CN113796600A - 防护面罩及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一防护面罩，其包括一面罩装置和一光源装置。所述面罩装置包括具有至少一导光元件，以用于限制气体于所述导光元件中流动。所述光源装置提供一光源至与其连接的所述面罩装置的所述灭菌层的所述导光元件，以控制该气体中病毒或病菌的含量或活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种口罩，更进一步地涉及一防护面罩及其应用方法，以延长其使用寿命。
背景技术
从历史来看，口罩或面罩是由医生开始普及至一般民众，在西元1895年德国病理学家发现空气中的病菌会造成伤口感染，因此利用纱布制成的罩具掩住口鼻，以减少病人的伤口被感染。然而，口罩或面罩的使用从医生专属普及到一般民众是经过流感疫情的大爆发。在经过时代的演变中，口罩或面罩已成为医疗用品和日常用品。一次性的口罩已为人们所熟知，其中不管是平面或立体的一次性口罩通常利用一覆盖部罩住使用者的口鼻，并利用固定部套在或绑在耳上或头上，以达到各种防护的目的，即防止使用者呼出去气体造成环境影响，和避免使用者吸入空气中的病菌、飞沫或粉尘。
特别的是，当特殊疾病或病毒造成的传染病发生时，将造成人类生命的危害和损伤。这时人们为了自我保护或避免病毒进一步地从患者口鼻散播时，纷纷地戴起了口罩或面罩。但由于特殊疾病或病毒传播速度过快，导致人们恐慌并抢购各种物资，其中包含口罩或面罩。因此，造成口罩或面罩的价格颇有「洛阳纸贵」的意思，并出现一罩难求的现象。而且，针对特殊疾病或病毒的防护，人们通常采用一次性的口罩或面罩，这样更是造成口罩或面罩的缺乏和浪费，以及环境的污染。因此，如何延长口罩的使用寿命，将有效地改善上述问题。有鉴于此，发明人有感口罩或面罩未臻于完善，遂竭其心智并悉心研究克服，凭其从事该项产业多年之累积经验，进而研发出一种防护面罩。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其有效延长所述防护面罩的使用寿命。进一步地说，本发明提供一种利用光线或光源来灭菌的所述防护面罩，以延长使用的时程。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其适用于医护人员进行检体采样，并有效降低医护人员采样时的感染风险。换言之，通过采样所述防护面罩的可拆卸之过滤层，以减少医护人员直接近距离与患者口鼻的接触的情况。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其通过更换所述防护面罩的过滤层的方式，以延长所述防护面罩的使用寿命。换言之，本发明只需更换所述过滤层，即可重复使用，以减少浪费和环境污染。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其有效地控制杀菌效果。换言之，依据实际需要调整光线或光源的强弱，以达到所需的杀菌功效。进一步地说，可以配合医疗诊断调整杀菌效果，亦可使医护人员采检有用之检体或病毒株，以进行后续分析或研究。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其确保使用者的呼出和吸入的气体都是经过光线或光源进行灭菌的。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其针对使用者呼出和吸入的气体分别进行光线或光源灭菌。换言之，呼出和吸入分别利用不同的导光元件，以更精准的控制杀菌效果。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其中通过一气流阻隔流道或至少一空气流道以增加光线或光源对流经导光元件的气体的杀菌时间的效能。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其中所述光线或光源可仅提供波长253.7nm的UVC，从而具有极佳的空气清洁能力并且不易产生臭氧污染空气。进一步地说，所述光线或光源优选实施为一紫外光。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其具有延长所述防护面罩的使用寿命和轻便易携带之效能。
本发明的一个目的在于提供一防护面罩及其应用方法，其中所述导光元件的导光栅栏可经由注塑成形，以简化制程和降低成本。
通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。
为了实现上述本发明的至少一目的，本发明提供一防护面罩，其包括一面罩装置和一光源装置。所述面罩装置包括至少一导光元件，以使气体于其中流动。所述光源装置提供一光源至与其连接的所述导光元件，以控制该气体中病毒或病菌的含量或活性。
于本发明之一实施例中，其中所述导光元件实施为一导光栅栏，其具有至少一空气流道，使该气体于其中流动。
于本发明之一实施例中，其中由注塑成型形成具有至少一或多个气口的所述导光元件，其中所述气口设置于所述防护面罩的左侧、右侧和/或下方。
于本发明之一实施例中，其中所述导光元件经弯折或缠绕形成一气流阻隔流道，以延长灭菌时间。
于本发明之一实施例中，其中所述面罩装置包括一灭菌层，一过滤层和一配戴层，其中所述过滤层可拆卸地设置于所述灭菌层和所述配戴层之间。
于本发明之一实施例中，其中迭构或弯折所述导光元件并设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，以控制该气体相对所述面罩装置的进出方向。
