JP2010220712A - ウィルス遮断用マスク - Google Patents

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Abstract

【課題】 ウィルスの人体への侵入を確実に遮断することができ、しかも呼吸が容易で長時間にわたり快適な状態で使用することが可能なウィルス遮断用マスクを提供する。
【解決手段】 少なくとも顔面51aに密着する接顔部11aが弾性部材から構成され、接顔部11aが顔面50aに密着した状態で鼻51と口52を覆う通気性を有しないマスク本体10と、マスク本体10に設けられ、マスク本体10の内側と外側を連通する接続口12と、接続口12に着脱自在に接続され、呼吸に要する通気面積を有するウィルス捕捉用のフィルタエレメント24を介して外気とマスク本体10の内側とを連通するフィルタ20とを備え、接続口12とフィルタ20とで挟持されるシート状部材が介在可能となっている。
【選択図】 図1

Description

この発明は、空気中に浮遊するウィルスの人体への侵入を確実に遮断するためのウィルス遮断用マスクに関する。
従来からマスク本体をカップ状に形成し、マスク本体が顔面に密着し易いようにした顔面装着用マスクが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この顔面装着用マスクは、複数層の不織布をプレス成形してマスク本体をカップ状に形成しており、マスク本体には装着用の耳掛け部が取付けられている。
また、マスク本体に対してフィルタを着脱可能とした構造のマスクが知られている(例えば、特許文献2、3参照。)。
特開平10−286319号公報 特開2002−301165号公報 特開2004−321776号公報
ところで、インフルエンザの予防として顔面装着用マスクを利用することが有効であるが、一般のインフルエンザ予防用のマスクは、特許文献1のように顔面と接触するマスク本体が不織布から構成されているので、顔面とマスク本体とを完全に密着させることが難しい。そのため、インフルエンザウィルスが空気とともに顔面とマスク本体との隙間からマスク本体の内側に容易に流入し、口や鼻を介してインフルエンザウィルスが人体内に侵入するという問題がある。
また、インフルエンザ予防用のマスクは、ウィルスを捕捉するために非常に微細な通気孔を有する不織布を使用しているので、顔面とマスク本体との隙間を完全に塞いだ場合は、吸気抵抗および排気抵抗の増加により十分な呼吸ができなくなり、息苦しくなるという問題が生じる。したがって、特許文献1のような構造のマスクでは、顔面とマスク本体との隙間を完全に塞いだ場合は、息苦しさが伴う呼吸を強いられることになり、長時間の使用においては苦痛が伴う。特許文献2のマスクは、呼吸を容易にするための逆止弁を有しているが、逆止弁が故障した場合は、逆止弁を介してウィルスが人体内に侵入するおそれがある。
ウィルスは口や鼻だけでなく、目や耳などの粘膜を介して人体内に侵入することがあるので、安全を期するためには頭部全体をシート状部材で覆うことが望まれる。特許文献3は、リュックサックに顔面を覆うことが可能なマスクを収納するものであるが、マスクを装着した状態では頭部の一部のみがリュックサックの前面および背面で覆われ、頭部両側面は開放状態となるので、耳が位置する頭部側面を保護することができない。
近年は、毒性の強いウィルスを有する鳥インフルエンザや新型インフルエンザが流行する兆しがあり、これらのウィルスの人体への侵入を確実に遮断するための新規なマスクの開発が望まれる。
そこでこの発明は、ウィルスの人体への侵入を確実に遮断することができ、しかも呼吸が容易で長時間にわたり快適な状態で使用することが可能なウィルス遮断用マスクを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、少なくとも顔面に密着する接顔部が弾性部材から構成され、前記接顔部が前記顔面に密着した状態で鼻と口を覆う通気性を有しないマスク本体と、前記マスク本体に設けられ、前記マスク本体の内側と外側を連通する接続口と、前記接続口に着脱自在に接続され、呼吸に要する通気面積を有するウィルス捕捉用のフィルタエレメントを介して外気と前記マスク本体の内側とを連通するフィルタと、を備え、前記接続口と前記フィルタとで挟持されるシート状部材が介在可能であることを特徴とするウィルス遮断用マスクである。
