Респиратор, содержащий контрастный слой
RESPIRATOR CONTAINING CONTRAST LAYER

Уровень техники
Респираторы носят поверх отверстий дыхательных путей, как правило, по меньшей мере с одной из двух целей: (1) предотвращение попадания примесей или загрязнителей воздуха в органы дыхания носящего; и (2) защита окружающих людей или предметов от патогенов или загрязнителей воздуха, выдыхаемых носящим респиратор. В первом случае респиратор носят в среде, воздух которой содержит частицы, которые могут быть вредны для здоровья носящего, что, например, имеет место в автомастерской кузовного ремонта. Во втором случае респиратор носят в среде, в которой имеется угроза заражения других лиц или загрязнения окружающих предметов, например, в операционной или в чистом помещении.
Разработано множество типов респираторов, предназначенных для одной или обеих из данных целей. Некоторые респираторы именуются «фильтрующими лицевыми респираторными масками», потому что основа такой маски сама по себе работает, как фильтрующий механизм. В отличие от респираторов, в которых используются резиновые или эластомерные основы маски с прикрепляемыми к ним фильтрующими картриджами (смотри, например, патент США RE39,493 (Yuschaketal.)) или заплавленными фильтрующими элементами (см., например, патент США 4,790,306 (Braun)), в фильтрующих лицевых респираторных масках фильтрующая среда покрывает большую часть основы маски, в результате чего отпадает необходимость в установке или замене фильтрующего картриджа. Фильтрующие лицевые респираторные маски, как правило, изготавливаются двух типов: формованные респираторы готовой формы и респираторы, складываемые до плоского состояния.
Формованные респираторы готовой формы, как правило, содержат нетканые материалы с термически скрепленными волокнами, или армирующие сетки из пластических материалов, придающие основе маски чашеобразную форму. Формованные респираторы готовой формы, как правило, имеют одну и ту же форму при использовании и хранении. Такие респираторы не могут быть сложены до плоского состояния для хранения и транспортировки. Примеры патентов, в которых описаны формованные фильтрующие лицевые респираторные маски готовой формы, включают патенты США 7,131,442 (Kronzeretal.), 6,923,182 и 6,041,782 (Angadjivandetal.), 4,807,619 (Dyrudetal.) и 4,536,440 (Berg).
Складываемые до плоского состояния респираторы, как и подразумевает их название, могут быть сложены до плоского состояния для их хранения и транспортировки. Для их использования такие респираторы могут быть раскрыты до чашеобразной формы. Примеры складываемых до плоского состояния респираторов описаны в патентах США 6,568,392 и 6,484,722 (Bostocketal.), а также 6,394,090 (Chen). Некоторые складываемые до плоского состояния респираторы имеют линии сварки, швы и складки, которые способствуют сохранению такими респираторами чашеобразной формы при их использовании. Предложено также включить в конструкцию основы маски элементы жесткости (смотри, например, патентные заявки США 2001/0067700 и 2010/0154805 (Duffyetal.), а также промышленный образец США 659,821 (Spooetal.)).
Сущность изобретения
В целом, в настоящем изобретении предлагаются одно или более воплощений респиратора, включающего контрастный слой.
В одном из воплощений настоящего изобретения предлагается респиратор, который включает основу маску и систему крепления, прикрепленную к основе маски. Основа маски включает наружное покровное полотно, внутреннее покровное полотно, фильтрующий слой, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном, и контрастный слой, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном в покрывающей носовые пазухи области основы маски. Часть контрастного слоя видна через наружную поверхность наружного покровного полотна, в результате чего образуется контрастная область основы маски, при этом наружная поверхность наружного покровного полотна обращена от фильтрующего слоя.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения предлагается респиратор, который включает основу маску и систему крепления, прикрепленную к основе маски. Основа маски включает наружное покровное полотно, внутреннее покровное полотно, фильтрующий слой, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном, и контрастный слой, расположенный на наружной поверхности наружного покровного полотна, при этом наружная поверхность наружного покровного полотна обращена от фильтрующего слоя. Контрастный слой включает наружную поверхность, площадь которой составляет по меньшей мере 10% площади наружной поверхности основы маски. При этом площадь наружной поверхности контрастного слоя составляет менее, чем 50% площади наружной поверхности основы маски.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения предлагается способ изготовления респиратора. Способ включает этап формирования основы маски респиратора, при этом основа маски включает наружное покровное полотно, внутреннее покровное полотно, фильтрующий слой, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном, и контрастный слой, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном в покрывающей носовые пазухи области основы маски. Способ дополнительно включает этап сложения части внутреннего покровного полотна через верхний сегмент периметра основы маски и через часть наружной поверхности наружного покровного полотна таким образом, что часть внутреннего покровного полотна становится самым наружным слоем в покрывающей носовые пазухи области основы маски.
Используемые в настоящем документе термины имеют следующее значение.
Термин "содержит" и его производные, используемые в настоящем описании и формуле изобретения, не имеют ограничивающего значения. Данные термины подразумевают включение следуемых за ними элемента, этапа, группы элементов или группы этапов, не исключая при этом любых других элементов, этапов, групп элементов или групп этапов. Термин "состоящий из" подразумевает включение того, что следует за данным термином, и ограничение тем, что что следует за данным термином. То есть, выражение "состоящий из" подразумевает, что наличие перечисляемых после него элементов является обязательным, и не могут присутствовать никакие другие элементы. Термин "состоящий в сущности из" подразумевает включение любых элементов из следующих за данным термином, и возможно, других элементов, с ограничением теми элементами, которые не нарушают или значительно не меняют функционирование перечисляемых элементов. Таким образом, выражение "состоящий в сущности из" означает, что наличие перечисляемых за ним элементов является обязательным, но возможно наличие и прочих элементов, и наличие или отсутствие прочих элементов зависит от того, влияют ли они существенно на функционирование перечисленных элементов.
Термины "предпочтительный" и "предпочтительно" подразумевают воплощения настоящего изобретения, которые могут давать, при определенных обстоятельствах, определенные преимущества, однако другие воплощения также могут быть предпочтительными, при тех же или при других обстоятельствах. Кроме того, упоминание одного или более предпочтительных воплощений не подразумевает, что другие воплощения не могут быть полезными, и оно не подразумевает, что тем самым прочие воплощения исключаются из объема настоящего изобретения.
Упоминание какого-либо элемента в единственном числе не означает, что следующее за ними описание относится только к данному элементу, а подразумевает, что оно относится к целому классу таких элементов, из которых данный элемент выбран в качестве примера. Упоминание какого-либо элемента в единственном числе следует рассматривать, как эквивалентное смыслу "по меньшей мере один".
Выражения "по меньшей мере один из" и "содержит по меньшей мере один из", после которых следует список элементов, подразумевают любой из элементов в данном списке и любую комбинацию из двух или более элементов в данном списке.
В контексте настоящего описания термин "или", как правило, используется в обычном его смысле, включающем смысл "и/или", если из контекста явно не следует иное.
Термин "и/или" означает один или все из перечисляемых за ним элементов, или сочетание из двух или более перечисляемых за ним элементов.
Кроме того, в контексте настоящего описания все количественные значения следует рассматривать, как подразумевающие при себе термин "примерно, а предпочтительно в точности". Используемый в отношении какого-либо количественного значения, термин "примерно" означает, что данное количественное значение допускает отклонения, типичные для способа и уровня тщательности измерений, сообразных с целью проведения данного измерения и точности используемого измерительного оборудования, как это известно сведущим в данной области техники. Термин "вплоть до", после которого следует численное значение (например, «вплоть до 50»), означает, что данное численное значение включено в возможный диапазон значений (то есть, в данном примере значение 50 включено в подразумеваемый диапазон).
Кроме того, упоминание в настоящем описании каких-либо диапазонов численных значений путем указания верхней и нижней его границ подразумевает включение в данный диапазон всех возможных численных значений между данными границами, а также значений самих границ (например, диапазон «от 1 до 5» включает значения 1; 1;5; 2; 2,75; 3; 3,80; 4; 5 и другие значения).
Термин "чистый воздух" означает порцию атмосферного воздуха, профильтрованную для удаления из нее загрязнителей.
Термин "загрязнители" означает частицы (включая пыль, туманы и дымы) и/или прочие вещества, обычно не считаемые частицами (например, пары органических веществ), которые могут находиться в воздухе во взвешенном состоянии.
