JP3242778U

JP3242778U - 呼吸器の保護および感染症の予防を目的とした個人保護フィルタリングデバイス

Info

Publication number: JP3242778U
Application number: JP2023600057U
Authority: JP
Inventors: ラウラ・ルペルト
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2031-05-04
Also published as: EP4178388B1; WO2022008987A1; EP4178388A1; CN220477000U

Abstract

デバイスの正面支持構造は、額に載る水平上部ロッド（５）から構成される。後側方構造は、前記水平上部ロッドに接続され、ユーザのこめかみから耳介の後ろで延在する２つのイヤーピース（８）から構成される。側方構造は、顔に沿って横に延び、顔の側面かつ耳の前に位置し、２つの垂直ロッドから構成される。２つの垂直ロッドの各々は、頬骨から下顎までの頬の輪郭を辿る側壁（１０）を形成するように、下向きに延びて広がる。前方構造は、上面において鼻の先端に近い鼻の上部分に隣接する上壁（１４）が設けられた長方形多面体（１１）の形状を有する。一方で、前方構造は、口および鼻孔からかなり離れている。バイザーには、バイザーを上向きに折り畳むための折り畳み手段（７）が設けられている。

Description

本発明は、感染性または非感染性因子による任意の汚染を防ぐために、吸い込んだ空気および吐き出した空気をフィルタリングすることを目下意図したデバイスに関する。

より具体的には、本発明は、外界から分離されてユーザの口、鼻、およびユーザの顔の一部を囲む呼吸チャンバー（respiration chamber）を実装するように構成された個人保護フィルタリングデバイスに関する。デバイスは、支持正面構造（bearing front structure）と、後側方構造（lateral-posterior structure）と、側方構造（lateral structure）と、前方構造（anterior structure）と、上向きに折り畳み可能な保護バイザー（pretection visor）と、を備える。

現在、この目的のために一般的に使用されている全てのデバイスは、強力な制限および欠点を特色としている。

まずはじめに、最近のパンデミック中、大事な人または友人の顔を死にゆく人に見せることができないということが起きたように、デバイスがユーザの顔のほとんど全てをマスキングすることは、社会的および人間関係に関して大きな影響をもたらす。

同様に、口頭でのコミュニケーションに関して、そして聴覚障がい者にとってはなおさらに、マスキングすることは、唇の読み取りを妨げ、感情の状態を隠す。

また、使用中のほとんどのマスクは顔の皮膚にしっかりと密着するため、最も敏感な肌にアレルギー現象を決定（determining）することが多い。

口および鼻に対するそのようなしっかりとした密着は、吸入領域（inhalation areas）のすぐ近くに、細菌、真菌、ウイルスを蓄積させる。

非常に長く使用していると、吐き出された温かい空気が、顔の周りのマスク生地における温度上昇や、結露の形成、微生物の蓄積を引き起こす。こうした全てのネガティブな事象（negative event）は、一部は再度吸い込まれ、一部は、この目的のために設けられた小さなバルブから出ていくのみならず、フィルタリングデバイスの周り全体から漏れ出ていく。このため、眼鏡を曇らせるとともに、潜在的な感染粒子を散乱させる。

また、吐き出された全ての空気を排出することはできないため、過剰なＣＯ２が発生し、マスクのユーザが吸い込むＣＯ２量が徐々に増加してゆく。その結果、ユーザが外界から吸い込む空気は、徐々に汚染され、ますますフィルタリングされていないものになる。

本技術の現状において遭遇するさらなる問題は、何億枚もの使い捨てマスクの廃棄に関する。この問題によって、既に多くの行政機関が、使い捨てマスクをあらゆる街角または大抵の様々な場所に置きざりにした人に重い罰金を適用するに至っている。これは結果として、使い捨てのマスクの経済的価値の乏しさにも関わらず、コミュニティにとっての高い処分コストを意味している。

最後に、現在のデバイスを使用することによって、当局は、運送会社の経済的利益と、何百万人もの人の社会的活動、スポーツ活動、文化的活動、労働活動、および余暇活動とに深刻な損害を与える社会的安全対策を取ることを義務づけられる。

本発明の目的は、使用されるフィルタリング方法に関係なく、革新的な特徴を有する、現在の技術の上述した欠点を解決可能な、呼吸器を保護するためのフィルタリングデバイスを実装することである。言い換えれば、本発明の目的は、シンプルに使えて、機能的で、安全なデバイスである。

