JP6496047B2 - マスク構造 - Google Patents

Description

本発明は概ねマスク構造に関する。特に、マスク体と濾過層とを含み、濾過層の面積がマスク体の面積よりも小さいマスク構造に関する。

一般のマスクは、環境にある塵埃、細菌、およびウイルスなどの有害物を濾過し隔離するといった機能を果たす。これによって、環境にある有害物が使用者の口または鼻を介して消化器系または呼吸器系に侵入することを低減または防止し、マスクの使用者を保護する。たとえば、医療関係者または病院内の様々な立場の従業員がマスクを着用することによって、自らを保護することができる。さらに、マスクの着用によって、使用者の唾液および呼気による汚染を防止できる。たとえば、病院の集中治療室にいる患者を訪問する人や、配膳業者の従業員がマスクを着用することができると、当該訪問者または従業員の唾液または飛沫による汚染を阻止することができる。これによって、の向上、および感染症の蔓延の防止を図ることができる。

一般人にとって、インフルエンザに対する最も直接的な予防対策としては、ウイルスが伝染しやすい場所を避けること、頻繁に手を洗うこと、およびマスクを着用することがある。ＳＡＲＳが数回世界的に流行した後、マスクの使用および需要が著しく増加している。このため、マスクは繰返し改善されてきた。

現在、マスクは、抗菌性マスク、活性炭マスク、および高効率濾過マスク（Ｎ９５マスクなど）に分類されている。ここで、活性炭マスクについて詳細に説明する。活性炭マスクは通常、２層の保護層と、該２層の保護層の間に設けられた活性炭濾過層とを含む。そして、２層の保護層と活性炭濾過層とが互いに接着されている。残念ながら、活性炭粒子が２層の保護層の間に挟まれるため、２層の保護層の接着が密接でなくなる。活性炭粒子は２層の保護層の間の空間から漏出するため、使用者は、２層の保護層の間から漏出した複数の活性炭粒子によって簡単に汚され得る。製造の環境および設備も汚染され得るため、高清浄度が必要な環境（クレーンルームなど）における活性炭マスクの使用は不可能になる。代替的に、２層の保護層の間に非活性炭濾過層が設けられるが、非活性炭濾過層が厚すぎるため、２層の保護層を完全に接着することができなくなる。上記の問題を軽減するために、複数の活性炭粒子の密度を低下させるか、濾過の厚さを低減する必要があるが、これは、マスクの寿命を短くする。

本発明は、上述したような先行技術の欠点を改善し、マスク構造を提供する。本発明によると、主濾過層がマスク構造の接着部に位置しないように、主濾過層の面積が小さくなっている。これにより、上記の問題を避けることができ、マスクの製造コストの軽減ができ、また、製造効率および生産量の向上も図ることができる。さらに、マスク構造の内側および外側の空気が主濾過層のみを通れるように、マスク構造の接着部に空気隔離体が設けられている。つまり、マスク構造の内側および外側の空気は必ず主濾過層によって濾過される。濾過されていない空気がマスク構造の中に入ることがないため、外部の汚染粒子、細菌、またはウイルスがマスク構造の中に入ることを防止できる。また、マスク構造の内側で発生した細菌またはウイルスが外側に広がることを防止できる。

本発明の目的の一つは、主濾過層を含むマスク構造を提供することである。マスク体の外周部に付着した濾過材料に起因して、マスク体の接着が密接でなくなることを防止するために、主濾過層の面積は、マスク構造のマスク体の面積よりも小さい。さらに、主濾過層の濾過材料がマスク構造から漏出することも防止できる。

本発明の他の目的は、マスク構造の内側および外側の空気が主濾過層のみを通るように該空気を導くために、マスク体の外周部に接合された空気隔離体を含むマスク構造を提供することである。これによって、汚染粒子、細菌、またはウイルスを含む、マスク構造の内側および外側の空気が、主濾過層を通過するように強いられるので、汚染粒子、細菌、またはウイルスを含む、マスク構造の内側および外側の空気が、主濾過層によって濾過されずにマスク構造の外側および内側に広がることを防止することができる。

