的组合形成一条或多条分界线，如本文进一步所述。
面罩主体12的可塌缩区20也可以例如由一条或多条分界线限定。例如，面罩主体12可以包括第一周边密封件60和第二周边密封件62。如图1至图3所示，可塌缩区20可以由第一周边密封件60和第二周边密封件62限定。可以利用任何合适的技术或技术的组合来形成第一周边密封件60和第二周边密封件62，例如，超声焊接，热粘结，粘合剂附接，机械附接，以及它们的组合。另外，第一周边密封件60和第二周边密封件62可以采取任何合适的形状或形状的组合。在一个或多个实施方案中，第一周边密封件60至少部分地围绕可塌缩区20，并且第二周边密封件62至少部分地围绕加强区22。尽管被描述为密封件，但第一周边密封件60和第二周边密封件62也可以包括任何其他合适的分界线。
第一周边密封件60和第二周边密封件62中的一个或两个可以适于接触佩戴者的面部。在一个或多个实施方案中，第一周边密封件60和第二周边密封件62中的一个或两个可以适于提供贴靠佩戴者面部的密封。在一个或多个实施方案中，可塌缩区20可以限定适于至少部分地与佩戴者的面部相符的面部密封件。另外，在一个或多个实施方案中，单独的密封件或垫圈可以附接到第一周边密封件60和第二周边密封件62中的一者或两者，以提供贴靠佩戴者的面部的密封。
面罩主体12还可以包括一条或多条附加的分界线64。此类分界线64可以使用任何合适的技术或技术的组合形成，并且可以设置在面罩主体12的任何合适的一部分或多个部分中。在一个或多个实施方案中，附加的分界线64可以有助于维持面罩主体12的杯形构型。另外，在一个或多个实施方案中，一条或多条分界线64可以将加强元件40固定到面罩主体12的一个或多个层，使得加强元件保持在其期望位置。附加的分界线64可以包括任何合适的分界线。另外，一个或多个附加的分界线64可以采取任何合适的形状或形状的组合，并且可以任何合适的位置和构型设置在面罩主体12上或面罩主体12内。
面罩主体12可以包括任何合适的一个或多个层。例如，图4为面罩主体12的一部分的示意性剖视图。面罩主体12可以包括内覆盖纤维网30、外覆盖纤维网32以及在面罩主体的过滤区域23中设置在内覆盖纤维网和外覆盖纤维网之间的过滤介质34。过滤区域23可以设置在位于面罩主体12上或面罩主体12内的任何合适的位置。在一个或多个实施方案中，过滤区域23设置在加强区22中。在一个或多个实施方案中，过滤区域23与加强区22共延。在一个或多个实施方案中，过滤区域23的表面积小于加强区22的表面积。在一个或多个实施方案中，过滤区域23的表面积大于加强区22的表面积。
在一个或多个实施方案中，内覆盖纤维网30、外覆盖纤维网32和过滤介质34中的两者或更多者可以沿着第一周边密封件60连接在一起。另外，在一个或多个实施方案中，内覆盖纤维网30、外覆盖纤维网32和过滤介质34中的至少两者可以沿着第二周边密封件62连接在一起。并且在一个或多个实施方案中，内覆盖纤维网30、外覆盖纤维网32和过滤介质34中的至少两者可以沿着第一密封区域52、第二密封区域54和第三密封区域56(如图2所示)中的一者或多者连接在一起。
在此类实施方案中，面罩主体12可以被视为鼻部折叠式面罩主体，该面罩主体具有沿着中心线2设置在面罩主体12的上区域24中的竖直折叠部50以及在面罩主体的中心区域26和下区域28中的第一密封区域52、第二密封区域54和第三密封区域56。在一个或多个实施方案中，面罩主体12可以为中心折叠式面罩主体，该面罩主体具有替换面罩主体的上区域24中的竖直折叠部50的密封区域和替换面罩主体的中心区域26的第一密封区域52和第二密封区域54中的一者或两者的竖直折叠部。另外，在一个或多个实施方案中，面罩主体12可以为下巴折叠式面罩主体，其中第三密封区域56被垂直折叠部替换，并且面罩主体的上区域24中的竖直折叠部50被替换为密封区域。
如图4所示，面罩主体12还包括加强元件40。加强元件40可以设置在面罩主体12上或面罩主体12内的任何合适的位置中。在图1至图4所示的实施方案中，加强元件40设置在外覆盖纤维网32和过滤介质34之间。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以设置在内覆盖纤维网30和过滤介质34之间，设置在外覆盖纤维网32的外表面33上，或设置在内覆盖纤维网的外表面31上。
如图所示，加强元件40设置在面罩主体12的上区域24中的加强区22中。在一个或多个实施方案中，加强元件40仅设置在面罩主体12的上区域24中，使得其不延伸到中心区域26或下区域28中。在一个或多个实施方案中，加强元件40的至少一部分可以延伸到面罩主体12的中心区域26和下区域28中的一者或两者中。在呼吸器10为具有竖直折叠部50的竖直折叠式呼吸器的实施方案中，加强元件40可以延伸穿过在面罩主体12的右部16和左部18之间的竖直折叠部。加强元件40可以在面罩主体12的周边14和右部分16与面罩主体的左部18中的周边之间延伸。在一个或多个实施方案中，加强元件40在面罩主体12的右部16中的第二周边密封件62与面罩主体12的左部18中的第二周边密封件之间延伸。另外，加强元件40不延伸到可塌缩区20中。
