РАСКЛАДЫВАЮЩАЯСЯ ЛИЦЕВАЯ МАСКА С ПРИВОДИМЫМ В ЗАЦЕПЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОМ ЖЕСТКОСТИ
UNFOLDING FACE MASK WITH STIFFENING ELEMENT THROWN INTO ENGAGEMENT

Уровень техники
Лицевые маски применяются для различных целей. Они надеваются поверх носа и рта пользователя, например, для защиты органов дыхания от взвешенных в воздухе частиц и/или неприятных или ядовитых газов, для уменьшения попадания в окружающее пространство компонентов, содержащихся в воздухе, выдыхаемом пользователем, или для обеих данных целей. Такие маски предлагаются в виде двух основных типов: формованная маска готовой чашеобразной формы и плоская в сложенном виде.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении предлагается ряд воплощений лицевой маски (далее именуемой «маска»), поставляемой в сложенном до практически плоского состояния виде и раскладывающейся с образованием воздушной камеры чашеообразной формы, которая может быть надета поверх носа и рта пользователя. Маска содержит по меньшей мере один пористый слой, который содержит по меньшей мере одну складку и который может быть растянут от меньшей площади до большей площади путем по меньшей мере частичного разворачивания по меньшей мере одной складки. Пористый слой содержит первую основную поверхность, ориентированную к пользователю, когда маска раскрыта до чашеобразной формы, и вторую основную поверхность, когда маска раскрыта таким же образом. Маска дополнительно содержит по меньшей мере один элемент жесткости, расположенный рядом с по меньшей мере частью первой основной поверхности пористого слоя на вогнутой стороне маски, когда маска раскрыта до чашеобразной формы. Элемент жесткости содержит по меньшей мере один элемент зацепления, позволяющий совершать сдвиг в первом направлении части пористого слоя, находящейся рядом с элементом зацепления, и препятствует сдвигу данной части пористого слоя во втором направлении, противоположном первому направлению.
В одном из воплощений изобретения в первом месте на элементе жесткости расположен по меньшей мере один элемент зацепления, позволяющий совершать сдвиг находящейся рядом с ним части пористого слоя в первом направлении и препятствующий сдвигу данной части пористого слоя во втором направлении, противоположном первому направлению. В дополнение к этому во втором месте на элементе жесткости расположен по меньшей мере один элемент зацепления, позволяющий совершать сдвиг находящейся рядом с ним части пористого слоя в направлении, отличном от первого направления, в котором позволяет совершать сдвиг первый элемент зацепления, и препятствующий сдвигу данной части в направлении, отличном от направления, в котором препятствует сдвигу первый элемент зацепления.
В следующем воплощении элемент жесткости содержит листовой материал, содержащий по меньшей мере внутреннюю область, ограниченную по меньшей мере частично по периметру, причем элементы зацепления имеются по меньшей мере в двух местах по периметру элемента жесткости, и каждый из даных элементов зацепления обеспечивает возможность сдвига находящейся рядом с ним части пористого слоя в направлении в целом наружу от внутренней области элемента жесткости и препятствует сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя в направлении в целом вовнутрь по отношению к внутренней области элемента жесткости.
Такая способность элемента (или элементов) зацепления обеспечивать возможность сдвига находящейся рядом с ним части пористого слоя в первом направлении, мимо элемента зацепления, и препятствовать сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя мимо элемента зацепления во втором направлении, противоположном первому направлению, может обеспечивать требуемую степень раскрытия маски при повышенной устойчивости раскрытой маски против деформации и сложения.
Поэтому в одном из типов воплощений настоящего изобретения предлагается плоская в сложенном виде, складчатая лицевая маска, которая, будучи раскрыта, может принимать чашеобразную форму, обеспечивающую посадку на лицо человека поверх носа и рта, содержащая:
по меньшей мере один пористый слой, содержащий первую и вторую основные поверхности и по меньшей мере одну складку, и который может быть раскрыт путем по меньшей мере частичного разворачивания по меньшей мере одной складки; и по меньшей мере один элемент жесткости, расположеный рядом с по меньшей мере частью первой основной поверхности пористого слоя, при этом элемент жесткости содержит листовой материал, содержащий внутреннюю область, ограниченную периметром, и по меньшей мере в двух местах по периметру имеются элементы зацепления, причем каждый из элементов зацепления позволяет находящейся рядом с ним части пористого слоя совершать сдвиг в направлении в целом наружу от внутренней области элемента жесткости и препятствует сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя в направлении в целом вовнутрь по отношению к внутренней области элемента жесткости.
Во втором типе воплощений изобретения предлагается плоская в сложенном виде, складчатая лицевая маска, которая, будучи раскрыта, может принимать чашеобразную форму, обеспечивающую посадку на лицо человека поверх носа и рта, содержащая:
по меньшей мере один пористый слой, содержащий по меньшей мере одну складку, и который может быть раскрыт путем по меньшей мере частичного разворачивания по меньшей мере одной складки; и по меньшей мере один элемент жесткости, расположеный рядом с по меньшей мере частью пористого слоя и содержащий по меньшей мере один элемент зацепления, расположенный в первом месте на элементе жесткости, позволяющий находящейся рядом с ним части пористого слоя совершать сдвиг мимо первого элемента зацепления в первом направлении и препятствующий сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя мимо элемента зацепления во втором направлении, противоположном первому направлению.
Еще в одном типе воплощений изобретения предлагается плоская в сложенном виде, складчатая лицевая маска, которая, будучи раскрыта, может принимать чашеобразную форму, обеспечивающую посадку на лицо человека поверх носа и рта, содержащая:
по меньшей мере один пористый слой, содержащий по меньшей мере одну складку, и который может быть раскрыт путем по меньшей мере частичного разворачивания по меньшей мере одной складки; и по меньшей мере один элемент жесткости, расположеный рядом с по меньшей мере частью пористого слоя и содержащий: по меньшей мере один первый элемент зацепления, расположенный в первом месте элемента жесткости и позволяющий находящейся рядом с ним части пористого слоя совершать сдвиг мимо данного первого элемента зацепления в первом направлении и препятствующий сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя мимо данного первого элемента зацепления во втором направлении, противоположном первому направлению; и по меньшей мере один второй элемент зацепления, расположенный во втором месте элемента жесткости и позволяющий находящейся рядом с ним части пористого слоя совершать сдвиг мимо данного второго элемента зацепления в первом направлении и препятствующий сдвигу находящейся рядом с ним части пористого слоя мимо данного второго элемента зацепления во втором направлении, противоположном первому направлению; причем направление, в котором первый элемент зацепления препятствует сдвигу части пористого слоя, находящейся рядом с первым элементом зацепления, отличается от направления, в котором второй элемент зацепления препятствует сдвигу части пористого слоя, находящейся рядом со вторым элементом зацепления.
Эти, а также прочие воплощения изобретения будут более понятны из подробного описания, приведенного ниже. Приведенные выше краткие описания воплощений ни в коем случае, однако, не следует рассматривать как ограничения предмета изобретения, который в свою очередь определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения, которая может быть скорректирована в процессе рассмотрения заявки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1. Поперечное сечение части одного из воплощений складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.2. Поперечное сечение части второго воплощения складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.3. Поперечное сечение части еще одного воплощения складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.4. Поперечное сечение части еще одного воплощения складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.5. Вид сверху одного из воплощений складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.6. Вид сверху еще одного из воплощений складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.7 Аксонометрический вид одного из воплощений складчатой маски в нераскрытом состоянии.
Фиг.8 Поперечное сечение фрагмента одного из воплощений пористогоо слоя.
