JP7010996B2 - Face mask system - Google Patents
Face mask system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7010996B2 JP7010996B2 JP2020094885A JP2020094885A JP7010996B2 JP 7010996 B2 JP7010996 B2 JP 7010996B2 JP 2020094885 A JP2020094885 A JP 2020094885A JP 2020094885 A JP2020094885 A JP 2020094885A JP 7010996 B2 JP7010996 B2 JP 7010996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cover
- filter
- face mask
- light emitting
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
本発明は、フェイスマスクシステムに関し、特に、各種のウィルスや菌等を不活化し殺菌するための紫外線を照射可能な紫外線照射機構を備えたフェイスマスクシステムに関する。 The present invention relates to a face mask system, and more particularly to a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism capable of irradiating ultraviolet rays for inactivating and sterilizing various viruses and bacteria.
従前より、空気中の病原性のウィルスや菌等を不活化し殺菌するために、ウィルスや菌等を含むエアロゾルをフィルタに付着させて捕集し、ウィルスや菌等が付着したフィルタに紫外線を照射する技術が知られている(本開示では、ウィルスや菌等を「ウィルス等」と総称するものとし、ウィルス等を不活化し及び/又は殺菌することを「ウィルス等を不活化する」と称するものとする。)。このような紫外線照射によるウィルス等を不活化する技術を応用したファイスマスクが提案されている。 In order to inactivate and sterilize pathogenic viruses and bacteria in the air, aerosols containing viruses and bacteria are attached to the filter and collected, and ultraviolet rays are applied to the filter to which the viruses and bacteria are attached. The technique of irradiating is known (in this disclosure, viruses, fungi, etc. are collectively referred to as "viruses, etc.", and inactivating and / or sterilizing viruses, etc. is referred to as "inactivating viruses, etc." It shall be referred to.). A face mask that applies a technique for inactivating a virus or the like by irradiation with ultraviolet rays has been proposed.
例えば、下記特許文献1は、照明装置が容易に着脱可能なマスクを開示している。該マスクは、その表面には、紫色の照明を発生させる小型の電球やLED等の照明と、紫色が点灯するように電源を有した装置がドッキングされ、マスク表面は紫の照明で紫の可視光線と不可視光線の紫外線波長が照射される。
For example,
また、下記特許文献2は、装着時において装着者の鼻口部を覆うための面体を耳掛けストラップなどの固定手段によって気密性を持って装着者の鼻口部を覆うように固定すると共に、呼吸時において、紫外線発光ダイオードを有する空気殺菌装置で殺菌された空気を、肺力吸引によって連結ホースを介して面体の吸気口から吸入し、呼気を面体の排気口から排気するようにした衛生マスクシステムを開示している。 Further, in Patent Document 2 below, the face body for covering the nose and mouth of the wearer at the time of wearing is fixed so as to cover the nose and mouth of the wearer with airtightness by a fixing means such as an ear hook strap. A sanitary mask in which air sterilized by an air sterilizer equipped with an ultraviolet light emitting diode is sucked from the intake port of the facet through a connecting hose by lung force suction, and exhaled air is exhausted from the exhaust port of the facet during breathing. The system is disclosed.
ところで、非常に微細なエアロゾルを捕集する高機能フィルタを用いたフェイスマスクを使用した場合、使用者の能動的な呼吸動作だけでは、フェイスマスクの空気抵抗により、肺や心臓への負担が大きく、使用者は息苦しさを感じる。そこで、このような高機能なフェイスマスクの装着時に、使用者の息苦しさを軽減するよう、電動ファン付きのフェイスマスクが提案されている。 By the way, when a face mask using a high-performance filter that collects extremely fine aerosols is used, the air resistance of the face mask causes a large burden on the lungs and heart only by the active breathing movement of the user. , The user feels stuffy. Therefore, a face mask with an electric fan has been proposed so as to reduce the suffocation of the user when wearing such a high-performance face mask.
例えば、下記特許文献3は、光触媒を付加したサイクロンを空気の流路に設置するとともに、ファンやサイクロンの機能を十分発揮させるための補完機能を設けることにより、効率的に空気を清浄化し、息苦しさを低減したマスクを開示している。 For example, in Patent Document 3 below, a cyclone to which a photocatalyst is added is installed in an air flow path, and a complementary function for fully exerting the functions of a fan or a cyclone is provided to efficiently purify the air and make it stuffy. It discloses a mask with reduced air pressure.
紫外線の照射は人体にとって有害であることから、紫外線照射機構をフェイスマスクの表面に設ける場合には、安全性に十分に配慮する必要がある。しかしながら、特許文献1に開示されるようなマスクは、使用者の皮膚表面や目を紫外線から保護するための対策が十分に採られていないことから、ウィルス等を有効に不活化するために必要な高エネルギーの紫外線を使用することができないという問題がある。
Since the irradiation of ultraviolet rays is harmful to the human body, it is necessary to give sufficient consideration to safety when the ultraviolet irradiation mechanism is provided on the surface of the face mask. However, a mask as disclosed in
加えて、使用者がこのような紫外線照射機構を備えたフェイスマスクを取り外した場合であっても、紫外線が使用者の皮膚表面や目を照射しないようにする対策が強く望まれる。 In addition, even when the user removes the face mask provided with such an ultraviolet irradiation mechanism, it is strongly desired to take measures to prevent the ultraviolet rays from irradiating the user's skin surface and eyes.
