KR20170068574A

KR20170068574A - 편평 절첩식 호흡기 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170068574A
Application number: KR1020177013098A
Authority: KR
Inventors: 지아 리앙 첸; 라이언 디 크라흐트; 도날드 에스 오블락; 샤론 엔 미첼; 한스 인; 니틴 마써
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2017-06-19
Also published as: WO2016058165A1; US20170311660A1; JP2017537235A; BR112017007872A2; CN107073304A

Abstract

호흡기(respirator) (10) 및 호흡기 (10)의 제조 방법이 개시된다. 호흡기 (10)는 중심선 (14)의 각각의 측부 상에 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18)을 포함하는 마스크 본체 (12)를 포함할 수 있고, 여기서 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18)은 마스크 본체 (12)의 주연부(perimeter) (24)에 의해 경계를 이루고 있다. 마스크 본체 (12)는 또한 우측 부분 (16)에 인접한 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 우측 주연부 세그먼트 (26)로부터 연장된 우측 탭(tab) (30), 및 좌측 부분 (18)에 인접한 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 좌측 주연부 세그먼트 (28)로부터 연장된 좌측 탭 (40); 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치 (50, 54)에서 우측 탭 (30)에 부착된 우측 이어루프(earloop) (60); 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치 (52, 56)에서 좌측 탭 (40)에 부착된 좌측 이어루프 (62); 및 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 상부 주연부 세그먼트 (22)에 인접하게 배치된 노즈 클립(nose clip) (92)을 포함할 수 있다.

Description

편평 절첩식 호흡기 및 이의 제조 방법{FLAT-FOLD RESPIRATOR AND METHOD OF MAKING SAME}

호흡기(respirator)는 일반적으로 하기 2가지 상황 중 적어도 하나에서 사람의 호흡 통로 위에 착용된다: (1) 불순물 또는 오염물이 착용자의 호흡기 시스템으로 들어가는 것을 방지하기 위한 것; 및 (2) 다른 사람 또는 물건을, 착용자에 의해 호기되는 병원체 및 다른 오염물에 노출되는 것으로부터 보호하기 위한 것. 첫 번째 상황에서, 호흡기는 공기가 착용자에게 유해할 수 있는 입자를 함유하는 환경에서, 예를 들어 자동차 정비소에서 착용된다. 두 번째 상황에서, 호흡기는 다른 사람 또는 물건에 대한 오염의 위험이 있는 환경에서, 예를 들어 수술실 또는 청정실에서 착용된다.

다양한 호흡기가 이들 상황 중 하나 또는 둘 모두에서 사용되도록 설계되었다. 이들 호흡기 중 일부는 마스크 본체 자체가 여과 메커니즘으로서 기능하기 때문에, "안면부 여과식(filtering face-piece)"으로서 분류되었다. 부착가능한 필터 카트리지 (예를 들어, 유샤크(Yuschak) 등의 미국 특허 제RE39,493호 참조) 또는 삽입 성형된(insert-molded) 필터 요소 (예컨대, 브라운(Braun)의 미국 특허 제4,790,306호 참조)와 함께 고무 또는 엘라스토머 마스크 본체를 사용하는 호흡기와는 달리, 안면부 여과식 호흡기는 필터 카트리지를 설치하거나 교체할 필요가 없도록 필터 매체가 마스크 본체의 대부분을 덮도록 설계된다. 이들 안면부 여과식 호흡기는 흔히 2가지 형태, 즉 성형된 호흡기(molded respirator) 및 편평 절첩식 호흡기(flat-fold respirator) 중 하나에 속한다.

성형된 안면부 여과식 호흡기는 마스크 본체에 그것의 컵 형상의 형태를 제공하기 위해 열 접합 섬유의 부직 웨브(non-woven web) 또는 투각 플라스틱 메시(open-work plastic mesh)를 통상 포함한다. 성형된 호흡기는 사용 및 저장 둘 모두의 동안에 동일한 형상을 유지하는 경향이 있다. 따라서, 이들 호흡기는 저장 및 운송을 위해 편평하게 절첩될 수 없다. 성형된 안면부 여과식 호흡기를 개시하는 특허의 예는 크론저(Kronzer) 등의 미국 특허 제7,131,442호; 앙가드지반트(Angadjivand) 등의 미국 특허 제6,923,182호 및 제6,041,782호; 다이러드(Dyrud) 등의 미국 특허 제4,807,619호; 및 베르크(Berg)의 미국 특허 제4,536,440호를 포함한다.

편평 절첩식 호흡기는 그 명칭이 암시하듯이 운송 및 저장을 위해 편평하게 절첩될 수 있다. 그러한 호흡기는 또한 사용을 위해 컵 형상의 형태로 펼쳐질 수 있다. 편평 절첩식 호흡기의 예가 보스톡(Bostock) 등의 미국 특허 제6,568,392호 및 제6,484,722호, 및 첸(Chen)의 미국 특허 제6,394,090호에 기술되어 있다. 몇몇 편평 절첩식 호흡기는 사용 동안에 그것들의 컵 형상의 형태를 유지하는 데 도움을 주기 위해 용접선(weld line), 시임(seam), 및 절첩부(fold)를 갖도록 설계되었다. 보강 부재(stiffening member)가 또한 마스크 본체의 패널에 도입되어 있다. 예를 들어, 더피(Duffy) 등의 미국 특허 공개 제2001/0067700호 및 제2010/0154805호; 및 스푸(Spoo) 등의 미국 의장 특허 제659,821호를 참조한다.

편평 절첩식 호흡기는 저장을 위해서 편평하게 절첩될 때 2가지의 일반적인 배향을 갖는다. 한 형태 - 때로는 "수평" 편평 절첩식 호흡기라 지칭됨 -에서, 마스크 본체는 그것이 상부 부분 및 하부 부분을 갖도록 횡방향으로 절첩된다. 호흡기의 두번째 유형은 "수직" 편평 절첩식 호흡기라 지칭되는데, 그 이유는 호흡기를 직립 위치에서 전면으로부터 볼 때 주 절첩부가 수직하게 배향되기 때문이다. 수직 편평 절첩식 호흡기(vertical flat-fold respirator)는 마스크 본체의 중심선 또는 수직 절첩부의 반대 면 상에 좌측 부분 및 우측 부분을 갖는다.

기술된 종류의 안면부 여과식 호흡기는 전형적으로 함께 결합되거나 조립되어 일체형 유닛을 만드는 몇몇 상이한 성분을 포함한다. 이들 성분은 하니스(harnesse), 호기 밸브, 안면 시일(face seal), 노즈 클립(nose clip) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안면 시일 성분이 자주 추가되는데, 그 이유는 안면 시일 성분이 착용자의 안면 및 호흡기 마스크 본체의 상이한 윤곽 사이의 편안한 맞춤을 제공하고, 또한 예컨대 착용자가 말하는 동안 착용자의 안면이 움직일 때 시일을 비효과적으로 만들 수 있는 동적 변화를 수용하기 때문이다.

일반적으로, 본 개시 내용은 호흡기의 마스크 본체의 주연부(perimeter)로부터 연장된 하나 이상의 탭(tab)을 포함하는 호흡기의 다양한 실시양태를 제공한다.

일 양태에서, 본 개시 내용은 중심선의 각각의 측부 상에 배치되고 상기 마스크 본체의 주연부(perimeter)에 의해 경계를 이루고 있는 우측 부분 및 좌측 부분을 포함하는 마스크 본체; 및 상기 우측 부분에 인접한 상기 마스크 본체의 주연부의 우측 주연부 세그먼트로부터 연장된 우측 탭(tab), 및 상기 좌측 부분에 인접한 상기 마스크 본체의 주연부의 좌측 주연부 세그먼트로부터 연장된 좌측 탭; 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치에서 상기 우측 탭에 부착된 우측 이어루프(earloop) 및 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치에서 상기 좌측 탭에 부착된 좌측 이어루프; 및 상기 마스크 본체의 주연부의 상부 주연부 세그먼트에 인접하게 배치된 노즈 클립(nose clip)을 포함하는 수직 편평 절첩식 호흡기를 제공한다. 마스크 본체의 일부는 마스크 본체의 코 영역에서 그 자체 상에 절첩되어 중심선을 가로지르는 절첩부(fold)를 형성한다.

또 다른 양태에서, 본 개시 내용은 마스크 본체 블랭크를 형성하는 것을 포함하는 수직 편평 절첩식 호흡기의 제조 방법을 제공한다. 마스크 본체 블랭크는 중심선의 각각의 측부 상에 배치되고 상기 마스크 본체 블랭크의 주연부에 의해 경계를 이루고 있는 우측 부분 및 좌측 부분, 상기 우측 부분에 인접한 마스크 본체 블랭크의 주연부의 우측 주연부 세그먼트로부터 연장된 우측 탭, 및 상기 좌측 부분에 인접한 마스크 본체 블랭크의 주연부의 좌측 주연부 세그먼트로부터 연장된 좌측 탭, 상기 우측 탭 상에 배치된 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치, 및 상기 좌측 탭 상에 배치된 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치를 포함하는, 마스크 본체 블랭크를 형성하는 단계, 우측 이어루프를 상기 제1 우측 부착 위치 및 상기 제2 우측 부착 위치에 부착하는 단계, 좌측 이어루프를 상기 제1 좌측 부착 위치 및 상기 제2 좌측 부착 위치에 부착하는 단계, 상기 마스크 본체 블랭크의 주연부의 상부 주연부 세그먼트에 인접한 상기 마스크 본체 블랭크에 노즈 클립을 부착하는 단계 및 상기 마스크 본체 블랭크의 일부를 상기 마스크 본체 블랭크의 코 영역에서 그 자체 상에 절첩하는 단계를 포함한다.

본 명세서에 제공된 모든 표제는 독자의 편의를 위한 것이며, 그렇게 명시되지 않는 한, 표제 이후의 임의의 본문의 의미를 제한하기 위해 사용되어서는 안 된다.

용어 "포함한다" 및 그의 변형은 이들 용어가 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 청구범위에서 나타날 경우 제한적 의미를 갖지 않는다. 그러한 용어는 언급된 단계 또는 요소 또는 단계들 또는 요소들의 군을 포함하지만, 임의의 다른 단계 또는 요소 또는 단계들 또는 요소들의 군을 배제하지 않음을 시사하는 것으로 이해될 것이다. "~로 이루어진"은 어구 "~로 이루어진" 앞에 오는 것은 무엇이든 포함하며 그에 제한됨을 의미한다. 따라서, 어구 "~로 이루어진"은 열거된 요소들이 필요하거나 필수적이고, 다른 요소들은 존재하지 않을 수 있음을 나타낸다. 어구 "~로 본질적으로 이루어진"은 어구 앞에 열거된 임의의 요소들을 포함하며 열거된 요소들에 대해 본 개시 내용에 명시된 활성 또는 작용을 방해하지 않거나 그에 기여하지 않는 다른 요소들로 제한됨을 의미한다. 따라서, 어구 "~로 본질적으로 이루어진"은 열거된 요소들이 필요하거나 필수적이지만, 다른 요소들은 임의적이고, 열거된 요소들의 활성 또는 작용에 실질적으로 영향을 미치는지 여부에 따라 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있음을 나타낸다.