本発明のさらなる目的は、主濾過層における濾過材料の密度を高めるための空気隔離体を含むマスク構造を提供し、それによってマスク構造の寿命を延長することである。さらに、主濾過層に、厚手で重みのある材料を採用することが出来る。

本発明に係るマスク構造は、第１マスク体と、主濾過層と、空気隔離体と、第２マスク体とを含む。主濾過層は第１マスク体に設けられている。主濾過層の面積は、第１マスク体の面積よりも小さい。空気隔離体は、主濾過層の外周部に隣接するように第１マスク体に設けられている。また、第２マスク体は、空気隔離体および第１マスク体と接着されている。

本発明の第１実施形態に係るマスク構造の概略図を示す。 本発明の第１実施形態に係るマスク構造の分解図を示す。 本発明の第１実施形態に係るマスク構造が使用されている状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るマスク構造が使用されている状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るマスク構造が使用されている状態を示す図である。

本発明の構造、特徴、および効果の理解および認識を深めるために、本発明の詳細な説明を、実施の形態および添付図面と共に、以下に提供する。

まず、本発明の第１実施形態に係るマスク構造の概略図および分解図を示す、図１および図２に参照する。図１および図２に示すように、本実施形態は、第１マスク体１０と、主濾過層１１と、空気隔離体１２と、第２マスク体１３とを含むマスク構造１を提供する。第１マスク体１０、主濾過層１１、および第２マスク体１３はいずれも通気性材料であり、一方、空気隔離体１２は、非通気性材料である。主濾過層１１は、第１マスク体１０に設けられ、第１マスク体１０の面積よりも小さい面積を有する。主濾過層１１は、殺菌材料または吸着材料を含んでもよい。主濾過層１１は、１ｍｍを超える厚さを有する、厚手で重みのある材料であってもよい。本実施形態に係る主濾過層１１は、活性炭粒子の吸着性材料を複数含む。空気隔離体１２は、第１マスク体１０に設けられ、環状である。空気隔離体１２の内周部は主濾過層１１の外周部と重なる。第２マスク体１３は、主濾過層１１および空気隔離体１２を覆う。そして、第２マスク体１３、空気隔離体１２、および第１マスク体１０は接着されて、マスク構造１を形成する。接着は、例えば、熱プレスまたは超音波溶融を用いて行われるが、これに限定されない。

言い換えれば、本実施形態に係るマスク構造１の第１マスク体１０および第２マスク体１３をそれぞれ、濾過領域１０１、１３１および接着領域１０２、１３２に区画することができる。第１マスク体１０の濾過領域１０１は第２マスク体１３の濾過領域１３１に対応する。同様に、第１マスク体１０の接着領域１０２は第２マスク体１３の接着領域１３２に対応する。主濾過層１１は、第１マスク体１０の濾過領域１０１および第２マスク体１３の濾過領域１３１の内に位置する。したがって、主濾過層１１の面積は、第１マスク体１０および第２マスク体１３のそれぞれの面積よりも小さい。

図３に示すように、空気隔離体１２は、第１環状部１２１と第２環状部１２２とを含む。第２環状部１２２は、第１環状部１２１の内側に設けられている。空気隔離体１２の外周部は第１環状部１２１に位置し、空気隔離体１２の内周部は第２環状部１２２に位置する。第１環状部１２１は第１マスク体１０の接着領域１０２および第２マスク体１３の接着領域１３２の内に位置する。第２環状部１２２は濾過領域１０１内および濾過領域１３１の内に位置する。これによって、空気隔離体１２の内周部は主濾過層１１の外周部と重なる。本実施形態によると、空気隔離体１２の第２環状部１２２は第１マスク体１０と主濾過層１１との間に位置する。代替的に、空気隔離体１２の第２環状部１２２は、図４に示すように、第２マスク体１３と主濾過層１１との間に位置してもよい。