在一个或多个实施方案中，加强元件40可以设置在面罩主体的两个或更多个区域中。例如，加强元件40可以设置在上区域24、中心区域26和下区域28中的至少一部分中。另外，在一个或多个实施方案中，呼吸器10可以包括设置在面罩主体12上或面罩主体12内的任何合适的位置中的两个或更多个加强元件。
加强元件40可以采取任何合适的形状或形状的组合并且包括任何合适的尺寸。在一个或多个实施方案中，加强元件40包括在平行于中心线2的方向上所测量的至少约5mm、至少约10mm、至少约15mm、至少约20mm的宽度。在一个或多个实施方案中，加强元件40包括不大于约50mm，不大于约45mm，不大于约40mm，不大于约35mm，不大于约30mm的宽度。另外，加强元件40可以具有任何合适的厚度或平均厚度。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有至少约0.1mm的厚度。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于约5mm的厚度。另外，当面罩主体12处于扁平构型时，加强元件40可以具有在正交于中心线2的方向上所测量的任何合适的长度。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有至少约5mm的长度。另外，在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于350mm的长度。
加强元件40可以设置在位于面罩主体12上或面罩主体12内的任何合适的位置中。例如，加强元件40可以如沿着面罩主体12并且沿着中心线2在周边14的上周边区段15和加强元件之间测量的任何合适的距离设置。在一个或多个实施方案中，在面罩主体12上沿着中心线2在上周边区段15和加强元件40之间的距离21(图2)不大于10mm、不大于8mm、不大于5mm、不大于3mm、不大于1mm。
在一个或多个实施方案中，加强元件40可以通过形成于面罩主体中的一条或多条焊线固定在适当位置。例如，附加的分界线64中的一个或多个可以被设置成使得它们将加强元件40保持在适当位置以有助于防止元件相对于面罩主体12的层移位或移动。另外，在一个或多个实施方案中，加强元件40可以通过焊线或密封件焊接到面罩主体12的一个或多个层。例如，加强元件40可以通过在外覆盖纤维网和加强元件40之间形成的一条或多条焊线附接到外覆盖纤维网32。在一个或多个实施方案中，加强元件40未连接或附接到面罩主体12的一个或多个层，而是通过被压缩在面罩主体的右部16中的第二周边密封件62和面罩主体12的左部18之间而保持在适当位置。
加强元件40可以包括任何合适的材料或材料的组合。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以包括金属、聚合物、纤维、无机纤维或陶瓷材料中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以包括非织造材料，例如，关于过滤介质34描述的相同的非织造材料。加强元件40可以为连续的一个或多个层。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以为具有一个或多个穿过加强元件形成的穿孔或开口(例如结网或网孔)的不连续的一个或多个层。另外，加强元件40可以包括各自具有相同或不同材料的任何合适数量的层。
加强元件40可以具有任何合适的基重。在一个或多个实施方案中，加强元件40具有至少约50克/平方米(gsm)、至少约60gsm、至少约70gsm、至少约80gsm、至少约90gsm、至少约100gsm的基重。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于约200gsm、约190gsm、约180gsm、约170gsm、约160gsn、约150gsm的基重。
另外，如利用T 543om-11(2011)测试方法与50gsm的支承层一起所确定的，加强元件40可以具有任何合适值的弯曲阻力。例如，在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有至少约1毫克力(mgf)的纵向弯曲阻力。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有至少约1mgf的横向弯曲阻力。另外，在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于约10mgf的纵向弯曲阻力。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于约10mgf的横向弯曲阻力。