Фиг.9 Вид сверху одного из воплощений элемента жесткости.
Фиг.10. Вид сверху второго воплощения элемента жесткости.
Фиг.11 Вид сверху еще одного воплощения элемента жесткости.
Фиг.12. Вид сверху еще одного из воплощений элемента жесткости.
Фиг.13. Сечение одного из воплощений элемента жесткости.
Фиг.14. Вид сверху одного из воплощений складчатой маски, содержащей два элемента жесткости.
Фиг.15а. Вид сверху еще одного из воплощений элемента жесткости.
Фиг.15. Вид сверху элемента жесткости, изображенного на фиг.15а, в согнутом по дуге состоянии.
Фиг.16а. Вид сверху еще одного из воплощений элемента жесткости.
Фиг.16b. Вид сверху элемента жесткости, изображенного на фиг.16а, но согнутого по дуге.
Аналогичными номерами позиций на разных чертежах обозначены аналогичные элементы. Если не указано иное, все чертежи в настоящей заявке не обязательно выполнены в масштабе и предназначены для иллюстрации различных воплощений изобретения. В частности, размеры различных компонентов на чертежах имеют только иллюстративный характер, и из чертежей не следует делать никаких выводов об отношениях размеров различных компонентов, если это не указано явно. Хотя в настоящей заявке используются такие термины, как «верх», «низ», «верхний», «нижний», «под», «над», «передний», «задний», «наружный», «внутренний», «вверх», «вниз», «первый» и «второй», подразумевается, что данные термины употребляются только в их относительном смысле, если явно не указано иное.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 представлен фрагмент раскладывающейся лицевой маски 1 (далее именуемой «маска»). Маска 1 содержит по меньшей мере пористый слой 100, содержащий первую основную поверхность 102, которая, когда маска надета пользователем, обращена в целом наружу и может содержать по меньшей мере часть внешней, то есть выпуклой, поверхности маски 1 и вторую основную поверхность 101, которая, когда маска надета пользователем, обращена в целом вовнутрь и может содержать по меньшей мере часть внутренней, то есть вогнутой поверхности маски 1. Пористый слой 100 выполнен из листового материала (то есть его толщина значительно меньше, чем длина и ширина), и содержит по меньшей мере одну складку 110. Маска 1 содержит также по меньшей мере один элемент 200 жесткости, по меньшей мере часть которого находится рядом с по меньшей мере частью поверхности 101 пористого слоя 100 (так что элемент 200 жесткости расположен на вогнутой стороне маски 1, раскрытой до чашеобразной формы). Элемент 200 жесткости может содержать первую основную поверхность 230, обращенную в сторону от пористого слоя 230, и вторую основную поверхность 220, обращенную к пористому слою 100, и которая может контактировать с ним или не контактировать с ним. Элемент 200 жесткости может быть выполнен из листового материала (то есть его толщина значительно меньше, чем длина и ширина). Элемент 200 жесткости может содержать край 210, который может быть непрерывным или прерывистым, как будет описано ниже.
Элемент 200 жесткости содержит по меньшей мере один элемент 205 зацепления. По меньшей мере часть пористого слоя 100 выполнена с возможностью ссдвига по отношению к находящейся рядом с ней частью элемента 200 жесткости в направлении, указанном стрелкой на фиг.1, и в то же время элемент (элементы) зацепления препятствуют ее сдвигу в противоположном направлени, обозначенном перечеркнутой стрелкой на фиг.1. Препятствовать сдвигу части пористого слоя 100 в контексте настоящей заявки означает, что данная часть пористого слоя 100 совсем не может двигаться в указанном направлении относительно элемента 200 жесткости, или не может двигаться в указанном направлении без нежелательных последствий (например, повреждения, разрыва, смятия и т.д.) для пористого слоя 100 и/или элемента 200 жесткости. Таким образом, элемент 205 зацепления в соответствии с настоящим изобретением позволяет находящейся рядом с ним части пористого слоя 100 совершать сдвиг мимо элемента 205 зацепления в первом направлении (в результате данного процесса поверхность 101 пористого слоя может быть в постоянном, прерывистом и/или случайном контакте с находящейся рядом с ней частью элемента 200 жесткости и/или элемента 205 зацепления, что не мешает ее движению в указанном направлении), но препятствует сдвигу находящейся рядом с ней части пористого слоя 100 (например, за счет захвата, зацепления, приклеивания, спутывания и так далее по меньшей мере с некоторыми волокнами пористого слоя 100), мимо элемента 205 зацепления во втором направлении, противоположном первому направлению. Как показано на фиг.1, элементы 205 зацепления расположены по краю элемента 200 жесткости; но как будет подробно описано ниже, возможны и многие другие типы и конфигурации расположения элементов 205 зацепления.
Как показано в качестве примера на фиг.1, складка 110 расположена в области пористого слоя 100, расположенной рядом с элементом 200 жесткости; однако складка 110 может быть расположена и таким образом, что она не будет находиться рядом с элементом 200 жесткости. В таком случае складка не будет разворачиваться (по меньшей мере частично) рядом с элементом 200 жесткости, но тем не менее, описанный выше сдвиг некоторой части пористого слоя 100 за пределы элемента 205 зацепления все же будет происходить.
Вместо упомянутой по меньшей мере одной складки 110 (фиг.1), в пористом слое 100 могут быть по меньшей мере две в целом параллельные и находящиеся друг напротив друга складки 120 и 121, как показано на фиг.2, где складка 120 является внутренней складкой, а складка 121 является внешней складкой. При такой конфигурации по меньшей мере часть пористого слоя 100 может совершать сдвиг относительно находящейся рядом с ней части элемента 200 жесткости в направлении, обозначенном стрелкой на фиг.2, но при этом элемент (элементы) зацепления 205 препятствуют ее сдвигу в противоположном направлении, обозначенном перечеркнутой стрелкой на фиг.2, подобно предыдущему воплощению, изображенному на фиг.1. На фиг.3 изображена маска, плоская в сложенном состоянии и имеющая в сложенном состоянии множество складок 120 и 121 в пористом слое 100. Наличие множества складок может увеличивать степень раскрытия пористого слоя 100 за счет по меньшей мере частичного раскрытия некоторых или всех складок. Размеры элемента 200 жесткости по отношению к размерам пористого слоя 100, положение краев 210 элемента 200 жесткости по отношению к различным складкам пористого слоя 100, число, расоложение складок и расстояния между ними и прочее - все данные параметры - являются чисто илюстративными, и возможно множество прочих комбинаций. В воплощении, изображенном на фиг.3, различные части пористого слоя 100 могут совершать сдвиг относительно находящихся рядом с ними частей элемента 200 жесткости в направлениях, показанных на фиг.3 стрелкой, в то время как их сдвигу в других наравлениях, показанных зачеркнутыми стрелками на фиг.3, созданы препятствия. В одном из воплощений в различных элементах 200 жесткости имеются ориентированные в различные стороны (например, в противоположных направлениях) элементы 205а и 205b зацепления, так что элементы 205а зацепления препятствуют сдвигу находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 в направлении, отличном (например, в практически противоположном) направлению, сдвигу в котором препятствуют элементы 205b зацепления. В воплощении, изображенном на фиг.3, элементы 205а зацепления расположены на одном конце элемента 200 жесткости (или возле одного его конца) и позволяют находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 совершать сдвиг в направлении, обозначенном стрелкой 4а, но препятствуют сдвигу данной части в направлении, обозначенном зачеркнутой стрелкой 4b; а эти элементы 205b зацепления расположены на противоположном крае элемента 200 жесткости (или возле противоположного конца) и позволяют находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 совершать сдвиг в направлении, обозначенном стрелкой 4с, но препятствуют сдвигу данной части в направлении, обозначенном зачеркнутой стрелкой 4d.