この発明によれば、接顔部が弾性部材から構成されているため、マスク本体の接顔部は顔面に沿って容易に変形し、マスク本体は顔面と密着した状態となる。また、呼吸に要する通気面積を有するフィルタエレメントが収納されたフィルタが接続される接続口を介して呼吸が行われるので、呼吸時の吸気抵抗および排気抵抗が小さくなり、呼吸が容易となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のウィルス遮断用マスクにおいて、前記接続口と前記フィルタとで挟持され、前記顔面に装着された状態の前記マスク本体と頭部全体とを覆い、前記接続口と対向する部位が開口可能である袋状の遮蔽カバーと、を備えたことを特徴としている。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のウィルス遮断用マスクにおいて、前記袋状の遮蔽カバーは、前記接続口と前記フィルタとで挟持した後、前記接続口と対向する部位を破ることにより開口可能であることを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のウィルス遮断用マスクにおいて、前記袋状の遮蔽カバーは、透明な樹脂製の袋から構成されていることを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、マスク本体を顔面に密着させることができるので、空気中に浮遊するウィルスが顔面とマスク本体との間からマスク本体内側へ侵入するのを確実に防止することができる。
また、鼻と口による呼吸は、呼吸に要する通気面積を有するフィルタエレメントが収納されたフィルタを介して行うので、マスク本体を顔面に密着させても呼吸が容易となり、ウィルス遮断用マスクを長時間にわたり快適な状態で使用することができる。
さらに、シート状部材は接続口とフィルタとで挟持されるので、容易にシート状部材を装着することができる。
請求項2に記載の発明によれば、口や鼻だけでなくウィルスなど付着し易い目や耳などの粘膜部分も袋状の遮蔽カバーによって覆うことができるので、第三者の咳などによる顔面や頭部の粘膜部分へのウィルスなどの付着を防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、袋状の遮蔽カバーは、接続口と対向する部位を破ることにより開口可能であるので、遮蔽カバーの一部を予め開口させておく必要がなく、遮蔽カバーとして市販のビニル袋などを利用することができる。
請求項4に記載の発明によれば、頭部全体を遮蔽カバーによって覆った状態でも周囲を確認することができるので、歩行や読書なども支障なく行うことができる。
本発明の実施の形態に係わるウィルス遮断用マスクの使用状態を示す側面図である。 図1のウィルス遮断用マスクにおけるマスク本体の側面図である。 図1のウィルス遮断用マスクにおけるマスク本体の正面図である。 図1のウィルス遮断用マスクにおけるマスク本体の背面図である。 図4のA−A線に沿う断面図である。 図4のB−B線に沿う断面図である。 図2のマスク本体に設けられる接続口の拡大断面図である。 図7の接続口の拡大正面図である。 図1のフィルタの側面図である。 図9のフィルタの正面図である。 図1のマスク本体の接続口とフィルタとの間に遮蔽カバーを固定する作業を示す側面図である。 図11の遮蔽カバーによってマスク本体と頭部全体とを覆った状態を示す側面図である。
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
図1ないし図12は、この発明の実施の形態を示している。図1に示すように、顔面50aには、マスク本体10が装着されている。マスク本体10は、例えば弾性部材としてのゴムから構成されている。ゴムとしては、顔面50aに密着しやすくかつ容易に弾性変形可能なシリコーンゴムが望ましい。マスク本体10は、鼻51と口52とを一緒に覆う覆部11と、接続口12とを有している。
