KR20230131174A - 안면 보호 시스템 - Google Patents

Abstract

얼굴 앞에서 사람의 머리에 착용하도록 구성된 안면 보호 시스템은 베이스 및/또는 배리어에 형성된 하나 이상의 추가 필터링된 개구 및 상하학 필터링된 개구를 통해서만 공기가 흐를 수 있는 얼굴 오리피스 주위에 밀폐된 공간을 형성하기 위하여 배리어와 사람의 얼굴 사이에 밀봉부로서 기능을 하는 베이스와 협력하는 주변 에지를 갖는 배리어를 포함한다. 베이스는 착용자의 이마를 가로질러, 착용자의 얼굴의 각 측면에 있는 광대, 뺨 및 턱을 따라 아래로 및 착용자의 턱 아래에서 연속적인 밀봉부를 형성하는 일치 섹션을 포함한다. 상악하 필터링된 개구는 안면 보호 시스템을 착용한 사람의 콧구멍을 향하는 밀폐된 공간으로 공기를 송풍하기 위한 통합 필터 및 팬 유닛을 포함할 수 있다.

Description

안면 보호 시스템

본 출원은 그 전체가 참조로 인용되는, 2020년 9월 21일에 출원된 미국 가출원 제63/081,097호, 2021년 4월 30일에 출원된 미국 가출원 제63/182,411호의 우선권을 주장한다.

본 출원은 사람의 얼굴 위에 착용되는 안면 보호대에 관한 것이다.

입과 코 위의 마스크는 COVID-19라고 하는 심각한 급성 호흡 곤란 증후군을 유발하는 SARS-CoV-2 바이러스와 같은 바이러스가 구강 및 비강 점막을 통해 전파되는 속도를 늦추는 데 사용된다. 보다 일반적으로 마스크는 공기 중 병원균(예: 박테리아 및 곰팡이) 또는 자극, 부상 또는 질병을 유발할 수 있는 기타 미립자의 흡입 및 추가 확산을 줄이는 데 사용된다.

수많은 마스크를 사용할 수 있지만 숨쉴 수 있는 충분한 공기 흐름을 허용하면서 바이러스에 대한 효과적인 배리어 역할을 하는 마스크는 소수에 불과하다. "N95" 또는 이에 상응하는 표준을 충족하는 마스크는 일반적으로 감염성 바이러스 입자의 이동에 대한 효과적인 장벽으로 간주된다. 여과 매체는 직경이 0.3마이크로미터 또는 미크론인 입자의 95%를 여과할 수 있다. 0.3마이크로미터 이상의 직경을 가진 바이러스 입자가 한 쪽에서 다른 쪽으로 통과하는 것을 막거나 움직임을 차단하면서 공기가 흐를 수 있는 조밀하면서도 충분히 다공성인 계면을 형성하는 부직포 섬유로 만들어지며, 대부분의 입자가 매체의 다른 쪽을 빠져나가기 전에 제거된다.

바이러스의 확산을 통제하는 데 사용되는 마스크의 대부분은 일회용이며 입과 코 위로 연장되는 주둥이 형상으로 맞춤 제작된 필터링 매체에 불과하며 이는 귀 주위에 스트랩 또는 루프를 사용하여 얼굴에 대해 타이트하게 당겨진다. 이러한 마스크를 사용하는 데는 몇 가지 문제가 있다. 마스크를 착용하면 호흡하기가 더 어려워지고 특히 N95 및 이와 동등한 기준을 충족하는 마스크와 같이 작은 입자를 필터링하는 데 매우 효율적이거나 효과적인 마스크를 착용하는 경우도 그렇다. 마스크는 또한 소리를 줄여서 마스크를 쓴 사람의 말을 듣거나 이해하기 어렵게 만든다. 착용자의 입과 입 주위의 얼굴 표정을 볼 수 없다는 것은 특히 청각 장애인과 난청 커뮤니티의 경우 이 문제를 악화시킨다. 또한 눈의 점막을 보호하기 위해 별도의 안면 보호대가 필요하다. 또한 마스크를 얼굴에 단단히 밀착시켜 필요한 밀봉을 만들고 장시간 착용하면 마스크가 코와 뺨의 피부를 자극하거나 손상시킬 수 있다.

본 발명은 얼굴 앞에서 사람의 머리에 착용하도록 구성된 장치에 관한 것으로, 이 장치는 안면과 협력하여 안면 전방에 밀폐된 공간을 생성하여 공기가 유입되고 외부로 배출되는 배리어를 포함하고, 이는 이러한 장치의 작동 및 사용 방법에 관한 것이다.

이 장치는 하나 이상의 필터링된 개구를 통하는 경우를 제외하고 밀폐된 공간과 환경 사이의 실질적인 공기 흐름을 방지하기 위해 착용자의 얼굴과 안전한 인터페이스를 생성하도록 구성된다. 공기나 액체가 예상되는 환경 조건에서 흐를 수 없는 장치 착용자의 안면 오리피스와 눈과 환경 사이의 배리어는 안면 오리피스와 눈을 둘러싸는 인터페이스로 얼굴을 밀봉하여 장치에 의해 형성된 개구를 통해서만 공기의 유입 및 유출을 허용하는 안면 오리피스 주위에 밀폐된 환경을 형성한다.

일 예에서, 배리어의 주변 에지는 착용 시 배리어를 착용자의 눈 위의 지점에서 사용자의 입 또는 아래의 지점까지 착용자의 얼굴 앞에서 이격되어 위치시키는 베이스와 협력한다.

베이스는 그 주변부를 따라 배리어와 밀봉부를 형성하고, 사용자의 이마를 가로질러, 착용자의 얼굴의 각 측면에 있는 광대, 뺨 및 턱을 따라 아래로 및 착용자의 턱 아래에서 착용자의 얼굴과 연속적인 밀봉부를 형성한다. 베이스가 착용자의 얼굴과 밀봉부를 형성할 때, 배리어와 베이스의 조합은 밀폐된 공간을 형성하여 장치의 하나 이상의 개구를 통하는 경우를 제외하고 밀폐된 공간으로 들어오고 나가는 공기 흐름을 제어할 수 있도록 한다.

하나의 예시적인 실시예에서, 장치는 보호 시스템이 보호되도록 의도된 유형의 여과 시스템을 통과하는 공기 흐름에 혼입된 입자의 적어도 소정 비율을 차단하는 여과 시스템을 통해 공기가 밀폐된 공간 내외로만 흐르도록 구성된다. 일 예에서 입자는 바이러스이다. 이러한 여과 시스템의 대표적인 예는 개구를 통과하는 공기를 필터링하도록 구성된 배리어 및/또는 베이스의 하나 이상의 개구를 포함한다. 공기는 동일하거나 선택적으로 다른 필터링된 개구를 통해 배출될 수 있다.

