JP3224950U - 呼吸マスク - Google Patents

Abstract

【課題】酸水素ガスを生成し、使用者に清浄な空気を能動的に供給する呼吸マスクを提供する。【解決手段】マスクユニット１と、収容ユニット２と、ガス生成ユニット３と、を備えた呼吸マスクであって、マスクユニット１は、使用者の顔面と共に内空間１１０を画成する内表面１１１と、外表面１１２と、取付孔と、を有するマスク本体１１と、マスク本体を使用者の顔面に保持するストラップと、を備え、収容ユニット２は、内表面に取り付けられ、且つ、電解液Ｌを収容する収容空間２１１を画成し、頂面に複数の通気孔２４が開口し、ガス生成ユニット３は、収容ユニットと共にマスクユニットに取り付けられ、且つ、外表面に気密に当接するシェル部３１と、電解液を電解して酸水素ガスを生成する電解部３４と、電解部の作動を制御する制御部３５と、電源部３６と、を備える。【選択図】図２

Description

本考案は呼吸マスクに関し、具体的には、使用者に吸入ガスを供給することができる呼吸マスクに関する。

近年、経済発展に伴い、例えば、工場及び火力発電場の排煙、又は、自動車の排気によって人体に有害な微粒子や他の物質などが増加して人間の健康に対しても地球環境に対してもダメージを与える大気汚染が問題になっている。このため、人体を守るために呼吸マスクの重要性が注目されつつある。

現在、市販の呼吸マスクは、大気における埃や塵、微粒子などの汚染物質をろ過するように、主に単層或いは多層濾材を利用して空気の浄化を達成する。

しかしながら、従来の呼吸マスクは、埃や塵などの粒子状物質を防ぐろ過機能を確保するために、特により粒径が小さい微粒子状物質をろ過することを目的とする場合に、ろ過対象の粒径が小さければ小さいほど、濾材における孔径をより小径にする必要性がある。

そこで、濾材における孔径が小径になると、空気が該濾材を通過しにくくなるので、着用者にとっては、呼吸がしにくくなるという問題がある。そのため、呼吸マスクに関する設計を改善する余地がある。

よって、本考案は上記問題点に鑑みて、上記欠点を解決できる呼吸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の手段として、本考案は、酸水素ガスを生成して使用者に供給することができ、且つ、マスクユニットと、収容ユニットと、ガス生成ユニットと、を備えている呼吸マスクであって、
前記マスクユニットは、
少なくとも前記使用者の鼻を覆うことができるように構成され、使用時に前記使用者の顔面に面していて前記使用者の顔面と共に内空間を画成している内表面と、前記内表面の反対側にある外表面と、前記内表面及び前記外表面を貫通している少なくとも１つの取付孔と、を有しているマスク本体と、
前記マスク本体を前記使用者の鼻を中心とする少なくとも一部の顔面に保持することができるように、前記マスク本体の両サイドから前記使用者の頭部の周りに延伸するストラップと、を備えており、
前記収容ユニットは、
前記内空間から前記取付孔を通るように前記マスク本体の前記内表面に取り付けられ、且つ、内に前記酸水素ガスを生成するための電解液を収容することができる収容空間を画成し、頂面に前記収容空間と前記内空間とを連通させる複数の通気孔が開口しており、
前記ガス生成ユニットは、少なくとも１つを有し、前記マスク本体の外側から前記収容ユニットに対応していて前記取付孔を封止するように、前記収容ユニットと共に前記マスクユニットに取り付けられ、且つ、
前記収容ユニットと連結して前記マスク本体の前記外表面に気密に当接しているシェル部と、
前記シェル部内に設置されていて、前記収容空間における前記電解液に対して電解することにより前記酸水素ガスを生成する電解部と、
前記電解部の作動を制御する制御部と、
前記電解部及び前記制御部と電気的に接続している電源部と、を備えている呼吸マスクを提供する。

上記構成により、本考案の呼吸マスクは、ガス生成ユニットの電解部により収容ユニットにおける電解液を電解して、密度が比較的低い酸水素ガスを生成して、そして該酸水素ガスが複数の通気孔を経由してマスク本体の内空間に流れることによって、使用者に清浄な空気を能動的に提供することができる。

本考案に係る第１の実施形態の呼吸マスクが示される分解斜視図である。 該第１の実施形態の呼吸マスクが示される側面断面図である。 本考案に係る第２の実施形態の呼吸マスクが示される側面断面図である。 本考案に係る第３の実施形態の呼吸マスクが示される側面断面図である。 本考案に係る第４の実施形態の呼吸マスクが示される上面断面図である。 本考案に係る第５の実施形態の呼吸マスクが示される側面断面図である。

