專利名稱：：具有動態支承結構和褶狀過濾結構的呼吸器的制作方法具有動態支承結構和褶狀過濾結構的呼吸器本發明涉及過濾式面罩呼吸器，該呼吸器能在縱向上伸展或收縮以適應佩戴者頌部的運動。該呼吸器的伸展是通過在面罩主體中采用可移動的支承結構結合褶狀過濾結構實現的。
背景技術：
：呼吸器通常佩戴于人的呼吸通道上，用于實現以下兩個常見目的中的至少一個(1)防止雜質或污染物進入佩戴者的呼吸道；以及(2)保護其他人或物不暴露于佩戴者呼出的病原體和其他污染物。在第一種情況下，在空氣中存在對佩戴者有害的顆粒的環境中佩戴呼吸器，例如汽車車身修理店。在第二種情況下，在對其他人或物可能造成污染的環境中佩戴呼吸器，例如手術室或潔凈室。一些呼吸器被歸為“過濾式面罩”，因為其面罩主體本身可用作過濾裝置。與使用結合了可連接的濾筒(參見(例如)授予Yuschak等人的美國專利RE39，493)或嵌件成型過濾元件(參見(例如)授予Braun的美國專利4，790，306)的橡膠或彈性體面罩主體的呼吸器不同，過濾式面罩呼吸器的整個面罩主體的大部分由過濾介質構成，使得無需安裝或更換濾筒。因此，過濾式面罩呼吸器重量相對較輕并且易于使用。過濾式面罩呼吸器通常屬于以下兩類呼吸器的一類，即成形呼吸器和折疊放平呼吸器。成形呼吸器差不多被永久性成型為所需的適應面部的構型，并且在存儲和使用期間通常保持這種構型。成形過濾式面罩呼吸器通常包括模制的支承性外殼結構(通常稱為“成形層”)，該支承性外殼結構一般是由熱粘合纖維或多孔塑料網制成。成形層主要被設計成為過濾層提供支承。相對于過濾層，成形層可存在于面罩的內部上(靠近佩戴者的面部)，或者可存在于面罩的外部上，或同時存在于內部和外部上。公開了支承過濾層的成形層的專利例子包括授予Berg的美國專利4，536，440、授予Dyrud等人的美國專利4，807，619、授予Skov的美國專利4，850，347和授予Huber等人的美國專利Des.285，374。在已知的成形過濾式面罩呼吸器中，過濾層一般都通過纏結在層之間界面處的纖維或通過將纖維粘合到成形層而連接到成形層。作為另外一種選擇，可以使用合適的粘合劑(參見授予Angadjivand等人的美國專利6，923，182和6，041，782)將過濾層粘合到成形層外殼的整個內表面上。還可以在面罩主體的周邊焊接已知的過濾式面罩呼吸器，以將組裝層結合到一起。與成形呼吸器不同，折疊放平呼吸器是放平存放，但其包括接縫、褶縐和/或折線，使得其面罩主體在打開后呈適合使用的杯狀構型。折疊放平過濾式面罩呼吸器的例子在授予Bostock等人的美國專利6，568，392和6，484，722以及授予Chen的美國專利6，394，090中示出。一些市售的褶狀呼吸器被設計為具有褶狀結構，當把這種呼吸器放置在佩戴者的面部上時，其褶狀結構可以打開或擴展。這些已知的褶狀產品通常不使用支承結構來限定呼吸器面罩主體的形狀。另外，已知的市售褶狀呼吸器一般沒有針對佩戴者的面部采用分隔式佩戴設計，并且無法沿其周邊與佩戴者的臉部緊密貼合。這類褶狀呼吸器主要用在可能對其他人或物造成污染的環境中。在這些工作環境中，佩戴者可能接觸到的雜質或污染物實際上往往是很短暫的，例如飛濺的液體。因此，呼吸器構造時不再采用能沿其周邊提供與佩戴者面部緊密貼合，并且提供與佩戴者面部分隔的杯狀氣室的支承結構。褶狀過濾式面罩的例子在以下美國專利文檔中示出授予Jensen的7，036，507、授予Wolfe的6，474，336、授予White的4，248，220、授予Parker的4，300，549、授予Spence等人的2006/0130841以及授予Chang的2005/009652
發明內容如上所述，設計過濾式面罩呼吸器領域的技術人員已開發了在預成形面罩主體中支承過濾層的多種方法。然而，目前設計的面罩主體通常為無法適應佩戴者頌部運動的非動態結構。呼吸器佩戴者在工作時通常需要與其同事交談。在交談時發生的頌部運動能導致面罩主體在佩戴者面部上發生位移。當呼吸器在佩戴者面部上從其所需位置發生位移時，可能為污染空氣未經過濾地進入面罩內部創造機會。此外，張開頌部往往會把面罩主體向下拉，從而夾緊鼻部。因此，常規呼吸器的非動態結構可能會對佩戴者產生不舒適感。本發明解決了以下需求提供可動態適應佩戴者頌部運動的成形過濾式面罩呼吸器，使得呼吸器在使用期間可保持對佩戴者面部相稱而舒適的貼合。在這種情況下，本發明可提供過濾式面罩呼吸器，其包括的面罩主體由以下部分構成(a)支承結構，其包括能夠在縱向上彼此相向或相背運動的第一和第二橫向延伸構件；(b)過濾結構，其包括(i)過濾層；和(ii)褶縐；其中，褶縐使該過濾結構能夠在第一和第二橫向延伸構件彼此相向或相背運動時分別進行收縮和伸展。如上所述，常規成形過濾式面罩呼吸器的面罩主體通常使用包括熱粘合纖維的非織造纖維網或多孔塑料網的支承結構來支承過濾層。這些常規支承結構無法動態響應佩戴者的頌部運動。采用包括第一和第二橫向延伸構件的支承結構以及包括褶縐(當支承結構的第一和第二橫向延伸構件彼此相背運動時，其能夠進行伸展)的過濾結構后，面罩主體便能沿縱向伸展，從而更好地適應佩戴者頌部的張口運動。該面罩主體還可以在頌部閉合時收縮。根據本發明適應佩戴者頌部運動的能力可使面罩主體能在使用時在佩戴者面部上更好地保持其所需位置。面罩主體的可伸展性還可以允許單個呼吸器適應更廣泛的面部尺寸，并可以緩解鼻部上的夾緊作用。術語表下文示出的術語具有如下所定義的含義“對分”是指劃分成兩個基本相等的部分；“中心線”是指從正面觀察時垂直對分面罩的線(圖7)；“中央分隔的”是指從正面觀察時沿垂直對分面罩主體的線或平面明顯彼此分離；“包含”是指其在專利術語中的標準定義，是一個通常與“包括”、“具有”或“含有”的意義大致相同的開放式術語。雖然“包含”、“包括”、“具有”和“含有”以及它們的變形為常用的開放式術語，但本發明還可以使用較封閉的術語來適當描述，例如“基本由...