本発明は、本技術の現状において知られたモデルに革命をもたらす、目を保護し、呼吸器における病状、主に感染症およびアレルギーを防ぐためのデバイスに関する。

本発明に係るデバイスは、非アレルギー性の、再利用可能で、洗浄可能で、および滅菌可能な材料からなり、３Ｄプリント技術によって製造される。本発明に係るデバイスは、コストが削減されていることと皆が利用可能であることとを特徴とする「基本（basic）」バージョンにおいて利用可能であるだけでなく、より具体的で専門的な環境における使用のためのより洗練された変形例においても利用可能である。

本発明に係るデバイスは、別個であるが相補的な２つの部分を備える。主な部分は呼吸器官を保護するためのものであり、一方、他の部分であるバイザーは、目を覆う。

このようなデバイスの特徴および利点は、説明的で非限定的な目的で提供され添付の模式図を参照する、以下の説明から推測され得る。

本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。正面図を示し、これらの実施形態には小さなファンが設けられている。本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。正面図を示し、これらの実施形態には小さなファンが設けられている。本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。後面図を示し、これらの実施形態には小さなファンが設けられている。本発明のさらなる実施形態であり、本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。本発明のさらなる実施形態であり、本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。本発明のさらなる実施形態であり、本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。小さなファンによって発揮される推進作用（thrust action）に起因してマスクの内側に形成される陽圧によって排出された、吐き出された空気が辿る経路を模式的に示している。本発明の前方部分、側方部分、および後方部分の主な特徴、ならびに、フィルターのタイプ（四角形のもの、円筒形のもの、小さなファンを使わないもの）に関して考えられる様々なモデルの主な特徴を図示した模式図である。小さなファンによって発揮される推進作用（thrust action）に起因してマスクの内側に形成される陽圧によって排出された、吐き出された空気が辿る経路を模式的に示している。小さなファンによって発揮される推進作用（thrust action）に起因してマスクの内側に形成される陽圧によって排出された、吐き出された空気が辿る経路を模式的に示している。

以下の説明では、図１を参照する。

本発明に係る個人保護フィルタリングデバイス（individual protection filtering device）は、外界から分離されてユーザの口、鼻、およびユーザの顔の一部分を囲む呼吸チャンバー（respiration chamber）を実装するように構成されている。

このデバイスは、正面支持構造（front bearing structure）と、後側方構造（lateral-posterior structure）と、側方構造（lateral structure）と、前方構造（anterior structure）と、上向きに折り畳み可能（foldable）な保護バイザー（protection visor）と、を備える。

より具体的には、上記のコンポーネントは、以下のように構成される。
－正面支持構造は、適切に離れてユーザの額に載る水平上部ロッド５で構成される。
－後側方構造は、上記の水平ロッド５に接続されている。当該後側方構造は、こめかみからユーザの耳介の後ろで延在する２つのイヤーピースロッド８から形成されている。
－側方構造は、顔に沿って側方に延び（runs laterally）、顔の側面かつ耳の前に位置し、２つの垂直ロッド９から構成される。２つの垂直ロッド９の各々は、こめかみに位置するイヤーピース８とともに下向きに延びて、頬骨から下顎までの頬の輪郭を辿る側壁１０を形成するように広がる。
－前方構造は、上壁１４が設けられた多面体１１の形状を有する。上壁１４は、その上面において、鼻の先端の近くで、鼻の上部分に隣接する。
－バイザー６には、必要に応じて、額の上に持ち上げられるための折り畳み手段７が設けられる。

側方構造の２つの側壁１０の各々と前方構造１１とは、フィルター１３、１６、および１５を各々収容するのに適した中空構造を形成する。

デバイス２は、ユーザが着用可能なタイプであり、着用された際に、外界から分離されてユーザの口および鼻を収容する呼吸チャンバー１１を実装するように構成されている。

このチャンバーは完全に透明である。しかしながら、デバイスの残りの部分も、同様に、顔、口、および鼻を、ユーザの前に位置する人から広く見えたままにしている。

図に示すように、マスクは、正面支持構造５と、後側方構造８と、よりコンパクトなプラスチック材料からなる側方構造９と、を備え、ユーザの額から適切に離れて額に載る水平上部ロッド５から構成される。柔らかいシム（shim）（不図示）が存在することで、折り畳み手段７によって上向きに折り畳み可能な保護バイザー６の下に、個人用眼鏡を挿入可能なスペースが残される。