覆部11は略カップ状に形成されており、軽量化を図るために全体にわたり薄肉化されている。覆部11の外周部は、顔面50aにおける鼻51と口52の周りに密着可能な接顔部11aに形成されている。すなわち、接顔部11aは顔面50aに密着するように、鼻51と口52の周りの形状に沿って延びるように形成されている。覆部11の上部は、側面形状が斜め方向に下りとなる傾斜隆起部11bに形成されている。覆部11の中央部は、隆起傾斜部11bに連なり、接顔部11aから立ち上がる湾曲の中央隆起部11cに形成されている。傾斜隆起部11bには、補強のための突条部11eが形成されている。
図4に示すように、接顔部11aは、側部接顔部11a1と、上部接顔部11a2と、下部接顔部11a3を有している。側部接顔部11a1は、鼻51と口52の両側に位置する部位であり、顔面50aにおける鼻51の上部から口52の下方にかけて接触可能な部位である。上部接顔部11a2は、鼻51の上部と接触可能な部位である。下部接顔部11a3は、顎前部52aと接触可能な部位である。接顔部11aは、顔面50aとの密着性を高めるために全周にわたり折返し構造となっており、上部接顔部11a2は、折返しの部位が鼻51の上部と接触可能となっている。同様に、側部接顔部11a1は、折返し部が鼻51と口52の両側に位置する部位と接触可能となっている。
この実施の形態においては、接顔部11aを折返し構造とすることにより、接顔部11aをより弾性変形しやすくし、接顔部11aと顔面50aとの密着性を高めることが可能となっている。覆部11には、顔面50aにマスク本体10を装着するためのゴム製の保持バンド15が取付けられている。保持バンド15は、一端部15aが覆部11の一方の側部接顔部11a1近傍に連結されており、他端部15bは、覆部11の他方の側部接顔部11a1近傍に連結されている。
覆部11の下部には、接続口12が設けられている。すなわち、接続口12は、中央隆起部11cの下部で、かつ下部接顔部11a3の直上に位置している。接続口12は、第一の接続具13と第二の接続具14から構成されている。第一の接続具13は、図7に示すように、外形が円環状となっており、例えば合成樹脂から構成されている。第一の接続具13は、後述するフィルタ20の雄ネジ23との気密性を高めるために、一定の強度を有しかつ弾性変形可能な材料を用いるのが望ましい。第一の接続具13の内面には、フィルタ20の雄ネジ23と螺合可能な雌ネジ13aが形成されている。また、第一の接続具13の内面には、第一の呼吸穴13bが形成されている。第一の呼吸穴13bは、雌ネジ13aと軸方向に連なって形成されており、これにより接続口12は、マスク本体10の内側と外側を連通する機能を有している。雌ネジ13aは、フィルタ20の雄ネジ23との螺合時の気密性を向上させるために、ネジ山の断面形状が円弧状となる丸ねじから構成されている。
第一の接続具13の外周部には、雄ネジからなる第一の締結ネジ13cが形成されている。第一の締結ネジ13cは、外径が外端部13eの径よりも小に形成されており、第一の締結ネジ13cと外端部13eとの間には、段差部13dが形成されている。第二の接続具14は、外形が円環状となっており、内面には第一の締結ネジ13cと螺合可能な第二の締結ネジ14aが形成されている。第二の接続具14は、第二の締結ネジ14aを第一の締結ネジ13cに螺合させた状態では、一端部が第一の接続具13の段差部13dと対向するようになっている。マスク本体10の覆部11に形成された接続穴11eに第一の接続具13の第一の締結ネジ13cを挿入した状態で、第一の締結ネジ13cに第二の締結ネジ14aを螺合させることにより、接続穴11eの周縁部11dは第一の接続具13の段差部13dと第二の締結ネジ14の一端部により挟持されるようになっている。これにより、第一の接続具13と第二の接続具14とから構成される接続口12は、マスク本体10の覆部11に密着した状態で固定される。