本考案に係る第１の実施形態の呼吸マスク１００は、使用者９に酸素ガス（Ｏ２）と水素ガス（Ｈ２）との混合ガスとしての酸水素ガスＶを生成して使用者９に供給することができるものである。

酸素ガスは、生命を維持するために必須なものである。人間が酸素ガスを吸入すると、細胞の新陳代謝をアップさせることができるだけではなく、学習能力や記憶能力をも向上させることができる。

水素は、還元剤としてラジカルと反応するので、人体内のラジカルを消去して、ラジカルが人体の細胞に損傷を与えることを防止できる。また、水素は抗酸化作用を有し、人体内の酸化反応を緩和して細胞の老化と酸化脂質の生成とを抑える効果を持つとされ、且つ、敗血症性ショックを治療する効果と、外傷、器官移植などの損傷の回復を促進する効果と、炎症を抑制する効果と、脳細胞の破損を抑えてパーキンソン病などを予防または治療する効果と、を有するともされている。従って、水素を摂取することは人体に有益な効果がある。

以下、本考案に係る呼吸マスク１００について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２を参照して本考案に係る呼吸マスク１００の第１の実施形態の構造を説明する。ここで、図１は本考案に係る第１の実施形態の呼吸マスク１００が示される分解斜視図であり、また、図２は該第１の実施形態の呼吸マスク１００が示される側面断面図である。

本考案に係る第１の実施形態の呼吸マスク１００は、図１及び図２に示されるように、マスクユニット１と、マスクユニット１に取り付けられる収容ユニット２と、収容ユニット２と連結して共にマスクユニット１に取り付けられる少なくとも１つのガス生成ユニット３と、気圧を調整するようにマスクユニット１に取り付けられる調整ユニット４と、を備えている。

マスクユニット１は、図１及び図２に示されるように、少なくとも使用者９の鼻を覆うことができるように構成されたマスク本体１１と、マスク本体１１を使用者９の鼻を中心とする少なくとも一部の顔面に保持することができるように、マスク本体１１の両サイドから使用者９の頭部の周りに延伸するストラップ１２と、を備えている。本実施形態において、該マスク本体１１は、図２に示されるように、使用時に使用者９の口及び鼻を覆っている。

また、マスク本体１１は、図２に示されるように、使用時に使用者９の顔面に面していて使用者９の顔面と共に内空間１１０を画成している内表面１１１と、内表面１１１の反対側にある外表面１１２と、内表面１１１及び外表面１１２とを貫通している少なくとも１つの取付孔１１３（図１参照）と、を有している。

なお、本実施形態では、マスクユニット１のマスク本体１１は、外部からの空中浮遊粒子が内空間１１０に浸入することを効果的に阻止することができ、且つ、収容ユニット２とガス生成ユニット３とを装着することができるよう、自身の構造強度を強化するために、プラスチック、シリコン、ゴムからなる群から選択される少なくとも１つの材料からなる。勿論、ここでそれに限定されず、空中浮遊粒子が内空間１１０に浸入できない材料から作成すればよい。

一方、ストラップ１２は、本実施形態では、使用者９の耳を通して頭の後ろに延伸して使用者９の頭部に掛け回すことによってマスク本体１１を使用者９の顔面に固定させるゴム紐である。勿論、ここでそれに限定されず、他の実施形態においてストラップ１２は、例えば、左右一対の耳掛け紐である弾性バンドであることができ、すなわち、マスク本体１１を使用者９の鼻を覆うように保持できるものであればよい。

収容ユニット２は、図２に示されるように、マスク本体１１に形成された内空間１１０から取付孔１１３を通すようにマスク本体１１の内表面１１１に取り付けられ、且つ、内に酸水素ガスＶを生成するための電解液Ｌを収容することができる収容空間２１１を画成し、頂面に収容空間２１１と内空間１１０とを連通させる複数の通気孔２４が開口している。なお、電解液Ｌとしては水を用いることができ、例えば、蒸留水などの純水、ミネラルウォーターを用いることができる。

ガス生成ユニット３は、図１に示されるように、マスク本体１１の外側から収容ユニット２に対応していて取付孔１１３を封止するように、収容ユニット２と共にマスクユニット１に取り付けられている。

