JP3231851U - 空気浄化マスク - Google Patents

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、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。

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。

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よって提供されるマスクの正面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの左側面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの右側面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの上面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの底面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの背面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの外観の第１の斜視図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの外観の第２の斜視図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの第１の断面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの第２の断面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの第３の断面図である。 本考案の実施形態によって提供されるマスクの分解斜視図である。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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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