マスク本体10の接続口12には、フィルタエレメント24を介して外気とマスク本体10の内側とを連通するフィルタ20が接続されている。フィルタ20は、マスク本体10の接続口12に着脱自在となっている。フィルタ20は、例えばアルミニウム合金から構成される第一のケース21と第二のケース22を有している。第一のケース21の半径方向中央部には、空気を通す通気穴21aが形成されている。第二のケース22の半径方向中央部には、軸方向に突出する雄ネジ23が第二のケース22と一体で形成されている。雄ネジ23は、マスク本体10の接続口12の雌ネジ13aと螺合可能となっている。雄ネジ23は、接続口12の雌ネジ13aとの螺合時の気密性を向上させるために、ネジ山の断面形状が円弧状となる丸ねじから構成されている。
雄ネジ23の内側には、フィルタエレメント24と連通する呼吸通路23aが形成されている。呼吸通路23aは、通気穴21aからフィルタエレメント24を介して吸込まれた空気をマスク本体10の内側に流す機能を有している。また、呼吸通路23aは、鼻51と口52から吐き出された空気をフィルタエレメント24を介して通気穴21aから外部に排出する機能とを有している。このように、マスク本体10は通気性を有していないので、呼吸はすべてフィルタ20を介して行われる。
第一のケース21の端部21cと第二のケース22の端部22aは、フィルタエレメント24を収納した後に、接合されるようになっている。第一のケース21と第二のケース22の接合部は、気密性が保持されている。接合された状態の第一のケース21と第二のケース22の中には、フィルタエレメント24が折り畳まれた状態で収納されている。フィルタ20は、軽量化を図るために第一のケース21と第二のケース22が薄肉化されている。第一のケース21には、第一のケース21が呼吸時の圧力によって変形するのを抑制するための補強部21bが放射状に形成されている。
フィルタエレメント24は、空気中に浮遊する微細な物質を捕捉する機能を有している。この実施の形態においては、フィルタエレメント24は、インフルエンザウィルスを捕捉する機能を有する種類のものが用いられている。フィルタエレメント24は、呼吸に要する通気面積を有しており、展開した状態では従来のカップ状のマスク本体に対して数十倍の面積を有している。すなわち、フィルタエレメント24は、呼吸時の吸気抵抗および排気抵抗が小となるように、従来技術のマスク本体に比べて通気面積が著しく大となっている。これにより、フィルタエレメント24は、インフルエンザウィルスを捕捉するために非常に微細な通気孔を有する不織布などの捕捉材料を使用しても、十分な通気面積を確保することが可能となり、従来のカップ状のマスク本体に比べて呼吸が著しく容易となる。
このように、ウィルス捕捉用のフィルタエレメント24は、呼吸に要する十分な通気面積を有しているので、その表面積が著し大きくなるが、折り畳まれた状態でフィルタ20に収納されているので、フィルタ20の外径を必要以上に大きくすることなく、十分な通気面積を確保することができる。したがって、通気面積を十分に確保しても、フィルタ20によって視界が妨げられることはほとんどない。
フィルタ20の雄ネジ23は、接続口12の雌ネジ13aに螺合した際は、先端面23bが図7に示す接続口12における段差面13fに接触しない長さに設定されている。これにより、フィルタ20の接続口12への接続完了時には、フィルタ20の外面22aが
接続口12の外端部13eに接触するように構成されている。したがって、図1に示すように、マスク本体10の接続口12にフィルタ20が接続された状態では、雌ネジ13aと雄ネジ23との隙間は、フィルタ20を接続口12にねじ込んだときのくさび効果により、雌ネジ13aと雄ネジ23のねじ山同士の接触によりシールされる。また、雌ネジ13aと雄ネジ23との螺合時の隙間には、この隙間をシールするためのシート状部材が介在可能となっている。シート状部材としては、後述するように頭部50全体を覆う袋状の遮蔽カバー31が用いることが可能となっている。
つぎに、ウィルス遮断用マスクの使用方法および作用について説明する。
使用開始に際しては、まずマスク本体10にフィルタ20を接続する。フィルタ20の接続は、フィルタ20の雄ネジ23をマスク本体10の接続口12の雌ネジ13aに螺合させることにより行う。ここで、フィルタ20を強く接続口12にねじ込むことにより、雌ネジ13aと雄ネジ23のねじ山同士が密着し、雌ネジ13aと雄ネジ23との隙間はシールされる。また、フィルタ20がマスク本体10に接続された状態では、フィルタ20の外面22aが接続口12の弾性を有する外端部13eに密着するので、さらに接続部分の気密性が高くなる。