На фиг.4 показан результат раскрытия пористого слоя 100 (например, пористого слоя 100 с множеством складок, изображенного на фиг.3) по отношению к элементу 200 жесткости. В данном положении складки 120 и 121 по меньшей мере частично развернуты (на фиг.4 не показаны), пористый слой раскрыт и принял конфигурацию в целом чашеобразной формы. Следует отметить, что фиг.4 приведена чисто в целях иллюстрации концепции изобретения, а в действительности пористый слой 100 не обязательно должен раскрываться до гладкой дугообразной поверхности, как это показано на фиг.4, например, могут быть видны частично не развернутые складки 120/121).
В конфигурации, изображенной на фиг.4, элементы 205а и 205b зацепления элемента 200 жесткости находятся в зацеплении с различными частями пористого слоя 100 (например, поверхностью 101 данных частей пористого слоя 100), так что они будут препятствовать сдвигу различных частей пористого слоя 100 в определенных направлениях (например, в направлениях, обозначенных зачеркнутыми стрелками 4b и 4d на фиг.4) относительно элемента 200 жесткости, аналогично воплощению, изображенному на фиг.3. Направление, обозначенное зачеркнутой стрелкой 4d, сдвига в котором препятствует элемент 205b зацепления, может быть в целом противоположным направлению, обозначенному зачеркнутой стрелкой 4b, сдвигу в котором препятствует элемент 205а зацепления (в данном случае употреблен именно термин «в целом противоположным», так как данные направления могут быть, а могут и не быть «в точности» противоположными, в зависимости от выражености кривизны пористого слоя 100 и/или элемента 200 жесткости).
Воплощения настоящего изобретения дополнительно иллюстрирует фиг.5, на которой представлен вид сверху плоской в сложенном состоянии маски 1 в исходном, то есть плоском, нераскрытом состоянии (вид с «внутренней» стороны, которая становится вогнутой после раскрытия маски 1). Маска 1 содержит пористый слой, имеющий первую и вторую основные поверхности 101 и 102, как было описано выше. В данном воплощении маска 1 имеет в целом прямоугольную форму с верхним краем 310 (который при использовании маски располагается напротив носа и верхней части щек пользователя), нижний край 320 и боковые края 330 и 340. Такие края могут быть сформированы и/или укреплены путем формирования шва, например, способом ультразвуковой сварки, строчкой и прочими способами, позволяющими получить скрепленные края, называемые далее прошитыми. К боковым краям 330 и 340 и/или верхнему и нижнему краям 310 и 320 могут быть прикреплены одна или более тесемок (на фиг.5 не показаны). В конструкцию дополнительно может быть введен настраиваемый по форме носовой зажим 311, например, в виде полоски из мягкого металла, который может способствовать лучшему прилеганию верхнего края 310 пористого слоя к носу и/или верхней области щек пользователя. В конструкции может иметься множество в целом параллельных внутренних складок 120 и внешних складок 121 (внешние складки 121 на фиг.5 не показаны), в целом ориентированных вдоль длинной оси маски. В воплощении, изображенном на фиг.5, складки 120 и 121 заканчиваются на прошитых боковых краях 330 и 340, так что разворачивание по меньшей мере части каждой из складок вблизи краев 330 и 340 может быть в некоторой степени ограничено. Вследствие этого при раскрытии пористого слоя 100 складки 120 и 121 могут разворачиваться в большей степени в центральной области пористого слоя 100, чем в областях, близких к прошитым боковым краям 330 и 340. Такая конструкция может обеспечивать раскрытие пористого слоя 100 в трехмерную структуру вогнутой формы за счет большего расширения пористого слоя 100 в его центральной части, чем возле боковых краев 330 и 340, при раскрытии маски из сложеного плоского состяния, в свою очередь, за счет по меньшей мере частичного разворачивания по меньшей мере некоторых складок пористого слоя 100.
В контексте настоящего описания термин «плоская в сложенном виде» означает, что пористый слой 100 содержит множество складок, расположенных таким образом, что по меньшей мере некоторые части пористого слоя 100 по меньшей мере частично перекрываются друг с другом (например, как показано на фиг.3), так что воздух, проходящий по меньшей мере через некоторые части маски 1, может проходить через множество толщин (слоев) материала пористого слоя 100. В сложенном до плоского состояния виде большая часть пористого слоя 100 может быть в сущности параллельна плоскости сложенной маски 1 и толщина маски 1 существенно меньше, чем длина и ширина маски 1, несмотря на то, что в некоторых или даже во всех местах маски 1 толщина маски 1 может равняться суммарной толщине множества слоев пористого слоя 100. В контексте настоящего описания «раскрытие» означает по меньшей мере частичное раскрытие по меньшей мере некоторых складок пористого слоя 100, в результате чего пористый слой 100 обеспечивает достаточно большую площадь для прохождения через него воздуха, так что воздуху, чтобы пройти через большую часть площади маски 1, достаточно пройти через пористый слой 100 только один раз.
В воплощении, изображенном на фиг.5, элемент 200 жесткости представляет собой структуру из листового материала, имеющую первую поверхность 230 и вторую поверхность 220 и по размерам (длина и ширина) и/или по площади не большую или меньшую, чем пористый слой 100 в нераскрытом виде. В различных воплощениях элемент 200 жесткости может иметь номинальную площадь, составляющую по меньшей мере 10%, 20% или 30% площади пористого слоя 100 в нераскрытом состянии. В некоторых воплощениях элемент 200 жесткости может иметь площадь, составляющую почти 100%, 90% или 80% площади пористого слоя 100 в нераскрытом состянии. В контексте настоящего описания «номинальная площадь» элемента 200 жесткости означает площадь, ограниченную периметром элемента 200 жесткости, а не площадь, фактически и физически занимаемую материалом элемента 200 жесткости (которая, например, для сетчатого материала, может быть достаточно малой). Элемент 200 жесткости содержит внутреннюю область 235, ограниченную периметром, имеющим внешний край 210. Внутренняя область и/или край 200 периметра могут быть непрерывными или прерывистыми, как будет подробно описано ниже. Когда маска 1 находится в сложенном виде, маска 1 и пористый слой 100 образуют в целом плоскую структуру, описанную выше, в которой элемент 200 жесткости располагается рядом с пористым слоем 100 и ориентирован в целом параллельно плоскости маски 1. По меньшей мере часть элемента 200 жесткости может находиться в контакте с по меньшей мере частью поверхности 101 пористого слоя 100.
В одном из воплощений по краю 210 периметра или возле него (например, в нескольких миллиметрах от него) имеется множество элементов 205 зацепления. В воплощении, представленном именно на фиг.5, множество элементов зацепления 205 расположено по краю 210 периметра или на части края периметра, элементе края периметра или их сочетании (например, на углу края 210 периметра, ближнему по отношению к поверхности 101 пористого слоя 100). Как будет подробно описано ниже, элементы (элемент) 205 зацепления могут быть выполнены и расположены и многими другими способами.
Как упоминалось выше, различные элементы 205 зацепления могут быть ориентированы различным образом (например, в противоположные стороны). В воплощении, изображенном на фиг.5, элементы 205а зацепления ориентированы в противоположные стороны по отношению к элементам 205b зацепления, а элементы 205с зацепления ориентированы в целом в противоположные стороны по отношению к элементам 205d зацепления.