組成”，其為半開放式術語，因為其僅排除在用于其要達到的功能時那些可能對本發明呼吸器的性能具有有害作用的物或元件；“潔凈空氣”是指已濾除了污染物的一定體積的大氣環境空氣；“污染物”是指顆粒(包括粉塵、薄霧和煙霧)和/或通常不會被視為顆粒但可懸浮在空氣(包括呼出氣流中的氣體)中的其他物質(例如有機蒸氣等)；“橫跨維度”為當從正面觀察呼吸器時，在整個呼吸器上從一側到另一側橫向延伸的維度；“外部氣體空間”是指呼出的氣體在穿過且離開面罩主體和/或呼氣閥后進入的環境大氣空間；“過濾式面罩”是指面罩主體自身被設計成過濾通過其的空氣；不存在連接到面罩主體上或模制成面罩主體來實現此目的的獨立可識別的濾筒或嵌件成型過濾元件；“過濾器”或“過濾層”是指一個或多個透氣材料層，所述層主要適用于從通過其的空氣流中除去污染物(例如顆粒)；“過濾結構”是指設計成主要用于過濾空氣的構造；“第一側面”是指面罩主體的一個區域，該區域在橫向上遠離垂直對分呼吸器的平面，并當戴上呼吸器時，將位于佩戴者的頰和/或頌區域；“帶具”是指幫助將面罩主體支承在佩戴者面部上的結構或部件組合；“阻礙運動”是指當暴露于在正常使用條件下存在的力時，妨礙、限制或阻止運動；“整體的”是指所考慮的部件以單個部件同時制成，而不是兩個單獨的隨后被接合在一起的部件；“內部氣體空間”是指面罩主體與人面部之間的空間；“分界線”是指折線、接縫、焊線、粘結線、縫線、樞紐線和/或其任意組合；“活動樞紐”是指一種機構，它允許從其整體延伸的構件通常可輕易地以旋轉方式圍繞其樞轉，使得在正常使用下不對構件或對樞紐關節產生損傷；“可縱向移動的”是指能夠響應單純的指壓而在縱向移動；“面罩主體”是指透氣的結構，其被設計成貼合在人的鼻部和嘴部上，并有助于限定與外部氣體空間分離的內部氣體空間；“構件”在涉及支承結構時是指可單獨地和容易地識別的固體部件，其尺寸應顯著有利于支承結構的總體構造和構型；“周邊”是指面罩主體的外邊緣，當某人戴上呼吸器時，該外邊緣將通常緊鄰佩戴者的面部設置；“褶縐”是指被設計成自身向后折疊的部分；“打褶的”是指自身被向后折疊；“聚合物”和“塑料”均表示主要包含一種或多種聚合物并且也可以包含其他成分的材料；“多個”是指兩個或更多個；“呼吸器”是指由人員佩戴從而為佩戴者提供清潔空氣以供呼吸的空氣過濾裝置；“第二側面”是指面罩主體的一個區域，該區域遠離垂直對分面罩的平面線(第二側面與第一側面相對)，并當戴上呼吸器時，將位于佩戴者的頰和/或頌區域；“支承結構”表示一種構造，其被設計成在正常處理下具有足夠的結構完整性以保持其所需的形狀，并且有助于保持被其支承的過濾結構的預期形狀；“隔開”表示物理分離，或在其間具有可測距離；以及“橫向延伸，，表示通常在橫跨維度上延伸。圖1示出了根據本發明的過濾式面罩呼吸器10被佩戴在人的面部上時的前透視圖；圖2a示出了根據本發明的面罩主體12的側視圖，其中可縱向移動的橫向延伸構件26以非伸展狀態位于構件28附近；圖2b示出了面罩主體12，其中可縱向移動的橫向延伸構件26與構件28分離，以使面罩主體處于開放式伸展構型；圖3為沿圖2b的線3-3截取的過濾結構18的剖視圖；圖4為可與本發明共同使用的過濾結構18的透視圖；圖5為活動樞紐64a、64b的可供選擇的實施例的側視圖，活動樞紐可用于支承結構16，中以允許構件26、28、40、46、48、49和50發生轉動；圖5E為圖5的虛線圈5E的內部區域的放大視圖；圖6a和圖6b為呼吸器10"的另一個實施例的側視圖，該呼吸器具有不同的支承結構16"并包括鼻夾72和呼氣閥74；圖7為面罩主體12的前視圖，示出了可被固定到面罩主體上相對的頂部和底部位置的薄膜帶76，以在測試過程中協助面罩主體12在縱向維度上伸展；圖8為坯料的平面圖，該坯料用于形成根據本發明的多層過濾結構18(圖4)；圖9為本發明的過濾式面罩呼吸器和Moldex2200過濾式面罩呼吸器的負荷與拉伸應變的曲線圖；以及圖10為分離兩個相鄰的橫向延伸構件所需的力與縱向距離的曲線圖。具體實施例方式在實施本發明時，提供了過濾式面罩呼吸器，其在一個或多個位置能夠以類似于手風琴的方式發揮功能，使得面罩主體可配合人頌部的運動而伸展和收縮。在工作中，工人時常需要彼此交流。然而，常規的成形過濾式面罩呼吸器未使用能夠配合佩戴者的頌部運動而發生明顯動態運動的面罩主體。因此，當呼吸器佩戴者說話時，常規呼吸器可能在佩戴者面部上發生位移。當頌部朝下移動時，還將呼吸器的鼻部向下拉，從而壓緊在佩戴者的鼻上。本發明可通過提供一種或多種可縱向移動、橫向伸展的構件來糾正這些弊端，當佩戴者在佩戴該成形呼吸性面罩期間張嘴和閉嘴時，結合過濾結構中褶縐的打開或關閉，這些構件能夠視情況相對于另一構件相向或相背運動。圖1示出了佩戴在人鼻部和嘴上的成形過濾式面罩呼吸器10。呼吸器10包括面罩主體12和帶具14。面罩主體12具有支承結構16和過濾結構18。支承結構16包括周邊20、第一側面22以及相對的第二側面24。當戴上呼吸器10時，支承結構16的周邊構件20可以(但不必一定)接觸佩戴者的面部。周邊構件20可以具有圍繞(并靠近)面罩主體12的周邊連續延伸360°的構件(或構件的組合)。該周邊構件還可以成片段形式。通常，佩戴者的面部只會接觸過濾結構18(或額外的面部密封件材料)的內表面或周邊，從而可以獲得舒適的貼合。因此，過濾結構18的周邊邊緣可以稍稍延伸出支承結構16的周邊20。支承結構16還包括可縱向移動的橫向延伸構件26。該可縱向移動的橫向延伸構件26從面罩主體12的第一側面22延伸至第二側面24，而優選地未通過可能阻礙橫向延伸構件26縱向運動的任何縱向延伸構件連接在側面22與24之間。也就是說，優選地不存在將構件26連接到構件28的結構件，當佩戴者張開頌部或嘴部時，若存在這種結構件會限制構件26從構件28移開。有利地根據圖示實施例實現的縱向運動沿中心線29尤為突出。當從前面將呼吸器投影到平面上進行觀察時，橫向是指以通常的“X”方向橫穿呼吸器延伸的方向，縱向是指以通常的“y”方向在呼吸器10的底部與頂部之間延伸的維度。當通過此類平面投影觀察時，橫向延伸構件26能夠在通用“y”軸方向上移向和離開構件28。如此一來，對于構件26移向和離開構件28的距離而言，沿著中心線29比在橫向延伸構件合并到一起的第一側面22和第二側面24處更大。帶具14包括可通過一個或多個扣環34調節長度的第一皮帶30和第二皮帶32。帶具14可以在第一側面22和第二側面24的帶具固定凸緣構件35a、35b處固定到面罩主體12上。可以通過包括縫合、粘結劑粘結、焊接等在內的多種方法在凸緣構件35a、35b處將扣環34固定到面罩主體12上。扣環還可以整體模制到支承結構16中；參見與本專利申請同日提交的名稱為“FilteringFace-PieceRespiratorHavingBucklesIntegralToTheMaskBodySupportStructure，，(具有整合于面罩主體支承結構中的扣環的過濾式面罩呼吸器)的美國專利申請No.60/974，031(代理人檔案號63355US002)。面罩主體12還包括其中設置有開38的任選框架36。