于本发明之一实施例中，其中所述面罩装置包括一组配戴装置，其设置于所述配戴层的两侧，以供使用者穿戴所述防护面罩。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，所述过滤层的一组第一更换元件设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二更换元件和一组第二互扣元件分别设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第二更换元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置，所述第二互扣元件可拆卸地相对所述第一互扣元件设置。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，所述过滤层的一组第一更换元件和一组第二更换元件分别设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二互扣元件设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第一互扣元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置。所述第二更换元件可拆卸地相对所述第二互扣元件设置。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件连接于所述灭菌层的所述导光元件，所述过滤层的一组第一更换元件和一组第二更换元件分别设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二互扣元件设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第一互扣元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置。所述第二更换元件可拆卸地相对所述第二互扣元件设置。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层的两互扣开口分别形成于所述灭菌层的一灭菌滤网的两侧边，所述过滤层的两更换开口分别形成于所述过滤层的一过滤本体的两侧边，其中所述配戴装置分别穿过所述互扣开口和/或所述更换开口以装配或更换所述过滤层和/或所述灭菌层。
于本发明之一实施例中，其中至少一或多个吸气止回阀和呼气止回阀，其分别相对数支所述导光元件设置，以将各所述导光元件区分为一吸入气体模式或一呼出气体模式。
于本发明之一实施例中，其中所述配戴层设置或涂敷一配戴阻光层，所述灭菌层的一灭菌滤网设置或涂敷一灭菌滤网阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
于本发明之一实施例中，其中所述导光元件设置或涂敷一安全阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
于本发明之一实施例中，其中所述面罩装置包括一防护层，其可拆卸地设置于所述灭菌层或所述配戴层。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层，所述过滤层，所述配戴层以及所述防护层皆实施为柔性材质。
于本发明之一实施例中，其中所述配戴层实施为硬性材质，其中所述配戴层具有多个孔洞于所述配戴层的一配戴本体，适用于使该气体通过。
于本发明之一实施例中，其中所述配戴层具有一护目部，其可拆卸设置或一体延伸于所述配戴本体的上方。
于本发明之一实施例中，其中所述防护面罩实施为平面结构、立体结构或符合人体工学或生物体的外形。
于本发明之一实施例中，其中所述光源装置包括一光源产生器，其连接所述导光元件，以用于产生所述光源至所述导光元件。
于本发明之一实施例中，其中述光源装置包括一光源产生器和一主光导管，其中所述主光导管连接所述导光元件和所述光源产生器，以通过所述主光导管将所述光源从所述光源产生器送至所述导光元件。
于本发明之一实施例中，其中所述光源装置包括一光源调节器，其连接所述光源产生器，用于调节所述光源的强度。
于本发明之一实施例中，其中所述防护面罩包括连接所述光源装置的一电源供应装置，以提供电能至所述光源装置，使其产生所述光源。
为了实现上述本发明的至少一目的，本发明还提供一防护面罩，其包括一面罩装置和一光源装置。所述面罩装置包括一灭菌层，一过滤层以及一配戴层，其中所述过滤层可拆卸地设置于所述灭菌层和所述配戴层之间，所述灭菌层可拆卸地相对所述过滤层或所述配戴层设置。所述光源装置提供一光源至与其连接的所述面罩装置的所述灭菌层。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层包括管径相切并迭构或弯折的至少一或数支导光元件，其为中空管，以控制于所述导光元件中气体的病毒或病菌的含量或活性。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层包括至少一或数支导光元件，于迭构或弯折形成多个空隙，其中所述导光元件接收所述光源并投射于所述过滤层，以控制所述过滤层上的病毒或病菌的含量或活性。
于本发明之一实施例中，其中所述灭菌层包括注塑成型具有至少一空气流道、至少一气口和至少一呼吸口的一导光栅栏，其中所述气口设置于所述防护面罩的左侧、右侧和/或下方并连接于所述空气流道，其中所述呼吸口设置于防护面罩的中间并相对连通所述空气流道。
于本发明之一实施例中，其中所述配戴层设置或涂敷一配戴阻光层，所述灭菌层的一灭菌滤网设置或涂敷一灭菌滤网阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
于本发明之一实施例中，其中所述导光元件设置或涂敷一安全阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
于本发明之一实施例中，其中所述光源装置包括一光源产生器和一光源调节器，其中所述光源产生器连接所述导光元件，所述光源调节器连接所述光源产生器。