Элементы 205 зацепления могут иметься по меньшей мере в двух местах, в целом по периметру элемента 200 жесткости. В других воплощениях элементы зацепления могут иметься на по меньшей мере части, на большей части или по всему периметру элемента 200 жесткости. На фиг.5 изображено воплощение, в котором элементы 205 зацепления расположены в целом по всему периметру элемента 200 жесткости, и элементы 205 зацепления обеспечивают возможность сдвига находящихся рядом с ним частей пористого слоя 100 в направлениях в целом наружу по отношению к внутренней области 235 элемента 200 жесткости и препятствуют сдвигу данных частей в направлении в целом вовнутрь, по отношению к внутренней области 235 элемента 200 жесткости. На фиг.6 представлен вид еще одного воплощения маски 1. Маска, изображенная на фиг.6, может быть получена из маски, аналогичной маске на Фиг.5, и сложения ее по линии сгиба 305, так чтобы верхний край 310 совместился с нижним краем 320. (В воплощении, изображенном на фиг.6, линия сгиба 305 является фактически осью симметрии маски, хотя возможны и прочие конфигурации, например с линией сгиба, смещенной относительно оси симметрии маски.) Поэтому, в зависимости от места расположения и размера элемента 200 жесткости, элемент 200 жесткости может быть, а может и не быть сложен вместе с пористым слоем 100 (на фиг.6 элемент 200 жесткости показан сложенным и отмечен пунктирной линией). Когда пористый слой 100, а возможно, и элемент 200 жесткости сложены таким образом, верхний и нижний слои сложенной маски 1 могут быть скреплены друг с другом швами (например, ультразвуковой сваркой, строчкой и прочими способами). Излишки материала за пределами швов скрепления могут быть удалены (например, обрезкой с помощью штампа, в результате чего образуются края 410 швов скрепления, содержащие боковые края маски 1, как показано на фиг.6. Обрезка может быть проведена таким образом, что будут оставлены лепестки 420, к которым могут крепиться одна или более тесемок (на фиг.6 не показаны). Наличие краев 410 со швами скрепления может еще более ограничивать (по сравнению с маской общего типа, изображенной на фиг.5) раскрытие частей складок 120/121, находящихся вблизи боковых краев 410 швов скрепления и обеспечивать чашеобразную форму маски 1 при ее раскрытии, лучше прилегающую к лицу пользователя.
При желании могут быть выполнены фланцы (на фиг.6 не показаны), выступающие в целом наружу за пределы боковых краев 410 швов скрепления, так что когда маска 1 надета, данные фланцы будут выступать, например, вперед и в стороны, за пределы маски 1, что может обеспечивать дополнительную ее структурную целостность в раскрытом до чашеобразной формы состоянии. Использование таких фланцев описано в патентной заявке США 12/338084 «Плоский в сложеном виде респиратор, имеющий фланцы, расположенные на основе маски», поданной одновременно с настоящей заявкой и упоминаемой в данном описании в качестве ссылки.
Дополнительные черты воплощений настоящего изобретения представлены на фиг.7, которая представляет собой аксонометрический вид маски 1 в раскрытом состоянии. В данном воплощении элемент 200 жесткости содержит листовой материал с множеством элементов зацепления, расположенных по краю 210 периметра (например, по всему периметру листового материала). Когда пользователю требуется раскрыть плоскую в сложенном состоянии маску (например, типа, изображенного на фиг.6), до раскрытого состояния, изображенного на фиг.7, можно потянуть за верхний и нижний края 310 и 320 в разные стороны друг от друга, взявшись за них в центральной части маски, в результате чего откроется по меньшей мере часть внутреннего пространства маски 1. После этого пользователь может приложить давление к элементу 200 жесткости, прикрепленному к пористому слою 100, и/или продолжать тянуть за края 310 и 320 в разные стороны, в результате чего пористый слой 100 по меньшей мере частично раскроется из сложенного состояния, за счет того, что по меньшей мере частично раскроются по меньшей мере некоторые части некоторых складок 120 и/или 121. В процессе раскрытия по меньшей мере часть пористого слоя 100 будет сдвигаться за пределы находящейся рядом с ней части элемента 200 жесткости; а именно, по меньшей мере часть пористого слоя 100 будет сдвигаться за пределы по меньшей мере одного элемента 205 зацепления элемента 200 жесткости. В воплощении, изображенном на фиг.7, такой сдвиг различных частей пористого слоя 100 по отношению к частям элемента 200 жесткости происходит в различных направлениях, в целом наружу по отношению к внутренней области 235 элемента 200 жесткости. Раскрытие маски может продолжаться до тех пор, пока маска 1 не будет растянута до требуемой степени, и элементы 205 закрепления элемента 200 жесткости не войдут в зацепление с пористым слоем 100. Такое зацепление может произойти естественным образом в конце процесса раскрытия/сдвига (например, за счет небольшого сокращения пористого слоя 100 вследствие того, что складки 120/121 стремятся по меньшей мере частично вернуться в исходное, то есть сложенное состояние. Или же зацепление может возникнуть и/или усилиться, когда к маске приложено натяжение при помещении ее на лицо пользователя. Или же зацепление может возникнуть и/или усилиться в результате операций, совершаемых пользователем. Так, например, пользователь может приложить небольшое давление к элементу 200 жесткости (например, по периметру элемента 200 жесткости, для улучшения качества зацепления элементов 205 зацепления с пористым слоем 100. Зацепление элементов 205 с пористым слоем 100, а также поддержание данного состояния зацепления, может усиливаться за счет дугообразной формы, которую обычно принимает пористый слой 100 после раскрытия, так как такая дугообразная конфигурация может естественным образом приводить пористый слой 100 в зацепление с элементами 205. В целом, зацепление элементов 205 с пористым слоем 100 может происходить в любом месте пористого слоя 100, однако такое зацепление может быть облегчено или усилено (например, может проходить легче) по складкам или возле них, на швах или по краям поистого слоя 100. В одном из воплощений пористый слой 100 по меньшей мере на части его внутренней поверхности 101 может содержать элементы, облегчающие или усиливающие зацепление элементов 205 с пористым слоем 100, Так, например, пористый слой 100 может содержать сетку (например, типа, который будет описан далее со ссылкой на фиг.11), ламинированную с внутренней поверхностью 101 пористого слоя 100 (например, с поверхностью 131 внутреннего покровного слоя 130), так что элементы 205 могут входить в зацепление с нитями сетки.
Результатом данной операции является раскрытие маски 1 от сложенного плоского состяния до чашеобразного, изображенного на фиг.7, причем по меньшей мере некоторые складки остаются по меньшей мере неразвернутыми, а элемент 200 жесткости находится в зацеплении с пористым слоем 100. В соответствии с настоящим изобретением зацепление элемента 200 жесткости с пористым слоем может усиливать способность маски 1 лучше удерживать данную чашеобразную форму (так, например, такая маска 1 может быть более устойчивой против ее деформации, приводящей к столкновению с носом пользователя при дыхании; ее можно снимать и надевать снова несколько раз, и чашеобразная форма будет при этом сохраняться, и так далее). Элемент 200 жесткости может иметь форму, немного согнутую по дуге (например, как показано на фиг.4 и 7), когда маска раскрыта до чашеобразной формы. Материал и/или геометрические размеры и форма элемента 200 жесткости могут быть подобраны таким образом, чтобы данный изгиб по дуге усиливался и/или ограничивался, что будет способствовать максимальному усилению свойства маски сохранять свою чашеобразную форму в раскрытом состоянии. Различные воплощения такого типа будут подробно описаны ниже со ссылками на фиг.15 и 16. В качестве альтернативы, элемент 200 жесткости может оставаться в сущности плоским, когда маска 1 находится в раскрытом состоянии.
