KR19980702678A

KR19980702678A - 납작하게 접히는 개인용 호흡 보호 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR19980702678A
Application number: KR1019970706084A
Authority: KR
Inventors: 그래이엄제이.보스톡; 존더블유.브라이안트; 데스몬드티.쿠란; 크리스토퍼피.헨더슨; 데니스엘.크루에저; 제임스에프.다이루드
Original assignee: 워렌리차드보비; 미네소타마이닝앤드매뉴팩츄어링컴패니
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1998-08-05
Also published as: MX9706644A; RO114946B1; EP0814871A1; RU2145507C1; HUP9903460A3; KR100439481B1; NO335161B1; AU5358996A; US6123077A; HUP9903460A2; NO974121L; BR9607627A; CZ282797A3; PL322164A1; NO318027B1; ES2170228T3; HU222527B1; ATE212241T1; DE69618769D1; NO20042481L

Abstract

납작하게 접히는 개인용 호흡 보호 장치가 제공된다. 장치는 제1 및 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부와, 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 중심부의 제1 엣지에 결합되는 평평한 제1 부재와 그리고 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 중심부의 제2 엣지에 결합되는 평평한 제2 부재를 구비하며, 상기 제1 부재의 상기 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심은 상기 중심부의 상기 제1 엣지와 너비가 거의 동일하며, 상기 제2 부재의 상기 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심은 상기 중심부의 상기 제2 엣지와 너비가 거의 동일하다. 중심부와 제1 및 제2 부재중 하나 이상은 여과 매체로 형성된다. 장치는 보관시 제1 및 제2 부재가 중심부의 공통 표면과 적어도 부분적으로 대면 접촉하는 상태로 납작하게 접힐 수 있으며, 사용중에는 착용자의 코와, 뺨과 턱에 접촉 및 고정되는 중심부와 제1 및 제2 부재의 비결합 엣지에 의해 착용자의 코와 입을 덮는 컵 형상의 공기 챔버를 형성할 수 있다. 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에서 장치의 주변부보다 짧다. 또한, 상기 장치를 준비하기 위한 공정이 제공된다.

Description

납작하게 접히는 개인용 호흡 보호 장치 및 그 제조 방법

여과 작용을 하는 호흡기 또는 안면 마스크가 공기중에 떠도는 입자들이나 불쾌하면서 해로운 가스들로부터 인간의 호흡기관을 보호할 필요가 있는 각종 용도에 사용된다. 일반적으로, 호흡기 또는 안면 마스크는 성형 컵 형태 또는 납작하게 접히는 형태의 두종류가 있다. 납작하게 접히는 형태는 사용전에는 착용자의 주머니에 보관될 수 있으며 사용후 다시 납작하게 접힐 수 있어 주머니 내에서 호흡기의 내부가 깨끗하게 유지된다는 장점을 갖고 있다.

납작하게 접히는 형태의 안면 마스크는, 형태는 직사각형이면서 착용자의 입에 대체로 평행하게 연장하는 주름들을 구비한 섬유로 형성되어 왔다. 상기 구조에는 안면 마스크를 착용자의 안면과 거리를 두고 접촉시키는 보강 요소를 구비할 수도 있다. 보강 효과는 박판형 안면 마스크의 폭을 가로질러 주름을 녹이거나 또는 안면 마스크의 폭을 가로질러 심(seam)을 형성함으로써 제공되어져 왔다.

또한, 상측 및 하측의 마주하는 표면들을 형성하기 위하여 수평 방향으로 중심을 향해 접혀있는 주름형 호흡기도 개시되어 있다. 상기 호흡기는 여과 매체의 수직 길이를 단축시키기 위하여 마주하는 표면에 가장 중심에 적어도 하나의 수평 주름을 구비하며, 각각의 마주하는 표면에도 적어도 하나의 추가 수평 주름을 구비한다. 중심 주름의 수평 길이는 마주하는 표면들에 형성된 추가 주름 길이보다 짧으며, 마주하는 표면들에 형성된 추가 주름 길이는 여과 매체의 최대 수평 길이보다 짧다. 마주하는 표면들의 추가 주름들과 함께 중심 주름은 자체 지지 주머니를 형성한다.

또한, 테이퍼 형상을 구비한 가요성 여과 시트 재료의 주머니로 제조된 호흡 보호 장치도 개시되어 있는데, 상기 주머니의 보다 큰 단부의 엣지는 개방되어 있으며 보다 작은 단부의 엣지는 폐쇄되어 있다. 주머니의 폐쇄 단부에는 사변형의 표면을 형성하는 접힘선들이 형성되어 있으며 상기 사변형의 표면은 주머니의 내측을 향하여 접히며, 서로 마주하며 그리고 사용할 때 서로 비교적 경사지는 삼각형 표면들을 포함한다.

개시된 보다 복잡한 형상에는 마주하는 측벽들을 구비한 보다 큰 개방 단부와 보다 작은 폐쇄 단부를 구비한 테이퍼 형상의, 여과 시트 재료의 주머니로 제조된 컵 형상의 여과 안면 부재가 포함된다. 주머니의 폐쇄 단부의 엣지는 예를 들면, 직선 및/또는 곡선을 교차시킴으로써 외측으로 굽어지며, 폐쇄 단부에는 흡입시 착용자의 안면을 향해 주머니가 가라앉는 것을 방지하기 위해 거의 원뿔형으로 내측으로 연장하는 오목부를 형성하도록 주머니의 폐쇄 단부의 내측으로 접히는 표면을 형성하는 접힘선들이 제공된다.

또한, 상부와, 하부와 그리고 이들 사이의 중심부를 구비한 안면 마스크도 개시되어 있다. 본체부의 중심부는 이것을 반으로 분할하는 수직의 접힘선을 중심으로 뒷쪽으로 접힌다. 안면 마스크 착용시, 상기 수직의 접힘선은 이마의 중심과 코와 그리고 입의 중심을 관통하는 상상의 수직선과 정렬된다. 본체부의 상부는 이것의 상측 엣지가 안면의 광대뼈와 콧날과 접촉하도록 중심부의 상측 엣지로부터 소정의 각을 이루면서 윗방향으로 연장한다. 본체부의 하부는 착용자의 턱 아래를 보호하기 위하여 중심부의 하측 엣지를 형성하는 목구멍 방향으로 아랫방향으로 연장한다. 안면 마스크는 착용자의 입술과 입을 덮긴 하지만 직접 접촉하진 않는다.

본 발명은 보관중에는 납작하게 접혀있을 수 있으며 사용중에는 착용자의 입과 코를 덮는 컵 형상의 공기 챔버를 형성할 수 있는 안면 마스크 또는 호흡기(respirator)에 관한 것이다.

도 1은 납작하게 접힌 형태의 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 정면도,

도 2는 도 1에 도시된 개인용 호흡 보호 장치의 2-2선을 따라 절단한 단면도,

도 3은 펼쳐진, 사용 대기 형태를 도시한, 도 1의 개인용 호흡 보호 장치의 정면도,

도 4는 펼쳐진, 사용 대기 형태를 도시한, 도 1의 개인용 호흡 보호 장치의 측면도,

도 5는 납작하게 접힌 형태의, 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 다른 실시예의 단면도,

도 6은 부분적으로 펼쳐진, 도 5의 개인용 호흡 보호 장치의 사시도,

도 7은 납작하게 접힌 형태의, 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 8은 펼쳐진, 사용 대기 형태를 도시한, 도 7의 개인용 호흡 보호 장치의 정면도,

도 9는 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 10은 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 11은 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 12는 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 13a 내지 도 13p는 본 발명의 다양한 또다른 변형예들의 정면도,

도 14는 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 15는 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 배면도,

도 16은 본 발명의 개인용 호흡 보호 장치의 또다른 실시예의 정면도,

도 17은 납작하게 접힌 개인용 호흡 보호 장치를 생산하기 위한 예시적인 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면,

도 18 내지 도 20은 도 17의 예시적인 제조 공정의 중간 웨브 형태를 도시한 도면,

도 21은 도 17 내지 도 20의 공정에 따라 제조된 안면 마스크의 스트립(strip)을 도시한 도면.