为了实现上述本发明的至少一目的，本发明还提供一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(A)一导光元件提供一光源；
(B)气体流经所述导光元件；以及
(C)所述光源对该气体进行灭菌，以控制排出所述导光元件之该气体的病菌含量和活性。
于本发明之一方法中，其中步骤(C)包括：该气体流经所述导光元件杀菌后排出通过一过滤层。
于本发明之一方法中，其中步骤(C)包括：该气体经由一过滤层进入所述导光元件杀菌后被排出。
于本发明之一方法中，其中所述导光元件经弯折或缠绕形成一气流阻隔流道，以延长灭菌时间。
于本发明之一方法中，其中所述导光元件1具有至少一空气流道，以延长灭菌时间。
为了实现上述本发明的至少一目的，本发明还提供一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(1)一过滤层可拆卸地设置于一灭菌层和一配戴层之间；
(2)所述灭菌层可拆卸地相对所述过滤层或所述配戴层设置；以及
(3)所述灭菌层提供一光源，以延长所述过滤层的使用。
于本发明之一方法中，其中步骤(3)中，通过所述灭菌层的至少一导光元件，以控制所述导光元件排出之气体的病菌含量和活性。
于本发明之一方法中，其中步骤(3)中，所述光源投射于所述过滤层，以控制所述过滤层上的病毒或病菌的含量或活性。
于本发明之一方法中，还包括步骤(4)一防护层可拆卸地设置于所述灭菌层或所述配戴层。
为让本发明之上述特征、优点和内容更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明的第一较佳实施例的防护面罩的示意图。特别用以说明一面罩装置的结构示意图。
图2A至图2G是根据本发明的第一较佳实施例的防护面罩的示意图。图2A至图2D用以说明导光元件实施为多支光纤元件的迭构方式。图2E至图2G用以说明导光元件实施为导光栅栏。
图3A至图3E是根据本发明的第一较佳实施例的防护面罩的示意图。图3A至图3D特别用以说明导光元件实施为双支光纤元件的弯折迭构方式。图3E特别用以说明导光元件实施为单支光纤元件的弯折迭构方式。
图4A至图4B是根据本发明的第一较佳实施例的防护面罩的变形实施例的示意图。图4A特别用以说明灭菌层、过滤层、配戴层的不同装配方式。图4B特别用以说明灭菌层、过滤层利用开孔结合的不同方式。
图5是根据本发明的第一较佳实施例的变形实施例的防护面罩的示意图。特别用以说明导光元件上设置安全阻光层。
图6A至图6B是根据本发明的第一较佳实施例的变形实施例的防护面罩的示意图。图6A特别用以说明配戴层为硬性材质。图6B特别用以说明配戴层具有一护目部。
图7是根据本发明的第一较佳实施例的防护面罩的光源装置的变形实施例的示意图。特别用以说明光源装置独立设置。
图8A至图8C是根据本发明的第一较佳实施例的变形实施例的防护面罩的示意图。特别用以说明防护面罩为立体形式。
图9是根据本发明的第二较佳实施例的防护面罩的示意图。
图10是根据本发明的第三较佳实施例的防护面罩的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的选择实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水准”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“相同”是指“实质上相同”，“实质上”通常定义“被特定之内容的大部分但非全部”，例如结构中虽存在公差仍视为实质上相同。所以在本发明所揭露的上述各术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1至图8C所示，是根据本发明的第一个较佳实施例的一防护面罩1，其具有延长使用寿命、方便检体采样、以及减少浪费和降低环境污染的优势。进一步地说，本发明的所述防护面罩1是利用一光源的方式，使其本身具有杀菌功效，这样在使用时，将减少附着其上的病菌以及避免病菌过度滋生，从而达到上述之功效。
在本发明的实施例中，所述防护面罩1包括一面罩装置10和一光源装置20。所述光源装置20连接所述面罩装置10，以提供光源至所述面罩装置10，从而对所述面罩装置10达到灭菌效果。换言之，所述光源装置20产生光源至所述面罩装置10，以达到对其上方的病菌控制。
在本发明的实施例中，所述面罩装置10包括一灭菌层11，一过滤层12以及一配戴层13。所述过滤层12和所述灭菌层11分别依序是可拆卸地组装于所述配戴层13。也就是说，所述过滤层12先组装于所述配戴层13后，所述灭菌层11再装配于所述配戴层13。值得一提的，这样的组合结构并不是本发明的限制。换言之，所述过滤层12亦可是组装于所述灭菌层11，再通过所述过滤层12或所述灭菌层11将其组合装配于所述配戴层13。也就是说，所述过滤层12位于所述灭菌层11和所述配戴层13之间，且所述灭菌层11和所述过滤层12皆是可拆卸地，即符合本发明的结构设置。
在本发明的实施例中，所述灭菌层11包括至少一或数个导光元件111，一灭菌滤网112以及一组第一互扣元件113。所述导光元件111连接所述光源装置20，并与所述灭菌滤网112结合。所述第一互扣元件113设置于所述灭菌滤网112，以用于可拆卸地将所述灭菌层11装配于所述配戴层13。可以理解的，当所述过滤层12位于所述灭菌层11和所述配戴层13之间时，所述光源装置20提供所述光源至所述导光元件111，且当气体流经所述导光元件111时，经由所述光源消灭或控制所述导光元件111中的病菌或细菌含量。也就是说，当使用者穿戴所述面罩装置10时，其吸入或呼出的气体皆经过所述导光元件111，这样将可有效地避免使用者吸入空气中的病菌、飞沫或粉尘，以及防止使用者呼出去气体对环境或它人造成影响。值得一提的，所述导光元件111实施为导光栅栏111A或光纤元件111B，其中所述导光栅栏111A具有至少一空气流道1111A，使气体可在所述空气流道1111A中流动，其中所述光纤元件111B具有一中空管路1111B，使气体可在所述中空管路1111B中流动。值得一提的，通过导光栅栏111A或光纤元件111B可控制气体的进出方向。另外，所述灭菌滤网112亦具有一灭菌滤网阻光层1121，以避免光源对环境或它人产生影响。可以理解的，本发明所提之气体为空气或氧气，这不为本发明的限制。
