專利名稱：一種用于papr的全面罩的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及PAPR (電動送風過濾式呼吸器)，更具體地，涉及用于PAPR的全面罩，以用于危及健康的環(huán)境，例如，火災現(xiàn)場、建筑工地、包括病毒的環(huán)境以及類似場地。
背景技術：
對于個人防護來說，洗手是最基本的，但對于個人醫(yī)療以及其它會受到病毒感染的環(huán)境，則需要面罩以及呼吸器。面罩或醫(yī)用專用面罩大多數(shù)為寬松使用的一次性面罩，可用于防止飛沫以及皮脂或頭發(fā)微粒，從而阻止微粒與面罩使用者的面部接觸，但(例如)由于面部的密封問題以及在呼吸過程中面罩內(nèi)部的負壓，這些面罩則不適用于病毒防護。呼吸器以及該情況下的氣體凈化呼吸器都是氣體過濾設備，從而通過過濾或吸收來移除污染物，防止吸入大小微粒。呼吸器以及該情況下的氣體凈化呼吸器可以為無源的·濾式呼吸器)，或有源的PAPR。現(xiàn)有技術中，相對于APR，PAPR具有較大的優(yōu)勢，這是因為PAPR僅需要做一個簡單的健康測試，不需要增加呼吸量。然而，由于皺紋、胡須等的生長，很難對面部實現(xiàn)完美的密封。這些問題可以在面罩內(nèi)部提供一正壓力來解決。然而，現(xiàn)有的PAPR也存在許多問題，需要專門的訓練才能戴上、安全地使用和取下，風扇的噪聲也會干擾使用者的談話，此時，很難使用聽診器，較為容易造成幽閉恐怖癥。由厚橡膠或其它聲音限制材料制成的面罩則使得使用人員與別人通話困難，因此，需要一專門的擴音器或聲音隔膜，而電話交談事實上是不可能的。另一缺點在于，由于向下看時面罩使用人員的可視區(qū)域受到限制，使用人員很難看到他把他的腳放在哪里，特別是在登樓梯時。還有一個缺點是現(xiàn)有PAPR具有一定的重量，使得配戴人員的頸部產(chǎn)生過度疲勞，因此，會讓他們正常工作時覺得很不舒服，例如，護士、醫(yī)生等等。因此，有必要對現(xiàn)有PAPR進行改進，另外，在其它領域也需要一種易于使用、安全的PAPR裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于PAPR的全面罩，該全面罩易于使用，便于配戴，且不會防礙其它設備的使用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制造用于PAPR的全面罩的方法，使得該全面罩具有極清晰的可視區(qū)域。本發(fā)明進一步的另一目的在于提供一種用于PAPR的一次性全面罩。本發(fā)明進一步的另一目的還在于提供一種送風機組件，該送風機組件只會產(chǎn)生最小的風扇噪聲，并能夠控制全面罩內(nèi)部的壓力，優(yōu)選地，控制全面罩內(nèi)部的正壓力。本發(fā)明進一步的另一目的還在于提供一種用于PAPR的全面罩，該全面罩能夠?qū)⒋碉L機組件封裝在全面罩的內(nèi)部，以與環(huán)境隔離，消除管道損失和流損失，通過使用自身可充電電池進行重復使用，可選擇地，也可以通過一導線連接到外部電池。本發(fā)明進一步的另一目的還在于提供一種具有一體成型的過濾器的全面罩，優(yōu)選地，該過濾器為靜電過濾器，以用于最小化流阻。本發(fā)明權(quán)利要求I描述了與PAPR結(jié)合的本發(fā)明的這些和其它的一些目的。本發(fā)明的從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其發(fā)展。