단어 "바람직한" 및 "바람직하게는"은 특정 환경 하에서 특정 이익을 얻을 수 있는 본 개시 내용의 실시양태를 말하지만; 다른 실시양태가 또한 동일한 환경 또는 다른 환경 하에서 바람직할 수 있다. 나아가, 하나 이상의 바람직한 실시양태에 관한 언급은 다른 실시양태가 유용하지 않다는 것을 암시하는 것이 아니며, 다른 실시양태를 본 개시 내용의 범주로부터 제외시키고자 하는 것이 아니다.

본 출원에서, 부정관사("a", "an") 및 정관사("the")와 같은 용어는 오직 단수의 것만을 지칭하고자 하는 것이 아니라, 구체적인 예가 예시를 위해 사용될 수 있는 일반적인 부류를 포함하고자 하는 것이다. 용어 부정관사 및 정관사는 용어 "적어도 하나"와 상호교환가능하게 사용된다. 목록에 뒤따르는 어구 "~ 중 적어도 하나" 및 "~ 중 적어도 하나를 포함한다"는 목록 내의 항목들 중 임의의 하나, 및 목록 내의 2개 이상의 항목들의 임의의 조합을 지칭한다.

목록에 뒤따르는 어구 "~ 중 적어도 하나" 및 "~ 중 적어도 하나를 포함한다"는 목록 내의 항목들 중 임의의 하나, 및 목록 내의 2개 이상의 항목들의 임의의 조합을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 명백하게 그 내용이 달리 언급되지 않는 한, "및/또는"을 포함하는 통상적인 의미로 사용된다.

용어 "및/또는"은 열거된 요소들 중 하나 또는 모두, 또는 열거된 요소들 중 임의의 둘 이상의 조합을 의미한다.

측정량과 관련하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은, 그 측정의 목적 및 사용되는 측정 장비의 정확도에 상응하여 측정을 실시하고 소정 수준으로 주의를 기울이는 당업자에 의해 예측될 수 있는 바와 같은, 측정량에서의 변동을 지칭한다. 본 명세서에서, 수치 "이하" (예를 들어, 50 이하)는 그 수치 (예를 들어, 50)를 포함한다.

또한 본 명세서에서, 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 설명은 종점들과 더불어 그 범위 이내에 포함된 모든 수를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함한다).

용어

아래에 기재된 용어는 다음과 같이 정의된 의미를 가질 것이다:

"상부 주연부 세그먼트에 인접한"은 요소 또는 장치가 마스크 본체의 중심 패널, 영역, 또는 부분보다 마스크 본체의 주연부의 상부 주연부 세그먼트의 적어도 일부에 더 가깝게 배치된 것을 의미하고;

"호흡 가능한 영역"은 공기가 외부 기체 공간으로부터 내부 기체 공간으로 이동하는 것을 허용하거나 그 역을 허용하는 호흡기의 영역을 의미하고;

"청정 공기"는 여과되어 오염물을 제거한 다량의 대기 중의 주위 공기를 의미하고;

"오염물"은 입자 (먼지, 안개 및 연무를 포함함), 및/또는 일반적으로 입자인 것으로 간주되지 않을 수 있지만 (예컨대, 유기 증기 등) 공기 중에 현탁될 수 있는 다른 물질을 의미하고;

"횡방향 치수(crosswise dimension)"는 호흡기를 전방으로부터 볼 때 좌우로 호흡기를 가로질러 측방향으로 연장되는 치수이고;

"컵 형상의 형태" 및 그것의 변형은 착용자의 코 및 입을 적절히 피복할 수 있는 임의의 용기 유형 형상을 의미하고;

하니스의 스트랩 또는 이어루프의 언급에서 "탄성"은 스트랩에 손상을 주지 않고서 적어도 100% 연신되고 본질적으로 원래 치수로 복원될 수 있는 것을 의미하고;

"외부 기체 공간"은 호기된 기체가 마스크 본체 및/또는 호기 밸브를 통해 이를 지나 통과한 후에 들어가는 주위 대기 기체 공간을 의미하고;

"외부 표면"은 마스크 본체가 사람의 안면 상에 위치될 때 주위 대기 기체 공간에 노출되는 마스크 본체의 표면을 의미하고;

"안면 시일"은 마스크 본체가 안면을 접촉하지 않았을 하나 이상의 위치에서 마스크 본체와 착용자의 안면 사이에 위치된 부품(들)을 의미하고;

"안면부 여과식"은 마스크 본체 그 자체가 그것을 통과하는 공기를 여과하도록 설계되어; 이러한 목적을 달성하기 위해 마스크 본체에 부착되거나 그것 내에 성형된 별도로 식별가능한 필터 카트리지 또는 삽입 성형된 필터 요소가 존재하지 않음을 의미하고;

"필터" 또는 "여과 층"은 공기 투과성 재료의 하나 이상의 층을 의미하고, 이러한 층(들)은 그것을 통과하는 공기 스트림으로부터 (입자와 같은) 오염물을 제거하는 주된 목적을 위해 구성되며;

"필터 매체"는 그것을 통과하는 공기로부터 오염물을 제거하도록 설계된 공기 투과성 구조물을 의미하고;

"여과 구조물"은 공기를 여과하는 일반적으로 공기 투과성인 구조체를 의미하고;

"편평 형태"는 호흡기가 도 1에 도시된 바와 같이 편평하도록 중심선을 따라서 절첩된 것을 의미하고;

"편평 절첩식"은 호흡기가 저장을 위해서 편평하게 절첩되고, 사용을 위해서 펼쳐질 수 있는 것을 의미하고;

"내향으로 절첩된(folded inwardly)"은 그것이 연장되는 부품을 향해 다시 구부러지는 것을 의미하고;

"하니스"는 마스크 본체를 착용자의 안면 상에 지지하는 것을 보조하는 구조물 또는 부품들의 조합을 의미하고;

"일체형"은 동시에 함께 제조되는, 즉 후속하여 함께 결합되는 2개의 별개로 제조되는 부품들이 아니라 단일 부품으로서 함께 제조되는 것을 의미하고;

"내부 기체 공간"은 마스크 본체와 착용자의 안면 사이의 공간을 의미하고;

"내부 표면"은 마스크 본체가 착용자의 안면 상에 위치될 때 착용자의 안면에 가장 가까운 마스크 본체의 표면을 의미하고;

"~에 결합되는"은 직접적으로 또는 간접적으로 고정되는 것을 의미하고;

"경계선"은 절첩부, 시임, 용접선, 접합선, 봉제선, 힌지선 및/또는 그들의 임의의 조합을 의미하고;

"마스크 본체"는, 착용자의 코 및 입 위에 맞춰지도록 설계되고, 외부 기체 공간으로부터 분리된 내부 기체 공간을 한정하는 데 도움을 주는 공기 투과성 구조물을 의미하고 (층들 및 그것의 부품들을 함께 결합하는 시임 및 접합부를 포함함);

"노즈 클립"은 적어도 착용자의 코 주위에서 밀봉을 개선하기 위해 마스크 본체 상에 사용하도록 구성된 (코 발포체(foam) 이외의) 기계적 장치를 의미하고;

"코 영역"은 호흡기가 착용된 때 착용자의 코 위에 있게 되는 마스크 본체의 부분을 의미하고;

"주연부"는 호흡기가 사람에 의해 착용되고 있을 때 착용자의 안면에 대체로 근접하게 배치될 마스크 본체의 외측 에지를 의미하고; "주연부 세그먼트"는 주연부의 일부이고;

"주름부(pleat)"는 그 자체 상에 다시 절첩되도록 설계되거나 그렇게 절첩된 부분을 의미하고;

"중합체" 및 "플라스틱"은 각각 주로 하나 이상의 중합체를 포함하고, 또한 다른 성분을 함유할 수 있는 재료를 의미하고;

"호흡기"는 착용자가 호흡할 청정 공기를 제공받도록 사람에 의해 착용되는 공기 여과 장치를 의미하고;

"측부"는 마스크 본체가 직립 위치로 배향되고, 전방으로부터 볼 때 마스크 본체를 중심에서 그리고 수직으로 양분하는 평면으로부터 떨어진 마스크 본체 상의 면적을 의미하고;

"만곡 영역"은 호흡기를 적절한 형태로 착용할 때 착용자의 눈 및/또는 안와(eye orbital) 아래에 있는 마스크 본체의 부품 또는 면적 및 코 영역을 의미하고;

"꼭 맞는 맞춤" 또는 "꼭 맞게 맞춰지다"는 본질적으로 기밀(air-tight) (또는 실질적으로 누설이 없는) 맞춤이 (마스크 본체와 착용자의 안면 사이에) 제공되는 것을 의미하고;

"스트랩"은 대체로 평평한 긴 구조물을 의미하고;

"탭"은 호흡기의 마스크 본체의 주연부로부터 연장된 호흡기의 일부를 의미하고, 호흡기의 호흡 가능한 영역의 부품이 아니며, 즉 호흡기의 호흡 가능하지 않은 영역에 존재하고;

"횡방향으로 연장된"은 일반적으로 횡방향 치수로 연장되는 것을 의미하고;

"수직 편평 절첩식 호흡기"는 마스크를 직립 위치에서 전방으로부터 볼 때 수직으로 배향된 주 절첩부를 갖는 호흡기를 의미한다.

본 개시 내용의 이들 및 기타 양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 자명해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 상기 발명의 내용은 청구된 요지에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 그 요지는 절차의 진행 동안에 보정될 수 있는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.

명세서 전체에 걸쳐, 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 호흡기가 편평 형태로 존재할 때 호흡기의 일 실시양태의 개략적인 우측도이다.
도 2는 도 1의 호흡기의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1의 호흡기의 개략적인 후면도이다.
도 4는 여과 구조물의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 5는 호흡기의 제조 방법의 일 실시양태의 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 방법에서 사용된 마스크 본체 블랭크의 개략적인 평면도이다.

일반적으로, 본 개시 내용은 호흡기의 마스크 본체의 주연부로부터 연장된 하나 이상의 탭을 포함하는 호흡기의 다양한 실시양태를 제공한다. 하나 이상의 실시양태에서, 하나 이상의 이어루프가 하나 이상의 탭 상에 배치된 하나 이상의 스트랩 부착 위치에서 마스크 본체에 부착될 수 있다. 추가로, 임의의 적합한 유형의 호흡기에는 하나 이상의 탭이 포함될 수 있다.