본 발명은, 제1 및 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부와;

상기 중심부의 제1 엣지와 너비가 거의 같은 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 상기 중심부의 제1 엣지에 결합되는 평평한 제1 부재와; 그리고

상기 중심부의 제2 엣지와 너비가 거의 같은 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 상기 중심부의 제2 엣지에 결합되는 평평한 제2 부재를 포함하며,

중심부와 제1 및 제2 부재중 하나 이상은 여과 매체로 형성되며, 그리고

상기 장치는 상기 제1 및 제2 부재가 상기 중심부의 공통 표면에 적어도 부분적으로 대면 접촉하는 상태로 보관을 위해 납작하게 접힐 수 있으며, 사용중에는 중심부와 제1 및 제2 부재의 비결합 엣지들에 의해 착용자의 코와 입을 덮는 컵 형상 공기 챔버를 형성할 수 있으며, 상기 비결합 엣지들은 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉 및 고정되며 그리고 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧은 개인용 호흡 보호 장치를 제공한다.

납작하게 접힌 호흡 장치의 형태는 거의 직사각형이거나 타원형일 수도 있다. 사용을 위해 펴진 호흡 장치는 대체로 컵 형상이다. 제1 부재와 중심부와 제2 부재중 하나 이상에 포함되는 여과 매체는 광섬유로 형성된 부직 섬유일 수도 있으며 또는 각각의 층이 유사한 또는 상이한 여과 특성을 구비한 복합층일 수도 있다. 물론, 여과 매체는 제1 부재와 중심부와 그리고 제2 부재 뿐만 아니라 추가 부분들중 두 개 또는 모두에 포함될 수도 있다.

본 발명의 호흡 장치는 착용자의 안면의 적소에 호흡 장치를 유지하기 위한 접착제와 같은 머리띠 또는 다른 수단과, 착용자의 코와 호흡 장치의 우수한 접촉을 제공하는 코 클립 또는 다른 수단과, 발산 밸브와 그리고 예를 들면 안면 밀봉체, 눈 차폐물, 목 커버와 같은 호흡 장치 및 안면 마스크에 공통으로 다른 장비를 추가로 포함할 수도 있다. 호흡 장치가 코 클립을 구비할 때, 코 클립은 호흡 장치의 제1 부재의 외부에 배치될 수도 있으며 포옴(foam) 조각과 같은 완충 부재는 제1 부재의 내면의 코 클립 아래 직접 배치될 수 있으며, 또는 코 클립은 제1 부재의 내면에 배치될 수도 있으며 완충 부재는 코 클립을 덮도록 배치될 수도 있으며, 보호 장치가 복합층을 포함할 때 코 클립은 층들 사이에 배치될 수도 있다.

본 발명의 호흡 장치는, 예를 들면 호흡기, 외과용 마스크, 무균실용 마스크, 안면 차폐물, 먼지 마스크, 인공 호흡 마스크, 및 각종의 다른 안면 커버를 포함한다. 본 발명의 호흡 장치는 착용자의 안면이 접촉 영역을 최소로 하는 소정의 각도록 호흡기의 외주부에서 접촉하는 다른 유형의 컵 형상의 호흡기 또는 안면 마스크보다 착용자의 안면과 보다 우수한 밀봉 정합을 제공하도록 설계될 수 있으며, 이에 따라 착용감이 편해지며 호흡기의 외주부에서의 밀봉 정합을 상당히 줄일 수 있다.

또한, 착용자의 호흡을 보호하는 개인용 호흡 장치를 생산하기 위한 공정은, 하나 이상의 제1 엣지와 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부를 형성하는 단계와;

상기 중심부의 제1 엣지와 너비가 거의 같은 평평한 제1 부재의 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심에 의해 상기 중심부의 제1 엣지에서 상기 제1 부재를 상기 중심부에 부착하는 단계와,

상기 중심부의 제2 엣지와 너비가 거의 같은 평평한 제2 부재의 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심에 의해 상기 중심부의 제2 엣지에서 상기 제2 부재를 상기 중심부에 부착하는 단계와,

조건부로 상기 중심부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재중 하나 이상은 여과 매체를 포함하며, 상기 장치는 보관을 위해 납작하게 접힐 수 있으며, 사용중에는 착용자의 코와 입을 덮는 컵 형상 공기 챔버를 형성할 수 있으며, 중심부와 제1 부재와 그리고 제2 부재의 비결합 엣지들은 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉 및 고정되며 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧다. 추가 부분들은 제1 및 제2 부재의 비결합 엣지들에 선택적으로 부착될 수도 있다.

또한, 여과 매체의 직사각형 시트를 형성하는 단계와, 제1 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제1 엣지를 접는 단계와, 제2 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제2 엣지를 접는 단계와 그리고 펴져있는 엣지를 밀봉하는 단계를 포함하는 개인용 호흡 보호 장치를 생산하기 위한 공정이 제공된다. 상기 공정은 추가 부분들이 추가 접힘선이나 접착부들을 통해 비결합 엣지에서 제1 및 제2 부재에 부착되는 단계를 선택적으로 포함할 수도 있다.

또한, 두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제1 시트를 형성하는 단계와, 두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제2 시트를 형성하는 단계와, 공통 형상을 구비하는 상기 각각의 시트의 하나 이상의 측면을 접착하는 단계와, 접착 엣지를 향해 상기 제2 시트의 비결합 엣지를 접는 단계와, 하나 이상의 엣지가 상기 제1 시트의 비결합 엣지와 공통 형상을 구비하는, 두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제3 시트를 형성하는 단계와, 상기 제2 시트에 상기 제3 시트를 배치하는 단계와 그리고 상기 제1 및 제3 시트의 공통 형상 엣지를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치를 생산하기 위한 공정이 제공된다.

각각의 공정은 고속 생산 방법을 적용할 수 있으며, 필요하다면 머리띠와 코 클립과 다른 종래의 호흡 장치 구성 요소들의 부착을 위한 추가 단계들을 포함할 수도 있다.

본 발명의 개인용 호흡 보호 장치(10)의 일실시예에 있어서, 도 1의 정면도에 도시된 바와 같이, 사용에 앞서 포장재 내에 또는 착용자의 주머니 내에 보관을 위해 접힌 상태인 경우 장치는 거의 직사각형의 형상을 구비한다. 도 2에는 중심부(12)와 제1 부재(14)와 그리고 제2 부재(16)를 구비한 개인용 호흡 보호 장치(10)의 측면도가 도시되어 있다. 중심부와 제1 및 제2 부재는 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 접힘선(15,17)에 의하여 결합되어 있으며, 또는 제1 부재와 제2 부재가 중심부에 접착되거나 심(seam) 처리될 수도 있다. 상기 형태는 도시된 바와 같이 접힘선(15)에서부터 접힘선(17)에 걸쳐 전체적으로 또는 부분적으로 연장할 수도 있는 엣지 밀봉체(seal:11,11')에 의하여 적절하게 유지된다. 엣지 밀봉체(11,11')는 도시된 바와 같이 거의 직선일 수도 있으며 또는 곡선일 수도 있다. 또한, 도 1 및 도 3에는 예를 들면, 착용자의 안면의 적소에 장치를 유지시키는 머리띠를 부착하기 위한 부착 수단(18,18')도 도시되어 있다. 장치가 예를 들면, 여과 매체층(들)과, 선택적인 커버층과 그리고 선택적인 보강층을 구비한 복합층 구조체일 때, 제1 및 제2 부재(14,16)의 주변 엣지는 접착된다.

공통 부분들은 도 1 및 도 2에서와 동일한, 컵이나 주머니 형상을 구비한 펼쳐진, 착용 대기 형태가 도시되어 있는 도 3 및 도 4에 도시된 개인용 호흡 보호 장치(10)는 성형 컵 형태 호흡 장치의 얼굴을 가리지 않는(off-the-face) 장점을 착용자에게 제공한다. 본 발명의 호흡 장치의 컵 형상의 얼굴을 가리지 않는 구조에는 착용자의 안면에 호흡 장치를 밀봉하기 위한 각각의 제1 및 제2 부재의 엣지(24,26)에 의하여 형성된 외주부 영역이 제공된다. 도 3에는 선택적인 코 클립(28)을 구비한 개인용 호흡 보호 장치(10)가 도시되어 있다. 착용자의 턱 운동을 보다 원활하게 하기 위하여, 가로방향 접힘선 또는 주름이 호흡 장치의 제1 부재(14) 또는 제2 부재(16) 내에서 접힘선 또는 접착부(15)의 바로 위나 접힘선 또는 접착부(17)의 바로 아래에 형성될 수 있다.