Степень изгиба, претерпеваемого элементом 200 жесткости, может влиять на процент площади элемента 200 жесткости, находящийся в контакте с пористым слоем 100, когда маска находится в раскрытом состоянии. Так, в различных воплощениях, когда маска находится в раскрытом состоянии, более чем примерно 50%, более чем примерно 70% или более чем примерно 90% площади поверхности 220 элемента 200 жесткости находится в контакте с пористым слоем 100. В альтернативных воплощениях, когда маска находится в раскрытом состоянии, менее чем примерно 30%, менее чем примерно 20% или менее чем примерно 10% площади поверхности 220 элемента 200 жесткости находится в контакте с пористым слоем 100. Еще в одном воплощении, когда маска 1 раскрыта, в контакте с пористым слоем 100 находится только край 210 периметра элемента 200 жесткости.
В одном из воплощений (например, изображенном на фиг.5 и 7), элемент 200 жесткости доступен с вогнутой стороны маски 1. При желании потребителя сложить такую маску 1 (до практически плоского состояния) он может вручную вывести элементы 205 зацепления элемента 200 жесткости из зацепления с пористым слоем 100, после чего маска 1 может быть по меньшей мере частично сложена. Например, пользователь может оттянуть пористый слой по меньшей мере от части элемента 200 жесткости для выведения их из зацепления друг с другом и сложить маску так, чтобы при этом элементы 205 зацепления не находились в контакте с пористым слоем 100.
На фиг.5 и 6 показаны воплощения маски, в которых складки расположены практически параллельно длинной оси пористого слоя 100 (так чтобы в надетой маске они располагались поперек плоскости симметрии лица пользователя. При такой конструкции направление разворачивания складок будет параллельным короткой оси пористого слоя 100. В таком случае может быть полезным наличие и расположение элементов 205 зацепления, входящих в зацепление с пористым слоем 100, таким образом, чтобы по меньшей мере препятствовать его обратному сдвигу (то есть движению находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 в направлении, в целом противоположном его движению при раскрытии) вдоль данной короткой оси. Кроме того, может быть также полезным наличие и расположение элементов 205 зацепления, входящих в зацепление с пористым слоем 100, таким образом, чтобы они препятствовали обратному сдвигу пористого слоя в целом вдоль длинной оси пористого слоя 100. (Возможно также изготовление маски 1 со складками, ориентированными в целом вдоль короткой оси пористого слоя 100. В данном случае может быть полезным наличие по меньшей мере элементов 205 зацепления, препятствующих обратному движению пористого слоя 100 в направлении, в целом перпендикулярном направлению складок, то есть вдоль длинной оси пористого слоя 100).
Таким образом, в различных воплощениях может быть целесообразным наличие элементов зацепления, препятствующих сдвигу (например, обратному) различных частей пористого слоя 100 в сторону внутренней области 235 элемента 200 жесткости вдоль обеих осей (например, длинной и короткой) маски 1. Фактически может иметь смысл наличие элементов зацепления, препятствующих обратному движению пористого слоя 100 во всех направлениях в сторону к внутренней области 235 элемента 200 жесткости. Это может быть достигнуто за стчет наличия в элементе 200 жесткости элементов зацепления 205 во многих местах, например, по его периметру, и как, например, показано на фиг.5 и 7.
Дополнительные черты воплощений настоящего изобретения будут также ясны из фиг.8, на которой представлено поперечное сечение пористого слоя 100. Пористый слой 100 может использоваться для фильтрации воздуха (то есть для удаления из воздушного потока различных веществ, в том числе твердых частиц, жидкостей, паров и газов) и поэтому может содержать по меньшей мере один фильтрующий слой. В одном из воплощений пористый слой 100 может содержать один или более пористых слоев (подслоев), предназначенных для различных целей. Так, например, как показано на фиг.8, пористый слой 100 может содержать один фильтрующий слой 140, расположенный между внешним покровным слоем 150 и внутренним покровным слоем 130 (где под внутренним слоем подразумевается слой, который будет обращен к лицу пользователя, то есть раположен на вогнутой поверхности внутреннего пространства раскрытой маски, а под внешним слоем подразумевается слой, обращенный наружу, то есть расположенный на выпуклой внешней поверхности раскрытой маски). В таком случае при использовании маски 1 вдыхаемый пользователем воздух последовательно проходит через слои 150, 140 и 130, а выдыхаемый воздух - через слои 130, 140 и 150. При необходимости может быть установлен выдыхательный клапан (на данном чертеже не показан), через который может быстро проходить по меньшей мере часть выдыхаемого воздуха, минуя слои 130, 140 и 150. Некоторые или все из слоев: фильтрующий слой 140, внутренний покровный слой 130 и внешний покровный слой 150 - могут быть скреплены друг с другом, например, по одному или нескольким краям фильтрующего слоя 100. При необходимости некоторые или все из данных слоев могут быть также скреплены (например, точечно скреплены) друг с другом и в других местах.
Независимо от конкретной конструкции маски, пористый слой 100 может обеспечивать сравнительно малое падение давления (например, менее чем примерно 195-295 Па при скорости воздуха 13,8 см/с у поверхности слоя, измеренное при прохождении воздуха только через одну толщину пористого слоя 100). В некоторых воплощениях пористый слой обеспечивает падение давления, меньшее, чем примерно 100 Па, и даже меньшее, чем примерно 50 Па.
Фильтрующий слой 140 может содержать любой подходящий слой или слои материала, который может обеспечивать фильтрацию. Примеры подходящих фильтрующих материалов включают полотна из микроволокон, полотна из фибриллированных пленок, тканые и нетканые полотна (например, из уложенных на воздухе или кардованных штапельных волокон), полотна из волокон, выдуваемых из раствора или их сочетания. Волокна, которые могут быть использованы для формирования таких полотен, включают, например, полиолефины, такие как полипропилен, полиэтилен, полибутилен, поли(4-метил-1-пентен) и их смеси, галогензамещенные полиолефины, например, содержащие одну или более хлорэтиленовых групп, тетрафторэтиленовых или акрилонитриловых групп, волокна на основе полиэфиров, поликарбонатов, полиуретанов, канифоли, стекла, целлюлозы и их сочетания. В одном из воплощений фильтрующий слой 140 содержит по меньшей мере один слой материала из выдуваумых микроволокон.
Фильтрующий слой 140 может содержать электрически заряженные волокна, штапельные волокна, двухкомпонентные штапельные волокна, может быть маслостойким (например, может иметь фторированные поверхности) и содержать прочие элементы. Фильтрующий слой 140 (и/или пористый слой 100 в целом) может быть предназначен в основном для фильтрации только твердых частиц, газов и/или паров (например, за счет включения в него соответствующих реагентов или абсорбирующих материалов), прочих видов загрязнителей, или нескольких типов загрязнителей одновременно.
Внешний покровный слой 150, если имеется, может служить для защиты фильтрующего слоя 140. Если пористый слой 100 содержит внешний покровный слой 150, то поверхность 152 внешнего покровного слоя 150 может содержать поверхность 102 пористого слоя 100. Внешний покровный слой 150 может содержать относительно легкие по весу и обладающие большой пористостью материалы, такие как полотна типа спанбонд из полиолефинов. Или же, внешний покровный слой 150 может содержать армирующую сетку (например, из по меньшей мере частично пересекающихся, скрепленных между собой нитей или волокон), ламинированную с пористым слоем 100. Или же, внешний покровный слой 150 может содержать слой относительно легкого по весу и обладающего большой пористостью нетканого материала и армирующую сетку, ламинированную с нетканым материалом. Маски, содержащие такие армирующие сетки, подробно описаны в патентной завке США 12/338091 «Раскладывающаяся лицевая маска с армирующей сеткой», поданной в один день с настоящей заявкой и упоминаемой в настоящей заяке для ссылки.