예를 들어, 본 개시 내용의 도 1 내지 도 3은 호흡기 (10)의 예시적인 일 실시양태를 도시한다. 호흡기 (10)는 임의의 적합한 호흡기일 수 있다. 도시된 실시양태에서, 호흡기 (10)는 수직 편평 절첩식 호흡기이다. 호흡기 (10)는 마스크 본체 (12)를 포함한다. 마스크 본체 (12)는 우측 부분 (16) 및 좌측 부분 (18)을 포함한다. 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18)은 (도 2에 도시된 바와 같이) 마스크 본체 (12)의 중심선 (14)의 각각의 측부 상에 위치된다. 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18)은 착용자가 직립 위치에 있을 때 호흡기 (10)의 착용자의 시점에서 볼 때 그렇게 지정된다. 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18)은 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)에 의해 경계를 이루고 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)는 주연부의 임의의 적합한 부분 또는 전체 주연부를 한정하는 용접선 또는 절첩부를 포함할 수 있다. 임의의 적합한 용접선 또는 절첩부가 사용될 수 있다. 호흡기 (10)의 에지 (20)가 또한 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 즉, 주연부 (24)는 호흡기 (10)의 에지 (20)에 의해, 용접선에 의해 또는 호흡기의 에지와 용접선의 조합에 의해 한정될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 주연부 (24)는 호흡기 (10)의 에지 (20)에 인접할 수 있다. 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)는 임의의 적합한 형상 또는 형상의 조합을 보유할 수 있다.

호흡기 (10)는 또한 우측 부분 (16)에 인접한 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 우측 주연부 세그먼트 (26)로부터 연장된 우측 탭 (30), 및 좌측 부분 (18)에 인접한 마스크 본체의 주연부의 좌측 주연부 세그먼트 (28)로부터 연장된 좌측 탭 (40)을 포함한다. 하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 (30) 및 좌측 탭 (40) 중 하나 또는 둘 모두는 마스크 본체 (12)와 일체형일 수 있다. 하나 이상의 대안적인 실시양태에서, 좌측 탭 및 우측 탭 (16, 18) 중 하나 또는 둘 모두는 별도로 제조되고, 이어서 주연부 (24)에서 마스크 본체 (12)에 부착될 수 있다.

우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)로부터 임의의 적합한 거리로 연장되어 우측 탭 및 좌측 탭 각각의 폭을 제공할 수 있다. 일반적으로, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)의 폭을 증가시켜 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62) 중 하나 또는 둘 모두의 길이를 감소시킬 수 있다. 즉, 탭 (30, 40) 중 하나 또는 둘 모두의 폭의 증가는 제1 부착 위치 및/또는 제2 부착 위치가 중심선 (14)으로부터 더 먼 거리에 위치되도록 한다. 따라서, 더 짧은 스트랩이 이들 부착 위치에 의해 수용될 수 있다.

우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 임의의 적합한 형상 또는 형상의 조합을 보유할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시양태에서, 우측 탭 (30)은 제1 로브(lobe) (32) 및 제2 로브 (34)를 포함한다. 제1 로브 및 제2 로브 (32, 34)는 임의의 적합한 형상 또는 형상의 조합을 보유할 수 있고, 임의의 적합한 치수를 가질 수 있다. 추가로, 하나 이상의 실시양태에서, 제1 로브 및 제2 로브 (32, 34)는 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)로부터 임의의 적합한 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실시양태에서, 제1 로브 및 제2 로브 (32, 34) 중 적어도 하나는 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)로부터 적어도 5 mm가 연장된다. 추가로, 하나 이상의 실시양태에서, 제1 로브 및 제2 로브 (32, 34) 중 적어도 하나는 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)로부터 55 mm 이하가 연장된다.

하나 이상의 실시양태에서, 제1 로브 (32)는 마스크 본체 (12)의 중심선 (14)과 임의의 적합한 각도 α를 형성하는 로브 축 (36)을 따라서 연장된다. 하나 이상의 실시양태에서, α는 적어도 0도일 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, α는 90도 이하일 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, α는 45 내지 85도 범위일 수 있다.

추가로, 하나 이상의 실시양태에서, 제2 로브 (34)는 중심선 (14)과 임의의 적합한 각도 β를 형성하는 제2 로브 축 (38)을 따라서 연장될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, β는 적어도 0 도일 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, β는 90도 이하일 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, β는 45 내지 85도 범위일 수 있다.

유사하게, 좌측 탭 (40)은 제1 로브 (42) 및 제2 로브 (44)를 포함할 수 있다. 제1 로브 및 제2 로브 (42, 44)는 우측 탭 (30)의 제1 로브 및 제2 로브 (32, 34)에 관련하여 기술된 것과 유사한 치수 및 특성을 포함한다.

하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 (30) 및 좌측 탭 (40)은 동일한 형상 및/또는 치수를 가질 수 있다. 하나 이상의 대안적인 실시양태에서, 우측 탭 (30)은 좌측 탭 (40)과 상이한 형상을 보유할 수 있고/있거나 상이한 치수를 가질 수 있다.

하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 착용자의 관골(zygomatic bone)을 덮어씌우도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "관골"은 상악골, 측두골, 접형골 및 전두골과 연계된 한쌍의 뼈를 말한다. 관골은 착용자의 안면의 상부 외측부(upper lateral part)에 위치되며, 볼의 주요부, 외측 벽 부분 및 안와 하벽, 및 측두 부분 및 전부 측두와(front temporal fossa)를 말한다. 하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 (30)의 제1 로브 (32) 및 좌측 탭 (40)의 제1 로브 (42) 중 하나 또는 둘 모두는 관골을 덮어씌우도록 구성될 수 있다. 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 관골의 임의의 부분을 덮어씌울 수 있다.

본 개시 내용의 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 또한 추가 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40) 중 하나 또는 둘 모두는 그 상에 제공된 용접부 또는 접합부 (25)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 이들 용접부 또는 접합부 (25)는 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)에 임의의 적합한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실시양태에서, 용접부 또는 접합부 (25)는 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40) 중 하나 또는 둘 모두의 강성을 증가시킬 수 있다. 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 용접부 (25)를 형성할 수 있다.

우측 탭 (30)은 우측 이어루프 (60)에 부착되고, 좌측 탭 (40)은 좌측 이어루프 (62)에 부착된다. 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 착용자의 안면 상의 제 자리에 마스크 본체를 고정시킬 수 있는 임의의 적합한 이어루프를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 우측 이어루프 (60)는 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치 (50, 54)에서 우측 탭 (30)에 부착된다. 추가로, 좌측 이어루프 (62)는 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치 (52, 56)에서 좌측 탭에 부착된다. 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 적합한 형상 또는 형상의 조합을 보유할 수 있다. 추가로, 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 임의의 적합한 치수를 포함할 수 있다.

우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 탭의 임의의 표면 상에서 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시양태에서, 우측 이어루프 (60)는 우측 탭 (30)의 외측 표면 (31)에 부착되고, 좌측 이어루프 (62)는 좌측 탭 (40)의 외측 표면 (41)에 부착된다 (도 2에 도시된 바와 같음). 하나 이상의 대안적인 실시양태에서, 우측 이어루프 (60)는 우측 탭 (30)의 내측 표면 (33)에 부착될 수 있고, 좌측 이어루프 (62)는 좌측 탭 (40)의 내측 표면 (43)에 부착될 수 있다 (그러한 표면은 도 3에 도시되어 있음).

본 명세서에서 언급된 바와 같이, 제1 우측 부착 위치 및 제1 좌측 부착 위치 (50, 52) 및 제2 우측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치 (54, 56)는 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40) 상의 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 우측 부착 위치 (50)는 우측 탭 (30)의 제1 로브 (32) 상에 위치되고, 제1 좌측 부착 위치 (52)는 좌측 탭 (40)의 제1 로브 (42) 상에 위치된다. 추가로, 제2 우측 부착 위치 (54)는 우측 탭 (30)의 제2 로브 (34) 상에 위치되고, 제2 좌측 부착 위치 (56)는 좌측 탭 (40)의 제2 로브 (44) 상에 위치된다.

우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합, 예를 들어 열 접합, 초음파 용접, 접착 (예를 들어, 글루, 접착제, 핫 멜트 접착제, 감압 접착제 등을 사용한) 또는 기계적인 패스닝 (예를 들어, 버클, 버튼, 및 후크, 메이팅 표면 패스너(mating surface fastener), 또는 스트랩 재료를 포획하기 위해서 좌측 부착 위치 또는 우측 부착 위치에 형성된 개구부, 예컨대 루프 또는 슬롯 등을 사용한)을 사용하여 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)에 부착될 수 있다. 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는, 착용자가 착용할 때 이어루프와 마스크 본체 (12) 사이에 작용하는 힘이 박리 모드 또는 시어 모드(sheer mode)이도록 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)에 부착될 수 있다. 이어루프 (60, 62)는 본 명세서에 언급된 바와 같이 탭 구조체의 층들 사이의 탭 (30, 40)에 부착될 수 있거나 또는 탭의 외측 표면 또는 내측 표면 상에 부착될 수 있다.

일반적으로, 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)에 사용되는 각각의 스트랩은 그의 총 길이의 2배 초과로 확장될 수 있고, 호흡기의 사용 수명 전체에 걸쳐 수회 그의 이완된 상태로 복원될 수 있다. 스트랩은 또한 가능하게는 그의 이완된 상태의 길이의 3배 또는 4배로 늘어날 수 있으며, 인장력이 제거될 때 그에 대한 어떠한 손상도 없이 그의 원래 상태로 복원될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시양태에서, 탄성 한계는 이완된 상태일 때의 스트랩의 길이의 2배, 3배, 또는 4배 이상이다. 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다.

