JP6883133B1

JP6883133B1 - 気体供給マスク

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Publication number: JP6883133B1
Application number: JP2020082007A
Authority: JP
Inventors: ゲィリー　ツァワー; ツァワーゲィリー; ティン−ファワン
Original assignee: ティーオーツーエムコーポレーション
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2040-05-07
Also published as: JP2021176382A

Abstract

【課題】機能性気体を、マスク本体部と使用者の顔で形成される半開放空間に滞在させることにより、機能性気体の消散及び使用効率にかかる問題を解決できる気体供給マスクを提供する。【解決手段】透気性構造と不透気性構造とを有し、マスク本体部１と顔との間に半開放空間２が形成されるように使用者の鼻部に寄りかかる本体部と、本体部に設置され、空気より軽い機能性気体５を発生するための気体発生部と、を含み、機能性気体は、透気性構造を介して使用者の鼻部に放出される構成とする。【選択図】図６

Description

本発明は、マスクの分野に関し、特に構造が改良された多機能マスクの分野に関する。

近年、スモッグや公共衛生などの様々な理由から、マスクは各世帯にとって欠かすことのできない衛生用品である。マスクを使用する際の快適性、利便性及び機能性を向上するために、様々な異なる構造又は機能を持つマスク、例えば、使用するときに機能性気体が供給されるマスクが市販されてきた。

台湾の実用新案第Ｍ５８３８５０号では、非細菌性炎症改善効果と他の保健効果を持ち、マスクに使用される水素供給透気層が開示されている。

台湾の特許第Ｉ６４８０７７号では、酸素供給と除湿の機能を有する機能層を含む透気性マスクが開示され、前記機能層は、湿度を低下し且つ酸素を発生する機能を持ち、酸素を供給するとともに除湿することによって、マスク内の空気の品質を改善する。

異なる機能性気体を供給する気体供給マスクが開発されているが、これらのマスクは、使用される過程において、マスクの通気性によって前記の機能性気体が使用者に吸収されないうちにマスクの外部に放出されることがあり、機能性気体の使用効率が低下している。したがって、気体供給マスクは、気体消散の課題を解決する必要がある。

以上より、本発明は、透気性構造（１１）と不透気性構造（１２）とを有し、顔との間に半開放空間（２）が形成されるように使用者の鼻部に寄りかかる本体部（１）と、前記本体部（１）に設置され、空気より軽い機能性気体（５）を発生するための気体発生部（３）と、を含み、前記機能性気体（５）は、前記透気性構造（１１）によって使用者の鼻部に放出されるとともに、前記不透気性構造（１２）にブロッキングされて前記半開放空間（２）に滞在する、気体供給マスク（１００）を提供することを目的とする。
本発明の気体供給マスクによれば、上記の機能性気体の消散及び使用効率にかかる問題を解決できる

上記発明の目的を達成するために、前記透気性構造（１１）と前記不透気性構造（１２）の間には、収容空間（１３）が形成され、前記気体発生部（３）は前記収容空間（１３）に設置されている。

上記発明の目的を達成するために、前記本体部はさらに、開口（１４１）を有する防水接合部材（１４）を少なくとも一つ有し、前記防水接合部材（１４）の開口側が前記透気性構造（１１）に密接して収納空間（１５）が形成され、前記気体発生部（３）は前記収納空間（１５）内に設置される。

上記発明の目的を達成するために、前記気体供給マスク（１００）は、使用者の鼻部又は口部を隠すための、前記本体部（１）から下方に延伸し、透気性材料で作成された呼吸部（４）をさらに有し、前記呼吸部（４）と前記本体部（１）と使用者の顔によって密封空間が形成される。

上記発明の目的を達成するために、前記呼吸部（４）は、単層であっても、複合層であってもよい。

上記発明の目的を達成するために、前記透気性材料は、フィルター材を含む。

上記発明の目的を達成するために、前記フィルター材は、不織布、木綿材料、活性炭、Ｎ９５フィルター材及びＮ９９フィルター材からなる群から選ばれる。

上記発明の目的を達成するために、前記透気性材料は高分子吸水材料であり、使用者の皮膚にある汗を吸収するために使用される。

上記発明の目的を達成するために、前記機能性気体（５）は水素である。

上記発明の目的を達成するために、前記気体発生部は、水素発生組成物であって、（１）金属水酸化物又は金属過酸化物、及びアルミニウム粉、（２）水素化物、又は（３）上記（１）と（２）の組み合わせ、を含む。