框架36提供將呼氣閥(未示出)固定到面罩主體12的位置或基座。雖然橫向延伸構件28和40通過框架36上的縱向延伸構件37接合到一起，但是面罩主體12仍可通過構件26和28與其他并未這樣彼此接合的構件之間的相對自由的運動而伸展。因此，雖然本發明設想一個或多個構件(2、3、4、5個等)能夠至少在縱向上彼此相向或相背運動，但是并非所有橫向延伸構件都需要相對于各相鄰構件表現出此類行為來實現根據本發明的目的。可在框架36處被固定到支承結構16上的呼氣閥可以具有類似于在以下專利中所述的單向閥構造授予Martin等人的美國專利7，188，622,7,028，689和7，013，895；授予Japuntich等人的7，117，868,6,854，463,6,843，248和5，325，892；授予Mittelstadt等人的6，883，518；以及授予Bowers的RE37，974。可以通過多種方法將呼氣閥固定到框架36上，這些方法包括超聲波焊接、粘結劑粘結、機械夾持等。閥座可被設計成包括穿過開38并且本身被向后折疊成與框架36呈夾持關系的圓柱體，參見(例如)授予Curran等人的美國專利7，069，931,7,007，695,6,959，709和6，604，524以及授予Williams等人的EP1，030，721。還可將閥蓋放置到閥座上以形成保護閥門隔膜的內室。閥蓋設計的例子示于授予Japuntich等人的美國專利Des.347，298和授予Bryant等人的美國專利DES.347，299。圖2a示出了面罩主體12的側視圖，其中橫向延伸構件26和28被設置成彼此相鄰，使得過濾結構18在可起褶區42中于這兩者間形成褶縐。面罩主體12的支承結構16還可以在活動式橫向延伸構件26與構件28相遇的區域中包括活動樞紐44。活動樞紐44的優點在于允許橫向延伸構件26和28可更容易地彼此相向或相背運動。如圖所示，活動樞紐44可以具有陷凹形。當面罩12如圖2a和圖2b所示從側面觀察并以豎式構型取向時，活動樞紐44還優選地在“y”維度上位于上部帶具連接凸緣35a與下部帶具連接凸緣35b之間。優選地，在帶具14(圖1)對面罩主體施力的位點(此情況下位于凸緣35a和35b處)之間可以設置一個、兩個、三個或更多個活動樞紐。如圖2a所示，還存在其他橫向延伸構件46、48、49和50，在各側面22或24之外的區域它們之間不存在縱向延伸構件。因此，雖然橫向延伸構件46和48(例如)能夠在縱向維度上移動以允許面罩主體12伸展或收縮，但是這些構件不可以像構件26那樣自由移動，因為前者不具有位于它們在第一側面部分22和第二側面部分24結合處的陷凹形活動樞紐。因此，雖然在橫向延伸構件26、28、46、48、49和50的各端僅示出了一個此類活動樞紐44，但本發明的確也設想了在附加的橫向延伸構件之間使用此類附加的活動樞紐。活動樞紐可用在橫向延伸構件相遇的地方。然而，旨在在縱向上彼此相向或相背運動的構件之間不應存在任何縱向延伸構件。圖2b示出了可起褶區42處于伸展構型的面罩主體12。在此構型中，橫向延伸構件26和28在中央處以接近最大的距離彼此間隔開。對圖2a的面罩主體構型與圖2b的構型進行比較，顯然，本發明的面罩主體12在可起褶區42具有以類似于手風琴的方式發揮作用的能力。如上所述，該能力尤其有利于適應各種尺寸面部的頌運動。可將過濾結構18在多個接觸點連接到面罩主體12的支承結構16上。沿著支承結構的周邊20和/或在橫向延伸構件26、28、40、46、48、49以及50與過濾結構18相遇的各個位置可以形成此連接。可通過多種方法將支承結構16和過濾結構18固定到一起，這些方法包括粘結劑粘結、焊接、包覆成型等。還可以使用一種臨時性接合機構，從而允許當過濾結構18已達到其使用壽命時可再次使用支承結構16。在此情況下，佩戴者可以更換過濾結構18而保留支承結構16，以使得過濾器已達到其使用壽命時只需要丟棄過濾結構18。橫向延伸構件中的一個或多個優選地能夠響應單純來自人手指的壓力而縱向移動。也就是說，僅通過縱向推動橫向延伸構件，就可以輕易將其偏斜。下文所述的橫向延伸構件移動測試(TEMMT)將進一步證明橫向延伸構件可被如此輕易偏斜的能力。在此測試下，當經受僅為0.2N的力時，橫向延伸構件中的一個或多個就可發生5mm以上的移動。更優選地，在TEMMT測試下，當經受僅為0.3N的力時，一個或多個橫向延伸構件可發生至少IOmm的移動。可縱向移動的橫向延伸構件沿中心線29(圖1)移動的距離將比在面罩主體的側面22和24處移動的距離更大。通常，當以僅為約0.7N或更小的力接受橫向延伸構件移動測試時，中央分隔的橫向延伸構件中的至少一個能夠在中心線29處縱向移動約5、10、15、20或甚至35mm的距離，而不會對橫向延伸構件和/或活動樞紐造成顯著的結構損傷。一般來講，當在下文所述的呼吸器伸展測試下測試呼吸器時，整個面罩主體能夠伸展最多約20至35mm，而不會對其造成損傷。可通過諸如注射成型的已知技術來制造支承結構。可以使用已知的塑料來制造支承結構，例如烯烴，包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚甲基(戊烯)；塑性體；熱塑性塑料；熱塑性彈性體；以及它們的共混物。還可以將諸如顏料、UV穩定劑、防結塊劑、成核劑、殺真菌劑以及殺菌劑的添加劑添加到形成支承結構的組合物中。所用的塑料優選地能夠表現出彈性、形狀記憶以及抗彎曲疲勞性，以使得支承結構可被多次變形(即大于100次)，尤其是在任何樞紐點處，并能回到其初始位置。所選的塑料應能經受無數次的變形，使得支承結構具有比過濾結構更長的使用壽命。支承結構選用的材料優選地為彎曲挺度為約75至300兆帕(MPa)、更典型地為約100至250MPa以及還典型地為約175至225MPa的塑料。雖然也可以用金屬或陶瓷材料代替塑料來構造支承結構，但是出于處理/成本的原因可優選塑料。支承結構是并非整合于過濾結構(或由過濾結構制成)的部件或組件。支承結構件的尺寸應大于過濾結構所用的纖維或細絲。觀察其橫截面時，這些構件可以是矩形、圓形、三角形、橢圓形、梯形等。圖3示出了過濾結構18的橫截面。如圖所示，過濾結構18可以包括一個或多個覆蓋纖維網51a和51b以及過濾層52。覆蓋纖維網51a和51b可位于過濾層52的相對側上，以捕集任何可能從過濾層上松掉的纖維。一般來講，覆蓋纖維網51a和51b由精選的具有舒適感(尤其是在過濾結構18與佩戴者面部接觸的一側上)的纖維制成。