전형적으로, 각각의 스트랩(들)은 길이가 약 5 내지 32 cm이고, 폭이 3 내지 20 mm이며, 두께가 약 0.3 내지 1 mm일 수 있다. 스트랩(들)은 연속적인 스트랩으로서 제1 부착 위치 (예를 들어, 제1 우측 부착 위치 (50))로부터 제2 부착 위치 (예를 들어, 제2 우측 부착 위치 (54))로 연장될 수 있거나, 스트랩은 추가의 패스너 또는 버클에 의해 함께 결합될 수 있는 복수의 부품을 가질 수 있다. 예를 들어, 스트랩은, 패스너에 의해 함께 결합되며 마스크 본체를 안면으로부터 제거할 때 착용자에 의해 신속하게 분리될 수 있는 제1 부품 및 제2 부품을 가질 수 있다. 대안적으로, 스트랩은 착용자의 머리 주위에 배치되는 루프를 형성할 수 있다. 예를 들어, 공출원된 PCT 특허 출원 제______호 (대리인 참조 번호 75349WO003)를 참고하기 바란다. 스트랩의 하나 이상의 부품을 함께 결합하는 데 사용될 수 있는 패스닝 또는 죔(clasping) 메커니즘의 예가 예를 들어 브로스트롬(Brostrom) 등의 미국 특허 제6,062,221호, 세팔라(Seppala)의 미국 특허 제5,237,986호; 및 첸의 유럽 특허 공개 제1,495,785A1호에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3으로 돌아와서, 마스크 본체 (12)는 흡입된 공기가 착용자의 호흡기 시스템에 들어가기 전에 통과하는 임의의 적합한 마스크 본체를 포함할 수 있다. 마스크 본체 (12)는 주위 환경으로부터 오염물을 제거할 수 있어서 착용자는 여과된 공기를 호흡할 수 있다. 추가로, 마스크 본체 (12)는 다양한 상이한 형상 및 형태를 보유할 수 있고, 전형적으로 그것이 착용자의 안면에 맞대어 또는 안면을 접촉하는 지지 구조물 내에 맞춰지도록 구성된다.

하나 이상의 실시양태에서, 마스크 본체 (12)의 우측 부분 및 좌측 부분 (16, 18) 각각은 제1 경계선 및 제2 경계선을 포함한다. 예를 들어, 마스크 본체 (12)의 우측 부분 (16)은 제1 경계선 (76) 및 제2 경계선 (78)을 포함하고, 마스크 본체의 좌측 부분 (18)은 제1 경계선 (86) 및 제2 경계선 (88)을 포함한다. 제1 경계선 및 제2 경계선은 임의의 2개의 패널들 사이의 분리를 나타내는 임의의 적합한 구조물, 예를 들어, 접합된 용접선, 절첩부 등을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 용접선은 예를 들어 더피 등의 미국 특허 제8,528,560호에 기술된 바와 같이 사용될 수 있다.

도 2는 펼쳐진 즉시 사용 형태인 호흡기 (10)의 정면도를 나타낸다. 도 2에서 인지될 수 있는 바와 같이, 마스크 본체 (12)는 6개의 여과 패널을 포함한다. 그러한 패널 중 3개는 우측 상부 패널 (70), 우측 중심 패널 (72), 및 우측 하부 패널 (74) (착용자의 관점에서 용어 좌측, 우측, 상부 및 하부를 사용함)로서 도 2에 도시되어 있다. 나머지 3개의 패널은 좌측 상부 패널 (80), 좌측 중심 패널 (82), 및 좌측 하부 패널 (84)로서 도 2에 도시되어 있다. 중심선 (14)은 호흡기 (10)의 우측 부분과 좌측 부분 (16, 18)을 분할한다. 하나 이상의 실시양태에서, 상부 패널 (70, 80)은 중심 수직 절첩부 (29) (도 1에 도시된 바와 같음)를 통해서 연결된다. 추가로, 중심 패널 (72, 82)은 용접선 (28) (또한 도 2에 도시됨)을 통해서 연결된다. 또한, 하부 패널 (74, 84)은 용접선 (26) (또한 도 1에 도시됨)을 통해서 연결된다.

유사한 방식으로, 우측 상부 패널과 우측 중심 패널 (70, 72)은 용접선 (76)을 통해서 연결되고, 우측 중심 패널과 우측 하부 패널 (72, 74)은 용접선 (78)을 통해서 연결되고, 좌측 상부 패널과 좌측 중심 패널 (80, 82)은 용접선 (86)을 통해서 연결되고, 좌측 중심 패널과 좌측 하부 패널 (82, 84)은 용접선 (88)을 통해서 연결된다. 패널 (70, 72, 74, 80, 82, 84) 중 하나 이상은 별개의 성분으로서 제공될 수 있다.

호흡기 (10)는 이러한 실시양태에서 용접선 (28)에 상응하는 중심선 (14)을 따라서 (예를 들어, 사용 전에 패키지에 또는 착용자의 주머니에 저장하기 위해서) 반으로 절첩될 수 있다.

하나 이상의 실시양태에서, 우측 상부 패널 및 좌측 상부 패널 (70, 80)을 연결하는 중심선 (14)에 실질적으로 평행한 수직 절첩선 (29)을 갖는 호흡기 (10)는 코 절첩 호흡기로서 간주될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중심선 (14)에 실질적으로 평행한"은 수직 절첩선 (29)이 중심선 (14)과 10도 미만의 각도를 형성하는 것을 의미한다. 하나 이상의 실시양태에서, 호흡기 (10)는 우측 중심 패널과 좌측 중심 패널 (72, 82)을 연결하는 용접선 (28) 대신에 수직 절첩선을 포함할 수 있어서 호흡기는 중심 절첩 호흡기인 것으로 간주될 수 있다. 그러한 실시양태에서, 수직 절첩선 (29)은 대신에 용접선 (26)을 따르는 용접선일 수 있다. 추가로, 하나 이상의 대안적인 실시양태에서, 용접선 (26)은 절첩선으로 대체될 수 있어서 호흡기는 턱 절첩 호흡기인 것으로 간주될 수 있다. 그러한 실시양태에서, 수직 절첩선 (29)은 대신에 용접선 (28)을 따르는 용접선일 수 있다. 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 본 명세서에 추가로 기술된 바와 같은 절첩선 및 용접선을 제공할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 실시양태에서, 우측 부분 (16) 및 좌측 부분 (18)은 용접선 (29, 28, 및 26)에서 함께 결합된 별개의 부분일 수 있다.

하나 이상의 실시양태에서, 마스크 본체 (12)는 여과 구조물을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 여과 구조물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4는 호흡기 (10)의 마스크 본체 (12)에서 사용될 수 있는 여과 구조물 (400)의 일부의 개략적인 단면도이다. 본 개시 내용에서 사용하기에 적합한 호흡기와 관련하여 사용되는 여과 구조물 (400)은 다양한 상이한 형상 및 형태를 보유할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 여과 구조물 (400)은 섬유질 여과 층 (408) 및 하나 이상의 섬유질 커버 웨브 (402) (즉, 내측 커버 웨브) 및 (404) (즉, 외측 커버 웨브)를 포함하는 복수의 층을 가질 수 있다. 호흡기가 성형된 마스크일 때, 마스크 본체는 또한 형상화 층 (406)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,923,182호; 크론저 등의 미국 특허 제7,131,442호; 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,923,182호 및 제6,041,782호; 다이러드 등의 미국 특허 제4,807,619호; 및 베르크의 미국 특허 제4,536,440호를 참조한다. 일반적으로, 여과 구조물은 주위 공기로부터 오염물을 제거하고, 또한 액체 비산물이 마스크 내부에 들어가지 못하게 하는 장벽 층으로서 작용할 수 있다. 외측 커버 웨브 (404)는 임의의 액체 비산물을 정지시키거나 느리게 하도록 작용할 수 있고, 내측 여과 구조물 (400)은 이어서 다른 층을 지난 침투가 있으면 그것들을 함유할 수 있다. 여과 구조물 (400)은 입자 포획 또는 기체 및 증기 유형 필터일 수 있다. 여과 구조물 (400)은 응용이 요구하는 대로 유사하거나 유사하지 않은 필터 매체 및 하나 이상의 커버 웨브의 다수의 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 호흡기는 하나 이상의 필터 카트리지가 그것에 부착된 유체 불침투성 마스크 본체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비너(Viner) 등의 미국 특허 제6,874,499호; 홀름퀴스트-브라운(Holmquist-Brown) 등의 미국 특허 제6,277,178호 및 미국 의장 특허 제613,850호; 유샤크 등의 미국 특허 제RE39,493호; 미텔슈타트(Mittelstadt) 등의 미국 의장 특허 제652,507호, 제471,627호, 및 제467,656호; 및 마틴(Martin)의 미국 의장 특허 제518,571호를 참조한다.

커버 웨브 (402, 404)는 여과 구조물로부터 풀릴 수 있는 임의의 섬유를 포획하도록 여과 구조물 (400)의 외측부 상에 위치될 수 있다. 전형적으로, 커버 웨브 (402, 404)는 특히 착용자의 안면과 접촉하는 여과 구조물 (400)의 측부 (410) 상에 편안한 감촉을 제공하는 섬유를 선택하여 제조된다. 본 개시 내용의 호흡기에 사용되는 여과 구조물과 함께 사용될 수 있는 다양한 필터 층, 형상화 층, 및 커버 웨브의 구성이 더욱 상세히 후술된다.

본 개시 내용의 호흡기에 유리하게 채용될 수 있는 여과 층은 마스크 착용자의 호흡 작업을 최소화시키기 위해 압력 강하가 대체로 낮다 (예를 들어, 초당 13.8 센티미터의 면 속도에서 약 195 내지 295 파스칼 미만). 여과 층은 또한 가요성이고, 여과 층이 예상되는 사용 조건 하에서 그들의 구조를 대체적으로 유지하도록 충분한 전단 강도를 갖는다. 입자 포획 필터의 예는 미세 무기 섬유 (예컨대, 유리 섬유) 또는 중합체 합성 섬유의 하나 이상의 웨브를 포함한다. 합성 섬유 웨브는 멜트블로잉(meltblowing)과 같은 방법로부터 생성되는 일렉트릿-대전된 중합체 마이크로섬유(electret-charged polymeric microfiber)를 포함할 수 있다. 전기 대전된 폴리프로필렌으로부터 형성된 폴리올레핀 마이크로섬유는 미립자 포획 응용에 대한 특별한 유용성을 제공한다.