さらに、空気隔離体１２の第１環状部１２１は、第１マスク体１０の接着領域１０２および第２マスク体１３の接着領域１３２に接合されている。空気隔離体１２の第２環状部１２２および主濾過層１１は、第１マスク体１０、空気隔離体１２、および第２マスク体１３が接着された部分に位置しない。

上述のように、マスク構造１の主濾過層１１の面積は、第１マスク体１０および第２マスク体１３の面積よりも小さい。主濾過層１１は、その全体が第１マスク体１０および第２マスク体１３内に位置し、第１マスク体１０、空気隔離体１２、および第２マスク体１３が接着された部分には位置しない。これによって、第１マスク体１０、空気隔離体１２、および第２マスク体１３が接着された部分において、活性炭粒子が主濾過層１１に付着することに起因する、密接でない接着が起こらない。主濾過層が殺菌材料である場合、または１ｍｍを超える厚さを有する厚手で重みのある材料である場合も、本実施形態に係るマスク構造が同様に適用される。すなわち、主濾過層１１は第１マスク体１０、空気隔離体１２、および第２マスク体１３が接着された部分に位置しない。そして、当該接着部部分において、主濾過層１１の濾過材料の付着に起因する、または主濾過層１１の過剰な厚さに起因する密接でない接着が起こらない。

第１マスク体１０、空気隔離体１２、および第２マスク体１３が接着された部分における接着が密接であるため、マスク構造１の使用時に、主濾過層１１の活性炭粒子またはその他の濾過材料が、第１マスク体１０および第２マスク体１３が接着された部分から漏出することがなく、使用者および使用者の環境を汚染するといったことが起こらない。接着が密接であるため、マスク構造の製造時に、製造の設備および環境に対する汚染が起こらず、このため製造効率および生産量が向上される。さらに、本実施形態に係るマスク構造１の主濾過層１１の面積が、第１マスク体１０および第２マスク体１３の面積よりも小さいため、マスク構造１の製造コストが低減される。また、本実施形態に係るマスク構造１の主濾過層１１における殺菌材料または吸着材料の密度を高めることが可能なため、マスク構造１の寿命を効果的に延長することができる。

本発明の第１実施形態に係るマスク構造が使用されている状態を示す図３に参照する。図３に示すように、使用者が本実施形態に係るマスク構造１を着用する。使用者が息を吸うと共に、マスク構造１の外側にある空気がマスク構造１に入る。空気隔離体１２の材料が非通気性材料であるため、外部の空気は、空気隔離体１２を通ることができず、その代わりに、空気隔離体１２に沿って流れ、第１マスク体１０の濾過領域に入る。言い換えれば、空気隔離体１２は、外部の空気が第１マスク体１０の濾過領域１０１のみを通って主濾過層１１を通過するように、該空気を導く。その後、空気は第２マスク体１３の濾過領域１３１を介してマスク構造１の中に入る。特に、空気隔離体１２の内周部は主濾過層１１の外周部と重なる。このため、外部の空気が、空気隔離体１２と主濾過層１１との間の隙間を通るといったことが起こらない。つまり、外部の空気は、主濾過層１１以外の領域を通ることがない。これによって、外部の空気を全て主濾過層１１によって濾過することができる。当然ながら、使用者がマスク構造１の内側で吐き出す空気は、順に、第２マスク体１３の濾過領域１３１から主濾過層１１へ、そして第１マスク体１０の濾過領域１０１へと排出され得る。ここで、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係るマスク構造１は立体的なマスク構造１である。第１マスク体１０、主濾過層１１、空気隔離体１２、および第２マスク体１３は本来平面状である。第１マスク体１０、主濾過層１１、空気隔離体１２、および第２マスク体１３は、組み立てられる際、立体的なマスク構造１のプレス成形のための型に入れられる。代替的に、第１マスク体１０、主濾過層１１、空気隔離体１２、および第２マスク体１３は、組み立てられる前に立体的であってもよい。この場合、第１マスク体１０、主濾過層１１、空気隔離体１２、および第２マスク体１３をそのまま組み立てて、立体的なマスク構造１を形成することができる。代替的に、マスク構造１は平面状のマスクであってもよい。ここで、詳細な説明を省略する。

