JP2021184781A - 鼻孔マスク - Google Patents

Abstract

【課題】従来のマスクの課題は以下である。１）マスクが呼気の水分で湿り通気性を低下させていた。２）マスク内で呼気と清浄空気が混合し、二酸化炭素や水分を同時に吸引し息苦しかった。３）外気が入り込み濾過性能が低下していた。４）マスクが呼気で湿るので不快であり、雑菌が繁殖し不潔であった。５）呼気でマスク内が臭くなり不快感があった。６）鼻孔に鼻孔管を挿入する方法は、フィルタの容量が小さく息苦しかった。【解決手段】鼻孔挿入管を備えた鼻孔ヘッダをマスクで被覆した鼻孔マスクであり、鼻孔ヘッダは吸気口と呼気口を備えており、吸気口は吸気逆止弁と吸気フィルタを備え、呼気口は呼気フィルタと呼気逆止弁を備えている呼吸器であり、マスク内で呼気と清浄空気が混合しない構造にして、マスクを呼気フランジの円周端面で部分的に囲んで、マスク面に呼気フィルタを形成し呼気を排出できるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、防臭機能や、花粉、粉塵、ウイルス、細菌などの人体への浸入を防止する濾過機能を有する鼻孔マスクに関する。

マスクは花粉、煤塵、ウイルス、細菌、微粒子、臭気などの体内への侵入防止に使用されている。ウイルスはくしゃみや咳で飛沫となって飛散し、一部はエアロゾルの状態で数時間に渡り密閉空間に漂うため従来のマスクでは完全に遮断できなかった。又、排出された呼気はマスク内に滞留し、呼気に含まれる水分や臭いや二酸化炭素が充満するので息苦しくて不快感があった。呼気を排出しやすくするため逆止弁を設けたマスクがあるが、臭いや湿気は完全に除去できないので通気性が悪く息苦しかった。

実開昭６３−１３００６３号広報において、着脱可能なフィルタと吸気逆止弁と呼気逆止弁を設けた鼻腔マスクが提案されている。この方法においては、鼻孔挿入管でそれぞれの鼻孔をシールせず、鼻孔周辺をパットで覆ってシールしているため、外気が浸入しやすい。又、フィルタの濾過能力が小さく、浮遊物の除去が不十分であり、通気抵抗も大きく息苦しかった。又、装着時の外見に違和感があり、外出時の装着は抵抗があった。

特開平８−２９９４７８号広報において、箱の本体に鼻孔への挿入筒を設け、箱の一面にフィルタを設け、他の２面を排気口とし、逆止弁を設けた鼻孔マスクが提案されている。この方法においては、フィルタの通気抵抗は小さいが、濾過能力が小さく浮遊物の除去が不十分であった。又、フィルタの交換ができず、長期使用不可であった。又、装着時の外見に違和感があり、外出時は使用しづらかった。

特開平３−１９１９６６号広報において、鼻カニューラを隠蔽用マスクで被覆して、呼吸用気体を供給する方法が提案されている。この方法においては、１）呼吸用気体の供給装置が必要であり携行性が悪かった。２）吸気はカニューラから吸引され、呼気はカニューラと鼻孔の隙間から排気されるため、カニューラと鼻孔には必ず隙間が必要であり、この隙間から大気が浸入する問題があった。

特開２００２−２５３６８９号広報において、逆止弁の作用をする可撓性フラップを設けた排気弁付きマスクが提案されている。この方法においては、マスク内の呼気を排気弁で排出しやすいが、１）マスク内に呼気が充満した後フラップが開いて排出されるため、マスク内が水蒸気や熱気で蒸し暑く、吸気時は炭酸ガスを大量に含んだ残留呼気を吸い込むため息苦しかった、２）経時的にマスク内が臭くなり不快であった。

特開２００７−１８１６６１号広報において、使用者の外鼻外周面にドーム状の隔壁を備えたマスクに、吸入用ガス投入手段を備えた吸入用ガス供給用マスクが示されている。この方法においては、マスク内に呼吸用ガスを送り込むので呼吸は楽であるが、吸入用ガスを供給する装置が必要であり、簡便に携行できるものではなかった。