여과 층 (408)은 전형적으로 요구되는 여과 효과를 달성하도록 선택된다. 여과 층은 일반적으로 여과 층을 통과하는 기체 스트림으로부터 입자 및/또는 다른 오염물을 높은 비율로 제거할 것이다. 섬유질 필터 층의 경우, 선택되는 섬유는 여과될 물질의 종류에 좌우되며, 전형적으로 섬유가 제조 작업 동안 함께 접합되지 않도록 선택된다. 지시된 바와 같이, 여과 층은 다양한 형상 및 형태로 형성될 수 있고, 전형적으로 약 0.2 밀리미터(mm) 내지 1 센티미터(cm), 더욱 전형적으로 약 0.3 mm 내지 0.5 cm의 두께를 가지며, 그것은 대체로 평탄한 웨브일 수 있거나, 그것은 확장된 표면적을 제공하도록 주름질 수 있다. 예컨대, 브라운 등의 미국 특허 제5,804,295호 및 제5,656,368호를 참조한다. 여과 층 (408)은 또한 접착제 또는 임의의 다른 기술에 의해 함께 결합되는 다수의 여과 층을 포함할 수 있다. 본질적으로 여과 층을 형성하기 위해서 공지된 (또는 이후 개발될) 임의의 적합한 재료가 여과 재료로서 사용될 수 있다. 멜트 블로운 섬유의 웨브, 예컨대 문헌 [Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48 Indus. Chem., 1342 et seq. (1956)]에 교시된 것이 특히 지속적인 전기 대전된 (일렉트릿) 형태일 때 특히 유용하다 (예컨대, 큐빅(Kubik) 등의 미국 특허 제4,215,682호 참조). 이들 멜트 블로운 섬유는 약 20 마이크로미터 (μm) 미만, 전형적으로 약 1 내지 12 μm의 유효 섬유 직경을 갖는 마이크로섬유일 수 있다 ("블로운 마이크로섬유"를 BMF로 지칭함). 유효 섬유 직경은 문헌 [Davies, C. N., The Separation of Airborne Dust Particles, Institution Of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 따라 결정될 수 있다. 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 그들의 조합으로부터 형성된 섬유를 포함하는 BMF 웨브가 특히 바람직하다. 특히 마이크로섬유 형태의, 로진-울(rosin-wool) 섬유질 웨브 및 유리 섬유의 웨브 또는 용액 블로운 또는 정전기적으로 분무된 섬유뿐만 아니라, 반 턴하우트(van Turnhout)의 미국 특허 제RE 31,285호에 교시된 바와 같은 전기 대전된 미소섬유형-필름 섬유(fibrillated-film fiber)가 또한 적합할 수 있다. 에이츠만(Eitzman) 등의 미국 특허 제6,824,718호; 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,783,574호; 인슬리(Insley) 등의 미국 특허 제6,743,464호; 에이츠만 등의 미국 특허 제6,454,986호 및 제6,406,657호; 및 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,375,886호 및 제5,496,507호에 개시된 바와 같이, 섬유를 물과 접촉시킴으로써 전하가 섬유에 부가될 수 있다. 전하는 또한 클라쎄(Klasse) 등의 미국 특허 제4,588,537호에 개시된 바와 같은 코로나 대전(corona charging)에 의해 또는 브라운의 미국 특허 제4,798,850호에 개시된 바와 같은 마찰대전(tribocharging)에 의해 섬유에 부가될 수 있다. 또한, 하이드로-대전(hydro-charging) 방법을 통해 생성되는 웨브의 여과 성능을 향상시키기 위해 첨가제가 섬유에 포함될 수 있다 (루쏘(Rousseau) 등의 미국 특허 제5,908,598호 참조). 특히 불소 원자가 유성 미스트 환경(oily mist environment)에서의 여과 성능을 개선하기 위해 필터 층 내의 섬유의 표면에 배치될 수 있다. 존스(Jones) 등의 미국 특허 제6,398,847 B1호, 제6,397,458 B1호, 및 제6,409,806 B1호를 참조한다. 일렉트릿 BMF 여과 층에 대한 전형적인 평량은 제곱 미터당 약 10 내지 100 그램(g/㎡)이다. 예를 들어, '507 앙가드지반트 등의 특허에 기술된 기술에 따라서 전기 대전된 경우, 그리고 존스 등의 특허에 언급된 바와 같이 불소 원자를 포함하는 경우, 평량은 각각 약 20 내지 40 g/㎡ 및 약 10 내지 30 g/㎡일 수 있다. 또한, 활성탄과 같은 흡착(sorptive) 재료가 여과 구조물을 포함하는 다양한 층들 및/또는 섬유들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 미립자 및 증기 둘 모두에 대한 여과를 제공하기 위해 별개의 미립자 여과 층이 흡착 층과 함께 사용될 수 있다. 흡착제 성분이 호흡 공기로부터 유해하거나 냄새나는 기체를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 흡착제는 접착제, 결합제, 또는 섬유질 구조물에 의해 필터 층 내에 구속된 분말 또는 과립을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스프링겟(Springett) 등의 미국 특허 제6,334,671호 및 브라운의 미국 특허 제3,971,373호를 참조한다. 흡착제 층이 얇은 응집 층(coherent layer)을 형성하기 위해, 섬유질 또는 망상 발포체(reticulated foam)와 같은 기재를 코팅함으로써 형성될 수 있다. 흡착제 재료는 화학적으로 처리되거나 처리되지 않은 활성탄, 다공성 알루미나-실리카 촉매 기재, 및 알루미나 입자를 포함할 수 있다. 다양한 형태로 맞추어질 수 있는 흡착 여과 구조물의 일례가 센쿠스(Senkus) 등의 미국 특허 제6,391,429호에 기술되어 있다.

커버 웨브는 또한 전형적으로 거의 여과 층만큼 우수하지는 않지만 여과 능력을 가질 수 있고/있거나 안면부 여과식 호흡기를 착용하기에 더욱 편안하게 만드는 역할을 할 수 있다. 커버 웨브는 부직 섬유질 재료, 예컨대 예를 들어, 폴리올레핀 및 폴리에스테르를 함유하는 스펀 본디드 섬유로부터 제조될 수 있다. 예컨대, 앙가드지반트 등의 미국 특허 제6,041,782호; 다이러드 등의 미국 특허 제4,807,619호; 및 베르크의 미국 특허 제4,536,440호를 참조한다. 착용자가 흡기할 때, 공기는 마스크 본체를 통해 흡인되고, 부유 입자는 섬유들, 특히 필터 층 내의 섬유들 사이의 간극(interstice) 내에 포집된다.

내측 커버 웨브를 사용하여 착용자의 안면을 접촉하기 위한 매끄러운 표면을 제공할 수 있다. 추가로, 스플래시(splash) 유체 보호를 제공하는 것에 더하여, 외측 커버 웨브는 마스크 본체 내의 느슨한 섬유를 포획하기 위해서 그리고 심미적인 이유를 위해서 사용될 수 있다. 커버 웨브는, 비록 여과 층의 외부 (또는 상류)에 배치될 때 사전-필터(pre-filter)로서 작용할 수 있지만, 전형적으로는 여과 구조물에 임의의 실질적인 여과 이득을 제공하지 않는다. 적합한 정도의 편안함을 얻기 위해, 내측 커버 웨브는 상당히 낮은 평량을 가질 수 있으며, 상당히 미세한 섬유로부터 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 하나 이상의 실시양태에서, 커버 웨브는 약 5 내지 70 g/㎡ (전형적으로 10 내지 30 g/㎡)의 평량을 갖도록 형성될 수 있고, 섬유는 3.5 데니어(denier) 미만 (전형적으로 2 데니어 미만, 및 더욱 전형적으로는 1 데니어 미만이지만 0.1 데니어를 초과함)일 수 있다. 커버 웨브에 사용되는 섬유는 종종 약 5 내지 24 마이크로미터, 전형적으로 약 7 내지 18 마이크로미터, 및 더욱 전형적으로는 약 8 내지 12 마이크로미터의 평균 섬유 직경을 갖는다. 커버 웨브 재료는 일정 정도의 탄성 (전형적으로, 반드시 그렇지는 않지만, 100 내지 200%의 파단 탄성)을 가질 수 있고, 소성적으로 변형가능할 수 있다.

커버 웨브에 적합한 재료는 블로운 마이크로섬유 (BMF) 재료, 특히 폴리올레핀 BMF 재료, 예를 들어 폴리프로필렌 BMF 재료 (폴리프로필렌 블렌드, 및 또한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드를 포함)일 수 있다. 또한 커버 웨브를 위한 BMF 재료를 생성하기 위한 예시적인 방법이 사비(Sabee) 등의 미국 특허 제4,013,816호에 기술된다. 웨브는 매끄러운 표면, 전형적으로 매끄러운 표면의 드럼 또는 회전 수집기 상에 섬유를 수집함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 베리건(Berrigan) 등의 미국 특허 제6,492,286호를 참조한다. 스펀 본드(spun-bond) 섬유가 또한 사용될 수 있다.

전형적인 커버 웨브는 폴리프로필렌, 또는 50 중량% 이상의 폴리프로필렌을 함유하는 폴리프로필렌/폴리올레핀 블렌드로부터 제조될 수 있다. 이들 재료는 착용자에게 고도의 부드러움과 편안함을 제공하고 또한 필터 재료가 폴리프로필렌 BMF 재료일 때 층들 사이에 접착제를 필요로 하지 않고서 필터 재료에 고정되어 유지되는 것으로 밝혀졌다. 커버 웨브에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 재료는, 예를 들어 단일 폴리프로필렌, 2종의 폴리프로필렌의 블렌드, 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드, 폴리프로필렌과 폴리(4-메틸-1-펜텐)의 블렌드, 및/또는 폴리프로필렌과 폴리부틸렌의 블렌드를 포함할 수 있다. 커버 웨브를 위한 섬유의 일례는 약 25 g/㎡의 평량을 제공하고 0.2 내지 3.1 범위 내의 섬유 데니어 (100개의 섬유에 대한 평균이 약 0.8로 측정됨)를 갖는, 엑슨 코포레이션(Exxon Corporation)으로부터의 폴리프로필렌 수지 "에스코린(Escorene) 3505G"로부터 제조되는 폴리프로필렌 BMF이다. 다른 적합한 섬유는 약 25 g/㎡의 평량을 제공하고 약 0.8의 평균 섬유 데니어를 갖는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 BMF (역시 엑슨 코포레이션으로부터의 85%의 수지 "에스코린 3505G" 및 15%의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체 "이그잭트(Exact) 4023"을 포함하는 혼합물로부터 생성됨)이다. 적합한 스펀본드 재료는 독일 파이네 소재의 코로빈 게엠베하(Corovin GmbH)로부터 상표명 "코로소프트 플러스(Corosoft Plus) 20", "코로소프트 클래식(Corosoft Classic) 20" 및 "코로빈(Corovin) PPS14"로 입수가능하고, 카디드(carded) 폴리프로필렌/비스코스 재료는 핀란드 나킬라 소재의 제이.더블유. 수오미넨 오와이(J.W. Suominen OY)로부터 상표명 "370/15"로 입수가능하다. 커버 웨브는 전형적으로 처리 후에 웨브 표면으로부터 돌출되는 매우 적은 수의 섬유를 갖고, 따라서 매끄러운 외측 표면을 갖는다. 본 개시 내용의 호흡기에 사용될 수 있는 커버 웨브의 예가 예컨대 앙가드지반트의 미국 특허 제6,041,782호; 보스톡 등의 미국 특허 제6,123,077호; 및 보스톡 등의 국제 출원 공개 WO 96/28216A호에 기술된다.