加强元件40可以为面罩主体12的加强区22提供比可塌缩区20的弯曲力更大的弯曲力。在本文所述的呼吸器的一个或多个实施方案中，具有比可塌缩区的弯曲力更大的弯曲力的加强区提供了呼吸器主体，该呼吸器主体可保持其杯形构型，并且因此当佩戴者正利用呼吸器时维持面罩主体的内部气体空间。另外，弯曲力的此类差异可以提供与使用者的面部更好地相符的可塌缩区，以在呼吸器和佩戴者面部之间提供更有效的密封。
可塌缩区20可以具有任何合适的弯曲力。另外，加强区22可以具有任何合适的弯曲力。在一个或多个实施方案中，可塌缩区20的弯曲力小于面罩主体12的加强区22的弯曲力。在一个或多个实施方案中，可塌缩区20的弯曲力不大于加强区22的弯曲力的90％、80％、70％、60％、或50％。可以使用任何合适的技术或技术的组合来确定可塌缩区20和加强区22的弯曲力。
在一个或多个实施方案中，利用ASTM D737-04(2016)测试方法以1英寸直径的测试开口、8mm的孔口和1/100英寸的水压所确定的，加强元件40可以为透气的。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有至少约500ft3/min/ft2的透气率。在一个或多个实施方案中，加强元件40可以具有不大于约1200ft3/min/ft2的透气率。
在一个或多个实施方案中，包括如本文所述的加强元件的呼吸器可以具有与不包括加强元件的类似呼吸器的压降相当的压降。在一个或多个实施方案中，包括加强元件40的过滤式面具呼吸器10的压降不大于不包括加强元件的过滤式面具呼吸器的压降的5％、4％、3％、2％、或1％。可以利用任何合适的技术或技术组合来确定具有和不具有加强元件40的呼吸器10的压降。在一个或多个实施方案中，可以利用连接到气泵缸以模拟人呼吸的硅仿真头部来确定压降。压降传感器可以设置在硅仿真头部和设置在头部的口部之上的呼吸器之间。
一般来讲，过滤区域23从环境空气中除去至少一些污染物，并且也可充当防止液体飞溅物进入面罩内部的阻隔层。外覆盖纤维网32可以用于阻止或减慢任何液体飞溅物，并且如果飞溅物渗透穿过其它层，那么过滤介质34可容纳它们。面罩主体12的过滤区域23可以包括颗粒捕集型过滤器或气体和蒸气型过滤器。过滤区域23可根据应用需要而包括类似或相异的过滤介质和一个或多个覆盖纤维网的多个层。在一个或多个实施方案中，呼吸器10可以包含流体不可透过的面罩主体，该流体不可透过的面罩主体具有附接到其上的一个或多个过滤器滤筒。参见例如，授予Viner等人的美国专利6,874,499，授予Holmquist-Brown等人的6,277,178和D613,850，授予Yuschak等人的RE39,493，授予Mittelstadt等人的D652,507、D471,627和D467,656，以及授予Martin的D518,571。
内覆盖纤维网30和外覆盖纤维网32可位于过滤区域23的外侧上，以捕集任何可以从它们上松散的纤维。通常，覆盖纤维网30、32由选择的手感舒适的纤维制成，特别是在与佩戴者的面部接触的内覆盖纤维网30的外表面31上。可与面罩主体12一起使用的各种过滤层、成形层和覆盖纤维网的构造在本文中更详细地描述。
过滤介质34可以包括可在呼吸器10中有利地采用并且通常具有低压降(例如，在13.8厘米/秒的面速度下小于约195帕斯卡至295帕斯卡)的过滤介质34，以使面罩佩戴者的呼吸功最小化。过滤介质也可以为柔性的并且具有足够的剪切强度，使得它们在预期的使用条件下通常保持其结构。颗粒捕集过滤器的示例包括细小无机纤维(诸如玻璃纤维)或聚合物合成纤维的一个或多个纤维网。合成纤维的纤维网可包括由工艺诸如熔吹法制备的驻极体充电的聚合物微纤维。由带电的聚丙烯形成的聚烯烃微纤维可以为微粒捕集应用提供实用性。
在一个或多个实施方案中，过滤介质34可以包括一个或多个过滤层。任何合适的一个或多个过滤层可以包括在过滤介质34中。一般来讲，过滤层将从穿过它的气流中除去高百分比的颗粒和/或其它污染物。对于纤维过滤层而言，根据要被过滤掉的物质种类选择纤维，并且通常纤维被选择成使得在制造操作过程中它们变得不粘结在一起。如所指出的那样，过滤层可具有多种形状和形式，并且通常具有约0.2毫米(mm)至1厘米(cm)，更通常约0.3mm至0.5cm的厚度，并且过滤层可以是大体为平面的纤维网，或者可以是波纹状的以提供扩大的表面积。参见例如，授予Braun等人的美国专利5,804,295和5,656,368。介质34也可包括多个过滤层。