さらに、本実施形態に係る第１マスク体１０は、主濾過層１１に対する汚染を予防するための保護層である。第２マスク体１３は、皮膚に対する刺激を防止し、マスク構造１の着用時の快適性を向上させるための、皮膚親和性の層である。本実施形態に係る空気隔離体１２の材料は、プラスチック、ゴム、金属およびその他の非通気性材料からなる群から選択してもよい。プラスチック材料は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはポリエチレン（ＰＥ）であってもよい。上述した第１マスク体１０および第２マスク体１３の構造ならびに空気隔離体１２の材料は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

次に、本発明の第３実施形態に係るマスク構造が使用されている状態を示す図５に参照する。図５に示すように、前の実施形態に係る空気隔離体１２の第１環状部１２１および第２環状部１２２は両方とも単層構造である。これに対し、本実施形態に係る空気隔離体１２の第２環状部１２２は二重層構造である。具体的に、第１隔離シート１２２１と第２隔離シート１２２２とを含む。これによって、第２環状部１２２の第１隔離シート１２２１および第２隔離シート１２２２は、主濾過層１１の外周部を挟むことができる。第１隔離シート１２２１は、第１マスク体１０と主濾過層１１との間に位置し、第２隔離シート１２２２は、主濾過層１１と第２マスク体１３との間に位置する。本実施形態に係る空気隔離体１２の機能は、前の実施形態と同様である。相違点は、その構造のみである。

本実施形態に係るマスク構造１は、皮膚親和性の層１３３と主濾過層１１との間に設けられた二次濾過層１４をさらに含む。本実施形態に係る二次濾過層１４は、主濾過層１１に濾過されない塵埃の粒子を濾過するための塵埃濾過層であり、塵埃の粒子がマスク構造１の中に入ることを防止する。二次濾過層１４の代わりに静電層を設けてもよい。静電層は、主濾過層１１に濾過されない汚染粒子を引き付けて、汚染粒子がマスク構造１の中に入ることを防止できる。代替的に、マスク構造１に２層の二次濾過層１４を設けてもよい。つまり、マスク構造１内に塵埃濾過層と静電層とを設けてもよい。これらの層の機能は上述したため、ここでの詳細の説明は省略する。

要約すれば、本発明はマスク構造を提供する。主濾過層は第１マスク体と第２マスク体との間に設けられる。主濾過層の面積は、第１マスク体および第２マスク体の面積よりも小さいため、主濾過層は第１マスク体の濾過領域および第２マスク体の濾過領域の内に位置する。そのため、マスク構造のコストが効果的に低減される。さらに、空気隔離体は、第１マスク体と第２マスク体との間に設けられ、第１マスク体の接着領域および第２マスク体の接着領域の内に位置する。このため、主濾過層は第１マスク体の接着領域および第２マスク体の接着領域の内に位置せず、第１マスク体、空気隔離体、および第２マスク体の接着に対する、主濾過層の厚さおよび濾過材料による影響を避けることができる。第１マスク体および第２マスク体が接着されている部分からの、主濾過層の濾過材料の漏出を防止することもできる。

さらに、空気隔離体は、マスク構造の内側および外側の空気が主濾過層の外側の領域を通ることを防止することができる。言い換えれば、マスク構造の内側および外側の空気は必ず主濾過層を通り、主濾過層によって濾過される。このため、外部の空気に含まれる汚染粒子、細菌、またはウイルスがマスク構造の中に入り使用者によって吸入されることを防止する。また、マスク構造の内側の汚染粒子、細菌、またはウイルスがマスク構造の外側に広がることも防止する。さらに、本発明に係るマスク構造の寿命を効果的に延長するために、本発明に係るマスク構造において高密度の主濾過層、または厚手で重みのある材料からなる主濾過層を採用することができる。