可結合本發明的支承結構使用的多種過濾層和覆蓋纖維網的構造將在下文中更詳細地描述。圖4為過濾結構18的透視圖。過濾結構18可以包括第一橫向延伸分界線53a和第二橫向延伸分界線53b。這些分界線53a、53b可以在過濾結構18的中部彼此充分隔開，但以側面54和56的方向橫向移動時可以朝彼此會聚。分界線53a、53b可以包括折線、焊線、縫合線、粘結線、樞紐線或它們的組合。一般來講，第一分界線53a和第二分界線53b對應于支承結構上某些橫向延伸構件的位置。當第一分界線53a和第二分界線53b限定可在其間形成的褶縐58時，優選地將第一分界線53a和第二分界線53b固定到可縱向移動的橫向延伸構件26和28上，從而允許過濾結構以類似于手風琴的方式在位于其間的褶縐58周圍打開和關閉。過濾結構18還包括通常垂直的分界線60，其可位于過濾結構的鼻區。此垂直取向的分界線60由制造過濾結構18的方法產生。一般來講，此類分界線用于除去多余材料，否則在制造過程中多余材料將會堆積在鼻區。過濾結構18的下巴部分62也可以包括類似的通常垂直的分界線。雖然所示的過濾結構18僅具有限定單個褶縐58的兩條橫向延伸分界線53a、53b，但是過濾結構18在橫跨維度上可以包括兩個或更多個此類褶縐。因此，可以存在多個褶縐(3、4、5個等)，其中過濾結構能夠伸展以適應支承結構16的伴隨伸展(圖2a和圖2b)。在此類情況下，優選的是提供具有多個活動樞紐的支承結構。為改善配合度和佩戴者的舒適度，可將彈性體面部密封件固定到過濾結構18的周邊61。當戴上呼吸器時，此類面部密封件可徑向向內延伸以接觸佩戴者的面部。面部密封件可由熱塑性彈性體制成。面部密封件的例子在授予Bostock等人的美國專利6，568，392、授予Springett等人的美國專利5，617，849和授予Maryyanek等人的美國專利4，600,002，以及授予Yard的加拿大專利1，296，487中有所描述。過濾結構可采用多種不同的形狀和構型。優選地，調整過濾結構使其妥當地貼合在支承結構上或支承結構內。一般來講，過濾結構的形狀和構型對應于支承結構的輪廓形狀。過濾結構可從支承結構向內徑向設置，其還可以從支承結構向外徑向設置，或其可以設置在構成支承結構的多個構件之間。雖然所示的本發明的過濾結構18具有包括過濾層52和覆蓋纖維網51a、51b在內的多層，但過濾結構可以僅具有過濾層或過濾層的組合。例如，可在更精選的下游過濾層的上游設置預過濾層。另外，可將諸如活性炭的吸附材料設置在構成過濾結構的纖維和/或多層之間。而且，還可將單獨的微粒過濾層結合吸附層使用，以提供對微粒和蒸汽的過濾。下文提供了有關可用于過濾結構中的過濾層的進一步詳述。圖5示出了具有多個活動樞紐64a和64b的支承結構16’的實施例。活動樞紐64a具有類似的構造，并可提供相對容易的繞樞紐中心點的旋轉。如圖所示，活動樞紐64a具有最小的寬度，并具有橫向延伸構件26、28、46和50，這些構件在它們與各樞紐64a相遇的點彼此相隔不遠。因此，橫向延伸構件26、28、46和50能夠通過最小的力彼此相向或相背運動。當根據下文所述的呼吸器伸展測試進行試驗時，結合本發明使用的活動樞紐優選地使呼吸器面罩主體顯示出在30%的拉伸膨脹下具有小于約8牛頓(N)、7N以及甚至小于6N的最大負荷。當在相同測試下試驗時，本發明的呼吸器還表現出小于8%、7%以及甚至小于6%的平均滯后。如圖所示的活動樞紐64b往往比樞紐64a更寬，并在橫向延伸構件28、40和48之間具有更大的間隔。因此，這些樞紐雖然能夠提供橫向延伸構件的轉動，但需要相對更大的力才能使橫向延伸構件28、40和48彼此分開。由于佩戴者的頌部運動對呼吸器下半部的影響通常比對上半部的影響更大，因此活動樞紐的位置優選地應使得橫向延伸構件設置在面罩的下半部上以提供更容易的運動。支承結構的橫向延伸構件的厚度可以為約0.25至5mm，更典型地為約1至3mm，并且橫截面積可以為約2至12mm2，更典型地為約4至8mm2。帶具凸緣35a、35b的厚度通常可以為約2至4mm。圖5E為圖5的環形區域5E的擴展視圖。如圖5E所示，活動樞紐可以為U形，并可以包括頂點63和基部65。樞紐頂點63和樞紐基部65之間的最短距離以寬度W表示。頂點63通常由具有約0.5至IOmm(更典型地為1至4mm)半徑的曲率限定。活動樞紐的寬度W典型地為約0.3至5mm，更典型地為約0.5至2.5mm。活動樞紐還可以呈s形或w形，或者可以具有如與本專利申請同日提交的名稱為“FilteringFace-PieceRespiratorSupportStructureThatHasLivingHinges”(具有活動樞紐的過濾式面罩呼吸器支承結構)的美國專利申請No.60/974，017(代理人檔案號63167US002)中所示的其他形狀。圖6a和圖6b示出了呼吸面罩10"的另一個實施例。如本實施例所示，鼻部66可以具有更開放的構型，以使佩戴者面部區域中佩戴起來更為涼爽。因此，支承結構16"在該區域中并非完全為實心的，而是具有由橫向延伸構件68和70限定的開口67。開口67使得使用者可以看見鼻夾72，并易于觸及鼻夾以進行調節。鼻夾72使過濾結構18能夠適應佩戴者鼻部的大小和形狀。鼻夾72可由延展性金屬條制成，例如在授予Castiglione的美國專利5，558，089和Des.412，573中所述。鼻夾還可以采取彈簧支承夾的形式，如授予Xue等人的美國專利公布2007-0044803A1中所述，或可以為延展性塑料，如授予Kalatoor等人的美國專利公布2007-0068529A1中所述。圖6a和圖6b中所示的實施例還示出了設置在面罩主體16〃上構件28和40之間的呼氣閥74。用于本發明面罩主體的支承結構還可以通過較少數量的橫向延伸構件來構造，并且如果不需要呼氣閥，則可以不使用框架(36，圖1)。優選地，存在至少一個能夠相對于另一個橫向延伸構件縱向移動的橫向延伸構件，包括限定支承結構周邊的橫向延伸構件。雖然本發明在其各個實施例中示為具有包括多個橫向延伸構件的支承結構，但可以將面罩設計成使得支承結構僅包括周邊橫向延伸構件49或70和50。在此類實施例中，可能有利的是將過濾結構設計成使得能夠維持其杯狀構型而不需要另外的橫向延伸構件來支承。在此類實施例中，過濾結構可以包括使此類杯狀構型得以維持的一個或多個硬化層。作為另外一種選擇，過濾結構可以具有有助于其結構完整性的一條或多條水平和/或垂直分界線來協助維持杯狀構型。用于本發明面罩主體的過濾結構可為顆粒捕集型過濾器或氣體和蒸汽型過濾器的結構。