已知的(或后来开发的)用于形成过滤层的基本上任何合适的材料都可用作过滤介质34。在一个或多个实施方案中，熔喷纤维纤维网，诸如在Wente,Van A.的《超细热塑性纤维》，化学工程师学会，第48卷，第1342页以及之后等等，1956年(SuperfineThermoplastic Fibers,48 Indus.Eng.Chem.,1342 et seq.(1956))中提到的熔喷纤维纤维网，特别是以永久带电(驻极体)的形式存在时尤其可用(参见例如，授予Kubik等人的美国专利4,215,682)。这些熔喷纤维可以是有效纤维直径小于约20微米(μm)的微纤维(称为“吹塑微纤维”，简称BMF)，通常为约1μm至12μm的微纤维。有效的纤维直径可根据Davies，C.N.，“气载尘埃和颗粒的分离”，伦敦机械工程师学会，会刊1B，1952年(Davies,C.N.,“TheSeparation of Airborne Dust and Particles,”Institution of MechanicalEngineers,London,Proceedings 1B,1952)来确定。在一个或多个实施方案中，过滤层可以包括一个或多个BMF纤维网，该一个或多个BMF纤维网包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)以及它们的组合形成的纤维。如在授予van Turnhout的美国专利Re.31,285中提到的带电的原纤化膜的纤维、以及松香羊毛纤维纤维网和玻璃纤维或溶液吹塑的纤维网、或静电喷涂纤维(特别是以微纤维的形式)也可为合适的。可以通过使纤维与水接触来对纤维施加电荷，如在以下美国专利中所公开：授予Eitzman等人的6,824,718，授予Angadjivand等人的6,783,574，授予Insley等人的6,743,464，授予Eitzman等人的6,454,986和6,406,657，以及授予Angadjivand等人的6,375,886和5,496,507。也可以通过电晕充电来对纤维施加电荷，如授予Klasse等人的美国专利4,588,537中所公开，或者通过摩擦充电来对纤维施加电荷，如授予Brown的美国专利4,798,850中所公开。另外，添加剂可以包括在纤维中，以增强通过水充电工艺制备的纤维网的过滤性能(参见授予Rousseau等人的美国专利5,908,598)。具体地，可以将氟原子设置在过滤层中的纤维的表面处，以改善油雾环境中的过滤性能。参见例如，授予Jones等人的美国专利6,398,847、6,397,458和6,409,806。驻极体BMF过滤层的典型基重为约10至100gsm。当根据例如Angadjivand等人的‘507专利中所述的技术充电时，以及当如Jones等人的专利中所提及包含氟原子时，基重可分别为约20至40gsm和约10至30gsm。
在一个或多个实施方案中，过滤介质34可以包括这样的层，该层包括吸附性材料诸如活性炭，该吸附性材料可以设置在纤维和/或包括过滤结构的各种层之间。另外，可结合吸附性层使用单独的微粒过滤层，以过滤微粒和蒸气两者。吸附剂组分可用于从呼吸空气中除去有害或难闻的气体。吸附剂可包括通过粘合剂、粘结剂或纤维结构而粘结在过滤层中的粉末或颗粒物。参见例如，授予Springett等人的美国专利6,234,171和授予Braun的美国专利3,971,373。
例如，多种颗粒可以用作吸附剂。在一个或多个实施方案中，颗粒能够吸收或吸附预计在预期使用条件下出现的气体、气溶胶或液体。颗粒可以呈任何可用的形式，包括小珠、薄片、颗粒物、纤维或凝聚物。示例性颗粒包括活性炭、氧化铝和其它金属氧化物、粘土、霍加拉特(hopcalite)和其它催化剂、离子交换树脂、分子筛和其它沸石、二氧化硅、碳酸氢钠、生物杀灭剂、杀真菌剂和杀病毒剂。例如，可以使用颗粒混合物来吸收气体混合物。
吸附剂层可以通过涂覆基底诸如纤维或网状泡沫以形成薄的粘附层来形成。吸附剂材料可包括经过或未经过化学处理的活性炭、多孔氧化铝-二氧化硅催化剂基底和氧化铝颗粒。可与各种构型相符的吸附性过滤结构的示例在授予Senkus等人的美国专利6,391,429中有所描述。
覆盖纤维网30、32也可具有过滤能力。覆盖纤维网30、32中的一个或两个也可用于使得呼吸器10佩戴起来更舒适。覆盖纤维网可由非织造纤维材料制成，诸如含有例如聚烯烃和聚酯的纺粘纤维。参见例如，授予Angadjivand等人的美国专利6,041,782，授予Dyrud等人的美国专利4,807,619，和授予Berg的美国专利4,536,440。当佩戴者吸气时，空气通过面罩主体吸入，并且气载颗粒被捕集到纤维特别是过滤层中的纤维之间的空隙中。
内覆盖纤维网30可以用于提供用于接触佩戴者的面部的平滑表面。另外，除提供飞溅流体保护之外，外覆盖纤维网32可以用于在面罩主体中捕集松散纤维以及用于美学原因。虽然外覆盖纤维网32在设置在过滤介质34的外部(或上游)上时可以充当预过滤器，但是外覆盖纤维网32通常不对面罩主体12提供任何实质的过滤有益效果。为了获得合适程度的舒适性，内覆盖纤维网30可以具有相对较低的基重，并且可以由相对细小的纤维形成。在一个或多个实施方案中，可将内覆盖纤维网30制成具有约5至70gsm(通常为10g至30gsm)的基重，并且纤维可小于3.5旦尼尔(通常小于2旦尼尔、并且更通常小于1旦尼尔但大于0.1旦尼尔)。用于覆盖纤维网30、32中的纤维通常具有约5至24微米，通常约7至18微米，并且更通常约8至12微米的平均纤维直径。覆盖纤维网的材料可具有一定程度的弹性(断裂弹性通常，但并不一定为100％至200％)并且可以塑性变形。
