过滤器和面罩
本发明涉及过滤器和呼吸装置诸如面罩，该呼吸装置具有能够操作地附接到其的过滤器。
背景技术
由于增加的化石燃料燃烧和工业化，空气携带的细尘量也在增加。细尘中的一些细尘可包括各种不期望的化合物和重金属，这些化合物和重金属在被人类吸入时可为有害的。
因此，包括用于过滤空气以防止细尘进入人体的过滤器的面罩得到日益广泛地应用。
发明内容
本公开提供了一种具有良好柔性的过滤器和具有该过滤器的面罩。
根据本发明的一个方面，提供了一种过滤器和具有该过滤器的面罩，该过滤器包括设置有片材构件的过滤器主体，其中过滤器主体的边界部分包括第一区域和第二区域，第一区域弯曲至少一次，第二区域形成为平坦形状并且设置成能够弯曲并为过滤器主体提供柔性。
根据本公开的实施方案，提供了一种具有柔性的过滤器。
附图说明
图1为示出根据本公开的实施方案的面罩的透视图；
图2为示出根据本公开的实施方案的面罩的分解透视图；
图3为示出根据本公开的实施方案的过滤器的透视图；
图4为从上方沿“z”轴观察的图3所示的过滤器的顶视图；
图5为从底部沿“z”轴观察的图3所示的过滤器的底视图；
图6为沿图3的线A-A’截取的剖视图；
图7为示出处于弯曲状态的图6的过滤器的视图；
图8为示出根据本公开的实施方案的过滤器的照片；并且
图9为示出根据本公开的实施方案的设置在面罩中的过滤器壳体的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述用于实现本公开的概念的具体实施方案。此处，应当注意，为了便于说明，附图并未按恒定比率绘制。此外，在解释本公开时，将省略关于被认为混淆本公开的主旨的熟知相关构型或功能的任何具体说明。
另外，在整个说明书中，参考附图中的图示描述了表达“一个侧面”、“另一个侧面”、“上”、“下”、“左”、“右”等，并且应当注意，当改变相应的对象的取向时，这些表达可以有所不同。
图1为示出根据本公开的实施方案的面罩的透视图，图2为示出根据实施方案的面罩的分解透视图，图3为示出根据实施方案的过滤器的透视图，图4为从前面观察的图3所示的过滤器的顶视图，图5为从底部观察的图3所示的过滤器的顶视图，图6为沿图3的线A-A’截取的剖视图，图7为示出处于弯曲状态的图6所示的过滤器的视图，并且图8为示出根据实施方案的过滤器的照片。
参见图1和图2，根据实施方案的面罩1可包括过滤器10(图1中未示出)、过滤器壳体20和主体30。带40可联接到主体30，并且佩戴者可通过将带40固定到佩戴者的头部来佩戴面罩1以紧密接触其面部。过滤器10可选自多边形形状和圆形形状中的一种形状。过滤器10可包括过滤器主体100(如图3所示)以防止外来物质诸如空气中的细尘进入佩戴者的肺部。
参见图3至图6，过滤器主体100可由片材构件110形成。片材构件110可形成有包括一个片材的单层结构，或者可形成有多个片材111a、111b、111c彼此堆叠的多层结构。例如，片材构件110可通过堆叠包括非织造织物过滤材料、活性炭过滤材料、静态合成纤维过滤材料等的多个片材111a、111b、111c来制造，以过滤细尘等，同时允许空气从中穿过。
过滤器主体100可分为边界部分120和对应于边界部分120的内部的边界内部部分130。在本文中，边界部分120可包括第一区域121和第二区域122，该第一区域弯曲至少一次，该第二区域形成为平坦形状并且设置成能够弯曲并为过滤器主体100提供柔性。
可通过以诸如热熔接、激光熔接、超声熔接、振动熔接和红外熔接中的至少一种熔接方法熔接边界部分120来形成第一区域121和第二区域122。
第一区域121可包括沿着边界部分120布置的多个第一区域块121a。第二区域122可包括沿着边界部分120布置的多个第二区域块122a。第二区域块122a可布置在彼此相邻布置的第一区域块122a之间。
