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具有防雾构造的面罩

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


具有防雾构造的面罩

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月19日提交的美国临时专利申请序列号第63/163,665号的权益,其全部内容为所有目的而以参见的方式纳入本文。

背景技术

面罩用于过滤呼吸空气,并用于许多应用,包括医疗保健、工业和日常生活活动。面罩可以分类为不同的组(例如呼吸器、外科手术面罩或屏障面罩,仅举几例),并且不同组或类型的面罩会有不同的监管要求,例如FDA级设备批准或其他标准。在不同类型的面罩中,使用面罩的一个常见问题是眼镜起雾。当温暖潮湿的呼出气体沿着面罩内部向上行进并接触眼镜较冷的表面时,会发生眼镜起雾。由此产生的冷凝物会使眼镜的镜片起雾,并阻碍佩戴者看清楚的能力。

许多面罩包括可以沿着佩戴者的鼻梁压制成形的可变形线材。这种可变形线材通常是用于帮助将面罩的上部部分密封在鼻子上方,从而试图固定面罩并减少潮湿的呼出空气向眼镜的传输。然而,这种方案在许多情况下不能防止起雾,因为在面罩的上部部分与佩戴者的面部之间没有产生有效的密封。已经尝试通过增加面罩对面部的压力、在面罩上部放置泡沫条带和/或创建分流呼出空气流的结构来产生更有效的密封。这些方法都不能特别有效地制造出具有成本效益的面罩,提供可靠的防雾性能。

发明内容

下文呈现了本发明的一些实施例的简化的发明内容,从而提供对本发明的基本理解。该概述不是对本发明的广泛综述。它不旨在标识本发明的关键/重要元素或描绘本发明的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本发明的一些实施例,作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在一些实施例中,提供了防雾面罩(防雾口罩)。该面罩可以包括主体,该主体包括尺寸设计成覆盖佩戴者的嘴和鼻孔的平面件。该主体可以具有在使用中面向远离佩戴者延伸的向前方向的前部侧。该主体还可以限定在使用中面向朝向佩戴者延伸的向后方向的后部侧。该面罩还可以包括沿该主体的上部部分设置的可成形密封构件。该可成形密封件可以包括面向主体的前部面。该可成形密封件还可以包括背离主体的后部面。该可成形密封件可以包括泡沫材料,该泡沫材料成形为包括在从前部面向后部面延伸的方向上向下渐缩的渐缩的上部边缘。该面罩还可以包括限定第一挡件的第一褶皱,该第一挡件从可成形密封件的后部面向上和向后延伸,以便在第一挡件与可成形密封件的渐缩的上部边缘之间限定眼镜接纳通道。该面罩还可以包括限定第二挡件的第二褶皱,该第二挡件从第一褶皱下方的位置从可成形密封件的后部面向上延伸。该面罩还可以包括限定第三挡件的第三褶皱,该第三挡件从第一褶皱下方的位置从可成形密封件的后部面向下延伸。该面罩的特征可以布置成使得下部通道限定在第三褶皱的下方,中间通道限定在第三褶皱与第二褶皱之间,且上部通道限定在第二褶皱与第一褶皱之间。该第一褶皱、第二褶皱、第三褶皱、第一通道、第二通道和第三通道可以构造成阻挡或重新引导呼出的水气在眼镜接纳通道中远离眼镜行进,从而减轻在使用中眼镜的雾化。

在一些实施例中,提供了防雾面罩。该面罩可以包括主体,该主体包括尺寸设计成在面罩处于佩戴位置时覆盖嘴和鼻孔的平面件。该面罩还可以包括可成形密封构件,该可成形密封构件沿着主体的上部部分设置,并且该密封构件布置成当眼镜定位在处于佩戴位置的面罩上方时,阻止水气从嘴或鼻孔流向眼镜。该面罩还可以包括:第一挡件,该第一挡件远离可成形密封件向后和向上延伸;第二挡件,该第二挡件定位在第一挡件下方并远离该可成形密封件向后和向上延伸;以及第三挡件,该第三挡件定位在该第二挡件下方并远离该可成形密封件向后和向下延伸。

在一些实施例中,提供了用于面罩的防雾组件。该组件可以包括:基部,该基部包括可成形密封构件;第一挡件,该第一挡件从基部向后延伸;第二挡件,该第二挡件定位在第一挡件下方并从基部向后延伸;第三挡件,该第三挡件定位在第二挡件下方并从基部向后延伸;以及附接界面,该附接界面构造成便于基部与处于佩戴状态的面罩的主体在用于阻挡水气向上行进的位置中的附接。

为了更全面地理解本发明的性质和优点,应该参照以下详细描述和附图。

附图说明

将参照附图描述符合本公开的各种实施例,附图中:

图1描绘了根据各种实施例的处于佩戴状态的面罩的示例的立体图;

图2描绘了根据各种实施例的图1的面罩的示例的侧视剖视图;

图3是根据各种实施例的立体分解图,示出了可用于形成图1的面罩的层的示例;

图4A和4B是示出根据各种实施例的沿着佩戴者鼻梁的贴合示例的俯视图;

图5是根据各种实施例的可以形成图1的面罩的一部分的子组件的示例的侧视图;

图6A和6B示出了根据各种实施例的图1的面罩的示例的立体图;以及

图7A和7B分别是根据各种实施例的图6A和6B所示的面罩示例的正视图和侧视图。

具体实施方式

图1描绘了根据各种实施例的处于佩戴状态的罩件100的示例的立体图。罩件100可以是面罩。罩件100可以由使用者102佩戴。佩戴者或使用者102可以将罩件100与眼镜或其他眼镜(护目镜)104一起佩戴。眼镜104可以包括镜片106或在某些条件下可能会起雾的其他表面。罩件100可以包括在使用中可以减轻、减少和/或防止雾化的特征。