過濾結構也可以為防止液體從過濾層的一側轉移到另一側的阻擋層，以防止(例如)液體氣溶膠或液體飛濺滲透過濾層。根據應用需求，可以使用多層類似或者不類似的過濾介質，以構造本發明的過濾結構。可以在本發明的分層面罩主體中有利地利用的過濾器一般來講具有低壓降(例如在13.8厘米每秒的面速度下小于約195至295帕斯卡)，以最小化面罩佩戴者的呼吸工作量。另外，過濾層為柔性的并具有足夠的抗剪強度，使得它們在預期使用條件下通常可以保持其結構。顆粒捕集過濾器的例子包括一個或多個精細無機纖維(例如玻璃纖維)網或聚合物合成纖維網。合成纖維網可以包括通過例如熔吹法制成的駐極體充電的聚合物微纖維。由已充電的聚丙烯形成的聚烯烴微纖維尤其適用于顆粒捕集應用。替代的過濾層可以具有用于從呼吸空氣中除去危害性或有味氣體的吸附劑組分。吸附劑可以包括通過粘合劑、粘結劑或纖維結構粘結在過濾層中的粉末或顆粒，參見授予Braim的美國專利3，971，373。吸附劑層可以通過涂覆基底比如纖維或網狀泡沫來形成，以形成薄的粘附層。吸附劑材料可以包括經過或未經過化學處理的活性炭、多孔氧化鋁_二氧化硅催化劑基底和氧化鋁粒子。可適應于各種構造的吸附性過濾結構的例子在授予Senkus等人的美國專利6，391，429中有所描述。過濾層通常經過選擇以實現所需的過濾效果，并且一般來講，從由其經過的氣流中除去高比例的顆粒和/或其他污染物。對于纖維過濾層而言，根據將要過濾掉的物質種類選擇纖維，并且通常對纖維進行選擇使得在模制操作中它們不粘合在一起。如上所述，過濾層可以呈多種形狀和形式，并且通常具有為約0.2毫米(mm)至1厘米(cm)(更典型地為約0.3mm至0.5cm)的厚度，其可以為大致成平面的網，或者可以為波紋狀以提供增大的表面積，參見(例如)授予Braun等人的美國專利5，804，295和5，656，368。過濾層還可以包括通過粘合劑或任何其他方法接合到一起的多個過濾層。已知(或后來開發)用于形成過濾層的基本上所有合適的材料均可用于本發明的過濾材料。熔吹纖維網，例如在Wente、VanA.^SuperfineThermoplasticFibers,48Indus.Engn.Chem.X^.與工程化學)，第1342頁及后續頁等(1956年)中所述，特別是以永久帶電(駐極體)的形式存在時是尤其可用的(參見(例如)授予Kubik等人的美國專利No.4，215，682)。這些熔吹纖維可以為有效纖維直徑小于約20微米(μm)(稱為BMF，S卩“吹塑微纖維”的簡稱)，典型地為約1-12μm的微纖維。可以根據Davies，C.N.，"TheSeparationOfAirborneDustParticles",InstitutionOfMechanicalEngineers,London,ProceedingsIB,1952(Davies，C.N.，空浮塵粒的分離，InstitutionOfMechanicalEngineers，London，論文集1B，1952年)確定有效的纖維直徑。特別優選的是包含由聚丙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)及其組合形成的纖維的BMF網。如在vanTurnhout的美國專利Re.31，285中所教導，帶電荷的原纖化薄膜纖維也可以為合適的，以及松香-羊毛纖維網和玻璃纖維網或溶液吹塑網、或靜電噴涂纖維網，特別是以微縮膠卷的形式。如授予Eitzman等人的美國專利6，824，718、授予Angadjivand等人的美國專利6，783，574、授予Insley等人的美國專利6，743，464、授予Eitzman等人的美國專利6，454，986和6，406，657以及授予Angadjivand等人的美國專利6，375，886和5，496，507所公開的那樣，可以讓纖維接觸水將電荷賦予纖維。正如授予Klasse等人的美國專利4，588，537所公開的那樣，可以通過電暈充電，或者正如授予Brown的美國專利4，798，850所公開的那樣，通過摩擦充電將電荷賦予纖維。此外，可以將添加劑包含在纖維中，以便增強通過水充電法制成的纖維網的過濾性能(參見授予Rousseau等人的美國專利5，908，598)。尤其可以將氟原子設置在過濾層中的纖維表面上，以改善油霧環境中的過濾性能，參見授予Jones等人的美國專利6，398，847B1、6，397，458B1和6，409,806B1。駐極體BMF過濾層的典型基重為約10-100克/平方米。當根據(例如)’507專利中所述的技術充電時，以及當包括在授予Jones等人的專利中提到的氟原子時，基重可以分別為約20至40g/m2以及約10至30g/m2。可以使用內覆蓋纖維網，從而得到接觸佩戴者面部的平滑表面，并且可以使用外覆蓋纖維網，以收集面罩主體中的松散纖維或獲得美觀效果。雖然覆蓋纖維網通常不對過濾結構提供任何實質的過濾有益效果，但是當設置在過濾層的外部(或上游)時，其可用作預過濾器。為了獲得適當程度的舒適性，內覆蓋纖維網優選地具有相對較低的基重，并由相對精細的纖維形成。更具體地講，可以將覆蓋纖維網形成為具有約5至50g/m2(通常10至30g/m2)的基重，并且纖維的纖度小于3.5旦尼爾(通常小于2旦尼爾、更通常小于1旦尼爾，但大于0.1旦尼爾)。在覆蓋纖維網中使用的纖維通常具有大約5微米至24微米的平均纖維直徑，通常約7微米至18微米，更通常約8微米至12微米。覆蓋纖維網材料可以具有一定程度的彈性(斷裂時通常但非必須為100至200%)，并且可塑性變形。用于覆蓋纖維網的適當材料為吹塑微纖維(BMF)材料，尤其是聚烯烴BMF材料，比如聚丙烯BMF材料(包括聚丙烯混合物，并且也包括聚丙烯和聚乙烯的混合物)。制造用于覆蓋纖維網的BMF材料的適當工藝在授予Sabee等人的美國專利4，013，816中有所描述。可以通過將纖維收集在光滑表面(典型地為表面平滑的滾筒)上形成網。還可使用紡粘纖維。典型的覆蓋纖維網可以通過聚丙烯或包含50重量％或更多聚丙烯的聚丙烯/聚烯烴混合物制成。已經發現這些材料能夠給佩戴者提供高程度的柔軟性和舒適性，并當過濾材料為聚丙烯BMF材料時，能夠在層之間不需要粘合劑的情況下牢固地維持在過濾材料上。適用于覆蓋纖維網的聚烯烴材料可以包括例如單種聚丙烯、兩種聚丙烯的混合物、聚丙烯與聚乙烯的混合物、聚丙烯與聚(4-甲基-1-戊烯)的混合物，和/或聚丙烯與聚丁烯的混合物。