공통 부분들은 도 1 내지 도 4에서와 동일한, 도 5 및 도 6에 도시된 다른 실시예에 있어서, 추가 부재(20,22)가 접힘선(21,23)에 의해 또는 접착이나 심 처리(도시하지 않음)에 의해 호흡 장치(10')의 제1 및 제2 부재(14,16)에 부착된다. 추가 부재(20,22)는 엣지 밀봉체(11,11')에서 중심부(12)와 제1 및 제2 부재(14,16)와 밀봉될 수도 있지만, 추가 부분(20,22)이 부착점(25,25')에서 선회 운동할 수 있도록 하여 호흡 장치(10') 외주부의 밀봉을 향상시키기 위하여 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 엣지 밀봉체에서 밀봉되지 않는 것이 바람직하다. 도 6에는 추가 부재(20)에 배치된 선택적인 코 클립(28)을 구비한 호흡 장치(10')가 도시되어 있다. 상기 실시예에 있어서, 호흡 장치를 형성하는데 복합층이 사용된 경우, 추가 부재(20,22)의 주변 엣지들은 접착되는 것이 바람직하다.

개인용 호흡 보호 장치(10)의 엣지 밀봉체(11,11') 사이를 또는 엣지 밀봉체(11,11')와 동일 위치에 배치된 접착부들 사이의 중심부(12)의 폭은 약 160 내지 220 mm가, 특히 175 내지 205 mm가, 또한 특히 185 내지 190 mm가 바람직하다. 호흡 장치(10)의 접힘선(15,17) 사이의 중심부(12)의 높이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 50 내지 100 mm가, 또한 특히 75 내지 80 mm가 바람직하다. 호흡 장치(10)의 제1 부재(14)와 제2 부재(16)의 폭은 중심부(12)의 폭과 거의 동일한 것이 바람직하다. 접힘선(15)으로부터 호흡 장치(10)의 제1 부재(14)의 외주부 엣지까지 또는 호흡 장치(10')의 접힘선(21)까지 연장하는 제1 부재(14)의 깊이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 50 내지 70 mm가, 또한 특히 55 내지 65 mm가 바람직하다. 접힘선(17)으로부터 호흡 장치(10)의 제2 부재(16)의 외주부 엣지까지 또는 호흡 장치(10')의 접힘선(23)까지 연장하는 제2 부재(16)의 깊이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 55 내지 75 mm가, 또한 특히 60 내지 70 mm가 바람직하다. 제1 부재(14)와 제2 부재(16)의 깊이는 같을수도 또는 다를수도 있으며, 제1 및 제2 부재의 깊이의 합은 중심부의 높이를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 호흡 장치(10')의 추가 부재(20,22)는 제1 및 제2 부재(14,16)와 폭이 거의 동일한 것이 바람직하다. 호흡 장치(10')의 추가 부재(20)의 깊이는 약 1 내지 95 mm가, 특히 5 내지 40 mm가, 또한 특히 5 내지 30 mm가 바람직하다. 호흡 장치(10')의 추가 부재(22)의 깊이는 약 1 내지 95 mm가, 특히 3 내지 75 mm가, 또한 특히 3 내지 35 mm가 바람직하다. 단부 엣지 밀봉체는 중심부(12)와, 제1 부재(14) 그리고 제2 부재(16)의 외측 엣지에서부터 약 1 내지 25 mm, 특히 5 내지 10 mm에 있는 것이 바람직하며, 폭은 1 내지 10 mm가, 특히 2 내지 5 mm가 바람직하다. 추가 부분(20,22)이 호흡 장치(10')에 설치된 경우, 상기 부분은 엣지 밀봉체(11,11')에 포함될 수도 있지만, 그렇지 않은 것이 바람직하다. 상기와 같은 호흡 장치(10,10')에서, 도 3과, 도 4와 그리고 도 6에 도시된 펼쳐진 형태에 있는, 착용자의 코와, 뺨과 그리고 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧다.

타원 형상으로된 또다른 실시예가 도 7 내지 도 12에 도시되어 있다. 도 7에는 중심부(52)와 접착부(55,57)를 포함하는 접힌, 보관 형태의 호흡 장치(50)의 정면도가 도시되어 있다. 또한, 예를 들면, 착용자의 안면의 적소에 호흡 장치를 지지하는 머리띠(59)를 부착하기 위한 부착 수단(58,58')도 도시되어 있다. 도 8에는, 제1 부재(54)가 접착부(55)에서 중심부(52)에 접착되며 제2 부재(56)가 접착부(57)에서 중심부(52)에 접착되어 있는 펼쳐진, 사용 대기 형태의 호흡 장치(50)의 정면도가 도시되어 있다. 호흡 장치가 복합층 재료로 형성된 경우, 제1 부재(54)와 제2 부재(56)의 주변 엣지는 접착되는 것이 바람직하다. 도 8에는 제1 부재(54)의 코 클립(60)과, 중심부(52)의 돌출부(62)도 도시되어 있으며, 이것과 비교 가능한 제1 부재(54)의 정합 돌출부는 도시되어 있지 않다. 코 클립(60)에 의하여 끼워맞춤이 향상되며, 돌출부(62) 및 제1 부재(54)의 이것의 동형(同型) 돌출부에 의해 착용감이 좋아지며 끼워맞춤이 향상된다. 몇몇 경우에, 끼워맞춤은 제1 부재(54)의 외측 엣지를 내측으로, 즉 착용자의 안면을 향해 접는 방법으로 향상될 수 있다. 코 클립(60)은 설치시 접힘선의 내측에 배치될 수 있다. 착용자의 턱 운동을 보다 원활하게 하기 위하여, 가로방향 접힘선 또는 주름이 호흡 장치의 제1 부재(54) 또는 제2 부재(56) 내에서 접힘선 또는 접착부(57)의 바로 아래에 형성될 수 있다. 상기와 같은 호흡 장치(50,50')에서, 도 8 및 도 9에 도시된 펼쳐진 형태에 있는, 착용자의 코와, 뺨과 그리고 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧다.

도 10과, 도 11 그리고 도 12에는, 착용자의 안면에 착용된, 도 10에 도시된 코 클립(60)과, 도 11에 도시된 코 클립(60) 및 발산 밸브(64)와 그리고 도 12에 도시된 코 클립(60') 및 발산 밸브(64)를 구비한 컵 형상의 호흡 장치(50)가 도시되어 있다. 상기 코 클립과 발산 밸브는 도 1 내지 도 6에 도시된 호흡 장치에도 똑같이 적용될 수 있다.

도 7과, 도 8과 도 10과 도 11 그리고 도 12에 도시된 호흡 장치에서, 중심부(52)의 가장 넓은 부분의 폭은 약 160 내지 220 mm가, 특히 175 내지 205 mm가, 또한 특히 193 내지 197 mm가 바람직하다. 폭에 수직 방향으로 중심부의 가장 높은 부분의 높이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 50 내지 100 mm가, 또한 특히 70 내지 80 mm가 바람직하다. 바람직하게, 제1 및 제2 부재는 폭이 중심부와 거의 동일하다. 제1 부재의 가장 깊은 부분의 깊이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 40 내지 90 mm가, 또한 특히 50 내지 60 mm가 바람직하다. 제2 부재의 가장 깊은 부분의 깊이는 약 30 내지 110 mm가, 특히 50 내지 100 mm가, 또한 특히 60 내지 70 mm가 바람직하다. 제1 및 제2 부재의 깊이는 같을수도 또는 다를수도 있다. 제2 부재의 깊이가 제1 부재의 깊이보다 클 때, 추가 돌출부가 턱 영역에 제공될 수 있다. 중심부 뿐만 아니라 제1 및 제2 부재의 깊이를 조절함으로써, 제1 부분이 코의 길이 방향을 따라 놓이도록 또는 전적으로 콧날에 놓이도록 턱 아래 제2 부재의 끼워맞춤을 조절할 수 있으며 또는 코를 덮고 있는 제1 부분의 끼워맞춤을 조절할 수 있다.