参见图6，第一区域121的第一区域块121a中的每一个第一区域块可包括水平部分1211a(该水平部分形成为与布置在第一区域块121a之间并与第一区域块对应的第二区域块122a平行)、第一延伸部分1212a和第二延伸部分1213a，该第一延伸部分连接水平部分1211a的一个侧面和相应的第二区域块122a中的任一个第二区域块，该第二延伸部分连接水平部分1211a的与该一个侧面相对的另一个侧面以及相应的第二区域块122a中的另一个第二区域块。例如，当在与于水平部分1211a的延伸方向垂直的方向上观察水平部分1211a时，水平部分1211a的至少一部分可被联接以与第一延伸部分1212a和第二延伸部分1213a重叠。联接部分(例如，水平部分1211a与第一延伸部分1212a或第二延伸部分1213a彼此重叠的部分)可被粘结或熔接。与粘结或熔接之前相比，刚度可通过粘结或熔接而得到增强。
在一些实施方案中，可通过水平部分1211a、第一延伸部分1212a和第二延伸部分1213a形成空间“s”。参见图8，在一些实施方案中，根据形成过滤器10的片材111的类型和厚度，可不通过水平部分1211a、第一延伸部分1212a和第二延伸部分1213a形成空间“s”。另外，参见图6，在一些实施方案中，相邻的第一区域块121a彼此间隔开距离“d2”，并且相邻的第二区域块122a彼此间隔开距离“d3”。在一些实施方案中，相邻的第一区域块121a和/或相邻的第二区域块122a可彼此接触，并且因此距离“d2”和“d3”单独地或两者可为0。
在一些实施方案中，第一区域块121a可形成有多个片材111a、111b、111c，该多个片材彼此堆叠并且弯曲至少一次以彼此重叠。因此，第一区域块121a的刚度可得到增强，并且可在过滤器主体100弯曲时不折叠。
在一些实施方案中，第二区域块122a的厚度“t2”可薄于第一区域块121a的厚度“t1”。
相比于第一区域块121a的刚度，第二区域块122a可被形成为具有相对较低的刚度。在一些实施方案中，第二区域块122a的刚度可相对弱于第一延伸部分1212a和第二延伸部分1213a的刚度。如图7所示，过滤器主体100(图7中未示出)可根据第二区域块122a中的每一个第二区域块的弯曲而弯曲。例如，当施加外力时，具有相对较弱刚度的第二区域块122a可比第一区域块121a弯曲得更多。换句话讲，可通过第二区域块122a确保过滤器主体100的柔性或柔韧性。
再次参见图3和图4，在一些实施方案中，过滤器10可包括从过滤器主体100的一个表面突出的至少一个第一凸形部分131。例如，第一凸形部分131可从过滤器主体100的边界内部部分130向上(在“z”轴方向上)突出，并且可在横向方向(“y”轴方向)上延伸。例如，至少一个第一凸形部分131可连接在过滤器主体100的一个侧面边界部分上形成的第一区域块121a以及在过滤器主体100的另一个侧面边界部分(与该一个侧面边界部分相反地形成)上形成的第一区域块121a。参见图4，当沿“y”轴方向截取时，第一凸形部分131可连接在彼此面对的两个侧面边界部分上形成的第一区域块121a。
第一凸形部分131可包括多个第一凸形部分块131a。参见图6和图7，彼此相邻布置的第一凸形部分块131a之间的距离“d1”可随着形成于相邻的第一凸形部分块131a之间的第二区域块122a弯曲而增大。在本文中，第一凸形部分块131a之间的距离“d1”可指连接相邻的第一凸形部分块131a的峰的直接距离。
参见图3和图5，过滤器10(图3中未示出)可包括从过滤器主体100的另一个表面突出的第二凸形部分132。例如，第二凸形部分132可在第一凸形部分131的相反方向上从过滤器主体100的边界内部部分突出，并且可在横向方向(y方向)上延伸。第二凸形部分132可连接在过滤器主体100的一个侧面边界部分上形成的第二区域块122a以及在过滤器主体100的另一个侧面边界部分(与该一个侧面边界部分相反地形成)上形成的第二区域块122a。参见图5，当沿“y”轴方向截取时，第二凸形部分132可连接在彼此面对的两个侧面边界部分上形成的第二区域块122a。
第二凸形部分132可包括多个第二凸形部分块132a。参见图6，在一些实施方案中，形成于彼此相邻布置的第二凸形部分块132a之间的第一区域块121a相对于与过滤器主体100垂直的竖直表面对称地形成，并且相邻的第二凸形部分块132a可相对于竖直表面对称地布置。
