阻力和過濾型呼吸裝置的制造方法
【專利說明】阻力和過濾型呼吸裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)涉及并且要求2015年11月25日提交的共同擁有且尚待審決的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)14/951，837的權(quán)益，該專利申請(qǐng)的標(biāo)題為“阻力和過濾型呼吸裝置(RESI STANCEAND FILTRAT1N BREATHING DEVICE)”，其整體內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及可穿戴式呼吸裝置。更具體地，本發(fā)明涉及可穿戴式呼吸面罩，其提供空氣過濾和針對(duì)空氣吸入的阻力。
【背景技術(shù)】
[0004]為身體健康或運(yùn)動(dòng)比賽進(jìn)行訓(xùn)練的個(gè)人可能希望提高他們的心血管系統(tǒng)的效率，以改善健康和提高耐力。持續(xù)暴露于降低氧氣濃度的高海拔地區(qū)大氣中，可增加紅血細(xì)胞的質(zhì)量、改善肌肉使用氧氣的效率并且增強(qiáng)肺功能。個(gè)人可能希望能夠獲得在任何所需設(shè)置中的訓(xùn)練益處。個(gè)人可能還希望在任何所需設(shè)置中進(jìn)行訓(xùn)練而不會(huì)受到此類所需設(shè)置中空氣質(zhì)量的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種呼吸裝置，其阻抗穿戴者的空氣吸入并且還過濾穿戴者吸入的空氣。
[0006]在一個(gè)實(shí)施方式中，呼吸裝置包括面罩，該面罩具有外表面、內(nèi)表面、從外表面延伸至內(nèi)表面的開孔、和周界。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述面罩適于覆蓋用戶的口部和鼻部，以便所述周界與用戶的臉部并且在用戶的口部和鼻部四周形成氣密密封。在一個(gè)實(shí)施方式中，呼吸裝置還包括外層，該外層覆蓋面罩并且具有一對(duì)帶有相互嚙合的端部的條帶，所述相互嚙合的端部適于可拆卸地彼此嚙合以將面罩固定至用戶的臉部。在一個(gè)實(shí)施方式中，呼吸裝置還包括以氣密的方式定位在面罩開孔內(nèi)部的插入物。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述插入物包括外表面、內(nèi)表面、適于防止用戶經(jīng)其吸氣并且允許用戶經(jīng)其呼氣的第一部分、適于過濾經(jīng)其吸入和呼出的空氣的第二部分、和覆蓋第一部分和第二部分的蓋罩。
[0007]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述插入物可拆卸地附接至面罩。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述插入物與面罩一體形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一部分包括至少一個(gè)空氣出口閥。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)空氣出口閥的每一個(gè)包括從插入物外表面到插入物內(nèi)表面延伸穿過插入物的開孔、配置在該空氣出口閥的開孔中的偏置元件、鄰近插入物外表面從偏置元件伸出的支柱(post)、和配置在該支柱上的撓性膜。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述撓性膜經(jīng)調(diào)適和定位，以便當(dāng)使用該裝置的用戶呼氣時(shí)，撓性隔膜彎曲以允許呼出的空氣從空氣出口閥的開孔流通。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述偏置元件經(jīng)定位，以便當(dāng)使用該裝置的用戶吸氣時(shí)，所述偏置元件將撓性膜保持在一個(gè)位置，其中撓性膜覆蓋空氣出口閥的開孔并且阻止空氣從該空氣出口閥的開孔流通。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)空氣出口閥包括多個(gè)空氣出口閥。
[0008]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二部分包括過濾器。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二部分還包括從插入物外表面到插入物內(nèi)表面延伸穿過所述插入物的至少一個(gè)開孔。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述過濾器的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)成覆蓋所述第二部分的至少一個(gè)開孔。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二部分的至少一個(gè)開孔的每一個(gè)包括形成于其中并且適于防止過濾器被拉入到該第二部分的至少一個(gè)開孔中的支撐元件。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)開孔包括多個(gè)開孔。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述過濾器包括多個(gè)層。
[0009]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述外層包括織物材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述織物材料包括彈性材料。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述蓋罩包括穿過其延伸的多個(gè)孔，該多個(gè)孔限制從中通過的吸氣。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)通孔的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)成提供所述通過其吸氣的限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)孔的數(shù)量經(jīng)選擇以提供所述通過其吸氣的限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，呼吸裝置還包括可與所述蓋罩互換的更換蓋罩。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述更換蓋罩包括穿過其延伸的多個(gè)孔，該多個(gè)孔進(jìn)一步限制從中通過的吸氣。該進(jìn)一步吸氣限制不同于所述吸氣限制。