Термин "контрастный слой" означает слой или несколько слоев, которые создают визуальный контраст со слоями или материалами, расположенными в непосредственной близости к данному контрастному слою.
Термин "контрастная область" означает область или часть основы маски респиратора, в которой сформирован визуальный контраст между контрастным слоем и слоями или материалами, расположенными в непосредственной близости к контрастному слою.
Термин "поперечное направление" означает направление, проходящее в латеральном направлении, то есть, от одной боковой стороны к другой боковой стороне респиратора, на виде респиратора спереди;
Термин "чашеобразная форма", а также его производные и аналоги означают любую форму, напоминающую сосуд, которая может надежно закрывать нос и рот носящего.
Термин "подушка" и его производные означают сжимаемый материал, который не включает фильтрующей среды или фильтрующей конструкции.
Термин "идентификационный признак" означает контрастный элемент, сформированный на основе маски или в основе маски, который может быть заметен на большом расстоянии, например, через весь производственный участок, например, контрастная область может включать в себя или иным образом передавать идентификационный признак;
Термин "наружное газовое пространство" означает атмосферное газовое пространство, в которое попадает выдыхаемый пользователем газ после прохождения через основу маски и/или клапан выдоха и выхода за их пределы.
Термин "наружная поверхность" означает поверхность основы маски, открытую по отношению к наружному газовому пространству, когда основа маски расположена на лице пользователя.
Термин "фильтрующая лицевая респираторная маска" означает респиратор, в котором основа маски сама по себе предназначена для фильтрации проходящего через нее воздуха, и в котором нет четко определяемых фильтрующих картриджей, прикрепляемых к основе маски, или фильтрующих элементов, заплавленных в основу маски, предназначенных для данной цели.
Термины "фильтр" и "фильтрующий слой" означают один или более слоев воздухопроницаемых материалов, основным назначением которых является удаление загрязнителей (например, частиц) из потока проходящего через них воздуха.
Термин "фильтрующая среда" означает воздухопроницаемую конструкцию, предназначенную для удаления загрязнителей из проходящего через нее воздуха.
Термин "фильтрующий конструктивный элемент" означает в целом воздухопроницаемый конструктивный элемент, фильтрующий воздух.
Термин "сложенный вовнутрь" означает, что элемент, к которому он относится, пригнут обратно к той части, от которой он является протяженным.
Термин "система крепления" означает конструктивный элемент или набор частей, способствующих удержанию основы маски на лице носящего.
Термин "внутреннее газовое пространство" означает пространство между основой маски и лицом носящего.
Термин "внутренняя поверхность" означает поверхность основы маски, расположенную ближе всего к лицу пользователя, когда основа маски расположена на лице пользователя.
Термин "разделительная линия" означает линию сложения, шва, сварки, стежка, иного скрепления, шарнирного соединения и/или любые их комбинации.
Термин "основа маски" означает воздухопроницаемый конструктивный элемент, надеваемый пользователем поверх носа и рта и отделяющий внутреннее газовое пространство от наружного газового пространства (и включающий швы и скрепления, посредством которых соединены вместе слои и части основы маски).
Термин "носовой зажим" означает механическое устройство (отличное от элемента для носа, выполненного из вспененного материала), устанавливаемое на основе маски и используемое для обеспечения более плотной посадки основы маски по меньшей мере поверх носа носящего.
Термин "периметр" означает наружный край основы маски, располагающийся, как правило, в непосредственной близости к лицу носящего при надевании маски на лицо; под "сегментом периметра" понимается часть периметра.
Термин "складка" означает место, в котором части элемента сложены или могут быть сложены друг с другом.
Термины "полимерный" и "пластический" означают материал, который в основном включает один или более полимеров, но который может также содержать и другие ингредиенты.
Термин "респиратор" означает устройство для фильтрации воздуха, носимое пользователем для обеспечения себя чистым воздухом для дыхания.
Термин "покрывающая носовые пазухи область" означает область основы маски, которая включает в себя область, покрывающую нос, а также части или области основы маски, которые располагаются под глазами и/или глазницами пользователя при правильном ношении респиратора;
Термины "плотная посадка" и "плотно посаженный" означают, что обеспечивается в сущности воздухонепроницаемая (в сущности не пропускающая воздух) посадка основы маски на лицо пользователя.
Термин "протяженный в поперечном направлении" означает, что элемент, к которому он относится, является протяженным в целом в поперечном направлении.
Данные и прочие воплощения настоящего изобретения будут более очевидны из подробного описания, приведенного ниже. При этом ни в коем случае приведенное выше описание сущности изобретения не следует рассматривать, как накладывающее ограничения на заявляемый предмет настоящего изобретения, так как предмет настоящего изобретения ограничен исключительно прилагаемой формулой изобретения, и он может быть исправлен или дополнен в процессе рассмотрения заявки.
Краткое описание чертежей
В настоящем описании приводятся ссылки на прилагаемые чертежи, на которых аналогичными номерами позиций обозначены аналогичные элементы.
Фиг. 1. Схематическое аксонометрическое изображение одного из воплощений респиратора, расположенного на лице пользователя.
Фиг. 2. Схематический вид спереди респиратора, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 3. Схематический вид сверху респиратора, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 4. Схематический вид в разрезе еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 5. Схематический вид спереди респиратора, изображенного на фиг. 4.
Фиг. 6. Схематический вид в разрезе еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 7. Схематический вид спереди респиратора, изображенного на фиг. 6.
Фиг. 8. Схематический вид в разрезе еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 9. Схематический вид основы маски респиратора, изображенного на фиг. 8, сложенной до плоского состояния и с отвернутыми фланцами.
Фиг. 10. Схематическое аксонометрическое изображение респиратора, изображенного на фиг. 8, расположенного на лице пользователя.
Фиг. 11. Схематический вид спереди еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 12. Схематический вид спереди еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 13. Схематический вид спереди еще одного воплощения респиратора.
Фиг. 14. Схема одного из воплощений способа изготовления респиратора.
Подробное описание изобретения
В настоящем изобретении предлагаются одно или более воплощений респиратора, включающего контрастный слой. Контрастный слой может создавать уникальный внешний вид респиратора. Так, например, в одном или более воплощениях контрастный слой может включать цвет, структуру, текстуру или их комбинации, обеспечивающие визуально и/или иным образом воспринимаемый контраст по сравнению со слоями или материалами, расположенными в непосредственной близости к контрастному слою.
Пользователю бывает затруднительно правильно расположить на лице респиратор, в частности, респиратор, складываемый до плоского состояния, потому что иногда трудно определить, в какой ориентации надевать маску. Одно или более воплощений респиратора, предлагаемые в настоящем изобретении, помогают пользователю легко и быстро определить правильную ориентацию маски при ее надевании. Так, например, контрастный слой может обеспечивать цветовое обозначение области, покрывающей носовые пазухи, и тогда пользователю будет понятно, что при надевании респиратора следует прикладывать данную область к носу. Более того, в одном или более воплощениях контрастный слой может способствовать сохранению маской своей чашеобразной формы и соответственно предотвращать смятие основы маски респиратора. Кроме того, в одном или более воплощениях контрастный слой может также уменьшать запотевание очков за счет создания в покрывающей носовые пазухи области основы маски более значительного перепада давления воздуха, чем в основной фильтрующей области основы маски, где отсутствует контрастный слой. Кроме того, в одном или более воплощениях контрастный слой может придавать основе маски идентификационные признаки, которые могут отображать такую информацию, как тип, фасон, торговая марка, производитель и показатели эффективности респиратора, и данные идентификационные признаки могут быть заметны даже на большом расстоянии. Благодаря данным идентификационным признакам пользователь может выбрать наиболее подходящий тип респиратора для ожидаемых условий работы и выполняемых задач.
Различные воплощения контрастных слоев, описанные в настоящей заявке, могут использоваться в отношении любого подходящего типа респиратора. На фиг. 1 показан схематический вид респиратора 10, надетого на лицо пользователя; на фиг. 2 показан схематический вид спереди респиратора 10, изображенного на фиг. 1, и на фиг. 3 показан схематический вид сверху респиратора 10, изображенного на фиг. 1. Респиратор 10 может быть любым подходящим респиратором. Так, например, как это показано на фиг. 1, респиратор может быть фильтрующей респираторной маской. Респиратор 10 включает основу 12 маски и систему 14 крепления, прикрепленную к основе маски.