Внутренний покровный слой, если имеется, может также служить для защиты фильтрующего слоя 140 и/или для обеспечения комфортной поверхности, которая может касаться лица пользователя. Если пористый слой 100 содержит внутренний покровный слой 130, его поверхность 131 может содержать поверхность 101 пористого слоя 100, которая находится в зацеплении с элементами 205 элемента 200 жесткости. В таком случае внутрений покровный слой 130 должен быть выполнен таким образом, чтобы он мог входить в зацепление с элементами 205 зацепления. В этой связи внутренний покровный слой 130 может быть выполнен из любого подходящего материала, например из относительно легкого по весу и обладающего большой пористостью нетканого материала, например полиолефинового материала типа спанбонд, при условии выполнения указанного выше ограничения.
При необходимости пористый слой 100 может содержать прочие слои. Так, например, в медицинских приложениях пористый слой 100 может содержать один или более слоев из готовых или специально обработанных материалов, обеспечивающих повышенное сопротивление прохождению через него воды.
Дополнительные черты воплощений настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на фиг.5, 7 и 9-16, на которых представлены различные воплощения и конфигурации элемента 200 жесткости. Элемент 200 жесткости может быть изготовлен из любого подходящего материала и иметь любую подходящую конструкцию, обеспечивающую его функции, которые будут описаны ниже. Элемент 200 жесткости должен иметь размеры, физическую форму и жесткость, обеспечивающие требуемое усиление способности раскрытой маски 1 сохранять свою форму. При обычной конструкции маски 1, при которой она имеет в целом продолговатую форму, может иметь смысл, чтобы элемент 200 жесткости также имел продолговатую форму, так чтобы длинная ось элемента 200 жесткости в целом совпадала с длинной осью маски 1 (например, как на фиг.5 и 7).
Элемент 200 жесткости может содержать сплошной листовой материал. Или же, он может содержать пористый материал (например, нетканый, тканый, вязаный или прочего типа материал). И хотя в некоторых воплощениях может быть целесообразна пористость элемента 200 жесткости (например, чтобы элемент 200 жесткости не создавал дополнительного сопротивления потоку воздуха, проходящему через маску 1), это может быть необязательным, например, если элемент 200 жесткости является достаточно малым, и/или вокруг периметра элемента 200 жесткости обеспечено достаточное прохождение воздуха, так что в целом поток воздуха через маску 1 является достаточным. В одном из воплощений (независимо от того, сделан ли элемент 200 жесткости из пористого материала или нет) элемент 200 жесткости может содержать перфорацию (то есть сквозные отверстия) 253, как в воплощении, изображенном на фиг.9, которая может обеспечивать достаточный поток воздуха.
2
2
2
2
2
2
В различных воплощениях элемент 200 жесткости может включать нетканый листовой материал, например полотно типа спанбонд, кард, SMS, спанлейс, флэшбонд, спанлэйд термического скрепления или любые другие известные нетканые материалы, обладающие подходящими свойствами, обеспечивающими выполнение указанных выше функций. В различных воплощениях элемент 200 жесткости может включать нетканый материал, имеющий удельный вес от примерно 20 г/м до примерно 100 г/м, от примерно 40 г/м до примерно 100 г/м или от примерно 60 г/мдо примерно 90 г/м. В одном из воплощениий внешний покровный слой 150 содержит по меньшей мере частично спанбонд из полипропилена.
Подходящие нетканые материалы могут включать материал производства, Colbond Corp.(Арнхем, Нидерланды), предлагаемый под торговым наименованием Colback Fabric, тип WHD 75, материал Unipro 260 FX производства Midwest Filtration (Цинциннати, штат Огайо, США) и им подобные.
Элемент 200 жесткости содержит по меньшей мере один элемент 205 зацепления, который может входить в зацепление с пористым слоем 100. В одном из воплощений элемент жесткости 200 содержит множество элементов зацепления 205. В данном воплощении элементы 205 зацепления могут быть дискретными (например, в виде различимых друг от друга усиков, выступов и т.д.). Или же, множество элементов 205 зацепления может не содержать дискретных (то есть различимых друг от друга) элементов, но тем не менее может функционировать как множество элементов зацепления. Так, например, в воплощениях, изображенных на фиг.5 и 7, край 210 периметра элемента 200 жесткости содержит (функционирует как) множество элементов 205 зацепления. И хотя в воплощениях, изображенных на фиг.5 и 7, край 210 периметра сам по себе может обеспечивать удовлетворительное функционирование элементов 205 зацепления, в альтернативных воплощениях могут быть приняты дополнительные меры в виде наличия дополнительных элементов 205 зацепления, и/или выполнение элементов 205 имеющими повышенную способность удерживать в зацеплении пористый слой 100. Это может быть, например, сделано путем выполнения разрывов в крае 210 периметра. Так, в воплощении, изображенном на фиг.9, элемент 200 жесткости содержит листовой материал с прорезями 251, расположенными по периметру элемента 200 жесткости на некотором расстоянии друг от друга.
Такие прорези (которые могут иметь длину, например, от примерно 0,3 мм до примерно 10 мм), могут давать большее количество элементов 205 зацепления, или могут обеспечивать наличие у элементов 205 зацепления усиленных свойств зацепления за счет увеличения длины края поверхности, а также за счет наличия углов 255, некоторые или все из которых могут повышать сцепление элемента жесткости 200 с пористым слоем 100.
В воплощении, изображенном на фиг.10, край 210 периметра элемента жесткости может иметь выступающие участки (например, углы) 252, выполненные, например, высеканием штампом и имеющие форму зубьев пилы. Это может давать большее количество элементов 205 зацепления и/или дискретные элементы зацепления, имеющие усиленные свойства зацепления, по сравнению с элементами зацепления, образованными относительно непрерывным (гладким и не имеющим разрывов краем 210 периметра (изображенным, например, на фиг.5).
Еще в одном воплощении элемент 200 жесткости может содержать сборку из одной или более нитей. В воплощении, изображенном на фиг.11, элемент 200 жесткости содержит листовой материал в виде участка сетки, содержащего, по меньшей мере частично, нити 240, связанные между собой в точках пересечений 247. В воплощении, изображенном на фиг.11, нити 240 содержат набор в целом параллельных друг другу нитей 241 и еще один набор в целом параллельных друг другу нитей 242, ориентированных в целом перпендикулярно нитям 241; возможны, однако, и многие другие конфигурации. Элемент 200 жесткости, содержащий такую сетку, периметр которой определяется концами нитей 240, может иметь то преимущество, что концы 245 нитей (образованные, например, при обрезке сетки по требуемой форме, соответствующей форме элемента 200 жесткости), могут работать как элементы 205 зацепления (например, как усики), которые могут иметь повышенную способность вступать в зацепление с пористым слоем 100. Сетка может быть изготовлена из любого подходящего материала, включая пластмассу, проволоку, дерево, целлюлозу и им подобные. В одном из воплощений сетка содержит пересекающиеся и связанные между собой нити из термопластического полимерного материала. Параметры сетки (например, диаметр нитей, расстояние между нитями и прочие) могут быть выбраны в соответстви с необходимостью.