在一些实施方案中，本发明所公开的过滤器10可容纳在过滤器壳体20中。例如，在一些实施方案中，本发明所公开的过滤器10至少部分地容纳在过滤器壳体20中。在一些实施方案中，本发明所公开的过滤器10被过滤器壳体20完全包封。参见图9，示出了分解透视图，该分解透视图示出了安装在呼吸装置诸如面罩上或从呼吸装置诸如面罩拆卸的本发明所公开的过滤器。在一些实施方案中，过滤器壳体20可容纳过滤器10并且可能够移除地联接到主体30。例如，在一些实施方案中，过滤器壳体20可被制造成对应于过滤器10的形状的形状。
在一些实施方案中，过滤器壳体20可包括基座构件21、设置成能够相对于基座构件21枢转的盖构件22、以及选择性地容纳在基座构件21中的支撑构件23。
在一些实施方案中，基座构件21被设置成容纳过滤器10，并且可被形成为具有例如打开的上表面。在一些实施方案中，基座构件21设置有穿透孔21a以允许基座构件21的内部空间与主体30流体连通。
在一些实施方案中，基座构件21可具有在其外表面(即，接触主体30的表面)上形成的过滤器壳体侧紧固部分21b，以与主体30紧固在一起。例如，在一些实施方案中，过滤器壳体侧紧固部分21b可从穿透孔21a的外圆周朝向主体30延伸。
在一些实施方案中，提供盖构件22以防止安置在容纳于基座构件21中的支撑构件23中的过滤器10从基座构件21释放，并且可围绕铰链轴“h”枢转。
在一些实施方案中，盖构件22的沿长度方向的一个端部可借助铰链联接到基座构件21的沿长度方向的一个端部，并且盖构件22的沿长度方向的另一个端部可选择性地锁定到基座构件21的沿长度方向的另一个端部中。例如，在基座构件21的另一个端部上形成的锁定突出部21c可锁定到在盖构件22的另一个端部上形成的锁定凹陷部22a内或从该锁定凹陷部解锁，使得盖构件22可相对于基座构件21闭合或打开。
在一些实施方案中，可提供支撑构件23以支撑过滤器10。例如，支撑构件23可通过沿着过滤器10的边界部分130包覆成型而形成。在一些实施方案中，支撑构件23可通过注塑成型而单独形成，然后可将过滤器10安置并联接到支撑构件23的一个表面。
在一些实施方案中，支撑构件23可由例如弹性材料诸如热塑性弹性体(TPE)制成。然而，这仅为示例，并且本公开的概念并不受限于支撑构件23的类型，例如，支撑构件23的材料或形状。
在一些实施方案中，主体30为被设置成能够佩戴在佩戴者面部上的部分，并且可覆盖佩戴者的口部区域和鼻部区域，并且可延伸到面颊区域和下巴区域以覆盖佩戴者的面颊和下巴。例如，主体30可包括从其突出以更远离佩戴者面部的部分，以防止佩戴者感觉不舒服。
参见图2，在一些实施方案中，主体30可设置有主体侧紧固部分30a以紧固到过滤器壳体20的过滤器壳体侧紧固部分21b，并且主体侧紧固部分30a可在对应于佩戴者的面颊区域的部分上形成。
以下为本公开的实施方案的列表。
项1涉及一种过滤器，所述过滤器包括设置有片材构件的过滤器主体，其中所述过滤器主体的边界部分包括第一区域和第二区域，所述第一区域弯曲至少一次，所述第二区域形成为平坦形状并且设置成能够弯曲并为所述过滤器主体提供柔性。
项目2涉及所述过滤器，其中所述片材构件形成有多个片材彼此堆叠的多层结构。
项3涉及所述过滤器，其中所述第一区域包括沿着所述边界部分布置的多个第一区域块，其中所述第二区域包括沿着所述边界部分布置的多个第二区域块，并且其中所述第二区域块设置在彼此相邻布置的所述第一区域块之间。
项4涉及所述过滤器，所述过滤器还包括从所述过滤器主体的一个表面突出的第一凸形部分，其中所述第一凸形部分连接在所述过滤器主体的一个侧面边界部分上形成的所述第一区域块以及在与所述一个侧面边界部分相反地形成的边界部分上形成的所述第一区域块。
项5涉及所述过滤器，其中所述第一凸形部分包括多个第一凸形部分块，并且其中彼此相邻布置的所述第一凸形部分块之间的距离随着形成于相邻的所述第一凸形部分块之间的所述第二区域块弯曲而增大。