また、特許文献2に開示されるようなフェイスマスクは、フェイスマスク本体と紫外線照射機構とが連結ホースで連結された構成であるため、持ち運びや取り扱いが不便であるという問題がある。 Further, the face mask as disclosed in Patent Document 2 has a problem that it is inconvenient to carry and handle because the face mask main body and the ultraviolet irradiation mechanism are connected by a connecting hose.
また、特許文献3に開示されるようなマスクは、サイクロン式であるため、大型化・重量化し易く、長時間のマスク着用には向いていなかった。また、特許文献3の技術は、光触媒に向けられており、呼吸ガス中のウィルス等をフィルタにより捕集して紫外線の照射により効果的に不活化するという着想がない。 Further, since the mask as disclosed in Patent Document 3 is a cyclone type, it is easy to increase the size and weight, and it is not suitable for wearing the mask for a long time. Further, the technique of Patent Document 3 is directed to a photocatalyst, and there is no idea that viruses and the like in respiratory gas are collected by a filter and effectively inactivated by irradiation with ultraviolet rays.
そこで、本発明は、小型で取り扱いが容易で、かつ、空気中に含まれるウィルス等を有効に不活化することができる紫外線照射機構を備えたフェイスマスクシステムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism that is small in size, easy to handle, and can effectively inactivate viruses and the like contained in the air.
また、本発明は、ウィルス等の不活化のための紫外線から使用者を保護し、安全性に配慮した紫外線照射機構を備えるフェイスマスクシステムを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism that protects the user from ultraviolet rays for inactivating viruses and the like and takes safety into consideration.
更に、本発明は、使用者に息苦しさを感じさせることなく快適に使用できる紫外線照射機構を備えたフェイスマスクシステムを提供することを目的とする。 Furthermore, it is an object of the present invention to provide a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism that can be used comfortably without causing the user to feel stuffy.
上記課題を解決するための本発明は、以下に示す発明特定事項乃至は技術的特徴を含んで構成される。 The present invention for solving the above problems is configured to include the following invention-specific matters or technical features.
ある観点に従う本発明は、第1の開口部及び前記第1の開口部と連通する第2の開口部を有し、装着時に使用者の顔の表面に当接して前記第1の開口部が少なくとも鼻及び口を覆うように形成された凹状部を有するマスク本体部と、前記第2の開口部を覆うように形成されたカバーと、前記マスク本体部と前記カバーとを着脱自在に結合する結合部と、前記カバーの内面に対向するように前記第2の開口部に着脱可能に設けられたフィルタと、前記カバーの内面に設けられ、前記フィルタの第1の面に対して紫外線を照射するための少なくとも1つの紫外線発光素子と、前記マスク本体部に設けられた電源と前記少なくとも1つの紫外線発光素子とを電気的に接続するための電気接点部とを備えるフェイスマスクシステムである。前記結合部は、前記第2の開口部の周囲に配置された少なくとも1つの第1の結合部材と、前記少なくとも1つの第1の結合部材に対応するように前記カバーの内面に配置された少なくとも1つの第2の結合部材とを備え得る。前記電気接点部は、前記マスク本体部に設けられた第1の電極と、前記カバーに設けられた第2の電極とを備え得る。
前記カバーが前記結合部により前記マスク本体部に結合している場合に、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に接続される。
According to a certain aspect, the present invention has a first opening and a second opening that communicates with the first opening, and the first opening abuts on the surface of the user's face when worn. A mask main body having a concave portion formed to cover at least the nose and the mouth, a cover formed to cover the second opening, and the mask main body and the cover are detachably joined to each other. A joint portion, a filter provided detachably in the second opening so as to face the inner surface of the cover, and a filter provided on the inner surface of the cover to irradiate the first surface of the filter with ultraviolet rays. It is a face mask system including at least one ultraviolet light emitting element for electrically connecting the power source provided in the mask main body portion and the electric contact portion for electrically connecting the at least one ultraviolet light emitting element. The joint is at least one first coupling member disposed around the second opening and at least one disposed on the inner surface of the cover so as to correspond to the at least one first coupling member. It may include one second coupling member. The electric contact portion may include a first electrode provided on the mask main body portion and a second electrode provided on the cover.
When the cover is coupled to the mask body by the coupling portion, the first electrode and the second electrode are electrically connected.
前記結合部は、前記第1の結合部材と前記第2の結合部材との間の磁気的結合力により、前記マスク本体部と前記カバーとを結合し得る。 The coupling portion may bond the mask main body portion and the cover by a magnetic coupling force between the first coupling member and the second coupling member.
また、前記第1の電極は、前記第1の結合部材に設けられ、前記第2の電極は、前記第1の結合部材に設けられる。 Further, the first electrode is provided on the first coupling member, and the second electrode is provided on the first coupling member.
また、前記カバーは、その内面に前記紫外線発光素子から出射される前記紫外線を反射するための反射材を備え得る。ここで、前記反射材は、メルトブローン不織布であり得る。 Further, the cover may be provided with a reflective material for reflecting the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting element on the inner surface thereof. Here, the reflective material can be a meltblown non-woven fabric.
また、前記フィルタを通過するように空気流を発生させる電動ファンを更に備え得る。 Further, an electric fan that generates an air flow so as to pass through the filter may be further provided.