特開２００７−１５１８２３号広報において、携帯型空調装置を首に提げて鼻腔に空気を送る方法が提案されている。この方法においては、１）通気管内のシール性が悪いので外気が浸入する。２）吸入用ガスを供給する装置が必要であり携帯性に問題があった。

韓国公開特許第１０−２００４−０１０７３３３号広報において、吸気口と呼気口と鼻孔挿入管を備えた鼻孔ヘッダが、マスクに取り付けた袋状フィルタに収納されており、吸気口に吸気逆止弁と呼気口に呼気逆止弁を備えたマスクが提案されている。この方法においては、１）マスクに袋状フィルタを取り付けて鼻孔ヘッダを挿入するため、装着に複雑な工程が必要である。２）鼻孔ヘッダと袋状フィルタが一体であり着脱できない。３）鼻孔ヘッダが使い捨てでありコスト高である。４）マスクと袋状フィルタに開口部が３箇所有り、加工が複雑でシール性が悪い。５）吸息と呼息の切り替え時に呼気口から外気を吸引するなどの問題があった。

実開昭６３−１３００６３号広報 特開平８−２９９４７８号広報 特開平３−１９１９６６号広報 特開２００２−２５３６８９号広報 特開２００７−１８１６６１号広報 特開２００７−１５１８２３号広報 韓国公開特許第１０−２００４−０１０７３３３号広報

従来の鼻孔挿入管を直接鼻孔に挿入して吸息（吸気運動）・呼息（呼気運動）する方法はフィルタの容量が小さいので濾過機能が不十分であった。又、鼻孔挿入管が露出するため外見が悪く外出時に装着するのは抵抗があった。鼻孔周辺を部分的にカバーして空気や酸素を供給する方法は、シール性が不十分でありウイルスなどの微粒子を吸引する問題があった。従来の布やフェルトを使用したマスクでは、呼息運動により排出された呼気はマスク内に充満し、マスク内の圧力がマスクの通気抵抗まで上昇した後、マスクから外気に排出される。吸息運動では、最初にマスク内で混ざり合った清浄空気と呼気の混合空気を吸気し、マスク内の圧力がマスクの通気抵抗まで低下した後、外気からの清浄空気がマスク内に浸入することになる。従って、マスク内では吸気（外気からの清浄空気）と呼気（鼻孔からの吐出空気）が一旦混ざり合った状態になることを避けることはできない。そのため、吸引開始時は、残存している二酸化炭素や水蒸気を吸引せざるを得ず呼吸効率が悪く息苦しかった。マスクと顔面が接触している部分は濾過機能がなく通気性も悪いため息苦しかった。

米国労働安全衛生局はＮ９５マスクの認定をしている。Ｎ９５は非耐油性で、0.3μm以上の塩化ナトリウム結晶の捕集効率を95％以上に規定している。日本の国家検定ではＤＳ２クラスがＮ９５と同様の規格である。マスクの規格はあくまでも機械的な捕集効率であり重要なのは顔面へのフィット性である。現実には、全ての人の顔面に的確にフィットするマスクを提供するのは困難であり、マスクの周縁からバイパスして浸入してくる外気を直接吸引せざるを得ない。マスクの濾過能力を上げていくのは重要であるが外気の完全遮断をしないことにはウイルス、花粉、細菌を吸引することは避けられない。