眼镜104可以包括用于将眼镜104支承在使用者102的头部110上的任何合适的结构。在各种实施例中,眼镜104包括框架108。例如,框架108可以包括可以在使用中搁置抵靠使用者102的耳朵114和/或延伸到耳朵114上的臂112。框架108可以附加地或替代地包括鼻托116,该鼻托可以相对于使用者102的鼻子118支承眼镜104。例如,鼻托116可以包括具有合适曲率的杆以搁置在鼻子118上。鼻托116可以附加地或替代地包括可以搁置抵靠鼻子118的垫。在各种实施例中,鼻托116可以搁置抵靠鼻子118的梁120,以支承眼镜104。在一些实施例中,镜片106的最底部或其他部分(和/或可以围绕镜片106存在的边缘122的部分)可以搁置抵靠使用者102的鼻子118或头部110的其他部分,以有助于支承眼镜104。

尽管在图1中描绘了眼镜104的一个示例,但是罩件100可以与任何其他合适形式的眼镜104一起使用。示例可以包括眼镜104,该眼镜通过帽子、帽舌、头罩、带子或其他结构从上方悬挂和/或以其他方式设为省略一个或多个臂112和/或上述任何其他支承特征。罩件100可以与单片眼镜、眼镜或任何其他形式的眼镜104一起使用。此外,罩件100可以与任何形式的镜片106一起使用。示例可以包括处方、放大、透明、彩色、偏振、太阳镜、复合(比如双焦点、三焦点等)、单镜片或其他形式的镜片。

在使用中,当使用者102佩戴面罩100时,使用者可以呼出或呼气可通过嘴124和/或鼻孔126排出的空气(例如,在图1中用虚线描绘,因为被面罩100遮挡在视野之外)。通常,罩件100的特征可以防止呼出的空气穿过镜片106,并且因此可以防止呼出的空气使镜片106起雾。可以参照图2来理解罩件100的各种特征的示例。

物理结构

图2描绘了罩件100的示例的侧视剖视图。罩件100可以包括防雾系统128或与防雾系统128联接。如通过图2中的示例所示,罩件100示出为具有主体130、挡件132(例如,单独标识为挡件(挡片、挡板)132A、132B和132C)、可成形密封件134和条带136,尽管可以利用这些和/或其他特征的其他组合。例如,挡件132、可成形密封件134和/或其他元件可以形成防雾系统128的一部分。

通常,主体130可以作为过滤器,延伸到嘴124和鼻子118上方。使用者102可以通过调节约束条带136并沿着罩件100的上部部分形成可成形密封件134来调节罩件100以适配他们的面部。

主体130可以作为过滤器。附加地或替代地,罩件100的主体130可以设置罩件100的条带136和/或其他部件和/或特征的附接点。主体130可以包括布置成分别朝向和远离使用中的使用者102的面部的向内面138和向外面140。例如,在使用中,向外面138可以对应于面向在使用中远离佩戴者102延伸的向前方向的前部侧,并且向内面138可以对应于面向在使用中朝向佩戴者延伸的向后方向的后部侧。

挡件132可以沿着主体130的向内面138的上部区域布置。挡件132可以侧向延伸穿过向内面138。挡件132可以成形为例如肋部、脊部和/或翅片。在一些示例中,挡件132可以对应于凸起的条带。挡件132可以拉长或是细长的。挡件132可以用作将呼出的空气从罩件100的上部分流开,并阻止呼出的空气使使用者102的眼镜104起雾。挡件132还可以提供高度可变形的结构,该结构可以与可成形密封件134一起作用,以产生更有效的密封件来防止雾化。鼻梁夹144可以包括在可成形密封件134中或与可成形密封件134一起,并且可以用于保持挡件132和/或可成形密封件134的轮廓形状,例如,进一步促进沿着面部的密封。

可成形密封件134可以是沿着向内面138的上部区域布置的构件,并且可以侧向横穿向内面138延伸。可成形密封件134可以将罩件100的上部区域密封到使用者102的面部,并且阻止呼出的空气在使用者102的眼镜104附近离开罩件100。

条带136可以固定到主体130。条带136可以用于将罩件100固定到使用者102的面部。例如,条带136可布置在使用者102的耳朵114和/或头部110的其他部分上方。条带136的调节可以控制将罩件100保持在相对于佩戴者102的面部的合适位置的力的量。因此,条带136对于平衡舒适性和性能会是重要的。

以上已经简要介绍了主体130、挡件132、可成形密封件134和条带136中的每一个,下面包括关于在各种实施例中实施的每个特定部件的总体结构和示例以及替代结构和部件的附加讨论。

总层数

图3是根据一些实施例的立体分解图,示出了可用于形成面罩100的层142的示例。例如,基于通道或其他孔口、挡件或其他屏障、和/或可以结合到用于构造罩件100的一个或多个层142中的其他特征的存在,罩件100可以减缓和/或分流水气的流动路径。尽管可以使用任何合适数量的层142,但是图3示出了其中罩件100由五层142(在图3中分别标识为层142A、142B、142C、142D和142E)构成的示例。在该示例中,前三层142A、142B和142C可以对应于主体130,而第四层142D可以对应于可成形密封件134,并且挡件132可以结合到第五层142E中。

主体

主体130可以包括罩件100的过滤材料。在各种示例中,前三层142A、142B和142C可以包括褶皱SMS(纺粘、熔喷、纺粘)非织造医用级聚丙烯织物。熔喷层142B可以由非常致密的纤维网络组成,并且可以用于过滤颗粒、细菌和/或流体。该熔喷层142可以夹在纺粘聚丙烯织物的两层142A、142C之间。这两个外层142A、142C可以对应于形成向内面138的内部透气层142A和形成向外面140的外部透气层142C。三个层142A、142B和142C可以沿着它们的外边缘彼此热结合。

主体130可以在制造期间打褶或折叠,以允许过滤材料在嘴和鼻子上方形成弯曲的碗状形状。这可以增加用于过滤的表面积,同时允许罩件100的材料扩展以适合使用者102的面部。