また、前記マスク本体部は、前記少なくとも1つの紫外線発光素子から出射され前記フィルタを通過する前記紫外線が前記使用者の前記顔の表面に到達しないように、前記紫外線を反射し又は遮蔽或いは吸収する防護壁を備え得る。 Further, the mask main body reflects, shields, or absorbs the ultraviolet rays so that the ultraviolet rays emitted from the at least one ultraviolet light emitting element and passing through the filter do not reach the surface of the face of the user. May be equipped with a protective wall.
また、前記フィルタの前記第1の面側に設けられるプレフィルタを更に備え得る。また、前記フィルタは、メインフィルタを更に備え得る。 Further, a pre-filter provided on the first surface side of the filter may be further provided. Further, the filter may further include a main filter.
また、前記プレフィルタ及び/又は前記メインフィルタは、前記紫外線の一部を反射及び/又は拡散するように構成され得る。 Further, the pre-filter and / or the main filter may be configured to reflect and / or diffuse a part of the ultraviolet rays.
また、前記プレフィルタ及び/又は前記メインフィルタは、メルトブローン不織布であり得る。 Further, the pre-filter and / or the main filter may be a melt blown non-woven fabric.
また、前記マスク本体部と前記結合部により前記マスク本体部に結合された前記カバーとの間に、前記使用者の呼吸ガスが通過するためのスリット状の外気インターフェースが形成され得る。 Further, a slit-shaped outside air interface for passing the breathing gas of the user may be formed between the mask main body portion and the cover coupled to the mask main body portion by the joint portion.
また、前記外気インターフェースは、前記少なくとも1つの紫外線発光素子から出射された前記紫外線の外部への漏出を阻止するように形成され得る。 Further, the outside air interface may be formed so as to prevent the ultraviolet rays emitted from the at least one ultraviolet light emitting element from leaking to the outside.
また、前記外気インターフェースは、前記紫外線の直進を阻止するように曲面立体形状に形成され得る。 Further, the outside air interface may be formed in a curved three-dimensional shape so as to prevent the ultraviolet rays from traveling straight.
また、前記フェイスマスクシステムは、前記少なくとも1つの紫外線発光素子を駆動するための駆動信号を出力するLEDドライバを含む制御ユニットを更に備え得る。前記制御ユニットは、前記マスク本体部に設けられ得る。前記制御ユニットは、前記少なくとも1つの紫外線発光素子が所定の周期で間欠的に発光するように、前記LEDドライバを制御し得る。 Further, the face mask system may further include a control unit including an LED driver that outputs a drive signal for driving the at least one ultraviolet light emitting element. The control unit may be provided in the mask main body. The control unit may control the LED driver so that the at least one ultraviolet light emitting element emits light intermittently at a predetermined cycle.
また、前記マスク本体部は、装着時に前記使用者の前記顔の表面と前記マスク本体部の内面とによって形成される内部空間が前記使用者の呼気によって陽圧になった場合に、前記呼気を排気する排気弁を更に備え得る。 Further, the mask main body portion receives the exhaled air when the internal space formed by the surface of the face of the user and the inner surface of the mask main body portion becomes positive pressure due to the exhaled air of the user at the time of wearing. Further exhaust valves may be provided.
なお、本明細書等において、手段とは、単に物理的手段を意味するものではなく、その手段が有する機能をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、1つの手段が有する機能が2つ以上の物理的手段により実現されても、2つ以上の手段の機能が1つの物理的手段により実現されてもよい。また、「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。 In addition, in this specification and the like, a means does not simply mean a physical means, but also includes a case where the function possessed by the means is realized by software. Further, the function of one means may be realized by two or more physical means, or the function of two or more means may be realized by one physical means. Further, the "system" is a logical assembly of a plurality of devices (or functional modules that realize a specific function), and whether or not each device or functional module is in a single housing. Is not particularly limited.
本発明によれば、空気中に含まれるウィルス等を有効に不活化することができる紫外線照射機構を備えた、小型で取り扱いが容易なフェイスマスクシステムを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a small and easy-to-handle face mask system equipped with an ultraviolet irradiation mechanism capable of effectively inactivating a virus or the like contained in the air.
また、本発明によれば、ウィルス等の不活化のための紫外線から使用者を保護し、安全性に配慮した紫外線照射機構を備えるフェイスマスクシステムを実現することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to realize a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism that protects the user from ultraviolet rays for inactivating viruses and the like and takes safety into consideration.
更に、本発明によれば、使用者に息苦しさを感じさせることなく快適に使用できる紫外線照射機構を備えたフェイスマスクシステムを実現することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to realize a face mask system provided with an ultraviolet irradiation mechanism that can be used comfortably without making the user feel stuffy.
本発明の他の技術的特徴、目的、及び作用効果乃至は利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施形態により明らかにされる。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。 Other technical features, objectives, and effects or advantages of the present invention will be demonstrated by the following embodiments described with reference to the accompanying drawings. The effects described herein are merely exemplary and not limited, and may have other effects.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(例えば各実施形態を組み合わせる等)して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified below. The present invention can be implemented with various modifications (for example, combining each embodiment) without departing from the spirit of the present invention. Further, in the description of the following drawings, the same or similar parts are represented by the same or similar reference numerals. The drawings are schematic and do not necessarily match the actual dimensions and ratios. Even between drawings, there may be parts where the relationship and ratio of dimensions differ from each other.