도 9에 도시된 개인용 호흡 보호 장치에서, 호흡 장치(50')는 중심부(52')의 단부 부분(61,63)이 착용자의 코와 턱에 놓이는 상태로 중심부(52')와 제1 부재(54')와 그리고 제2 부재(56')가 착용자의 안면에 수직으로 놓이도록 형성된다. 제1 부재(54')는 접착부(55')에서 중심부(52')에 접착되며, 제2 부재(56')는 접착부(57')에서 중심부(52')에 접착된다. 예를 들면, 착용자의 안면의 적소에 호흡 장치를 유지하는 머리띠(59')를 부착하기 위한 부착 수단(58,58')이 제공된다. 물론, 도 1 내지 도 6에 도시된 호흡 장치는 부착 수단(18,18')의 위치를 변경함으로써 유사하게 수정될 수 있다. 상기 형태에서, 중심부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재는 착용자의 안면과 수직으로 정렬된다. 부착 수단 사이의 거리는 타원 형상의 장치의 경우에는 약 160 내지 220 mm가, 특히 170 내지 190 mm가 바람직하며, 직사각형 장치의 경우에는 약 175 내지 195 mm가 바람직하다.

납작하게 접힌 개인용 호흡 보호 장치의 형상은, 도 7 내지 도 12에는 거의 타원형으로 도시되어 있지만, 크게 변할 수도 있다. 상기 형상은 통상적으로 표준 타원형인 것은 아니며, 예를 들면 긴마름모형에 가까울 수 있다. 장치의 다양한 형상이 도 13(a) 내지 도 13(p)에 도시되어 있다. 따라서, 중심부의 사분면은 직각에 가까운 접착 엣지 형태 또는 거의 일직선을 형성하는 접착 엣지 형태 또는 곡선 및/또는 직선의 조합체를 포함하는 패턴의 접착 엣지 형태를 구비한다. 바람직하게, 상기와 같은 접착 엣지는 도 7에 도시된 바와 같은 완만한 곡선 형태를 구비하며, 상기 곡선의 반경은 약 120 내지 170 mm가, 특히 140 내지 150 mm가 바람직하다. 유사하게, 제1 및 제2 부재와 추가 부분의 형상은 크게 변할 수도 있다. 각각의 제1 및 제2 부재는 전술한 바와 같이 중심부에 결합될 수 있도록 형성되어야 한다. 제1 및 제2 부재의 부착되지 않은 엣지 부분의 형상도 착용자의 안면에 잘 끼워맞춰지도록 필요하다면 직선에서부터 곡선으로 변할 수도 있다. 추가 부재는 설치시 제1 또는 제2 엣지 부분과 결합하기에 적합한 엣지 부분을 구비하여야 한다. 비결합 엣지 부분의 형상은 직선에서부터 곡선까지 다양하다. 결합부의 형상을 변화시킴으로써, 적절한 구조 선택에 의해 안면에 대한 호흡 장치의 끼워맞춤이 향상될 수 있다. 제1 및 제2 부재와 중심부를 연결하는 접착부와 제1 및 제2 부재와 추가 부재를 연결하는 접착부는 각각 중심부와 제1 부재의 엣지로부터 또는 제1 및 제2 부재의 엣지로부터 깊이가 약 15 mm를, 특히 10 mm를, 또한 특히 5 mm를 안넘는 것이 바람직하며, 연속적일 수도 또는 비연속적일 수도 있다.

적어도 하나의 중심부와, 제1 부재 또는 제2 부재를 포함하는 본 발명에 유용한 여과 매체 또는 재료는 다수의 직조 및 부직 재료로 되어 있으며, 내부 또는 외부 커버 또는 반투명 막이 있거나 없는, 보강 수단이 있거나 없는, 단일의 또는 복수의 층을 포함할 수도 있다. 바람직하게, 중심부에는 예를 들면, 직조 또는 부직 반투명 막과, 접착제 바아(bar)와, 프린팅(printing) 또는 접착부와 같은 보강 수단이 제공된다. 적당한 여과 재료의 예에는 광섬유 웨브와, 피브릴화된(fibrillated) 필름상 웨브와, 직조 또는 부직 웨브(예를 들면 에어레이드(airlaid) 또는 카딩된(carded) 인조 섬유), 용융-블로운(blown) 섬유 웨브, 또는 이의 조합체가 포함된다. 상기 웨브를 형성하기에 유용한 섬유에는, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌, 폴리(4-메틸-1-펜틴) 그리고 이의 혼방과 같은 폴리올레핀과, 하나 이상의 클로에틸렌 유닛 또는 테트라플루오르에틸렌 유닛을 함유한 상기와 같은 할로겐 치환 폴리올레핀이 포함되며, 또한 아크릴로니트릴 유닛과, 풀리에스터와, 풀리카보네이트와, 폴리우레탄과, 로진 울(rosin wool)과, 유리질(glass)과, 셀룰로즈 또는 이의 조합체를 함유할 수도 있다.

여과 층의 섬유는 여과될 입자의 종류에 따라 선택된다. 또한, 적절한 섬유 선택은 예를 들면, 유연성과 수분을 제어함으로써 편안한 호흡 장치를 착용자에게 제공할 수 있다. 본 발명에 유용한 용용 블로운 광섬유 웨브는 예를 들면, 웬테, 반 에이(Wente, Van A.) 저서 산업 공학 화학(Industrial Engineering Chemistry;1956년 출판, 제48권 1342이하 참조)의 초정밀 열가소성 섬유(Superfine Termoplastic Fiber)와, 반 에이 웬테 등에 의한 초정밀 유기 섬유의 제조(Manufacture of Super Fine Organic Fiber)란 제목의 1954년 5월 25일 출판된 중앙 학술 연구소의 제4364호 보고서에 개시된 바와 같이 준비될 수 있다. 본 발명에 유용한 여과 매체의 블로운 광섬유는 1952년 런던 기계 공학 학회 회보 1B의 데이비스 시.엔(Davies, C.N.)의 공기로 운반되는 먼지 입자의 분리(The Separation of Airborne Dust Particles)에 발표된 방법에 따라 계산된 바와 같이, 3 내지 30 마이크로미터의, 특히 7 내지 15 마이크로미터의 유효 섬유 직경을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 선택적으로 여과 층에 인조 섬유가 포함될 수도 있다. 크림프 가공된, 부풀린 인조 섬유는 블로운 광섬유를 개인용으로 구성하는 웨브보다 돌출된 덜 조밀한 웨브를 제공한다. 바람직하게, 여과 매체에는 90 중량 퍼센트를 넘지 않는, 특히 70 중량 퍼센트를 넘지 않는 인조 섬유가 포함된다. 인조 섬유를 함유한 상기와 같은 웨브는 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제4,118,531호(하우서(Hauser))에 개시되어 있다.

또한, 생물성분의 인조 섬유는 여과 층 또는 여과 매체의 하나 이상의 다른 층에 사용될 수도 있다. 코어(core) 부분보다 용융점이 낮은 외층을 구비한 생물성분의 인조 섬유는 예를 들면, 생물성분 섬유의 외층이 유동하여 생물성분이거나 아닌 다른 인접한 인조 섬유와 접촉하도록 층을 가열하는 방법으로 섬유 교차점에 함께 접착된 탄성 형상화 층을 형성하는데 사용될 수 있다. 또한, 형상화 층은 인조 섬유와 함께 포함되어 있는 가열 유동 가능한 폴리에스터의 접합 섬유에 의하여 준비될 수 있으며, 형상화 층의 가열시 접합 섬유는 용융되어 섬유 교차점으로 유동하여 섬유 교차점을 둘러싼다. 냉각시, 접착부는 섬유의 교차점에서 발달되어 섬유 덩어리를 소정의 형상으로 유지한다. 또한, 아크릴 유액 또는 분말형의 가열 활성 가능한 접착제 수지와 같은 접합 재료가 섬유를 접착하기 위하여 웨브에 도포될 수 있다.