Основа 12 маски может быть основой маски любого подходящего типа, через которую проходит вдыхаемый воздух перед тем, как он попадает в систему дыхания носящего. Основа 12 маски может удалять загрязнители из атмосферного воздуха, поступающего в маску, благодаря чему носящий может дышать чистым воздухом. Кроме того, основа 12 маски может иметь различные формы и конфигурации, и как правило, ей придают форму, при которой она могла бы прилегать к лицу носящего или к опорной конструкции маски, прилегающей к лицу пользователя.
В воплощении, показанном на фиг. 1, основа 12 маски включает верхнюю часть 18 и нижнюю часть 20, отделенные друг от друга разделительной линией 22. В одном или более воплощениях верхняя часть 18 может образовывать 50% площади наружной поверхности 11 основы 12 маски, и нижняя часть 20 может образовывать 50% площади наружной поверхности основы маски.
В одном или более воплощениях разделительной линией 22 может быть складка, протяженная в поперечном направлении через центральную часть 23 основы 12 маски. Основа 12 маски включает также периметр 21, который включает верхний сегмент 24, расположенный в верхней части 18 маски, и нижний сегмент 25, расположенный в нижней части 20 маски.
К основе 12 маски прикреплена система 14 крепления, которая может быть любой подходящей системой крепления, способной удерживать основу маски на лице пользователя. Как показано на фиг. 1, система 14 крепления включает первый (верхний) ремешок 26, прикрепленный к верхней части 18 основы 12 вблизи верхнего сегмента 24 периметра. В контексте настоящего описания термин "вблизи верхнего сегмента периметра" означает, что элемент расположен ближе к верхнему сегменту 24 периметра основы 12 маски, чем к нижнему сегменту 25 периметра основы маски. Для крепления верхнего ремешка 26 к основе 12 маски могут использоваться любое подходящее средство или любой подходящий способ, например, скобы 29, прошивка нитками, адгезивы и прочее.
Система 14 крепления включает также второй (нижний) ремешок 27, прикрепленный к основе 12 маски, а именно в данном воплощении - к фланцу 30. Второй (нижний) ремешок 27 может быть прикреплен к основе 12 маски с использованием любых подходящих средств или способов, например, скоб 29, прошивки нитками, адгезивов и прочих. И хотя на фиг. 1 это не показано, на противоположной стороне основы 12 маски ремешки 26, 27 также могут быть прикреплены в любом подходящем месте, например, в местах, симметричных местам крепления на стороне, видимой на фиг. 1.
Ремешки 26, 27 могут быть изготовлены из самых различных материалов, таких, как термоотверждаемые резины, термопластические эластомеры, сплетенные или вязаные эластичные и/или неэластичные материалы и им подобные материалы. В одном или более воплощениях ремешки 26, 27 являются растяжимыми, например, они могут быть растянуты до длины, более, чем в два раза превышающей их исходную длину, и после снятия растягивающих усилий могут сократиться до исходной длины. В некоторых воплощениях ремешки 26, 27 могут быть растянуты до длины, более, чем в три или даже четыре раза превышающей их исходную длину, и после снятия растягивающих усилий могут сократиться до исходной длины, не претерпевая при этом повреждений. Ремешки 26, 27 могут быть сплошными полосами материала или могут содержать множество частей, соединенных друг с другом застежками или пряжками. В качестве альтернативы, из ремешков может быть сформирована петля, располагаемая за ушами носящего.
Как показано на фиг. 2, основа 12 маски может иметь первый и второй фланцы 30 и 31, расположенные на противоположных боковых сторонах основы 12 маски. Концы второго ремешка 27 прикреплены к фланцам 30, 31. Фланцы 30 и 31 сложены вовнутрь к центральной области 23 основы 12 маски и находятся в контакте с ней. Дополнительные подробности, касающиеся фланцев 30 и 31, а также прочих элементов респиратора 10 и основы 12 маски, описаны в патентной публикации США 2014/0182593.
Респиратор 10 может также включать носовой зажим 56, который может быть расположен в любом подходящем месте на основе 12 маски или внутри основы 12 маски. Как показано на фиг. 1-3, носовой зажим 56 расположен в покрывающей носовые пазухи области 60 основы маски. Носовой зажим 56 может быть расположен на верхней части 18 или внутри верхней части 18 основы 12 маски, в непосредственной близости к верхнему сегменту 24 периметра, по центру между боковыми краями основы маски, и такой зажим способствует более плотной посадке маски поверх носа, а также вокруг носа и верхних скуловых костей носящего. Носовой зажим 56 может быть изготовлен из мягкого и легко поддающегося деформации металла или пластического материала, который пользователь может легко согнуть, чтобы подогнать его под форму своего носа. Носовой зажим 56 может включать, например, полоску из мягкого и податливого металла, такого, как алюминий, которой можно легко придать форму, обеспечивающую удержание маски в требуемом положении плотной посадки поверх носа носящего и в областях стыка носа со щеками.
На фиг. 3 дополнительно показана покрывающая носовые пазухи область 60 основы 12 маски. Чтобы определить границы покрывающей носовые пазухи области 60, сначала необходимо найти положение вершины 45 верхней части 18 основы 12 маски. В одном или более воплощениях, чтобы определить границы покрывающей носовые пазухи области 60, необходимо, передвигаясь по верхнему сегменту 24 основы 12 маски на 9 см от вершины 45 в каждую сторону, отметить полученные таким образом точки 47. То есть, если уложить гибкий шнур по краю верхнего сегмента 24 периметра между отмеченными точками 47, то длина отрезков шнура от каждой из точек 47 до вершины 45 составит 9 см, а полная протяженность шнура между точками 47, расположенными по разные стороны от вершины 45, составит 18 см. Третью точку 49 отмечают на биссектрисе основы 12 маски на расстоянии 6 см от верхнего сегмента 24 периметра. Покрывающая носовые пазухи область 60 определяется, как область, расположенная между верхним сегментом 24 периметра и линиями, соединяющими точки 47 и 49.
В одном или более воплощениях основа 12 маски может включать подушку (не показана), которая может иметь размеры и форму, способствующие более комфортному расположению носового зажима 56 на лице пользователя при ношении маски. При этом с основой 12 маски может использоваться любая подходящая подушка, например, могут использоваться подушки, описанные в патентной публикации 2015/0059773.
В одном или более воплощениях основа 12 маски может включать фильтрующую область 16 и барьерную область 17. Барьерная область 17 может быть расположена в любом подходящем месте по отношению к основе 12 маски. В одном или более воплощениях барьерная область 17 может быть расположена на покрывающей носовые пазухи области 60 основы 12 маски или внутри данной области. Барьерная область 17 может препятствовать прохождению по меньшей мере части воздуха через основу 12 маски. Так, например, в одном или более воплощениях барьерная область 17, которая может, например, совпадать с покрывающей носовые пазухи областью 60, может увеличивать падение давления воздуха, проходящего через ту часть основы 12 маски, которая включает барьерную область 17. В воплощении, показанном на фиг. 1-3, барьерная область 17 может повышать падение давление воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 60 основы 12 маски. Падение давления воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 60 основы 12 маски, является повышенным, и в одном или более воплощениях оно может быть больше, чем падение давление воздуха, проходящего через 16. Падение давление воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 60, как правило, повышается на величину от примерно 10% до примерно 100%. Поскольку выдыхаемый воздух проходит по пути наименьшего сопротивления, можно ожидать, что через основу 12 маски он будет проходить в фильтрующей области 16, скорее, чем в покрывающей носовые пазухи области 60. Соответственно, можно ожидать, что если барьерная область 17 расположена в пределах покрывающей носовые пазухи области 60, уменьшается вероятность запотевания очков пользователя от выдыхаемого воздуха, выходящего из внутреннего газового пространство в наружное газовое пространство.
Основа 12 маски может также включать контрастный слой 40. Контрастный слой 40 может быть расположен в любом подходящем месте на основе 12 маски или внутри нее, как будет более подробно описано ниже. Контрастный слой 40 может включать любой подходящий материал или любую комбинацию материалов, которые могут придавать респиратору 10 различные функциональные свойства. Так, например, в одном или более воплощениях контрастный слой 40 может включать цвет, текстуру, структуру, индицирующие элементы или различные комбинации таких особенностей, подсказывающие пользователю правильную ориентацию основы 12 маски при надевании ее на лицо, за счет создания контраста между контрастным слоем и слоями или материалами, расположенными в непосредственной близости к контрастному слою, то есть, в контрастной области 42.