[0011]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述插入物的第一部分是該插入物的第一橫向側(cè)并且所述插入物的第二部分是該插入物的第二橫向側(cè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述插入物包括從其外表面突出的隆起。該隆起將插入物的第一部分與插入物的第二部分隔開。
[0012]本發(fā)明的阻力和過濾型呼吸裝置相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)呼吸裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，其插入物既限制穿戴者可能吸入的空氣量，又過濾由此吸入的空氣。穿戴者可以在任何所需訓(xùn)練設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)限制空氣吸入訓(xùn)練的益處。
【附圖說明】
[0013]參考結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施方式所作的以下詳細(xì)描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施方式的阻力和過濾型呼吸裝置的前正視圖，所述裝置由用戶穿戴而示出；
[0015]圖2為圖1中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的前透視圖，但是所述裝置由用戶摘下而示出；
[0016]圖3為圖2中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的后透視圖；
[0017]圖4A為圖2中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的選定元件的分解前透視圖。
[0018]圖4B為圖4A中示出的元件的分解后透視圖；
[0019]圖5是圖3中示出的阻力和過濾型裝置的插入物的前正視圖，圖中示出了排列于其中的圖4A所示的裝置的組件；
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施方式的阻力和過濾型呼吸裝置的前正視圖，所述裝置由用戶穿戴而示出；
[0021]圖7為圖6中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的前透視圖，但是所述裝置由用戶摘下而示出；
[0022]圖8為圖7中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的后透視圖；
[0023]圖9A為圖7中示出的阻力和過濾型呼吸裝置的選定元件的分解前透視圖，該裝置米用的面罩的一部分被切開；
[0024]圖9B為圖9A中示出的元件的分解后透視圖；并且
[0025]圖10為圖7中示出的阻力和過濾裝置的插入物的前正視圖，圖中示出了排列于其中的圖9A中示出的裝置的組件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1-5示出了示例性的阻力和過濾型呼吸裝置10(下文中稱為“裝置10”)。在一個(gè)實(shí)施方式中，裝置10包括覆蓋位于中央的不透氣的面罩14的外層12。在一個(gè)實(shí)施方式中，將面罩14的尺寸和形狀設(shè)置成適于覆蓋用戶的口部和鼻部。在一個(gè)實(shí)施方式中，面罩14包括周界16(如圖3所示)，周界16適于提供與用戶臉部的氣密密封。在一個(gè)實(shí)施方式中，面罩14由橡膠制成。在另一個(gè)實(shí)施方式中，面罩14由經(jīng)選擇的本領(lǐng)域眾所周知的其它適合材料制成，以便周界16提供與用戶臉部的氣密密封?，F(xiàn)在參見圖2和圖3，在一個(gè)實(shí)施方式中，面罩14包括內(nèi)表面18和外表面20?，F(xiàn)在參見圖4，在一個(gè)實(shí)施方式中，面罩14包括從內(nèi)表面18延伸至外表面20的開孔22。在一個(gè)實(shí)施方式中，開孔22被唇緣24包圍。
[0027]現(xiàn)在參見圖4A和圖4B，在一個(gè)實(shí)施方式中，裝置10包括插入物30，插入物30具有內(nèi)表面32、外表面34和周界表面36，周界表面36包圍內(nèi)表面32和外表面34的整個(gè)周界。在一個(gè)實(shí)施方式中，插入物30具有類似于圓角三角形的輪廓。在一個(gè)實(shí)施方式中，插入物30具有類似于覆蓋個(gè)人鼻部和口部的區(qū)域的輪廓。在一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)部凸緣38鄰近內(nèi)表面32從周界表面36伸出。在一個(gè)實(shí)施方式中，中部凸緣40在內(nèi)表面32和外表面34的中間從周界表面36伸出。在一個(gè)實(shí)施方式中，外部凸緣42鄰近外表面34從周界表面36伸出。在一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)部凸緣38、中部凸緣40和外部凸緣42各自包圍整個(gè)周界表面36。在一個(gè)實(shí)施方式中，周界表面36的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)成與面罩14的開孔22互補(bǔ)。在一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)部凸緣38和中部凸緣40的尺寸、形狀和位置被設(shè)計(jì)成將面罩14的唇緣24保持在它們之間并且一起形成氣密密封。在一個(gè)實(shí)施方式中，插入物30被可拆卸地插入到面罩14的開孔22中，從而使得裝置10的組件具有易清潔性和可替換性這樣的益處。
[0028]繼續(xù)參見圖4A和圖4B，在一個(gè)實(shí)施方式中，周界表面36包括上端44和下端46。在一個(gè)實(shí)施方式中，隆起50從外表面34突出，從周界表面36的上端44延伸至周界表面36的下端46，