이 실시예의 대표적이고 비제한적인 예에서, 장치가 착용자의 얼굴에 배치될 때 착용자의 턱 또는 턱 아래 악하 위치에 위치하도록 제1 필터링된 개구가 장치에 위치되어 필터를 통해 밀폐된 공간으로 들어오고 나가는 공기의 이동을 허용한다. 다른 비제한적 예에서, 또 다른 개구가 눈 위, 이마 근처에 위치한다. 개구는 장치가 얼굴 앞에서 착용될 때 착용자의 입과 눈을 가리지 않는 위치에서 장치에 위치된다. 이 예에서, 상악하 필터링된 개구는 신선한 공기가 폐쇄된 공간으로 유입되도록 주로 기능하지만 공기의 배출도 허용할 수 있다. 제2 필터링된 개구는 주로 챔버 내부의 공기가 빠져나가는 출구 역할을 한다. 공기 교환을 위한 추가적인 필터링된 개구는 선택적으로 장치의 측면을 따라 위치하여 공기가 장치 내의 밀폐된 공간과 환경 사이에서 교환될 수 있는 전체 면적을 증가시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 장치는 환경과 폐쇄된 챔버 사이에서 이동하는 여과된 공기의 부피를 증가시키기 위해 장치의 개구에 장착된 배터리로 작동되는 팬 유닛을 선택적으로 포함할 수 있다. 하나의 대표적인 비제한적 예에서, 팬 유닛은 필터링된 공기를 폐쇄된 챔버로 불어넣기 위해 하학 필터링된 개구에 장착된다. 선택적으로, 팬 유닛은 편안함을 개선하기 위해 착용자의 입과 코를 향하는 기류 또는 공기의 흐름을 생성하도록 구성되고 배향된다.

대안적인 실시예에서, 장치는 선택적으로, 예를 들어, 호흡계로부터 공기를 수용하도록 장치를 연결하고 기도가 무너지는 것을 방지하기 위해 착용자의 구강 및 비강 기도에 압력을 가하여 호흡계로부터의 공기가 밀폐된 공간 내의 공기 부피를 가압하도록 적응시킴으로써 수면 무호흡증의 치료를 위해 구성될 수 있다.

안면 보호대는 현재 수면 무호흡증 및 기타 유형의 호흡계를 치료하기 위해 사용되는 것과 같이 마스크 또는 코 니플에 대한 필요성을 제거하는 상대적으로 넓은 부비강 공간을 제공할 수 있기 때문에 이러한 마스크로 인한 자극 및 피부 마모를 피할 수 있다.

장치는 또한 다른 응용 분야에서 사용하도록 구성될 수 있다.

첨부된 도면에 예시된 안면 보호 장치 및 시스템의 실시예의 대표적이고 비제한적인 예와 관련하여 이들 및 다른 양태 및 특징이 아래에서 설명된다.

도 1은 안면 보호대 시스템의 제1 대표적인 비제한적 실시예의 측면도이다.
도 2는 안면 보호대 시스템의 다른 예의 정면도이다.
도 3은 안면 보호대 시스템의 또 다른 예의 측면도이다.
도 4는 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 사시도이다.
도 5는 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 다른 예의 측면도이다.
도 6은 도 5의 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 정면도이다.
도 7은 도 5의 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 배면도이다.
도 8은 사람이 착용했을 때(실루엣으로 표시) 도 5의 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 단면도이다.
도 9는 라인 9-9를 따라 취한 도 6의 안면 보호대 시스템의 제2의 대표적인 비제한적 실시예의 단면도이다.
도 10은 안면 보호대와 고정 플랫폼 사이에 인터페이스를 더욱 명확히 도시하는 목적으로 안면 보호대 내의 필터링된 개구 또는 벤트가 없는 도 5의 안면 보호대 시스템의 시시도이다.
도 11은 도 1 내지 도 3의 안면 보호대 시스템의 예와 함께 사용하고 도 5 내지 도 10의 안면 보호 시스템의 예와 함께 사용하기 위한 벤트의 대표적인 비제한적 예를 도시한다.
도 12는 도 1 내지 도 3의 안면 보호대 시스템의 예와 함께 사용하고 도 5 내지 도 10의 안면 보호 시스템의 예와 함께 사용하기 위한 벤트의 대표적인 비제한적 예를 도시한다.
도 13은 도 1 내지 도 3의 안면 보호대 시스템의 예와 함께 사용하고 도 5 내지 도 10의 안면 보호 시스템의 예와 함께 사용하기 위한 벤트의 대표적인 비제한적 예를 도시한다.
도 14는 도 1 내지 도 3의 안면 보호대 시스템의 예와 함께 사용하고 도 5 내지 도 10의 안면 보호 시스템의 예에서 하학 벤트로 사용하기 위한 통합된 팬 및 필터 유닛의 대표적인 비제한적인 예를 도시한다.
도 15는 도 14의 통합된 팬 및 필터 유닛의 대표적인 비제한적 예의 부분 분해도이다.
도 16은 도 15의 통합된 팬 및 필터 유닛의 상면도이다.
도 17은 도 16의 통합된 팬 및 필터 유닛의 저면 사시도이다.
도 18은 도 1 내지 도 3의 안면 보호대 시스템의 예와 함께 사용하고 도 5 내지 도 10의 안면 보호 시스템의 예에서 하학 벤트로 사용하기 위한 통합된 팬 및 필터 유닛의 대표적인 비제한적인 예를 도시한다.

이하의 설명에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.

도면을 참조하여 하기에는 선택적인 특징을 포함하는 다양한 양태 및 특징을 설명할 목적으로 사람의 얼굴 앞에 소정 부피의 공기를 포함하는 밀폐된 공간을 생성하기 위한 장치의 대표적이고 비제한적인 실시예이고, 이러한 장치에서 단독으로 또는 서로 조합하여 구현되거나 사용될 수 있다. 주어진 실시예 또는 예는 이 실시예 또는 예에서 특징에 대한 대안으로 식별되지 않는 한, 동일하거나 상이한 대표적인 실시예의 다른 예와 관련하여 개시되거나 설명된 특징에 따라 수정되거나 적응될 수 있다. 동일한 도면부호는 도면 전체에서 동일하거나 유사한 구성 요소를 지칭하지만, 다른 도면 또는 실시예에서 동일하거나 유사한 구성 요소에 대해 다른 도면부호가 사용될 수 있다.

안면 보호대 또는 마스크, 안면 보호 시스템 또는 안면 오리피스 보호 시스템으로 지칭되는 하기 기술된 장치는 일반적으로 공기가 흐를 수 없는 배리어를 포함한다. 배리어는 베이스에 의해 착용자의 얼굴 앞에서 얼마간 지지될 때 착용자의 눈, 코 및 입 앞에서 덮거나 연장되는 크기 및 형상을 갖는다. 배리어는 베이스와 밀봉되고 및 밀봉될 수 있다. 베이스는 얼굴의 윤곽에 대해 밀봉하도록 성형되고 구성된다. 이에 따라 배리어 및 베이스는 착용자의 얼굴과 밀폐된 챔버 또는 폐쇄된 공간을 형성하고, 장치는 벤트를 통해 흐르는 공기를 여과하는 하나 이상의 벤트를 통하는 경우를 제외하고 밀폐된 챔버와 환경 사이의 공기 교환을 방해한다.

아래에 설명된 임의의 장치는 다음 중 임의의 하나 이상을 달성하기 위해 선택적으로 제조, 개조, 구성 또는 수정될 수 있다: 안전한 밀봉을 생성하고 바이러스 침투를 더 잘 제어하기 위해 공기를 적절하게 여과하는 착용자와의 인터페이스 사용을 통해 바이러스 입자에 의해 방지될 수 없는 눈, 코, 입 및 외부 환경 사이의 안전한 배리어; 비교적 용이한 기류 유입 및 유출; 착용자의 얼굴을 가리지 않음으로써 명확한 얼굴 인식 및 감사 표현; 김서림을 줄이기 위한 수분 회귀 또는 흡수; 안전한 착용이지만 쉽게 제거할 수 있음; 전신 배리어 시스템과 통합되거나 사회적으로 만족스러운 의복/의상으로 통합 가능; 누구나 구매할 수 있는 경제적 타당성; UV 광과 같은 광을 이용하는 바이러스 불활성화 구역의 포함; 저자극성 재료 사용; 제어 가능한 기계적 기류, 온도 및 습도의 통합.