본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제4,215,682호(쿠빅(Kubik et al)) 및 제4,588,537호(클라세(Klasse et al))에 개시된 바와 같은 전기 충전된 섬유, 또는 예를 들면 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제4,375,718호(와드스워스(Wadsworth et al))나 미국 특허 제4,592,815호(나카오(Nakao))의 공정에 의한 전기를 편광 또는 충전하는 다른 종래의 방법은 특히 본 발명에 유용하다. 또한, 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제 RE 31,285 호(반 턴하우트(van Turnhout))의 전기 충전된 피브릴화된 필름 섬유도 유용하다. 일반적으로, 충전 공정은 재료를 코로나 방전 또는 펄스 고압 처리하는 단계를 포함한다.

또한, 활성화된 탄소 또는 알루미늄과 같은 흡수성 입자 재료도 여과 층에 포함될 수 있다. 상기와 같은 입자 적하된 웨브는 예를 들면, 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제3,971,373호(브라운(Braun)), 미국 특허 제4,100,324호(앤더슨(Anderson)) 그리고 미국 특허 제4,429,001호(콜핀(Kolpin et al))에 개시되어 있다. 입자 적하된 여과 층으로된 안면 마스크는 가스상 재료의 차단에 특히 좋다.

본 발명의 호흡 장치의 중심부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재중 적어도 하나는 여과 매체를 포함하여야 한다. 중심부와, 제1 부재와 제2 부재중 적어도 두 개가 여과 매체를 포함하는 것이 바람직하며, 중심부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재 모두가 여과 매체를 포함할 수도 있다. 여과 매체로 형성되지 않은 부분(들)은 다양한 재료로 형성될 수도 있다. 제1 부재는 착용자의 안경에 안개가 서리는 것을 방지하도록 수분 장벽을 제공하는 재료로 형성될 수도 있다. 중심부는 착용자의 입술 운동을 관찰할 수 있도록 투명 재료로 형성될 수도 있다.

중심부가 제1 부재 및/또는 제2 부재에 접착되는 곳에서, 접착은 초음파 용접, 접착제를 사용한 접착, 스테플링(stapling), 소잉(sewing), 열역학적으로, 압력에 의해 또는 다른 적당한 수단을 사용하여 실행될 수 있으며, 연속적일 수도 또는 비연속적일 수도 있다. 상기 수단들은 접착 영역을 다소 강성화하거나 단단하게 한다. 또한, 상기 접착 수단은 도 1 내지 도 6에 도시된 호흡 장치의 단부 부분들을 고정하기에도 적당하다.

본 발명의 호흡 장치는 호흡 장치의 중심부와 제1 및 제2 부재에 의하여 형성된 호흡 장치 본체나 호흡 장치의 추가 부분(들) 상의 외면이나 내면의 외측 위치에서 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 호흡 장치와 일체형으로 형성될 수도 있는 루프와 같은 수단에 의해 고정된 머리띠나 가죽끈 또는 접착제와 같은 당해 업계의 숙련자에게는 널리 알려진 수단에 의해 착용자의 안면의 적소에 유지되는 것이 바람직하며, 상기 머리띠나 가죽끈 또는 접착제는 당해 업계의 숙련자에게는 널리 공지된 부각(embossing)과, 스테이플링(stapling), 본딩(bonding), 초음파 용접, 소잉 또는 다른 수단을 사용하여 호흡 장치의 본체에 고착될 수도 있다. 변형예에서, 가죽끈이나 머리띠는 루프 부착 수단의 고정을 위해 기술된 수단과 유사한 수단을 사용하여 호흡 장치 본체에 직접 부착될 수도 있다. 바람직하게, 머리띠는 어느 정도 조절 가능함으로 착용자의 안면에 대해 신장될 수 있다.

본 발명에 유용한 가죽끈이나 머리띠는 예를 들면, 셀 케미칼 컴패니(Shell Chemical Co.,)에 의하여 상업화된 KRATON^TM열가소성 탄성중합체와 같은 탄성 폴리우레탄, 폴리이소프렌, 부틸렌-스티렌 혼성중합체로 구성될 수도 있지만, 듀퐁 컴패니(DuPont Co)에 의하여 상업화된 LYCRA^TM스판덱스와 같은 덮힌 팽팽한 방사 또는 탄성 고무로 구성될 수도 있다.

팽팽한, 활성화된 탄성중합체 합성 재료도 본 발명의 가죽끈이나 머리띠에 유용하다. 상기 재료중 하나는 적어도 하나의 탄성중합체성 코어(core)와 적어도 하나의 비교적 비탄성중합체성 외피층을 구비한 점착성이 없는, 복합층으로된 탄성중합체성 박판이다. 외피층은 미세구조의 외피층을 형성하기 위하여 자체 탄성 한계를 초과하여 신장되며 코어에 의해 느슨해진다. 미세구조란, 표면이 이것의 불투명도가 미세구조화 이전 조성의 정도를 초과하여 증가됨에 따라 육안으로 파악되기에 충분한 접힘선 또는 오목 볼록한 요철부로 되어있음을 의미하며, 또한 상기 요철부는 사람의 피부에 부드러울만큼 충분히 작기도하다. 미세구조 조직을 자세히 보기 위해서는 요철부를 확대할 필요가 있다. 상기와 같은 탄성중합체 조성은 본 명세서에 참조로써 인용된 1990년 3월 30일자로 출원된 미국 특허 출원 제 07/503,716호에 개시되어 있다.

본 발명에 유용한 비탄성 띠에는, 예를 들면 습식 또는 건식 공정에 의하여 형성되며 레이온, 폴리에스터 또는 이와 유사한 섬유, 폴리프로필렌계 스폰본디드(spun-bonded)의 웨브, 폴리에틸렌 또는 폴리에스터 그리고 강화지(reinforced paper)로 구성된 부직 재료가 포함된다. 상기 띠는 착용자의 머리를 둘러싸면서 착용자의 안면과 안면 마스크를 밀봉 정합하기 위하여 묶는 방식, 거는 방식 또는 신장에 의해 연결될 수 있다.

또한, 변형예의 띠의 구조는 착용자의 머리를 감싸는 개방 루프 또는 폐쇄 루프 구조나 착용자의 귀를 덮는 루프를 포함할 수 있다. 미국 특허 제5,237,986호(세팔라(Seppala et al.))에는 안면 마스크의 착용을 쉽고 빠르게하며 비사용 중에는 일시적으로 보관하는 머리띠 조립체가 개시되어 있다.

본 발명의 호흡 장치에 유용한 코 클립은 예를 들면, 알루미늄 또는 플라스틱 피복 와이어와 같은 유연한 비연성 금속띠로 제조될 수도 있으며 장치를 착용자의 안면에 편안하게 끼워맞추도록 사용될 수 있다. 특히, 도 12에 도시된 바와 같이 코와 뺨 영역에 안면 마스크를 미끄럼 끼워맞추는 것을 돕는 날개 형상을 제공하기 위하여 굴곡이진 착용자의 콧날을 전체적으로 연장하도록 형성된 비선형 클립이 클립 부분을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 코 클립은 접착제, 예를 들면 감압성 접착제나 용융점이 높은 접착제에 의해 호흡 장치에 고착될 수도 있다. 변형예에서, 코 클립은 호흡 장치의 본체 내에 포함될 수도 있으며, 또는 장치 본체와 이것에 기계적인 방법으로 또는 접착제를 사용하여 부착된 섬유나 포옴(foam) 사이에 유지될 수도 있다. 도 6 또는 도 12에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 코 클립은 제1 부재의 외측 부분에 배치되며, 포옴 조각(도시하지 않음)은 코 클립과 일렬로 호흡 장치의 제1 부재의 내측 부분에 배치된다.

또한, 호흡 장치는 선택적인 발산 밸브와, 통상적인 다이아프램 밸브를 포함할 수도 있어, 사용자가 숨을 내쉬는 것을 용이하게 한다. 발산 동안 특히 압력이 강하되는 안면 마스크용 발산 밸브는 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제5,325,892호(자펀티치(Japuntich et al.))에 개시되어 있다. 다양한 구조의 각종 발산 밸브가 당해 업계의 숙련자에게는 널리 공지되어 있다. 발산 밸브는 초음파 용접, 본딩, 기계적 클램핑 등에 의해 중심부에, 특히 중심부의 중간 근처에 고정되는 것이 바람직하다.