除了SMS结构之外,或者替代SMS结构,还可以使用其他选项。主体130可以包括一层或多层纸、布料、织物、纺织品或其他适于提供过滤的材料。在使用布料的示例中,布料可以由棉、聚酯、其他材料和/或它们的混合物构成。如通过图2中的示例可以最佳所见,在一些实施例中,主体130可以包括口袋壁层129或与口袋壁层129联接,例如,在口袋壁层129与主体130的其他部分之间限定口袋(袋部)131。例如,口袋131可以提供用于插入可移除和/或一次性过滤介质插入件的位置。例如,基于罩件100是一次性的或可重复使用的,合适的材料可以包括在主体130中或与主体130联接。

挡件

可以沿着主体130的内部布置适当数量的挡件132。在图2中,示出了第一挡件132A、第二挡件132B和第三挡件132C,但也可以使用子集、更多、更少和/或不同数量的挡件132(例如,包括但不限于一个、两个、三个或更多个挡件132)。挡件132的存在可以减少可到达接近使用者102的眼镜104的位置的呼出空气量。挡件132可以用于增加水气流动路径中的摩擦损失和/或创建将水气从眼镜104重定向的通道。附加地或替代地,挡件132可以起到对朝向面罩100的上部部分的呼出空气流产生限制的作用。挡件132附加地或替代地起到增强由可成形密封件134所产生的密封的作用。

挡件132可以单独地或共同地通过任何合适的技术形成。在一些示例中,一个或多个挡件132形成为材料片材143中的折痕或褶皱。片材143可以是用于主体130的过滤材料或其他材料的一部分,或者可以是与主体130附接的单独或不同的层。在一些示例中,一个或多个挡件132是通过向罩件100的组件添加辅助部件和/或特征来形成。例如,这种附加或补充的特征或部件可以由泡沫、织物或其他材料制成。合适材料的示例可以包括热塑性聚氨酯、热塑性弹性体、低硬度材料(包括硅酮、医用橡胶、聚酯)或适于形成所需形状和/或功能的挡件132的其他材料。

挡件132可以具有通常从主体130的向内面138突出的各种几何形状。一个或多个挡件132可以在非垂直方向上延伸。例如,挡件132可以向上或向下成角度。挡件132的角度的变化会影响挡件132会表现出的“弹性”(例如,回弹性和/或偏置力)的程度。当佩戴罩件100时,弹性和/或偏置力的这种变化会影响抵靠使用者102的面部获得的密封程度。作为挡件角度变化的补充或替代,弹性和/或偏置力的变化可以通过实施长度、厚度和/或材料的变化来改变。

通道

挡件132可以限定相应的收集容器和/或通道133的一个或多个边界。例如,下部通道133C可以至少部分地由最下部挡件132C界定。最下部挡件132C可以向下和向后延伸,比如朝向使用中的佩戴者102的面部。下部通道133C可以从最下部挡件132C延伸并朝向和/或在可成形密封件134的后部和/或下侧下方延伸。在使用中,最下部挡件132C可以阻挡来自嘴124和/或鼻孔126的水气,并作为防止水气沿着佩戴者102的面部上升的初始屏障。由最下部挡件132C阻挡的水气可以沿着面罩100的宽度或侧向方向并且远离朝向眼镜104的竖直方向在最下部通道133C中行进。

中间通道133B可以至少部分地由最下部挡件132C和中间挡件132B限定。中间挡件132B可以向上和向后延伸,比如在使用中朝向佩戴者的面部延伸。例如,中间通道133B可以从最下部挡件132C沿着可成形密封件134的后部延伸,并向上延伸到中间挡件132B。在使用中,中间挡件132B可以阻挡可能穿过下部挡件132B的水气(比如,如果当佩戴者102说话时,最下面的挡件132C暂时移出与面部的接触,或者以其他方式导致或允许面罩100相对于面部移动)。由中间挡件132B阻挡的水气可以沿着面罩100的宽度或侧向方向并且远离朝向眼镜104的竖直方向在中间通道133B中行进。

上部通道133A可以至少部分地由中间挡件132B和上部挡件132A限定。上部挡件132A可以向上和向后延伸,比如朝向使用中的佩戴者的面部延伸。例如,上部通道133A可以从中间挡件132B沿着可成形密封件134的后部延伸,并向上延伸到上部挡件132A。在使用中,上部挡件132A可以阻挡可能穿过中间挡件132A的水气(比如,如果当佩戴者102说话时,中间挡件132B暂时移出与面部的接触,或者以其他方式导致或允许面罩100相对于面部移动)。由上部挡件132A阻挡的水气可以沿着面罩100的宽度或侧向方向并且远离朝向眼镜104的竖直方向在上部通道133A中行进。

眼镜通道133D可以至少部分地由上部挡件132A界定。眼镜通道133D可以从上部挡件132A延伸并朝向和/或越过可成形密封件134的后部和/或上部。例如,与上部挡件132A相对,眼镜通道133D可以至少部分地由可成形密封件134的倾斜部分或其他部分形成。眼镜通道133D可以是V形的或以其他适当的方式成形,使得眼镜104可以被罩件100适当地引导到和/或支承在支承位置。在一些情况下,在使用中眼镜104可以向后按压上部挡件132A。向后按压上部挡件132A可以增强上部挡件132A与佩戴者102的面部的密封接合。附加地或替代地,向后按压上部挡件132A可以改变上部挡件132A的角度,例如,将上部挡件132A朝向平坦度增加的定向移动,这可以适于进一步引导任何上升的水气远离眼镜104的镜片106。

多个挡件132和/或通道133可以在使用中提供冗余。例如,在绕过一个高度位置上的挡件132和/或通道133的水气可以由挡件132和/或通道133在沿着面罩100向上的下一个高度位置上阻挡和/或重新路由。由于沿着佩戴者102的面部的可以允许沿着一个水平的暂时偏转或间隙的运动可以在与在另一个水平不同的时间和/或程度发生,所以多个竖直水平在减缓水气行进和/或允许任何逸出的水气在侧向上重定向的时间方面特别有效。在使用中,通道133可以用作隔离区。附加地,或者替代地,多个挡件132的存在可以提供比单线或接触界面相对更大的表面积。因此,来自固定罩件100的压力可以分布在相对较大的表面积上,并且与单线或接触界面相比,提供增强的舒适性。