项6涉及所述过滤器，所述过滤器还包括从所述过滤器主体的另一个表面突出的第二凸形部分，其中所述第二凸形部分连接在所述过滤器主体的一分侧面边界部分上形成的所述第二区域块以及在与所述一个侧面边界部分相反地形成的边界部分上形成的所述第二区域块。
项7涉及所述过滤器，其中所述第二凸形部分包括多个第二凸形部分块，其中设置在彼此相邻布置的所述第二凸形部分块之间的所述第一区域块相对于与所述过滤器主体垂直的竖直表面对称地形成，并且其中相邻的所述第二凸形部分块相对于所述竖直表面对称地布置。
项8涉及所述过滤器，其中所述第一区域块中的每一个第一区域块包括：水平部分，所述水平部分形成为与布置在所述第一区域块之间并与所述第一区域块对应的所述第二区域块平行；第一延伸部分，所述第一延伸部分连接所述水平部分的一个侧面和相应的第二区域块中的任一个第二区域块；以及第二延伸部分，所述第二延伸部分连接与所述水平部分的所述一个侧面相反的所述水平部分的另一个侧面以及相应的第二区域块中的另一个第二区域块。
项9涉及所述过滤器，其中所述水平部分联接到所述第一延伸部分和所述第二延伸部分以至少部分地彼此重叠。
项10涉及所述过滤器，其中所述第二区域块的厚度薄于所述第一区域块的厚度。
项目11涉及所述过滤器，其中通过以热熔接、激光熔接、超声熔接、振动熔接和红外熔接中的至少一种熔接方法熔接所述边界部分来形成所述第一区域和所述第二区域。
项目12涉及一种面罩，所述面罩包括：过滤器；容纳所述过滤器的过滤器壳体；以及主体，所述主体联接到所述过滤器壳体并且设置成能够佩戴在用户的面部上。
项目13涉及所述面罩，其中所述过滤器形成为圆形形状和多边形形状中的任一种形状。
项目14涉及所述面罩，所述面罩包括：联接到所述主体的基座构件；能够枢转地联接到所述基座构件的盖构件；以及支撑所述过滤器并且容纳在所述基座构件中的支撑构件。
项目15涉及所述面罩，其中所述支撑构件沿着所述过滤器的所述边界部分包覆成型。
实施例
实施例1
形成过滤器样品，其中边界部分120具有第一区域121和第二区域122，其中第二区域122具有比第一区域121的厚度更薄的厚度；在部分130内从边界部分120的一个表面突出的第一凸形部分131；以及在部分130内从边界部分120的相反主表面突出的第二凸形部分132。
比较例1：
形成具有大致圆形形状的过滤器样品。根据比较例1的过滤器样品的边界部分被完全熔接，因此熔接部分的厚度相同，并且边界部分的内部具有平坦形状。
比较例2
形成具有大致矩形形状的过滤器样品。根据比较例2的过滤器样品的边界部分被完全熔接，因此熔接部分的厚度相同，并且在边界部分的内部连续地形成波形形状的弯曲部分。
刚度的测量
将根据实施例1、比较例1和比较例2的描述制备的样品在水平方向上切割1.5"(3.81cm)，并且在竖直方向上切割1"(2.54cm)。
接下来，将这些样品的切割的端部部分夹持到刚度测试装置(可以商品名“4171E”从Gurley Precision Instruments(Troy,New York)商购获得)，随后使根据实施例和比较例的样品的切割的另一个端部部分进行水平往复运动，然后测量样品的刚度(mg)。测量结果示于表1中。
表1
参见表1，相比于根据比较例1的样品的刚度，根据实施例1的样品的刚度减小了约77.5％。本文中，“不可测量”是指根据比较例2的样品具有不可通过刚度测试装置测量的刚度，使得该样品为不弯曲的。
相比于其中边界部分被熔接以具有相同厚度的比较例1和比较例2，其中边界部分被熔接以具有不同厚度的实施例1具有显著较低的样品刚度，并且具有良好的柔性。
尽管已通过参见具体实施方案描述了根据本公开的实施方案的过滤器和具有该过滤器的面罩，但这些仅是某些示例，并且本公开不限于此，并且应当解释为具有根据本文所公开的基本原理的最广泛范围。本领域的技术人员将能够组合和/或替代所公开的实施方案，以实现本文未陈述的形状图案，但这也不背离本公开的范围。此外，对于本领域的技术人员将显而易见的是，可基于描述容易地对本发明所公开的实施方案作出各种改变或修改，并且此类改变或修改属于本公开的正当范围。