デバイスは、眼鏡のように着用される。しかしながら、デバイスは、バイザーを折り畳んでおろす（folding down）ことで必要に応じて保護されている目を、自由（free）なままにする。

水平ロッド５は、額に沿って延びており、２つの後側方イヤーピース８を接続する。２つのイヤーピース８は、眼鏡のイヤーピースと同様に、こめかみから耳介の後ろで延びており、うなじの後ろに位置する調節可能なバックル１８によって互いに接続されている（図１、２、３、４）。

模式図５および７は、デバイスの前方部分および正面側方部分を示しており、こめかみ上に位置するイヤーピース８に接続された垂直ロッド９が、顔の側面かつ耳の前において、どのように顔に沿って下方に延びて（runs down）いるか図示している（図７）。下顎１０の上部の輪郭を辿り、下顎角（mandibular angle）に達すると、垂直ロッド９は、下顎の下ゾーン（lower zone）の輪郭を辿って、口および鼻に向かって略９０°ずれる。

図１に戻って、ロッド９は、数センチメートルの寸法を有する。しかしながら、ロッド９は、下顎角を通過した直後に広がり、約５センチメートルの寸法に達し、ロッド９の厚さは約３センチメートルまで増加する。これにより、ロッド９は、２つの押しつぶされた側面を有する多面体（polyhedron with two squeezed side faces）の形の、２つの中空構造１０を形成する。２つの中空構造１０は、デバイスのフィルター１３を収容する。フィルター１３は、平行六面体形状または円筒形状も有し得る（図２および２Ｂ参照）。

これらの２つの構造１０は、顔の側面に配置され、口角で終端する。当該口角において、当該２つの構造１０は、マスクの、長方形多面体の形状を有する前側方壁１１に合流する。

これによって形成される、これらの２つの側壁と、鼻周辺の顔および顔の側面における皮膚と、の間の隔たりは、非アレルギー性ソフトポリマー材料（anallergic soft polymeric material）（ＴＰＥ）１２で覆われる。当該アレルギー性ソフトポリマー材料１２は、周辺の全ての空間を塞ぐことで、孤立した区画（compartment）を形成し、呼吸器官、すなわち口および鼻を取り囲む空気チャンバー（air chamber）の構築に貢献している。

長方形を有する多面体から構成されるこの前方領域は、（ポリカーボネートまたは透明なポリマー材料からなり、）完全に透明である。したがって、当該前部領域は、鼻および口を、はっきりと見えるままにする。

また、この長方形多面体の上壁１４は、上部分において、鼻の先端の近くで鼻の前方部分と隣接している（図１、５、９参照）。一方、上壁１４は、口および鼻腔からはかなり離れており、顔の周りに位置する既に述べた空気チャンバーの形成に関与している。これと同時に、上壁１４は、空気が流れる、より大きなスペースを残しており、温かい空気が吐き出された結果透明な前方部分が曇ることを防ぐことに寄与している。

この目的のために、顎下フィルター（under-chin filter）１５が長方形多面体の底部に存在しており、長方形多面体の下面を構成している。

ユーザの呼吸動作により、息を吸うときも吐くときも、２つのフィルター１３（図１、９に示すように平行六面体形状を有する）、１６（図２、７に示すように円筒形状を有する）によって、空気の通り道が確保される。２つのフィルター１３、１６は、透明な長方形多面体の下面を形成するフィルター１５の貢献により、顔の側面に位置する（図１Ａおよび図７参照）。

これらのフィルターは、ユーザが吸い込んだ空気およびユーザが吐き出した空気の双方をフィルターする（filter）ために用いられる。そして、これらのフィルターを作る材料（保護クラスＦＦＰ３で認定されたポリプロピレン生地）の既知の構造的特徴によって、これらのフィルターは、効果的なフィルタリングと浄化を提供する。

デバイスは、バイザー６によって目を覆う、目を保護する機能が追加されている（図１）。バイザー６には、バイザー６を上向きに折り畳むことを可能にし個人用メガネの使用を可能にするための折り畳み手段７が設けられている。