장치는 베이스와 통합된 배리어로 구성될 수 있다. 그러나 선택적으로 전방 스크린은 뒤집혀서 빨대를 통해 물을 마시거나 식사를 할 수 있다. 아래에 기술된 대표적인 예는 장치가 제거될 수 있고 새로운 여과 매체로 교체될 수 있는 여과 매체 또는 세척된 여과 매체와 함께 확장된 사용을 위해 구성될 수 있게 한다. 따라서, 장치는 일회용 마스크의 사용으로 인한 폐기물 및 환경적 위험을 줄이는 방식으로 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 설명의 목적을 위해 안면 보호 시스템(100)으로 지정된 이러한 장치의 대표적인 실시예를 도시한다. 바이저(102)는 사람의 머리(108)에 장치를 착용한 사람의 얼굴(106) 앞에서 베이스의 예시인 고정 플랫폼(104)에 의해 지지되고 위치되는 배리어를 형성한다. 장치가 도시된 바와 같이 착용될 때 고정 플랫폼(104)은 착용자의 얼굴(106)의 윤곽을 따르도록 형성화되고 베이스는 턱(116) 아래 및 얼굴(106)의 각 측면에 광대뼈(110), 뺨(112), 턱(114) 아래로 착용자의 이마를 가로질러 착용자의 얼굴과 접촉한다. 고정 플랫폼이 착용시 착용자의 턱 아래로 연장되는 것이 바람직하지만, 착용시 착용자의 턱 아래로 완전히 내려오지는 않지만 선택적으로 내려올 수 있다. 고정 플랫폼은 따라서 착용자의 눈(118), 코(120) 및 입(122) 앞에 바이저를 위치시킨다.

바이저(102) 및 고정 플랫폼(104)은 안면 보호 시스템(100)이 착용될 때 착용자의 얼굴 앞에서 폐쇄된 챔버(124)(또는 밀폐된 공간)를 형성하며, 이는 정상적인 작동 조건 하에서 폐쇄된 챔버로 들어오고 나가는 공기 흐름을 실질적으로 차단하지만 고정 플랫폼의 개구에 매달리거나 이를 가로질러 배치된 여과 매체로 만들어진 하나 이상의 다이어프램을 통하는 경우는 제외된다. 따라서 여과 매체는 폐쇄 챔버(124)로 유입 및 유출되는 모든 공기를 여과한다. 도 1 내지 도 3의 예는 전두엽 필터 기능을 하는 상부 다이어프램(126a)과 상악하 필터 기능을 하는 하부 다이어프램(126b)을 포함한다. 도 2 및 3의 실시예는 또한 적어도 하나의 상부 다이어프램 및 하부 다이어프램을 포함한다.

고정 플랫폼(104)의 대표적인 예는 상대적으로 강성의 부분(105), 예를 들어 상대적으로 경질 플라스틱, 고무 또는 기타 재료로 제조된 외골격, 및 폼이나 실리콘과 같은 여성 고무 또는 이러한 재료의 조합과 같은 비교적 유연한 재료로 제조된 착용자의 얼굴(106)에 대해 밀봉되는 순응 부분을 포함할 수 있다. 순응 부분은 외골격에 의해 압력이 가해질 때 피부와 연속적인 밀봉을 형성하기 위해 압축, 구부림, 스트레칭 또는 이들의 조합을 통해 착용자의 얼굴 윤곽에 적응하거나 순응한다. 순응 부분은 선택적으로 탄력적일 수 있으며, 이는 얼굴에서 제거될 때 원래 위치 또는 형상으로 돌아가는 경향이 있음을 의미한다. 고정 플랫폼은 예를 들어 이중층 구조로 제조될 수 있으며, 내부 층은 연성이고 순응적인 실리콘으로 제조되며 외골격을 형성하는 더 경질의 플라스틱으로 된 외부 층이 있다.

고정 플랫폼(104)은 안면에 대해 당겨지고 2개의 후크(128)에 의해 착용자의 머리에 고정되며, 각각은 착용자의 귀(130) 뒤에서 그리고 귀 뒤의 후이홈으로 연장된다. 이 예에서, 각각의 후크는 귀뒤 리세스에 배열되는 등 부분(129)과 함께 귀 주위를 감는다. 대안으로, 후크가 각 귀를 완전히 둘러싸는 루프를 형성할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 각각의 후크(128)는 고정 플랫폼(104)을 얼굴에 대해 당기기 위해 후크가 조여지는 것을 허용하는 조정 가능한 구조를 통해 결합되거나 이와 일체로 형성된다.

대안적으로, 고정 플랫폼(104)은 고정 플랫폼의 각 측면에 연결되고 선택적으로 플랫폼의 상부에 연결되고 사용자의 머리 뒤쪽 주위로 연장되는 유지 시스템에 의해 얼굴(106)에 대해 유지될 수 있다. 이들 도면에는 도시되어 있지 않지만, 이러한 보유 시스템의 예는 착용자의 등 주위로 연장되는 스트랩 형태인 것이 도 4 내지 도 10에 도시되어 있다.

바이저(102)는 전방 스크린으로서 기능하고 바이저와 고정 플랫폼 사이의 공기 흐름을 방해하는 밀봉부를 생성하기 위해 고정 플랫폼(104)의 전방 주변부에 맞물리거나 끼워지는 적어도 강성 주변부를 갖는 얇은 플라스틱으로 제조될 수 있다. 또한, 바이저는 고정된 위치에서 베이스에 부착될 수 있으며, 선택적으로 예를 들어 세척을 위해 바이저를 교체하거나 제거할 수 있는 방식으로 부착할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 바이저(102)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 조정 가능하도록 연결되어 식사를 허용하도록 개방되거나, 예를 들어 장치를 제거하지 않고 빨대를 사용하여 음료를 마신 다음 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 안면 보호 시스템은 고정 플랫폼의 전방 이마 바(132)를 따라 배치된 반원형 브릿지를 포함할 수 있으며, 바이저가 상승 및 하강될 수 있도록 연결된다.

다시 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이들 실시예의 바이저(102)는 투명 플라스틱으로 제조된다. 선택적으로 바이저는 빛의 투과를 줄이거나 차단하기 위해 부분적으로 또는 전체적으로 착색될 수 있다. 예를 들어 의료 서비스 제공자가 착용할 때 바이저는 투명 플라스틱 재료로 제조되거나 착용자의 입과 눈의 전방에서 보일 수 있도록 가볍게 착색되는 것이 바람직하다. 다른 용도의 경우 바이저는 반투명하지 않은 재료의 전체 또는 일부로 제조될 수도 있다.

이제 도 4 내지 도 10을 참조하면, 안면 보호 시스템(200)의 다른 실시예의 대표적이고 비제한적인 예가 도시된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 안면 보호 시스템(100)의 대표적인 예와 같이, 안면 보호 시스템(200)은 바이저 또는 쉴드(202) 형태의 배리어, 고정 플랫폼(204) 형태의 베이스로 구성되며 도 1 내지 도 3은 안면 보호 시스템(100)으로 이 기재의 목적으로 구성된 장치의 대표 실시예를 도시한다. 쉴드(202)는 장치가 도 4에 도시된 바와 같이 사람의 머리(208)에 착용될 때 고정 플랫폼(204)에 의해 착용자의 얼굴(206)의 전방에 배열되고 지지되는 기류 및 액체에 대한 배리어를 형성한다.