上記発明の目的を達成するために、前記金属水酸化物は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む。

上記発明の目的を達成するために、前記金属過酸化物は、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化ナトリウム又は過酸化カリウムを含む。

上記発明の目的を達成するために、前記水素化物は、水と反応して水素が発生される水素化物を含む。

上記発明の目的を達成するために、前記金属過酸化物又は前記金属水酸化物と前記アルミニウム粉との重量比は１：１００〜１００：１である。

上記発明の目的を達成するために、前記金属過酸化物又は前記金属水酸化物と前記アルミニウム粉との重量比は１：１０〜１０：１である。

上記発明の目的を達成するために、前記水素発生組成物のｐＨを４〜９にするために、前記水素発生組成物は、さらに固体酸を含んでもよい。

上記発明の目的を達成するために、前記固体酸は、固体クエン酸、固体乳酸、固体シュウ酸、固体塩酸、固体フィチン酸及び固体ケイ酸からなる群から選ばれる。

本発明が提供する気体供給マスクが使用される際には、前記気体供給マスク（１００）の本体部（１）の透気性構造（１１）が、顔との間に半開放空間（２）が形成されるように使用者の鼻部に寄りかかる。気体発生部（３）が機能性気体（５）を発生した後、前記機能性気体（５）は、前記透気性構造（１１）を介して使用者の鼻部に放出される。すると、前記機能性気体（５）は空気より軽いため、空気の上に浮いているとともに前記本体部（１）の不透気性構造（１２）にブロッキングされて、前記本体部（１）と使用者の顔で形成される半開放空間（２）に滞在する。

本発明は、気体供給マスクの機能性気体が消散する問題を解決する方法を提供する。本発明にかかる気体供給マスクによれば、先行技術における、機能性気体の使用効率が低い問題を改善できる。

本発明にかかる実施例の気体供給マスクの模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクの分解図である。防水接合部材が透気性構造に密接される模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクの模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクを使用する模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクを使用する模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクの模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクの模式図である。本発明にかかる他の実施例の気体供給マスクを使用する模式図である。

図１から図６で示されるように、本発明の好ましい実施例は、顔との間に半開放空間（２）が形成されるように使用者の鼻部に寄りかかる本体部（１）と、前記本体部（１）に設置され、空気より軽い機能性気体（５）を発生できる気体発生部（３）と、を含む気体供給マスク（１００）が開示されている。

気体発生部（３）が発生される機能性気体（５）を使用者の鼻部にうまく接触させるために、前記本体部（１）は透気性構造（１１）を有し、前記機能性気体（５）は、前記透気性構造（１１）を介して使用者の鼻部側に入られる。また、前記機能性気体（５）が前記透気性構造（１１）を介して気体供給マスク（１００）の外部（つまり使用者の鼻部側との反対側）に放出されるないように、前記本体部（１）は、前記機能性気体（５）をブロッキングできる不透気性構造（１２）を有し、前記機能性気体（５）は、空気より軽いため空気の上に浮き、且つ前記不透気性構造（１２）にブロッキングされることで前記半開放空間（２）に滞留する。

コスト面では、図１で示されるように、本発明の好ましい実施態様の一つにおいて、前記透気性構造（１１）は、前記不透気性構造（１２）に接合して二層構造となり、この二層構造の間に収容空間（１３）が形成され、前記気体発生部（３）は前記収容空間（１３）に設置されている。

利便性及び快適性の面では、図２から図４で示されるように、本発明の好ましい実施態様の一つにおいて、前記本体部（１）は、開口（１４１）を有する防水接合部材（１４）を少なくとも一つ有し、前記防水接合部材（１４）は、その開口側で前記透気性構造（１１）に密接して収納空間（１５）が形成され、前記気体発生部（３）は前記収納空間（１５）に設置される。このうち、前記透気性構造（１１）は、不透気性構造（１２）に圧接して単層平面構造となり、前記単層平面構造における透気性構造（１１）のサイズ範囲は、前記防水接合部材（１４）が前記透気性構造（１１）に密接される領域に限られる。一方、前記透気性構造（１１）は、不透気性構造（１２）に接合又は圧接されて二層構造が形成され、前記二層構造における不透気性構造（１２）には穴があり、前記防水接合部材（１４）は、前記穴を介して前記透気性構造（１１）に密接されている。