如图2A至图2D中所示，所述导光元件111实施为数支所述光纤元件111B以并排迭构或半圆迭构的方式设置于所述灭菌滤网112，这样当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从上下方或后方被吸入或呼出，以避免使用者吸入前方的气体，和直接将气体从前方排出，这是为了避免排出的气体影响使用者前方的人员和被使用者前方的人员所排出的气体影响。值得一提的，图2A至图2B表示将数支所述光纤元件111B以半圆迭构的方式设置于所述灭菌滤网112，并且数支所述光纤元件111B分别皆连接所述光源装置20。图2A表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从使用者的后方被吸入或呼出，图2B表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从下方被吸入或呼出。图2C至图2D表示将数支所述光纤元件111B以并排迭构的方式设置于所述灭菌滤网112，并且数支所述光纤元件111B分别皆连接所述光源装置20。图2C表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从使用者的后方被吸入或呼出，图2D表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从下方被吸入或呼出。可以理解的，所述导光纤元件111B的构造依据实际需求可控制吸入或排出气体的方向。
值得一提的，所述灭菌层11还可包括至少一或多个吸气止回阀114和一呼气止回阀115，其分别设置于所述导光元件111的至少一或多个气口1112A，以用于将各个所述导光元件111分为用于吸入气体或呼出气体。举例而言，以图2A所示，可将多个所述吸气止回阀114设置于右侧的所述导光元件111的至少一或多个气口1112A，将多个所述呼气止回阀115设置于左侧的所述导光元件111的至少一或多个气口1112A，这样当使用者配戴所述防护面罩1时，将吸入右后方的气体，并将吐出的气体由左后方排出。可以理解的，应用于不同的构造的导光元件111，可依实际需求调整或选择所述吸气止回阀114和所述呼气止回阀115的设置，这不为本发明的限制。
如图3A至图3E中所示，双支或单支所述光纤元件111B以弯折迭构的方式设置于所述灭菌滤网112，并连接所述光源装置20，这样当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将经过所述光纤元件111B并从所述防护面罩1的上下方或后方被吸入或呼出，以避免使用者吸入前方的气体，和直接将气体从前方排出，这是为了避免排出的气体影响使用者前方的人员和被使用者前方的人员所排出的气体影响。值得一提的，图3A表示当使用者配戴所述防护面罩1时，通过双支所述光纤元件111B气体将从下方被吸入或呼出，图3B表示当使用者配戴所述防护面罩1时，通过双支所述光纤元件111B气体将从下方被吸入或呼出，以及将从右方被吸入或呼出。图3C表示当使用者配戴所述防护面罩1时，通过双支所述光纤元件111B气体将从单一后方被吸入或呼出，图3D表示当使用者配戴所述防护面罩1时，通过双支所述光纤元件111B气体将从后方被吸入或呼出。图3E表示当使用者配戴所述防护面罩1时，通过单支所述光纤元件111B气体将从单一后方被吸入或呼出。可以理解，所述光纤元件111B的数量和弯折方式，并不会成为本发明的限制，其一用途是决定气流的方向。另外，亦可利用所述吸气止回阀114和所述呼气止回阀115设置，决定气体进入和排出的方向。
如图2E至图2G中所示，所述导光元件111实施为所述导光栅栏111A，其具有至少一或多个空气流道1111A，以使气体于其中流动，增加杀菌时长。所述导光栅栏111A由注射成型，其具有至少一或多个气口1112A，其用于使气体从中进出，并控制气体的进出方向。值得一提的，所述导光栅栏111A由注射成型一次完成制作光导栅栏的型式，可达成光导管或光栅栏的型式，让气流充份的流过光导管或光栅栏而达成更佳的灭菌效果。另外，所述导光栅栏111A还包括至少一或多个呼吸口1113A，其相对连通所述空气流道1111A，并相对所述过滤层12设置。也就是说，使用者通过所述呼吸口1113A吸入杀菌后的空气，亦通过所述呼吸口1113A将吐出的气体排入所述空气流道1111A，以进行杀菌后由所述气口1112A排出。特别地，如图2F所示，至少一个或多个所述吸气止回阀114和所述呼气止回阀115，其分别设置于所述气口1112A，以用于区分吸入气体或呼出气体的入口。特别地，多个所述空气流道1111A可以相互独立或连通，这依实际需求而进行调整，不为本发明的限制。值得一提的，图2E和图2F表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从使用者的后方被吸入或呼出。图2G表示当使用者配戴所述防护面罩1时，气体将从下方被吸入或呼出。
在本发明的实施例中，所述过滤层12包括一过滤本体121，一组第一更换元件122。所述第一更换元件122设置于所述过滤本体121，以用于将所述过滤层12装配于所述配戴层13。可以理解的，所述过滤层12可从所述配戴层13上拆卸，以使医护人员直接采样所述过滤层12上的检体，这样将避免医护人员直接或间接地与患者口鼻的接触，从而有效降低医护人员采样时的感染风险。同样地，当所述过滤层12附着过多的病菌时，亦可通过所述第一更换元件122将其拆卸更换。可以理解的，本发明的所述防护面罩1只需更换所述过滤层12即可持续使用。