고정 플랫폼(204)은 도시된 바와 같이 장치가 착용될 때 베이스가 착용자의 얼굴(206)과 접촉하는 상태에서 착용자의 얼굴(206)의 윤곽에 일치하도록 형상화된다. 올바르게 착용되었을 때, 쉴드(202)는 착용자의 눈(218), 코(220) 및 입(222) 앞에 이격되어 위치된다.

쉴드(202) 및 고정 플랫폼(204)은 안면 보호 시스템(200)이 착용될 때 착용자의 얼굴 앞에서 폐쇄된 챔버(224)를 형성하며, 이는 정상적인 작동 조건 하에서 하나 이상의 벤트를 통과하는 경우를 제외하고 폐쇄된 챔버로 들어오고 나가는 기류를 실질적으로 차단한다. 이 예에서, 4개의 벤트가 제공되고: 하부 또는 악하 벤트(226a), 상부 또는 전두엽 벤트(226b), 안면 보호부의 한쪽 측면에 위치한 측면 또는 횡방향 벤트(226c) 및 안면 보호부의 다른 측면에 위치된 다른 측면 및 횡방향 벤트(226d)가 제공된다.

횡방향 벤트는 바람직하게는 착용자의 시야를 증가시키고 다른 사람이 착용자의 눈을 상대적으로 넓게 볼 수 있도록 위치한다. 각각의 벤트는 공기가 밀폐된 챔버(224)에 들어오거나 나갈 때 공기를 여과하는 통합 필터(이 도면에서는 보이지 않음)를 포함한다. 벤트는 쉴드(202)에 형성된 개구를 통해 장착된다.

도면에 도시된 고정 플랫폼(204)은 기계적 밀봉을 생성하기 위해 쉴드(202)의 주변 에지(232)와 협력하는 제1 부분(230) 및 착용자의 얼굴(206)과 기계적 밀봉을 생성하는 제2 또는 순응 부분(234)을 갖는 고정 플랫폼의 대표적인 비제한적 예이다. 얼굴(206)을 향해 고정 플랫폼(204)을 당기는 것은 연속적인 밀봉부를 형성하는 턱(216) 아래에 및 광대뼈(210), 뺨(212), 턱(214) 위에 얼굴의 각각의 측면 아래로 및 착용자의 이마를 가로질러 연장되는 연속적인 선을 따라서 착용자의 얼굴(206)에 대해 밀봉 표면(237)을 압축하는 얼굴에 대해 고정 플랫폼을 압축한다.

밀봉 표면(237)은 제1 부분(230)(및 이에 따라 쉴드(202))에 대해 변위되고 착용자의 얼굴(206)의 피부 표면을 향하여 더 많은 표면적을 배향하도록 구부러지는 방식으로 지지되며, 얼굴(206)의 피부에 대한 배향에 더 잘 순응하게 하고 고정 플랫폼과 얼굴 사이의 기류를 방해할 밀봉을 생성하기 위해 얼굴을 누르도록 밀봉 표면에 힘을 발생시키면서 접촉한다. 고정 플랫폼에 의해 생성된 기계적 밀봉부는 밀폐된 챔버(224) 내부의 기압, 쉴드(202) 외부 환경 및 밀봉부에 충돌하는 임의의 기류 속도의 차이가 예상 범위 내에 있을 때, 안면 보호대가 착용되고 의도에 따라 사용되는 경우에 공기 흐름을 실질적으로 차단할 수 있다.

이 예에서, 제1 부분(230)은 쉴드(202)의 고정 부분과 주변 에지 부분(232) 사이의 밀봉부로서 기능할 폴드(233)에 의해 형성된 슬롯(231)을 갖는다. 이는 도 9에 가장 잘 도시된다. 제1 부분이 제조되는 재료와 슬롯의 기하학적 구조 및 슬롯 내에 수용된 쉴드 부분으로 인해, 슬롯(231)의 내부 표면은 슬롯의 내부에 있는 쉴드(202)의 표면에 대해 끼이는 경향이 있을 것이다. 핀칭은 밀봉부의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 쉴드와 고정 플랫폼의 연결을 유지하는 데 도움을 주어 안면 보호대의 정상적인 사용 또는 의도된 사용 중에 분리되지 않는 경향이 있다. 밀봉부를 생성하는 것 외에, 슬롯에 삽입된 쉴드의 일부는 또한 제1 부분(230)을 강화하는 기능을 하여 고정 플랫폼(204)의 형상을 강화하고 고정한다.

순응 또는 제2 부분(234)은 밀봉부를 형성하기 위하여 고정 플랫폼의 둘레를 따라 착용자의 피부와 결합하는 기능을 하는 밀봉 표면인 표면(237)을 갖는 플랩(236)을 포함한다. 일반적으로 밀봉 표면과 피부 사이의 접촉 면적이 클수록 밀봉부가 더 우수하거나 더 안전하다. 플랩은 연장부(238)에 대해 고정된 비스듬한 각도로 연장부(238)의 원위 에지에 근위 에지를 따라 연결된다. 연장부(238)의 근위 에지는 고정된 비스듬한 각도로 제1 부분(230)과 연결된다.

플랩, 연장부 및 제1 부분이 제조되는 재료의 탄성 특성 때문에, 플랩의 밀봉 표면(237)에 가해지는 힘은 연장부(238)에 대해 플랩을 구부리거나 편향시키는 경향이 있는 반면, 또한 연장부가 제1 부분(230)(및 이에 따라 쉴드(202))에 대해 구부러지거나 편향되게 하여 밀봉 표면(237)이 일반적으로 제1 부분을 향하는 방향으로 변위되고 일반적으로 반대 방향으로 복귀력을 생성하고 가해진 힘에 수직인 평면을 따라 밀봉 표면의 일부를 재배향한다.

따라서, 인가되는 힘이 고정 플랫폼(204)과 착용자의 얼굴(206)이 함께 당겨짐에 의해 야기될 때, 밀봉 표면(237)은 만곡되는 경향이 있고 제1 부분(230)을 향해 안쪽으로 이동하며, 이는 밀봉 표면을 재배향하여 접촉 영역을 더 크게 하며, 또한 착용자의 얼굴과 제1 부분(230) 사이의 거리 변화를 허용한다. 피부에 대해 밀봉 표면을 압축하는 "Z"형 구조 및 재료의 탄성 특성으로 인해 피부의 표면과 접촉하는 영역에 일반적으로 수직인 방향으로 스프링 유사 힘을 생성한다.

재료의 유연성과 탄성으로 인해 굽힘으로 인해 구조가 변형되지 않는다. 재료의 탄성은 고정 플랫폼이 면에서 멀리 이동된 후에 플랩과 연장부(238)를 언로드된 원래 위치로 되돌린다. 순응 부분(234)은 밀봉 성능을 향상시키기 위해 원하는 기하학적 형상, 편향 및 힘을 달성하기 위한 추가 요소를 포함할 수 있다. 예는 플랩(236)을 위한 보강 리브(246)이며, 이는 도 10에 도시되어 있고 보강 리브는 플랩을 단단하게 한다.