用于覆盖纤维网30、32的合适材料可为吹塑微纤维(BMF)材料，例如聚烯烃BMF材料，例如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯共混物以及聚丙烯和聚乙烯的共混物)。用于制备覆盖纤维网的BMF材料的示例性工艺在授予Sabee等人的美国专利4,013,816中有所描述。纤维网可通过将纤维收集在平滑表面上而形成，通常是平滑表面的筒或旋转收集器。参见例如，授予Berrigan等人的美国专利6,492,286。也可使用纺粘纤维。
典型的覆盖纤维网可由聚丙烯或包含50重量％或更多聚丙烯的聚丙烯/聚烯烃共混物制成。已经发现，这些材料为佩戴者提供高度的柔软性和舒适性，并且另外当过滤材料为聚丙烯BMF材料时，在层之间不需要粘合剂的情况下保持固定到过滤材料上。适用于覆盖纤维网的聚烯烃材料可包括例如单一聚丙烯、两种聚丙烯的共混物、聚丙烯与聚乙烯的共混物、聚丙烯与聚(4-甲基-1-戊烯)的共混物、和/或聚丙烯与聚丁烯的共混物。用于覆盖纤维网的纤维的一个实施例为由得自埃克森公司(Exxon Corporation)的聚丙烯树脂“Escorene 3505G”制成的聚丙烯BMF，其基重为约25gsm，纤维旦尼尔在0.2至3.1范围内(在100根纤维上测量的平均值为约0.8)。另一种合适的纤维为聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85％的树脂“Escorene 3505G”和15％的也得自埃克森公司(Exxon Corporation)的乙烯/α-烯烃共聚物“Exact 4023”的混合物制备)，其基重为约25gsm，并且平均纤维旦尼尔为约0.8。合适的纺粘材料以商品名“Corosoft Plus 20”、“Corosoft Classic 20”和“Corovin PP S14”得自德国派纳的Corovin GmbH公司(Corovin GmbH,Peine,Germany)，以及梳理成网的聚丙烯/粘胶纤维材料以商品名“370/15”得自芬兰纳基拉的J.W.Suominen OY公司(J.W.Suominen OY,Nakila,Finland)。覆盖纤维网通常在处理之后具有很少的从纤维网表面突出的纤维，因此具有平滑的外表面。可用于本公开的呼吸器中的覆盖纤维网的示例在例如授予Angadjivand的美国专利6,041,782，授予Bostock等人的6,123,077，以及授予Bostock的PCT公布WO 96/28216A)中有所描述。
在一个或多个实施方案中，内覆盖纤维网30和外覆盖纤维网32中的一个或两个可以包括聚合物结网。任何合适的聚合物结网可以用于一个或两个覆盖纤维网。结网可由多种聚合物材料制成。适用于结网形成的聚合物为热塑性材料。可以用于形成本发明的聚合物结网的热塑性聚合物的示例包括聚烯烃(例如，聚丙烯和聚乙烯)，聚乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)以及弹性体聚合物(例如，ABA嵌段共聚物、聚氨酯、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、茂金属聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、乙烯乙酸乙烯酯弹性体和聚酯弹性体)。在结网的制造中也可使用两种或更多种材料的共混物。此类共混物的示例包括聚丙烯/EVA和聚乙烯/EVA。聚丙烯可优选地用于聚合物结网，因为熔喷纤维通常由聚丙烯制成。使用类似的聚合物实现将支承结构正确焊接到过滤结构。
呼吸器10也可以包括从面罩主体的右部16延伸的右突片80和从面罩主体的左部18延伸的左突片82。在一个或多个实施方案中，右突片80和左突片82中的一个或两个可以与面罩主体12成一整体。在一个或多个实施方案中，右突片80和左突片82中的一个或两个可以单独制造，然后使用任何合适的技术或技术的组合在周边14处连接到面罩主体12。在一个或多个实施方案中，右突片80和左突片82设置在面罩主体12的可塌缩区20中，即，右突片和左突片形成可塌缩区20的一部分。
右突片80和左突片82可以采取任何合适的形状或形状的组合，并且具有任何合适的尺寸。示例性的右突片和左突片在例如授予Chen等人的PCT公布WO2016058165和WO2016058163中有所描述。本公开的右突片80和左突片82也可以包括另外的特征。例如，在一个或多个实施方案中，右突片80和左突片82中的一个或两个可以包括其上提供的焊部或粘结点(未示出)。在一个或多个实施方案中，这些焊部或粘结点可以向右突片80和左突片82提供任何合适的功能性。例如，在一个或多个实施方案中，焊部或粘结点可以增加右突片80和左突片82中的一个或两个的刚度。可以利用任何合适的技术或技术的组合来形成这些焊部。