在本发明的实施例中，如图1所示，所述配戴层13包括一配戴本体131，一组第二更换元件132，和一组第二互扣元件133。所述第二更换元件132和所述第二互扣元件133分别设置于所述配戴本体131。所述第二更换元件132相对所述第一更换元件122可拆卸组合。所述第二互扣元件133相对所述第一互扣元件113可拆卸组合。换言之，通过所述第二更换元件132和所述第二互扣元件133可分别从所述配戴层13拆装所述过滤层12和所述灭菌层11。
值得一提的，在本发明的实施例中所述面罩装置10的变形实施方式，如图4A所示，所述灭菌层11包括一组第一互扣元件113，所述过滤层12包括一组第一更换元件122和一组第二更换元件132，所述配戴层13包括一组第二互扣元件133。当中所述第一互扣元件113与所述第一更换元件122可拆卸组合，以用于组合所述灭菌层11和所述滤层12。所述第二更换元件132与所述第二互扣元件133可拆卸组合，以用于将所述灭菌层11和所述滤层12的组合装配到所述配戴层13。
特别地，在所述导光元件111实施为所述导光栅栏111A时，其中一组第一互扣元件113由所述导光栅栏111A在注塑成型时，同时形成。可以理解的，所述第一互扣元件113可因应不同的实施方式相对所述第二互扣元件133或所述第一更换元件122可拆卸组合。特别地，若该实施方式所述灭菌层11可选择性设置所述灭菌滤网112。也就是说，所述灭菌层11可包括所述导光栅栏111A，所述灭菌滤网112和一组所述第一互扣元件113，其中所述导光栅栏111A和一组所述第一互扣元件113可由注塑一次成型后设置于所述灭菌滤网112；或者所述灭菌层11可包括所述导光栅栏111A和一组所述第一互扣元件113，其中二者可由注塑一次成型。特别地，若所述导光栅栏111A和一组所述第一互扣元件113分别注塑成型后在相对组合，亦不为本发明的限制。
在本发明的实施例中，所述配戴层13还包括一配戴阻光层136，其设置或涂敷于所述配戴层13的所述配戴本体131，以避免光源影响使用者。所述面罩装置10还包括一组配戴装置15，其设置于所述配戴层13，以方便使用者配戴所述防护面罩1。所述配戴装置15可实施为具有弹性或可调整的带子，或挂勾式镜脚。值得一提的，利用所述配戴装置15，所述灭菌层11和所述过滤层12还具有其它的拆卸的实施方法，即分别在所述灭菌层11和所述过滤层12的两边形成一开口，使所述配戴装置15穿过开孔的方式，进行所述过滤层12和所述灭菌层11的组合和更换。进一步地，如图4B所示，所述灭菌层11具有两互扣开口116，其分别形成于所述灭菌层11的所述灭菌滤网112的两侧边。所述过滤层12具有两更换开口123分别形成于所述过滤层12的所述过滤本体121的两侧边。所述配戴装置15分别穿过所述互扣开口116和/或所述更换开口112，以用于装配或更换所述过滤层12和/或所述灭菌层11。
另外，在本发明的实施例中所述灭菌层11和所述配戴层13的变形实施方式，如图5所示，其中所述灭菌滤网112无设置所述灭菌滤网阻光层1121，所述配戴层13无设置所述配戴阻光层136，而是使所述导光元件111上设置一安全阻光层1111，使所述导光元件111在灭菌的过程中不会影响到使用者。换言之，所述导光元件111具有一层所述安全阻光层1111被覆其上。可以理解的，在其它实施例中，所述灭菌滤网112可设置所述灭菌滤网阻光层1121，所述配戴阻光层136可设置于所述配戴层13，同时所述导光元件111亦可具有所述安全阻光层1111，这样的设置不为本发明的限制。
另外，所述面罩装置10还可包括一防护层16，其可拆卸地设置于所述灭菌层11，以延长所述灭菌层11的使用时程。进一步地说，所述防护层16用于防拨水和防止飞沫以及粉尘直接污染所述灭菌层11。因此，当所述防护层16过于脏污时，可直接更换所述防护层16。值得一提的，所述防护层16可实施一变形方式，其选用为铜材质设计，使细菌无法于表面孳生。
在本发明的实施例中，所述灭菌层11，所述过滤层12，所述配戴层13以及所述防护层16皆为柔性材质，可分别实施为不织布。进一步地说，所述过滤层12可实施为融喷不织布，以过滤细菌和3um以上的微粒。所述配戴层13可实施为聚丙烯不织布，且表面进行亲水处理，以使肌肤接触部份较为舒适。所述防护层16可实施为聚丙烯不织布，其具有防拨水之功用。
另外，在本发明的实施例中所述配戴层13的变形实施方式，其中所述配戴层13实施为硬性或具有微弹性材质，例如塑胶，这样使用者通所述配戴装置15穿戴所述防护面罩1时，可避免所述配戴层13压迫脸上肌肤。值得一提的，如图6A所示，本变形实施例的所述配戴层13具有多个孔洞134，以使气体通过。另外，如图6B所示，所述配戴层13具有一护目部135，其设置于所述配戴本体131的上方，以用于保护使用者的眼睛。值得一提的，所述护目部135可为与所述配戴本体131一体成型，亦可为可拆式设计，这不为本发明的限制。
在本发明的实施例中，所述光源装置20包括一光源产生器21和一光源调节器22。所述光源产生器21连接所述导光元件111，以用于产生所述光源至所述导光元件111。所述光源调节器22连接所述光源产生器21，用于调节所述光源的开启时间、光线强度、灭菌时长、光照模式等等。可以理解的，利用所述光源调节器22调节所述光源的强度，以控制在所述导光元件111中病毒或病菌的毒性或活性。所述光源产生器21产生所述光源，其可实施为紫外光线，但这不为本发明的限制。特别地，其中根据不同的实施方式所述光源调节器22也可以具有无线通信功能，从而容许使用者藉由外部装置(如手机、电脑等等)有线或无线地控制所述光源产生器21的运作方式，使其控制方式更多样和灵活。进一步地说，可用于设置于外部装置的APP控制所述光源产生器21，以进行对所述光源的光剂量、频率、光谱段进行调控。
