專利名稱：用于面罩的過濾器及采用該過濾器的面罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于過濾有毒化學(xué)物質(zhì)或灰塵顆粒的空氣過濾器，尤其 是，涉及一種便攜式面罩。
背景技術(shù)：
面罩是一種空氣過濾器，用于防止空氣中的有毒物質(zhì)，諸如灰塵顆粒、 毒性化學(xué)物質(zhì)、細(xì)菌等等進(jìn)入人體的呼吸器官。面罩分為面部纖維式面罩和 可分離過濾器式面罩。僅由過濾纖維構(gòu)成的面部纖維式面罩基本上覆蓋了面 部的呼吸器官，諸如口或鼻，使得使用者可以通過面部纖維式面罩呼吸外部 空氣。可分離過濾器式面罩包括面部固定裝置和與面部固定裝置可分離的諸 如凈化組件的過濾器?；谶^濾目標(biāo)，面罩還可分為防塵面罩和防毒面罩。
盡管面部纖維式面罩通常用做防塵面罩，但是為了過濾與灰塵在一起的 毒性物質(zhì)，或當(dāng)灰塵是小顆粒的灰塵或高毒性的灰塵時為了提高過濾效率， 可分離過濾器式面罩也可以用做防塵面罩。
通過采用靠近面部佩戴的面部固定裝置，可分離過濾器式面罩能夠防止 未經(jīng)過濾的空氣進(jìn)入人體。此外，根據(jù)過濾目標(biāo)，通過將過濾器替換為更有 效的過濾器，可分離過濾器式面罩能夠持續(xù)使用，并且，通過應(yīng)用用以將空 氣分為排出的氣體和進(jìn)入的氣體的止回閥，所述可分離過濾器式面罩能夠提 高空氣的流入效率。然而，可分離過濾器式面罩佩戴不方便，因為面部固定 裝置靠近使用者的面部。此外，可分離過濾器式面罩包括面部固定裝置和分 離的過濾器，以致當(dāng)過濾器尺寸大時產(chǎn)生盲區(qū)。因此過濾器通常在左側(cè)和右 側(cè)向后延伸。
伴隨著近來功能纖維或具有優(yōu)良的去除有害物質(zhì)的性能的其它過濾層的 發(fā)展，防毒和防塵面罩替代了具有諸如活性炭層的微粒過濾層的(圓柱形) 凈化組件型防毒面罩被廣泛的使用，其中纖維過濾器暴露于外部空氣中，以 便外部空氣通過過濾器，即通過纖維過濾器的過濾纖維被吸入防毒和防塵面 罩。替代圓柱形凈化組件，只采用纖維過濾器作為這種類型面罩的可分離過 濾器。纖維過濾器配置為包括兩個重疊的濾布(前側(cè)和后側(cè)濾布)，所述濾 布的外表面朝向外部空氣，同時所述濾布的邊緣部分是密封的，由此形成封 套型可分離纖維過濾器，該封套的入口是密封的?？煞蛛x纖維過濾器中包括 在兩個濾布之間的中空內(nèi)部空間，并且該內(nèi)部空間通過兩個濾布與外部空間 分離。兩個濾布的后側(cè)設(shè)置有與面部固定裝置的進(jìn)氣孔連接的連接器。
然而，就使用這種可分離纖維過濾器來說，為了提高過濾效率，應(yīng)該增 大朝著外部空氣的過濾器的表面積，以便增大從外部吸入到內(nèi)部的空氣量， 并且減慢穿過過濾器的空氣流的速率。然而，如果增大過濾器的大小用以增 大其表面積，那么過濾器會阻擋使用者的視線，使得使用者難以進(jìn)行其工作。 另外，例如，如果過濾器與某物體接觸，那么纖維過濾器可能會部分地折疊 或彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在具有可分離纖維過濾器的面罩中，其中所述可分離纖維過 濾器的前側(cè)和后側(cè)濾布重疊，在兩個濾布之間的內(nèi)部空間成為經(jīng)濾布過濾的 空氣的通道。就是說，經(jīng)濾布過濾的空氣經(jīng)由形成在濾布后側(cè)上的連接器及 前側(cè)和后側(cè)濾布之間的內(nèi)部空間而穿過面部固定裝置的吸氣口流入人體。如 果過濾器的中間部分同樣地彎曲，那么在該部分，過濾器的前側(cè)和后側(cè)濾布 之間的空間變得狹窄或閉合。因此，阻止或切斷了穿過基于進(jìn)氣孔的折疊部 分的外部(位于遠(yuǎn)離進(jìn)氣孔旁的折疊部分的部分)的空氣，使所述空氣不能 穿過過濾器的內(nèi)部空間流入進(jìn)氣孔。在這種情況下，折疊部分的外部的過濾 區(qū)對使用面罩呼吸沒有幫助，實質(zhì)上造成了過濾面積減小。