用于覆蓋纖維網的纖維的一個例子是由得自ExxonCorporation的聚丙烯樹脂"Escorene3505G”制成的聚丙烯BMF，其提供約25g/m2的基重和在0.2至3.1范圍內的纖度(在100根纖維上測量的平均值約0.8)。另一種合適的纖維是聚丙烯/聚乙烯BMF(由包含85%的樹脂“Escorene3505G”和15%的也得自ExxonCorporation的乙烯/α-烯烴共聚物“Exact4023”的混合物制成)，其提供約25g/m2的基重和約0.8的平均纖度。合適的紡粘材料可以商品名“CorosoftPlus20”、“CorosoftClassic20”禾Π“CorovinPP-S-14”得自CorovinGmbH(Peine,Germany)，梳理成網的聚丙烯/粘膠纖維材料可以商品名“370/15”得自J.W.SuominenOY(Nakila，Finland)。本發明中所使用的覆蓋纖維網優選地在處理之后具有很少的從纖維網表面突出的纖維，因此具有平滑的外表面。可以在本發明中使用的覆蓋纖維網的例子公開于(例如)授予Angadjivand的美國專利6，041，782、授予Bostock等人的美國專利6，123，077和授予Bostock等人的W096/28216A中。鍾測試方法1.彎曲挺度測試(SFT)根據ASTMD5342-97第12.1節至12.7節測量用于制造支承結構的材料的彎曲挺度。為此，從坯料膜切取六個試件，成為約25.4mm寬X約70mm長的矩形件。根據下文所述制備試件。在Taber挺度單位設置成10-100的150-E型TaberV-5挺度測試儀(得自TaberCorporation,455BryantStreet,NorthTonawanda,NewYork,14120)中測量試件。在測試結束時通過設備顯示器記錄Taber挺度讀數，并使用以下公式計算彎曲挺度彎謹度―2竽^ffr)Taber挺度=記錄的根據ASTMD5342-97第12.1節至12.7節測量的材料抗彎強度。寬度=以cm表示的膜試件寬度，其為2.54cm。厚度=使用標準數顯卡尺沿著材料的長度在五個等距隔開的位置測量的以cm表示的試件平均厚度。將六個樣品的彎曲挺度求平均值，得到彎曲挺度。2.呼吸器伸展測試(RET)通過該測試測量30%拉伸膨脹下呼吸器的最大負荷和滯后。這些參數表征呼吸器支承結構的動態性能。30%拉伸膨脹下的最大負荷度量動態伸展下縱向維度上支承結構的柔韌性(或抗伸展性)。最大負荷值越低表明呼吸器伸展越容易。滯后是當導致形狀或狀態變化的力已撤去時支承結構不能回到其初始形狀或狀態的量度。因此，對于本發明來說，較低的滯后是所需的。使用Instron4302萬能材料測試儀(得自InstronCorporation,100RoyallStreet,Canton,Massachusetts,02021)測量30%拉伸膨脹滯后下的最大負荷。在該測試中，使用InstronMerlin數據采集軟件(也得自InstronCorporation)每1秒采集一次數據。在Instron測試設備中設定“標距”，使其等于面罩主體在松弛或無應力狀態下的縱向長度(D，圖7)。對于本發明的呼吸器，標距設定為114mm。對于市售的Moldex2200N95呼吸器，標距設定為127mm。將對各試件的三個循環測試設定為在254mm每分鐘的十字頭速度下30%的伸展。對于各循環，數據采集軟件生成最大負荷和滯后數據，以及拉伸應變(％)與負荷的關系。如圖7所示，在測試前，將51mm長、25.4mm寬、0.76mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)薄膜帶76(得自LoosePlasticInc,3132ffestDaleRoad,Beaverton,MI,48612)縫合到面罩主體12的頂部和底部中央。將HDPE薄膜76連接到面罩主體12，使得面罩主體的形狀得以保持。通過在內部放置一片薄膜以及在外部放置一片薄膜，沿對分線29將兩片HDPE薄膜76連接到呼吸器的頂部和底部中央，以使得所施的力通過面罩主體12更均勻地分布(而不是僅施加到內部或外部)。使用得自StanleyBostitch，EastGreenwich,RI02818的厚料STANLEY縫線78(12.7mm)將HDPE薄膜76縫到成品呼吸器上。通過在呼吸器上以“y”軸方向拉動凸片76實現拉伸膨脹。為實現30%的伸展，將拉伸應變從呼吸器靜止狀態時的距離D增至1.3D。3.橫向延伸構件移動測試(TEMMT)通過在橫向延伸構件上施加拉伸應變來測量移動橫向延伸構件所需的最大力。使用在上文的模量測試方法中所述的Instron4302萬能材料測試儀完成該測試。Instron測試設備的兩個氣動把手之間的標距設定為114mm。首先，將兩個橫向延伸構件設定在它們的松弛間隔距離下，在這種情況下其為5mm。然后，將兩個橫向延伸構件拉開以在其上施加拉伸應變。在構件上施加拉伸應變，直到它們距基線起點最多約3.5cm。沿中心線測量伸展的距離。以254mm每分鐘的十字頭速度施加拉伸應變。以254mm每分鐘的十字頭速度施加拉伸應變。將初始靜止狀態的5mm間隙設定為本測試的零基準點。然后，通過打開和關閉兩構件之間的間隙對各試件測試三次。收集各循環的力與距離的關系數據。樣品制備1.彎曲挺度試件使用被混合到一起用于制造呼吸器支承結構的相同復合聚合物成分制備彎曲挺度測試的試件。參見表2，獲取用于支承結構的聚合物組成。使用四十(40)克化合物制備半徑為114mm、厚為0.51至0.64mm的圓形膜。將第一批40克復合材料倒入雙螺桿輥刃6型BRABENDER密煉機(得自C.W.BrabenderinstrumentsInc.,50EastWesleyStreet,P.O.Box2127,SouthHackensack，NJ，07606)。以75轉每分鐘(RPM)的速度和185°C的溫度運行密煉機。將熔化的化合物混合約10分鐘后，以44.5千牛(KN)的力擠壓混合物以制成直徑為114mm、厚為0.51至0.64mm的平坦圓形膜。使用設定為149°C的熱壓板進行壓縮。熱壓板為得自WABASHEquipmentsl569MorrisStreet,P.0.Box298,Wabash,IN46992的Genesis30噸壓縮成型機。在測試彎曲挺度前，將膜切成25.4mm寬、70mm長的所需試件。2.呼吸器支承結構的制造使用標準注射成型方法制備呼吸器支承結構的樣品。在工具制造商處制造單腔陽模和陰模，使其匹配圖1-2所示的框架的幾何形狀。