进一步地说，自1801年紫外线被发现以来，经过二百多年的研究、发展、实验，紫外光线已被普遍的运用，且证实具有极良好的消毒杀菌作用。紫外光线消毒灯也已被广泛的运用于医用，是传染性病毒消毒杀菌的最好方法。具体而言，光依据波长可分为可见光(波长约400nm-780nm)与不可见光，如大于780nm的红外线光及小于400nm以下的紫外线光。其中紫外线光又依波长分为UVA(400-315nm)、UVB(315-280nm)、UVC(280-200nm)、UVD(200-100nm)，至于100nm以下还有有X光、γ射线等等。其中，紫外线是光的一种形式，因为紫外光线的波长太短，所以人的肉眼无法看到，并且因为紫外线位于光谱紫光外侧，因而称作紫外线。至于紫外线C 253.7nm表示其为253.7nm波长的光，这也是一般市售消毒光源采用的波长。原因在于紫外线A、B、C、D当中，UVC具有最佳的杀菌率，其中波长253.7nm是灭菌高峰，其在不同的光剂量(光能量)下能消灭各种不同的细菌、病毒、微生物等等病原体及分解或转化许多化学物质，并且几乎不会将氧气转化为臭氧。因此根据本发明的上述实施例，所述光源产生器21将仅提供波长253.7nm的UVC。
值得一提的，在本发明的实施例中所述光源装置20的变形实施方式中，如图7所示，所述光源装置20还包括一主光导管23，其连接所述导光元件111和所述光源产生器21，以通过所述主光导管23将所述光源从所述光源产生器21送至所述导光元件111，这样可以将所述光源装置20独立设置，以减轻所述面罩装置10的重量。
在本发明的实施例中，所述防护面罩1包括一电源供应装置30，其连接所述光源装置20，以用于提供电能至所述光源装置20，使其用于产生所述光源。值得一提的，所述光源装置20和所述电源供应装置30可同时设置于所述面罩装置10，以方便配戴，亦可独立设置于所述面罩装置10之外，以减轻的重量。另外，所述电源供应装置30可实施为电池、行动能源或各式的外部电源，这不为本发明的限制。
在本发明的实施例中，所述防护面罩1可实施为平面结构或立体结构。特别一提的，如图8A至图8C所示为所述防护面罩1的立体结构展示。图8A为立体所述防护面罩1的前视图。图8B为立体所述防护面罩1的侧视图。图8C为立体所述防护面罩1的实施示意图。可以理解的，本发明的所述防护面罩1可设置为各种符合人体工学或生物体的外形，以提高使用者配戴的舒适性。
另外，本发明提供一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(A)一导光元件111提供一光源；
(B)气体流经所述导光元件111；以及
(C)所述光源对该气体进行灭菌，以控制排出所述导光元件之该气体的病菌含量和活性。
上述方法中，步骤(C)包括：该气体流经所述导光元件111杀菌后排出通过一过滤层12。
上述方法中，步骤(C)包括：该气体经由一过滤层12进入所述导光元件111杀菌后被排出。
上述方法中，所述导光元件111经弯折或缠绕形成一气流阻隔流道1112，以延长灭菌时间。
上述方法中，所述导光元件111具有至少一空气流道1111A，以延长灭菌时间。
上述方法中，所述导光元件111实施为注射成型的一导光栅栏111A。
另外，本发明提供另一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(a)气体通过一过滤层12，进入一导光元件111；
(b)所述导光元件111提供一光源对该气体进行灭菌；
(c)该气体从所述导光元件111排出。
特别地，由所述导光元件111控制该气体的排出方向。
另外，本发明还提供另一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(a’)气体进入一导光元件111；
(b’)所述导光元件111提供一光源对该气体进行灭菌；以及
(c’)该气体从所述导光元件111排出，并通过一过滤层12。
特别地，由所述导光元件111控制该气体的进入方向。
另外，本发明提供另一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(1)一过滤层12可拆卸地设置于一灭菌层11和一配戴层13之间；
(2)所述灭菌层11可拆卸地相对所述过滤层12或所述配戴层13设置；以及
(3)所述灭菌层11提供一光源，以延长所述过滤层12的使用。
上述方法中，步骤(3)中，通过所述灭菌层11的至少一导光元件111，以控制所述导光元件111排出之气体的病菌含量和活性。
上述方法中，步骤(3)中，其中所述光源投射于所述过滤层12，以控制所述过滤层12上的病毒或病菌的含量或活性。
上述方法中，还包括步骤(4)一防护层16可拆卸地设置于所述灭菌层11或所述配戴层13。
如图9所示，是根据本发明的第二个较佳实施例的一防护面罩1，其具有延长使用寿命、方便检体采样、以及减少浪费和降低环境污染的优势。特别地，相较上述第一实施例，本实施例可增加杀菌时间，即增加病菌在导光元件111的时间。值得一提的，本第二较佳实施例与上述第一较佳实施例之结构除所述导光元件111的设置不相同外，其余皆相似或相同，因此不再赘述。特别地，本实施例的所述导光元件111为光纤元件111B，其具有一气流阻隔流道1112，以增加气体在所述导光元件中的灭菌时间。换言之，当气体在所述气流阻隔流道1112中充份的迂回曲折流动，以增加光源的杀菌时间和效能。
在本发明的实施例中，所述灭菌层11包括两组导光元件111和一灭菌滤网112。两组所述导光元件111分别设置于所述灭菌滤网112的上下方。所述导光元件111经由弯折或缠绕形成所述气流阻隔流道1112。这样当外部的气体进入所述导光元件111时，可经较长时程的杀菌后，才排出并通过所述过滤层12，并被使用者吸入。换言之，当使用者排出气体时，经过所述过滤层12后，才进入所述导光元件111经较长时程的杀菌后才排出。与第一实施例相同的，所述导光元件111同样可以控制气体的进入和排出方向。