また、該ガス生成ユニット３は、図２に示されるように、収容ユニット２と連結してマスク本体１１の外表面１１２に気密に当接しているシェル部３１と、シェル部３１内に設置されていて、収容空間２１１における電解液Ｌに対して電解することにより酸水素ガスＶを生成する電解部３４と、電解部３４の作動を制御する制御部３５と、電解部３４及び制御部３５と電気的に接続している電源部３６と、を備えている。ここで、電源部３６は、電解部３４に電気エネルギーを供することができる充電式バッテリであることができる。

なお、本実施形態では、ガス生成ユニット３は、図１及び図２に示されるように、１つ有しているが、ここで１つに限定されず、他の実施形態において複数設置してもよい。

調整ユニット４は、図１及び図２に示されるように、マスクユニット１のマスク本体１１に取り付けられていると共に、使用時に内空間１１０における使用者９が放出したガス（即ち呼気）を排出し、且つ、気圧を調整することができる。

なお、マスク本体１１には、調整ユニット４を設置することができるよう、内表面１１１と外表面１１２とを貫通している排気孔１１４が更に開口している。

そして、該調整ユニット４は、中空に形成され、排気孔１１４がその中空の範囲内にあるように配置されている排気部４１と、排気部４１内に排気孔１１４を覆っていて内空間１１０における空気を調節することができる調節部４２と、頂面に複数の通孔４４が開けられている上、排気部４１に対して取り外し可能に固定されているカバー部４３と、を備えている。なお、本実施形態において、該調節部４２は、排気孔１１４を覆っているろ過網４６である。

より詳しく言うと、図２に示されるように、収容ユニット２は、ガス生成ユニット３に向かっている側面から収容空間２１１と連通するようにガス生成ユニット３へ延伸している短管部２３を有している一方、ガス生成ユニット３のシェル部３１は、短管部２３を取り囲んでいて短管部２３と連通していると共に、マスク本体１１の外表面１１２に気密に当接している先端部３３を有している。

具体的には、短管部２３が取付孔１１３に通されると共に、外表面１１２から露出することにより収容ユニット２がマスク本体１１に配置され、そして形状が短管部２３に対応している先端部３３が、マスク本体１１の外側から短管部２３と係合することによりガス生成ユニット３が収容ユニット２と共にマスク本体１１に固定される。

なお、本実施形態では、収容ユニット２とガス生成ユニット３とは、短管部２３と先端部３３とが互いに螺合することにより互いに連結されてマスクユニット１のマスク本体１１に取り付けられている。従って、収容ユニット２とガス生成ユニット３との連結が完了した際には、収容ユニット２が内空間１１０からマスク本体１１に取り付けられている一方、ガス生成ユニット３がマスク本体１１の外表面１１２に当接するように取り付けられている。そうすると、使用者９が本考案に係る呼吸マスク１００を着用する場合に、収容ユニット２にある複数の通気孔２４が使用者９の鼻の下側に来るようになる。

以下、本考案に係る呼吸マスク１００の操作について説明する。

まず、収容ユニット２の内に電解液Ｌを入れてから、短管部２３及び先端部３３を互いに螺合して収容ユニット２とガス生成ユニット３とをマスクユニット１に固定する。

よって、収容ユニット２にある電解液Ｌが短管部２３の内の空間を経由してガス生成ユニット３まで流れることができる。

次に、電解液Ｌがガス生成ユニット３に流れてから、ガス生成ユニット３の制御部３５を駆動して電解部３４の作動を制御して、電解部３４が電解液Ｌにおいて電位が高い正極と低い負極を形成し、該正極及び負極により発生した電流により電解液Ｌに対して電解を行ない、酸水素ガスＶを生成する。

そして、酸水素ガスＶは、ガス密度が比較的低い特性を有することで、収容ユニット２の頂面に開口した複数の通気孔２４を通して上に流動する。

上記した操作によって、使用者９が該酸水素ガスＶを吸入することができる。なお、電解液Ｌを使い切った場合に、収容ユニット２をマスクユニット１から取り出して、内に電解液Ｌを補充してから、マスクユニット１に取り付け、このようにして、再び酸水素ガスＶを生成することができる。

このように、本考案に係る呼吸マスク１００は、収容ユニット２に電解液Ｌを補充して再利用することができる。

（第２の実施形態）
図３を参照して本考案に係る呼吸マスク１００の第２の実施形態の構造を説明する。ここで、図３は本考案に係る第２の実施形態の呼吸マスク１００が示される分解斜視図である。

本考案に係る呼吸マスク１００の第２の実施形態は、上記第１の実施形態と多くの構成が共通するので、ここでは詳しい説明を省略し、その相違点のみを説明する。

本実施形態では、調整ユニット４の調節部４２は、図３に示されるように、排気孔１１４に配置されている上、内空間１１０におけるガスが内空間１１０からマスク本体１１の外部に流れる方向にのみ通気を制限する逆止弁４７である。