バイザーが閉じていると、目のための孤立した区画も形成される。小さなファンによって押された新鮮な空気も、支持中空構造（bearing hollow structure）を通じてこのゾーンに到達する。これにより、結膜を乾燥から防ぐのと同時に、可能性のある侵入物から結膜を保護する。

本発明に係るデバイスの第２実施形態は、顔の右側または左側に位置する円筒フィルター１６の内側にある小さなラジアルファン（small radial fan）（１２Ｖ－１２０ｍＡｈ）１７の存在を含む（図４～７）。小さなラジアルファン１７の目的は、フィルターを通じて空気を吸うことでマスク内部への空気の取り込みを容易にすることと、口および鼻に向けて穏やかな流れで空気を押すことである。

同時に、吐き出された息は顎下フィルター１５から出ることで下向きに運ばれる。また、吐き出された息は、小さなファン１７によって発揮される推進作用（thrust action）に起因してマスクの内側に形成される陽圧によって動かされ、顔の反対側に位置する他のフィルター１３に向けて上向きにも運ばれる（図８、１０、１１）。

これら全ての特徴は、酸素の適切な吸入と、（それが好きな人にとっては、もしかするとマスクの使用をより快適にする健康的なエッセンスがわずかに浸みこんだ）新鮮できれいな空気の一定で快適な流れと、を提供する。これと同時に、当該全ての特徴は、ＣＯ２の集中または細菌、真菌、ウイルスの蓄積を防ぎ、主に、閉じた環境において何時間もマスクを着用する必要がある応用向けである。

耳介後方の高さには（at the retro-auricular level）、後側方イヤーピース８の一端に位置し、長寿命のリチウムバッテリーを収容するための座部が設けられている。

デバイスのさらなる第３実施形態は、円筒フィルター１６の異なる配置を備える。当該配置は、小さなラジアルファン１７を含む。上記のフィルターは、乳様突起に対応してうなじの後ろに位置し（図６）、イヤーピースの耳介後方部分に接続されている。

イヤーピース８は、調節可能なバックル１８によって、反対側のイヤーピース８に接続されている。

結果として右または左の耳介の後ろに位置する乳様突起に対応して後部に位置するフィルターの内側には、小さなラジアルファン１７が配置されている。小さなラジアルファン１７は、外気を吸い、デバイスの中空構造、イヤーピース８、ロッド９、および側壁１０を介して外気を鼻孔および口に運ぶ。これは、これらの器官の前を流し、フィルター１３が存在する場所である顔の反対側に到達するまで続けることによって行われる。フィルター１３は、立方体形状および機能を特徴とし、吐き出された空気は当該立方体形状を介して外向きに流れる。フィルター１３の機能は、透明構造の底部に位置するフィルター１５が設けられた下顎ゾーンの存在によっても促進される。

フィルターの浄化機能と、吸い込んだ空気の質と、の双方は、外界からの空気の入力を、消毒、抗感染、殺菌、抗ウイルス、抗真菌、抗炎症、もしくはバルサミコ、またはリラックスの特性で知られている薬用植物（ニアウリ、ティーツリー、カユプテ、クローブ、月桂樹、プロポリス…）から抽出されたエッセンシャルオイルが含浸された、この目的のために特別に設けられたデバイスの領域を通過させることによって、さらに向上し改善し得る。

コーヒー、果物、花等の香りのよいエッセンスもまた用いることができ、その分子はフィルターの近くに配置されたカプセルまたはウェハから徐々に放出される（不図示）。

主に感染症病棟および呼吸器疾患病棟において寝たきりになっている人向けではあるものの、入院者一般向けでもある、デバイスの完全にデジタル化されたバージョンも考えられる。

これらの応用のために、デバイスは、病院のシステムから酸素を直接受け取るためのコネクタを含む。

病人の手首またはベルトに装着されるタッチスクリーンディスプレイは、動脈圧、心拍数、体温、血中酸素濃度のパラメータだけでなく、スイッチのオン／オフコントロール、バッテリー充電、およびファン速度インジケーター、デフォルトインジケーターも提供する。

このタイプのデバイスは、限外フィルタリング（ultrafiltration）が可能な、現在研究の進んだ段階にある（“Smart Separation” SSL - LTD -UK）特別な最新世代のセラミックフィルターでさらに強化するのに適しているおり。