Так, например, в воплощении, показанном на фиг. 1-3, контрастный слой 40 расположен в покрывающей носовые пазухи области 60 основы 12 маски, и он подсказывает пользователю расположение верхнего сегмента 24 периметра, благодаря чему пользователь может правильно расположить маску на лице при ее надевании, то есть, так, чтобы носовой зажим 56 расположился точно поверх носа пользователя. Для формирования контрастного слоя 40 могут использоваться любой подходящий материал или комбинации таких материалов, например, нетканый материал типа «спанбонд» из полипропилена, окрашенный или с выполненной на нем печатью, нетканый материал типа SMS (слой спанбонд/слой из волокон, выдуваемых из расплава/слой спанбонд), и другие материалы, которые могут быть прикреплены к основе 12 маски способами термического, механического или адгезивного крепления.
В одном или более воплощениях контрастный слой 40 может включать любую подходящую структуру или комбинацию структур, обеспечивающие или образующие контрастную область 42, например, структуры типа насечки, индицирующие элементы, метки и им подобные. Такая структура или комбинации таких структур могут быть сформированы любыми подходящими способами. Так, например, в одном или более воплощениях одна или более структур могут быть напечатаны на контрастном слое 40 с использованием любого подходящего способа или комбинации таких способов. В одном или более альтернативных воплощениях одна или более структур могут быть сформированы в контрастном слое 40, например, путем выполнения на нем рельефа, или, например, крепления дополнительных материалов на основу или вовнутрь основы контрастного слоя 40. В одном или более воплощениях контрастный слой 40 может включать любой подходящий цвет или любое сочетание цветов, например, красный, зеленый, голубой, желтый, пурпурный и другие цвета.
Кроме того, в одном или более воплощениях контрастный слой 40 может включать любую подходящую текстуру или комбинацию текстур, обеспечивающие формирование контрастной области 42. Такие текстуры могут быть выполнены с использованием любых подходящих способов. Так, например, в одном или более воплощениях одна или более текстур могут быть выполнены в контрастном слое 40 в виде рельефа.
В одном или более воплощениях контрастный слой 40 может также включать барьерные свойства, чтобы создать повышенное падение давления воздуха, проходящего через респиратор в покрывающей носовые пазухи области 60, чтобы предотвратить, или по меньшей мере уменьшить попадание влаги на очки или иное устройство защиты глаз носящего. Для формирования контрастного слоя 40 и обеспечения требуемых барьерных свойств респиратора 10 могут использоваться любые подходящие материалы или комбинации таких материалов, например, нетканый материал типа спанбонд из полипропилена с полиэтиленовым покрытием, и другие материалы.
2
Кроме того, в одном или более воплощениях контрастный слой 40 может включать любой подходящий материал или любые подходящие материалы, препятствующие смятию основы маски при ее ношении, например, спанбонд плотностью 34-68 г/м из полипропилена с полиэтиленовым покрытием.
Контрастный слой 40 может быть расположен на основе 12 маски или внутри основы 12 маски в любом подходящем месте. Кроме того, наружная поверхность 44 контрастного слоя 40, обращенная в сторону от внутренней поверхности основы 12 маски, может иметь любую подходящую площадь по отношению к площади наружной поверхности 11 всей основы 12 маски. Так, например, в одном или более воплощениях наружная поверхность 44 контрастного слоя 40 может иметь площадь, составляющую по меньшей мере 10% площади наружной поверхности 11 основы 12 маски. В других воплощениях наружная поверхность 44 контрастного слоя 40 может иметь площадь, составляющую до 50% площади наружной поверхности 11 основы 12 маски.
Как упоминалось выше, основа 12 маски может включать любой подходящий материал или любую комбинацию таких материалов. Так, например, в одном или более воплощениях основа 12 маски может включать фильтр, предназначенный для улавливания твердых частиц, или фильтр, предназначенный для улавливания газов и паров. Основа 12 маски может также включать барьерный слой, предотвращающий перенос жидкости с одной стороны основы маски на другую сторону, например, предотвращающий прохождение аэрозолей или брызг жидкости (например, крови) через основу маски. В соответствии с потребностями приложения, для изготовления основы 12 маски может использоваться множество слоев одинаковых или различных фильтрующих сред. Фильтрующие слои, которые могут использоваться в составе многослойной основы маски, как правило, являются слоями, обеспечивающими малое падение давления (например, менее, чем примерно от 195 до 295 Па при фронтальной скорости потока воздуха 13,8 см/с), что необходимо для обеспечения минимальных дыхательных усилий носящего маску. Кроме того, фильтрующие слои предпочтительно должны быть гибкими и должны обладать достаточной устойчивостью к сдвиговым нагрузкам, чтобы они сохраняли свою структурную целостность в ожидаемых условиях эксплуатации.
Основа 12 маски может также включать одну или более складок 70, 72, 74, позволяющих сложить респиратор 10 для хранения или при помещении его в упаковку. Такие складки 70, 72, 74 могут быть сформированы любыми подходящими способами или комбинациями таких способом, например, общеизвестными способами, используемыми в производстве лицевых масок медицинского назначения. Складки могут быть протяженными в любом подходящем направлении, например, в направлении, определяемом, как поперечное для основы маски, или в направлении от верхнего сегмента 24 периметра к нижнему сегменту 25 периметра. Например, одна или более складок могут быть сформированы в покрывающей носовые пазухи области 60 основы 12 маски, так, чтобы при этом складки были сформированы в контрастном слое 40.
Как упоминалось выше, основа 12 маски может включать любые подходящие слои, материалы или комбинации материалов. Так, например, на фиг. 4 показан схематический вид в разрезе воплощения респиратора 400. Все соображения, касающиеся конструкции респиратора 10, изображенного на фиг. 1-3, и ее вариантов, в равной мере применимы к респиратору 400, показанному на фиг. 4. Респиратор 400, включающий основу 412 маски, может также включать систему крепления, прикрепленную к основе маски (такая система крепления, для ясности данного чертежа, на фиг. 4 не показана). При этом с респиратором 400 может использоваться любая подходящая система крепления, например, система 14 крепления, используемая для респиратора 10, изображенного на фиг. 1.
Как показано на фиг. 4, основа 12 маски включает наружное покровное полотно 420, внутреннее покровное полотно 430, и фильтрующий слой 440, расположенный между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном. Когда основа 412 маски надета на лицо пользователя, внутреннее покровное полотно 430 расположено ближе всего к лицу пользователя и к внутреннему газовому пространству основы маски. Наружное покровное полотно 420 включает наружную поверхность 422, обращенную от фильтрующего слоя 440.
Основа 412 маски включает также контрастный слой 450, расположенный между наружным покровным полотном 420 и внутренним покровным полотном 430. В воплощении, показанном на фиг. 4, контрастный слой 450 расположен в покрывающей носовые пазухи области 414 основы 412 маски. Покрывающая носовые пазухи область 414 может быть расположена в барьерной области 417 основы маски, а не в основной фильтрующей области 416.
В одном или более воплощениях основа 412 маски может также включать дополнительно возможный барьерный слой 460. Барьерный слой 460 расположен между наружным покровным полотном 420 и внутренним покровным полотном 430 в покрывающей носовые пазухи области 414 основы 412 маски. В некоторых воплощениях барьерный слой 460 может представлять собой отдельный слой по отношению к контрастному слою, в то время как в других воплощениях может использоваться комбинированный слой, в котором контрастные свойства одновременно обеспечивают требуемые барьерные свойства.
В одном или более воплощениях внутреннее покровное полотно 430 может быть сложено через верхний сегмент 418 периметра основы 412 маски, в результате чего часть 432 внутреннего покровного полотна становится самым наружным слоем по меньшей мере в части покрывающей носовые пазухи области 414 основы 412 маски. Для формирования складки из части 432 внутреннего покровного полотна 430, сложенной через верхний сегмент 418 периметра основы 412 маски, могут использоваться любой подходящий способ или комбинация таких способов. Часть внутреннего покровного полотна 430, сложенная через верхний сегмент 418 периметра, может быть протяженной на наружной поверхности основы маски на любое подходящее расстояние.
Как показано на фиг. 4, фильтрующий слой 440 расположен между наружным покровным полотном 420 и внутренним покровным полотном 430 таким образом, что покрывающая носовые пазухи область 414 не включает фильтрующий слой. В одном или более альтернативных воплощениях по меньшей мере часть фильтрующего слоя 440 может быть расположена в покрывающей носовые пазухи области 414.