Нити, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением, включают, например, материалы производства Conwed Corp.(Миннепаполис, штат Миннесота, США), предлагаемые под торговыми наименованиями 5103, RO3470-007, ХО 1678 и Х04410. В некоторых из описанных выше воплощений элементы 205 зацепления расположены преимущественно возле края 210 (края периметра) элемента 200 жесткости, на данном крае 210 периметра и/или в данном крае 210 периметра, в целом в плоскости элемента 205 жесткости, и обращены наружу от элемента 200 жесткости, и примерами таких элементов являются выступы или усики. В альтернативном воплощении по меньшей мере некоторые элементы 205 зацепления могут быть расположены по меньшей мере на части поверхности 220 (то есть на поверхности, обращенной к пористому слою 100) элемента 200 жесткости. Так, например, элементы 205 зацепления могут содержать множество выступов 254 (например, штырьки, усики и им подобные), расположенные на поверхности 220 элемента 200 жесткости. В одном из воплощений выступы 254 расположены по меньшей мере рядом с краем 210 периметра (например, на расстоянии в несколько милиметров от него) элемента 200 жесткости. В одном из воплощений, например, изображенном на фиг.12, выступы 254 расположены вблизи края 210 периметра элемента 200 жесткости и не расположены в прочих частях элемента 200 жесткости.
Форма и размеры выступов 254, угол, под которым они выступают из поверхности элемента и/или расстояние между ними, могут быть подобраны таким образом, что выступы 254 будут обеспечивать сдвиг находящегося рядом с ними пористого слоя, минуя выступы 254, в одном направлении, индивидуально или в совокупности препятствовать такому сдвигу во втором, противоположном первому, направлении. Одно из воплощений такого типа представлено на фиг.13, в котором имеется множество конусобразных, расположеных под углом к поверхности элемента выступов 254, которые могут позволять движение находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 в одних направлениях, но препятствовать ее обратному движению в ряде других направлений.
В воплощении, изображенном на фиг.13, выступы 254а на одном конце элемента 200 жесткости ориентированы в целом в противоположные стороны по отношению к выступам 254b на противоположном конце элемента 200 жесткости, так что данные два набора выступов 254 препятствуют сдвигу соответствующих, находящихся рядом с ними частей пористого слоя 100 в целом в противоположных направлениях.
В одном из воплощений элементы 205 зацепления могут содержать чувствительный к давлению адгезив, с тем условием, что данный чувствительный к давлению адгезив не будет слишком сильно препятствовать способности элемента зацепления позволять сдвиг и находящейся рядом с ним части пористого слоя 100 в нужном направлении. В некоторых воплощениях элементы (элемент) 205 зацепления не содержат чувствительный к давлению адгезив.
2
2
2
2
2
2
Элемент 200 жесткости (из сплошного материала, в виде сетки, из пористого полотна и прочего типа) может быть изготовлен из любого требуемого материала (например, из металла, дерева, пластмассы, керамики и прочего). Во многих случаях предпочтительным является использование пластмасс из-за их низкой стоимости и совместимости с прочими компонентами маски 1. В одном из воплощений элемент 200 жесткости может содержать по меньшей мере частично полимерный материал аналогичного или такого же состава, что и материал пористого слоя 100, который, будучи расплавлен, может скрепляться с материалом, присутствующим в пористом слое 100, так что при необходимости может быть проведено скрепление элемента 200 жесткости с пористым слоем 100 путем его расплавления. Материалы, конструкция и толщина элемента 200 жесткости могут быть выбраны так, чтобы обеспечить требуемую его жесткость. Так, например, элемент 200 жесткости должен быть достаточно жестким, чтобы усиливать способность маски 1 сохранять чашеобразную форму в раскрытом состоянии. То есть, когда элемент 200 жесткости находится в зацеплении с пористым слоем 100, они в совокупности должны обеспечивать повышенную способность маски 1 противостоять силам, которые стремятся вернуть раскрытую до чашеобразной формы маску 1 в более плоское состояние (например, силам, приложенным в целом по нормали к пористому слою 100). Следует отметить, что изобретателем было обнаружено, что, возможно, из-за того, что, когда элемент 200 жесткости и пористый слой 100 сцеплены друг с другом, они оказывают друг на друга взаимный армирующий эффект, поэтому, будучи сцеплены друг с другом, они обеспечивают большую устойчивость маски против деформации, чем когда они не находятся в зацеплении друг с другом. Благодяря этому в некоторых воплощениях для изготовления элемента 200 жесткости можно использовать чрезвычайно легкий, гибкий и/или пористый материал. В различных воплощениях элемент 200 жесткости может иметь удельный вес не более чем примерно 50 г/м, не более чем примерно 35 г/м или даже не более чем примерно 22 г/м. В некоторых воплощениях элемент 200 жесткости содержит сетку, имеющую удельный вес не более чем примерно 50 г/м, не более чем примерно 35 г/м или даже не более чем примерно 22 г/м.
В одном из воплощений элемент 200 жесткости имеет в целом плоскую конфигурацию без складок. Однако в других воплощениях элемент 200 жесткости может быть складчатым (складки могут быть раздельными со складками пористого слоя 10 или совместными с ними), но при этом наличие складок не должно ухудшать упомянутую выше способность элемента 200 жесткости позволять определенным частям пористого слоя 100 сдвигаться в одном направлении, минуя определенные части элемента 20 жесткости, и препятствовать сдвигу данных частей относительно соответствующих частей элемента 200 жесткости во втором направлении, в целом противоположном первому направлению.
Элемент 200 жесткости может быть дополнительно скреплен с частью пористого слоя 100, при условии, что такое скрепление не слишком препятствует раскрытию пористого слоя 100 (такое скрепление может быть проведено до или после сложения пористого слоя 100). Так, например, элемент 200 жесткости может быть прикреплен (например, ультразвуковой сваркой) точечно или по линии (например, расположенной в центральной области пористого слоя 100 и ориентированной в целом параллельно длинной оси пористого слоя 100). Возможны и прочие конфигурации. Так, например, в различных воплощениях элемент 200 жесткости может быть прикреплен к пористому слою 100 по нижнему краю 320 (или возле него), верхнему краю 310 (или возле него), или по боковым краям 330 или 340 (или возле них), как показано на фиг.14, а не по центру пористого слоя 100 (или возле центра). В некоторых воплощениях, в которых конец элемента 200 жесткости прикреплен к пористому слою 100 (например, по краю пористого слоя 100 или возле края пористого слоя 100), элементы 205 зацепления могут быть расположены по краю (или возле края) элемента 200 жесткости, в целом противопложном прикрепленному концу, и могут быть ориентированы таким образом, что они будут делать возможным сдвиг находящейся рядом с ними части пористого слоя 100 в направлении от прикрепленного конца, и препятствовать ее сдвигу в направлении прикрепленного конца. В одном из воплощений элемент 200 жесткости может быть прикреплен к маске 1 (например, к пористому слою 100 маски 1) с возможностью его снятия. То есть, вместо использования ультразвуковой сварки, в элементе 200 жесткости может быть обеспечен механизм крепления, позволяющий прикрепить элемент жесткости к пористому слою 100 с возможностью его снятия. Такое крепление с возможностью снятия может быть основано на использовании волокнистой природы пористого слоя 100, например, на элементе 200 жесткости может иметься накладка с крючкообразными элементами (например, вблизи центра элемента 200 жесткости), которая может прикрепляться к пористому слою (такие крепления хорошо известны как «липучки»). При такой конструкции механизм крепления элемента жесткости с возможностью его снятия, естественно, не должен препятствовать раскрытию пористого слоя 100 до требуемой степени. В одном из воплощений элемент 200 жесткости не прикреплен ни к какому из компонентов или слоев маски 1 (кроме упомянутого, как дополнительно возможного, крепления к пористому слою 100), и не прикреплен, и не связан с каким-либо другим наружным элементом или наружной структурой маски.