本發(fā)明后續(xù)將對將附圖中示出的實施例進行詳細地描述，其中圖I是本發(fā)明中PAPR的分解示意圖； 圖2是本發(fā)明吹風機組件與面罩分離時的后視圖；圖3是對應于圖2本發(fā)明吹風機組件安裝到面罩中時的示意圖；圖4是本發(fā)明吹風機組件的放大的分解示意圖；圖5是本發(fā)明用于全面罩的襯墊的另一實施例，該全面罩包括一內(nèi)罩；圖6是本發(fā)明全面罩的又一個實施例，所述全面罩具有一個一體成型的密封邊緣以及一分離的套帶；圖6a是放大的一體成型的邊緣的橫截面示意圖；以及圖7是對應于圖6全面罩被套入到套帶中時的示意圖。
具體實施例方式圖I是一個PAPR的分解示意圖，該PAPR包括了本發(fā)明全面罩的一實施例。右邊為全面罩1，左邊為吹風機組件2。根據(jù)該實施例，設有一面部密封件3，該面密封件3用于在全面罩緊貼著人的面部時密封全面罩的內(nèi)部。優(yōu)選地，全面罩I可以由PET (聚乙烯對苯二甲酸酯)通過真空成型方式一體成型。盡管PET由于其性能可以作為優(yōu)選塑膠材料，但其它塑膠材料也可以使用。可視區(qū)域4為一單一曲面，其最頂端通過引用線4a標出。在本發(fā)明中，可視區(qū)域比較清晰，且沒有任何扭曲變形的區(qū)域。這可以由透明塑膠材料通過真空成型方式一體成型來實現(xiàn)，在該方式中，對一張塑料薄膜或薄片進行加熱，同時防止加熱傳遞到塑料薄膜中對應于全面罩可視區(qū)域的區(qū)域。在真空成型過程中，可視區(qū)域可以通過向成型表面抽氣而產(chǎn)生一單一曲面，在真空成型后，等待塑料的加熱部分冷卻后，可視區(qū)域以所期望的形式被保持，該可視區(qū)域非常清晰，沒有任何扭曲，具有極好的可見度。在前部區(qū)域有一個用于放置吹風機組件2的隔間5，從圖2中可以清楚地看出，該隔間朝向全面罩內(nèi)部打開。隔間5形成一突出部，其上壁6幾乎和全面罩垂直。如圖I所示，該隔間的上壁設置有兩個開口 7和8，兩個開口的作用將在后續(xù)進行描述。進一步地，上壁設有一個邊緣9。一個包括外壁組件10的過濾器組件連接在該邊緣9上。在過濾器組件和該邊緣9之間形成的空間中設置有一過濾器元件11，在該過濾器和吹風機組件隔間上壁之間設置有一支撐該過濾器的支撐件12以作為一種墊片。閥門座13可以與支撐件一體成型，如圖I所示。目前，吹風機組件放置在全面罩前部區(qū)域的空間中為一優(yōu)選方案，但明顯地，吹風機組件也可以設置在全面罩其它部分。外壁組件10具有氣體入口 14，氣體入口設計用來阻止污染物進入過濾器隔間。例如，當配戴該面罩時，應將其弄濕，或在外面使用時，應將其淋濕。優(yōu)選地，過濾器元件11為一靜電過濾器，該過濾器具有一較低的流阻。合適地，該靜電過濾器材料可以為來自瑞典Munktell過濾器股份有限公司的MES材料。然而，該過濾器元件也可以為高效微粒空氣(HEPA)過濾器，碳過濾器或任何靜電過濾器的組合，例如，高效微?？諝?HEPA)過濾器和碳過濾器的組合。在本發(fā)明的實施例中，可以在開口 7中設置一單向閾門，開口 7位于吹風機組件隔間和帶有一彈性隔膜15的過濾器組件之間，該彈性隔膜15可以由(例如)橡膠或具有有橡膠對應特性的材料制成。這是一種可靠且低成本的解決方案。使用時若設置要更多線性作用力時，則可以利用帶有彈簧加載的密封件的閾門。在全面罩區(qū)域中鄰近嘴部處設置有氣體出口 16。在示出的實施例中，吸氣閥以單向閥門的形式設置在氣體出口外，該單向閥門具有閥座17以及一柔軟或彈簧加載的隔膜18，該隔膜在呼氣時打開，在吸氣時關閉。外殼19設置在該閥門的外部，并具有氣體出口開口。外殼的體積應足以在閥門外部產(chǎn)生一呼氣空間，從而當PAPR使用人員停止呼氣并開始吸氣時，從而在周圍的氣體靠近時關閉閥門以阻止周圍的氣體進入閥門。優(yōu)選地，在全面罩I密封配戴者面部中使用的密封件3也可以真空一體成型，然后，通過切割或鍛壓的方式獲得一個適用于全面罩的中心開口 20。該密封件按照一定的方式進行設計，該方式與具有一個邊緣21的全面罩的設計方式相對應。