하나 이상의 실시양태에서, 내측 커버 웨브 (402) 및 외측 커버 웨브 (404) 중 하나 또는 둘 모두는 중합체 네팅을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 임의의 적합한 중합체 네팅이 커버 웨브 중 하나 또는 둘 모두에 대해서 사용될 수 있다. 네팅은 다양한 중합체 재료로부터 제조될 수 있다. 네팅 형성에 적합한 중합체는 열가소성 물질이다. 본 발명의 중합체 네팅을 형성하는 데 사용될 수 있는 열가소성 중합체의 예는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌), 폴리에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA), 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 나일론, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 및 엘라스토머성 중합체 (예를 들어, ABA 블록 공중합체, 폴리우레탄, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리우레탄 엘라스토머, 메탈로센 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 에틸렌 비닐 아세테이트 엘라스토머, 및 폴리에스테르 엘라스토머)를 포함한다. 2종 이상의 재료의 블렌드가 또한 네팅의 제조에서 사용될 수 있다. 그러한 블렌드의 예는 폴리프로필렌/EVA 및 폴리에틸렌/EVA를 포함한다. 폴리프로필렌이 중합체 네팅에서 사용하기에 바람직할 수 있는데, 그 이유는 멜트 블로운 섬유가 폴리프로필렌으로부터 통상적으로 제조되기 때문이다. 유사한 중합체의 사용이 여과 구조물에 대한 지지 구조물의 적절한 용접을 가능하게 한다.

형상화 층(들)은, 열을 사용하여 원하는 형상으로 성형될 수 있고 냉각될 때 그의 형상을 유지하는 섬유질 재료의 적어도 하나의 층으로부터 형성될 수 있다. 형상 유지력은 전형적으로, 섬유가 예를 들어, 융합 또는 용접에 의해 이들 사이의 접촉점에서 서로에 접합되도록 함으로써 달성된다. 직접 성형된 호흡기 마스크의 형상 유지 층을 제조하기 위한 공지된 임의의 적합한 재료를 사용하여 예를 들어 합성 스테이플 섬유의 혼합물, 예를 들어 주름진 합성 스테이플 섬유와 2성분 스테이플 섬유의 혼합물을 포함하는 마스크 쉘(mask shell)을 형성할 수 있다. 2성분 섬유는 섬유질 재료의 둘 이상의 별개 영역, 전형적으로 중합체 재료의 별개의 영역을 포함하는 섬유이다. 전형적인 2성분 섬유는 결합제 성분 및 구조 성분을 포함한다. 결합제 성분은 형상 유지 쉘의 섬유가 가열 및 냉각될 때 섬유 교차점에서 함께 접합될 수 있게 한다. 가열 동안, 결합제 성분이 유동하여 인접한 섬유와 접촉한다. 형상 유지 층은, 예를 들어 0/100 내지 75/25의 범위일 수 있는 중량% 비로 스테이플 섬유와 2성분 섬유를 포함하는 섬유 혼합물로부터 제조될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 재료는 보다 많은 개수의 교차 접합점을 생성하도록 적어도 50 중량%의 2성분 섬유를 포함하는데, 이는 이어서 쉘의 복원력 및 형상 유지력을 증대시킨다.

형상화 층에 사용될 수 있는 적합한 2성분 섬유는, 예를 들어 나란한 형태, 동심형 시스-코어(concentric sheath-core) 형태 및 타원형 시스-코어 형태를 포함한다. 하나의 적합한 2성분 섬유는 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 코사(Kosa)로부터 상표명 "코사(KOSA) T254" (12 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 2성분 섬유이며, 이는 예를 들어 코사로부터 상표명 "T259" (3 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 스테이플 섬유 및 가능하게는 또한 예를 들어, 코사로부터 상표명 "T295" (15 데니어, 길이 32 mm)로 입수가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 섬유의 조합으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 2성분 섬유는 아이소프탈레이트 및 테레프탈레이트 에스테르 단량체로부터 형성되는 중합체의 시스에 의해 둘러싸이는 결정 PET의 코어를 갖는 대체로 동심형 시스-코어 형태를 포함할 수 있다. 후자의 중합체는 코어 재료보다 낮은 온도에서 열 연화성을 갖는다. 폴리에스테르는 그것이 마스크 복원력에 기여할 수 있고 다른 섬유보다 수분을 적게 흡수할 수 있다는 점에서 이점을 갖는다.

대안적으로, 형상화 층은 2성분 섬유 없이 제조될 수 있다. 예를 들어, 열-유동성 폴리에스테르의 섬유는, 웨브 재료의 가열시 결합제 섬유가 용융되고 웨브 재료가 질량체(mass)를 형성하는 섬유 교차점으로 유동할 수 있도록 형상화 층 내에 예를 들어, 주름진 스테이플 섬유와 함께 포함될 수 있는데, 질량체는 결합제 재료의 냉각시 교차점에서 접합부를 형성한다. 암모늄 폴리포스페이트 유형의 팽창성 FR 제제로 사전-처리되는 (형상화 성분을 위한) 스테이플 섬유가 제제의 분무-적용에 더하여 또는 그 대신에 본 개시 내용과 관련하여 사용될 수 있다. 스테이플 섬유를 제제를 함유하게 하거나 달리 그것으로 처리한 다음에 쉘 (결합제 섬유를 사용하여 그것을 함께 유지시킴)로 형성시키는 것이 제제를 채용하는 다른 경로일 것이다.

섬유질 웨브가 형상 유지 쉘을 위한 재료로서 사용될 때, 웨브는 "란도 웨버(Rando Webber)" 에어-레잉 기계(air-laying machine) (미국 뉴욕주 마세돈 소재의 란도 머신 코포레이션(Rando Machine Corporation)으로부터 입수가능함) 또는 카딩 기계(carding machine)로 편리하게 제조될 수 있다. 웨브는 그러한 장비에 적합한 통상적인 스테이플 길이로 2성분 섬유 또는 다른 섬유로부터 형성될 수 있다. 필요한 복원력 및 형상 유지력을 갖는 형상 유지 층을 얻기 위해, 비록 더 낮은 평량도 가능하지만, 층은 적어도 약 100 g/㎡의 평량을 가질 수 있다. 예를 들어, 대략 150 또는 200 g/㎡ 초과의 더 높은 평량이 변형에 대해 더 큰 저항력 및 더 큰 복원력을 제공할 수 있으며, 마스크 본체가 호기 밸브를 지지하는 데 사용되는 경우 더욱 적합할 수 있다. 이들 최소 평량과 함께, 형상화 층은 전형적으로 마스크의 중심 면적에 걸쳐 약 0.2 g/㎡의 최대 밀도를 갖는다. 전형적으로, 형상화 층은 약 0.3 내지 2.0, 더욱 전형적으로는 약 0.4 내지 0.8 밀리미터의 두께를 가질 것이다. 본 개시 내용에 사용하기에 적합한 형상화 층의 예는 예를 들어, 크론저 등의 미국 특허 제5,307,796호, 다이러드 등의 미국 특허 제4,807,619호, 및 베르크의 미국 특허 제4,536,440호에 기술되어 있다. 암모늄 폴리포스페이트 유형의 팽창성 FR 제제로 사전-처리되는 (형상화 성분을 위한) 스테이플 섬유가 제제의 분무-적용에 더하여 또는 그 대신에 본 개시 내용과 관련하여 사용될 수 있다. 스테이플 섬유를 제제를 함유하게 하거나 달리 그것으로 처리한 다음에 쉘 (결합제 섬유를 사용하여 그것을 함께 유지시킴)로 형성시키는 것이 제제를 채용하는 다른 경로일 것이다.

본 명세서에 언급된 바와 같이, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 그들이 마스크 본체 (12)와 일체형이고, 따라서 그들이 마스크 본체와 동일한 층 또는 층들 그리고 동일한 재료를 포함할 수 있도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40) 중 하나 또는 둘 모두는 외측 커버 웨브, 여과 층, 형상화 층 및 내측 커버 웨브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 우측 탭 (30) 및 좌측 탭 (40) 중 하나 또는 둘 모두는 이들 층 중 하나 이상을 포함하지 않는다. 예를 들어, 하나 이상의 실시양태에서, 마스크 본체 (12)의 여과 구조물의 여과 층은 마스크 본체로부터 하나의 탭 또는 양 탭 (30, 40)으로 연장될 수 없다. 대신에, 여과 층은 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)에서 종결될 수 있다. 대안적으로, 여과 층은 주연부 (24)를 지나서 탭 (30, 40) 중 하나 또는 둘 모두의 일부 만으로 연장될 수 있다.

일반적으로, 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)는 마스크 본체를 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)과 구별짓는다. 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 적어도 일부는 착용자의 안면을 접촉하여, 호흡기 (10)와 안면 사이에서 밀봉을 제공할 수 있다. 그러한 실시양태에서, 좌측 탭 및 우측 탭 (30, 40)은 호흡기 (10)의 호흡 가능한 영역의 부품을 형성하지 않는다. 즉, 호흡기 (10)를 통과한 공기의 실질적으로 전부는 마스크 본체 (12)를 통과하고, 좌측 탭 및 우측 탭 (30, 40)을 통과하지 않는다. 따라서, 마스크 본체는 호흡기 (10)의 호흡 가능한 영역을 형성하고, 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 40)은 호흡기의 호흡 가능하지 않은 영역을 형성한다.

안면부 여과식 호흡기가 본 개시 내용에서 예시되었지만, 호흡기는 하나 이상의 필터 카트리지가 그것에 부착되는 순응성 고무-유형 마스크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유샤크 등의 미국 특허 제RE 39,493호 및 플래니건(Flannigan) 등의 미국 특허 제7,650,884호를 참조한다. 또는, 그것은 전면 호흡기(full face respirator)일 수 있다. 예컨대, 라카우(Rakow) 등의 미국 특허 제8,067,110호; 베츠(Betz) 등의 미국 특허 제7,594,510호; 및 라이셸(Reischel) 등의 미국 의장 특허 제421,118호 및 제378,610호를 참조한다.

하나 이상의 실시양태에서, 호기된 공기를 내부 기체 공간으로부터 배출시키는 것을 용이하게 하기 위해 호기 밸브 (도시되지 않음)가 마스크 본체 (12)에 부착될 수 있다. 호기 밸브의 사용은 마스크 내부로부터의 덥고 습한 호기된 공기를 신속하게 제거함으로써 착용자의 편안함을 개선할 수 있다. 예컨대, 마틴 등의 미국 특허 제7,188,622호, 제7,028,689호, 및 제7,013,895호; 야푼티치(Japuntich) 등의 미국 특허 제7,428,903호, 제7,311,104호, 제7,117,868호, 제6,854,463호, 제6,843,248호, 및 제5,325,892호; 미텔슈타트 등의 미국 특허 제7,302,951호 및 제6,883,518호; 및 바우어스(Bowers)의 미국 특허 제RE 37,974호를 참조한다. 본질적으로 호기된 공기를 내부 기체 공간으로부터 외부 기체 공간으로 신속하게 전달하기 위해, 적합한 압력 강하를 제공하고 마스크 본체 (12)에 적절하게 고정될 수 있는 임의의 호기 밸브가 본 개시 내용에서 사용될 수 있다.

