JP3231851U - 空気浄化マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】既存のマスクに含まれる有害物質による二次汚染の問題を解決するマスクを提供する。【解決手段】マスクは、マスク本体5、マスク本体に取り付けられたフィルタモジュール、光源9及び光触媒プレート8を含む。フィルタモジュールは、フィルタモジュールの異なる領域に配置された空気入口3及び空気出口4を備える空洞7を含む。光触媒プレート及び光源は両方とも空洞内にある。光触媒プレートの表面は光触媒コーティングで覆われており、光源から放出される光が光触媒プレートを照射する。光源及び光触媒プレートをフィルタモジュールの空洞内に配置することにより、光触媒は、光照射下で強力な酸化性物質を生成し、これらの物質は有害物質を不活性化することができる。【選択図】図11
Description
本考案は、空気浄化の分野、特にマスクに関する。
従来の技術では、マスクは主に、空気中の粒子状粉塵及び有毒又は有害な物質を、活性炭フィルタ又はメルトブロー式布地を介して吸収することで、空気中の粒子状粉塵及び有毒又は有害な物質が呼吸で吸い込まれないようにする。しかし、活性炭フィルタ層又はメルトブロー式布地に吸着された有毒又は有害な物質は、マスクから簡単に分離して二次汚染をもたらす可能性がある。すなわち、従来技術のマスクは有害物質を吸着するだけであり、これはマスクから容易に脱落して二次汚染を引き起こす。
本考案は、上記の問題の解決を達成する。本考案の実施形態は、マスク本体と、マスク本体に取り付けられたフィルタモジュールとを含むマスクを提供する。フィルタモジュールは、空洞、空洞上に配置された空気入口及び空気出口、ならびに空洞内に設置された光源及び光触媒プレートを含む。光触媒プレートの表面は光触媒層でコーティングされ、光源から放出された光は光触媒を照射する。
任意選択で、フィルタモジュールは、空気入口に取り付けられたエアフィルタをさらに含む。フィルタモジュールは、空洞内に配置された反射器をさらに含み、反射器は、光源から放出された光を反射する。光源は短波紫外線発生器である。
マスクはさらに保護カバーを含む。保護カバーはフィルタモジュールの外側に配置され、エアフィルタを覆う。
フィルタモジュールは、フィルタモジュールの外側に提供された電源インターフェースと、空洞内に提供された充電式バッテリーとをさらに含む。充電式バッテリーと電源インターフェースは、光源に電気的に接続されている。
フィルタモジュールは、フィルタモジュールの外側に提供された電源インターフェースと、空洞内に提供された充電式バッテリーとをさらに含む。充電式バッテリーと電源インターフェースは、光源に電気的に接続されている。
フィルタモジュールは、空洞内に配置された制御装置及びインジケータライトをさらに含み、フィルタモジュールは、インジケータライトをフィルタモジュールの表面に露出させるために、インジケータライトに適合された開口部を備えている。制御装置は、光源に電気的に接続されている。
マスク本体の周囲にはガスケットがさらに提供され、ガスケットはマスク本体に結合されている。
マスク本体はさらに第1の磁石を備え、フィルタモジュールには金属シートが設けられ、フィルタモジュールとマスク本体とは、磁石と金属シートとの磁力により結合する。
マスク本体はさらに第1の磁石を備え、フィルタモジュールには金属シートが設けられ、フィルタモジュールとマスク本体とは、磁石と金属シートとの磁力により結合する。
フィルタモジュールの、保護カバーに対応する側に第2の磁石が提供される。
本考案の実施形態において、光触媒で表面がコーティングされた光触媒プレート及び光源をフィルタモジュールの空洞内に配置することにより、光源から放出された光が光触媒プレートを照射する。光触媒は光照射下で強力な酸化性物質を生成するため、空気中の様々な有毒物質や有害物質、例えばバクテリアやウイルスを効果的に分解し、バクテリアやウイルスから放出される有毒物質を分解又は無害化して、人体への有害性をなくすことができる。