本發(fā)明是為了解決具有可分離纖維過濾器的傳統(tǒng)面罩的上述問題而提出 的，因此本發(fā)明的目的是提供一種具有可分離纖維過濾器的面罩，在所述可 分離纖維過濾器中兩個(前側(cè)和后側(cè))濾布是重疊的并且其邊緣是密封的， 并且在所述可分離纖維過濾器中增大了過濾器朝向空氣的有效面積，并且即 使當(dāng)纖維過濾器部分地折疊時，也可以確保折疊部分的空氣流，在一定程度 上保持了實質(zhì)上的過濾面積。
本發(fā)明的另 一個目的是提供一種具有可分離纖維過濾器的面罩，增大所 述可分離纖維過濾器的外接觸面面積用以減小空氣穿過過濾器的速率，由此提高過濾效率。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于面罩 的過濾器，其中兩個濾布是重疊的并且其邊緣部分是密封的，從而形成類似 封套的形狀，使得兩個濾布的外表面朝向外部空氣，過濾器設(shè)置有用于與面 罩的面部固定裝置連接的連接器，為了確保流向連接器的空氣流的通道，所 述過濾器包括在所述過濾器的兩個重疊濾布之間的空間中的空間保持構(gòu)件。
空間保持構(gòu)件可以由合成樹脂框架構(gòu)成，所述合成樹脂框架設(shè)置有從過 濾器外側(cè)向連接器延伸的多個翅片。在一區(qū)域中，多個翅片可以按固定的間 距水平設(shè)置，使得垂直于翅片縱向的翅片的橫截面積形成為在垂直于纖維過 濾器表面的方向上都較寬，在平行于所述表面的方向上較窄，以便分別確保 在前側(cè)和后側(cè)濾布之間的空間，并且使框架輕便，由此使得沿縱向流動的空 氣的通道更寬。
另外，空間保持構(gòu)件可以配置為具有彈性結(jié)構(gòu)，以便當(dāng)外力施加到框架 上時，構(gòu)件可容易地彎曲，并且即使在處于彎曲狀態(tài)時，所述空間保持構(gòu)件 也可確保在兩個濾布之間的空間。翅片可以在其一側(cè)的中間部分具有槽口結(jié) 構(gòu)，所述翅片朝所述槽口結(jié)構(gòu)可以容易地彎曲(即，考慮到在使用者佩戴面 罩時面罩通常是向后彎曲的，因此所述側(cè)朝向后面)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種面罩，包括面部固定裝置和用于面 罩的過濾器，其中面部固定裝置設(shè)置有用于安裝過濾器和用于保持根據(jù)使用 者的面部輪廓而彎曲的過濾器的形狀的輔助裝置。
面部固定裝置可以是覆蓋口鼻周圍的形狀，并且與使用者的面部接近的 所述面部固定裝置的外周由硅橡膠構(gòu)成的可變形、有彈性的材料構(gòu)成。面部 固定裝置可設(shè)置有具有用于與過濾器連接的結(jié)合結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔具有 膜片，通常形成止回閥結(jié)構(gòu)。出氣口可以以包括在其主體上的孔和覆蓋所述 孔的膜片的方式設(shè)置在口鼻附近，由此用作可排出呼出氣體和阻擋吸入空氣 的止回閥。
用于安裝過濾器的輔助裝置可使過濾器安裝為彎曲狀態(tài)，使得過濾器不 會阻擋使用者的視野。