フィルタ20のマスク本体10への接続が完了すると、マスク本体10を顔面50aに装着する。ここで、マスク本体10にはゴム製の保持バンド15が取付けられているので、保持バンド15の中央部を後頭部50bに掛けることより、マスク本体10を顔面50aに密着した状態で装着させることができる。すなわち、マスク本体10はシリコーンゴムから構成されており、接顔部11aは弾性変形が容易となるように全周にわたり折返し構造となっているので、マスク本体10は接顔部11aが顔面50aに完全に密着した状態となり、マスク本体10と顔面50aとの接触部分に隙間は生じない。ここで、マスク本体10は、薄肉の弾性部材から構成されているので、保持バンド15によるマスク本体10の顔面50aへの装着力を強くした場合でも、マスク本体10全体が容易に弾性変形し、接顔部11aが顔面50aに強く食い込むことはなく、圧迫感を解消することができる。
また、マスク本体10は通気性を有しないので、鼻51と口52による呼吸は必ずフィルタ20を介して行うことになる。フィルタ20は、フィルタエレメント24を介して外気とマスク本体10の内側とを連通する機能を有しているので、フィルタ20の通気穴21aから流入した空気は、フィルタエレメント24を介して鼻51と口52から人体内に送られる。フィルタエレメント24は、空気中に浮遊するインフルエンザウィルスを捕捉する機能を有しているので、鼻51と口52に送られる空気はインフルエンザウィルスが完全に除去されており、人体内にインフルエンザウィルスが侵入するのを防止することができる。
近年は、毒性の強いウィルスを有する鳥インフルエンザや新型インフルエンザが流行する兆しがあり、これらのウィルスの人体への侵入を完全に遮断することが必要となるが、この実施の形態のように、マスク本体10を通気性を有しない構造にするとともに、マスク本体10を顔面に完全に密着させることにより、呼吸はフィルタ20のみを介して行われ、鳥インフルエンザウィルスや新型インフルエンザウィルスが人体内に侵入するのを確実に防止することができる。また、フィルタエレメント24は、呼吸に要する十分な通気面積を有しているので、マスク本体10を顔面50aに密着させても呼吸が容易となり、息苦しさを解消することができる。
図11および図12は、鼻51や口52だけでなく、ウィルスが付着しやすい目53や耳54などの粘膜部分を袋状の遮蔽カバー31によって保護する場合を示している。この場合は、図11に示すように、マスク本体10を顔面50aの装着する前に、遮蔽カバー31をマスク本体10とフィルタ20とによって固定する。遮蔽カバー31の固定は、つぎの要領で行う。
まず、マスク本体10を遮蔽カバー31の開口部31aから遮蔽カバー31の内側に進入させ、遮蔽カバー31を挟んでマスク本体10とフィルタ20とを対向させる。この状態でフィルタ20の雄ネジ23を接続口12の雌ネジ13aにねじ込む。ここで、雌ネジ13aと雄ネジ23との隙間には、この隙間をシールするためのシート状部材としての遮蔽カバー31が介在可能となっているので、雌ネジ13aと雄ネジ23との隙間は、遮蔽カバー31によってシールされる。すなわち、遮蔽カバー31を接続口12とフィルタ20とによって固定する際には、遮蔽カバー31の一部は、雌ネジ13aと雄ネジ23との螺合によって図11の二点鎖線で示すように筒状に変形し、雌ネジ13aと雄ネジ23との隙間に介在することにより、雌ネジ13aと雄ネジ23とによって挟持されることになる。これにより、遮蔽カバー31を容易に装着することができ、またマスク本体10の接続口12とフィルタ20との接続部分の気密性を高めることができる。