図1は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステムの外観構成の一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態のフェイスマスクシステム1は、装着時に使用者の少なくとも口及び鼻を覆うように構成されたマスク本体部10と、マスク本体部10の前面に取り付けられたカバー20とを含み構成される。同図は、マスク本体部10に設けられたヘッドストラップ11により、フェイスマスクシステム1が、使用者の顔に装着されている様子を示している。以下で詳述されるように、本実施形態のフェイスマスクシステム1は、マスク用フィルタに捕集されたエアロゾルに含まれるウィルス等を不活化するための紫外線を照射する紫外線照射機構を備える。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an external configuration of a face mask system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
図2は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステムの内部構成の一例を説明するための部分断面図である。また、図3は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステムの構成の一例を説明するための分解斜視図であり、図4は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステムのマスク本体部の一例を説明するための分解斜視図である。図2の例では、マスク本体部10と、マスク本体部10の前面に取り付けられたフィルタ30と、マスク本体部10から脱装されたカバー20とが示され、図3の例では、マスク本体部10について、ハウジング部12と、ハウジング部12から分離された電動ファン13とが示されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining an example of the internal configuration of the face mask system according to the embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is an exploded perspective view for explaining an example of the configuration of the face mask system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a mask main body of the face mask system according to the embodiment of the present invention. It is an exploded perspective view for demonstrating an example of a part. In the example of FIG. 2, the mask
ハウジング部12は、マスク本体部10の略外観構成を画定すると共に、カップ状の凹状部を有し構成されている。マスク本体部10(ハウジング部12)は、その後側、すなわち、フェイスマスクシステム1の装着時に使用者の顔に当接する側に第1の開口部12aを有し、その前側に、第1の開口部12aと連通する第2の開口部12bを有している。連通とは、流体路としての経路が確保されていることをいう。これにより、マスク本体%は、フェイスマスクシステム1が使用者の顔に装着されたときに、第1の開口部12aを介して凹状部が使用者の顔の形状に沿って口及び鼻を覆い得るように構成されている。ハウジング部12は、第1の開口部12aに沿って、マスク本体部10が使用者の顔面に密着するように、例えばシリコン等の弾性のシール部を備え得る。また、図示していないが、ハウジング部12は、電源操作スイッチやUSBインターフェース等の外部インターフェースが設けられ得る。
The
ハウジング部12に形成された第2の開口部12bには、フィルタ30が脱着可能に取り付けられている。また、ハウジング部12前面の第2の開口部12bの周囲には、複数の第1の結合部材141が設けられている。第1の結合部材141は、例えばネオジウム磁石やフェライト磁石等の磁性体である。本例では、第2の開口部12bの周囲に、4つの第1の結合部材141が設けられている。後述するように、第1の結合部材141は、カバー20内面の対応する位置に設けられた第2の結合部材142(図5参照)とで一体的に結合部14を構成する。つまり、結合部14は、一対の第1の結合部材141と第2の結合部材142との間の磁気的結合力により、マスク本体部10とカバー20とを結合する。本開示では、特定の結合部14は更に、電気接点(電極)部として機能するように構成され得る。一例として、一対の第1の結合部材141及び第2の結合部材142の少なくともいくつかは、それ自体、導電性を有し、それぞれ、第1の電極及び第2の電極として構成され得る。より具体的には、第1の結合部材141及び第2の結合部材%は、上述したネオジウム磁石やフェライト磁石等にメッキ加工され構成され、導線が接続される。他の例として、一対の第1の結合部材141及び第2の結合部材142に、電気接点部を構成する一対の第1の電極及び第2の電極が設けられ、一対の第1の電極と第2の電極とは、マスク本体部10とカバー20とが結合した場合に、電気的に接続される。更に他の例として、電気接点部は、結合部14とは独立的に設けられても良い。
A
ハウジング部12は、その内部に電源15を収納する。電源15は、例えばリチウム電池等である。本例では、電源15は、電動ファン13の回転駆動のための第1の電源15aと、紫外線発光素子40の発光のための第1の電源15bとからなるが、これに限られない。例えば、電動ファン13及び紫外線発光素子40は、1つの電源15から電力の供給を受ける構成であっても良い。代替的に又は追加的に、フェイスマスクシステム1は、例えばUSBインターフェースを介して、外部のモバイル電源から電力の供給を受ける構成であっても良い。これにより、フェイスマスクシステム1の長時間の使用を可能にする。このUSBインターフェースに接続されるUSB電源ケーブルは、例えば伸縮機能を有する素材により構成され得る。これにより、取り扱いが簡単で、また、使用者の動きに合わせてUSB電源ケーブルが伸縮することで、装着時の煩わしさが軽減される。また、ハウジング部12は、第2の開口部12bに対向するように、電動ファン13を収納し、これにより、マスク本体部10を構成する。電動ファン13は、例えば、ネジ等の締結部材によってハウジング部12に固着される。本開示では、電動ファン13は、いわゆるラジアルファンと称される羽根の形態であるが、これに限定されず、種々のものが適用可能である。電動ファン13と電源15とは、例えば、フレキシブルケーブル16により電気的に接続される。電動ファン13は、マスク本体部10に設けられた電源スイッチ(図示せず)がONになることにより、電源15から電力が供給され、ファン(羽根)が回転し、空気流を発生させ、フィルタ30を通して外部の空気を吸入する。