在松弛狀態下，或當支承結構還在模具上時，經測量支承結構的頂部到底部為114mm，一側到另一側為120mm。在呼吸器處于無應力狀態時，分別沿著周邊上最高點和最低點之間的直線以及兩個活動樞紐點之間的直線進行測量。構成支承結構的構件的目標厚度為2.5毫米。橫向延伸構件具有梯形橫截面，以允許支承結構更容易地從模具上移除。橫向延伸構件的橫截面積范圍為約4至12mm2。以表1所示的條件和設定點，在注射成型過程中使用110噸ToshibaVIS-6模壓機制造支承結構表1呼吸器支承結構注射成型條件<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>以指定重量百分比將列于下表2的聚合物混合，以獲取支承結構的所需物理特性。支承結構組合物<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>*占總組合物的含量低于1重量％。3.呼吸器過濾結構的制造呼吸器過濾結構由兩層254mm寬的非織造纖維駐極體過濾材料形成，它們層合在相同寬度的一個50克每平方米(gsm)的白色非織造纖維紡粘材料外層和一個22gsm的白色非織造纖維紡粘材料內層之間。兩層非織造纖維紡粘材料均由聚丙烯制成。駐極體過濾材料為用于3M8511N95呼吸器的標準過濾材料。將層合的纖維網坯料切成254mm長的片材以形成方塊，然后形成具有在整個過濾結構中橫向延伸的三維(3D)褶縐的杯狀形式。如圖8所示，其中虛線代表折線，而實線代表焊線(或圖4中的分界線53a和53b)，通過超聲焊接兩條相同曲率半徑(258.5mm的半徑)的曲線53a、53b形成復雜3D褶縐(42，圖2a和圖2b)。各曲線上最高點之間的距離為40mm，曲線的兩端在左右端點(相距約202mm)相遇。在距層合纖維網的一條邊緣至少76mm處沿第一折線80折疊層合的過濾介質，形成第一曲線53b。通過在第二折線82處(其距第一折線8062mm)折疊層合的纖維網并通過沿著第二曲線焊接形成第二曲線53a。在形成了構成3D褶縐的兩條曲線后，除去曲線外部的多余材料。然后，沿垂直中心線84折疊層狀材料并焊接分界線60(圖4)，如圖8所示，該分界線從距離第二曲線的中心51mm處開始。此步驟除去任何多余的材料并形成恰當貼合在呼吸器支承結構內的杯形。使用超聲焊接法進行焊接。以峰值功率模式、100%的振幅和483MPa的氣壓使用Branson2000ae超聲焊接設備和電源。4.其他呼吸器組件面部密封件標準3M4000系列呼吸器面部密封件。鼻夾標準3M8210PlusN95呼吸器鼻夾。頭帶標準3M8210PlusN95呼吸器頭帶材料，但為白色。去掉了3M8210Plus呼吸器頭帶的黃色顏料。扣環使用與背包扣環相似的扣環，具有允許對頭帶材料進行舒適調節的撓性節。5.呼吸器組件將面部密封件材料切成約140mmX180mm的片材。然后，使用沖切工具在面部密封件中央形成125mmX70mm的橢圓形開口。將具有中央切口的面部密封件連接到如上所述制備的呼吸器過濾結構上。將用于超聲焊接過濾元件結構的相同設備用于在類似的工藝條件下將面部密封件固定到過濾結構上。焊砧具有約168mm寬、114mm長的橢圓形形狀。在將面部密封件接合到過濾結構后，除去焊線以外的多余材料。將鼻夾橫跨鼻區貼附到組裝好的過濾結構的外部。然后，將預組裝的過濾元件以其所需的取向插入支承結構。策略性地將復雜3D褶縐設置在圖2a和圖2b所示的橫向延伸構件26和28之間。以100%的輸出和1.0秒的焊接時間使用手持式BransonE-150超聲焊接設備，沿各橫向延伸構件以20至25mm的間隔在支承結構和過濾結構之間產生接合點。在活動樞紐44的上方和下方，使用12.7mm厚料STANLEY縫線在支承結構的兩側上將四個頭帶扣環縫到帶具凸緣35上。將450mm長的編織頭帶材料穿過扣環，從而完成呼吸器的組裝過程。為進行比較，還根據上述呼吸器伸展測試對五個可從MoldexMetriclnc.,10111ff.JeffersonBoulevard,CulverCity,CA90232商購獲得的Moldex2200N95呼吸器樣本進行了測試。Moldex2200系列呼吸器具有Dura-Mesh外殼，該外殼經設計為能在濕熱條件下抗伸縮。使用多孔柔性塑料層作為外殼的Moldex面罩在Moldex的美國專利4，850，347(Skov)中有所描述。測試結果1.彎曲挺度選擇表2中所列的復合成分，以匹配支承結構所需的結構性質和柔韌性。計算的支承結構材料的彎曲挺度列于下表3中^3呼吸器支承結構材料彎曲挺度<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3中所列的數據表明支承結構材料的彎曲挺度為約200MPa。2.成品的物理件能在成品呼吸器面罩上使用上述呼吸器伸展測試，測量使面罩主體發生30%縱向伸展所需的最大力以及支承結構的滯后。i.各循環的最大負荷通過記錄各循環所用的最大力，測量伸展呼吸器所需的最大負荷。最大力數據<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表4中所示的數據表明，與Moldex2200呼吸器相比，實現本發明面罩主體30%的拉伸膨脹所需的力要小得多。ii.30%垂盲伸展后的滯后^5滯后數據<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表5中的數據示出，與市售的Moldex2200呼吸器相比，本發明的呼吸器表現出明顯更小的滯后。即，具有由可縱向移動的橫向延伸構件制成的支承結構和褶狀過濾結構的呼吸器表現出在伸展力終止時明顯更大的返回到其初始狀態的能力。iii.拉伸應變百分比與負荷的關系將“拉伸應變(％)與負荷的關系”數據繪于曲線圖上。繪制的數據示于圖9。從繪制的數據中可以明顯看出，對于將呼吸器拉伸30%而言，本發明的呼吸器所需的負荷明顯更小。iv.橫向延伸構件移動測量根據上文樣本制備章節所述，制備五個呼吸器支承結構。為消除來自支承結構其余部分的干擾，使用得自STANLEYB0STITCH的12.7mm厚料STANLEY縫線將上述24.5mm寬、76mm長的HDPE膜連接到橫向延伸構件(26和28，圖1、圖2a、圖2b)上。使用上述測試方法測量在垂直中心處縱向移動支承結構的橫向延伸構件26和28所需的力。下表6中所列的力代表在縱向上拉伸橫向延伸構件所需的力。表6TEMMT數據<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表6中所列的數據示出了在縱向上分離相鄰的橫向延伸構件僅需極小的力。圖10示出了該數據的曲線圖。在不脫離本發明的精神和范圍的前提下，可對本發明進行各種修改和更改。因此，本發明并不限于上述方案，而是受以下權利要求書及其任何等同物提出的限制的控制。本發明還可以在不存在本文未具體描述的任何元件的情況下適當地實施。以上引用的所有專利和專利申請，包括在