Контрастный слой 450 может быть расположен в любом подходящем месте основы 412 маски. В одном или более воплощениях часть 452 контрастного слоя 450 может быть расположена между внутренним покровным полотном 430 и фильтрующим слоем 440.
В одном или более воплощениях внутреннее покровное полотно 430 может использоваться для обеспечения гладкой поверхности, контактирующей с лицом пользователя, а наружное покровное полотно 420 может использоваться для удержания волокон, отделяющихся от основы 412 маски, или в эстетических целях. Оба покровных полотна: внутреннее 430 и наружное 420 - защищают фильтрующий слой 440. В одном или более воплощениях покровные полотна 420, 430, как правило, не усиливают сколько-нибудь значительным образом фильтрующее действие основы 412 маски, хотя наружное покровное полотно 40 может работать, как предварительный фильтр по отношению к фильтрующему слою 440.
2
2
2
Для обеспечения достаточного уровня комфорта при ношении маски внутреннее покровное полотно 430 может иметь более низкую массу на единицу площади и может быть сформировано из более тонких волокон, как правило, более тонких, чем волокна наружного покровного полотна 420. Любое из покровных полотен, или оба покровных полотна 420, 430 могут иметь массу на единицу площади, составляющую от примерно 5 до примерно 70 г/м (как правило, примерно от 17 до 51 г/м, и в некоторых воплощениях - от 34 до 51 г/м), и волокна могут быть менее, чем 3,5 денье (как правило, менее, чем 2 денье, и более типично - менее, чем 1 денье), но более, чем 0,1 денье. Волокна, используемые для формирования покровных полотен 420, 430, обычно имеют средний диаметр, составляющий примерно от 5 до 24 мкм, как правило, примерно от 7 до 18 мкм, и более типично - примерно от 8 до 12 мкм. Материал покровного полотна может обладать некоторой эластичностью (как правило, хотя это и не обязательно, может быть упруго растянут на величину, составляющую от 100% до 200% его исходной длины, до наступления разрыва), и может также допускать пластическую деформацию.
В одном или более воплощениях покровные полотна 420, 430 могут быть изготовлены из нетканых материалов, обеспечивающих комфортность ощущений при контакте с кожей, и особенно это касается полотна на стороне основы 412 маски, которая вступает в контакт с лицом носящего, то есть, внутреннего покровного полотна 430. Подходящими материалами для изготовления покровных полотен могут быть материалы из микроволокон, выдуваемых из расплава (BMF), особенно, материалы из полиолефиновых микроволокон, выдуваемых из расплава, например, материалы из полипропиленовых микроволокон, выдуваемых из расплава (включая волокна из смесей полипропиленов и смесей полипропилена и полиэтилена). Могут также использоваться волокна «спанбонд».
Подходящее покровное полотно может быть изготовлено из полипропилена или из смеси полипропилена с другим полиолефином, в которой содержание полипропилена составляет 50 весовых % или более. Полиолефиновые материалы, подходящие для использования в составе покровного полотна, могут включать, например, одиночный полипропилен, смеси двух полипропиленов, смеси полипропилена и полиэтилена, смеси полипропилена и поли(4-метил-1-пентен)а, и/или смеси полипропилена и полибутилена. Покровные полотна 420, 430 после изготовления изделия предпочтительно имеют очень малое количество волокон, выступающих с их поверхности, то есть, имеют гладкую и приятную на ощупь наружную поверхность.
Фильтрующий слой 440, как правило, подбирается таким образом, чтобы он обеспечивал требуемый фильтрующий эффект. Фильтрующий слой 440, как правило, удаляет большой процент частиц и/или других загрязнителей из проходящего через него газового потока. Волокна для изготовления волокнистых фильтрующих слоев выбираются в зависимости от природы веществ, которые требуется задерживать.
Фильтрующий слой 440 может иметь самые различные формы, и как правило, имеет толщину от 0,2 мм до 5 мм, более типичную - от примерно 0,3 мм до 3 мм (например, примерно 0,5 мм), и может быть в целом плоским полотном или гофрированным для увеличения площади поверхности. Фильтрующий слой 440 может также включать множество фильтрующих слоев, скрепленных вместе с помощью адгезива или другими средствами. В сущности, в качестве материала для формирования фильтрующего слоя могут использоваться любой подходящий материал или любая подходящая комбинация материалов. Особенно подходящими являются полотна из волокон, выдуваемых из расплава и несущих устойчивый электростатический заряд (электретных). Подходящими волокнами являются также электростатически заряженные волокна из фибриллированных пленок, а также волокна из шерсти, натертые канифолью, стекловолокна, волокна, выдуваемые из раствора и волокна электростатического распыления, особенно в форме микропленок. Кроме того, для повышения эффективности фильтрации воздуха получаемыми из них полотнами, волокна могут быть обработаны способом гидрозаряжания, или в их состав могут быть включены добавки. В частности, на поверхность волокон фильтрующего слоя могут быть нанесены атомы фтора, что повышает эффективность фильтрации воздуха таким полотном в условиях масляного тумана.
Фильтры, улавливающие частицы, могут включать одно или более полотен из тонких неорганических волокон (например, стекловолокон) или полимерных синтетических волокон. Полотна из синтетических волокон могут включать электростатически заряженные (электретные) полимерные микроволокна, получаемые с помощью таких процессов, как, например, выдувание из расплава. Особенно подходящими в приложениях, связанных с улавливанием частиц, являются микроволокна из полиолефинов, в частности, из полипропилена, которым придан электростатический заряд. В качестве альтернативы, фильтрующий слой может включать абсорбирующий компонент, удаляющий опасные или зловонные газы из вдыхаемого воздуха. Абсорбенты могут включать порошки или гранулы, закрепленные в фильтрующем слое адгезивами, связующими или структурами из волокон. Слой абсорбента может быть сформирован путем нанесения покрытия на основу, такую, как, например, волокнистая или сетчатая пена, в результате чего может быть получен тонкий, связанный с ней слой. Абсорбирующие материалы могут включать активированные угли, химически обработанные или не обработанные, пористые глиноземно-кремнеземные каталитические субстраты, а также частицы глинозема.
И хотя на фиг. 4 показана основа 412 маски, имеющая один фильтрующий слой 440 и два покровных полотна 420, 430, в альтернативных воплощениях основа маски может содержать множество (комбинацию) фильтрующих слоев. Так, например, по ходу вдыхаемого воздуха сначала может быть установлен фильтр предварительной (грубой) очистки, а далее может быть расположен фильтрующий слой более тонкой и избирательной очистки. В дополнение к этому, между волокнистыми и/или иными материалами, составляющими фильтрующий слой, могут быть расположены абсорбирующие материалы, например, активированный уголь. Кроме того, совместно с абсорбирующими слоями могут использоваться отдельные слои для фильтрации частиц, и такой фильтрующий элемент может улавливать как частицы, так и газы.
При использовании респиратора входящий в него воздух, прежде чем попасть во внутреннее пространство маски, последовательно проходит через слои 420, 440 и 430, преимущественно вне покрывающей носовые пазухи области 414, то есть, в основной фильтрующей области 416. После этого воздух, находящийся во внутреннем газовом пространстве основы 412 маски, вдыхается пользователем. При совершении пользователем выдоха воздух проходит в обратном направлении последовательно через слои 430, 440, и 420. В качестве альтернативы, на основе 412 маски может иметься клапан выдоха (не показан), позволяющий быстро вывести выдыхаемый воздух из внутреннего газового пространства маски в наружное газовое пространство, без прохождения через основу 412 маски. Наличие клапана выдоха может обеспечивать дополнительный комфорт для пользователя за счет того, что из внутреннего пространства маски будет быстро выводиться теплый и влажный выдыхаемый воздух. В соответствии с настоящим изобретением, для быстрого выведения выдыхаемого воздуха из внутреннего газового пространства маски в наружное газовое пространство маски может использоваться в сущности любой клапан выдоха, который обеспечивает подходящее падение давления выдыхаемого воздуха и может быть надежно закреплен на основе маски.