The
なお、電動ファン13の背面には、紫外線発光素子40から出射されフィルタを通過する紫外線が使用者の顔の表面に到達しないように、紫外線を反射する防護壁17が設けられる(図6参照)。或いは、防護壁17は、紫外線を吸収する素材で構成されても良い。
A
マスク本体部10は、後述する紫外線発光素子40を駆動するLEDドライバ(図示せず)を含む制御ユニット18を備える。制御ユニット18は、例えば、ハウジング部12の内側の任意の空間に設けられる。一例として、制御ユニット18は、フレキシブルケーブル16に載置され、ハウジング部12に収納される。制御ユニット18は、電源15から供給される電力を用いて動作し、複数の紫外線発光素子40を駆動するLEDドライバを制御する。LEDドライバは、制御ユニット18の制御の下、紫外線発光素子40を駆動するための駆動信号を生成し、出力する。駆動信号は、例えば、パルス幅変調(PWM)信号であり得る。駆動信号は、電気接合部として機能する結合部14を介して、紫外線発光素子40に供給される。制御ユニット18は、例えば、紫外線発光素子40が所定の周期で間欠的に発光するように、前記LEDドライバを制御する。
The mask
フィルタ30は、エアロゾルとして存在する空気中の微粒子等を吸着・付着し、捕集するフィルタであり、既知のものを利用することができる。本開示では、フィルタ30は、プレフィルタ30aと、メインフィルタ30bとからなる二層構造のフィルタである(図2参照)が、これに限られず、単層構造であっても良い。プレフィルタ30aを使用した場合、メインフィルタ30bの微粒子等の捕集性能の劣化の促進を抑え、メインフィルタ30bの交換頻度を抑えることができる。フィルタ30は、例えば、ポリプロピレン(PP)やポリエチレンテレフタレート(PEP)をメルトブローン製法により成形した不織布であり得るが、これに限られない。また、フィルタ30は、紫外線を反射する素材であり得る。例えば、上述したポリプロピレン製不織布の場合、その紫外線反射率は約97%である。このように、フィルタ30が紫外線反射素材で構成されることにより、紫外線発光素子40から出射した紫外線を効果的に反射し、フィルタ30に捕集されたウィルス等を効果的に不活化することができる。
The
カバー20は、フィルタ30を保護すると共に、フェイスマスクシステム1の外観的装飾を施すために、マスク本体部10の前面に結合するように構成される。後述するように、カバー20の内面、すなわち、フィルタ30に対向する面には、フィルタ30に紫外線を照射するための紫外線発光素子40が設けられている。マスク本体部10とカバー20との間は、紫外線発光素子から出射した紫外線が効率的にフィルタに照射し得るように、所定の空間が形成される。
The
また、カバー20は、マスク本体部10の前面に結合したときに、マスク本体部10とカバー20との間に、使用者の呼吸ガスが通過するためのスリット状の外気インターフェース20aを形成するように構成される。つまり、使用者の呼吸ガスは、カバー20の外縁部の少なくとも一部に形成されるスリット状の外気インターフェース20aを通して換気される。
Further, when the
カバー20は、例えば、鼻梁及び頬の輪郭に沿って曲面立体形状に形成される。このような曲面立体形状は、フェイスマスクシステム1の外観的装飾に寄与すると共に、使用者が、紫外線を出射する紫外線発光素子40を外気インターフェース20aから直視することを防止する。また、外気インターフェースを形成するマスク本体部10及び/又はカバー20の部分には、紫外線を吸収する吸収材が設けられても良い。このような構成により、紫外線発光素子40から出射した紫外線の外部への漏出が効果的に防止される。
The
図5は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステムのカバーの一例を説明するための背面斜視図である。つまり、同図は、マスク本体部10の前面に対向するカバー20の内面を示している。
FIG. 5 is a rear perspective view for explaining an example of the cover of the face mask system according to the embodiment of the present invention. That is, the figure shows the inner surface of the
カバー20の内面には、反射材21が設けられ、その略中央には、マスク本体部10にカバー20が結合したときにフィルタ30に紫外線を照射するための紫外線発光素子40が設けられている。紫外線発光素子40は、ウィルス等の不活化の観点から、例えば220~450nmの波長、より好ましくは、220~290nmの波長、更により好ましくは、265nm近傍の波長の紫外線を出射するUVC-LEDである。本開示では、1つの紫外線発光素子40のみが用いられているが、複数の紫外線発光素子40が用いられても良く、また、複数の紫外線発光素子40は、それぞれ、異なる波長を有する紫外線(例えばUVB及びUVC)を出射するものであって良い。
A
反射材21は、紫外線発光素子40から出射した紫外線光をフィルタ30面上に集光し得るように反射する素材である。反射材21の曲面立体形状は、カバー20の内面に略沿って形成されると共に、マスク本体部10とカバー20との間に所定の空間が形成されることにより、紫外線発光素子40から出射した紫外線は、フィルタ30面上に集光されると共にフィルタ30で反射しながら、効率的にウィルス等を不活化することができる。
The
また、カバー20の内面には、ハウジング部12に設けられた複数の第1の結合部材141にそれぞれ対応するように、複数の第2の結合部材142が設けられている。これにより、一対の第1の結合部材141及び第2の結合部材142は、結合部14を構成する。第2の結合部材142もまた、例えばネオジウム磁石やフェライト磁石等の磁性体であり、電気接点(第2の電極)として機能するよう、メッキ加工されている。電気接点として機能する第2の結合部材142は、紫外線発光素子40と図示しない導線により電気的に接続されている。或いは、一対の第1の結合部材141及び第2の結合部材142には、電気接点部を構成する一対の第1の電極及び第2の電極が別に設けられても良い。或いは、電気接点部は、結合部14とは独立的に設けられても良い。このように、第1の結合部材と第2の結合部材からなる結合部14は、電気接点部を兼ねているので、カバー20をマスク本体部10から脱装した場合には、電気的接続が切断され、紫外線発光素子40への駆動信号の供給が断絶することになる。したがって、紫外線発光素子40の発光中に意図せずにカバー20が外れた場合であっても、それと同時に、紫外線発光素子40は消灯するので、使用者に紫外線が照射されることはない。