其中，全面罩的邊緣21與全面罩內(nèi)側(cè)鄰近，全面罩還具有一折邊22，以用于與全面罩的邊緣23鄰接，從而產(chǎn)生緊貼使用者面部的雙密封面。優(yōu)選地，密封件由聚乙烯制成。沿著全面罩的周邊設置有側(cè)翼24，以用于通過帶子將面罩固定在面部上，而帶子則可以系在配戴者頭部后面。因此，配戴者可以對帶子進行調(diào)整，以使得面罩滿足配戴者的舒適度要求，同時，對密封件施加足夠的壓力，以在全面罩和外部環(huán)境之間獲得密封效果。當然，其它設置也是可以的。在圖2中，襯墊25圍繞隔間5上壁的開口進行設置，以用于緊貼吹風機組件2進行密封，其中，圖2示出了組裝狀態(tài)下的吹風機組件。在吹風機組件面向使用者的一端設置有一彈簧鉤組件26，彈簧鉤組件26可拆解地將面罩中吹風機組件鎖在面罩的相應的位置27，在彈簧鉤組件26上設置有延長部，這樣，當吹風機組件被鎖在全面罩中時，可以向襯墊25施加足夠的壓力，以沿著吹風機組件隔間上壁上的開口，獲得期望的密封效果。圖3示出吹風機組件2，吹風機組件2安裝在全面罩吹風機組件2的隔間5中，優(yōu)選地,吹風機組件2通過面罩密封件3永久地連接在面罩上。圖4為本發(fā)明示出的吹風機組件的分解圖。吹風機組件包括一外殼，該外殼包括下部28以及上部29。電子元件設置在一印刷電路板30上，當吹風機組件組裝時，印刷電路板將被放置在由上、下部形成的外殼的中間，從而形成兩個隔間。在位于印刷電路板下的下隔間31中，隔間31的空間可用于容納充電電池，也可以用于進一步的操作功能。如圖所示，在外殼下部前端中，隔膜按鈕32設置在壁中，而接觸組件33則連接在印刷電路板上。可以通過對該按鈕進行按壓使之穿過面罩的下吹風機組件隔間進行操作。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，可以通過一個按鈕操作吹風機馬達的啟動/停止，利用另一按鈕對設置在吹風機組件前端的LED燈進行操作。進一步地，盡管圖4未示出LED指示燈，然而，優(yōu)選地，LED指示燈設置在外殼的下壁中，以用于指出(例如)吹風機正在運行、可再充電電池的剩余電量以及面罩內(nèi)預設的壓強等等。進一步地，用于通過電線連接外部電池的連接器可以設置在隔間的壁上，從而無需摘下面罩就可實現(xiàn)電池的更換。所述外殼的上部設置有吹風機組件的功能部件。在這里不會對現(xiàn)有的電子電路本身進行詳細描述。電池電源馬達34可用于驅(qū)動扇風機風輪35。在附圖示出的實施例中，扇風機風輪設置有一軸入口 36以 及徑向出口 37，當然扇風機風輪也可以使用其它設計。通過該扇風機風輪，過濾器組件中過濾的氣體經(jīng)過吹風機組件外殼的上部開口 38以及吹風機組件隔間的上壁開口被吸入。 為了維持全面罩內(nèi)部的預設過壓，吹風機組件包括一壓差計。在圖I和圖4示出的實施例中，帶有彈性隔膜40的壓差傳感器39可與一組合件41 一起使用。組合件41由紅外線光發(fā)射器以及用于接收由隔膜表面反射的紅外線的反射紅外線接收器組成。該傳感器包括所述彈性隔膜40以及蓋子43。其中，彈性隔膜40設置在印刷電路板30上一定距離處，該距離由墊片42確定，蓋子43固定在印刷電路板上，蓋子43設置有一通道44，通道44通過吹風組件隔間5上壁中獨立的開口 8穿過過濾器組件與外部環(huán)境相通，如圖I所示。彈性隔膜40的直徑超過墊片42的直徑或用于墊片或蓋子中隔片的墊座的直徑，在墊片的上下兩面具有自由空間。當過濾器組件外部的壓力超過全面罩中的壓力時，隔片將向下“彎折”，當全面罩中的壓力超過過濾器組件外部的壓力時，隔片將向上“彎折”。此時，用于檢測反射的紅外光線的傳感器將作出反應，將信號發(fā)送到印刷電路板上的微處理器，通過合適的電路，微處理器將對吹風機馬達進行調(diào)整，從而在全面罩中維護一期望的過壓。