호흡 장치의 상부 엣지 또는 외측 부분들에 안면 차폐물이 선택적으로 부착될 수도 있다. 통상적인 안면 차폐물은 예를 들면, 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제2,762,368호(블룸필드(Bloomfield))와 미국 특허 제4,944,294호(보레크 쥬니어(Borek Jr.))에 개시되어 있다. 또한, 도 4에 도시되어 있으며, 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제5,020,533호(허브바드(Hubbard et al))에 개시된 바와 같은, 장치(71)의 상부 엣지의 눈부심을 줄이기 위해 그늘지게 형성된 스트립(74)에 의해 호흡 장치(71)와 차폐물(72)이 착용자의 얼굴에 일치하도록 차폐물의 중심 근처에 컷아웃(73)을 구비하는 안면 차폐물(72) 유형이 유용하다.

또한, 안면과 장치 사이의 공기 누출을 최소화하는 안면 밀봉체가 선택적으로 본 발명의 호흡 장치와 함께 사용될 수도 있다. 통상적인 안면 밀봉체는, 예를 들면,호흡 장치(75)에 도 15에 도시된 바와 같이 연성의 탄성중합체 재료로된 링(76)이 개시되어 있는 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제4,827,924호(자푸니치(Japunitch))와, 미국 특허 제4,600,002호(메리야넥(Maryyanek et al.))와, 그리고 미국 특허 제4,688,566호(보이스(Boyce)) 뿐만 아니라 미국 특허 제1,296,487호(야드(Yard))에 개시되어 있다.

또한, 예를 들면 액체 오염원으로부터 목 영역을 보호하는 목 커버도 본 발명의 호흡 장치와 함께 사용될 수 있다. 종래의 목 커버는 예를 들면, 본 명세서에 참조로써 인용된 미국 특허 제4,825,878호(컨트쯔(Kuntz et al)), 미국 특허 제5,322,061호(브룬슨(Brunson)), 그리고 미국 의장 특허 제347,090호(브룬슨)에 개시되어 있다. 도 16에는 호흡 장치(77)에 설치된 종래의 목 커버(78)가 도시되어 있다.

본 발명의 호흡 장치는 감마 방사선과, 에틸렌 산화물에 노출시키는 방법, 또는 오토클레이빙(autoclaving)과 같은 표준 방법에 의하여 살균될 수 있으며, 상기 처리 방법들은 장치에 충전 효과를 제공할 수도 있다.

본 발명의 납작하게 접힌 개인용 호흡 장치는 적어도 하나의 제1 엣지와 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부를 형성함으로써 그리고 평평한 제1 부재를 중심부의 제1 엣지에서 접힘선, 접착부 또는 심에 의하여 중심부에 부착함으로써 준비될 수 있다. 제1 부의 접힘선, 접착부 또는 심 엣지는 중심부의 제1 엣지와 연장범위가 거의 같다. 또한, 평평한 제2 부재는 접힘선, 접착부 또는 심에 의해 중심부의 제2 엣지에서 중심부에 부착된다. 제2 부재의 접힘선 접착부 또는 심 엣지도 중심부의 제2 엣지와 연장범위가 거의 같다. 중심부와, 제1 및 제2 부재중 적어도 하나는 여과 매체를 내포한다.

도 1 내지 도 6에 도시된 납작하게 접힌 호흡 장치는, 직사각형 시트의 여과 매체를 형성하는 단계와, 제1 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제1 엣지를 접는 단계와, 제2 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제2 엣지를 접는 단계와 그리고 펴져있는 엣지들을 밀봉하는 단계를 거쳐 생산될 수 있다. 상기 공정에는 또다른 접힘선이나 접착부를 사용하여 펴져있는 엣지들에서 제1 및 제2 부재에 또다른 부재들을 부착하는 단계가 선택적으로 포함될 수도 있다.

도 7 내지 도 12에 도시된 납작하게 접힌 호흡 장치는, 각각의 시트의 적어도 한면이 공통 형상의 두 개의 엣지를 구비한 제1 타원형 시트의 여과 매체와 두 개의 엣지를 구비한 제2 타원형 시트의 여과 매체를 형성하는 단계와, 상기 공통 형상의 엣지를 접착하는 단계와, 접착된 엣지를 향해 제2 시트의 펴져있는 엣지를 접는 단계와, 적어도 하나의 엣지가 제1 시트의 펴져있는 엣지와 공통 형상의 두 개의 엣지를 구비한 제3 타원형 시트의 여과 매체를 형성하는 단계와, 제2 시트에 제3 시트를 배치하는 단계와 그리고 제1 및 제3 시트의 공통 형상의 엣지를 접착하는 단계를 거쳐 생산될 수 있다.

도 17 내지 도 20에는 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같은 납작하게 접힌 호흡 장치를 제조하기 위한 바람직한 고속 생산 공정(120)이 개략적으로 도시되어 있다. 포옴 부분(122)은 내부 커버 웨브(124)와 여과 매체(126) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 변형예의 실시예에서, 선택적인 포옴 부분(122) 및/또는 코 클립(30)은 내부 커버 웨브(124) 또는 외부 커버 웨브(132)의 외면에 배치될 수도 있다. 보강재(128)는 여과 매체(126)의 중심 가까이에 선택적으로 배치된다. 코 클립(130)은 코 클립 스테이션(130a)에서 보강재(128) 가까이 여과 매체(126)의 일 엣지를 따라 선택적으로 배치된다. 여과 매체(126)와, 선택적인 보강재(128) 그리고 선택적인 코 클립(130)은 외부 커버 웨브(132)에 의하여 덮혀, 절단 분리되어 도시된바와 같은 웨브 조립체(134)를 형성한다(도 18 참조). 웨브 조립체(134)는 표면력, 정전기력, 열접착, 접착제 또는 다른 적당한 널리 공지된 수단에 의해 함께 유지될 수도 있다.

발산 밸브(136)는 밸브 스테이션(136a)에서 웨브 조립체(134)로 선택적으로 삽입된다. 밸브 스테이션(136a)은 바람직하게 웨브 조립체(134)의 중심 가까이에 구멍을 형성한다. 밸브(136)는 용접, 접착제, 가압 끼워맞춤, 클램핑, 스냅 조립 또는 다른 적당한 수단에 의해 구멍에 보유될 수 있다. 발산 밸브를 구비한 예시적인 호흡 장치가 도 11 및 도 12에 도시되어 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, 웨브 조립체(134)는 안면 끼워맞춤 스테이션(138)에서 엣지 종결 라인(133,135)과 안면 끼워맞춤 용접부를 따라 용접 및 트림처리(trimmed)될 수 있다. 초과 웨브 재료(140)는 제거되며 트림처리된 웨브 조립체(142)는 접힘 스테이션(144)으로 전진된다. 접힘 스테이션(144)은 각각의 접힘선(150,152)을 따라 트림처리된 웨브 조립체(142)의 중심을 향해 내측으로 제1 및 제2 부재(146,148)를 접어, 도 20에 도시된 접힌 장치 블랭크(155)를 형성한다.

접힌 장치 블랭크(155)는 호흡 장치의 스트립(156)을 형성하도록 종결 및 머리띠 부착 스테이션(154a)에서 엣지(158,160)를 따라 용접될 수 있으며, 접착선을 초과하는 재료는 제거될 수 있다. 용접 선(160)은 안면 끼워맞춤 용접부와 엣지 종결 라인(133)에 인접한다. 안면 끼워맞춤 용접부와 엣지 종결 라인(135)은 점선으로 도시되어 있는데 그 이유는 이것이 제1 부재(146) 밑에 있기 때문이다. 머리띠(161)를 형성하는 머리띠 재료(154)는 좌측 및 우측 머리띠 부착 지점(162,164) 사이를 연장하는 머리띠 경로H를 따라 접힌 장치 블랭크(155)에 배치된다. 머리띠(161)는 좌측 및 우측 머리띠 부착 지점(162,164)에서 장치 블랭크(155)에 부착되는 것이 바람직하다. 장치 블랭크(155)는 제조 공정(120) 동안 거의 평평하기 때문에, 머리띠 경로H는 좌측 및 우측 부착 지점(162,164)에 교차하는 축선이다.