背景技術：
章節中的那些，均以全文引用方式并入本文。如果在并入文件中的公開內容與上述說明書之間存在沖突或不符，以上述說明書為準。權利要求一種包括面罩主體的過濾式面罩呼吸器，所述面罩主體包括(a)支承結構，所述支承結構包括能夠沿縱向維度彼此相向或相背運動的第一橫向延伸構件和第二橫向延伸構件；以及(b)過濾結構，所述過濾結構包括(i)過濾層；和(ii)褶縐；其中所述褶縐使所述過濾結構在所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件彼此相向或相背運動時能夠分別進行收縮和伸展。2.根據權利要求1所述的過濾式面罩，其中所述褶縐是由均從所述過濾結構的第一側面向第二側面延伸的第一分界線和第二分界線限定。3.根據權利要求2所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述第一分界線和所述第二分界線在接近所述過濾結構的第一側面和第二側面時彼此會聚。4.根據權利要求2所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述第一分界線和所述第二分界線分別位于靠近所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件的位置。5.根據權利要求4所述的過濾式面罩呼吸器，還包括位于所述過濾結構上的第三分界線和第四分界線以及位于所述支承結構上的第三橫向延伸構件和第四橫向延伸構件，其中所述第三分界線和所述第四分界線分別位于靠近所述第三橫向延伸構件和所述第四橫向延伸構件的位置。6.根據權利要求4所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述支承結構還包括位于所述面罩主體的每個側面上的第一凸緣和第二凸緣，每個所述凸緣上都有附接到所述支承結構的帶具，并且當從所述側面觀察所述面罩主體時，所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件以及所述第一分界線和所述第二分界線都位于所述第一凸緣和所述第二凸緣之間。7.根據權利要求6所述的過濾式面罩呼吸器，其中當對所述呼吸器進行呼吸器伸展測試時，所述面罩主體能夠伸展約20至35毫米，而不會對所述面罩主體造成損傷。8.根據權利要求4所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件能夠移動至少15毫米的距離，而不會對所述第一橫向延伸構件或所述第二橫向延伸構件或對所述褶縐造成顯著的結構損傷。9.根據權利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中所述過濾結構還包括位于所述過濾層的第一主表面和第二主表面上的第一覆蓋纖維網和第二覆蓋纖維網，并且所述褶縐能夠使所述第一覆蓋纖維網和所述第二覆蓋纖維網以及所述過濾層發生折疊，以使得當所述褶縐完全打褶時，外覆蓋纖維網表面自身以接觸的方式向后折疊。10.根據權利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中，當在橫向延伸構件移動測試下施加僅0.2牛頓的力時，所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件能夠移動超過5毫米。11.根據權利要求1所述的過濾式面罩呼吸器，其中，當在橫向延伸構件移動測試下施加僅0.3牛頓的力時，所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件能夠移動超過10毫米。12.一種制造過濾式面罩呼吸器的方法，所述方法包括(a)提供支承結構，所述支承結構包括能夠沿縱向維度彼此相向或相背運動的第一橫向延伸構件和第二橫向延伸構件；(b)提供過濾結構，所述過濾結構包括過濾層和褶縐；以及(c)將所述過濾結構結合到所述支承結構上以形成面罩主體，在所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件彼此相向或相背運動時，所述面罩主體能夠在所述褶縐處分別進行收縮和伸展。13.根據權利要求12所述的方法，還包括(d)在第一固定點、第二固定點、第三固定點和第四固定點處將帶具固定到所述面罩主體，其中所述第一橫向延伸構件和所述第二橫向延伸構件在位于所述面罩主體的第一側面和第二側面上的第一會聚位置和第二會聚位置處彼此會聚，當從位于豎立取向的所述側面觀察所述面罩主體時，所述第一會聚位置和所述第二會聚位置分別位于所述面罩主體的所述第一側面和所述第二側面上的所述第一固定點和所述第二固定點以及所述第三固定點和所述第四固定點之間。14.根據權利要求12所述的方法，其中所述支承結構包含具有約75至300MPa彎曲挺度的塑料。15.根據權利要求12所述的方法，其中所述支承結構包含具有約100至250MPa彎曲挺度的塑料。16.根據權利要求12所述的方法，其中所述支承結構包含具有約175至225MPa彎曲挺度的塑料。全文摘要本發明公開了具有支承結構16和過濾結構18的過濾式面罩呼吸器10。所述支承結構16包括可以沿縱向彼此相向或相背運動的第一橫向延伸構件26和第二橫向延伸構件28。所述過濾結構18具有過濾層52和褶縐58。所述褶縐58使所述過濾結構18可以在所述第一橫向延伸構件26和第二橫向延伸構件28彼此相向或相背運動時，分別進行收縮和伸展。這種以類似手風琴方式進行伸展和收縮的能力使得所述面罩主體能更好地適應佩戴者的頜部運動。文檔編號A62B18/08GK101827633SQ200880111714公開日2010年9月8日申請日期2008年7月14日優先權日2007年9月20日發明者克勞迪奧·蓬奇奧,克里斯托弗·P·亨德森,埃里克·J·約翰遜,弗朗切斯科·洛沃,托馬斯·G·斯庫雷,約納斯·加布雷沃爾德,菲利普·G·馬丁,達恩·馬塔諾申請人:3M創新有限公司