呼吸器10也可以包括带具90。带具90可以包括任何合适的带具。在图1至图3所示的实施方案中，带具90包括在附接点96处连接到面罩主体12的上条带92和下条带94。附接点96可以设置在面罩主体12上的合适位置中。在一个或多个实施方案中，一个或多个附接点96可以设置在右突片80和左突片82中的一个或两个上。上条带92和下条带94中的每个可以具有任何合适的长度。在一个或多个实施方案中，当呼吸器10处于扁平构型时，上条带92和下条带94中的一个或两个的长度可以不大于在正交于中心线的方向上所测量的从其连接点96中的一个到中心线2的距离的约两倍，如在例如PCT专利公布WO2016058163中进一步所述。
一般来讲，在呼吸器带具中使用的一个或多个条带可以伸展到大于其总长度的两倍，并且可以在呼吸器的整个使用寿命期间多次恢复到其松弛状态。条带的长度也可能增加到其松弛状态长度的三倍或四倍，并且当除去张力时条带可以恢复到其初始状态而不会对其有任何损坏。在一个或多个实施方案中，弹性极限因此不小于一个或多个条带的松弛状态长度的两倍、三倍或四倍。通常，一个或多个条带长约20cm至32cm，宽3mm至20mm，并且厚约0.3mm至1mm。一个或多个条带可作为连续的条带从呼吸器的第一侧延伸至第二侧，或者条带可具有可以通过另外的紧固件或扣环结合在一起的多个部分。例如，该条带可具有由紧固件接合在一起的第一部分和第二部分，当从面部移除面罩主体时，佩戴者可以快速解开紧固件。在一个或多个实施方案中，条带可形成围绕佩戴者的耳部放置的环。参见例如，授予Chen等人的美国专利6,394,090。可用于将条带的一个或多个部分结合在一起的紧固或夹紧机构的示例在例如授予Brostrom等人的美国专利6,062,221和授予Seppala等人的5,237,986，以及在授予Chien的EP专利公布1,495,785A1中示出。带具也可包括可重复使用的托架、一个或多个扣环和/或冠状构件，以将呼吸器支承在人的头部上。参见例如授予Brostrom等人的美国专利6,732,733和6,457,473，以及授予Byram的6,591,837和6,715,490。
在一个或多个实施方案中，可将呼气阀(未示出)附接到面罩主体12，以便于清除内部气体空间中的呼出空气(例如，图6的呼气阀202)。通过快速从面罩内部中除去湿热的呼出空气，使用呼气阀可改善佩戴者的舒适度。参见例如，美国专利7,188,622，授予Martin等人的美国7,028,689和7,013,895，美国专利7,428,903，7,311,104，7,117,868，6,854,463，6,843,248，和授予Japuntich等人的5,325,892，授予Mittelstadt等人的7,302,951和6,883,518，以及授予Bowers的RE 37,974。提供合适压降并可以适当地固定到面罩主体12的基本上任何呼气阀都可结合本公开使用，以快速地将来自内部气体空间的呼出空气递送到外部气体空间。
另外，在一个或多个实施方案中，面罩主体12可以包括鼻夹70。可以利用任何合适的鼻夹70。在一个或多个实施方案中，鼻夹70可为有助于改善在佩戴者鼻部上方的贴合性的基本上任何另外的部件。因为佩戴者的面部在鼻部区域表现出大的轮廓变化，所以鼻夹可用于更好地有助于实现在该位置的适当贴合。鼻夹可包括例如极软的柔韧性金属(诸如铝)带，从而可以成形为使面罩在佩戴者的鼻部上方及鼻部与脸颊交界处保持所需的贴合关系。当处于折叠或部分折叠状态时，鼻夹从投影到面罩主体上的平面观察时可呈直线形状。在一个或多个实施方案中，鼻夹可以为M形鼻夹，其示例示于授予Castiglione的美国专利5,558,089和Des.412,573中。其他示例性鼻夹在以下专利中有所描述：授予Daugaard等人的美国专利8,066,006，授予Xue等人的美国专利8,171,933，以及授予Kalatoor等人的美国专利公布2007-0068529A1。
鼻夹70可以设置成与面罩主体12的上周边区段15相邻。在一个或多个实施方案中，鼻夹70至少部分地设置在面罩主体20的可塌缩区20内。鼻夹70可以设置在面罩主体12的最外表面(即，外覆盖纤维网32的外部表面33)上。可以使用任何合适的技术或技术的组合来将鼻夹70设置在最外表面上。例如，鼻夹70可以使用例如粘合剂等附接到最外表面。在一个或多个实施方案中，鼻夹70可以设置在外覆盖纤维网32和内部层(例如过滤介质34)之间。可以使用任何合适的技术或技术的组合来将鼻夹70设置在外覆盖纤维网32和过滤介质34之间，例如以与鼻夹相邻的模式将外覆盖纤维网焊接到过滤层，使得鼻夹固定在外覆盖纤维网和过滤介质之间的适当位置。
另外，在一个或多个实施方案中，面罩主体12的一部分(未示出)可以在面罩主体的鼻部区域中在其自身上折叠，以形成与中心线2相交的折叠部。面罩主体12的被折叠的部分可以附接到面罩主体12的内部表面(例如，内覆盖纤维网30的外表面31)。在一个或多个实施方案中，面罩主体12的该部分可以折叠在面罩主体12的外部表面上。面罩主体12的被折叠的部分可以使用任何合适的技术或技术的组合例如焊接、粘附、紧固等来附接到面罩主体。例如，被折叠的部分的边缘可以通过例如将边缘焊接到面罩主体而附接到面罩主体12。在一个或多个实施方案中，折叠部分可以在鼻夹70和佩戴者面部之间提供缓冲，如例如在授予Eitzman等人的美国专利公布2011/0315144中所述。折叠部分可以用来代替或辅助鼻部泡沫，并且可以在提供对鼻部的紧密的贴合性的同时为佩戴者提供另外的舒适性。