本発明は従来市販されているマスクの問題点を解決し、シール性に優れ、確実にウイルスや花粉、粉塵を濾過して清浄化された空気の吸引を可能にすることであり、以下の課題を解決することである。１）マスク内で吸気と呼気が混合し汚染されるのを最小限にし、二酸化炭素の少ない清浄な空気を吸引することにより息苦しさを軽減する。２）呼気による湿度の上昇を防止し、マスク内の臭いや不快感を解消する。３）マスクの湿気による目詰まりや雑菌の繁殖を低減し、マスクを衛生的に使用できる時間を延長せしめる。４）マスクと顔面に空気溜まりとなる空間を形成し、マスクの有効濾過面積を広くして濾過機能と通気性を向上せしめる。５）マスク内に外気が直接浸入した場合でも、ウイルスや花粉などを確実に遮断できるようにする。６）鼻孔ヘッダをマスクで被覆することにより外見の違和感を解消する。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、吸気口と呼気口と鼻孔挿入管を備えた外殻からなる鼻孔ヘッダがマスクで被覆されており、前記吸気口は吸気フィルタを備えており、前記呼気口は呼気管が取付けられており、該呼気管には、呼気フランジが外挿され、該呼気フランジは呼気逆止弁を備えており、前記呼気フランジが前記マスクに押し当てられ、前記呼気フランジの円周端面によって囲まれる部分で呼気フィルタが形成され、該呼気フィルタで呼気を濾過することを特徴とする鼻孔マスクである。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記吸気口に吸気フランジが外挿されており、前記吸気フィルタは前記吸気フランジに取り付けられており、該吸気フランジに吸気逆止弁が内挿して取り付けられていることを特徴とする鼻孔マスクである。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、マスクに開口部が設けられており、該開口部に請求項１記載の呼気フランジが挿入されており、該呼気フランジに前記マスクより通気抵抗の小さな筒型フィルタが取り付けられており、該筒型フィルタと前記呼気フランジと前記マスクが固定リングで固定されていることを特徴とする鼻孔マスクである。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記吸気フィルタは、カセットに充填されており、該カセットは前記吸気口もしくは前記吸気フランジに差し込み方式で装着されることを特徴とする鼻孔マスクに使用される吸気フィルタである。

第１の解決手段による効果は、１）吸気口には吸気逆止弁、呼気口には呼気逆止弁を備えているので、吸気は吸気口のみから吸引され、呼気は呼気口のみから排出されるので、マスク内に呼気が充満することがなく、呼気による湿度の上昇を防止し、二酸化炭素による息苦しさや口臭を解消できる。２）マスクの濾過機能に鼻孔ヘッダの濾過機構が付加されるので二重濾過ができる。即ち、吸気はマスクで一次濾過され、次に鼻孔ヘッダの吸気フィルタで二次濾過することができる。又、呼気口には呼気フィルタを設けているので、呼気に含まれる細菌やウイルスを濾過することができ、周囲に放出することがない。二重濾過機能により、エアロゾル状態で空中に漂うウイルスを完全に遮断できる。３）呼気管より径の大きな呼気フランジでマスク面を囲んで呼気フィルタを形成しているので、通気抵抗が小さくなり呼吸が楽である。４）呼気の湿気によるマスクの目詰まりや雑菌の繁殖を低減し、マスクを清潔に爽やかに使用できる時間を延長できる。５）顔面に湿気を含んだマスク素材が接触しないので不快感がなく、湿気でメガネが曇ることがない。６）鼻孔ヘッダとマスクの間に空間を形成できるので、顔面とマスクの間に空気溜まりが形成されエアタンクの役割をするので呼吸が楽になり、又、顔面とマスクの接触面積が小さくなり、有効濾過面積が拡大し通気性が向上する。７）マスクに呼気フランジを押し当てているので、呼気はマスクと呼気フランジの当接部即ち呼気フィルタだけから排出され、呼気がマスク内に逆流しないので、臭いや湿気のない新鮮な空気を吸引できる。８）くしゃみや咳をした場合に放散されるエアロゾルはマスクで遮断できる。９）鼻孔ヘッダがマスクで被覆されるので外見の違和感を解消できる。

第２の解決手段による効果は、１）吸気口よりも口径の大きな吸気フランジに吸気逆止弁を取り付けているので、逆止弁の口径を大きくすることができ、通気抵抗が小さくなるので呼吸が楽になる。２）吸気逆止弁により呼気が吸気フィルタに逆流することがないので、吸気フィルタが汚染されず長時間使用可能となる。３）ウイルスや花粉などの濾過対象物に応じて吸気フィルタの性能を変えることができる。４）鼻孔ヘッダが円筒から形成されており、両サイド２箇所に吸気逆止弁と吸気フィルタを取り付けられるので通気抵抗を低く抑えることができる。

第３の解決手段による効果は、１）呼気フィルタの通気抵抗をマスクの通気抵抗より小さくできるので、呼息運動が楽になる。２）呼気フランジの外形は呼気管よりも大きいので、呼気フィルタの面積を広くでき、通気抵抗が小さくなり呼吸が楽である。３）呼気でマスクが汚染されにくいので、呼気フィルタだけ交換すればマスクを繰り返し使用できる。４）通気抵抗の異なる呼気フィルタをマスクの使用目的に合わせて自由に交換できる。５）呼気フィルタの通気抵抗をマスクよりも小さくすることにより呼気の排出が楽にできる。