可成形密封件

可以通过将可变形结构146附接到面罩100的上部部分来创建可成形密封件134。例如,可变形结构146可以包括泡沫材料。可变形结构146可以是足够柔性的,以便在佩戴和/或戴上罩件100时响应于按压到适当位置而适于佩戴者102的面部轮廓。可变形结构146可以具有足够的弹性,以便能够在使用期间基本上维持和/或保持适配或模制的形状。抵靠面部模制可成形密封件134可以基本上使罩件100的上部部分与面部形成无间隙定位。

可成形密封件134可以包括鼻梁夹144或与鼻梁夹144联接。尽管鼻梁夹144在图2中示出在主体130的材料内,但是鼻梁夹144可以存在于面罩100的任何层的顶部、层之间和/或层内部。鼻梁夹144可以由一件可弯曲的金属形成。鼻梁夹144可以与可变形结构146协同工作以形成可成形密封件134。在一些示例中,鼻梁夹144能够将可变形结构146保持为在使用中抵靠佩戴者102的面部模制的特定形状。挡件132和/或其他附加的脊部、肋部、翅片、褶皱或其他结构可以添加到可变形结构146,以增强可成形密封件134的密封性能。

相关的面部形态可以在罩件100与佩戴者102的鼻子到眼睛角之间的区域中考虑。为了填充罩件边界与面部曲率之间的间隙,可以添加可变形结构146。在至少一个示例中,可变形结构146包括增强聚氨酯泡沫,但也可以使用对于预期功能和/或能力具有合适特性的任何材料。

可变形结构146的厚度可以渐缩。渐缩可以允许可变形结构146的上部部分比可变形结构146的下部部分薄。该渐缩可以使佩戴者102在使用中具有更好的视线(例如,减小了沿着眼镜104的底部侧会被看到的总厚度)。附加地或替代地,该渐缩可以产生可变形结构146的较厚的下部部分,这可以增强对呼出水气的流动路径的阻挡。附加地或替代地,该渐缩可以允许间隙填充可变形结构146沿着单个纵向线在罩件100的主体130的向内面138的上部区域附接到罩件100。反过来,可以产生更大的焦点视觉区域(例如,无遮挡的视力),特别是当戴着罩件100而不倾斜头部110向下看时。尽管图2以实线示出了仅沿着可变形结构146的上部部分发生的渐缩以及延伸到渐缩区域下方的大致均匀的矩形形状,但是实施例不限于这种布置。另一个示例由图1中的虚线146A示出,其示出了从可变形结构146的顶部到底部完全延伸的渐缩。然而,可变形结构146可以包括沿着可变形结构146高度的任何合适部分的渐缩。

可变形结构146可以改善载荷特性。例如,结合鼻梁夹144可以沿着罩件100的上部区域集中可变形结构146的承载区域。可以由鼻梁夹144沿着罩件100的上部区域和可变形结构146创建锚定线。可变形结构146的这种锚定可以允许使用鼻梁夹144来减少在循环载荷下的弯曲,并将罩件100紧密地保持到面部。这可以防止罩件100弹出变形,但仍然保持佩戴者102的舒适性。由鼻梁夹144创建的锚定线可以允许可变形结构146在夹持线下方扩展,例如,这可以改善间隙填充。可变形结构146在夹持线以下的扩展可以允许可变形结构146的下部边缘完全扩展以阻挡和/或分流呼出的水气。可变形结构146的加厚底部边缘可以导致罩件100搁置在面部的固定位置,并且可以防止罩件100的无意或意外的竖直滑动或移动。

在说明性示例中,鼻梁夹144可以由平坦金属件形成(例如,其可以是条形而不是圆形的)。例如,金属片可以为3毫米(1/8英寸)宽。该金属片的厚度规格可以为20Ga。鼻梁夹144的特性可以提供增加的夹持压力和/或屈服强度,例如,这可以将面罩100紧密地保持和贴合在适当位置。当佩戴者102沿着鼻子118按压以形成密封时,线材的平坦形状可以防止鼻梁夹144旋转。鼻梁夹144的这种稳定性可以与可变形结构146结合,以允许罩件100舒适地佩戴,同时防止罩件100移动时形成间隙。当条带136被向后拉以将罩件100固定在佩戴者102的头部110上时,鼻梁夹144的稳定性可以附加地或替代地防止罩件100拉伸出其符合面部的形状。

沿着罩件100的上部部分延伸的可变形结构146可以由挡件132和/或任何其他脊部、肋部、翅片、褶皱或其他结构补充,以提供与可延展结构的附加密封效果。在操作中,这种附加密封元件可以变形以密封可变形结构146和表面之间可能保留的任何小间隙。

条带

条带136可以将罩件100固定到佩戴者102。条带136可以对应于耳挂环、系带或任何其他固定构件。耳挂环可以包括形成环的连续带,该环可以钩在佩戴者102的耳朵114上方,以便于固定罩件100。系带可以包括可以彼此系紧以抵靠佩戴者102的头部110后部搁置的单独的绳线(例如,系绳)。尽管耳挂环通常由弹性材料制成,而系带通常由非弹性材料制成,但是可以使用任何弹性或非弹性材料。合适的示例可以包括莱卡、纺粘聚丙烯或其他材料。耳挂环可以具有摩擦配合的环(例如,其可以沿着环滑动以改变可用于绕过耳朵114的环的量)、可致动的卡环或任何其他机构来调节面罩100相对于面部的紧密度,而系带通常可以通过打结动作来调节。

条带136可以将罩件100拉动到与佩戴者102的面部接触(或保持与罩件100接触)。例如,具体地,条带136可以拉动可变形结构146与面部接触。实际上,条带136可以建立和/或增加密封件相对于佩戴者102的面部的接触力。