如本文所述，呼吸器10可以包括设置在面罩主体12上的任何合适的一个或多个位置中的任何合适的分界线。例如，图6是呼吸器200的另一个实施方案的示意性平面图。有关图1至图4的呼吸器10的所有设计考虑和可能性同样适用于图6的呼吸器200。为了清楚起见，呼吸器200被示出为没有带具。
呼吸器200包括具有周边214的面罩主体212。呼吸器200也包括沿着面罩主体212的周边214的至少一部分设置的可塌缩区220，以及设置在面罩主体的上区域中以限定面罩主体的加强区222的加强元件240。加强区222至少部分地被可塌缩区220围绕。呼吸器200也包括第一周边密封件260和第二周边密封件262。设置在加强区222中的是第一分界线264和第二分界线266。呼吸器200可以包括任何合适数量的分界线，例如两条或更多条分界线。第一分界线264和第二分界线266可以采取任何合适的形状或形状的组合，并且具有任何合适的尺寸。尽管示出在面罩主体212的左部上，但一条或多条分界线可以设置在面罩主体的左部和右部中的一个或两个上或之中。另外，第一分界线264和第二分界线266可以设置在面罩主体212的加强区222中的任何合适的一个或多个位置中。
呼吸器200也包括设置在面罩主体212上的任何合适位置中的呼气阀202。呼气阀202可以包括任何合适的阀，例如，本文所述的呼气阀中的一个或多个。
本文所述的呼吸器的各种实施方案可以使用任何合适的技术或技术的组合来制造。参见例如，授予Bryant等人的美国专利6,148,817，授予Bostock等人的美国专利6,722,366，授予Chen等人的美国专利6,394,090，以及授予Angadjivand等人的美国专利公布2008/0011303。一般来讲，平折式呼吸器例如图1-图4的呼吸器10可以由单片形成，但是多片可以使用本文所述的各种技术诸如间歇工艺(例如，通过横向进给焊接)或连续工艺(例如，旋转焊接)彼此附接。在任一种工艺中，平折式呼吸器的制造方法可以为通过粘结并切割外成形边缘形成多层构造的大致平坦的片材(本文中也称为“面罩主体坯件”)。可采用其它技术来形成边缘，诸如超声焊接、缝合以及施加压力以形成边缘(加热或不加热)。
图5示出了用于制造图1至图4的过滤式面具呼吸器10的工艺100的一个实施方案。在一个或多个实施方案中，工艺100可以为连续的，即，可以沿着生产线制造呼吸器10，而无需在工艺完成之前从该线中除去呼吸器。虽然参考图1至图4的呼吸器10来描述工艺100，但该工艺可以用于制造任何合适的呼吸器。泡沫部分122任选地定位在内覆盖纤维网30和过滤层34之间。在一个或多个实施方案中，泡沫部分122和/或鼻夹70可定位在内覆盖纤维网30的外表面31或外覆盖纤维网32的外表面33上。
加强元件40设置在面罩主体12的上区域24中位于例如来自辊128的过滤介质34上。鼻夹70任选地沿着靠近加强元件40的过滤介质34的一个边缘定位在鼻夹施加工位130a处。在一个或多个实施方案中，鼻夹70设置在外覆盖纤维网32和过滤介质34之间与上周边区段15相邻，如在本文进一步所述。过滤层34、加强元件40和鼻夹70被外覆盖纤维网32覆盖以形成纤维网组件134。纤维网组件134可通过例如表面力、静电力、热粘结或粘合剂保持在一起。
呼吸阀136在装阀工位136a处任选地插入纤维网组件134中。装阀工位136a可以靠近纤维网组件134的中心形成孔。可密封孔的边缘以使过量的纤维网材料最小化。阀136可通过例如焊接、粘合剂、压力配合、夹持、卡扣组件或一些其他合适的装置保持在孔中。
纤维网组件134被焊接并且在一个或多个实施方案中可以在面部贴合工位138处沿着周边(例如，呼吸器10的周边14)修剪。其他分界线(例如，焊部或粘结线)可以形成于工位138处，例如，第一周边密封件60、第二周边密封件62、另外的分界线64等。可以利用任何合适的技术或技术的组合在面罩主体12上形成这些分界线和其他分界线。
除去过量的纤维网材料以形成一个或多个面罩主体坯件155。面罩主体坯件155可以包括可以用于形成图1至图4的呼吸器10的任何合适的面罩主体坯件。
在工位154a处，形成上条带92和下条带94的条带材料154被定位在面罩主体坯件155上，并且在附接点96处附接到面罩主体坯件。在除去任何过量的纤维网材料以形成一个或多个面罩主体坯件155之前或之后可以形成上条带92和下条带94。
在折叠工位169处，坯件155沿着中心线2折叠(如图1所示)，并且中心区域26和下区域28通过将坯件焊接在一起以形成密封区域52、54、56来连接。另外，在折叠工位169处折叠并且密封后，可以将任何另外过量的纤维网材料从坯件155中除去。