ここで、本実施形態に係る呼吸マスク１００は、逆止弁４７を用いて、第１の実施形態と同様にマスク本体１１の外部からの埃や塵、微粒子などの汚染物質が内空間１１０に進入することを防止することができ、しかも気圧の調整が第１の実施形態よりも効果的である。

（第３の実施形態）
図４を参照して本考案に係る呼吸マスク１００の第３の実施形態の構造を説明する。ここで、図４は本考案に係る第３の実施形態の呼吸マスク１００が示される分解斜視図である。

本考案に係る呼吸マスク１００の第３の実施形態は、上記第１の実施形態及び第２の実施形態と多くの構成が共通するので、ここでは詳しい説明を省略し、その相違点のみを説明する。

本実施形態では、調整ユニット４の調節部４２は、図４に示されるように、電源部３６と電気的に接続するように排気孔１１４に配置されている上、内空間１１０におけるガスをマスク本体１１の外部に排出するファン４８である。

本実施形態に係る呼吸マスク１００は、ファン４８を用いて、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様にマスク本体１１の外部からの埃や塵、微粒子などの汚染物質が内空間１１０に進入することを防止することができ、しかもファン４８の作動で気圧を能動的に調整することができることで、第１の実施形態及び第２の実施形態よりも効果的である。

（第４の実施形態）
図５を参照して本考案に係る呼吸マスク１００の第４の実施形態の構造を説明する。ここで、図５は本考案に係る第４の実施形態の呼吸マスク１００が示される上面断面図である。

本考案に係る呼吸マスク１００の第４の実施形態は、上記第１の実施形態と多くの構成が共通するので、ここでは詳しい説明を省略し、その相違点のみを説明する。

本実施形態では、図５に示されるように、呼吸マスク１００はガス生成ユニット３を２つ備えている。また、該２つのガス生成ユニット３は、マスク本体１１の外表面１１２に収容ユニット２と連結するように左右対称に保持されている。

本実施形態に係る呼吸マスク１００は、ガス生成ユニット３を２つ設置することにより、第１の実施形態と比べて酸水素ガスＶを生成する効率を２倍に向上することができる。勿論、ここで酸水素ガスＶを生成する効率を向上させるよう、ガス生成ユニット３の数量は、２つに限定されず、用途に応じて例えば、３つでもよい。

（第５の実施形態）
図６を参照して本考案に係る呼吸マスク１００の第５の実施形態の構造を説明する。ここで、図６は本考案に係る第５の実施形態の呼吸マスク１００が示される側面断面図である。

本考案に係る呼吸マスク１００の第５の実施形態は、上記第１〜４の実施形態と多くの構成が共通するので、ここでは詳しい説明を省略し、その相違点のみを説明する。

図６に示されるように、本実施形態においてマスク本体１１は、使用者９の鼻のみを覆うように構成されている。使用者９は、鼻で空気を吸入して、口で吐出することができるので、このようにすると、本考案に係る呼吸マスク１００を着用する際に内空間１１０における呼気による気圧増加が起こらない。

そのため、本考案に係る呼吸マスク１００は、ガスを排出して気圧を調整するための調整ユニット４が無くてもよく、調整ユニット４に関する製造コストを削減することができることに加え、軽量化も実現させることができる。

総括すると、本考案の呼吸マスク１００において、収容ユニット２とガス生成ユニット３とは、短管部２３及び先端部３３が互いに連結してマスクユニット１に取り付けられ、そしてガス生成ユニット３の電解部３４により収容ユニット２における電解液Ｌを電解して、密度が比較的低い酸水素ガスＶを生成して、そして該酸水素ガスＶが複数の通気孔２４を経由してマスク本体１１の内空間１１０に流れる。

また、マスクユニット１で空中浮遊粒子が外部から内空間１１０に浸入することなく、調整ユニット４で内空間１１０における使用者９が放出したガスを排出、及び、気圧を調整することができることによって、使用者９に清浄な空気を能動的に提供する。

更に、電解液Ｌを使い切る場合に、収容ユニット２に電解液Ｌを補充して再び酸水素ガスＶを生成することができることによって、本考案の呼吸マスク１００を再利用することができる。そのため、従来の使い捨て式マスクに比較すると環境保護に有利である。

以上、本考案の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

上記のように記載された構成によって、本考案に係る呼吸マスクは、使用者に清浄な空気を能動的に提供することができるのみならず、再利用することができるので、環境保護に有利である。そのため、産業上の利用可能性がある。