示例构造

罩件100可以通过任何合适的制造方法来制造。可以利用部件组合的任何顺序。在一些实施例中,可以提供主体130。主体130的提供可以包括提供多个层的主体130(例如,具有SMS结构的层142A、142B和142C)。主体130可以设为部分地或全部地组装或未组装。主体130可以设有鼻梁夹144(比如在其他层142内或之上),或者鼻梁夹144可以在添加其他部件之前、期间或之后添加到主体130。类似地,条带136可以在添加其他部件之前、期间或之后附接到主体130。

对于图2中的布置,可变形结构146可以沿着主体130的上部区域放置。用于形成褶皱以提供挡件132的片材143可以铺设在可变形结构146上方。片材143的上部端148可以塞在可变形结构146与主体130之间。片材143的下部端150可以沿着可变形结构146的下侧布置。第一缝线152可以延伸穿过主体130、可变形结构146和片材143。例如,第一缝线152可以延伸穿过片材143的两个部分(例如,覆盖可变形结构146的一部分和夹在主体130与可变形结构146之间的另一部分)。第一缝线152可以压缩可变形结构146。例如,通过提供压缩,第一缝线152可以赋予可变形结构146的渐缩形状(锥形形状)的至少一部分。

第二缝线154可以延伸穿过主体130和片材143。第二缝线154可以将主体130与片材143固定,使得将可变形结构146牢固地捕获或包含在片材143与主体130之间。第二缝线154可以固定主体130和片材143而不穿过可变形结构146。因此,可变形结构146可以在上部区域处缝合并且沿着底部区域自由浮动。用第二缝线154避开可变形结构146可以允许可变形结构146的下部部分保持比可变形结构146的上部部分更大的尺寸,并且有助于可变形结构146的渐缩的形状。

尽管已经描述了用于构造罩件100的上述方法,但是罩件100不限于这些特征或操作,并且可以通过任何其他合适的方法来制造。例如,缝线可以不同于所示或描述的(或不存在)和/或相应的特征可以由其他元件形成,作为补充或替代。也可以通过非缝合方法,比如粘合剂或热密封,将可变形结构146固定到面罩100。作为进一步的示例,各个特征可以由挤压部件构成或通过任何合适的技术形成,并且不限于通过使用基底或其他特定结构来制造。

发现:

在开发期间,评估了各种考虑因素。

关于泡沫缓冲(例如,在可变形结构146中),使用具有增加厚度的泡沫缓冲在超过一特定点后可能是有害的。如果缓冲垫太厚,可见度可能会下降。作为替代或附加的考虑,如果缓冲垫太厚,将罩件100成形为佩戴者102的面部,例如,特别是围绕鼻尖118,会变得困难。作为进一步的替代或附加考虑,较厚的缓冲可以伴随着较厚规格的线材(例如,在鼻梁夹144中),以便产生缓冲对面部的足够的夹紧压力。例如,如果线材不够厚,那么线材可能缺乏足够的弹性或力施加来将缓冲保持在形成为面部形状的弯曲构造中。所使用的缓冲可以处于合适的中间地带,其厚度足以提供舒适性和防雾性,同时也不会厚到变得笨重。在各种试验中,可变形结构146的泡沫缓冲垫的合适厚度的一个示例是在下部端处大约1/4英寸(6.35毫米)。

关于夹持线(比如在鼻梁夹144中),通常线材厚度的增加会导致罩件100的舒适性降低。线材厚度可以直接与线材紧密地夹紧到表面和/或保持形状和/或位置的能力相关。虽然使用较厚的线材可以(i)便于沿着面部将罩件100紧密地保持在适当的位置,并且(ii)防止线材因拉动条带136而朝向拉直的形状弯曲,但是使用较厚的线材也可能导致罩件100不太舒适。然而,相反,较薄的线材可能无法保持合适的夹紧压力。因此,所使用的线材可以在厚度上处于合适的中间地带(例如,不会太紧且不会太薄)。在各种试验中,鼻梁夹144的线材的合适厚度和/或尺寸的一个示例是用于一次性面罩的大约3毫米宽且厚度规格在20Ga到24Ga之间的铝条带。在各种试验中,当寻求更长的有效寿命或耐用性以用于可重复使用的布制口罩时,线材规格为24的5/32(4毫米)宽双线塑料夹的性能略低,但效果良好。

关于挡件(例如,挡件132),使用能够以相关角度向上和向下变形的褶皱作为挡件可以促进增加的间隙填充。这种间隙填充可能与使用相对较薄的缓冲垫特别相关。可以参考图4A和4B。

图4A和4B分别示出了俯视图,其中鼻子118的鼻梁120是可见的。图4B示出了挡件132和相对较薄的可成形密封件134,而相反,图4A示出了没有任何挡件132的相对较厚的可成形密封件134。如在图4A中可以看到的,在没有挡件132的情况下,间隙160可以沿着可成形密封件134并邻近鼻子118的梁120而形成。这种间隙160可以提供用于水气行进的通路,例如,水气行进会导致眼镜104起雾。在一些情况下,这种间隙160可能是较厚的可成形密封件134抵抗适当弯曲的结果,以形成与面部轮廓相匹配的曲率(例如,考虑到可成形密封件134的厚度)。相反,如在图4B中可以看到的,挡件132的存在可以沿着佩戴者102的面部增强可成形密封件134的密封。例如,挡件132能够变形以填充和/或密封佩戴者102的鼻子118周围的间隙160。

同样对于挡件(例如,挡件132),长度可以是相关因素。再次参照图2,挡件长度162可以是挡件132从罩件100朝向面部突出的距离。各种示例采用大约3/16英寸(4.8毫米)的挡件长度162。经测试,使用较长挡件132的设计并无益处。在挡件长度162较长的各种示例中,挡件132表现出松软的特性,并且不能完全保持形状。此外,在挡件长度162太长的情况下,挡件132可能开始戳入佩戴者102的下眼睑并导致不适。因此,在各种示例中,大约3/16(4.8毫米)的挡件长度162实施为合适的最佳长度。然而,可以实施挡件长度162的其他值,例如基于相对应的挡件132的角度。