馬達34可以為一小馬達，該馬達帶有一個由微處理器控制的傳感器。所述微處理器也可以接收關于(例如)壓力以及電池電量的信號?；诮邮盏降臄?shù)據(jù)信號，所述微處理器發(fā)出可聽得見的和/或可視的警告信號和用于馬達運行的指令。圖5為全面罩密封件的又一實施例。密封件50設置有一整體部51，該整體部形成了一內(nèi)罩，該內(nèi)罩在全面罩中密封出一上部空間，以與全面罩中的下部空間隔開。在全面罩的氣體入口上方，整體部51的前沿52密封地與全面罩的內(nèi)表面鄰接。如圖5所示，上下空間可以通過開口 53、54進行連通?？梢栽谶@兩個開口中設置單向閥門。在可選實施例中，邊沿52可以設計為具有一定的柔韌性，以在呼氣過程中緊貼全面罩內(nèi)表面，實現(xiàn)密封，并在吸氣過程中打開。內(nèi)罩的目的在于當吹風組件停止工作時減少呼出氣體體積，并防止在全面罩內(nèi)部積累C02。同時，使得可以以APR模式使用全面罩，S卩，作為空氣凈化呼吸器使用。在本發(fā)明中，為了更靈活地將全面罩用于PAPR，可以提供上述內(nèi)罩，在一些情況下，內(nèi)罩并不是必需的，可以移除。為了簡化這種選擇，如圖5所示，具有虛線55的弱化線顯示在內(nèi)罩區(qū)域中，其中，內(nèi)罩連接在全面罩密封件50上。本發(fā)明示意性地示出了全面罩的第二實施例，但只對該實施例與圖1-5中實施例之間的區(qū)別進行了討論。全面罩60與前述實施例中全面罩的區(qū)別在于全面罩60設有一體成型的的密封邊緣61。該邊緣61也為套帶62形成了墊座，套帶62包括一封閉的帶組件63，以用于合適地圍繞在全面罩周邊上，并鄰接在全面罩的邊緣61上。帶子64固定在帶組件63上，帶子64可將全面罩緊固在配戴者的臉上。圖6a不出了全面罩的密封邊緣61的一合適實施例。該邊緣由折邊65和自由端部66組成，自由端部66幾乎與全面罩鄰接部的延伸部垂直。在該實施例中，密封邊緣可以作為一個風箱進行使用，以適合配戴者的面部，其用標號67所示。當然，該邊緣可以被設計成不同的形式而產(chǎn)生相同的效果，但是，如圖所示，該邊緣應具有回彈力。當然，也應該可以以一次真空成型工藝生產(chǎn)包括該邊緣的全面罩。圖7示出了插入到套帶62中的全面罩60。
圖6和圖7示出的實施例的一大優(yōu)點在于，全面罩可以一體成型，不需要額外的密封裝置。另外，當丟棄全面罩時，套帶可以重復利用。
權(quán)利要求
1.一種用于PAPR (電動送風過濾式呼吸器)的全面罩，以用于危害健康的環(huán)境，所述全面罩包括一氣體入口(7，8)以及一氣體出口(16)，其特征在于，所述全面罩由一透明塑料通過一次真空成型工藝一體成型，所述全面罩具有一單向彎曲的可視區(qū)域(4)，所述可視區(qū)域(4)沒有被變形。
2.如權(quán)利要求I所述的全面罩，其特征在于，在所述全面罩的內(nèi)部進一步包括一隔間(5)，以用于容納吹風機組件(2)。
3.如權(quán)利要求2所述的全面罩，其特征在于，進一步包括一作為所述全面罩(I)的整體部的過濾器組件(10-12)。
4.如權(quán)利要求3所述的全面罩，其特征在于，帶有過濾器組件(10-12)的所述全面罩(1，60)為一次性全面罩。
5.如前述權(quán)利要求任一所述的全面罩，其特征在于，所述過濾器組件(10-12)包括靜電過濾器、HEPA過濾器、碳過濾器中的一種或幾種。
6.如前述權(quán)利要求任一項所述的全面罩，其特征在于，所述全面罩(1，60)由PET制成。
7.如前述權(quán)利要求任一項所述的全面罩，其特征在于，進一步包括一個獨立制成的面部密封件(3 )，所述面部密封件連接在所述全面罩(I)上。