Further, on the inner surface of the
フェイスマスクシステム1の装着時に、使用者の顔の表面とマスク本体部10の内面とによって形成される内部空間は、使用者の呼吸動作により吐き出された呼気は、電動ファン13によって生成される空気流に逆らって、外気インターフェース20aを介して外部に排気され得る。或いは、マスク本体部10は、使用者の呼吸動作により吐き出される呼気を外部に排気するための排気弁をハウジング部12の一部に備えても良い(図示せず)。排気弁は、使用者の顔の表面とマスク本体部10の内面とによって形成される内部空間が使用者の呼吸動作により吐き出された呼気により陽圧となった場合に開弁し、呼気を外部に排気する。これにより、マスク本体部10の内部空間は、適度な気圧に保たれつつ、外部の新鮮な空気が流入するため、使用者は息苦しさを感じることはない。
When the
次に、以上のように構成されるフェイスマスクシステム1の動作について説明する。図6は、本発明の一実施形態に係るフェイスマスクシステム1の使用例を説明するための図である。
Next, the operation of the
同図に示すように、使用者は、口及び鼻を覆うようにフェイスマスクシステム1を装着し、電源をONにしてフェイスマスクシステム1を動作させる。これにより、電動ファン13は回転して、フェイスマスクシステム1は、外気インターフェース20aを介して空気の吸入を開始し、また、制御ユニット18の制御の下、紫外線発光素子40が所定の周期で間欠的に発光を開始する。
As shown in the figure, the user wears the
外気インターフェース20aから流入した空気は、マスク本体部10とカバー20との間の空間を通って、更に、第2の開口部12bを介してフィルタ30を通り、空気中のエアロゾルASは、フィルタ30に吸着、付着し、捕集される。本開示では、フィルタ30は、プレフィルタ30aとメインフィルタ30bとを含み構成され、それぞれ、その特性に応じたエアロゾルASを捕集し得る。
The air flowing in from the
制御ユニット18の制御の下、紫外線発光素子40から出射した紫外線は、フィルタ30を照射する。本開示では、フィルタ30は、高い紫外線反射率を有するため、フィルタ30に照射された紫外線は、図7に示すように、乱反射を繰り返しながら、ウィルス等を不活化し得る。また、乱反射した紫外線の一部は、カバー20内面に設けられた反射材21に到達し、そこでフィルタ30に向けて反射することにより、ウィルス等の不活化のために有効に再利用される。このとき、紫外線の全部又はほとんどは、外気インターフェース20aに向けて反射することはなく、仮に、外気インターフェース20aに向けて反射した紫外線であっても、外気インターフェース20aの近傍に設けられた紫外線吸収剤により吸収され、外部に漏出することはないか又は無視できる程度に小さい。一方、紫外線発光素子40から出射した紫外線の一部は、フィルタ30を通過して、防護壁17に到達し、フィルタ30に向けて反射する。
Under the control of the
電動ファン13の作用により、外気インターフェース20aから流入した空気は、フィルタ30により浄化され、第1の開口部12aに到達する。これにより、使用者は、浄化された空気を呼吸することができる。また、使用者が呼吸動作において呼気を吐き出した場合、マスク本体部10内部の空間は陽圧となり、これにより、使用者の呼気は電動ファン13による空気流に逆らって、外気インターフェース20aより排出される。
By the action of the
以上のように、本実施形態によれば、フェイスマスクシステム1は、使用者の装着時に、外気インターフェースを介して取り込まれた空気中のエアロゾルを、マスク本体部10に設けられたフィルタ30により捕集する一方、紫外線発光素子40から出射した紫外線をフィルタ30に照射するので、フィルタ30に捕集されたエアロゾル中に含まれるウィルス等は紫外線に暴露し、これにより、不活化される。とりわけ、本実施形態によれば、フィルタ30が高い紫外線反射率を有する素材で構成されると共に、カバー20内面に反射材21が設けられているので、紫外線発光素子40から出射した紫外線は、フィルタ30の内部で乱反射を繰り返すと共に、その一部は、カバー20内面の反射材21や防護壁17に到達し、更に、フィルタ30に向かって反射することにより、フィルタ30に捕集されたウィルス等を効果的に不活化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、マスク本体部10の電源15からカバー20上の紫外線発光素子40に供給される電力(駆動信号)は、電気接点部を兼ねた結合部14を介して供給されるので、紫外線発光素子40の発光中にカバー20が意図せずに外れた場合であっても、電気的接続が切断され、紫外線発光素子40への駆動信号の供給が断絶することになる。したがって、紫外線発光素子40の発光中に意図せずにカバー20が外れた場合であっても、それと同時に、紫外線発光素子40は消灯するので、使用者は紫外線に暴露されることはなく、安全性を確保することができる。
Further, according to the present embodiment, the electric power (drive signal) supplied from the
更に、本実施形態によれば、マスク本体部10に電動ファン13を設けているので、使用者の呼吸に必要な呼吸ガスがフィルタ30を介して取り込まれ、使用者は息苦しさを感じることはない。
Further, according to the present embodiment, since the
上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。 Each of the above embodiments is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention to these embodiments only. The present invention can be carried out in various forms as long as it does not deviate from the gist thereof.