接続口12とフィルタ20による遮蔽カバー31の固定が完了すると、遮蔽カバー31の開口部31aから遮蔽カバー31内に手を入れ、遮蔽カバー31の接続口12と対向する部位Zを矢印Y方向から押し破る。これにより、遮蔽カバー31の接続口12と対向する部位Zが開口し、遮蔽カバー31には第二の呼吸穴31bが形成される。つぎに、図3の保持バンド15を後頭部50bに掛けることにより、マスク本体10を顔面50aに装着する。その後、マスク本体10と頭部50全体とを遮蔽カバー31によって覆う。この状態では、遮蔽カバー31の開口部31aは、首55よりも下方に位置しているので、ウィルスなど付着しやすい目53や耳54などの粘膜部分を袋状の遮蔽カバー31によって覆うことが可能となる。したがって、第三者の咳などによる顔面50aや頭部50の粘膜部分(顔面の吹き出物や傷なども含む)へのウィルスなどの付着を防止することができる。
頭部50を遮蔽カバー31で覆った場合でも、鼻51と口52による呼吸はフィルタ20のみを介して行われるので、遮蔽カバー31の内側は吐く息によって曇ることはない。したがって、遮蔽カバー31として透明な素材から構成することにより、頭部50全体を遮蔽カバー31によって覆った状態でも周囲を確認することができ、歩行や読書などにも支障をきたさない。また、遮蔽カバー31は、接続口12と対向する部位を破ることにより開口可能であるので、遮蔽カバー31の一部を予め開口させておく必要がなく、遮蔽カバー12として市販の透明ビニル袋(レジ袋)などを利用することができる。
遮蔽カバー31は、使用後は廃棄し、接続口12とフィルタ20との間には新たな遮蔽カバー31が取付けられる。これにより、遮蔽カバー31に付着したウィルスによる感染を確実に防止することができる。つまり、使い捨て可能な市販のビニル袋などを使用することで、遮蔽カバー31を殺菌することなく、容易かつ確実にウィルス感染を防止できる。また、フィルタ20も一定期間使用後は、新たなフィルタ20と交換される。
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態においては、マスク本体10の覆部11をすべて弾性部材から構成したが、少なくとも顔面に密着する接顔部11aを弾性部材から構成し、他の部位を通気性のない別部材から構成するようにしてもよい。また、マスク本体10の弾性部材は、シリコーンゴムに限定されず、容易に弾性変形する柔らかな生ゴムなどを用いた構成としてもよい。
さらに、この実施の形態においては、シート状部材としての遮蔽カバー31の一部を雌ネジ13aと雄ネジ23とによって挟持する構成としているが、ネジ以外の構造を用いて
遮蔽カバー31を挟持する構成としてもよい。
10 マスク本体
11 覆部
11a 接顔部
12 接続口
13 第一の接続具
13a 雌ネジ
13b 第一の呼吸穴
14 第二の接続具
15 保持バンド
20 フィルタ
23 雄ネジ
24 フィルタエレメント
31 遮蔽カバー(シート状部材)
31b 第二の呼吸穴
50 頭部
50a 顔面
51 鼻
52 口

Claims (4)

  1. 少なくとも顔面に密着する接顔部が弾性部材から構成され、前記接顔部が前記顔面に密着した状態で鼻と口を覆う通気性を有しないマスク本体と、
    前記マスク本体に設けられ、前記マスク本体の内側と外側を連通する接続口と、
    前記接続口に着脱自在に接続され、呼吸に要する通気面積を有するウィルス捕捉用のフィルタエレメントを介して外気と前記マスク本体の内側とを連通するフィルタと、
    を備え、
    前記接続口と前記フィルタとで挟持されるシート状部材が介在可能であることを特徴とするウィルス遮断用マスク。
  2. 前記接続口と前記フィルタとで挟持され、前記顔面に装着された状態の前記マスク本体と頭部全体とを覆い、前記接続口と対向する部位が開口可能である袋状の遮蔽カバーと、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のウィルス遮断用マスク。
  3. 前記袋状の遮蔽カバーは、前記接続口と前記フィルタとで挟持した後、前記接続口と対向する部位を破ることにより開口可能であることを特徴とする請求項2に記載のウィルス遮断用マスク。
  4. 前記袋状の遮蔽カバーは、透明な樹脂製の袋から構成されていることを特徴とする請求項2または3に記載のウィルス遮断用マスク。
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