本考案の実施形態において、光触媒で表面がコーティングされた光触媒プレート及び光源をフィルタモジュールの空洞内に配置することにより、光源から放出された光が光触媒プレートを照射する。光触媒は光照射下で強力な酸化性物質を生成するため、空気中の様々な有毒物質や有害物質、例えばバクテリアやウイルスを効果的に分解し、バクテリアやウイルスから放出される有毒物質を分解又は無害化して、人体への有害性をなくすことができる。
したがって、フィルタモジュールの空洞内に光源及び光触媒プレートを配置することにより、マスク上の有毒又は有害な物質を滅菌及び不活化することができる。滅菌及び不活化後の有毒又は有害な物質はもはや有毒ではないため、それらは脱落しても二次汚染を引き起こさない。これは、従来技術のマスクが粒子状粉塵及び有毒又は有害な物質を吸収するのみであり、これらの物質は容易に脱落して二次汚染を引き起こすという問題を解決する。
本考案の実施形態における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に添付の図面を説明する。以下の図面は本考案の実施形態にすぎないことは明らかである。当業者であれば、創造的な作業なしに、以下の図面に基づいて他の図面を作成することができる。
本考案の実施形態における技術的解決策は、添付の図面と併せて以下に明確かつ完全に説明される。明らかに、記載された実施形態は、本考案の実施形態の一部にすぎず、すべての実施形態ではない。本考案の実施形態に基づいて、創造的な作業なしに当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本考案の保護範囲に含まれるものとする。
図7及び図12を参照すると、本考案の実施形態によって提供されるマスクは、マスク本体5及びマスク本体5に取り付けられたフィルタモジュール29を含む。フィルタモジュール29は、空洞7、空洞7に配置された空気入口3及び空気出口4、ならびに同じく空洞7に配置された光源9及び光触媒プレート8を含む。光触媒プレート8の表面は光触媒層でコーティングされている。光源9から放出された光は、光触媒プレート8を照射する。
具体的には、本考案の実施形態により提供されるマスク本体5の材料は、特定の強度を有するプラスチック材料であり得る。使用者がマスクを着用するとき、使用者は、マスク本体5にわずかな外力を加えてマスク本体5を塑性変形させ、マスク本体5を使用者の顔の形状により密着させて、閉じた呼吸空間を形成することができる。マスク本体5の形状は、使用者の平均的な形状をカバーして密着するように設定された楕円等であり得る。フィルタモジュール29は、第1のハーフシェル1及び第2のハーフシェル2から構成することができ、これらは両方ともプラスチック材料から形成され、ねじなどの留め具によって互いに固定的に結合されている。2つのハーフシェルの間に空洞7がある。第1のハーフシェル1には空気入口3が設けられ、第2のハーフシェル2には空気出口4が設けられている。マスク本体5の空気出口4に対応する位置に吸気グリル12が設けられている。
光触媒プレート8の形状は、実際のニーズに応じて設定することができ、例えば、四辺形にすることができる。光触媒プレート8は、プラスチック又は金属から形成することができる。光触媒プレート8の表面は、コーティングによりナノ光触媒層で均一に覆うことができる。空洞内の空気入口3にブラケット11が設けられている。ブラケット11は、第1のハーフシェル1の内側に固定及び溶接することができ、光触媒プレート8はブラケット11に固定される。空洞7には、光触媒プレート8をしっかり固定できるように、溝が彫り込まれてもよいし、柱が埋め込まれてもよい。
光源9によって放出される光の種類は、光触媒プレート8に有毒又は有害な物質を分解させることのできる任意の種類であってよい。光源9は、電力を供給するための電源に電気的に接続されている。電源は、空気清浄機に組み込まれた使い捨て電源又は充電式電源であり得る。光源9は、光触媒プレート8の隣に配置され、光触媒プレート8と空気出口4との間に配置されている。光源9は、放出された光が光触媒プレート8を十分に照射できるように配置されている。空洞7には、光源9を固定するための溝が彫り込まれていてもよいし、支柱が埋め込まれていてもよい。