如上所述，與現(xiàn)有技術(shù)的空氣僅通過過濾器的前表面進(jìn)入的采用圓柱形 凈化組件相比，當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明的可分離纖維過濾器時，空氣通過過濾器 的前側(cè)和后側(cè)濾布都可以進(jìn)入。就是說，增大外部空氣進(jìn)入所通過的面積，以便增加進(jìn)入的空氣量。此外，在呼吸的空氣量恒定的情況下，如果增大過濾器的進(jìn)氣面積，那么進(jìn)入過濾器的空氣的速率減小，由此提高了過濾有害物質(zhì)的效率。
尤其是，避免了傳統(tǒng)的可分離纖維過濾器所存在的問題，對于傳統(tǒng)的可分離纖維過濾器，當(dāng)過濾器折疊或彎曲時，用于吸入空氣的過濾器的實質(zhì)面積減小，使得佩戴者難以呼吸。即，即使過濾器的一部分彎曲了，也可確保內(nèi)部空氣流。因此，即使過濾器制的較大且過濾器安裝為彎曲狀態(tài)，佩戴者也可以在無呼吸困難的情況下容易地保持其視野。
此外，由于上述原因，過濾器可以安裝在面罩的中心，而不用為了保持的使用者的視野而安裝在面罩的左側(cè)和右側(cè)。


圖l是圖示本發(fā)明的纖維過濾器的透視圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的合成樹脂制的、插入式框架的透視圖，所述框架被用作纖維過濾器的空間保持構(gòu)件；
圖3和圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的面罩的面部固定裝置的剖面圖和透^L圖；以及
圖5是圖示纖維過濾器結(jié)合到面罩的面部固定裝置上的狀態(tài)的透視圖，所述纖維過濾器以其被用于安裝過濾器的輔助裝置變形和固定的方式結(jié)合到
面罩的面部固定裝置上。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。
圖1是圖示本發(fā)明的纖維過濾器的透視圖，圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的合成樹脂制的、插入式框架的透視圖，所述框架被用作纖維過濾器的空間保持構(gòu)件。
參照圖1和圖2,本實施例的纖維過濾器是封套形過濾器，其中濾布彼此重疊從而形成前側(cè)和后側(cè)，并且合成樹脂制框架插入前側(cè)和后側(cè)之間的空間。
在前側(cè)和后側(cè)的濾布11可以通過折疊濾布并密封由折疊形成的兩個重疊部分的邊緣而構(gòu)成。在前側(cè)和后側(cè)的濾布11構(gòu)造為具有一個纖維過濾層，但是是標(biāo)準(zhǔn)的纖維層，所述纖維層包括用作外罩的纖維層和執(zhí)行實質(zhì)的過濾功能的至少一個纖維層。各個纖維層可由具有不同厚度和密度、經(jīng)過不同化學(xué)表面處理以及由不同材料制成的線形成。由于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，纖維層的材料是公知的，因此省略了詳細(xì)描述。
連接器19形成在纖維過濾器10的后側(cè)的中心。連接器19可配置為形成在后側(cè)濾布11上的開口，所述后側(cè)濾布11與面罩的面部固定裝置的進(jìn)氣孔連接，以便纖維過濾器10的內(nèi)部空間可以與連接器19和面部之間的空間連通。