１００ 呼吸マスク
１ マスクユニット
１１ マスク本体
１１０ 内空間
１１１ 内表面
１１２ 外表面
１１３ 取付孔
１１４ 排気孔
１２ ストラップ
２ 収容ユニット
２１１ 収容空間
２３ 短管部
２４ 通気孔
３ ガス生成ユニット
３１ シェル部
３３ 先端部
３４ 電解部
３５ 制御部
３６ 電源部
４ 調整ユニット
４１ 排気部
４２ 調節部
４３ カバー部
４３１ 通孔
４６ ろ過網
４７ 逆止弁
４８ ファン
Ｌ 電解液
Ｖ 酸水素ガス

Claims (10)

1. 酸水素ガスを生成して使用者に供給することができ、且つ、マスクユニットと、収容ユニットと、ガス生成ユニットと、を備えている呼吸マスクであって、
   前記マスクユニットは、
   少なくとも前記使用者の鼻を覆うことができるように構成され、使用時に前記使用者の顔面に面していて前記使用者の顔面と共に内空間を画成している内表面と、前記内表面の反対側にある外表面と、前記内表面及び前記外表面とを貫通している少なくとも１つの取付孔と、を有しているマスク本体と、
   前記マスク本体を前記使用者の鼻を中心とする少なくとも一部の顔面に保持することができるように、前記マスク本体の両サイドから前記使用者の頭部の周りに延伸するストラップと、を備えており、
   前記収容ユニットは、
   前記内空間から前記取付孔を通るように前記マスク本体の前記内表面に取り付けられ、且つ、内に前記酸水素ガスを生成するための電解液を収容することができる収容空間を画成し、頂面に前記収容空間と前記内空間とを連通させる複数の通気孔が開口しており、
   前記ガス生成ユニットは、少なくとも１つ設けられ、前記マスク本体の外側から前記収容ユニットに対応していて前記取付孔を封止するように、前記収容ユニットと共に前記マスクユニットに取り付けられ、且つ、
   前記収容ユニットと連結して前記マスク本体の前記外表面に気密に当接しているシェル部と、
   前記シェル部内に設置されていて、前記収容空間における前記電解液に対して電解することにより前記酸水素ガスを生成する電解部と、
   前記電解部の作動を制御する制御部と、
   前記電解部及び前記制御部と電気的に接続している電源部と、を備えている、
   ことを特徴とする呼吸マスク。
2. 前記電解液は、水である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の呼吸マスク。
3. 前記マスクユニットの前記マスク本体は、プラスチック、シリコン、ゴムからなる群から選択される少なくとも１つの材料から作成されるものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の呼吸マスク。
4. 前記収容ユニットは、前記ガス生成ユニットに向かっている側面から前記収容空間と連通するように前記ガス生成ユニットへ延伸している短管部を有しており、
   前記ガス生成ユニットの前記シェル部は、前記短管部を取り囲んでいて前記短管部と連通していると共に、前記マスク本体の前記外表面に気密に当接している先端部を有している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の呼吸マスク。
5. 前記収容ユニットと前記ガス生成ユニットとは、前記短管部と前記先端部とが互いに螺合することにより互いに連結されて前記マスクユニットの前記マスク本体に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の呼吸マスク。
6. 前記マスクユニットの前記マスク本体に取り付けられていると共に、前記内空間における前記使用者が放出したガスを排出し、且つ、気圧を調整することができる調整ユニットを更に備えており、
   前記マスク本体には、前記内表面と前記外表面とを貫通している排気孔が更に開口しており、
   また、前記調整ユニットは、中空に形成され、前記排気孔が前記中空の範囲内にあるように配置されている排気部と、前記排気部内に前記排気孔を覆っていて前記内空間における空気を調節することができる調節部と、頂面に複数の通孔が開けられている上、前記排気部に対して取り外し可能に固定されているカバー部と、を備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の呼吸マスク。
7. 前記調整ユニットの前記調節部は、前記排気孔を覆っているろ過網である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の呼吸マスク。
8. 前記調整ユニットの前記調節部は、前記排気孔に配置されている上、前記内空間におけるガスが前記内空間から前記マスク本体の外部に流れる方向にのみ通気を制限する逆止弁である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の呼吸マスク。
9. 前記調整ユニットの前記調節部は、前記電源部と電気的に接続するように前記排気孔に配置されている上、前記内空間におけるガスを前記マスク本体の外部に排出するファンである、
   ことを特徴とする請求項６に記載の呼吸マスク。
10. 前記ガス生成ユニットを２つ備えている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の呼吸マスク。

Images