使用者が本考案の実施形態によって提供されるマスクを使用して吸気すると、外気は空気入口3を通って入り、空洞内の光触媒プレート8を通って流れ、空気出口4から流出し、マスク本体5及び使用者の顔によって形成された呼吸空間に入り、使用者の呼吸に使われる。光触媒は、光の照射下で強い酸化性物質を生成し、これは空気中の様々なバクテリアやウイルスなどの有毒物質や有害物質を効果的に分解し、バクテリアやウイルスから放出される有毒物質を、人体に有害でなくなるように分解して無害にする。したがって、光源9及び光触媒プレート8をフィルタモジュール29の空洞7に配置することにより、マスク上の有毒又は有害な物質を滅菌及び不活化することができ、その結果、これらの物質はもはや有毒ではなく、二次汚染を引き起こすことはない。このことは、従来技術のマスクが、粒子状粉塵及び有毒又は有害な物質を吸収するのみであり、これらの物質は容易に脱落して二次汚染を引き起こす可能性があるという問題を解決する。
さらに、従来技術のマスクは、消毒及び滅菌の機能を持たない。そのため、使用者から呼気が細菌とともに空気中に放出されると、交差感染を引き起こす可能性がある。しかしながら、使用者が本考案の実施形態によって提供されるマスクを使用して息を吐くとき、呼気は吸気グリル12から入り、光触媒プレート8を備える空洞7を通って流れ、空気入口3から流出する。吐き出された空気は、光源9から放出された光によって照射された光触媒プレート8を通って流れるので、光触媒作用は、有毒又は有害な物質を無害にすることができる。細菌やウイルスなどの有毒又は有害物質を含む呼気は、周囲に排出される前に、空洞7内で滅菌及び不活化される。これは、従来技術のマスクが、交差感染を引き起こす細菌を含む呼気を消毒又は滅菌する機能を持たないという問題を解決する。
任意選択で、図9及び図12に示すように、フィルタモジュール29は、空気入口3に配置されたエアフィルタ16をさらに含む。具体的には、エアフィルタ16及びフィルタモジュール29は、取り外し可能に連結することができる。エアフィルタ16は、第1のハーフシェル1の外側に取り付けられたフィルタ保持フレーム18上に配置することができる。エアフィルタ16は、ポリプロピレンメルトブロー不織布で形成することができ、その繊維径は約2μmであって比較的小さく、マスクの外側からバクテリアやその他の有毒又は有害な物質を効果的にブロックできる。空気中のほこり、バクテリア、ウイルスなどの有毒又は有害な物質を通さないようにエアフィルタ16を設定することにより、マスクの空気濾過効果をさらに向上させることができる。
次に、図10及び図12に示されるように、フィルタモジュール29は反射器をさらに含み、反射器は空洞7内に配置される。反射器は、光源9によって放出された光を反射する。
具体的には、反射器は、第1の反射部品10a及び第2の反射部品10bを含み得る。第1の反射部品10aは、光触媒プレート8を取り囲む空気入口3の周りのブラケット11に取り付けられる。第1の反射部品10aは、直列につなげられた4つの平面ミラー、すなわち、第1のミラー、第2のミラー、第3のミラー、及び第4のミラーから組み立てることができる。これらの4つのミラーの反射面はすべて光触媒プレート8に面している。第2の反射部品10bは、光源9の同じ側に配置され、第1の反射部品10aの反射面の真向かいに面している1つの平面ミラーであり得る。
光源9から放出される短波紫外線などの光を反射するように反射器を設定することにより、光強度を高めることができ、それにより、光触媒プレート8が毒性又は有害物質を分解する効率を高めることで、マスクの殺菌効果を高めることができる。
光源9は短波紫外線発生器である。具体的には、UVCランプビーズ(UVCは短波紫外線である)などを、短波紫外線を発生する光源9として選択することができる。短波紫外線は光触媒コーティングを照射し、強力な酸化性物質を生成させて、空気中のバクテリアやウイルスなどの有毒又は有害な物質を効果的に分解させる。さらに、短波紫外線は、微生物細胞内のDNA(デオキシリボ核酸)又はRNA(リボ核酸)の分子構造を破壊し、それらの成長細胞や再生細胞の死を引き起こすことも可能である。したがって、光源9として短波長紫外線を選択することは、短波長紫外線自体が殺菌・消毒機能を有するため、マスクの殺菌・消毒効果をさらに高めることにつながる。