순응 부분(234)의 도시된 구조는 또한 안면 보호대(100)의 실시예를 위한 고정 플랫폼(104)에 사용하도록 적응될 수 있다.

이 예에서 고정 플랫폼은 실리콘 또는 다른 연성 고무와 같이 유연하지만 탄력 있는 재료로 제조된다. 링 또는 루프 형상으로 성형하는 것과 같이 일체형 구성 요소로 형성된다. 그러나 대체 구조 또는 대체물이 가능하다. 대표적인 비제한적 예는 결합된 하나 이상의 길이를 성형 또는 압출하거나 결합된 다수의 링 형상 요소를 제조하거나 이들의 조합을 포함한다.

이는 상이한 재료가 밀봉 표면을 압축하고 및/또는 밀봉 표면에 일반적으로 수직인 복원력을 생성하면서 착용자의 피부의 표면에 대해 배향함으로써 이를 순응하게 하여 착용자의 얼굴에 고정 플랫폼을 유사하게 맞도록 하는 기능의 변형된 구조 또는 고정 시스템의 요소에 대해 사용되는 상이한 기하학적 형성 또는 경도 및 탄성과 같은 상이한 특성을 갖도록 허용한다. 그러나 예를 들어 성형 공정을 사용하여 제조된 일부 또는 모든 요소가 일체형 구조를 갖는 고정 플랫폼은 조인트가 더 적기 때문에 구성 요소가 결합되는 간격 또는 누출부의 위험성 및 조인트의 파괴 위험이 감소된다. 대안적으로, 순응 부분(234)은 예를 들어 다른 유형의 재료 또는 배열된 재료의 조합을 사용하여 형성될 수 있다. 순응 부분의 구조는 사용되는 재료 또는 재료들의 특성에 따라 변경되어야 할 수 있다. 사용될 수 있는 다른 재료의 예는 순응 부분(234)을 원래 위치 또는 중립 위치로 복원하기 위한 탄성을 갖거나 갖지 않고 얼굴(206)에 순응하는 기능을 하는 발포체, 겔, 고무 등 및 이들의 조합을 포함한다.

고정 플랫폼(104)은 얼굴에 대해 당겨지고 조정 가능한 보유 시스템(240)에 의해 착용자의 머리에 고정된다. 예시된 실시예의 조정 가능한 보유 시스템은 착용자의 머리 뒤쪽 주위로 연장되고 착용자의 머리 위의 루프(244)에 연결되는 2개의 스트랩(242)을 갖는다. 스트랩의 길이는 조정 가능하며, 고정 플랫폼에 지속적인 힘을 가하여 얼굴에 대고 당기는 데 도움이 되도록 탄성 재료로 제조될 수 있다.

벤트(226b-226d) 각각은 어댑터에 의해 안면 보호대에 형성된 개구 내에 교체 가능한 필터를 포함한다. 벤트(226b)는 전두엽 필터로서 기능하고 주로 폐쇄된 챔버 내의 공기를 위한 출구로서 역할을 한다. 벤트(226c, 226d)는 착용자의 코와 입에 근접하기 때문에 벤트를 통해 공기가 유입될 수도 있지만 주로 출구 또는 출구 개구로 기능한다. 벤트(226a)는 공기를 밀폐된 챔버로 끌어들이기 위한 배터리 구동식 블로워 또는 팬을 추가로 통합하여 밀폐된 챔버로 공기를 유입시키기 위한 일차 벤트 또는 개구 역할을 한다. 이는 선택적으로 착용자의 입과 코를 향해 신선한 공기를 운반하기 위해 폐쇄된 챔버(224) 내에서 공기 순환을 생성하는 기능을 할 수도 있다.

이제 또한 도 11 내지 도 13을 참조하면 안면 보호 시스템(200)의 벤트(226a-226d) 중 임의의 하나 또는 모두로서 사용되거나 사용되도록 개조될 수 있는 벤트(300) 구성의 대표적이고 비제한적인 예가 도시된다. 벤트(300)는 다이어프램(126a, 126b) 중 하나 대신 고정 플랫폼(104)(도 1-3)의 개구 중 하나 또는 둘 모두에 삽입된다. 벤트(300)의 예는 밀폐된 공간 또는 챔버(124, 224) 내로 또는 외부로 공기의 이동을 허용하기 위해 기저 및/또는 베이스 내에 형성된 개구의 에지 및 필터의 에지 사이에 밀봉부를 형성하도록 기능을 하는 구조 내에 지지되는 다이어프램, 예를 들어 멤브레인 필터의 형태의 필터를 포함한다.

벤트(300)는 개구(303)를 형성하는 어댑터 링(302)를 포함하고, 고정 시스템의 강성 부분 또는 도 3 내지 10에 도시된 안면 보호대(202)와 같은 배리어 내의 개구의 에지에 대해 밀봉부를 형성한다.

어댑터 링은 어댑터 링이 개구를 통해 당겨지는 것을 방지하고 밀봉부를 형성하기 위해 개구를 형성하는 구조의 내부 표면에 대해 안착되는 하부표면을 갖는 플랜지(304)를 갖는다.

다이어프램 형태의 필터 매체(306)는 개구(303)를 가로질러 연장되고 어댑터 링(302) 및 어댑터 링을 개구 및 선택적으로 여과 매체(306) 내에 유지하는 기능을 하는 협력 캡(308)에 의해 유지된다. 이는 또한 물리적 손상으로부터 필터 매체(306)를 보호하는 동시에 적당한 기류를 허용하기에 충분한 단면적을 갖는 개구(309)를 제공한다. 어댑터 링(302)의 측벽(310) 또는 림은 개구(303)를 형성하고 안면 보호 시스템(200)의 안면 보호대(202)의 개구를 통해 연장된다. 이는 또한 다이어프램(126a, 126b) 중 하나 또는 둘 모두와 같은 필터 다이어프램을 유지하기 위해 고정 플랫폼(104)에 형성된 개구와 함께 사용하도록 구성될 수 있다.

도 11의 예시에서, 필터 매체(306)는 측벽(310)의 상부 에지(313) 상에 안착되고 측벽의 상부 에지로부터 연장되는 복수의 핀(312)에 의해 유지되거나 고정된다. 핀은 또한 필터 매체를 유지하고 어댑터 링에 대해 밀봉되도록 측벽(310)에 연결되는 캡(308)의 내부에 형성된 소켓(314)과 정렬된다. 대안으로 핀과 소켓의 위치를 반대로 할 수 있다. 어댑터 링(302)으로부터 연장되는 래치(318)는 캡(308)의 대응하는 개구로 밀려날 때 편향되어 캐치 또는 후크가 제거되도록 한다. 그런 다음 래치는 다시 스냅되어 캡(308)에 후크된다. 래치는 수동으로 편향되어 캡에서 래치를 해제할 수 있으며, 이는 필터의 제거 및 교체를 위해 캡과 어댑터 링을 분리할 수 있게 한다. 대안적으로 래치는 캡으로부터 연장되어 어댑터 링에 형성된 개구 및 래칭 표면과 맞물릴 수 있다.

도 12에 도시된 벤트(300)의 예시는 도 11에 도시된 것과 매우 유사하다. 이 예는 교체 동안 여과 매체의 취급을 용이하게 하기 위해 초음파로 용접되고 절단된 에지(307)를 갖는 여과 매체(306)를 도시한다. 여과 매체는 선택적으로 취급 및 교체를 더 쉽게 하기 위해 프레임 또는 카트리지와 같은 구조 내에 고정될 수 있다.