本文中所引用的所有参考文献及出版物全文以引用方式明确地并入本公开中，但它们可能与本公开直接冲突的内容除外。讨论了本公开的例示性实施方案，并提及了本公开范围内的可能的变型。在不脱离本公开范围的前提下，对于本领域的技术人员来说，本公开中的这些和其它变型和修改将是显而易见的，而且应当理解，本公开不局限于本文所阐明的例示性实施方案。因此，本公开仅受限于以下提供的权利要求书的限制。

Claims (18)

1.一种过滤式面具呼吸器，包括面罩主体，其中所述面罩主体包括：
内覆盖纤维网；
外覆盖纤维网；
过滤介质，所述过滤介质在所述面罩主体的过滤区域中设置在所述内覆盖纤维网和所述外覆盖纤维网之间；
位于中心线的每一侧上的右部和左部，其中所述右部和所述左部由所述面罩主体的周边界定；
可塌缩区，所述可塌缩区沿着所述面罩主体的所述周边的至少一部分设置；和
加强元件，所述加强元件设置在所述面罩主体的上区域中以限定所述面罩主体的加强区，其中所述加强区至少部分地被所述可塌缩区围绕，其中所述加强元件横跨所述中心线在所述面罩主体的所述右部和所述左部之间延伸，其中所述加强元件包括在平行于所述中心线的方向上所测量的至少约5mm且不大于约50mm的宽度，并且进一步地其中在所述面罩主体上沿着所述中心线在所述周边的上周边区段和所述加强元件之间的距离不大于约5mm。
2.根据权利要求1所述的呼吸器，其中所述加强元件包括至少约50gsm且不大于约200gsm的基重。
3.根据权利要求2所述的呼吸器，其中所述加强元件包括至少约100gsm且不大于约150gsm的基重。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸器，其中所述面罩主体的所述可塌缩区的弯曲力小于所述面罩主体的所述加强区的弯曲力。
5.根据权利要求4所述的呼吸器，其中所述可塌缩区的弯曲力不大于所述加强区的弯曲力的90％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的呼吸器，其中包括所述加强元件的所述过滤式面具呼吸器的压降不大于不包括所述加强元件的所述过滤式面具呼吸器的压降的3％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件包括非织造材料。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件包括网孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的呼吸器，其中所述面罩主体还包括在所述面罩主体的所述上部中沿着所述中心线的竖直折叠部，其中所述加强元件延伸穿过所述竖直折叠部。
10.根据权利要求9所述的呼吸器，其中所述面罩主体还包括沿着所述中心线在所述竖直折叠部和所述面罩主体的底部周边区段之间延伸的密封件，其中所述密封件将所述右部和所述左部中的每一个的中心区域和下区域连接在一起。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件不延伸到所述面罩主体的所述右部和所述左部的所述中心区域和所述下区域中。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件在所述面罩主体的所述右部中的周边与所述面罩主体的所述左部中的周边之间延伸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的呼吸器，还包括从所述面罩主体的所述右部延伸的右突片和从所述面罩主体的所述左部延伸的左突片，其中所述右突片和所述左突片设置在所述可塌缩区中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的呼吸器，其中所述面罩主体的所述可塌缩区限定适于至少部分地与佩戴者的面部相符的面部密封件。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件通过焊线连接到所述内覆盖纤维网和所述外覆盖纤维网中的至少一者。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件不延伸到所述可塌缩区中。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件具有利用ASTMD737-04(2016)以1英寸直径的测试开口、8mm的孔口和1/100英寸的水压所确定的至少约500cfm/ft2且不大于约1200cfm/ft2的透气率。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的呼吸器，其中所述加强元件具有利用T 543om-11(2011)以50gsm的支承层所确定的至少约1mgf且不大于约10mgf的弯曲阻力。
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