連接器19可用作圓形或圓柱形部件，所述圓形或圓柱形部件由合成樹脂模制品制成，以便很好地匹配標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)。長度很短的圓柱形部件(即連接器19)具有結(jié)合部分13'，即法蘭，所述法蘭形成在前端入口的外圓周上并且與濾布的纖維焊接或結(jié)合在一起。這種結(jié)構(gòu)能夠防止外部空氣通過圓柱形部件和濾布11之間的間隙流入，而不穿過過濾器。在后端入口，法蘭的一些內(nèi)部部分被去除以形成接合凹口 17，法蘭的剩余部分形成接合法蘭部分15。
在本實施例中，連接器19配置為本發(fā)明的空間保持構(gòu)件的主要部件。
空間保持構(gòu)件是整體的骨架結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)關(guān)于設(shè)置有連接器19的中心部分鏡面對稱?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的一側(cè)包括按預(yù)定間距彼此平行延伸的多個翅片12和使翅片12的外端彼此連接同時支承所述翅片12的外端的豎直條16。靠近中心部分的翅片12的另一端連接到連接器19的法蘭部分13。槽口 14形成在翅片12的后部(側(cè))，當(dāng)從豎直方向看時槽口 14的位置相同。
當(dāng)將水平延伸的翅片的方向稱為長度方向，將垂直于濾布平面的方向稱為寬度方向時，可以理解為空間沿寬度方向設(shè)置于兩濾布之間。狹窄的翅片形成在平行于濾布平面的厚度方向，以便確保輕的框架重量，同時讓空氣沿翅片的長度方向通過更大的通道(由于翅片本身未占據(jù)大空間)流入。
就這點而論，當(dāng)空間保持構(gòu)件的一側(cè)受到從前向后推的力時，在該側(cè)的所有平行翅片12在槽口 14處彎曲。這使得纖維過濾器IO在槽口處彎曲，伴隨著空間保持構(gòu)件向后變形。
然而，即使在彎曲部分，由于翅片的寬度，可以確保在界定纖維過濾器的前側(cè)和后側(cè)的濾布之間有與翅片的寬度相同的空間。因此，通過前側(cè)和后側(cè)濾布進(jìn)入內(nèi)部的空氣可以通過界定在平行的翅片之間的空間繼續(xù)向連接器
19流動。
盡管本實施例描述了沿翅片12的豎直方向排列的槽口，在每個翅片12上形成一個槽口 ，但是多個豎直延伸的彎曲可以設(shè)置有形成在每個翅片上多個槽口。
翅片可以由基于烯烴的合成樹脂，諸如聚乙烯或聚丙烯制成，并且所述翅片可以按預(yù)定的彈性值彎曲。因此，即使沒有槽口，纖維過濾器也由于側(cè)邊緣可容易地被推向后方而能夠順利的彎曲。在這種情況下，由于翅片的寬度可以確保纖維過濾器內(nèi)部的空氣通道。
圖3和圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的面罩的固定裝置的剖面圖和透視圖。
主體部件22，即主要部件，由諸如聚氯乙烯(PVC)的合成樹脂制成，環(huán)繞主體部件22并與面部直接并緊密接觸的邊緣部件21由硅橡膠形成?？紤]到面部的圓形形狀，邊緣部件21形成為易于與面部緊密接觸的形狀。
進(jìn)氣口 24位于主體部件22的正中間。進(jìn)氣口 24可以配置為形成在主體部件22上的開口。膜片241設(shè)置在內(nèi)部用以從內(nèi)側(cè)覆蓋進(jìn)氣口 24，使得當(dāng)進(jìn)入的空氣穿過進(jìn)氣口 24時使膜片241彎曲。由于主體部件22界定了進(jìn)氣口24的外周，膜片不能向外彎曲，所以空氣不能通過進(jìn)氣口 24排出。因此，設(shè)置在進(jìn)氣口處的膜片與進(jìn)氣孔的外周一起同樣地用作止回閥。