도 13에 도시된 벤트(300)의 예에서, 캡(308) 및 어댑터 링(302)은 필터 매체를 유지하는 데 사용되지 않는다. 필터 매체는 플랜지(304) 및 플랜지(324)의 내부 표면(320)에 의해 형성된 채널(322)로의 삽입 및 유지를 용이하게 하기 위해 강성 프레임(321) 내에 장착된다. 프레임은 또한 플랜지의 내부 표면(320)과의 밀봉 접촉을 형성하고 유지하는 것을 돕는다. 어댑터 링의 측벽은 캡을 유지하기 위해 캡(308)의 주변 주위에 형성된 립과 협력하는 채널(322)을 포함한다.

이 예에서 어댑터 링은 플라스틱이나 고무와 같은 임의의 유형의 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어 링은 중간 정도의 경질 고무로 제조하고 캡을 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은 경질 플라스틱으로 제조하면 필터와 배리어 사이를 효과적으로 밀봉할 수 있다.

이러한 예 중 임의의 것과 유사한 어댑터를 사용하여 필터를 지지하고 예를 들어 도 1 내지 도 3의 예에서 다이어프램(126a 및 126b)에 대한 교체를 포함하여 고정 플랫폼의 강성 부분 내에 형성된 개구의 에지와 필터 사이에 밀봉을 생성할 수 있다.

이제 도 3 내지 조 10에 추가로 도 14 내지 도 18을 참조하면, 이들 도면은 안면 보호 시스템(100 및 200)을 위한 필터링된 개구로서 사용하기에 적합할 수 있는 벤트 유형의 대표적인 예인 일체형 팬 및 필터 유닛 또는 조립체(400)를 도시한다. 안면 보호 시스템(200)에서, 일체형 팬 및 필터 유닛(400)은 악하 벤트(226a)로서 이용된다. 이는 안면 보호대(202)의 개구에 삽입 또는 부착된다. 도 1 내지 3에 도시된 안면 보호 시스템(100)에서, 이는 고정 플랫폼(104) 내의 개구에 고정되거나 이에 끼워맞춤된다.

일체형 팬 및 필터 유닛(400)이 안면 보호 시스템(200)의 벤트(226a)에 사용되지 않는 경우, 벤트(300)의 임의의 예와 구조가 유사한 벤트가 벤트(226a)로 사용되도록 구성될 수 있다. 통합 팬 및 필터 유닛(400)은 공기를 폐쇄 챔버(224)로 밀어넣도록 설정된 팬을 포함한다. 대안적으로, 팬은 폐쇄 챔버로부터 공기를 끌어당기고 폐쇄된 챔버 내의 압력을 감소시킴으로써 다른 벤트를 통해 공기 흐름을 폐쇄 챔버로 유도하도록 배향될 수 있다.

다중 통합 팬 및 필터 유닛은 또한 안면 보호대(202)의 전두엽 및 악하 개구와 같은 대향 개구에 설치될 수 있으며, 이들 중 하나, 바람직하게는 악하 유닛은 외부로부터 필터링된 신선한 공기의 스트림을 패쇄된 챔버 내의 환경 공기로 배출하도록 구성된 착용자의 코 및 전두엽 유닛을 향하여 지향하도록 설정된다.

통합 팬 및 필터 유닛에 사용할 수 있는 팬 유형의 대표적인 예로는 축형 또는 원심형 팬을 포함하는 통합 팬 및 필터 유닛에 대해 사용될 수 있다. 팬 조립체는 팬 하우징 내에 장착되고, 전기 모터에 의해 회전되고, 배터리에 의해 구동되며, 모터에 대한 전력을 제어하고 선택적으로 배터리의 재충전 및 다른 기능 및 능력을 제어하기 위한 관련 제어 회로를 포함하는 팬을 포함된다.

본질적으로 도식적인 도 14, 및 도 15-17에 도시된 바와 같이, 원심 팬 조립체(402)는 팬 하우징(410), 임펠러(412) 및 모터를 포함하는 벤트 하우징(404) 내에 장착된다. 도시되지 않은 모터는 임펠러가 회전하도록 장착된 샤프트(414)에 부착된다.

팬 조립체는 벤트 하우징(404)의 개구(407)(도 14에는 표시되지 않음)를 통해 환경으로부터 화살표(406)로 표시된 공기를 끌어당긴다. 공기는 필터(408)(도 14에만 표시됨)를 통해 끌어당겨지고 입구(416)(도 17)를 가로질러 팬 하우징(410)에 배치된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 공기는 팬 하우징 배출구(418)로부터 더 높은 속도의 기류로 팬 하우징으로부터 배출된다. 기류가 팬 하우스에서 배출될 때, 기류(화살표 420)는 벤트 하우징(404)의 측면을 향한다. 팬 하우징 출구(418)에 인접한 벤트 하우징(404)의 일부는 착용자의 입 및 코를 향하여 폐쇄된 챔버(224) 내로 상향으로 기류를 재지향하는 것을 돕는 편향기(424)로 구성된다. 대안으로 배플 또는 이와 유사한 구조는 기류를 편향하기 위하여 팬 출구에 근접한 벤트 하우징과 함께 배열될 수 있다. 팬을 사용하면 호흡을 위해 직접 전달되는 신선한 공기의 양이 증가된다.

도시되지는 않았지만, 하우징과 결합된 입구는 공기가 강제로 흐르도록 하는 입구 내의 필터를 지지하기 위해 입구 개구와 협력하는 기류 개구를 갖는 캡을 수용한다. 필터는 세척 또는 교체를 위해 분리할 수 있다. 또한, 이는 예를 들어 카트리지 또는 다른 구조에 통합될 수 있으며, 이는 제거되고 다른 필터 카트리지로 교체되거나 필터가 청소 또는 교체될 수 있도록 제거된 다음 개구로 다시 삽입될 수 있다. 회로(422)는 팬 조립체 위의 벤트 하우징 내에 배치된 팬 및 재충전 배터리(426)의 작동을 제어하기 위한 전자 장치를 포함한다.

그러나, 배터리는 대안적으로 다른 곳에 위치할 수 있는데, 예를 들어 2개의 배터리가 있는 경우 팬 조립체의 양쪽 측면에 또는 안면 보호 시스템(200)의 벤트 유닛 외부에 위치하거나 유지 시스템에 장착될 수 있다. 유닛을 작동하기 위한 제어부는 벤트 하우징(404)의 외부에 위치한다. 버튼(428)은 착용자가 팬을 켜고 끌 수 있도록 한다. USB 포트(430)는 배터리(426)를 충전하는데 사용된다.

축류 팬 대신에 도 14 내지 도 17에 도시된 통합 팬 및 필터 유닛(400)의 예에서 원심 팬이 사용된다. 원심 팬은 유사한 크기의 축류 팬보다 더 큰 차압을 생성하고 주어진 개구 크기에 대해 더 큰 공기 흐름 속도를 생성한다. 이는 또한 개구에서 더 큰 흡입(낮은 압력)을 생성하여 개구 위의 필터에 의해 생성된 공기 흐름에 대한 임피던스를 보상하는 데 도움이 된다.