В одном или более воплощениях между частью 432 внутреннего покровного полотна 430, сложенной через край наружного покровного полотна 420, и самим наружным покровным полотном 420 может быть расположен носовой зажим 470. Данная сложенная часть внутреннего покровного полотна 430 может обеспечивать возможность крепления носового зажима 470 на своем месте с использованием любых подходящих способов или комбинаций таких способов. В одном или более воплощениях край внутреннего покровного полотна 430, сложенный поверх наружного покровного полотна 420, может быть прикреплен к наружному покровному полотну для формирования кармана, в котором может быть расположен носовой зажим 470. В одном или более альтернативных воплощениях носовой зажим 470 может быть прикреплен к наружному покровному полотну 420, например, с помощью клея, или другими подходящими способами. Носовой зажим 470 может быть расположен на наружном покровном полотне 420 в любом подходящем месте, например, в покрывающей носовые пазухи области 414 основы 412 маски, то есть, так, чтобы при надевании маски он расположился в непосредственной близости к носу носящего.
И хотя это не показано, в основе 412 маски могут быть сформированы одна или несколько скрепленных областей. Для формирования скрепленных областей могут использоваться любые подходящие способы или комбинации таких способов, как будет более подробно описано ниже.
Основа 412 маски может также включать армирующую сетку, наложенную по меньшей мере на один, или даже на несколько слоев из слоев 420, 430, 440, как правило, на наружное покровное полотно 420, и такая сетка может способствовать приданию маске чашеобразной формы. При этом может использоваться любая подходящая армирующая сетка, например, сетка, описанная в патентной публикации США 2010/0154806. Основа 412 маски может также включать одну или более горизонтальных и/или вертикальных разделительных линий (например, складок или ребер), которые способствуют сохранению маской своей структурной целостности.
На фиг. 5 показан схематический вид спереди респиратора 400, изображенного на фиг. 4. Как показано на фиг. 5, респиратор 400 включает контрастную область 452. Контрастная область 452 включает одну или более скрепленных частей 480, сформированных в основе 412 маски. Скрепленные части 480 могут быть сформированы с использованием любых подходящих способов или комбинаций таких способов. Так, например, в одном или более воплощениях скрепленные части 480 могут быть сформированы с использованием любого подходящего способа сварки, например, ультразвуковой сварки, путем приложения тепла и давления, и других способов сварки. В воплощении, показанном на фиг. 4-5, наружное покровное полотно 420 скреплено по меньшей мере с фильтрующим слоем 440 (фиг. 4) таким образом, что в скрепленных частях 480 часть контрастного слоя 450 видна через фильтрующий слой и наружное покровное полотно 420, то есть, смотрящий на наружную поверхность 422 основы 412 маски может видеть по меньшей мере одну из отличительных особенностей контрастного слоя 450: цвет, текстуру, структуру и/или индицирующие элементы. Часть контрастного слоя 450, видимая через наружную поверхность 422 наружного покровного полотна 420, образует контрастную область 452. Так, например, контрастный слой 450 может иметь определенный цвет, например, красный, а наружное покровное полотно 420 и/или фильтрующий слой 440 могут иметь любой подходящий цвет, например, белый, и они могут быть изготовлены из такого материала и таких материалов, или могут включать любые подходящие структуры, чтобы цвет контрастного слоя 450 был заметен через них и контрастировал с наружным покровным полотном и/или фильтрующим слоем по меньшей мере в скрепленных частях 480 основы 412 маски.
В скрепленных частях 480 могут быть сформированы любая подходящая структура или любые подходящие структуры. Так, например, как показано на фиг. 5, в скрепленных частях 480 могут быть сформированы один или более индицирующих элементов 482, путем выполнения одного или более швов, или путем формования таких структур. В одном или более воплощениях локальное расплавление материалов, которое может происходить в скрепленных областях 480, может приводить к тому, что контрастный слой 450 будет выделяться («доминировать») в некоторых частях скрепленных областей 480 на основе 412 маски.
В одном или более воплощениях контрастный слой 450 может обеспечивать требуемые барьерные свойства, вследствие чего отпадает необходимость в отдельном барьерном слое 460; в качестве альтернативы, барьерный слой 460 также может быть включен в конструкцию, но при этом он должен быть выполнен из такого материала или таких материалов, чтобы в скрепленных областях 480 контрастный слой 450 был видимым сквозь барьерный слой и наружное покровное полотно 420.
Благодаря тому, что контрастный слой 450 в контрастной области 452 виден через наружное покровное полотно 420, контрастный слой 450 дает для пользователя один или более признаков, позволяющих правильно расположить маску. Так, например, при наличии одной или более скрепленных частей 480 в покрывающей носовые пазухи области 414 основы 412 маски, структура, образованная скрепленными частями, подсказывает пользователю, что данную покрывающую носовые пазухи область 414 следует расположить поверх носа или в непосредственной близости к носу.
В одном или более воплощениях контрастный слой 450 может иметь любую подходящую ширину. Так, например, в некоторых воплощениях контрастный слой 450 может быть протяженным по меньшей мере в часть основной фильтрующей области 416. В одном или более альтернативных воплощениях контрастный слой 450 не является протяженным в основную фильтрующую область 416.
В одном или более воплощениях скрепленные части 480 могут быть сформированы путем сваривания или иного скрепления наружного покровного полотна 420, фильтрующего слоя 440 и контрастного слоя 450 друг с другом. Кроме того, еще в одном или более альтернативных воплощениях скрепленные части 480 могут быть сформированы путем скрепления друг с другом наружного покровного полотна 420, фильтрующего слоя 440, контрастного слоя 450 и внутреннего покровного полотна 430.
Респиратор 400 может также включать и другие скрепленные части или области, не позволяющие видеть контрастный слой 450 сквозь наружное покровное полотно 420. Так, например, в покрывающей носовые пазухи области 414 могут быть сформированы скрепленные части 490 в части 432 внутреннего покровного полотна 430, сложенной через верхний сегмент 418 периметра основы 412 маски. Скрепленные части 490 могут придавать основе 412 маски любые требуемые функциональные свойства. Так, например, скрепленные части 490 могут фиксировать часть 432 внутреннего покровного полотна 430, сложенную через верхний сегмент 418 периметра, на наружной поверхности 422 наружного покровного полотна 420. За счет фиксации сложенной части 432 внутреннего покровного полотна 430, данная часть внутреннего покровного полотна 430 может удерживать носовой зажим 470 на своем месте в покрывающей носовые пазухи области 414. В качестве альтернативы, в одном или более воплощениях скрепленная область 490 может также делать контрастный слой 450 видимым через наружное покровное полотно 420 и часть 432 внутреннего покровного полотна 430.
В одном или более воплощениях часть 434 внутреннего покровного полотна 430 может быть также сложена через нижний сегмент 419 периметра на наружное покровное полотно 420 основы маски таким образом, что вблизи нижнего сегмента периметра часть 434 будет самым наружным слоем. В контексте настоящего описания выражение "вблизи нижнего сегмента периметра" означает, что элемент, к которому оно относится, расположен ближе к нижнему сегменту 419 периметра, чем к верхнему сегменту 418 периметра. Данная часть 434 может быть зафиксирована или прикреплена к наружной поверхности 422 наружного покровного полотна 420 с использованием любых подходящих способов или комбинаций таких способов, в частности, сварки.
Как показано на фиг. 4, по меньшей мере часть покрывающей носовые пазухи области 414 не включает фильтрующего слоя 440. Благодаря барьерным свойствам, создаваемым контрастным слоем 450 и/или барьерным слоем 460, увеличенное падение давление воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 414, препятствует прохождению наружного воздуха во внутреннее пространство респиратора 400 через основу 412 маски в данной области. Поскольку в покрывающей носовые пазухи области 414 сформирован барьер прохождению воздуха, сведущим в данной области техники будет понятно, что фильтрующий слой не обязательно должен присутствовать в покрывающей носовые пазухи области 414.
В одном или более воплощениях основа 412 маски может быть сложена через верхний сегмент 418 периметра во внутреннее пространство основы 412 маски, образуя складку в верхней части периметра, как показано на фиг. 4. Данная складка в верхнем сегменте 418 периметра основы 412 маски может обеспечивать различные требуемые свойства, например, она может работать, как подушка, дающая пользователю дополнительный комфорт при ношении маски, как описано, например, в патентной публикации США 2011/0315144.