추가로, 하나 이상의 실시양태에서, 마스크 본체 (12)는 노즈 클립 (92) (도 2 및 도 3에 도시된 바와 같음)을 포함할 수 있다. 임의의 적합한 노즈 클립 (92)이 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 노즈 클립 (92)은 착용자의 코 위에서의 맞춤을 개선하는 데 도움을 주는 본질적으로 임의의 부가적인 부품일 수 있다. 착용자의 안면은 코 영역의 윤곽에서 주로 변화를 나타내기 때문에, 노즈 클립을 사용하여 그 위치에서의 적절한 맞춤을 성취하는 것을 더 양호하게 보조할 수 있다. 노즈 클립 (92)은 예를 들어 알루미늄과 같은 금속의 유연성 극연질(dead soft) 밴드를 포함할 수 있으며, 이는 착용자의 코 위에서 그리고 코가 볼과 만나는 곳에서 마스크를 원하는 맞춤 관계로 유지하도록 형상화될 수 있다. 노즈 클립 (92)은 그의 절첩된 또는 부분적으로 절첩된 상태에 있을 때 마스크 본체 상으로 투영된 평면으로부터 볼 때 형상이 선형일 수 있다. 대안적으로, 노즈 클립은 M-형상의 노즈 클립일 수 있으며, 이의 일례가 캐스티글리온(Castiglione)의 미국 특허 제5,558,089호 및 의장 특허 제412,573호에 제시되어 있다. 다른 예시적인 노즈 클립은 다이가드(Daigard) 등의 미국 특허 제8,066,006호; 수에(Xue) 등의 미국 특허 제8,171,933호; 및 칼라투어(Kalatoor) 등의 미국 특허 공개 제2007-0068529A1호에 기술되어 있다.

하나 이상의 실시양태에서, 노즈 클립 (92)은 마스크 본체 (12)의 주연부 (24)의 상부 주연부 세그먼트 (22)에 인접하게 배치될 수 있다. 노즈 클립 (92)은 마스크 본체 (12)의 최외측 표면 (17) (즉, 외부 표면), 예를 들어, 마스크 본체 (12)의 여과 구조물의 외측 커버 웨브 상에 배치될 수 있다. 노즈 클립 (92)은 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 최외측 표면 (17) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 노즈 클립 (92)은 예를 들어, 접착제 등을 사용하여 최외측 표면 (17)에 부착될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 실시양태에서, 노즈 클립 (92)은 외측 커버 웨브와 내부 층, 예를 들어 여과 층 사이에 배치될 수 있다. 노즈 클립 (92)은 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여, 예를 들어, 노즈 클립이 외측 커버 웨브와 여과 층 사이의 제자리에 고정되도록 노즈 클립에 인접한 패턴으로 외측 커버 웨브를 여과 층에 용접함으로써, 외측 커버 웨브와 여과 층 사이에 배치될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 실시양태에서, 마스크 본체의 일부 (90)는 마스크 본체의 코 영역 (94)에서 그 자체 상에 절첩되어 (도 3에 도시된 바와 같은) 중심선 (14)을 가로지르는 절첩부 (96)를 형성한다. 도시된 실시양태에서, 절첩된 마스크 본체 (12)의 일부 (90)는 마스크 본체 (12)의 내부 표면 (19)에 부착된다. 하나 이상의 대안적인 실시양태에서, 마스크 본체 (12)의 일부 (90)는 마스크 본체 (12)의 외부 표면 (17) 상에 절첩될 수 있다. 절첩된 마스크 본체의 일부 (90)는 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여, 예를 들어, 용접, 접착, 패스닝 등을 사용하여 마스크 본체 (12)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 절첩된 부분 (90)의 에지 (98)는 예를 들어, 에지를 마스크 본체에 용접함으로써 마스크 본체 (12)에 부착될 수 있다.

하나 이상의 실시양태에서, 부분 (90)은 예를 들어, 에이츠만 등의 미국 특허 공개 제2011/0315144호에 기술된 바와 같이 노즈 클립 (92)과 착용자의 안면 사이에서 쿠션을 제공할 수 있다. 절첩된 부분 (90)은 노즈 발포체 대신에 또는 노즈 발포체에 더하여 사용될 수 있고, 코 위에서 꼭 맞는 맞춤을 또한 제공하면서 착용자에게 부가적인 편안함을 제공할 수 있다.

본 명세서에 기술된 호흡기의 다양한 실시양태는 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 브리언트(Bryant) 등의 미국 특허 제6,148,817호; 보스톡 등의 미국 특허 제6,722,366호; 및 첸 등의 미국 특허 제6,394,090호; 및 앙가드지반트 등의 미국 특허 공개 제2008/0011303호를 참조한다. 일반적으로, 편평 절첩식 호흡기, 예를 들어, 도 1 내지 도 3의 호흡기 (10)는 단일 조각으로부터 형성될 수 있지만, 다수의 조각이 본 명세서에 기술된 다양한 기술, 예컨대 배치식 방법 (예를 들어, 플런지 용접에 의해) 또는 연속식 방법 (예를 들어, 회전식 용접)을 사용하여 서로에 부착될 수 있다. 어느 방법이든, 편평 절첩식 호흡기는 외측 형성 에지를 접합시키고 절단함으로써 다층 구조체의 실질적으로 편평한 시트 (본 명세서에서 "마스크 본체 블랭크"라고도 지칭됨)를 형성함으로써 제조될 수 있다. 에지들을 형성하는 데 다른 기술이 사용될 수 있는데, 초음파 용접, 스티칭, 및 압력의 적용과 같은 다른 기술을 이용하여 (열을 가하거나 가하지 않고서) 에지들을 형성할 수 있다.

예를 들어, 도 5 및 도 6은 편평 절첩식 호흡기의 제조 방법 (500)의 일 실시양태를 도시한다. 하나 이상의 실시양태에서, 방법은 연속식일 수 있고, 즉 호흡기는 방법의 완결 전에 라인으로부터 호흡기를 제거할 필요 없이 제조 라인을 따라서 제조될 수 있다. 방법 (500)이 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 호흡기 (10)를 참고로 기술되지만, 그 방법은 임의의 편평 절첩식 호흡기를 제조하는 데 사용될 수 있다. 발포체 부분 (522)이 임의적으로 내측 커버 웨브 (524)와 여과 층 (526) 사이에 배치된다. 하나 이상의 실시양태에서, 발포체 부분 (522) 및/또는 노즈 클립 (530)이 내측 커버 웨브 (524) 또는 외측 커버 웨브 (532)의 외측 표면 상에 위치될 수 있다. 보강재 (528)가 임의적으로 여과 층 (526) 상의 중심에 근접하게 위치된다. 노즈 클립 (530)이 임의적으로 노즈 클립 적용 스테이션 (530a)에서 보강재 (528)에 근접하게 여과 층 (526)의 하나의 에지를 따라서 위치된다. 하나 이상의 실시양태에서, 노즈 클립 (530)은 본 명세서에서 추가로 기술된 바와 같이 상부 주연부 세그먼트에 인접한 외측 커버 웨브 (532) 여과 층(526) 상에 배치된다. 여과 층 (526), 보강재 (528) 및 노즈 클립 (530)은 외측 커버 웨브 (532)에 의해 피복되어 웨브 조립체 (534)를 형성한다. 웨브 조립체 (534)는 표면력, 정전기력, 열 접합 또는 접착제에 의해 함께 유지될 수 있다.

호기 밸브 (536)가 임의적으로 밸브 스테이션 (536a)에서 웨브 조립체 (534)에 삽입된다. 밸브 스테이션 (536a)은 웨브 조립체 (534)의 중심에 근접한 구멍을 형성할 수 있다. 구멍의 에지는 밀봉되어 과량의 웨브 재료를 최소화할 수 있다. 밸브 (536)는 용접, 접착제, 압력 핏(pressure fit), 클램핑, 스냅 조립 또는 일부 다른 적합한 수단에 의해 구멍에 보유될 수 있다.

웨브 조립체 (534)는 용접되고, 하나 이상의 실시양태에서, 안면 맞춤 스테이션 (538)에서 주연부 (예를 들어, 호흡기 (10)의 주연부 (24))를 따라서 트리밍(trimming)될 수 있다. 다른 용접부 또는 접합선, 예를 들어, 제1 경계선 (76, 86), 제2 경계선 (78, 88), 우측 탭 및 좌측 탭 (30, 34) 중 하나 또는 둘 모두 상의 용접부 또는 접합부 (25), 및 그 자체 상에 절첩된 마스크 본체 (90)의 일부를 용접함으로써 형성된 용접부가 스테이션 (538)에서 형성될 수 있다. 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 마스크 본체 (12) 및 탭 (30, 40) 상에 이러한 용접부 및 다른 용접부를 형성할 수 있다.

과량의 웨브 재료를 제거하여 하나 이상의 마스크 본체 블랭크 (555)를 형성한다. 마스크 본체 블랭크 (555)는 임의의 적합한 마스크 본체 블랭크, 예를 들어 도 6의 블랭크 (600)를 포함할 수 있고, 도 1 내지 도 3의 호흡기 (10)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 마스크 본체 블랭크 (600)는 중심선 (614)의 각각의 측부 상에 우측 부분 (616) 및 좌측 부분 (618)을 포함하고, 우측 탭 및 좌측 탭 (630, 640)을 포함한다. 마스크 본체 블랭크 (600)는 또한 마스크 본체 블랭크의 코 영역에서 그 자체 상에 절첩되어 중심선 (614)을 가로지르는 절첩부를 형성하도록 구성된 부분 (690)을 포함한다. 노즈 클립 (692)은 마스크 본체 블랭크 (600)의 주연부 (624)의 상부 주연부 세그먼트 (622)에 인접하게 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 노즈 클립 (692)은 마스크 본체 블랭크 (600)의 내측 표면 (619) 상에 배치된다. 마스크 본체 블랭크 (690)의 일부 (690)는 그 자체 상에 절첩될 수 있고, 그 일부의 에지 (698)는 마스크 본체 블랭크 (600)의 내측 표면 (619)에 부착될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 노즈 클립 (692)은 마스크 본체 블랭크와 그 자체 상에 절첩된 일부 (690) 사이에 배치될 수 있다. 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합을 사용하여 마스크 본체 블랭크 (600)의 일부 (690)를 절첩하고, 그것을 마스크 본체 블랭크에 부착할 수 있다. 예를 들어, 일부 (690)의 에지 (698)를 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합, 예를 들어 초음파 용접을 사용하여 내부 표면 (619)에 부착할 수 있다.