8.如權(quán)利要求7所述的全面罩，其特征在于，所述面部密封件(3)包括一個作為內(nèi)罩的整體部(51)，所述內(nèi)罩用于對所述全面罩(I)內(nèi)部進行密封，以使所述全面罩內(nèi)部呼出氣體的體積最小化。
9.如權(quán)利要求8所述的全面罩，其特征在于，所述內(nèi)罩(51)設置有氣體入口(53，54)。
10.如權(quán)利要求9所述的全面罩，其特征在于，在所述入口(53，54)設置有單向閥門。
11.如權(quán)利要求8或9所述的全面罩,其特征在于,在呼氣時所述內(nèi)罩(51)與全面罩(O內(nèi)側(cè)密封連接，當所述內(nèi)罩上的壓力超過所述內(nèi)罩下的壓力時，氣體被允許通過所述內(nèi)罩。
12.如權(quán)利要求1-6任一項所述的全面罩，其特征在于，所述全面罩(60)包括一一體成型的彈性密封邊緣(61)，所述邊緣(61)以一次真空成型工藝制成。
13.—種制造權(quán)利要求1-12任一項所述的全面罩的方法，其特征在于，通過一次真空成型工藝對一透明塑料進行一體成型制造所述全面罩，對一塑料薄膜或薄片進行加熱，同時防止加熱傳遞到對應于全面罩可視區(qū)域的區(qū)域，所述可視區(qū)域以相對于成型表面成單一曲面的形式成型，當所述塑料的加熱部分冷卻后，所述可視區(qū)域的單一曲面形式被所述冷卻后的加熱部分保持，所述可視區(qū)域未發(fā)生變形。
14.一種包括前述權(quán)利要求任一所述的全面罩(1，60)的PAPR，所述全面罩由權(quán)利要求13的方法制造而成，所述PAPR包括氣體入口(7，8)、氣體出口(16)以及吹風機組件(2)。
15.如權(quán)利要求14所述的PAPR，其特征在于，單向閥門(17，18)設置在所述氣體出口(16)中，一個外殼(19)圍繞在所述全面罩的外部，以用于密封一容積,從而在吸氣時關閉所述閥門，以阻止氣體進入所述全面罩。
16.如權(quán)利要求14或15所述的PAPR，其特征在于，在所述氣體入口(7，8)中設置單向閥門(13，15)。
17.如權(quán)利要求14-16任一所述的PAPR,其特征在于,包括全面罩(60),所述全面罩(60)包括一個以所述一次真空成型工藝成型的一體成型的密封邊緣(61)和一套帶(62)，當組裝所述全面罩和套帶時，所述套帶(62)可移除地安裝在所述全面罩(60)周圍，并與所述邊緣(61)鄰接。
18.如權(quán)利要求14-17任一項所述的PAPR，其特征在于，所述吹風機組件(2)包括一壓差傳感器(39)。
19.如權(quán)利要求18所述的PAPR，其特征在于，所述壓差傳感器(39)包括一紅外光線發(fā)射器、一反射紅外光線接收器以及一紅外光線反射面，當所述全面罩的外部和內(nèi)部存在壓力差時，所述紅外光線反射面作出反應。
20.如權(quán)利要求19所述的PAPR，其特征在于，所述紅外光線反射面為設置在吹風機組件(2)中的彈性隔膜(40)的表面，所述彈性隔膜(40)的一側(cè)面受到環(huán)境壓力的作用，另一面受到所述全面罩(I)內(nèi)部壓力的作用。
全文摘要
一種用于PAPR(電動送風過濾式呼吸器)的全面罩(1)，以用于危害健康的環(huán)境，所述全面罩包括一氣體入口(7，8)以及一氣體出口(16)，所述全面罩由一透明塑料通過一次真空成型工藝一體成型，所述全面罩具有一彎曲的可視區(qū)域(4)，所述可視區(qū)域(4)沒有被扭曲，在所述全面罩的前部區(qū)域內(nèi)部包括一個用于容納吹風機組件(2)的隔間(5)。
文檔編號B29C51/10GK102958571SQ201180027023
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者奧力沃·克勞克瑟斯 申請人:瑞典面罩公司