Как упоминалось выше, различные слои, образующие основу маски, могут быть расположены любым подходящим образом. На фиг. 6 схематически показано поперечное сечение еще одного воплощения респиратора 600. Все соображения, касающиеся конструкции респиратора 400, изображенного на фиг. 4, и ее вариантов, в равной мере применимы к респиратору 600, показанному на фиг. 6. Одно из отличий между респиратором 400 и респиратором 600 заключается в том, что контрастный слой 650 расположен на внутренней поверхности 624 наружного покровного полотна 620 таким образом, что фактически он находится между наружным покровным полотном 620 и внутренним покровным полотном 630. Еще одно отличие заключается в том, что контрастный слой 650 расположен между наружным покровным полотном 620 и дополнительно возможным барьерным слоем 660 таким образом, что барьерный слой, если он имеется, расположен между контрастным слоем и внутренним покровным полотном 630 основы 612 маски.
Благодаря такому расположению контрастного слоя 650, а именно, за счет того, что он расположен на внутренней поверхности 624 наружного покровного полотна 620, в одном или более воплощениях в сущности весь контрастный слой виден через покровное полотно. На фиг. 7 схематически показан вид спереди респиратора 600, изображенного на фиг. 6. Как показано на фиг. 7, контрастный слой 650 виден через наружное покровное полотно 620, и в одном или более воплощениях имеет вид полоски, протяженной поперек основы 612 маски. Такое расположение контрастного слоя 650 может подсказывать пользователю, как правильно ориентировать маску 600 при ее надевании, и может также работать, как идентификационный признак респиратора 600. Так, например, контрастный слой 650 может быть расположен в покрывающей носовые пазухи области 614, и тем самым может обозначать покрывающую носовые пазухи область маски.
Как и в случае маски 400, изображенной на фиг. 4-5, в основе 612 маски могут быть выполнены одна или более скрепленных областей 680, обеспечивающие маркировку или образующие индицирующие элементы 682. На основе 612 маски в любом подходящем месте могут быть выполнены любая подходящая маркировка или любые подходящие индицирующие элементы 682. Кроме того, для выполнения такой маркировки или таких индицирующих элементов 682 могут использоваться любые подходящие способы.
В одном или более воплощениях по меньшей мере часть покрывающей носовые пазухи области 614 не включает фильтрующего слоя 640. Благодаря барьерным свойствам, создаваемым контрастным слоем 650 и/или барьерным слоем 660, увеличенное падение давление воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 614 (то есть, через барьерную область 617), по сравнению с падением давления в основной фильтрующей области 616, препятствует прохождению наружного воздуха во внутреннее пространство респиратора 600 через основу 612 маски в данной области. Сведущим в данной области техники будет понятно, что благодаря этому фильтрующий слой 640 не обязательно должен присутствовать в покрывающей носовые пазухи области 614.
Контрастные слои в соответствии с настоящим изобретением могут быть расположены в любом подходящем месте на основе маски или внутри основы маски того или иного типа респиратора. На фиг. 8-10 в различных видах схематически показан респиратор 800. Все соображения, касающиеся конструкции респиратора 400, изображенного на фиг. 4-5, и ее вариантов, в равной мере применимы к респиратору 800, показанному на фиг. 8-10. Одно из отличий между респиратором 800 и респиратором 400 заключается в том, что контрастный слой 850 расположен на наружной поверхности 822 наружного покровного полотна 820. Контрастный слой 850 может быть расположен в любом подходящем месте наружной поверхности 822 наружного покровного полотна 820. В воплощении, показанном на фиг. 8-10, контрастный слой 850 расположен в покрывающей носовые пазухи области 814 основы 812 маски.
Контрастный слой 850 может включать любой контрастный слой из описанных в настоящей заявке, например, контрастный слой 40, изображенный на фиг. 1. Кроме того, контрастный слой 850 может быть прикреплен к наружной поверхности 822 наружного покровного полотна 820 с использованием любого подходящего способа или комбинации таких способов, например, ультразвуковой сварки, термического скрепления, адгезивного скрепления и прочих видов скрепления.
Респиратор 800 может также включать дополнительно возможный барьерный слой 860, расположенный между наружным покровным полотном 820 и внутренним покровным полотном 830; в качестве альтернативы, контрастный слой 850 может обладать требуемыми барьерными свойствами, в результате чего отпадает необходимость в отдельном барьерном слое 860. Барьерный слой может быть любым подходящим барьерным слоем, описанным в настоящей заявке.
В одном или более воплощениях по меньшей мере часть покрывающей носовые пазухи области 814 не включает фильтрующего слоя 840. Благодаря барьерным свойствам, создаваемым контрастным слоем 850 и/или барьерным слоем 860, увеличенное падение давление воздуха, проходящего через покрывающую носовые пазухи область 814, препятствует прохождению наружного воздуха во внутреннее пространство респиратора 800 через основу 812 маски в данной области. Сведущим в данной области техники будет понятно, что благодаря этому фильтрующий слой 840 не обязательно должен присутствовать в покрывающей носовые пазухи области 814.
Как упоминалось выше, контрастный слой 850 расположен на наружной поверхности 822 наружного покровного полотна. Так, например, в воплощении, показанном на фиг. 9, контрастный слой 850 расположен между частью 832 внутреннего покровного полотна 830, сложенной через верхний сегмент 818 периметра основы 812 маски, и наружным покровным полотном 820. За счет этого данная часть 832 внутреннего покровного полотна 830 становится самым наружным слоем покрывающей носовые пазухи области 814 основы 812 маски. В одном или более воплощениях данная часть 854 контрастного слоя 850 может быть видимой через часть 832 внутреннего покровного полотна 830, расположенного поверх наружной поверхности 822 наружного покровного полотна 820. Как показано на фиг. 8-10, часть 856 контрастного слоя 850, которая не расположена между частью 832 внутреннего покровного полотна 830 и наружным покровным полотном 820, контрастирует с наружным покровным полотном. Данная часть 856 контрастного слоя 850 контрастирует также с частью 854 контрастного слоя 850. Данные контрастирующие друг с другом части контрастного слоя 850, а также контраст между контрастным слоем и наружным покровным полотном 820, образуют контрастную область 852 и обеспечивают уникальный внешний вид респиратора, а также подсказывают пользователю правильную ориентацию маски при ее надевании, как было описано выше.
В одном или более воплощениях на контрастном слое 850 может также иметься носовой зажим 870, видимый через часть 832 внутреннего покровного полотна, сложенную через верхний сегмент 818 периметра основы 812 маски. Как было описано выше, носовой зажим 870 может быть выполнен из любого подходящего материала или любых подходящих материалов, и может иметь любой подходящий внешний вид. В одном или более воплощениях носовой зажим 870 может быть выполнен из материала, имеющего текстуру или цвет, отличные от соответствующих свойств контрастного слоя 850, благодаря чему носовой зажим будет дополнительно контрастировать с основой 812 маски по сравнению с частями 854, 856 контрастного слоя 850 и наружного покровного полотна 820.
Основа 812 маски может также включать одну или более скрепленных частей (не показаны), например, аналогичных скрепленным частям 480 респиратора 400, изображенного на фиг. 4-5. Данные скрепленные части могут быть сформированы в любом подходящем месте на основе 812 маски. В одном или более воплощениях скрепленные части могут образовывать любую подходящую маркировку или любые подходящие индицирующие элементы.
Как было описано выше, основа 812 маски может также включать дополнительные сварные или другие швы 890, расположенные в любом подходящем месте на основе маски. Так, например, как это показано на фиг. 9-10, один или более сварных или иных швов 890 могут быть сформированы в покрывающей носовые пазухи области 814 основы 812 маски. Сварные или другие швы 890 могут обеспечивать крепление части 832 внутреннего покровного полотна 830, которая сложена через верхний сегмент 818 периметра основы 812 маски. Дополнительные сварные или другие швы могут быть также сформированы в других местах основы маски. Так, например, сварные или другие швы 892 могут быть сформированы в непосредственной близости к нижнему сегменту 819 периметра основы маски. Данные сварные или другие швы 892 могут обеспечивать крепление части 834 (фиг. 8) внутреннего покровного полотна 830, сложенной через нижний сегмент 819 основы 812 маски, в результате чего данная часть становится самым наружным слоем маски вблизи нижнего сегмента периметра.
Различного типа сварные и другие швы 890, 892 показаны на фиг. 10, которая представляет собой схематическое аксонометрическое изображение респиратора 800, надетого на лицо пользователя. Как можно видеть на фиг. 10, контрастный слой 850 может подсказывать пользователю правильную ориентацию маски 800 при надевании ее на лицо. В данном воплощении контрастный слой 850 подсказывает пользователю, где на маске находится покрывающая носовые пазухи область 814, и что соответственно при надевании маски данную область следует располагать поверх носа или в непосредственной близости к носу.