第４の解決手段による効果は、１）吸気フィルタの脱着が容易である。２）濾過対象物に合わせて吸気フィルタの種類や組み合わせを自在に選択できる。３）呼気フィルタを備えたカセットをあらかじめ製作しておくことができる。

は装着された鼻孔マスクの部分断面平面図。 は装着された鼻孔マスクの部分断面側面図。 は装着された鼻孔マスクを拡大した部分断面側面図。 は鼻孔ヘッダの拡大横断面図。 は吸気逆止弁を取り付けた鼻孔マスクの部分断面平面図。 は吸気フィルタを取り付けた吸気フランジの横断面図。 は吸気逆止弁を取り付けた鼻孔マスクを装着した部分断面正面図。 はマスクの開口部に呼気フランジを挿入した部分断面側面図。 は通気抵抗の異なるマスクと呼気フィルタの製作図。 は呼気フランジの実施態様の断面図。

本発明の実施形態を請求項１〜４及び図１〜１０に基づいて説明する。

第１の解決手段は特許請求項１に示すように、吸気口２０ａと呼気口２０ｂと鼻孔挿入管２２を備えた外殻２１からなる鼻孔ヘッダ２０がマスク３０で被覆されており、前記吸気口２０ａは吸気フィルタ６０を備えており、前記呼気口２０ｂは呼気管２３が取付けられており、該呼気管２３には呼気フランジ４３が外挿され、該呼気フランジ４３は呼気逆止弁４０を備えており、前記呼気フランジ４３が前記マスク３０に押し当てられ、前記呼気フランジ４３の円周端面４３ａによって囲まれる部分で呼気フィルタ３１が形成され、該呼気フィルタ３１で呼気を濾過することを特徴とする鼻孔マスク１０である。

図１は、装着した鼻孔マスク１０の部分断面平面図である。鼻孔ヘッダ２０の外殻２１に鼻孔挿入管２２が設けられ鼻孔に挿入されている。外気はマスク３０と吸気フィルタ６０を通過する際に清浄化され鼻孔ヘッダ２０に流入し、鼻孔挿入管２２を通して吸気される。呼気は鼻孔挿入管２２を通して鼻孔ヘッダ２０に流入し、鼻孔ヘッダ２０の外殻２１に設けられた呼気管２３と呼気フィルタ３１を通過して排出される。鼻孔挿入管２２は吸気と呼気が交互に往来する共通の通路となっており、鼻孔ヘッダ２０は呼気と吸気が一時的に混在する交換部となる。

顔面はマスク３０の外周部３０ａでシールされている。吸息運動により外気からマスク３０の表面全体を通して濾過された清浄空気がマスク３０内に吸引される。吸息運動を楽に行なうには、マスク３０の通気抵抗は小さい方がよい。そのためにはマスク３０と顔面との接触面積をできるだけ少なくして、マスク３０の有効濾過面積を広くした方がよいが、通常マスク３０は顔面に張り付いた状態で使用されるため、有効濾過面積が狭くなっていた。本発明では鼻孔ヘッダ２０がマスク３０と顔面の間に鋏まれているのでマスク３０内に広い空間が生まれ空気溜まりが形成されている。吸息終了時に負圧になった空気溜りに清浄空気が補給されてくるので、空気溜りの清浄空気を吸気すればよく、小さな通気抵抗で効率的に清浄空気を吸引できる。

吸気フィルタ６０はマスク３０で濾過された外気を更に濾過して、ウイルスや花粉を完全に除去して吸気の清浄度を上げることができる。吸気フィルタ６０は市販のマスク素材などを使用できる。例えば、ガーゼ、フェルト、ナイロン布、ウレタンスポンジなどを使用できる。吸気フィルタ６０は、衛生面から簡単に着脱できて取り替えられるようにする。フェルトやスポンジなどの立体的な吸気フィルタ６０はキャップ状にして差し込み式で取付けることができる。布状の吸気フィルタ６０は外殻２１にかぶせてゴムや樹脂などの固定リング６１で固定することもできる。