스테이션 (554a)에서, 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)를 형성하는 스트랩 재료 (554)가 마스크 본체 블랭크 (555) 상에 배치되고, 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치 (50, 54)에서 마스크 본체 블랭크에 부착되어, 우측 이어루프 (60)를 형성하고, 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치 (52, 56)에서 마스크 본체 블랭크에 부착되어 좌측 이어루프 (62)를 형성한다. 우측 이어루프 및 좌측 이어루프 (60, 62)는 임의의 과량의 웨브 재료가 제거되어 하나 이상의 마스크 본체 블랭크 (555)를 형성하기 전에 또는 형성한 후에 형성될 수 있다.

본 명세서에 기술된 호흡기의 적어도 하나의 실시양태의 이점은, 마스크 본체 블랭크가 편평한 형태로 존재할 때 이어루프를 부착하는 능력의 이점을 여전히 보유하면서, 탭 (30, 40)의 길이를 조정하여 상이한 길이의 이어루프 (60, 62)를 사용할 수 있게 한다는 것이다. 수직 절첩식 호흡기에 이어루프를 부착하기 위한 다수의 현재 기술에서, 마스크는 이어루프를 부착하기 전에 완전히 구조화된다. 이어서, 이어루프가 부착되는 동안, 호흡기는 절첩되지 않고, 펼쳐진 위치로 마스크를 유지시키는 만드렐 상에 배치되어야 한다. 이러한 방법은 전형적으로 수동 방법 또는 반자동 방법에서만 수행될 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 마스크 본체 블랭크가 실질적으로 편평하게 존재하는 동안 수직 절첩식 마스크에 이어루프를 적용함으로써, 이어루프는 완전히 자동화된 방법 또는 연속식 방법의 부품으로서 부착될 수 있다.

마스크 본체 블랭크 (555)를 적용하기 전에 또는 적용하는 동안 또는 적용한 후에, 이어루프 재료 (554)를 활성화시키거나 부분적으로 활성화시키는 것이 가능함을 이해할 것이다. 하나 이상의 실시양태에서, 이어루프 재료 (554)는 인접한 클램프들 사이에 아직 활성화되지 않은 이어루프 재료를 선택적으로 클램핑하고, 그것을 원하는 양으로 연신시키고, 활성화된 이어루프 재료 (554)를 마스크 본체 블랭크 (555) 상에 놓고, 이어루프 재료 (554)의 활성화되지 않은 단부 부분을 블랭크 (555)에 부착함으로써 적용 직전에 활성화된다. 대안적으로, 활성화되지 않은 이어루프 재료 (554)를 마스크 본체 블랭크 (555) 상에 놓고, 본 명세서에 논의된 바와 같이 단부에 부착하고, 이어서 포장 전에 활성화할 수 있다. 마지막으로, 이어루프 재료 (554)는 사용자에 의해 활성화될 때까지 활성화되지 않고 유지될 수 있다.

절첩 스테이션 (569)에서, 블랭크 (555)는 (도 1에 도시된 바와 같은) 수직 절첩선 (29)을 따라서 절첩되고, 우측 중심 패널 및 좌측 중심 패널 (72, 82)은 패널을 함께 용접함으로서 연결되어 용접선 (28)을 형성한다. 또한, 하나 이상의 실시양태에서, 우측 하부 패널 및 좌측 하부 패널 (74, 84)은 그 패널들을 함께 용접함으로써 연결되어 (도 1에 또한 도시된 바와 같은) 용접선 (26)을 형성할 수 있다. 추가로, 절첩 스테이션 (569)에서 절첩하고, 용접한 후에 임의의 추가적인 과량의 웨브 재료가 블랭크 (555)로부터 제거될 수 있다.

본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌 및 공보는, 그것들이 본 개시 내용과 직접적으로 모순될 수 있는 경우를 제외하고는, 명백히 본 개시 내용에서 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 개시 내용의 예시적인 실시양태가 논의되어 있으며, 본 개시 내용의 범주 내의 가능한 변화가 언급되었다. 본 개시 내용의 범주로부터 벗어나지 않는 본 개시 내용에서의 이들 및 다른 변형 및 개질이 당업자에게 명백할 것이고, 본 개시 내용은 본 명세서에 기재된 예시적인 실시양태로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 본 개시 내용은 이하에 제공되는 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims

수직 편평 절첩식 호흡기(vertical flat-fold respirator)로서,
중심선의 각각의 측부 상에 배치되고 상기 마스크 본체의 주연부(perimeter)에 의해 경계를 이루고 있는 우측 부분 및 좌측 부분을 포함하는 마스크 본체; 및
상기 우측 부분에 인접한 상기 마스크 본체의 주연부의 우측 주연부 세그먼트로부터 연장된 우측 탭(tab), 및 상기 좌측 부분에 인접한 상기 마스크 본체의 주연부의 좌측 주연부 세그먼트로부터 연장된 좌측 탭;
제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치에서 상기 우측 탭에 부착된 우측 이어루프(earloop) 및 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치에서 상기 좌측 탭에 부착된 좌측 이어루프; 및
상기 마스크 본체의 주연부의 상부 주연부 세그먼트에 인접하게 배치된 노즈 클립(nose clip)을 포함하고;
상기 마스크 본체의 일부는 상기 마스크 본체의 코 영역에서 그 자체 상에 절첩되어 상기 중심선을 가로지르는 절첩부(fold)를 형성하는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 우측 탭은 상기 마스크 본체의 주연부로부터 멀리 연장된 제1 로브(lobe) 및 제2 로브를 포함하고, 상기 제1 우측 부착 위치는 상기 우측 탭의 제1 로브 상에 배치되어 있고, 상기 제2 우측 부착 위치는 상기 우측 탭의 제2 로브 상에 배치되어 있는, 호흡기.
제2항에 있어서, 상기 좌측 탭은 상기 마스크 본체의 주연부로부터 멀리 연장된 제1 로브 및 제2 로브를 포함하고, 상기 제1 좌측 부착 위치는 상기 좌측 탭의 제1 로브 상에 배치되어 있고, 상기 제2 좌측 부착 위치는 상기 좌측 탭의 제2 로브 상에 배치되어 있는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭은 상기 마스크 본체와 일체형인, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭은 상기 마스크 본체에 부착되어 있는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 마스크 본체의 주연부는 용접선에 의해 한정되어 있는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 마스크 본체는 내측 커버 웨브, 여과 층, 및 외측 커버 웨브를 포함하는 여과 구조물을 추가로 포함하고, 상기 여과 층은 상기 내측 커버 웨브와 상기 외측 커버 웨브 사이에 배치되어 있는, 호흡기.
제7항에 있어서, 상기 노즈 클립은 상기 외측 커버 웨브와 상기 여과 층 사이에 배치되어 있고, 그 자체 상에 철접된 상기 마스크 본체의 일부는 상기 내측 커버 웨브에 부착되어 있는, 호흡기.
제7항에 있어서, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭 각각이 상기 마스크 본체의 여과 구조물을 포함하도록 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭이 상기 마스크 본체와 일체형인, 호흡기.
제7항에 있어서, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭은 상기 마스크 본체와 일체형이고, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭 각각은 상기 마스크 본체의 여과 구조물의 내측 커버 웨브 및 외측 커버 웨브를 포함하고, 추가로 상기 마스크 본체의 여과 구조물의 여과 층은 상기 우측 탭 또는 상기 좌측 탭 내로 연장되지 않는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 제1 우측 부착 위치와 상기 제2 우측 부착 위치 및 상기 제1 좌측 부착 위치와 상기 제2 좌측 부착 위치는 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭의 내측 표면 상에 배치되어 있는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭 각각은 상기 우측 탭 및 상기 좌측 탭의 강성(stiffness)을 증가시키도록 그 상에 제공된 용접부를 포함하는, 호흡기.
제1항에 있어서, 상기 마스크 본체의 우측 부분 및 좌측 부분 각각은 상부 패널, 중심 패널, 및 하부 패널을 포함하고, 상기 상부 패널 및 상기 중심 패널은 제1 경계선에 의해 분리되어 있고, 추가로 상기 중심 패널 및 상기 하부 패널은 제2 경계선에 의해 분리되어 있는, 호흡기.
제13항에 있어서, 상기 우측 부분의 상부 패널 및 상기 좌측 부분의 상부 패널은 수직 절첩부를 통해서 연결되어 있는, 호흡기.
제14항에 있어서, 상기 우측 부분의 중심 패널 및 상기 좌측 부분의 중심 패널은 용접선을 통해서 연결되어 있는, 호흡기.
제15항에 있어서, 상기 우측 부분의 하부 패널 및 상기 좌측 부분의 하부 패널은 추가 용접선을 통해서 연결되어 있는, 호흡기.
제13항에 있어서, 상기 제1 경계선 및 상기 제2 경계선 각각은 용접선을 포함하는, 호흡기.
수직 편평 절첩식 호흡기의 제조 방법으로서,
마스크 본체 블랭크를 형성하는 단계로서, 상기 마스크 본체 블랭크는,
중심선의 각각의 측부 상에 배치되고 상기 마스크 본체 블랭크의 주연부에 의해 경계를 이루고 있는 우측 부분 및 좌측 부분;
상기 우측 부분에 인접한 마스크 본체 블랭크의 주연부의 우측 주연부 세그먼트로부터 연장된 우측 탭, 및 상기 좌측 부분에 인접한 마스크 본체 블랭크의 주연부의 좌측 주연부 세그먼트로부터 연장된 좌측 탭;
상기 우측 탭 상에 배치된 제1 우측 부착 위치 및 제2 우측 부착 위치; 및
상기 좌측 탭 상에 배치된 제1 좌측 부착 위치 및 제2 좌측 부착 위치를 포함하는, 마스크 본체 블랭크를 형성하는 단계;
우측 이어루프를 상기 제1 우측 부착 위치 및 상기 제2 우측 부착 위치에 부착하는 단계;
좌측 이어루프를 상기 제1 좌측 부착 위치 및 상기 제2 좌측 부착 위치에 부착하는 단계;
상기 마스크 본체 블랭크의 주연부의 상부 주연부 세그먼트에 인접한 상기 마스크 본체 블랭크에 노즈 클립을 부착하는 단계; 및
상기 마스크 본체 블랭크의 일부를 상기 마스크 본체 블랭크의 코 영역에서 그 자체 상에 절첩하는 단계를 포함하는 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 마스크 본체 블랭크의 우측 부분 및 좌측 부분 각각에서 제1 경계선 및 제2 경계선을 형성함으로써, 상기 마스크 본체 블랭크의 우측 부분에서 우측 상부 패널, 우측 중심 패널, 및 우측 하부 패널을 형성하고, 상기 마스크 본체 블랭크의 좌측 부분에서 좌측 상부 패널, 좌측 중심 패널, 및 좌측 하부 패널을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 우측 상부 패널을 상기 좌측 상부 패널에 연결하는 중심선에 실질적으로 평행한 수직 절첩선을 따라서 상기 마스크 본체 블랭크를 절첩하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.