同样对于挡件(例如,挡件132),厚度可以是相关因素。再次参照图2,挡件厚度164可以是挡件132在横截面上延伸的距离。在一些示例中,挡件厚度164可以测量为最大厚度、中间点处的厚度、平均厚度或挡件132的总厚度或特定厚度的其他相关度量。当挡件132变形以产生面部密封时,挡件厚度164可以在罩件100适配到面部时对挡件132的力和/或偏转特性产生影响。相对较大的挡件厚度164在变形前可以抵抗较大水平的力,并且很快变得不舒服。此外,由于挡件厚度164的增加引起的柔性降低会降低抵靠表面密封的成形性。因此,在各种示例中,范围在0.005英寸(0.127毫米)和0.008英寸(0.203毫米)之间的挡件厚度164被实施为合适的最佳厚度(例如,根据在挡件132的底部或中点测量而变化)。然而,可以实施挡件厚度164的其他值,比如取决于所用材料的特性和/或挡件长度162。

同样对于挡件(例如,挡件132),挡件132的数量可以是相关因素。在各种试验中,分别测试了零、一、二和三个挡件132。具体地,通过使用测量眼镜104周围湿度的测试设备来比较65℃下的雾化,并对不同脸型的人进行多次试运行,试验定量地测试了零、一、二和三个褶皱。三个挡件132在试验中是最有效的。对于测试的单挡件罩件,挡件位置是顶部竖直挡件。对于测试的三个挡件面罩,挡件位置包括两个朝上的挡件132和一个朝下的挡件132,与图2所示的布置一致。

图5示出了可以形成罩件100的一部分的子组件180的示例。在一些示例中,子组件180可以设置为包含在罩件100中的子组件。例如,子组件180可以设置为在罩件100的初始制造期间要包括的部件,或者子组件180可以设置为可以作为现有罩件100的改造选项添加的部件。子组件180可以包括防雾系统128的特征。

子组件180可以包括基部181。基部181可以包括主体、芯部或其他基础部件,相对于该主体、芯部或其他基础部件布置有其他部件,或者其中包括其他部件。

子组件180可以包括可成形密封件134和一个或多个挡件132。可成形密封件134可以包括和/或形成基部181的一部分。挡件132可以从基部181延伸。所示的挡件132具有定向向下延伸的最下部挡件132C,而所示的中间挡件132B和最上部挡件132A各自定向向上延伸,尽管其他几何形状和/或取向也是可能的,比如先前所述的。

子组件180可以包括附接界面182。尽管在图5中示出为粘合贴片,附接界面182可以对应于任何其他适合于便于附接的结构或界面,包括但不限于热熔材料、缝线、可缝合平面件、其他可缝合结构、其他缝合结构、钩环紧固件或其他紧固机构。在使用中,附接界面182可以促进子组件180与主体130的附接,以形成罩件100。

在一些示例中,子组件180可以由例如类似于上述层142D和142E的分类层形成。然而,子组件180没有如此限制,并且可以是任何复合或单片结构。例如,子组件180可以包括由泡沫、织物或其他材料构成的部件。合适材料的示例可以包括热塑性聚氨酯、热塑性弹性体、低硬度材料(包括硅酮、医用橡胶、聚酯)或适于形成所需形状和/或功能的挡件132的其他材料。

图6A和6B示出了为测试和概念验证而制造的罩件100的示例的立体图。相对于主体130和条带136示出了挡件132和可成形密封件134的示例。尽管图像代表一次性或其他一次性口罩,但类似的特征可以在可重复使用的口罩中实施(例如,其可以包括布料或其他形式的耐用和/或可清洗材料)。

图7A和7B分别是图6A和6B所示的罩件100的示例的正视图和侧视图。图7A和7B示出了在该示例中使用的不同元件的尺寸。例如,挡件132可以如图所示以大约3/16或0.19英寸(4.76毫米)的间距彼此分开,或者可以以0.25英寸(6.35毫米)或其他值分开。作为另一示例尺寸,挡件132可以各自延伸大约3/16或0.19英寸(4.76毫米)的长度,或者可以使用另一长度。图7A示出了缝合轮廓190,通过该缝合轮廓,可成形密封件134的可变形结构146与主体130连接,尽管也可以使用其他形式的连接。在图7B中,挡件132A、132B和132C示出为相对于罩件100的其他特征基本上成直角。例如,这可以对应于挡件132A已经移动到这样的位置以便于观察尺寸。然而,在使用中,挡件132可以以这些或其他角度偏置、静止和/或以其他方式布置或定向,例如当与面部接触或在非佩戴状态下静止时。

在一些示例中,根据以下一个或多个示例或根据其元件的某种组合提供面罩、其相关部分或方法。在一些方面,这些示例中的一个或多个中描述的物理项目可用于执行相关方法。

示例#1:一种防雾面罩,所述面罩包括:

主体,该主体包括尺寸设计成覆盖佩戴者的嘴和鼻孔的平面件,该主体具有在使用中面向远离佩戴者延伸的向前方向的前部侧,该主体还限定在使用中面向朝向所述佩戴者延伸的向后方向的后部侧;

可成形密封构件,该可成形密封件沿着该主体的上部部分设置,该可成形密封件包括面向主体的前部面,该可成形密封件还包括背离主体的后部面,该可成形密封包括泡沫材料,该泡沫材料成形为包括渐缩的上边缘,该渐缩的上边缘在从前部面朝向后部面延伸的方向上向下渐缩;

第一褶皱,该第一褶皱限定从可成形密封件的后部面向上和向后延伸的第一挡件,以便在该第一挡件与可成形密封件的渐缩的上部边缘之间限定眼镜接纳通道;

第二褶皱,该第二褶皱限定从第一褶皱下方的位置从可成形密封件的后部面向上延伸的第二挡件;以及

第三褶皱,该第三褶皱限定从第一褶皱下方的位置从可成形密封件的后部面向下延伸的第三挡件;