排氣口 25位于主體部件的底部中心。排氣口 25也可以配置為形成在主體部件上的開口。與進(jìn)氣口的結(jié)構(gòu)相反，膜片251從外側(cè)覆蓋排氣口 25，以便防止空氣進(jìn)入，但允許空氣通過膜片251彎曲時所形成的間隙排出。
圍繞進(jìn)氣口 24的主體部件22向外(即，乂人面部向前)突出，/人而形成與纖維過濾器接合的結(jié)構(gòu)。這里，各個接合突起245包括從進(jìn)氣口周圍向外延伸的擋邊，形成在擋邊周圍的密封件，以及在擋邊尾部上的接合突起245。各個接合突起245配置為可放入纖維過濾器的連接器19的各個接合凹口17中，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，各個接合突起245與各個接合凹口 174妄合。當(dāng)固定裝置20的接合突起245與纖維過濾器10的接合法蘭部分15接合時，密封件243與接合法蘭部分15緊密接觸，由此使得經(jīng)過濾的空氣通過固定裝置20進(jìn)入進(jìn)氣口 24,但阻止未經(jīng)過濾的外部空氣進(jìn)入進(jìn)氣口 24。
盡管沒有示出,固定裝置也可以設(shè)置有用于圍繞使用者頭部的帶狀物，使得固定裝置與使用者的頭部緊密接觸。尤其在面部固定裝置中，鉸鏈265設(shè)置在主體部件22的上部，用于安裝過濾器的輔助裝置263在其一端與鉸鏈連接。另外，輔助鉤相應(yīng)地設(shè)置在主體部件22的下部，以便與用于安裝過濾器的輔助裝置263相對應(yīng)。當(dāng)纖維過濾器10的連接器19通過上述結(jié)構(gòu)密封地連接到面部固定裝置20的進(jìn)氣孔24時，輔助裝置263繞著鉸鏈265向下轉(zhuǎn)動，由此覆蓋纖維過濾器10中心部分的局部。輔助裝置263在其另一端設(shè)置有接合臺階件，所述接合臺階件固定地扣緊到在主體部件22下部的輔助鉤261上。
因此，如圖5所示，考慮到面部輪廓，用于安裝過濾器的輔助裝置263以基本是半球形的形狀覆蓋過濾器(參照使用者的面部)的外側(cè)，使得過濾器的左側(cè)和右側(cè)通過輔助裝置從佩戴者的面部向后彎曲。于是，過濾器的這種彎曲使得過濾器向側(cè)面延伸的部分在視野之外，使得使用者可以方便地進(jìn)行工作。同時，盡管彎曲發(fā)生在前側(cè)和后側(cè)過濾層之間的部分，仍可確保流向進(jìn)氣孔的空氣的通道。
1象主體一樣，輔助裝置263可以由例如PVC的合成樹脂構(gòu)成。由于通常在輔助裝置263和纖維過濾器之間設(shè)有間隙，因此空氣能夠到達(dá)纖維過濾器的表面。然而，如果輔助裝置距纖維過濾器的表面太近，那么輔助裝置可能會擋住纖維過濾器的整個表面。因此，輔助裝置263優(yōu)選地形成為在其大多數(shù)部分上具有網(wǎng)孔表面，其中在網(wǎng)孔表面設(shè)立許多間隙，以便防止外部空氣在輔助裝置與過濾器之間流動不順暢?；蛘?，輔助裝置優(yōu)選地設(shè)有多個氣孔，以便外部空氣可以通過氣孔容易地到達(dá)纖維過濾器的表面。
在本實施例中，在構(gòu)成纖維過濾器的前側(cè)和后側(cè)濾布之間安裝合成纖維制的、插入式的空間保持構(gòu)件。空間保持構(gòu)件由彼此平行排列的翅片12構(gòu)成。通過過濾層進(jìn)入纖維過濾器內(nèi)部空間的經(jīng)過濾的空氣通過纖維過濾器的連接器和面部固定裝置的進(jìn)氣孔沿空間保持構(gòu)件的翅片之間的固定空間被吸入人體?？臻g保持構(gòu)件可以改變?yōu)槌鲜鲂问降母鞣N形式。
本發(fā)明可應(yīng)用于衛(wèi)生和安全工具領(lǐng)域，并且本發(fā)明的面罩可以用于各種場所，諸如建筑工地、化工廠等等。