머리띠가 1990년 3월 30일자로 출원된 미국 특허 제07/503,716호에 개시된 양호한 재료로 제조된 경우, 호흡 장치 블랭크(155)에 설치하기 전후나 설치 동안 머리띠 재료(154)를 전체적으로 또는 부분적으로 활성화시키는 것이 가능함을 알 수 있다. 인접한 클램프 사이의 비활성 머리띠 재료를 선택적으로 클램핑하며, 이것을 소정의 양만큼 신장시키며, 활성화된 머리띠 재료(154)를 장치 블랭크(155)에 배치하며 그리고 머리띠 재료(154)의 비활성 단부 부분을 장치 블랭크(155)에 부착함으로써 장착 직전에 머리띠 재료(154)를 활성화시키는 방법이 바람직하다. 변형예에서, 비활성 머리띠 재료(154)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 장치 블랭크(155)에 배치되어 단부에 부착될 수 있으며 그후 포장전에 활성된다. 마지막으로, 머리띠 재료(154)는 사용자에 의해 활성화될 때까지 비활성인채로 남아있을 수 있다.

종방향 스코어(score) 라인S은 복합 부분 머리띠를 생산하기 위하여 종결 및 머리띠 부착 스테이션(154a)에서 장치 블랭크(155)에 머리띠 재료(154)를 부착하기 전후나 부착 동안에 선택적으로 형성될 수도 있다. 좌측 및 우측 머리띠 부착 지점(162,164)에 인접한 장치 블랭크(155)의 엣지(166,168)는 별개의 호흡 장치로 분기되거나 호흡 장치(167)의 스트립을 형성하도록 관통될 수도 있다(도 21 참조). 완성된 호흡 장치(167)는 포장 스테이션(169)에서 포장된다.

도 21에는 도 17 내지 도 20의 공정에 따라 제조된 납작하게 접힌 호흡 장치(167)의 스트립이 도시되어 있다. 엣지(166,168)는 호흡 장치(167)가 롤형태로 포장될 수 있도록 관통되는 것이 바람직하다. 머리띠(161)의 일부는 엣지(166,168)에서 관통 공정중 제거된다. 변형예에서, 머리띠(161)는 엣지(166,168)를 지나쳐 계속 연장한다. 도 20에는 호흡 장치(167)의 배면에 부착된 복합 부분으로된 머리띠(161)가 도시되어 있지만, 상기 머리띠는 본 명세서에 개시된 형태중 하나로 부착될 수 있다. 한부분으로된 또는 복합 부분으로된 머리띠(161) 모두 피일(peel) 또는 전단(shear) 형태로 호흡 장치(167)의 양면에 부착될 수도 있지만, 현호(sheer) 형태가 바람직함을 알 수 있다.

다른 유형의 머리띠 재료가 사용될 때, 머리띠 재료는 마지막으로 완성된 납작하게 접힌 호흡 장치에 소정의 길이로 도포되며 좌측 및 우측 머리띠 부착 지점(162,164)에서 부착된다.

아래의 실시예들도 본 발명을 예시한 것이지만, 특정 재료, 형상 및 크기 뿐만 아니라 상태와 세부사항들은 본 발명을 제한하지는 않는다.

본 발명의 개인용 호흡 장치는 아래의 비제한적인 실시예들에 의하여 기술된다.

실시예 1

폴리프로필렌 광섬유를 전기 충전 용융 블로운 처리한 두 개의 시트(350mm ×300mm)는 서로 겹쳐져 약 1 mm의 두께와, 7 내지 8 미크론의 유효 섬유 직경과 그리고 100g/m²의 기본 중량을 구비한 겹판 웨브를 형성한다. 광스펀본디드(light spunbonded)의 폴리프로필렌 웨브의 외부 커버 층(영국 스코틀랜드 포파의 돈 앤드 로우 논우분즈(Don and Low Nonwovens)에 의하여 상업화된 350mm×300mm, 105OB1UO0 유형)은 광섬유 겹판 웨브의 일표면과 접촉한 상태로 배치된다. 폴리프로필렌 지지 메시의 스트립(스페인 바르셀로나의 인터마스(Intermas)에 의하여 상업화된 380mm×78mm, 145g/m², 5173유형)은 겹판 광섬유 웨브의 긴 일엣지로부터 약 108 mm 그리고 겹판 광섬유 웨브의 긴 다른 엣지로부터 약 114 mm로부터 광섬유 표면의 엣지에 걸쳐 연장하며 남아있는 광섬유 표면상에 배치된다. 내부 커버 시트(영국 더비의 스펀 웨브 유케이(Spun Web UK)에 의하여 상업화된 350mm×300mm; 23g/m², LURTASIL^TM6123)는 지지 메시의 상부와 남아있는 노출된 광섬유 웨브에 배치된다. 그후, 오층 웨브는 직사각형의 겹판 형태로 초음파 접착되어, 모두 함께 주변부에 상부 엣지와, 하부 엣지 그리고 두 개의 측면 엣지를 형성하는 겹판 형태의 접착부를 제공한다. 또한, 각각의 층들은 각각의 지지 메시의 긴 엣지를 따라 함께 접착된다. 상부 및 하부 엣지에 평행하게 측정된 상기와 같이 접착된 형태의 길이는 188 mm이며 측면 엣지에 평행하게 측정된 폭은 203 mm이다. 지지 메시의 스트립의 엣지는 겹판 형태의 상부 엣지로부터 60 mm 그리고 하부 엣지로부터 65 mm 거리에 놓인다. 접착부의 외주부를 초과하는 재료는 제거되며, 지지 메시의 중심선 가까이 측면 엣지들에서 접착선을 초과하는 잔류부는 50mm길이×20mm폭으로 머리띠 부착 수단을 형성한다.

겹판 형태의 상부 엣지는 내부 커버가 상부 접힘선으로부터 39mm 거리만큼 겹쳐져 제1 부재를 형성하도록 상부 접힘선을 형성하기 위하여 지지 메시의 가장 가까운 엣지에서 세로 방향으로 접히며, 적층 형태의 나머지 21mm는 추가 부분을 형성한다. 적층 형태의 하부 엣지는 내부 커버가 39mm만큼 겹쳐져 제2 부재를 형성하도록 하부 접힘선을 형성하기 위하여 지지 메시의 가장 가까운 엣지에 세로방향으로 접하며, 나머지 26mm는 추가 부분을 형성한다. 그후, 추가 부분의 내부 커버 층들은 서로 접촉한다. 상부 및 하부 접힘선 사이에 놓여진 중심부의 접촉부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재는 측면 엣지에서 밀봉된다.

약 5mm폭×140mm길이의 가단성(malleable) 코 클립은 제1 부재에 부착된 추가 부분의 외면에 부착되며, 약 15mm폭×140mm길이의 코 포옴 스트립은 코 클립과 거의 일렬로 정렬된 추가 부분의 내면에 부착된다. 추가 부분은 각각의 외부 커버가 각각의 제1 및 제2 부재의 외부 커버와 접촉하도록 접힌다.

머리띠 부착 수단을 형성하는 적층 형태의 좌측 자유 단부들은 적층 형태의 접착 엣지로 접히며 루프를 형성하도록 접착된다. 머리띠의 고무줄은 착용자의 안면에 상기와 같이 형성된 호흡 장치를 고정하기 위한 수단을 제공하도록 루프를 관통한다.

실시예 2

일층 및 이층의 시트 형태(350mm×300mm)는 지지 메시가 생략된 점을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 준비된다. 곡선 접착부는 각각의 시트의 긴 엣지를 따라 형성되며 접착부의 볼록부를 초과하는 재료는 제거된다. 삼층 시트 형태는 오층 형태의 각각의 층이 연장길이가 거의 같았던 점을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 준비된다. 일층 시트 형태와 삼층 시트 형태는 내부 커버들이 접촉하는 상태로 일층 시트가 삼층 시트의 상부에 배치된다. 일층 및 삼층 시트 형태는 일층 시트 형태의 접착되지 않은 긴 엣지 근처 곡선 접착부를 사용하여 함께 접착되어 165 mm폭과 32mm 깊이를 구비한 타원형의 호흡 장치 제1 부재를 형성한다. 각각의 곡선 접착부의 반경은 145mm이다.