吸気フィルタ６０は目的に応じて選択できる。例えば、ウイルスや花粉の濾過に特化したフィルタ、塵埃の濾過に特化したフィルタ、殺菌機能に特化したフィルタ、消臭に特化したフィルタ、芳香に特化したフィルタなどが考えられる。又、これらを組み合わせたフィルタも使用可能である。

呼気フィルタ３１は、呼気に含有されるウイルスや菌を濾過して排出するが、外気を清浄化して吸気する機能も有している。例えば、鼻孔ヘッダ２０内の圧力は、呼気時は正圧であり、吸気時は負圧となることから、正圧と負圧が切り替わる瞬間に、わずかながら呼気逆止弁４０から外気が流入するタイミングが生じる。この時に外気に含有されるウイルスや塵埃を呼気フィルタ３１で遮断することができる。

図２は装着された鼻孔マスク１０の部分断面側面図である。呼気フランジ４３は、呼気管２３に外挿されている。呼気フランジ４３は呼気管２３に外挿される内側筒４３ｂと外側筒ｃ及び内側筒４３ｂと外側筒４３ｃに鋏まれたフランジ面４３ｄから構成される。外側筒ｃの円周端面４３ａはマスクとの当接面である。呼気管２３と対向するマスク３０部分に呼気フランジ４３の円周端面４３ａを押し当てて、囲まれたマスク３０面に呼気フィルタ３１が形成される。呼気フィルタ３１に呼気フランジ４３が柔軟に追随して、円周端面４３ａと呼気フィルタ３１を密接に当接させるために、呼気フランジ４３は柔らかい樹脂などで形成するのがよい。特にフランジ面４３ｄはシリコンなどの樹脂が望ましい。マスク３０材料は通常伸縮性のある素材が使用されており、マスク３０に呼気フランジ４３を押し当てると、マスク３０の素材が延びて前方に押し出されるので張力が生じ、マスク３０と呼気フランジ４３が密接することによりシールされるので呼気がマスク３０内に逆流することはない。

図３（ａ）はマスク３０に呼気フランジ４３を押付けた鼻孔マスク１０の拡大断面側面図である。固定リング４４で呼気マスク３１と呼気フランジ４３を固定してもよい。呼気フランジ４３と呼気マスク３１のシール性が向上し、マスク３０と鼻孔ヘッダ２０を安定して固定できる。図３（ｂ）のように、あらかじめマスク３０にキャップ３１ａを形成しておくと、呼気マスク３１と円周端面４３ａのシール性が向上する。又、固定リング４４で呼気マスク３１を固定する際に、マスク３０と呼気マスク３１間に生じる張力を緩和できる。キャップ３１ａはマスク３０を金型でプレスすることにより形成できる。シール性向上のため円周端面４３ａと呼気マスク３１を両面テープで接合してもよい。

図４は鼻孔ヘッダ２０の横断面図である。鼻孔挿入管２２の長さＬ1や外径ｄ１は個人差に合わせて製作することができる。呼気フランジ４３の円周端面４３ａをマスク３０に押付けて、マスク３０の表面に円周端面４３ａに型取りされたフィルタ面３１を形成する。フィルタ面３１の面積を大きくするため、呼気管２３に呼気フランジ４３を取り付けている。フィルタ面３１は広いほど通気抵抗が小さくなるので呼息運動が楽になる。外殻２１が円筒形の場合は、呼気フランジ４３の外径Ｄは呼気管２３の外径ｄより１．５〜3．０倍の大きさにするのがよい。例えば、呼気管２３の内径が１５ｍｍの場合は、呼気フランジ４３の外形は２２〜４０ｍｍとなり、面積は２〜７倍となり、濾過面積が拡大することにより、通気抵抗が小さくなり呼息運動を楽にすることができる。

図１０は呼気フランジの実施態様を示す図である。図１０（ａ）は基本図である。図１０（ｂ）は内側筒４３ｂとフランジ面４３ｄを合体した図である。内側筒４３ｂとフランジ面４３ｃを合体することにより呼気フランジ４３の長さＬを短くできるので、マスク３０の出っ張りが小さくなり、外見の違和感を解消できる。図１０（ｃ）は外側筒４３ｃを末広がりにした図である。外側筒４３を末広がりにすることにより、外径Ｄ１を大きくすることができるので、フィルタ面３１が広くなり通気抵抗が小さくなり呼吸が楽になる。