図12に示されるように、マスクは、フィルタモジュール29の外側及びエアフィルタ16の外側にも配置される保護カバー17をさらに含む。具体的には、保護カバー17は、フィルタモジュール29に取り外し可能に結合することができる。保護カバー17はプラスチック材料でできていてもよく、保護カバー17上の空気入口3に対応する位置にグリルが提供される。保護カバー17は、異物がフィルタモジュール29の内部構成要素にぶつかって損傷させるのを防ぐことができる。さらに、保護カバー17は、フィルタモジュール29に取り外し可能に結合される。これは、使用者が保護カバー17を取り外して、フィルタモジュール29内のエアフィルタ16や反射器などの内部構成要素を清掃又は交換するのに便利である。これにより、マスクの耐用年数が増す。
次に、図11及び図12に示すように、フィルタモジュール29は、フィルタモジュール29の外側に配置された電源インターフェース19と、空洞7内に配置された充電式電池20とをさらに含む。充電式電池20は、電源インターフェース19及び光源9にそれぞれ電気的に接続されている。使用者は、電源インターフェース19を介して充電式電池20を充電することができ、充電式電池20は、光源9に電力を供給する。充電式電池20は、光源9に電力を供給するために使用され、廃棄すると環境汚染を引き起こし得る使い捨て電池の使用を回避する。
次に、図12に示すように、フィルタモジュール29は、空洞7内に配置された制御装置及びインジケータライトをさらに含む。フィルタモジュール29は、フィルタモジュール29の表面に露出されるインジケータライトに適合する開口部を備えている。制御装置は光源9に電気的に接続されている。
具体的には、制御装置は、電源回路基板23及びスイッチ24を含む。電源回路基板23は、充電式電池20に電気的に接続されている。スイッチ24は、電源回路基板23上に設けられ、光源9のオン/オフを制御するために電源回路基板23に電気的に接続されている。スイッチ24は、ボタンスイッチやロータリースイッチなどの機械的スイッチであり得る。第1のハーフシェル1は、スイッチ24がフィルタモジュール29の表面に露出され、使用者が制御しやすくするように、スイッチ24に対応する開口部を備えている。
さらに、図1及び図7に示すように、フィルタモジュール29は、第1のインジケータライト21及び第2のインジケータライト26をさらに含む。フィルタモジュール29には、第1のインジケータライト21及び第2のインジケータライト26にそれぞれ対応する第1の光穴22及び第2の光穴25が設けられている。これにより、インジケータライトの光情報を光穴を通して外部に送ることができる。
具体的には、第1のインジケータライト21及び第2のインジケータライト26は、LEDライト(LEDは発光ダイオードである)であってもよく、LEDライトは、電源回路基板23にはんだ付けされて電源回路基板23に電気的に接続され得る。光源9又は充電式電池20の状態は、LEDの点滅、明るさ、又は色によって示される。例えば、第1のインジケータライト21は、点滅、明るさ又は暗さ、あるいは異なる色を示すことによって、以下の状態のいずれかを示すことができる:
充電式電池20は充電中である;
充電式電池20は低電力である;
充電式電池20は完全に充電されている。
充電式電池20は充電中である;
充電式電池20は低電力である;
充電式電池20は完全に充電されている。
図4及び図5に示すように、マスク本体5の周囲にガスケット6がさらに設けられ、ガスケット6は、マスク本体5に結合されている。具体的には、ガスケット6はプラスチック又は医療用スポンジで形成することができる。ガスケット6は、ガスケット6とマスク本体5の周囲との間の弾性結合を実現することができる溝を備えていてもよい。ガスケット6は、マスク本体5を使用者の顔に密着させ、より密閉された呼吸空間を形成し、空気中の有毒又は有害な物質がマスク本体5と使用者の顔との間の隙間を通って呼吸空間に入るのを防ぐことができる。