マスクのろ過性の面では、図７から図９で示されるように、本発明の好ましい実施態様の一つにおいて、前記気体供給マスク（１００）は、使用者の鼻部又は口部を隠すための、前記本体部（１）から下方に延伸する呼吸部（４）をさらに有し、前記呼吸部（４）と前記本体部（１）と使用者の顔によって密封空間が形成される。前記呼吸部（４）は単層であっても複合層であってもよい。
気体供給マスク（１００）に優れたろ過性を付与するために、前記透気性材料はフィルター材を有してもよく、前記フィルター材は不織布、木綿材料、活性炭、Ｎ９５フィルター材又はＮ９９フィルター材を含んでもよいが、これらに限定されない。気体供給マスク（１００）に優れた吸水性を付与するために、前記透気性材料は、使用者の皮膚上の汗を吸収するための高分子吸水材であってもよい。

実施例１は、水素供給マスクである。

水素（Ｈ_２）は色も味もない気体であり、その気体の比重は０．０７、空気に占める比率は７％であり、現在最も軽い気体として知られている。水素は、バイオ抗酸化物質として抗酸化、抗炎症及び細胞老化防止に使用されることが報告されている。水素の吸入によってストロークと心筋梗塞等の神経、心血管疾患を改善する効果がある。
本発明にかかる気体供給マスク（１００）を水素の供給に使用し、前記の実施態様に従って、水素の発生できる水素発生組成物を気体供給マスク（１００）の収容空間（１３）又は収納空間（１５）に設置すると、水素供給マスクを得られる。水素発生組成物は、例えば以下を含む。
（１）金属水酸化物又は金属過酸化物及びアルミニウム粉
（２）水素化物
（３）上記（１）と（２）の組み合わせ
この水素発生組成物は上記気体供給マスク（１００）の収容空間（１３）又は収納空間（１５）内に設置される。

このうち、前記水素発生組成物は、粒状、錠剤又は粉末状のいずれか一つであってよく、前記水素発生組成物における前記金属水酸化物は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む。前記金属過酸化物は、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化ナトリウム又は過酸化カリウムを含む。前記水素化物は、水と反応して水素を発生できる水素化物、例えば水素化マグネシウム、水素化カルシウム、水素化シリカを含む。

前記水素発生組成物が金属水酸化物及びアルミニウム粉を含む場合、前記金属水酸化物は、前記アルミニウム粉と反応して水素を発生でき、その反応式は以下の反応式１又は反応式２の通りである。
反応式１：２Ａｌ＋２Ｈ_２Ｏ＋Ｘ（ＯＨ）_２→Ｘ（ＡｌＯ_２）_２＋３Ｈ_２（Ｘはカルシウム又はマグネシウムである）
反応式２：２Ａｌ＋２Ｈ_２Ｏ＋２Ｙ（ＯＨ）→２ＹＡｌＯ_２＋３Ｈ_２（Ｙはナトリウム又はカリウムである）

前記水素発生組成物が金属過酸化物及びアルミニウム粉を含む場合、前記金属過酸化物は、環境における水気と反応して金属水酸化物を生成でき、その反応式は以下の反応式３又は反応式４の通りであり、生成された金属水酸化物は、さらに上記の反応式１又は反応式２の反応により水素が生成される。
反応式３：２ＸＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ→２Ｘ（ＯＨ）_２＋Ｏ_２（Ｘはカルシウム又はマグネシウムである）
反応式４：２Ｙ２Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ→４Ｙ（ＯＨ）＋Ｏ_２（Ｙはナトリウム又はカリウムである）

水素供給マスクの水素生成効率を向上するために、前記水素発生組成物における前記金属過酸化物又は前記金属水酸化物と前記アルミニウム粉との好ましい重量比は１：１００〜１００：１であり、最適な重量比は１：１０〜１０：１である。

なお、前記水素発生組成物に速やか且つ大量に水素を発生させるように、反応物として活性がより大きいアルカリ金属（ナトリウム又はカリウム）の過酸化物又は水酸化物が使用できる。