도 18은 도시되지 않은 축류 팬 조립체를 벤트 하우징(404)에 포함하는 일체형 팬 및 필터 유닛(400)의 예를 도시한다. 공기는 도 14 내지 도 17에 도시된 유닛과 같이 유닛의 밑면에서 흡인되지만 착용자의 코와 입 및 개구와 정렬된 출구(432)를 통해 팬 조립체에서 배출되어 배출된 기류는 착용자의 입 및 코를 향하여 직접 흐른다. 축류 팬이 있는 유닛은 또한 개구를 통해 출구(432)를 삽입하고 출구에 형성된 나사산에 나사체결에 의해 캡(434)을 부착하여 이를 고정함으로써 안면 보호대(202)에 부착하도록 구성될 수 있다. 필터(436)는 캡에 존재하는 개구 전에 송풍된 공기를 여과하기 위해 캡 내에 장착된다.

통합된 팬 및 필터 유닛은 선택적으로 밀폐된 챔버에 유입되기 전에 공기 흐름의 바이러스를 죽이기 위해 공기 흐름 안이나 옆의 위치에 UV 광을 통합할 수 있다. 온도와 습기를 조절하기 위한 시스템은 선택적으로 상부 또는 하부 다이어프램이 있는 곳에 통합될 수 있다. 예를 들어, 통합된 팬 및 필터 유닛은 선택적으로 예를 들어 가열, 냉각, 제습 및/또는 유닛을 통과하거나 또는 폐쇄된 챔버 내의 공기에 제습하거나 또는 이 둘 모두의 기능을 추가하여 제어기를 사용하여 폐쇄 챔버로 유입되는 공기의 온도 및/또는 습도를 제어하는 기능을 하도록 구성될 수 있다. 제어기는 선택적으로 챔버 내부 및/또는 챔버 외부 공기의 온도 및 습도를 나타내는 하나 이상의 센서로부터 신호를 수신할 수 있다. 장치의 여과는 또한 효율 및 방지할 입자의 크기에 따라 등급이 매겨질 수 있다.

전술한 실시예의 각각의 예에 대해, 다이어프램용 여과 매체 또는 각각의 벤트용 필터의 예는 0.3 마이크로미터 공극 크기를 갖는 N95-등가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이다. 예를 들어, 강도와 취급을 개선하기 위해 한 면이 폴리프로필렌으로 적층된 PTFE로 제조된 멤브레인 필터는 벤트의 개구 내에서 지지될 수 있으며 설치 및 제거 중에 상대적으로 쉽게 취급할 수 있다.

이제 일반적으로 모든 도면을 참조하면, 안면 보호 시스템(100 및 200)의 예에서 사용되는 배리어는 상대적으로 단단하거나 강성인 재료로 제조되어 성대의 진동에 의해 발생하는 다양한 기압의 진동 또는 파동인 소리를 전달하지 않는 경향이 있다. 사실, 착용자가 발화한 말은 폐쇄된 챔버 내에서 메아리칠 수 있다. 필터링된 모든 개구에 대해 상대적으로 큰 총 면적은 - 예를 들어, 안면 보호 시스템(100)의 다이어프램(126a 및 126b) 및 안면 보호 시스템(200)용 벤트(226a 내지 226d)의 필터 - 이 문제를 완화하고 특히 말을 막는 마스크를 착용하는 것과 비교할 때 착용자의 말을 쉽게 들을 수 있다.

시스템(100 및 200)과 같은 안면 보호 시스템은 얼굴에 상대적으로 가깝게 배리어를 배치하여 구성될 수 있다. 배리어는 전체 크기를 줄이기 위해 얼굴에 일치하도록 윤곽을 만들 수도 있다. 그러나 이렇게 하면 폐쇄된 챔버의 부피가 줄어들어 부비강 부피가 줄어든다. 부비강 부피는 명확하게 말하는 것이 얼마나 쉬운지에 영향을 줄 수 있다고 여겨진다.

폐쇄된 챔버(124 또는 224)에 의해 형성된 부피가 배리어를 배치하는 것과 같이 너무 작게 만들어지는 경우 - 바이저(102) 또는 안면 보호대(202) - 착용자의 얼굴에 너무 가까이 있으면 기존 마스크를 착용할 때처럼 명확하게 말하기가 더 어려워질 수 있다.

마스크 착용 시 명확하게 말하기 어려움은 착용자의 입에서 나오는 공기 흐름에 대한 저항 또는 임피던스 때문일 가능성이 높으며, 따라서 마스크와 착용자의 입 사이의 상대적으로 작은 부비강 부피로 인해 발생하는 성대를 지나기도 한다. 성대를 진동시키기 위해서는 기류가 필요하다. 그러나, 안면 보호 시스템(100 및 200)과 같은 안면 보호 시스템은 비교적 훨씬 더 큰 폐쇄 챔버(124 또는 224)로 제조될 수 있어서 착용자가 마스크 없이 말하는 것처럼 느낄 수 있을 만큼 충분히 큰 훨씬 더 큰 부비강 부피를 제공한다.

폐쇄된 챔버 내에서 부비강 부피를 증가시키면 착용자의 말이 안면 보호 시스템 내에서 울려 퍼지는 경향이 증가하여 착용자를 성가시게 하고 착용자의 말 명료도를 손상시키며 환경으로 소리의 전달을 방해하는 경향이 있어서 명료도를 손상시킨다. 관찰에 기초하여 안면 보호 시스템에서 필터링된 개구의 총 면적을 증가시켜 밀폐된 공간의 총 체적 대 필터링된 개구의 비율을 낮추면 이러한 문제가 완화되는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 환경에 대한 필터링된 개구의 전체 면적은 도시된 실시예에서 공기를 필터링하는 데 사용되는 필터 다이어프램의 전체 면적과 직접적으로 관련된다. 그러나 안면 보호 시스템의 전체 크기를 늘리지 않고 상악하 및 전두엽 개구의 크기를 얼마나 늘릴 수 있는지는 제한된다.

누군가가 착용자의 얼굴 표정, 특히 그들의 눈과 입을 볼 수 있는 능력을 실질적으로 감소시키면서 필터링된 개구의 총 면적을 증가시키기 위해, 안면 보호 시스템(200)은 안면 보호대(202)의 반대편에 필터링된 개구를 추가한다. 안면 보호 시스템(200)의 횡방향 필터(226c, 226d)는 착용자의 전방 또는 다소 이의 측면에 서 있는 사람에 의해 착용자의 눈과 입의 시야를 차단하지 않고 필터링된 개구의 총 면적을 증가시키기 위해 추가된 추가 필터 개구의 예이다.

따라서, 안면 보호 시스템(200)은 상대적으로 큰 부비강 부피를 형성하고 에코를 피하기 위한 폐쇄 챔버(224)와 폐쇄 챔버의 체적에 대한 필터링된 개구의 전체 면적의 충분히 큰 비율을 제공하는 환경 사이에 필터링된 개구를 갖는 배리어 및 고정 플랫폼을 갖는다. 추가 측면 또는 측면 여과 개구는 안면 보호 시스템의 고정 기저에 의해 정의되고 지지될 수 있으며, 여기서 이는 착용자의 얼굴 측면을 따라 연장된다.

배리어 또는 전방 쉴드, 베이스 및 벤트를 포함하는 전술한 안면 보호 시스템의 실시예는 다른 용도로 사용되거나 개조될 수 있다.

선택적으로, 전술한 임의의 실시예 및 예에서 사용되는 필터는 구획화된 핸드백 또는 숄더백에서 O3 관류 또는 자외선 방사로 소독하기 위해 제거 가능(또는 프레임 또는 카트리지와 같은 제거 가능 구성요소에 통합됨)하다. 전체 안면 보호 시스템은 선택적으로 그러한 구획에 배치되고 살균되도록 구성될 수 있다.