如图10所示，是根据本发明的第三个较佳实施例的一防护面罩1，其具有延长使用寿命、方便检体采样、以及减少浪费和降低环境污染的优势。相较上述实施例，本实施例的所述导光元件111直接用于对所述过滤层12进行杀菌，以延长所述过滤层12的使用时间。换言之，所述导光元件111不具备安全阻光层1111。另外，本第三较佳实施例与上述第一和第二较佳实施例之结构除所述导光元件111的设置不相同外，其余皆相似或相同，因此不再赘述。
在本发明的实施例中，所述导光元件111实施为一光纤元件111B，其为实心管，且数支所述导光元件111排列或弯折时，形成多个空隙1113，使气体流过。可以理解的，单支所述导光元件111在弯折时，亦形成多个空隙1113，使气体流过。换言之，气体从所述灭菌层11的所述空隙1113流经所述过滤层12和所述配戴层13后被使用者吸入。使用者吐出的气体通过所述配戴层13和所述过滤层12后，由所述空隙1113流出。所述导光元件111提供的所述光源照射于所述过滤层12，以对所述过滤层12进行杀菌，从而延长所述过滤层12的使用时间。可以理解的，本实施例中所述导光元件111亦可实施为一导光栅栏111A，其模塑形成多个空隙1113，以使气体流过。
值得一提的，本发明中防护面罩的灭菌原理为控制进气口和出气口以及增加气体路径去灭菌或/和降低病毒活性。特别地，这个原理可以应用到其它装置，像是空调系统、冷气、除湿机等。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，所作各种之更动及润饰的等效替换，仍为本发明专利之保护范围。因此，前述说明书或图式之内容自不得作为解释申请专利范围之限制，本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
Claims (47)
1.一防护面罩，包括：
一面罩装置，其包括至少一导光元件，以使气体于其中流动；和
一光源装置，其提供一光源至与其连接的所述导光元件，以控制该气体中病毒或病菌的含量或活性。
2.根据权利要求1所述的防护面罩，其中所述导光元件实施为一导光栅栏，其具有至少一空气流道，使该气体于其中流动。
3.根据权利要求2所述的防护面罩，其中由注塑成型形成具有至少一或多个气口的所述导光元件，其中所述气口设置于所述防护面罩的左侧、右侧和/或下方。
4.根据权利要求3所述的防护面罩，其中所述导光栅栏包括至少一或多个呼吸口，其相对连通所述空气流道。
5.根据权利要求1所述的防护面罩，其中所述导光元件实施为一光纤元件，其具有一中空管路，使该气体于其中流动。
6.根据权利要求5所述的防护面罩，其中所述导光元件经弯折或缠绕形成一气流阻隔流道，以延长灭菌时间。
7.根据权利要求1至4中任一所述的防护面罩，其中所述面罩装置包括一灭菌层，一过滤层和一配戴层，其中所述过滤层可拆卸地设置于所述灭菌层和所述配戴层之间。
8.根据权利要求1、5或6所述的防护面罩，其中所述面罩装置包括一灭菌层，一过滤层和一配戴层，其中所述过滤层可拆卸地设置于所述灭菌层和所述配戴层之间。
9.根据权利要求8所述的防护面罩，其中迭构或弯折所述导光元件并设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，以控制该气体相对所述面罩装置的进出方向。
10.根据权利要求8所述的防护面罩，其中所述面罩装置包括一组配戴装置，其设置于所述配戴层的两侧，以供使用者穿戴所述防护面罩。
11.根据权利要求7所述的防护面罩，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，所述过滤层的一组第一更换元件设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二更换元件和一组第二互扣元件分别设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第二更换元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置，所述第二互扣元件可拆卸地相对所述第一互扣元件设置。
12.根据权利要求7所述的防护面罩，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件设置于所述灭菌层的一灭菌滤网，所述过滤层的一组第一更换元件和一组第二更换元件分别设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二互扣元件设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第一互扣元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置，所述第二更换元件可拆卸地相对所述第二互扣元件设置。
13.根据权利要求7所述的防护面罩，其中所述灭菌层的一组第一互扣元件连接于所述灭菌层的所述导光元件，所述过滤层的一组第一更换元件和一组第二更换元件分别设置于所述过滤层的一过滤本体，所述配戴层的一组第二互扣元件设置于所述配戴层的一配戴本体，其中所述第一互扣元件可拆卸地相对所述第一更换元件设置，所述第二更换元件可拆卸地相对所述第二互扣元件设置。
14.根据权利要求8所述的防护面罩，其中所述灭菌层的两互扣开口分别形成于所述灭菌层的一灭菌滤网的两侧边，所述过滤层的两更换开口分别形成于所述过滤层的一过滤本体的两侧边，其中所述配戴装置分别穿过所述互扣开口和/或所述更换开口以装配或更换所述过滤层和/或所述灭菌层。
15.根据权利要求8所述的防护面罩，其中至少一或多个吸气止回阀和呼气止回阀，其分别相对数支所述导光元件设置，以将各所述导光元件区分为一吸入气体模式或一呼出气体模式。