鼻孔ヘッダ２０の材質は、軽量で剛性があり機械加工性の優れた樹脂類が使用できる。例えば、シリコン、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ／ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ／ＯＰＳ）、アクリル（ＡＣ）などである。鼻孔ヘッダ２０の外径は１０〜３０ｍｍがよい。１０ｍｍより小さいと息苦しい。３０ｍｍより大きいとマスク３０が顔面から大きく突出するので違和感が生じる。

鼻孔ヘッダ２０の製作は、呼気管２３や鼻孔挿入管２２や呼気フランジ４３などを個別に製作して外殻２１に取り付けてもよいし、これらを３Ｄプリンターや金型で一体的に成形加工してもよい。外殻は円筒形を使用しているが、個人の顔面はそれぞれ微妙に異なるので、円筒形や矩形や顔面の形に合わせた形状を使用することができる。

鼻孔ヘッダ２０は軽量であり、鼻孔と鼻孔挿入管２２の摩擦力による保持力と、マスク３０が鼻孔ヘッダ２０を顔面に押付ける力により、鼻孔ヘッダ２０はマスク３０内に保持できる。又、保持力を確実にするため鼻孔ヘッダ２０をマスク３０に固定して、マスク３０の紐３３などで耳に引っ掛けて保持することもできる。

呼気逆止弁４０は、フラップ４１、接合部４２などから構成される。フラップ４１は接着剤などで呼気フランジ４３や呼気管２３に部分的に固定して取り付けることができる。呼気逆止弁４０は呼気管２３よりも内径の大きな呼気フランジ４３に取り付けることによって通気抵抗を小さくすることができる。

フラップ４１は可撓性のある柔らかいゴムや樹脂例えば、シリコン、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ／ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ／ＯＰＳ）などからなる厚み０．１〜１．０ｍｍの薄板を使用できる。

鼻孔ヘッダ２０の吸気と呼気の交換機能により、呼気と吸気が瞬間的に混合するタイミングがあるものの極めて短時間であり、しかも鼻孔ヘッダ２０の容積が吸気量に比べて圧倒的に小さく、鼻孔ヘッダ２０に残留した呼気中の臭いや二酸化炭素は希釈されてしまうので快適な吸息運動ができる。マスク３０の空気溜り部に二酸化炭素や水分を大量に含有した呼気が残留することがなく、呼気の水分でマスク３０が湿ることがないので、雑菌や臭いの発生を防止できる。湿気によるマスク３０の目詰まりも改善されマスク３０の通気性を長時間保持できる。

第２の解決手段は特許請求項２に示すように、前記吸気口２０ａに吸気フランジ５４が外挿されており、前記吸気フィルタ６０は前記吸気フランジ５４に取り付けられており、該吸気フランジ５４に吸気逆止弁５０が内挿して取り付けられていることを特徴とする鼻孔マスクである。

図５は吸気逆止弁５０を取り付けた鼻孔マスク１０の部分断面平面図である。吸気フランジ５４は外殻に２１に外挿される内側筒５４ａと外側筒５４ｂから構成される。吸気フランジ５４の横断面は円筒形や矩形でもよく、マスク３０と顔面の間にコンパクトに載置できる形状であればよい。吸気逆止弁は、外側筒に内挿されたリング５２とリング５２に接合されたフラッパ５１から構成されている。フラッパ５１とリング５２は接合部５３に接着剤などで固定されている。リング５２は外側筒５４ｂに接着剤や締め代のある嵌合で取り付けることができる。吸気フランジ５４が矩形の場合は、フラッパ５１やリング５２も矩形にして取り付けることができる。フラッパ５１は吸気フランジ５４の内側方向に開くので、フラッパ５１が吸気口２０ａと干渉しないように可動範囲を確保する。吸気逆止弁５０を断面積の大きな吸気フランジ５４に内挿することで通気抵抗を低減している。

