JP4872002B2 - 鼻腔内用エアフィルター - Google Patents

Description

本発明は、環境空気のフィルター装置に関し、具体的には、鼻腔内部に装着して、吸い込む空気をろ過する装置に関する。

条件にもよるが、呼吸器系やその他の内臓系への重篤な障害を多少とも避ける場合には、肺臓に吸い込まれる前に、環境からの空気をろ過することがきわめて重要である。例えば、交通量が多い都市部は、自動車からの排気ガスやディーゼルエンジンからの未燃焼粒子による汚染度が高い。他の空気汚染源も、建材の輸送、大理石の採石、自動車車体のペンキ塗布などの作業が、微小粒子として知られている危険度の非常に強いダストを発生する人間の活動により発生する。これら活動が見られない田舎でも、植物からの花粉、微生物などの各種形態の汚染が依然として存在する。さらに、動物性のコートからのダニや毛を含む家庭で発生するダストも、特に暖房システムを使用する冬季において、汚染源になると考えることができる。ダスト微粒子の直径は０．５μｍ以上である。

エアフィルター装置の場合、２つのカテゴリーに分けることができる。即ち、空気が密閉環境内に入り込む場所で装着されるフィルター、および人が着用する装置に適用されるフィルターである。本発明は、第２のカテゴリーのフィルターのみを対象とする。人が着用するフィルターには、一般的な汚染に対応する多少とも複雑なフィルターを装着した各種の顔面マスクがある。このようなフィルターの場合、特殊な防毒マスクから単純な手術用マスクが該当する。後者のマスクが、本発明に最も近いと考えられるので、短く説明しておく。単純な顔面マスクは、着用者の鼻、口および顎をカバーする顔面の下半分にマッチする形状のフィルター成分からなる。空気が縁部にそって入ることがなく、またマスクを構成するフィルター材料を通過するように、頭部の後に回してマスクを所定位置に保持する紐や弾性バンドによってフィルター成分を鼻および口に密着保持する。このために最も普及している生地は、密に織り込んだコットン生地であるが、一般的にいって、不織布、木綿やその他の繊維、微孔性樹脂、炭素粒子や各種塩などの異なる織り方の天然材料または合成材料も利用できる。

上記の目的には有効であるが、これら単純なマスクはいくぶん見苦しく、空気汚染が、環境空気の完全なフィルター除去を必要とするほど酷くない場合には、無用なものと思われる。汚染がそれほど酷くない場合には、口を開けた状態で鼻腔の自然なフィルター機能を補助することが賢明なように考えられるが、これは通常のマスクでは実現できない。浄化空気や酸素を鼻腔に直接送り込む装置が存在している。これら装置の場合、鼻ピローに嵌まり込んで鼻孔に挿入される２つのプラスチック管からなり、頭部の後にあるスリング装置を使用して、これらの管を所定位置に保持する。ところが、これらの装置は、個別のフィルターや酸素供給装置を必要とし、持ち運ぶには嵩が大きくなりすぎる。

ドイツ特許ＤＥ６６８３９５号公報には、鼻腔に導入される２つの平らなカプセルを有する鼻腔内フィルターが記載されている。この場合の各カプセルは、２つのパンチ加工カバープレート（ａ、ｂ）からなり、この間に円盤状フィルター（ｃ）を挿む。２つのカプセルの２つの外側プレート（ｂ、ｂ）を可撓性リブ（ｄ）によって相互接続し、カプセルごとに、２つのプレート（ａ、ｂ）を取り囲むゴムリング（ｅ）によって接続する。この鼻腔内フィルターは、硬すぎるために様々な鼻にマッチせず、また簡単に捨て去るには複雑すぎる。

また、ＵＳＡ２，２８２，６８１には、単独のワイヤ片からなり、鼻隔に装着するためのＵ字形ブリッジ部を有し、このワイヤの一部を端部から延長ループ化して、フィルターを支持する数字８の形をしたシールドを構成する。数字８の一方のループは、他方のループよりも小さいため、シールドをテーパー化して鼻腔経路を形に合わせている。２つのフィルター要素は、好ましくは、布材をパンチ加工して形成するもので、その縁部にそって弾性部材を縫い付けている。これら要素は、延伸状態で保持されているシールドにそって装着される。この鼻腔内フィルターに使用されるフィルター要素は、独自な可撓性のない材料から構成されたフィルター要素に限られるため、接続要素のループ化端部のみが、鼻腔の管腔に装着されることになる。