16.根据权利要求7所述的防护面罩，其中所述配戴层设置或涂敷一配戴阻光层，所述灭菌层的一灭菌滤网设置或涂敷一灭菌滤网阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
17.根据权利要求8所述的防护面罩，其中所述配戴层设置或涂敷一配戴阻光层，所述灭菌层的一灭菌滤网设置或涂敷一灭菌滤网阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
18.根据权利要求7所述的防护面罩，其中所述导光元件设置或涂敷一安全阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
19.根据权利要求8所述的防护面罩，其中所述导光元件设置或涂敷一安全阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
20.根据权利要求18或19所述的防护面罩，其中所述面罩装置包括一防护层，其可拆卸地设置于所述灭菌层或所述配戴层。
21.根据权利要求20所述的防护面罩，其中所述灭菌层，所述过滤层，所述配戴层以及所述防护层皆实施为柔性材质。
22.根据权利要求20所述的防护面罩，其中所述配戴层实施为硬性材质，其中所述配戴层具有多个孔洞于所述配戴层的一配戴本体，适用于使该气体通过。
23.根据权利要求22所述的防护面罩，其中所述配戴层具有一护目部，其可拆卸设置或一体延伸于所述配戴本体的上方。
24.根据权利要求1至6、9至19中任一所述的防护面罩，其中所述防护面罩实施为平面结构、立体结构或符合人体工学或生物体的外形。
25.根据权利要求1至6、9至19中任一所述的防护面罩，其中所述光源装置包括一光源产生器，其连接所述导光元件，以用于产生所述光源至所述导光元件。
26.根据权利要求1至6、9至19中任一所述的防护面罩，其中所述光源装置包括一光源产生器和一主光导管，其中所述主光导管连接所述导光元件和所述光源产生器，以通过所述主光导管将所述光源从所述光源产生器送至所述导光元件。
27.根据权利要求25所述的防护面罩，其中所述光源装置包括一光源调节器，其连接所述光源产生器，用于调节所述光源的强度。
28.根据权利要求26所述的防护面罩，其中所述光源装置包括一光源调节器，其连接所述光源产生器，用于调节所述光源的强度。
29.根据权利要求1所述的防护面罩，其包括连接所述光源装置的一电源供应装置，以提供电能至所述光源装置，使其产生所述光源。
30.根据权利要求1所述的防护面罩，其中所述光源实施为紫外光线。
31.根据权利要求27至28中任一所述的防护面罩，其中所述光源调节器具有无线通信功能，以藉由一外部装置有线或无线地控制其的运作方式。
32.一防护面罩，包括：
一面罩装置，其包括一灭菌层，一过滤层以及一配戴层，其中所述过滤层可拆卸地设置于所述灭菌层和所述配戴层之间，所述灭菌层可拆卸地相对所述过滤层或所述配戴层设置；以及
一光源装置，其提供一光源至与其连接的所述面罩装置的所述灭菌层。
33.根据权利要求32所述的防护面罩，其中所述灭菌层包括管径相切并迭构或弯折的至少一或数支导光元件，其为中空管，以控制于所述导光元件中气体的病毒或病菌的含量或活性。
34.根据权利要求32所述的防护面罩，其中所述灭菌层包括至少一或数支导光元件，于迭构或弯折形成多个空隙，其中所述导光元件接收所述光源并投射于所述过滤层，以控制所述过滤层上的病毒或病菌的含量或活性。
35.根据权利要求32所述的防护面罩，其中所述灭菌层包括注塑成型具有至少一空气流道、至少一气口和至少一呼吸口的一导光栅栏，其中所述气口设置于所述防护面罩的左侧、右侧和/或下方并连接于所述空气流道，其中所述呼吸口设置于防护面罩的中间并相对连通所述空气流道。
36.根据权利要求32至35中任一所述的防护面罩，其中所述配戴层设置或涂敷一配戴阻光层，所述灭菌层的一灭菌滤网设置或涂敷一灭菌滤网阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
37.根据权利要求36所述的防护面罩，其中所述导光元件设置或涂敷一安全阻光层，以避免所述光源从所述面罩装置漏光。
38.根据权利要求37所述的防护面罩，其中所述光源装置包括一光源产生器和一光源调节器，其中所述光源产生器连接所述导光元件，所述光源调节器连接所述光源产生器。
39.一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(A)一导光元件提供一光源；
(B)气体流经所述导光元件；以及
(C)所述光源对该气体进行灭菌，以控制排出所述导光元件之该气体的病菌含量和活性。
40.根据权利要求39所述的防护面罩的应用方法，其中步骤(C)包括：该气体流经所述导光元件杀菌后排出通过一过滤层。
41.根据权利要求39所述的防护面罩的应用方法，其中步骤(C)包括：该气体经由一过滤层进入所述导光元件杀菌后被排出。
42.根据权利要求39所述的防护面罩的应用方法，其中所述导光元件经弯折或缠绕形成一气流阻隔流道，以延长灭菌时间。
43.根据权利要求39所述的防护面罩的应用方法，其中所述导光元件1具有至少一空气流道，以延长灭菌时间。
44.一防护面罩的应用方法，其包括步骤如下：
(1)一过滤层可拆卸地设置于一灭菌层和一配戴层之间；
(2)所述灭菌层可拆卸地相对所述过滤层或所述配戴层设置；以及
(3)所述灭菌层提供一光源，以延长所述过滤层的使用。
45.根据权利要求44所述的防护面罩的应用方法，其中步骤(3)中，通过所述灭菌层的至少一导光元件，以控制所述导光元件排出之气体的病菌含量和活性。
46.根据权利要求44所述的防护面罩的应用方法，其中步骤(3)中，所述光源投射于所述过滤层，以控制所述过滤层上的病毒或病菌的含量或活性。
47.根据权利要求44所述的防护面罩的应用方法，还包括步骤(4)一防护层可拆卸地设置于所述灭菌层或所述配戴层。
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