В одном или более воплощениях в любом подходящем месте маски могут быть сформированы одна или более складок (не показаны). Так, например, в одном или более воплощениях одна или более складок могут быть сформированы в покрывающей носовые пазухи области 814 основы 812 маски. Данные одну или более складок могут образовывать один или более из следующих слоев: наружное покровное полотно 820, контрастный слой 850, часть 832 внутреннего покровного полотна 830, а также само внутреннее покровное полотно 830.
На фиг. 11 схематически показано еще одно воплощение респиратора 1100. Все соображения, касающиеся конструкции респиратора 10, изображенного на фиг. 1-3, и ее вариантов, в равной мере применимы к респиратору 1100, показанному на фиг. 11. Как показано на фиг. 11, контрастный слой 1150 расположен вдоль оси 1102 сложения основы 1110 маски, или внутри основы маски, как будет более подробно описано ниже. Ось 1102 сложения представляет собой линию, по которой может быть сложена основа маски. Контрастный слой 1150 является протяженным вдоль оси 1102 сложения от верхнего сегмента 1118 периметра к нижнему сегменту 1119 периметра. Контрастный слой 1150 может иметь любой подходящий размер, например, данный слой может быть протяженным на любое подходящее расстояние вдоль оси 1102 сложения. В одном или более воплощениях контрастный слой 1150 может начинаться на любом подходящем расстоянии от верхнего сегмента 1118 периметра и заканчиваться на любом подходящем расстоянии от нижнего сегмента 1119 периметра. Кроме того, контрастный слой 1150 может иметь любую подходящую ширину и любую подходящую форму.
На фиг. 12 схематически показан вид спереди еще одного воплощения респиратора 1200. Все соображения, касающиеся конструкции респиратора 10, изображенного на фиг. 1-3, и ее вариантов, в равной мере применимы к респиратору 1200, показанному на фиг. 12. В воплощении, показанном на фиг. 12, контрастный слой 1250 является протяженным вдоль вертикальной оси 1202 сложения основы 1210 маски таким образом, что он начинается на расстоянии 1204 от верхнего сегмента 1218 периметра, отсчитываемого вдоль оси сложения, и заканчивается на расстоянии 1206 от нижнего сегмента 1219 периметра основы маски. И хотя контрастный слой 1250 показан, как имеющий трапециевидную форму, в альтернативных воплощениях контрастный слой может принимать любую подходящую форму, например, треугольную, трапециевидную, овальную, иную криволинейную или другую форму. Кроме того, контрастный слой 1250 может быть расположен на основе 1210 маски или внутри основы 1210 маски, как будет более подробно описано ниже.
В качестве альтернативы, контрастные слои, описанные в настоящей заявке, могут быть расположены на нижней части или внутри нижней части основы маски. Так, например, на фиг. 13 схематически показан вид спереди респиратора 1300, который включает контрастный слой 1350, расположенный в нижней части 1317 основы 1310 маски. Контрастный слой 1350 является протяженным вдоль вертикальной оси 1302 сложения от нижнего сегмента 1319 периметра до центральной области 1320 основы маски. Контрастный слой 1350 может иметь любую подходящую форму и любые подходящие размеры, и может быть расположен на основе 1310 маски или внутри основы 1310 маски, как было описано выше.
Для изготовления респираторов, описанных в настоящей заявке, может использоваться любой подходящий способ или любая подходящая комбинация способов. На фиг. 14 схематически показан способ изготовления респиратора 1400, подобного изображенному на фиг. 1. Сборка респиратора 1400 включает две стадии: стадию изготовления основы маски и заключительную стадию сборки. Стадия изготовления основы маски включает этапы: (а) ламинирования и фиксации нетканых волокнистых полотен; (b) укладки контрастного и/или барьерного слоев; (с) вставки носового зажима; (d) формирования линий изгиба для складок; (е) формирования складок по линиям изгиба; (f) скрепления латеральных краев маски; и (g) окончательной обрезки маски по форме, причем упомянутые этапы могут выполняться в любой последовательности и в любых комбинациях. Заключительная стадия сборки маски включает этапы придания маске чашеобразной формы, крепления фланцев и присоединения к маске системы крепления (например, ремешков или ободка). По меньшей мере некоторые части данного способа могут быть организованы, как непрерывный процесс, что более выгодно, чем периодический процесс; так, например, этапы изготовления основы маски могут быть объединены в процесс, при котором маска непрерывно продвигается в направлении движения в машине. В дополнение к этому, установка контрастного слоя может производиться, как одна из операций непрерывного процесса.
Для этого отдельные листы материалов, в частности, материалов внутреннего покровного полотна 1420, наружного покровного полотна 1430 и фильтрующего слоя, могут быть соединены друг с другом своими основными поверхностями и сложены вместе с контрастным слоем 1450. В показанном воплощении способа контрастный слой 1450 подают между фильтрующим слоем 1440 и внутренним покровным полотном 1420; однако в альтернативных воплощениях контрастный слой может быть расположен в любом подходящем месте на респираторе 1400 или внутри него, как будет более подробно описано ниже. После этого данные материалы ламинируют друг с другом, например, с использованием адгезива, термического скрепления или ультразвуковой сварки, в результате чего формируется основа маски, которую затем обрезают по требуемому размеру, и при этом контрастный слой 1450 является расположенным между двумя из слоев 1420, 1430, 1440. В одном или более воплощениях контрастный слой 1450 накладывают на поверхность ламинированных друг с другом полотен (в частности, на поверхность наружного покровного полотна 1430), и полученная таким образом многослойная основа 1410 маски может быть сложена, как описано в настоящем документе.
Носовой зажим 1470 может быть прикреплен к основе 1410 маски; в альтернативных воплощениях он может быть прикреплен на наружное покровное полотно 1430, в других воплощениях он может быть закреплен в кармане, сформированном между наружным покровным полотном 1430 и фильтрующим слоем 1440, и еще в некоторых воплощениях он может быть закреплен в кармане, сформированном между наружным покровным полотном и внутренним покровным полотном 1420, сложенным через край периметра. После этого полученный многослойный материал, содержащий контрастный слой 1450 и носовой зажим 1470, складывают, и формируют в нем различные швы, складки и линии скрепления, включая разделительную линию 1480. После этого в сложенном многослойном материале выполняют дополнительные складки, скрепления и прочие элементы (например, фланцы 30, 31 респиратора 10), и лоскут обрезают по форме для получения сложенной до плоского состояния основы 1410 маски. В одном или более воплощениях для формирования основы 1410 маски соединяют друг с другом внутреннее покровное полотно 1420, фильтрующий слой 1440, наружное покровное полотно 1430 и контрастный слой 1450. К маске прикрепляют ремешки, и сложенная до плоского состояния маска может быть развернута до чашеобразной формы.
Как упоминалось выше, часть внутреннего покровного полотна 1420 может быть сложена через верхний край периметра основы маски, в результате чего данная часть внутреннего покровного полотна становится самым наружным слоем в покрывающей носовые пазухи области, расположенной вблизи верхнего сегмента периметра маски. Кроме того, в одном или более воплощениях в покрывающей носовые пазухи области основы маски может быть сформирована складка 1412. Складка 1412 может быть сформирована таким образом, что она будет протяженной через покрывающую носовые пазухи область.
Кроме того, в одном или более воплощениях наружное покровное полотно 1430 может быть скреплено по меньшей мере с фильтрующим слоем 1440 таким образом, что будет сформирована скрепленная часть (например, скрепленная часть 480 респиратора 400, изображенного на фиг. 5).
Все публикации, цитируемые в настоящем описании, включены в него посредством ссылки целиком или в той степени, в которой они не противоречат явным образом содержанию настоящего документа. Выше приведены примеры воплощений настоящего изобретения, и упомянуты также возможные их вариации в объеме настоящего изобретения. Сведущим в данной области техники будут очевидны данные и другие модификации и вариации воплощений настоящего изобретения, находящиеся в пределах его объема, и будет также понятно, что настоящее изобретение не ограничено примерами воплощений, приведенными в настоящем описании. Соответственно, подразумевается, что настоящее изобретение ограничено только приведенной ниже формулой изобретения.