また、水素供給マスクが皮膚に対する刺激を低下し、気体の吸収効率を向上するために、前記水素発生組成物は、上記反応を中和してｐＨを４〜９にする固体酸をさらに含んでもよい。前記固体酸は、固体クエン酸、固体乳酸、固体シュウ酸、固体塩酸、固体フィチン酸又は固体ケイ酸を含む。

以上、本発明にかかる実施例を詳細且つ具体的に説明したが、前記実施例は本発明の特許請求の範囲を限定するものではなく、本発明の思想範囲を超えない均等的な実施又は変化、例えば空気より軽い機能性気体を発生できる気体供給マスク等は、いずれも本願の特許請求の範囲に含まれる。
総合的に言うと、本発明が提供する気体供給マスクは、先行技術における機能性気体の消散にかかる問題を解決できる。また、本発明が提供する気体供給マスクは、機能性気体が空気より軽くて空気の上方に浮くことと、気体供給マスクの不透気性構造で空気の上方に浮いている機能性気体をブロッキングしてマスクの裏側（つまり使用者に向いている側）に滞在させることによって、先行技術における機能性気体の消散にかかる問題を解決し、さらに機能性気体の使用効率を向上させる。

１００気体供給マスク
１本体部
１１透気性構造
１２不透気性構造
１３収容空間
１４防水接合部材
１４１開口
２半開放式空間
３気体発生部
４呼吸部
５機能性気体

Claims

透気性構造と不透気性構造とを有し、顔との間に半開放空間が形成されるように使用者の鼻部に当接する本体部と、
前記本体部に設置され、空気より軽い機能性気体を発生するための気体発生部と、を含み、
前記機能性気体は、前記透気性構造を介して使用者の鼻部に放出されるとともに、前記不透気性構造に塞がれて前記半開放空間内に滞留する、
気体供給マスク。
前記透気性構造と前記不透気性構造によって収容空間が形成され、前記気体発生部は前記収容空間内に設置される、請求項１に記載の気体供給マスク。
前記本体部はさらに、開口を有する防水接合部材を少なくとも一つ有し、前記防水接合部材の開口側が前記透気性構造に密接して収納空間が形成され、前記気体発生部は前記収納空間内に設置される、請求項１に記載の気体供給マスク。
前記気体供給マスクは、使用者の鼻部又は口部を隠すための呼吸部であって、前記本体部から下方に延伸し、透気性材料で作成された呼吸部をさらに有し、前記呼吸部と前記本体部と使用者の顔によって密封空間が形成される、請求項１に記載の気体供給マスク。
前記呼吸部は、単層又は複合層からなる、請求項４に記載の気体供給マスク。
前記透気性材料は、フィルター材を含む、請求項４に記載の気体供給マスク。
前記フィルター材は、不織布、木綿材料、活性炭、Ｎ９５フィルター材及びＮ９９フィルター材からなる群から選ばれる、請求項６に記載の気体供給マスク。
前記透気性材料は、使用者の皮膚上にある汗を吸収するための高分子吸水材料を含む、請求項４に記載の気体供給マスク。
前記機能性気体は水素である、請求項１〜８の何れか１項に記載の気体供給マスク。
前記気体発生部は、水素発生組成物であって、
（１）金属水酸化物又は金属過酸化物及びアルミニウム粉、
（２）水素化物、又は、
（３）上記（１）と（２）の組み合わせを含む、請求項９に記載の気体供給マスク。
前記金属水酸化物は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む、請求項１０に記載の気体供給マスク。
前記金属過酸化物は、過酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化ナトリウム又は過酸化カリウムを含む、請求項１０に記載の気体供給マスク。
前記水素化物は、水と反応して水素を発生する水素化物を含む、請求項１０に記載の気体供給マスク。
前記金属過酸化物又は前記金属水酸化物と前記アルミニウム粉との重量比は１：１００〜１００：１である、請求項１０に記載の気体供給マスク。
前記金属過酸化物又は前記金属水酸化物と前記アルミニウム粉との重量比は１：１０〜１０：１である、請求項１４に記載の気体供給マスク。
前記水素発生組成物は、前記水素発生組成物のｐＨを４〜９にするための固体酸をさらに含む、請求項１０に記載の気体供給マスク。
前記固体酸は、固体クエン酸、固体乳酸、固体シュウ酸、固体塩酸、固体フィチン酸及び固体ケイ酸からなる群から選ばれる、請求項１６に記載の気体供給マスク。