マスク本体5にはさらに第1の磁石27が設けられ、フィルタモジュール29には金属シート28が設けられる。フィルタモジュール29とマスク本体5は、金属シート28と第1の磁石27の磁力により結合する。マスク本体5とフィルタモジュール29との間の取り外し可能な結合は、金属シート28と第1の磁石27との磁力によって実現され、その結果、使用者は、フィルタモジュール29とマスク本体5を分解して別々に清掃することができる。
保護カバー17に対向するフィルタモジュール29の側には、第2の磁石13が提供される。具体的には、第2の磁石13は、フィルタモジュール29に固定的に結合され、保護カバー17上の、第2の磁石13に対向する位置に金属プレートが提供され、フィルタモジュール29と保護カバー17は、第2の磁石13と金属プレートとの間の磁力によって結合する。その結果、取り外し可能な結合が達成される。
さらに、図2、図3、図6及び図8に示すように、マスク本体5の反対側にもベルト穴15が設けられ、長さ調節可能な弾性バンド14がベルト穴15に通される。使用者がマスクを着用するとき、弾性バンド14の長さを調整することにより、使用者は、マスクが顔に密着するようにして、有毒又は有害な物質がマスク本体5と使用者の顔との間の隙間を通って呼吸空間に入る可能性を防ぐことができる。また、使用者が細菌を含む空気を吐き出すことでバクテリアやウイルスを拡散させる可能性を低減することもできる。
さらに、マスク本体5は、均一に配置された円形の凹穴を備えてもよく、これは、マスク本体5の表面の摩擦係数を増加させることができ、使用者が着用したときに滑り止め効果を生み出す。
本考案の実施形態は、添付の図面を参照して上記に記載されているが、本考案は、上記の特定の実施形態に限定されない。上記の特定の実施形態は、単に例示的なものであり、限定的なものではない。本考案の啓蒙の下で、当業者は、本考案の目的及び実用新案登録請求の範囲の保護範囲から逸脱することなく、多くの形態の変更を行うことができ、これらはすべて本考案の保護の範囲内にある。
Claims (10)
- マスクであって、
マスク本体と、マスク本体上に設けられたフィルタモジュールとを備え、
フィルタモジュールは、空洞と、空洞に配置された空気入口及び空気出口と、空洞内に設置された光源及び光触媒プレートとを有し、
光触媒プレートの表面は光触媒層でコーティングされており、光源により放出される光が光触媒プレートを照射することを特徴とするマスク。 - フィルタモジュールは、空気入口に取り付けられたエアフィルタをさらに含む、請求項1に記載のマスク。
- フィルタモジュールは、空洞内に位置する反射器をさらに含み、反射器は、光源により放出される光を反射するものである、請求項1に記載のマスク。
- 光源は短波紫外線発生器である、請求項1に記載のマスク。
- フィルタモジュールの外側に位置してエアフィルタを覆う保護カバーをさらに含む、請求項2に記載のマスク。
- フィルタモジュールは、フィルタモジュールの外側に設けられた電源インターフェースと、空洞内に設けられた充電式電池とをさらに含み、充電式電池及び電源インターフェースは光源に電気的に接続されている、請求項1に記載のマスク。
- フィルタモジュールは、空洞内に位置する制御装置及びインジケータライトをさらに含み、フィルタモジュールは、インジケータライトをフィルタモジュールの表面に露出させるために、インジケータライトに適合された開口部を備え、制御装置は光源に電気的に接続されている、請求項1に記載のマスク。
- マスク本体の周囲にガスケットが設けられ、ガスケットはマスク本体に結合されている、請求項1に記載のマスク。
- マスク本体はさらに第1の磁石を備え、フィルタモジュールには金属シートが設けられ、フィルタモジュールとマスク本体とは、磁石と金属シートとの磁力により結合する、請求項1に記載のマスク。
- フィルタモジュールの、保護カバーに対応する側に第2の磁石が提供される、請求項5に記載のマスク。
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