生産に関する限りでは、デバイスは３Ｄプリントによって複製可能であり、現在いかなる類似のデバイスが含まれていない市場の一画を占めるようにデザインされている。デバイスが使用の操作を妨げたり障害となったりしないという点で、デバイスは、ヘッドドレスおよび完全なガウン（complete gown）とともに実装可能である。

本デバイスの利点は、疫病菌の仲介者、すなわち、結膜、鼻および口を、周囲の環境から完全に隔離すると同時に、Covid-19と同様に、個人間の定められた距離を維持することの必要性をゼロにするか大幅に軽減する点である。これは、運送会社、スーパーマーケット、工場、学校、全ての官公庁、スタジアム、ならびに全ての社会的、文化的、およびスポーツ生活のあらゆる状況にとって大きな利益をもたらす。

それゆえ、全ての市民に一般的な使用が期待されるだけでなく、様々な労働活動の分野、病院環境、および呼吸器系が関与する全ての病状におけるより具体的な使用も期待される。

要約すると、本発明は、フィルタリングおよび滅菌デバイスに関する修正および変形を伴った異なるモデルにおける実施を許容する。この修正および変形には、最新世代のセラミックフィルターまたは紫外線の使用さえも含まれ得る。

全ての詳細は、技術的要請および目指す目的に応じて、技術的に均等な要素に置換可能である。

Claims

外界から分離されてユーザの口、鼻、およびユーザの顔の一部分を囲む呼吸チャンバーを実装するように構成され、正面支持構造と、後側方構造と、側方構造と、前方構造と、上向きに折り畳み可能な保護バイザーと、を備える個人保護フィルタリングデバイスであって、
前記正面支持構造は、適切に離れて前記ユーザの額に載る水平上部ロッド（５）を備え、
前記後側方構造は、前記水平ロッド（５）に接続され、２つのイヤーピース（８）から構成され、前記２つのイヤーピース（８）は、こめかみから前記ユーザの耳介の後ろで延び、
前記側方構造は、前記顔に沿って側方に延び、前記顔の側面かつ耳の前に位置し、２つの垂直ロッド（９）から構成され、前記２つの垂直ロッドの各々は、前記こめかみに位置する前記イヤーピース（８）に接続され、側壁（１０）を形成するように下向きに延びて広がり、前記側壁（１０）は、頬骨から下顎までの頬の輪郭を辿り、
前記前方構造は、上壁（１４）が設けられた多面体（１１）の形状を有し、前記上壁（１４）は、その上面において、前記鼻の先端の近くで前記鼻の正面部分と隣接し、
前記バイザーには、前記額の上で前記バイザーを上向きに折りたたむ折り畳み手段（７）が設けられ、
前記側方構造の前記２つの側壁（１０）の各々と前記前方構造（１１）とは、フィルター（１３、１６）およびフィルター（１５）を各々収容するのに適した中空構造を形成する、ことを特徴とする個人保護フィルタリングデバイス。
前記側方構造および前記前方構造には、前記ユーザの顔に密着するソフトポリマー材料（ＴＰＥ）（１２）が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
前記後側方構造の、前記ユーザのこめかみの後ろまで延在する前記２つのイヤーピース（８）が、うなじの後ろで、調整可能なロッキングデバイス（１８）によって互いに接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
前記フィルター（１５）は、顎下フィルターである、ことを特徴とする請求項１に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
前記フィルター（１３、１６）は、平行六面体形状または円筒形状を各々有する、ことを特徴とする請求項１に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
円筒形の前記フィルター（１６）には、空気の取り込みを容易にする小さなラジアルファン（１７）が設けられている、ことを特徴とする請求項５に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
前記前方構造（１１）は、ポリカーボネートまたは透明なポリマー材料からなる、ことを特徴とする以上の請求項１～６のいずれか一項に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
後側方の前記イヤーピース（８）の一端には、リチウムバッテリーを収容するための、耳介後方の高さに位置する座部が設けられている、ことを特徴とする以上の請求項１～７のいずれか一項に記載の個人保護フィルタリングデバイス。
前記エアフィルター（１３、１５、１６）は、フィルターされた空気に香りづけするためのカプセル、ウェハ、または交換可能なフィルターに関連付けられている、ことを特徴とする以上の請求項１～８のいずれか一項に記載の個人保護フィルタリングデバイス。