例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。 For example, in the methods disclosed herein, steps, actions or functions may be performed in parallel or in a different order, as long as the results are not inconsistent. The steps, actions and functions described are provided merely as examples, and some of the steps, actions and functions may be omitted or combined with each other to the extent that they do not deviate from the gist of the invention. It may be one, or other steps, actions or functions may be added.
また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ(技術的事項)を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。 Further, although various embodiments are disclosed in the present specification, specific features (technical matters) in one embodiment may be added to other embodiments or other embodiments while being appropriately improved. It can be replaced with specific features in embodiments, such embodiments are also included in the gist of the invention.
1…フェイスマスクシステム
10…マスク本体部
11…ヘッドストラップ
12…ハウジング部
12a…第1の開口部
12b…第2の開口部
13…電動ファン
14…結合部
141…第1の結合部材
142…第2の結合部材
15,15a,15b…電源
16…フレキシブルケーブル
17…防護壁
18…制御ユニット
20…カバー
20a…外気インターフェース
21…反射材
30…フィルタ
30a…プレフィルタ
30b…メインフィルタ
40…紫外線発光素子
1 ...
Claims (16)
前記第2の開口部を覆うように形成されたカバーと、
前記マスク本体部と前記カバーとを着脱自在に結合する結合部と、
前記カバーの内面に対向するように前記第2の開口部に着脱可能に設けられたフィルタと、
前記フィルタの第1の面に対して紫外線を照射するための少なくとも1つの紫外線発光素子と、を備え、
前記結合部は、前記第2の開口部の周囲に配置された少なくとも1つの第1の結合部材と、前記少なくとも1つの第1の結合部材に対応するように前記カバーの内面に配置された少なくとも1つの第2の結合部材と、を備え、
前記カバーが前記結合部により前記マスク本体部に結合している場合に、前記少なくとも1つの紫外線発光素子と電源とが電気的に接続され、
前記カバーが前記結合部により前記マスク本体部に結合していない場合に、前記少なくとも1つの紫外線発光素子と前記電源とが電気的に接続されない、
フェイスマスクシステム。 It has a first opening and a second opening that communicates with the first opening so that it abuts on the surface of the user's face when worn so that the first opening covers at least the nose and mouth. A mask body having a concave portion formed on the surface of the mask body,
A cover formed so as to cover the second opening,
A joint portion that detachably connects the mask body portion and the cover, and a joint portion.
A filter detachably provided in the second opening so as to face the inner surface of the cover, and a filter.
It comprises at least one ultraviolet light emitting element for irradiating the first surface of the filter with ultraviolet rays.
The joint is at least one first coupling member disposed around the second opening and at least one disposed on the inner surface of the cover so as to correspond to the at least one first coupling member. With one second coupling member,
When the cover is coupled to the mask body by the coupling portion, the at least one ultraviolet light emitting element and the power supply are electrically connected to each other.
When the cover is not coupled to the mask body by the coupling portion, the at least one ultraviolet light emitting element and the power supply are not electrically connected.
Face mask system.
前記少なくとも1つの紫外線発光素子は、前記カバーの内面に設けられ、前記カバーに設けられた第2の電極と電気的に接続され、
前記カバーが前記結合部により前記マスク本体部に結合している場合に、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に接続され、
前記カバーが前記結合部により前記マスク本体部に結合していない場合に、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に接続されない、
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 The power supply is provided in the mask main body and is electrically connected to a first electrode provided in the mask main body.
The at least one ultraviolet light emitting element is provided on the inner surface of the cover and is electrically connected to a second electrode provided on the cover.
When the cover is coupled to the mask body by the coupling portion, the first electrode and the second electrode are electrically connected to each other.
When the cover is not coupled to the mask body by the coupling portion, the first electrode and the second electrode are not electrically connected.
The face mask system according to claim 1.
請求項1又は2に記載のフェイスマスクシステム。 The joint portion connects the mask main body portion and the cover by a magnetic coupling force between the first coupling member and the second coupling member.
The face mask system according to claim 1 or 2.
請求項2を引用する請求項3に記載のフェイスマスクシステム。 The first electrode is provided on the first coupling member, and the second electrode is provided on the first coupling member.
The face mask system according to claim 3, which cites claim 2.
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 The cover includes a reflective material on its inner surface for reflecting the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting element.
The face mask system according to claim 1.
請求項5に記載のフェイスマスクシステム。 The reflective material is a meltblown non-woven fabric.
The face mask system according to claim 5.
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 Further equipped with an electric fan to generate an air flow passing through the filter.
The face mask system according to claim 1.
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 The mask main body is a protective wall that reflects, shields, or absorbs the ultraviolet rays so that the ultraviolet rays emitted from the at least one ultraviolet light emitting element and passing through the filter do not reach the surface of the face of the user. Equipped with
The face mask system according to claim 1.