ドイツ特許ＤＥ６６８３９５号公報 ＵＳＰ２，２８２，６８１号公報

本発明の課題は、上記問題を解決し、鼻のみに装着されるエアフィルター、即ち直接目につかず、場所をほとんど取らない装置を提供することである。

本発明の構成要旨は、特許請求の範囲に記載されているエアフィルターである。

本発明のエアフィルターは、本質的に平面からなる２つの鼻腔内フィルター成分からなり、２つの鼻孔間の軟骨片を横断して延長する、ばねと同様な可撓性接続部にこれら成分の端部を接合したものである。本質的に平面状のフィルター成分の形は、鼻腔に連絡する鼻腔上の管腔形と同様なリュネット形であり、この形態のため、異なる形状の鼻に装着することができる。鼻孔には個人差があるが、管腔は全ての場合においてほぼ同一であるからである。フィルター成分の一面の表面積については、装着すべき鼻腔の入り口点における断面の面積よりもいくぶん大きく設定しているため、縁部にそって内側に部分的に曲げることができ、従って管腔壁に密着できる。

フィルター成分に使用する材料に関しては、通常の呼吸を妨害しない程度に厚い材料を選択するように留意する必要がある。因みに、当業者ならば、一般的なタイプの汚染に従ってどの材料を使用すれば最善なのかを知悉していると考えられる。

フィルター成分は、Ｕ字形の厚みの薄いバーによって接合するが、このバーの平行な側片は、フィルター成分に向って突出し、フィルター作用面に固着するほぼ楕円形の支持体を構成する。この接合部分の材料としては、透明ポリエチレンなどのプラスチック材料が好適であり、あるいは折り曲げてアーチ部を形成した厚みの薄い鋼線も利用することができる。Ｕ字形アーチ部を構成する材料、その厚みおよび曲率半径、および２つシャンク部の長さについては、鼻腔間の軟骨への弾性密着を確保し、かつ鼻腔内部にうまく入り込んで、鼻腔入り口の管腔を塞ぐ必要があるフィルター成分への弾性密着を確保する必要がある。これら必要条件も、通常の知識があれば簡単に満足できる。

本発明のフィルター装置は、実用性が高く、着用時に見苦しくなく、目立つこともほとんどない。製造コストも著しく低く、また大中小の三つのサイズを揃えることが好ましい。使い捨てのフィルター装置ではあるが、短期間ならば数回の反復使用は可能である。フィルターとしての効果の持続時間は、大気中の汚染物質の濃度に左右されるが、使用方法は、いずれにせよ、包装体に表示しておけばよい。

本発明の上記以外の目的および作用効果については、製造例に関する以下の詳しい説明および例示のみを目的とし、発明を制限するものではない添付図面から明らかになるはずである。
本発明の鼻腔内フィルターを示す斜視図である。 別な実施態様の斜視図である。 フィルター装着用ばねおよびフィルター作用基体間の接合の細部を示す側面図である。 図１の鼻腔内フィルター装置の鼻腔への装着方法の実例を示す図である。 図１の鼻腔内フィルター装置の鼻腔への装着方法の実例を示す図である。

図１に示すように、鼻腔内フィルターは、隣接配置した実質的に平面からなるリュネット形の２つのフィルター成分１、２からなり、これら成分の間にばねとして働く接続要素３を設ける。要素３は、アーチ部４を構成する一本の糸状片であり、その両端部が、２つのフィルター成分１、２まで届き、フィルター成分の表面に垂直接触する２つの平行シャンク部５、６になる。この場合、シャンク部を折り曲げて、２つの楕円形要素７、８を構成する。これら楕円形要素７、８は、外縁部よりも内縁部付近でフィルター成分に位置し、長さは、フィルター成分長さのほぼ四分の一である。フィルター成分は、糸状アーチ部４の直径よりも薄く、これらの上に位置する楕円形要素７、８に固着する。図１に示した各部の材料、および幾何学的寸法および厚みについては、既に説明した通りである。