図６に示すように、吸気フランジ５４の外側筒５４ｂには吸気フィルタ６０が着脱自在に取り付けられている。図６（ａ）は吸気フィルタ６０を差し込み式にして固定リング６１で固定した例である。図６（ｂ）は吸気フィルタ６０をキャップ式にして固定リング６１で固定した例である。図６（ｃ）は吸気フィルタを固定リングに巻いて固定した例である。固定リングに巻くことにより呼気フィルタの表面積を大きくすることができ、呼吸が楽になる。図６（ｄ）はカセット６２に複数のフィルタ６０を充填して吸気フランジ５４に取り付けた例である。図６（ｅ）は外側筒５４ｂを延長して、外側筒内５４ｂにフィルタ６０を充填した例である。いずれの方法も着脱自在で取り替えや洗浄が容易である。

カセット６２はプラスチックなどの樹脂、紙類、布、フェルトなどを成形して生成できる。例えば、円筒形のカセット６２を紙などの再生可能材料で製作しておけば、フィルタ６０と一緒に安全衛生を考慮したシステムで廃棄できる。フィルタ６０ａ、６０ｂ、６０ｃなどは、濾過目的に応じて色々な種類の組み合わせが考えられる。

図７は吸気逆止弁５０を設けた鼻孔マスク１０を装着した部分断面正面図である。鼻孔ヘッダ２０は顔面とマスク３０の間に載置されるので、鼻孔ヘッダ２０の外殻２１の径が大きくなると顔面からマスク３０が大きく突き出してしまい外見が悪くなる。外殻２１の径の大きさはあまり大きくすることができない。鼻孔ヘッダ２０に直接吸気逆止弁５０を取り付けるとフラッパ５１の径が小さくなるため、通気抵抗が大きくなり吸息運動が苦しくなる。このため、外殻２１に径の大きな吸気フランジ５４を取り付けることにより、大きな径のフラッパ５１を取り付けることができ、大幅に通気抵抗を低減できる。又、吸気フィルタ６０の外形も大きくできるので、通気抵抗を小さくして吸息運動を楽にすることができる。鼻孔ヘッダ２０は両側に吸気口２０ａを有しており、吸気逆止弁５０や吸気フィルタ６０を鼻孔ヘッダ２０の両側に設けているので、通気抵抗を小さくできる。

第３の解決手段は特許請求項３に示すように、マスク３０に開口部３０ｂが設けられており、該開口部３０ｂに請求項１記載の呼気フランジ４３が挿入されており、該呼気フランジ４３に前記マスク３０より通気抵抗の小さな筒型フィルタ３２が取り付けられており、該筒型フィルタ３２と前記呼気フランジ４３と前記マスク３０が固定リング４４で固定されていることを特徴とする鼻孔マスク１０である。

図８はマスク３０の開口部３０ｂに呼気フランジ４３を挿入した部分断面側面図である。筒型フィルタ３２は布やフェルトなどを筒型に成形して形成できる。又柔らかい布で呼気フランジ４３を筒型に被覆して包み込んでもよい。筒型フィルタ３２を呼気フランジ４３にかぶせて、マスク３０の開口部３０ｂに挿入し、固定リング４４で呼気フランジ４３と筒型フィルタ３２とマスク３０を一体的に固定することができる。マスク３０と筒型フィルタ３２は重ね合わせて固定することができる。

図９は筒型フィルタ３２をあらかじめマスク３０と接合した例を示している。筒型フィルタ３２はマスク３０に接合部３４で縫合や接着剤などで取り付けることができる。筒型フィルタ３２に鼻孔ヘッダ２０を挿入することにより、呼気フランジ４３の円周端面４３ａで筒型フィルタ３２を押付けることによりシールできる。

マスク３０の使用目的に合わせて筒型フィルタ３２の通気抵抗を自由に調整できる。筒型フィルタ３２は呼気を排出するのが主な機能なので、マスク３０の通気抵抗より低くすることにより呼息運動を楽にできる。吸気と呼気が入れ替わる時、瞬間的に外気を吸引するが極微量であり筒型フィルタ３２で濾過しているので衛生面の問題はない。又、呼気でマスク３０全体が汚染されにくいので、筒型フィルタ３２だけ交換すればマスク３０を繰り返し使用できる。