전술한 각각의 실시예 및 각 실시예의 예에서, 배리어 - 바이저(102) 또는 쉴드(202) - 는 상대적으로 강성 재료로 제조되며 달리 명시되지 않는 한 일체형 또는 단일 부품으로 제조된다. 그러나 이는 조각과 여러 다른 유형의 재료로 조립할 수 있다. 예를 들어, 배리어는 선택적으로 착용자의 시야에 있는 위치에 교정 렌즈를 통합하거나 헤드업 디스플레이로 기능하도록 구성될 수 있다. 교정 렌즈는 배리어과 동일한 재료로 형성되고 배리어과 통합될 수 있다. 또는 예를 들어 배리어에 개구가 형성되어 각 렌즈와 개구 에지 사이에 밀봉부가 있는 렌즈가 삽입되거나 배리어가 렌즈를 고정하는 지지 구조로 형성될 수 있다.

안면 보호 시스템의 사용에 따라 안면 보호 가드 또는 바이저 전체가 투명하거나 착색될 수 있으며 일부는 투명하고 일부는 착색될 수 있다. 이의 전부 또는 일부는 투명할 수 있고 즉, 투명하거나 착색될 수 있음을 의미하지만 불투명하지 않아서 이를 통해 볼 수 있다. 투명화한 부분 이외의 부분 등 전부 또는 일부를 불투명하게 할 수 있다. 예를 들어, 수면 무호흡증을 치료하는 데 사용하는 경우 눈 주위에 있는 전체 또는 일부를 어둡게 하여 광의 투과를 줄이거나 차단할 수 있다. 의료 종사자를 위한 개인 보호 장비로 구현될 때, 적어도 착용자의 눈과 입 앞의 배리어 부분은 충분히 투명하여 의사소통을 개선하기 위해 다른 사람이 볼 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 나머지는 동일하거나 또는 불투명을 포함하여 다양한 수준의 투명도를 제공한다. 그 부분은 투명하거나 착색될 수 있다.

전술한 설명은 예시적이고 바람직한 실시예에 관한 것이다. 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명은 설명된 실시예에 제한되지 않는다. 실시예는 달리 언급되지 않는 한, 개시된 실시예에 대한 비제한적 예 및 변경 및 수정이며, 본 발명에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 용어의 의미는 당업자에게 통상적이고 관례적인 의미를 갖도록 의도된 것이며 도시되고 설명된 특정 구현으로 제한되도록 의도되지 않는다.

Claims (20)

1. 사람의 얼굴 앞에서 사람의 머리에 착용하도록 구성된 장치로서, 상기 장치는
   사람이 장치를 착용하고 있을 때 사람의 이마로부터 적어도 사람의 입 아래까지 수직으로 및 사람의 양쪽 눈을 넘어서까지 횡방향으로 연장하기에 충분히 큰 배리어;
   장치를 착용하고 베이스가 사람의 머리에 대해 당겨질 때 사람의 얼굴로부터 이격된 위치에서 배리어를 지지하도록 배리어와 협력하도록 구성된 베이스 - 상기 베이스는 장치가 착용되었을 때 사람의 얼굴 및 배리어와 밀봉부를 형성하도록 구성되어 사람의 얼굴의 전방에 밀폐된 공간을 형성함 - ; 및
   필터를 통해 밀폐된 공간 외부의 환경과 밀폐된 공간 사이의 공기 흐름을 허용하는 적어도 하나의 필터링된 개구를 포함하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 베이스는 사람이 착용할 때 그 주변을 따라 배리어가 있는 밀봉부를 형성하고 착용자의 이마를 가로질러, 착용자의 얼굴의 각 측면에 있는 광대, 뺨 및 턱을 따라 아래로 및 착용자의 턱 아래에서 착용자의 얼굴과 연속적인 밀봉부를 형성하도록 구성되고, 배리어와 베이스는 적어도 하나의 필터링된 개구를 통하는 경우를 제외하고 밀폐된 공간 내외로의 실질적인 공기 흐름을 방지하도록 협력하는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 필터는 보호 시스템이 보호하고자 하는 유형의 필터를 통과하는 공기 흐름에 포함된 입자의 미리 결정된 비율 이상을 차단할 수 있는 장치.
4. 제3항에 있어서, 입자는 바이러스인 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필터는 필터를 통해 입자를 차단 또는 이와는 달리 입자의 움직임을 차단함으로써 필터를 통해 직경이 0.3마이크로미터 이상인 입자가 통과하는 것을 방해하면서 공기가 흐를 수 있는 조밀하면서도 충분히 다공성인 인터페이스를 형성하는 부직포 섬유로 제조된 필터링 매체로 구성되는 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필터링된 개구는 장치가 착용자의 얼굴에 배치될 때 장치를 착용한 사람의 턱 아래에 있는 턱밑에서 필터링된 개구 및 전전두엽 필터링된 개구를 포함하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 상악하 필터링된 개구는 통합 팬이 통합되는 장치.
8. 제7항에 있어서, 팬은 장치에서 지지되는 배터리로 구동되는 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 팬은 원심 팬으로 구성되는 장치.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 팬은 장치 외부의 환경에서 공기를 끌어들여 밀폐된 공간으로 필터링된 공기 흐름을 송풍하는 장치.
11. 제10항에 있어서, 사람이 장치를 착용할 때 통합 팬 및 필터 조립체는 필터링된 공기의 흐름을 사람의 콧구멍으로 향하게 하도록 구성되는 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각 장치의 측면을 따라 위치한 횡방향 필터링된 개구를 추가로 포함하는 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 배리어는 장치를 착용한 사람 바로 앞에서 다른 사람이 사람의 눈과 입을 볼 수 있도록 적어도 장치를 착용한 사람의 입과 눈 앞에서 충분히 투명한 강성 쉴드를 포함하는 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 필터링된 개구는 배리어 내에 형성된 개구를 포함하는 장치.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 필터링된 개구는 베이스 내에 형성된 개구를 포함하는 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스는 고정 플랫폼을 포함하고, 고정 플랫폼은 배리어가 밀봉부를 형성하는 제1 부분 및 밀봉부를 형성하기 위해 장치를 착용하는 얼굴에 일치하도록 구성된 제2 부분을 갖는 장치.
17. 제16항에 있어서, 제2 부분은 고정 플랫폼이 장치를 착용한 사람의 얼굴에 대해 당겨질 때 제1 부분을 향한 변위를 위해 및 변위에 저항하는 복귀력의 생성을 위해 제2 부분에 의해 지지되는 밀봉 표면을 포함하는 장치.
18. 제16항에 있어서, 고정 플랫폼이 얼굴에 대해 당겨질 때 밀봉 표면이 장치를 착용한 사람의 얼굴을 향하도록 밀봉 표면이 제2 부분에 의해 지지되는 장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 사람이 장치를 착용할 때 밀폐된 공간은 사람이 말할 때 사람의 목소리에 상당한 부하를 주지 않도록 큰 전체 비강 부피를 갖는 장치.
20. 제19항에 있어서, 사람이 장치를 착용할 때, 장치의 하나 이상의 필터링된 개구는 말하는 동안 장치 내에서 사람의 목소리의 실질적인 에코잉(echoing)을 감소시키기에 충분한 누적 총 면적을 갖는 장치.