其中,下部通道限定在第三褶皱的下方,中间通道限定在第三褶皱和第二褶皱之间,上部通道限定在第二褶皱和第一褶皱之间,其中,该第一褶皱、第二褶皱、第三褶皱、第一通道、第二通道和第三通道构造成阻挡或重新引导呼出的水气在眼镜接纳通道中远离眼镜的行进,以便减轻眼镜在使用中的雾化。

示例#2:示例#1(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,第一褶皱、第二褶皱和第三褶皱形成在覆盖可成形密封构件并附接到主体的聚丙烯材料片中,其中,主体包括面向外的纺粘聚丙烯层、中间的聚丙烯熔喷层和面向内的纺粘聚丙烯层。

示例#3:示例#2(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,第一褶皱、第二褶皱和第三褶皱彼此间隔开大约0.19英寸(4.76毫米),并且其中,第一褶皱、第二褶皱和第三褶皱各自延伸大约0.19英寸(4.75毫米)的长度。

示例#4:一种防雾面罩,所述面罩(可结合任何前述或后述示例的特征)包括:

主体,该主体包括设计成在面罩处于佩戴位置时覆盖嘴和鼻孔的平面件;

可成形密封构件,该可成形密封构件沿着主体的上部部分设置,并且布置成当眼镜在定位处于佩戴位置在面罩上方时阻挡水气从嘴或鼻孔流向眼镜;

第一挡件,该第一挡件远离可成形密封件向后和向上延伸;

第二挡件,该第二挡件定位在第一挡件的下方,并且从可成形密封件向后和向上延伸;以及

第三挡件,该第三挡件定位在第二挡件的下方,并且从可成形密封件向后和向下延伸。

示例#5:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,第一挡件、第二挡件和第三挡件在附接到主体的材料片材中形成为折痕或褶皱。

示例#6:示例#5(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,材料片材包括聚丙烯,并且其中,主体包括多个聚丙烯层,该多个聚丙烯层包括夹在纺粘层之间的熔喷层。

示例#7:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,可成形密封构件包括泡沫材料。

示例#8:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,可成形密封构件成形为向下渐缩的渐缩形状,使得可成形密封构件的上部部分比可成形密封构件的下部部分窄。

示例#9:示例#8(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,还包括延伸穿过可成形密封构件的上部部分的缝线,该缝线将可成形密封构件与主体连接,该缝线进一步压缩可成形密封构件的上部部分以赋予可成形密封构件的至少一部分渐缩的形状。

示例#10:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,还包括与主体联接的条带,这些条带包括系绳或耳挂环。

示例#11:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,还包括鼻梁夹,该鼻梁夹可操作地被压制成用于使处于佩戴位置的可成形密封件符合佩戴者面部形状的形状。

示例#12:示例#11(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,鼻梁夹包括规格为至少20Ga且不大于25Ga的金属。

示例#13:示例#4(或任何其他前述或后述的示例)的面罩,其中,该面罩构造成一次性的或可重复使用的。

示例#14:一种用于面罩的防雾组件,该组件(其可结合任何前述或后述示例的特征)包括:

基部,所述基部包括可成形密封构件;

第一挡件,所述第一挡件从所述基部向后延伸;

第二挡件,所述第二挡件定位在所述第一挡件下方并从所述基部向后延伸;

第三挡件,所述第三挡件定位在所述第二挡件下方并从所述基部向后延伸;以及

附接界面,所述附接界面构造成便于所述基部与处于佩戴状态的面罩的主体在用于阻挡水气向上行进的位置中的附接。

示例#15:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,其中,附接界面包括表面,该表面构造成邻接面罩的主体,以便通过粘合剂、缝合或结合进行附接。

示例#16:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,其中,第一挡件、第二挡件或第三挡件中的至少一个从基部以非垂直定向延伸。

示例#17:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,其中,第一挡件、第二挡件和第三挡件各自是细长的。

示例#18:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,其中,第一挡件、第二挡件或第三挡件中的至少一个形成为材料片材的褶皱。

示例#19:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,其中基部和第一挡件、第二挡件或第三挡件中的至少一个形成为整体结构。

示例#20:示例#14(或任何其他前述或后述的示例)的组件,还包括面罩的主体。

其他变型在本发明的精神之内。因此,尽管本发明易于各种改型和替代的构造,但在附图中示出了某些所述的实施例并且已在上文中详细描述。然而,应理解的是,并不意图将本发明限制于所公开的一个或多个特定的形式;相反地,本发明要覆盖落入如所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有改型、替代构造和等同。

在描述本发明的上下文中(特别是在接下来的权利要求的上下文中)术语“一”和“一个”以及“该”和类似的指代的使用应解释为涵盖单数和复数形式,除非本文中另有指明或与上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”和“包含”应解释为开放性术语(即,意思是“包括但不限于”),除非另有指明。术语“连接”应理解为部分或全部地被包含在内、附接于或结合在一起,即使存在什么介于中间的。除非在此另外指出,否则本文中数值范围的记载仅旨在用作分别指代落入该范围内的每个单独值的简写方法,并且每个单独值都被包括到说明书中,如同其在本文中被单独地记载一样。除非本文中另外指出或与上下文明显矛盾,否则本文中描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另外要求,否则本文提出的任何和所有示例的使用或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明的实施例,而不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的元件为对于实践本发明是必不可少的。

本文中描述了本发明的优选实施例,包括发明人已知的用于执行本发明的最佳模式。在阅读以上描述时,这些优选实施例的变型对本领域普通技术人员而言将变得明了。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这样的变型,并且发明人对于本发明期望以不同于本文中具体描述的其他方式来实践。因此,本发明包括适用的法律所允许的所附权利要求中记载的主题的所有改型和等同。此外,除非本文中另外指出或与上下以其他方式文明显矛盾,否则本发明涵盖上述元素在其所有可能的变型中的任何组合。

本文中引用的所有参考文献,包括出版物、专利申请和专利,均通过引用的方式纳入本文,其程度与每个参考文献被单独地且具体地指出以通过引用纳入本文并以其全文在本文中阐释相同。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种防雾面罩,所述面罩包括:

主体,所述主体包括平面件,所述平面件尺寸设计成覆盖佩戴者的嘴和鼻孔,所述主体具有在使用中面向远离佩戴者延伸的向前方向的前部侧,所述主体还限定在使用中面向朝向所述佩戴者延伸的向后方向的后部侧;

可成形密封构件,所述可成形密封构件沿着所述主体的上部部分设置,所述可成形密封件包括面向所述主体的前部面,所述可成形密封件还包括背离所述主体的后部面,所述可成形密封件包括泡沫材料,所述泡沫材料成形为包括渐缩的上部边缘,所述渐缩的上部边缘在从所述前部面朝向所述后部面延伸的方向上向下渐缩;

第一褶皱,所述第一褶皱限定从所述可成形密封件的所述后部面向上和向后延伸的第一挡件,以便在所述第一挡件与所述可成形密封件的所述渐缩的上部边缘之间限定眼镜接纳通道;

第二褶皱,所述第二褶皱限定从所述第一褶皱下方的位置从所述可成形密封件的所述后部面向上延伸的第二挡件;以及

第三褶皱,所述第三褶皱限定从所述第一褶皱下方的位置从所述可成形密封件的所述后部面向下延伸的第三挡件;

其中,下部通道限定在所述第三褶皱的下方,中间通道限定在所述第三褶皱与所述第二褶皱之间,并且上部通道限定在所述第二褶皱与所述第一褶皱之间,其中,所述第一褶皱、所述第二褶皱、所述第三褶皱、第一通道、第二通道和第三通道构造成阻挡或重新引导呼出的水气在所述眼镜接纳通道中远离眼镜行进,以便减轻在使用中所述眼镜的雾化。

2.根据权利要求1所述的面罩,其特征在于,所述第一褶皱、所述第二褶皱和所述第三褶皱形成在覆盖所述可成形密封构件并附接到所述主体的聚丙烯材料片材中,其中,所述主体包括面向外的纺粘聚丙烯层、中间熔喷聚丙烯层和面向内的纺粘聚丙烯层。

3.根据权利要求2所述的面罩,其特征在于,所述第一褶皱、所述第二褶皱和所述第三褶皱彼此间隔开大约0.19英寸(4.76毫米),并且其中,所述第一褶皱、所述第二褶皱和所述第三褶皱各自延伸大约0.19英寸(4.75毫米)的长度。

4.一种防雾面罩,所述面罩包括:

主体,所述主体包括平面件,所述平面件尺寸设计成所述面罩处于佩戴位置时覆盖嘴和鼻孔;

可成形密封构件,所述可成形密封构件沿着所述主体的上部部分设置,并且布置成当眼镜在定位处于所述佩戴位置在所述面罩上方时阻挡水气从嘴或鼻孔流向所述眼镜;

第一挡件,所述第一挡件远离所述可成形密封件向后和向上延伸;

第二挡件,所述第二挡件定位在所述第一挡件的下方,并且从所述可成形密封件向后和向上延伸;以及

第三挡件,所述第三挡件定位在所述第二挡件的下方,并且从所述可成形密封件向后和向下延伸。

5.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,所述第一挡件、所述第二挡件和所述第三挡件形成为在与所述主体附接的材料片材中的折痕或褶皱。

6.根据权利要求5所述的面罩,其特征在于,所述材料片材包括聚丙烯,并且其中,所述主体包括多个聚丙烯层,所述多个聚丙烯层包括夹在纺粘层之间的熔喷层。

7.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,所述可成形密封构件包括泡沫材料。

8.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,所述可成形密封构件成形为向下渐缩的渐缩形状,使得所述可成形密封构件的上部部分比所述可成形密封构件的下部部分窄。

9.根据权利要求8所述的面罩,其特征在于,还包括延伸穿过所述可成形密封构件的所述上部部分的缝线,所述缝线将所述可成形密封构件与所述主体连接,所述缝线进一步压缩所述可成形密封构件的所述上部部分以赋予所述可成形密封构件的至少一部分渐缩的形状。

10.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,还包括与所述主体联接的条带,所述条带包括系绳或耳挂环。

11.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,还包括鼻梁夹,所述鼻梁夹能操作地被压制成用于使处于佩戴位置的所述可成形密封件符合佩戴者面部形状的形状。

12.根据权利要求11所述的面罩,其特征在于,所述鼻梁夹包括规格为至少20Ga且不大于25Ga的金属。

13.根据权利要求4所述的面罩,其特征在于,所述面罩构造成一次性的或能重复使用的。

14.一种用于面罩的防雾组件,所述组件包括:

基部,所述基部包括可成形密封构件;

第一挡件,所述第一挡件从所述基部向后延伸;

第二挡件,所述第二挡件定位在所述第一挡件下方并从所述基部向后延伸;

第三挡件,所述第三挡件定位在所述第二挡件下方并从所述基部向后延伸;以及

附接界面,所述附接界面构造成便于所述基部与处于佩戴状态的面罩的主体在用于阻挡水气向上行进的位置中的附接。

15.根据权利要求14所述的组件,其特征在于,所述附接界面包括构造成邻接所述面罩的所述主体的表面,以便经由粘合剂、缝合或粘结进行附接。

16.根据权利要求14所述的组件,其特征在于,所述第一挡件、所述第二挡件或所述第三挡件中的至少一个从基部以非垂直定向延伸。

17.根据权利要求14所述的组件,其特征在于,所述第一挡件、所述第二挡件和所述第三挡件各自是细长的。

18.根据权利要求14所述的组件,其特征在于,所述第一挡件、所述第二挡件或所述第三挡件中的至少一个形成为材料片材的褶皱。

19.根据权利要求14所述的组件,其特征在于,还包括所述面罩的所述主体。

相关技术
  • 防雾剂组合物、具有防雾涂膜的防雾性物品
  • 防内部起雾镜片切换式口腔医生防护面罩
  • 一种正压防雾面罩及具有该面罩的防护服
  • 一种面罩及具有该面罩的防雾霾遮阳帽
技术分类

06120116486799