삼층 시트에 접착되지 않은 일층 시트의 엣지는 삼층 시트에 접착된 일층 시트의 엣지를 향해 뒤로 접힌다. 이층 시트 형태는 접힌 일층 시트의 상부와 부분적으로 덮힌 삼층 시트에 배치된다. 이층 및 삼층 시트 형태는 곡선형 접착부를 사용하여 함께 접착되어 165 mm 폭과 32mm 깊이를 구비한 이층 시트로부터 타원형의 호흡 장치 제2 부재를 형성하며 삼층 시트 형태로부터 165 mm의 폭과 64mm의 높이를 구비한 타원형의 호흡 장치 줌심부를 형성한다. 타원형 부분 외측 재료는 제거된다. 제1 및 제2 부재는 중심부로부터 거리를 두고 접힌다.

가단성 알루미늄 코 클립은 제1 부재의 외주부의 외면에 부착되며, 코 포옴 스트립은 코 클립과 거의 일렬로 내면에 부착된다. 머리띠 부착 수단은 중심부와 제1 및 제2 부재 사이 접착부가 만나는 점들에 부착되며, 머리띠의 고무줄은 착용자가 호흡 장치를 착용하는 준비 수단을 형성하도록 부착 수단을 관통한다.

본 발명의 다양한 수정예와 변형예가 본 발명의 정신 및 영역으로부터 벗어나지 않고서도 당해 업계의 숙련자에게는 분명해질 것이며 본 발명은 예시를 위한 본 명세서의 내용에만 한정되는 것은 아니다.

Claims

개인용 호흡 보호 장치로서;

a) 제1 및 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부와;

b) 상기 중심부의 제1 엣지와 너비가 거의 같은 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 상기 중심부의 제1 엣지에 결합되는 평평한 제1 부재와; 그리고

c) 상기 중심부의 제2 엣지와 너비가 거의 같은 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부를 통해 상기 중심부의 제2 엣지에 결합되는 평평한 제2 부재를 포함하며;

중심부와 제1 및 제2 부재중 하나 이상은 여과 매체로 형성되며, 그리고

상기 장치는 상기 제1 및 제2 부재가 상기 중심부의 공통 표면에 적어도 부분적으로 대면(對面) 접촉하는 상태로 보관되도록 납작하게 접힐 수 있으며, 사용중에는 중심부와 제1 및 제2 부재의 비결합 엣지들에 의해 착용자의 코와 입을 덮는 컵 형상의 공기 챔버를 형성할 수 있으며, 상기 비결합 엣지들은 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉 및 고정되며 그리고 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧은 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 중심부는 거의 직사각형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제2항에 있어서, 상기 중심부는 폭이 약 160 내지 220 mm이며 높이는 약 30 내지 110 mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 부재는 직사각형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 부재는 폭이 약 160 내지 220 mm이며 깊이가 30 내지 110 mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 부재는 직사각형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 부재는 폭이 약 160 내지 220mm이며 깊이가 30 내지 110mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제2항에 있어서, 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부에 의해 상기 제1 부재에 부착된 추가 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제8항에 있어서, 상기 추가 부재는 직사각형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제9항에 있어서, 상기 추가 부재는 폭이 약 160 내지 220mm이며 깊이가 약 5 내지 95mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제2항에 있어서, 접힘선, 심, 용접부 또는 접착부에 의해 상기 제2 부재에 부착된 추가 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제11항에 있어서, 상기 추가 부재는 직사각형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제12항에 있어서, 상기 추가 부재는 폭이 약 160 내지 220mm이며 깊이가 약 3 내지 95mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 중심부는 거의 타원형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제14항에 있어서, 상기 중심부는 폭이 약 160 내지 220mm이며 높이가 약 30 내지 110mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제14항에 있어서, 상기 제1 부재는 거의 타원형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1 부재는 폭이 약 160 내지 220mm이며 높이가 약 30 내지 110mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 부재는 거의 타원형인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제18항에 있어서, 상기 제2 부재는 폭이 약 160 내지 220mm이며 높이가 약 30 내지 110mm인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 복합층 구조체인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제20항에 있어서, 하나 이상의 상기 층은 용융 블로운 광섬유인 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제21항에 있어서, 상기 용융 블로운 광섬유는 전기적으로 충전되는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제21항에 있어서, 상기 용융 블로운 광섬유 층은 외부 커버 스펀본디드 층에 의하여 덮히는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제21항에 있어서, 상기 용융 블로운 광섬유 층은 내부 커버 스펀본디드 층에 의하여 덮히는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제20항에 있어서, 하나 이상의 중심부는 보강 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 제1 부재에 코 클립을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 발산 밸브를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제27항에 있어서, 상기 발산 밸브는 호흡 장치의 중심부에 배치되는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 머리띠 부착 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 머리띠를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제30항에 있어서, 상기 머리띠는 신장에 의해 활성화되는, 탄성중합체 조성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 안면 차폐물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 안면 밀봉체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
제1항에 있어서, 목 커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치.
착용자의 호흡을 보호하기 위한 개인용 호흡 보호 장치의 제조 방법으로;

a) 하나 이상의 제1 엣지와 제2 엣지를 구비한 평평한 중심부를 형성하는 단계와;

b) 상기 중심부의 제1 엣지와 너비가 거의 같은 평평한 제1 부재를 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심에 의해 상기 중심부의 제1 엣지에서 상기 제1 부재를 상기 중심부에 부착하는 단계와,

c) 상기 중심부의 제2 엣지와 너비가 거의 같은 평평한 제2 부재를 접힘선, 접착부, 용접부 또는 심에 의해 상기 중심부의 제2 엣지에서 상기 제2 부재를 상기 중심부에 부착하는 단계를 포함하며;

조건부로 상기 중심부와, 제1 부재와 그리고 제2 부재중 하나 이상은 여과 매체를 포함하며, 상기 장치는 보관을 위해 납작하게 접힐 수 있으며, 사용중에는 착용자의 코와 입을 덮는 컵 형상 공기 챔버를 형성할 수 있으며, 중심부와 제1 부재와 그리고 제2 부재의 비결합 엣지들은 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉 및 고정되며, 착용자의 코와 뺨과 턱과 접촉하는 비결합 엣지의 외부 경계는 납작하게 접힌 보관 상태에 있는 장치의 주변부보다 짧은 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법.
제2항에 따른 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법으로;

여과 매체의 직사각형 시트를 형성하는 단계와,

제1 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제1 엣지를 접는 단계와,

제2 부재를 형성하도록 시트의 중심을 향해 긴 제2 엣지를 접는 단계와, 그리고

펴져있는 엣지를 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법.
제14항에 따른 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법으로;

두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제1 시트를 형성하는 단계와,

두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제2 시트를 형성하는 단계와,

공통 형상을 구비하는 상기 각각의 시트의 하나 이상의 측면을 접착하는 단계와,

접착 엣지를 향해 상기 제2 시트의 비결합 엣지를 접는 단계와,

하나 이상의 엣지가 상기 제1 시트의 비결합 엣지와 공통 형상을 구비하는, 두 개의 엣지를 구비한 여과 매체의 타원형의 제3 시트를 형성하는 단계와,

상기 제2 시트에 상기 제3 시트를 배치하는 단계와, 그리고

상기 제1 및 제3 시트의 공통 형상 엣지를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법.
착용자의 호흡을 보호하기 위한 개인용 호흡 보호 장치의 제조 방법으로;

여과 매체의 각각의 제1 및 제2 측면에 내부 커버 웨브와 외부 커버 웨브를 배치하여 웨브 조립체를 형성하는 단계와,

안면 끼워맞춤 용접부와 엣지 종결 라인을 용접하는 단계와,

초과 웨브 재료를 제거하는 단계와, 그리고

트림처리된 웨브 조립체의 중심을 향해 내측으로 제1 및 제2 부분을 접어, 접힌 안면 마스크 블랭크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 호흡 보호 장치 제조 방법.