本発明は、その新規性、非自明性、および有用性に基づき、法定の要件に適合している。しかしながら、上記の説明は本発明の実施形態に過ぎず、本発明の領域および範囲を限定するものではない。本発明の請求項に示した形状、構造、特徴、または精神ついて為される等価な変更または修正は当該請求項に含まれる。

Claims (13)

1. 第１マスク体と、
   前記第１マスク体に設けられた主濾過層と、
   前記第１マスク体に設けられた空気隔離体と、
   前記空気隔離体および前記第１マスク体と接着された第２マスク体と、を備え、
   前記主濾過層の面積は、前記第１マスク体の面積よりも小さく、
   前記空気隔離体は環状であり、
   前記空気隔離体の内周部の全体は、前記主濾過層の外周部と重なり、
   前記第１マスク体および前記第２マスク体はそれぞれ、濾過領域と接着領域とを含み、
   前記第１マスク体の前記濾過領域の位置は、前記第２マスク体の前記濾過領域の位置に対応し、
   前記第１マスク体の前記接着領域の位置は、前記第２マスク体の前記接着領域の位置に対応し、
   前記主濾過層の全体は、前記第１マスク体の前記濾過領域および前記第２マスク体の前記濾過領域の内に位置し、
   前記空気隔離体は、前記第１マスク体の前記接着領域と前記第２マスク体の前記接着領域とに接合されており、
   前記主濾過層は、(i)前記第１マスク体の前記接着領域と、(ii)前記第２マスク体の前記接着領域と、(iii)前記第１マスク体、前記空気隔離体、および前記第２マスク体の接着している部分と、の内に位置せず、
   前記主濾過層は、前記第１マスク体の前記濾過領域および前記第２マスク体の前記濾過領域の内に位置していることを特徴とするマスク構造。
2. 前記第１マスク体は、保護層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスク構造。
3. 前記第２マスク体は、皮膚親和性の層を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスク構造。
4. 前記第２マスク体は、前記皮膚親和性の層と前記主濾過層との間に設けられた１つ以上の二次濾過層をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のマスク構造。
5. 前記１つ以上の二次濾過層は、塵埃濾過層または静電層を含むことを特徴とする、請求項４に記載のマスク構造。
6. 前記１つ以上の二次濾過層は、塵埃濾過層および静電層を含むことを特徴とする、請求項４に記載のマスク構造。
7. 前記空気隔離体の材料は、ゴム、プラスチック、金属、およびその他の非通気性材料からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のマスク構造。
8. 前記主濾過層は、殺菌材料または吸着材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマスク構造。
9. 前記吸着材料は、複数の活性炭粒子であることを特徴とする、請求項８に記載のマスク構造。
10. 前記空気隔離体は、第１環状部と第２環状部とを含み、
    前記第１環状部は、前記第１マスク体の前記接着領域および前記第２マスク体の前記接着領域の内に位置し、
    前記第２環状部は、前記第１環状部に対して内側に設けられ、前記第１マスク体の前記濾過領域および前記第２マスク体の前記濾過領域の内に位置することを特徴とする、請求項１
    に記載のマスク構造。
11. 前記第２環状部の全体は、前記第１マスク体と前記主濾過層との間に位置することを特徴とする、請求項１０に記載のマスク構造。
12. 前記第２環状部の全体は、前記第２マスク体と前記主濾過層との間に位置することを特徴とする、請求項１０に記載のマスク構造。
13. 前記第２環状部は、第１隔離シートと第２隔離シートとを含み、
    前記第１隔離シートは、前記第１マスク体と前記主濾過層との間に位置し、
    前記第２隔離シートは、前記第２マスク体と前記主濾過層との間に位置することを特徴とする、請求項１０に記載のマスク構造。

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