第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記吸気フィルタ６０は、カセット６２に充填されており、該カセット６２は前記吸気口２０ａもしくは前記吸気フランジ５４に差し込み方式で装着されることを特徴とする鼻孔マスク１０に使用される吸気フィルタ６０である。

図６（ｄ）に示すように、吸気フランジ５４の外側筒５４ｂには、カセット６２に充填された吸気フィルタ６０が着脱自在に取り付けられている。カセットは吸気フランジや吸気口に差し込み式で取り付けることができる。カセット６２に複数のフィルタ６０を充填して取り付けることができる。

カセット６２はプラスチックなどの樹脂、紙類、布、フェルトなどを成形して生成できる。カセット６２を紙などで製作しておけば、フィルタ６０と一緒に使い捨て方式で廃棄できる。カセットにフィルタをあらかじめ充填して置けば、カセットフィルタとして一体化できる。カセットフィルタ６３を専門メーカーで製作することにより、安全で衛生的な製品を市場に提供できる。フィルタ６０ａ、６０ｂ、６０ｃなどは、濾過目的に応じて色々な種類の組み合わせが可能である。

一般にマスクをしていない時は鼻呼吸が多いが、マスクをすると口呼吸が多くなる携行にある。マスクによる息苦しさを回避するために口呼吸になってしまうからである。口呼吸するとマスク内が口臭で臭くなるので不快感がある。本発明の鼻孔マスク１０は、吸気フィルタ６０をマスク３０の中に設けているので、吸気フィルタ６０に活性炭などの消臭機能材を使用することにより、吸気の際にマスク３０内に吐出された口臭を消臭でき快適な呼吸をすることができる。

１０：鼻孔マスク
２０：鼻孔ヘッダ
２０ａ：吸気口
２０ｂ：呼気口
２１：外殻
２２：鼻孔挿入管
２３：呼気管
３０：マスク
３０ａ：外周部
３０ｂ：開口部
３１：呼気フィルタ
３２：筒型フィルタ
３３：紐
３４：接合部
４０：呼気逆止弁
４１：フラッパ
４２：接合部
４２ａ：（呼気シール筒の）出口
４３：呼気フランジ
４３ａ：円周端面
４３ｂ：内側筒
４３ｃ：外側筒
４３ｄ：フランジ面
４４：固定リング
５０：吸気逆止弁
５１：フラッパ
５２：リング
５３：接合部
５４：吸気フランジ
５４ａ：内側筒
５４ｂ：外側筒
６０：吸気フィルタ
６０ａ：吸気フィルタ
６０ｂ：吸気フィルタ
６０ｃ：吸気フィルタ
６１：固定リング
６２：カセット
６３：カセットフィルタ
D:（呼気フランジ）外径
Ｄ１：（末広がり呼気フランジ）外径
Ｌ：（呼気フランジの）長さ
Ｌ１：（鼻孔挿入管の）長さ
ｄ：（呼気管）外径
ｄ１：（鼻孔挿入管の）外径

Claims (4)

1. 吸気口と呼気口と鼻孔挿入管を備えた外殻からなる鼻孔ヘッダがマスクで被覆されており、前記吸気口は吸気フィルタを備えており、前記呼気口は呼気管が取付けられており、該呼気管には、呼気フランジが外挿され、該呼気フランジは呼気逆止弁を備えており、該呼気フランジが前記マスクに押し当てられ、前記呼気フランジの円周端面によって囲まれる部分で呼気フィルタが形成され、該呼気フィルタで呼気を濾過することを特徴とする鼻孔マスク。
2. 前記吸気口に吸気フランジが外挿されており、前記吸気フィルタは前記吸気フランジに取り付けられており、該吸気フランジに吸気逆止弁が内挿して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の鼻孔マスク。
3. マスクに開口部が設けられており、該開口部に請求項１記載の呼気フランジが挿入されており、該呼気フランジに前記マスクより通気抵抗の小さな筒型フィルタが取り付けられており、該筒型フィルタと前記呼気フランジと前記マスクが固定リングで固定されていることを特徴とする鼻孔マスク。
4. 前記吸気フィルタは、カセットに充填されており、該カセットは前記吸気口もしくは前記吸気フランジに差し込み方式で装着されることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の鼻孔マスクに使用される吸気フィルタ。
   フォームの始まり

Images