В одном из воплощений на второй стороне элемента 200 жесткости (противоположной пористому слою 100 и обращенном к лицу пользователя, когда маска надета), могут присутствовать один или более вторичных слоев пористого материала (не показаны на чертежах, но могут содержать фильтрующий слой и/или слой покровного полотна). Такая многослойная конструкция может способствовать удержанию элемента 200 жесткости на месте и/или избавлять от необходимости крепления элемента 200 жесткости к пористому слою 100.
В большинстве описанных выше воплощений элемент 200 жесткости был представлен как единый кусок материала (например, в целом прямоугольной или овальной формы). Однако вместо одного элемента жесткости может быть выполнено несколько элементов 200 жесткости. Так, например, в воплощении, изображенном на фиг.14, имеется два элемента 200 жесткости.
В качестве альтернативы прямоугольной или овальной форме, элемент 200 жесткости может иметь одну или более частей в форме «пальцев» (например, как показано на фиг.14; складки и некоторые другие элементы конструкции на данном чертеже не показаны). Такая конструкция может обеспечивать достаточное усиление способности пористого слоя 100 сохранять чашеобразную форму при использовании минимального количества материала для изготовления элемента 200 жесткости. Было отмечено, что в таких воплощениях элементы 205 зацепления в различных частях элемента 200 жесткости не обязательно могут быть расположены на противоположных концах элемента 200 жесткости (что как правило, имеет место, когда элемент 200 жесткости имеет прямоугольную, круглую и прочую правильную форму). В воплощении, изображенном на фиг.14, элементы 205 зацепления могут быть расположены таким образом, что некоторые из элементов 205 зацепления (например, расположеннные на концах некоторых пальцев элемента 200 жесткости) будут препятствовать сдвигу части пористого слоя 100, находящейся рядом с данными элементами зацепления, в направлении, в сущности противоположном направлению, в котором некоторые другие элементы 205 зацепления (например, расположенные на концах некоторых других «пальцев» элемента 200 жесткости) препятствуют сдвигу расположенных рядом с ними частей пористого слоя 100. И кроме того, возможна также такая конфигурация элементов 200 жесткости, при которой различные элементы 205 зацепления не обязательно будут препятствовать сдвигу частей пористого слоя 100, расположенных рядом с ними, в направлении, противоположном направлению, в котором прочие элементы 205 зацепления препятствуют сдвигу находящихся радом с ними частей пористого слоя 100. В таких случаях элементы 205 зацепления могут в совокупности обеспечивать описанную в настоящей заявке функцию, даже если никакие два конкретных элемента 205 не будут препятствовать сдвигу находящихся рядом с ними частей пористого слоя 100 в точно противоположных направлениях.
В различных воплощениях элемент 200 жесткости может имет форму, которая способствует и/или ограничивает изгиб элемента 200 жесткости по дуге, когда маска находится в раскрытом, чашеобразном состоянии. На фиг.15 и 16 представлены два таких воплощения. При таких конструкциях элемент 200 жесткости может содержать один или более вырезов 261 и соответственно два выступа 260 (в виде долей). Такая «дольчатая» конструкция может способствовать изгибу частей элемента 200 жесткости (или всего элемента) по одной или более осям, в целом параллельным оси "х", и/или по одной или более осям, в целом параллельным оси "у". Благодаря этому элемент 200 жесткости может принимать по меньшей мере слегка изогнутую по дуге форму (например, как показано на фиг.15b и 16b), когда маска 1 (на данных чертежах не показана) находится в раскрытом, чашеобразном состоянии.
Вырезы 261 могут быть относительно небольшими, так что элемент 200 в целом будет иметь овальную форму, как в воплощении, изображенном на фиг.15. В альтернативных воплощениях вырезы 261 могут быть относительно большими (например, глубокими и/или широкими), так что элемент 200 жесткости будет содержать центральную часть, из которой выступают различные доли 16, как в воплощении, изображенном на фиг.16. Элемент 200 жесткости может иметь немного скругленный периметр (как, например, на фиг.15), периметр, имеющий относительно прямые края и острые углы (как, например, на фиг.16) или их сочетание. В то время как элемент 200 жесткости, как правило, обладает горизонтальной симметрией (то есть симметрией относительно оси "у" на фиг.15 и 16), он может как обладать, так и не обладать вертикальной симметрией (то есть симметрией относительно оси "х" на фиг.15 и 16). Так, например, в воплощении, изображенном на фиг.16, верхний вырез 261а больший по вертикали, а выступающие вверх доли 260а длиннее, чем соответственно, нижний вырез 261b и нижние выступы 260b. Такие формы могут быть приданы элементу жесткости, исходя из конкретной формы и конструкции маски 1 (например, количества складок и расстояния между ними), а также из соображений комфортной посадки изделия на лице пользователя.
В одном из воплощений в процессе изготовления маски 1 непрерывная полоса материала элемента 200 жесткости может быть расположена рядом с материалом пористого слоя 100 (например, они могут быть выровнены в целом вдоль продольной оси пористого слоя 100) и скреплена с пористым слоем 100 по меньшей мере по краям 310, 320, 330 и/или 340 (а избыток материала элемента 200 жесткости может быть удален, например, просечкой штампом). Такой способ может облегчать производство маски 1. При таком способе непрерывная полоса материала элемента жесткости может иметь элементы (например, прорези, вырезанные сегменты и прочие), обеспечивающие лучшее зацепление.
Элемент 200 жесткости (в любом из описанных выше воплощений) может быть изготовлен и/или обработан любым требуемым способом, обеспечивающим комфорт ношения маски потребителем. Так, например, обращенная к пользователю поверхность 230 элемента 200 жесткости может быть частично или полностью покрыта волокнистым или ему подобным материалом, если требуется обеспечить поверхность, более мягкую при касании к ней. В маске 1 может иметься второй пористый слой, так что элемент 200 жесткости будет частично или полностью расположен между вторым пористым слоем и пористым слоем 100 и кожа пользователя будет касаться только второго пористого слоя во внутреннем пространстве маски. И хотя в большинстве случаев элемент 200 жесткости может не обладать какой-либо фильтрующей способностью (а вся фильтрующая способность маски будет обеспечиваться фильтрующим слоем 140 пористого слоя 100), при необходимости элементу 200 жесткости могут быть приданы некоторые фильтрующие, абсорбирующие и прочие свойства.
Хотя в приведенном выше описании в основном был использован термин «маска», подразумевается, что данный термин включает широкий диапазон устройств, в отношении которых могут употребляться такие термины, как респиратор, устройство индивидуальной защиты, хирургическая маска, маска для операционной, маска для чистой комнаты, противопылевая маска, маска с подогревом вдыхаемого воздуха, лицевой щиток и им подобные, и применяемых в приложениях, включающих, например, промышленное производство, работы внутри и вне помещений, медицинские учреждения и им подобные. Маска может использоваться в приложениях, где требуется прежде всего защитить органы дыхания пользователя, в приложениях, где требуется предотвратить попадание компонентов выдыхаемого человеком воздуха в окружающее пространство, или в приложениях, где преследуются обе указанные цели. Описанная выше маска 1 при необходимости может содержать прочие элементы и иметь прочие функции. Такие элементы могут, например, включать один или более выдыхательных клапанов, носовых зажимов, уплотнителей для лица, стекла для глаз, покрытия для шеи и прочие.
Настоящее изобретение было описано на примере некоторых его воплощений. Сведущим в данной области техники будет очевидно, что в описанные воплощения могут быть внесены различные изменения без отхода от масштаба настоящего изобретения. Поэтому масштаб настоящего изобретения ограничивается не в точности особенностями компонентов и структур, описанных выше, а скорее структурами, описанными в формуле изобретения и их эквивалентами.