10
權(quán)利要求
1.一種用于面罩的過濾器，包括濾布，所述濾布是重疊的并且其邊緣部分是密封的，從而形成類似封套的形狀，使得所述濾布的外表面朝向外部空氣；連接單元，用于在所述濾布的一部分建立與所述面罩的面部固定裝置連接；空間保持構(gòu)件，布置在所述濾布之間的空間中，以便確保流向所述連接單元的空氣的通道。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于面罩的過濾器，其中，所述空間保持構(gòu)件包 括設(shè)置有從所述過濾器外側(cè)向所述連接單元延伸的多個翅片的框架，使得垂 直于所述翅片長度方向的各個所述多個翅片的橫截面積形成為在垂直于所述 纖維過濾器表面的方向上相對較寬，即，在所述翅片的寬度方向上，以便確 保在所述濾布之間的所述空間，并且所述橫截面積還形成為在平行于使用者 面部的方向上較窄，即，在所述翅片的厚度方向上。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于面罩的過濾器，其中，所述空間保持構(gòu)件配 置為具有彈性結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)外力施加到所述框架的中間部分上時，所述空間 保持構(gòu)件可容易地彎曲，并且即使在處于彎曲狀態(tài)時，所述空間保持構(gòu)件也 能確保在所述濾布之間的所述空間。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于面罩的過濾器，其中，在所述中間部分，所 述翅片在其一側(cè)上具有槽口結(jié)構(gòu)，并且形成在所述多個翅片上的所述槽口按 同一方向排列，使得當(dāng)外力施加到所述過濾器上時，所述過濾器可容易地彎曲。
5. 如權(quán)利要求2所述的用于面罩的過濾器，其中，所述連接單元設(shè)置有 用于與所述面部固定裝置連接的合成樹脂連接器，并且所述框架以關(guān)于所述 連接器橫向?qū)ΨQ的方式整體地形成為具有所述連接器。
6. —種面罩，包括如權(quán)利要求1至5中任一項所述的用于面罩的過濾器；以及 面部固定裝置，所述面部固定裝置具有通過所述面罩的所述過濾器的所 述連接器與所述過濾器連接的進(jìn)氣孔，并且當(dāng)所述面部固定裝置接近使用者 的口或鼻子時，在使用者面部的口或鼻子附近界定一個封閉空間。
7.如權(quán)利要求6所述的面罩，其中，所述面部固定裝置設(shè)置有輔助裝置， 當(dāng)使用者佩戴所述面罩時，所述輔助裝置以從前側(cè)覆蓋所述過濾器并參照面 部使所述過濾器向后側(cè)彎曲的方式用于安裝所述過濾器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于面罩的過濾器，其中纖維過濾器折疊成濾布，使得外層朝向外部空氣，同時密封濾布的邊緣部分用以形成類似封套的形狀，并且所述過濾器設(shè)置有用于與面罩的面部固定裝置連接的連接單元，過濾器包括在過濾器的重疊層之間的空間中的空間保持構(gòu)件，以便確保使空氣流向連接單元的通道。面罩包括具有通過連接單元與過濾器連接的進(jìn)氣孔的面部固定裝置，并且當(dāng)所述面部固定裝置接近口或鼻子時可界定在使用者面部的口或鼻子附近的封閉空間。
文檔編號A62B18/02GK101641137SQ200880003223
公開日2010年2月3日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者盧承國 申請人:盧承國