本発明の好適な実施態様の場合、接続要素３をプラスチック材料で構成するとともに、フィルター成分１、２もプラスチック材料で構成する。楕円形要素７、８を永久的に固定するためには、プレス機で高温を維持している間に、これらをプレス加工するだけで十分なため、接着剤を使用せずに、フィルター成分１、２を楕円形要素７、８に固着できる。

図２は、別な実施態様を説明する図である。図１の実施態様と比較すると、２つのシャンク部５、６の基底部は、２つの小さな中実ディスク部９、１０からなる。これらも、シャンク部と同じ材料を成型加工し、フィルター成分１、２に上記と同じように固定することによって製造することができる。

図３は、フィルター成分１に固着しているシャンク部５を折り曲げて楕円形要素７を構成する方法を示す図である。図３に示す厚みは、実際の厚みに近い。

フィルター成分１、２は非常に薄いが、楕円形部７、８だけでなくその延長部分に厚みがあるため、フィルター成分１、２の中心領域にある程度の剛性を付与でき、必要な深さまで挿入することが簡単になる。

図４は、鼻腔内フィルターの装着方法の実例を示す図である。鼻孔からみて鼻１１の奥に、２つのフィルター成分１、２を挿入し、２つの鼻孔を分離する軟骨１２を横断して設けた中心接続要素３によって接合する。図示のように、フィルター成分１、２の形状は、鼻腔１３、１４の輪郭にかなり似ているため、広げたときに十分に鼻腔をカバーできる。

図５に、鼻１１の断面を示す。軟骨１２に対して横断関係で設けた接続要素３がばねとして作用し、フィルター成分１、２を点線で示す位置に保持する。二本の指の間にアーチ部４を挟み、これを鼻内に押し込むことによって、フィルター成分１、２を鼻孔内に挿入する。この圧力により、シャンク部５、６が広くなり、弾性により初期曲線に戻る傾向があるアーチ部４の曲線が、シャンク部５、６の２つの対向面に作用する。これら力はいずれも軟骨１２に対して反対向きになるため、フィルターがその正しい位置に保持されることになる。

図示のように、鼻腔の入り口点で横断面に対して装着できる表面が大きいため、フィルター成分２（フィルター成分１についても同じであるが）の内側に若干の順応性があり、このためろ過されない空気が側部に入り込むことがなくなる。

以上の好適な実施態様の説明から、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱せずに各種の変更をこれに加えることができることを理解できるはずである。

２、２：フィルター成分、
３：接続要素、
４：アーチ部、
５、６：シャンク部
７、８：楕円形部、
１１：鼻、
１２：軟骨、
１３、１４：鼻腔。

Claims (7)

1. 実質的に平面状の２つの鼻腔内フィルター成分１、２からなり、
   上記フィルター成分１、２が鼻腔の入り口点における断面形に形成され、
   上記フィルター成分１、２の両端部を、初期曲線に戻る傾向がある糸状アーチ部４を構成する可撓性要素３によって接続し、２つの鼻孔間の軟骨を横断して装着可能にし、
   上記可撓性要素３の各端部に、これをそれぞれのフィルター成分１、２に接合する手段７、８、９、１０を有する環境からの空気をろ過するフィルター装置において、
   上記接合手段７、８、９、１０をフィルター成分１、２のそれぞれの表面に固着して、これらを永久的に固着し、
   流入してくる空気を捕捉する各フィルター成分１、２の表面積を鼻腔への入り口における断面の面積より大きく設定し、これを縁部にそって内側に部分的に折り曲げて、管腔壁に密着させることを特徴とする環境空気のフィルター装置。
2. 上記可撓性要素３が、２つのフィルター成分１、２の表面に対して実質的に垂直な２つのシャンク部５、６を有する小型のＵ字形バー４、５、６であり、上記接合手段７、８、９、１０がフィルター成分１、２の平面に位置する請求項１に記載のフィルター装置。
3. 上記接合手段が、折り曲げられて２つの楕円形要素７、８を形成する可撓性要素３の端部からなる請求項２に記載のフィルター装置。
4. 上記接合手段が、平坦化された２つのディスク部９、１０を形成する可撓性要素３の端部からなる請求項２に記載のフィルター装置。
5. 上記可撓性要素３をプラスチック材料で構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルター装置。
6. 上記可撓性要素３を鋼線で構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルター装置。
7. フィルター成分１、２の厚みが、上記糸状アーチ部４の直径よりも薄い請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルター装置。

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