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 A pre-filter provided on the first surface side of the filter is further provided.
The face mask system according to claim 1.
請求項10に記載のフェイスマスクシステム。 The prefilter is a meltblown non-woven fabric.
The face mask system according to claim 10.
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 A slit-shaped outside air interface for passing the breathing gas of the user is formed between the mask main body portion and the cover coupled to the mask main body portion by the joint portion.
The face mask system according to claim 1.
請求項12に記載のフェイスマスクシステム。 The outside air interface is formed so as to prevent the ultraviolet rays emitted from the at least one ultraviolet light emitting element from leaking to the outside.
The face mask system according to claim 12.
請求項12に記載のフェイスマスクシステム。 The outside air interface is formed in a curved three-dimensional shape so as to prevent the ultraviolet rays from traveling straight.
The face mask system according to claim 12.
前記少なくとも1つの紫外線発光素子を駆動するための駆動信号を出力するLEDドライバを含む制御ユニットを更に備え、
前記制御ユニットは、前記少なくとも1つの紫外線発光素子が所定の周期で間欠的に発光するように、前記LEDドライバを制御する、
請求項1に記載のフェイスマスクシステム。 The mask body is
Further comprising a control unit including an LED driver that outputs a drive signal for driving the at least one ultraviolet light emitting element.
The control unit controls the LED driver so that the at least one ultraviolet light emitting element emits light intermittently at a predetermined cycle.
The face mask system according to claim 1.
請求項13に記載のフェイスマスクシステム。 The mask main body exhausts the exhaled air when the internal space formed by the surface of the face of the user and the inner surface of the mask main body at the time of wearing becomes positive pressure due to the exhalation of the user. Further equipped with an exhaust valve,
The face mask system according to claim 13.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020094885A JP7010996B2 (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Face mask system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020094885A JP7010996B2 (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Face mask system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021188183A JP2021188183A (en) | 2021-12-13 |
JP7010996B2 true JP7010996B2 (en) | 2022-01-26 |
Family
ID=78848963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020094885A Active JP7010996B2 (en) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Face mask system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7010996B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7329283B1 (en) * | 2022-11-07 | 2023-08-18 | 武彦 國枝 | mask |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010017496A (en) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Mihono Narumi | Antimicrobial deodorizing mask |
JP2015501190A (en) | 2011-10-26 | 2015-01-15 | エルファー エルエルシー | Air treatment mask system, related method, and air treatment mask |
CN111109715A (en) | 2020-03-06 | 2020-05-08 | 深圳市蓝谱里克科技有限公司 | LED ultraviolet self-disinfection mask |
CN111202284A (en) | 2020-03-17 | 2020-05-29 | 深圳易康体生物科技有限公司 | Protective mask capable of killing pathogenic microorganisms |
JP6812598B1 (en) | 2020-07-14 | 2021-01-13 | 株式会社アールエフ | Ultraviolet irradiation device |
-
2020
- 2020-05-29 JP JP2020094885A patent/JP7010996B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010017496A (en) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Mihono Narumi | Antimicrobial deodorizing mask |
JP2015501190A (en) | 2011-10-26 | 2015-01-15 | エルファー エルエルシー | Air treatment mask system, related method, and air treatment mask |
CN111109715A (en) | 2020-03-06 | 2020-05-08 | 深圳市蓝谱里克科技有限公司 | LED ultraviolet self-disinfection mask |
CN111202284A (en) | 2020-03-17 | 2020-05-29 | 深圳易康体生物科技有限公司 | Protective mask capable of killing pathogenic microorganisms |
JP6812598B1 (en) | 2020-07-14 | 2021-01-13 | 株式会社アールエフ | Ultraviolet irradiation device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021188183A (en) | 2021-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6124956B2 (en) | Sanitary mask system | |
US11000624B1 (en) | Face covering with ultraviolet emitter | |
US20120279503A1 (en) | Breathing Apparatus With Ultraviolet Light Emitting Diode | |
AU2021300284B2 (en) | Protective mask | |
JP2013528464A (en) | Full face mask for PAPR | |
KR200495663Y1 (en) | Air sterilization mask | |
WO2021256958A1 (en) | Individual filtering mask with antibacterial air treatment | |
JP7010996B2 (en) | Face mask system | |
US20220240604A1 (en) | Portable protective device for preventing respiratory viruses | |
CN215024359U (en) | Breathing apparatus | |
RU2746515C1 (en) | Face mask with ultraviolet decontaminating agent | |
CN111165954A (en) | Letter channel type glasses and mask and working method thereof | |
CN212327230U (en) | Gauze mask | |
JP3231851U (en) | Air purification mask | |
CN112870511A (en) | Breathing apparatus | |
WO2021187989A1 (en) | A face mask, an air treatment unit and a protection system comprising the face mask and the air treatment unit | |
WO2021224773A1 (en) | Face mask for filtering microbial loads and suspended particles | |
CN111165942A (en) | Gauze mask for epidemic prevention | |
US20220125985A1 (en) | Sanitizing face mask | |
CN212260528U (en) | Gauze mask for epidemic prevention | |
US20220409766A1 (en) | Sanitizing face mask | |
US20220126131A1 (en) | Sanitizing device for face masks | |
CN212280017U (en) | Gauze mask | |
CN211832920U (en) | Multifunctional mask | |
EP4062948A1 (en) | Personal apparatus for air disinfection by uv |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200917 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7010996 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |