JP7447721B2

JP7447721B2 - マスク

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Publication number: JP7447721B2
Application number: JP2020124316A
Authority: JP
Inventors: 徹新里; 真幹三輪; 正富佐々木
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2040-07-21
Also published as: JP2022020992A

Description

本発明は、マスクに関する。

マスクの構成を開示した先行文献として、特表２０１６－５０８１９３号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたマスクは、少なくとも１つの濾過層を含み、かつ周縁部を有する後方開放端部を含むように造形されたマスク本体を含む。周縁部は、着用者の顔面（たとえば鼻梁を跨ぎ、頬を横断してその周囲から顎の下まで）と接触するように造形されている。マスク本体は、着用者の鼻および口の周囲に密閉内部空気空間を形成して、この空間を外部空気空間から分離すように造形され、そのため、たとえば、外部空気空間から内部空気空間に入るあらゆる空気は、マスク本体の濾過層を通過しなければならない。

特表２０１６－５０８１９３号公報

従来より、マスクは、装着者がウイルスに感染することを防ぐため、また、装着者が他者にウイルスを感染させることを防ぐために用いられている。マスクの本体は、たとえば、細孔を有する布または不織布により構成される。当該細孔においては、マスクの装着者の吸気および呼気によって発生した気流が通過する。一方、ウイルスは、エアロゾル化した飛沫に含まれ得る。このため、エアロゾル化した飛沫がマスク本体を通過することを阻止することが重要である。エアロゾル化した飛沫は、上記気流とともに上記細孔を通過しようとする。したがって、上記細孔のサイズを小さくすれば、エアロゾル化した飛沫が、マスク本体の上記細孔を通過することを阻止しやすくなる。

しかしながら、上記細孔のサイズが小さいほど、マスク本体を通過する気流に抵抗が生じて、細孔において発生する圧力損失が大きくなる。圧力損失が大きくなると、呼吸流量確保のため、装着者の呼吸は安静呼吸ではなく努力呼吸となる。安静呼吸では吸気時のみ呼吸筋が収縮するが、努力呼吸では呼気時にも呼吸筋が収縮する。このため、装着者が呼吸のために使うエネルギーが大きくなり、長時間マスクを装着することが困難となる。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、エアロゾル化した飛沫がマスク本体の分離部を通過することを抑制し、かつ、装着者が長時間装着可能なマスクを提供することを目的とする。

本発明に基づくマスクは、マスク本体と、支持体と、袋体とを備えている。マスク本体は、装着者の少なくとも鼻および口を覆い、装着者の顔との間に内側空間を形成するように装着者の顔と密着可能である。マスク本体は、分離部を含んでいる。分離部は、内側空間と外側空間との間で気体が通流可能となるように、内側空間と外側空間とを分離する。支持体は、マスク本体に接続され、マスク本体を、装着者の顔に密着するように保持する。袋体は、マスク本体に接続され、マスク本体の外側空間に位置して、外側空間と気圧が等しくなるように内部空間の容積が可変可能である。袋体は、外側空間と内部空間とを、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画する素材で形成されている。袋体は、袋体の内部空間とマスク本体の内側空間とが、外側空間および分離部を介さずに連通するように、マスク本体に接続されている。

袋体は、外側空間と気圧が等しくなるように内部空間の容積が可変可能であるため、装着者の呼吸に伴って袋体が膨張および収縮することで、マスク本体の内側空間と外側空間との間、および、袋体の内部空間と外側空間との間で、気流の発生が抑制される。これにより、エアロゾル化した飛沫が、気流とともに、外側空間とマスク本体の内側空間との間を行き来することを抑制できる。すなわち、エアロゾル化した飛沫がマスク本体の分離部を通過することを抑制できる。また、装着者が呼吸したときに、袋体は、外側空間と気圧が等しくなるように内部空間の容積が変化するため、マスク本体の内側空間と外側空間との間で気圧差が発生することが抑制される。これにより、装着者は、呼吸のために使うエネルギーを小さくすることができ、マスクを長時間装着可能となる。なお、分離部は、内側空間と外側空間との間で気体が通流可能であるため、上記のように気流が発生しなくても、分離部を介することで内側空間と外側空間との間では酸素および二酸化炭素が拡散可能である。そして、袋体についても、袋体が、外側空間と内部空間との間を、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画する素材で形成されているため、上記のように気流が発生しなくても、袋体を介することで内部空間と外側空間との間では酸素および二酸化炭素が拡散可能である。このため、装着者の吸気の酸素濃度が低下することも抑制される。

本発明の一形態においては、分離部が、不織布を含んでいる。
本発明の一形態においては、袋体が多数の孔を有するウレタン・シートあるいはゴム・シートなどの可撓性シートで形成されている。

本発明の一形態においては、袋体が、不織布などにより、折りたたみ様式などによる体積変化ができる構造を有していてもよい。

本発明の一形態においては、マスクが、流路をさらに備えている。流路は、マスク本体と袋体とを接続する。流路は、内側空間および袋体の内部空間とを連通させる。

本発明の一形態においては、袋体が、冷却機能を有している。
本発明の一形態においては、マスクが、容器をさらに備えている。容器は、袋体を収容して袋体を保護する。容器は、袋体を収容する収容部が外側空間と連通している。

本発明の一形態においては、袋体が、マスク本体に着脱可能に接続されている。

本発明によれば、エアロゾル化した飛沫がマスク本体の分離部を通過することを抑制し、かつ、装着者が長時間装着可能なマスクを提供できる。

本発明の実施形態１に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。本発明の実施形態１に係るマスクを装着する装着者が息を吸ったときのマスクの状態を示す、マスクの模式的な断面図である。本発明の実施形態１に係るマスクを装着する装着者が息を吐いたときのマスクの状態を示す、マスクの模式的な断面図である。本発明の実施形態２に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。本発明の実施形態３に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。

以下、本発明の各実施形態に係るマスクについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態１に係るマスク１００は、マスク本体１１０と、支持体１２０と、袋体１３０と、流路１４０と、容器１５０とを備えている。

マスク本体１１０は、装着者１の少なくとも鼻および口を覆い、装着者１の顔との間に内側空間Ｓ１を形成するように装着者１の顔と密着可能である。マスク本体１１０の形状は特に限定されないが、カップ型またはくちばし型であってもよい。マスク本体１１０は、折り畳み可能に構成されていてもよい。

マスク本体１１０は、分離部１１１と周縁部１１２とを含んでいる。分離部１１１は、内側空間Ｓ１と外側空間Ｓ２との間で気体が通流可能となるように、内側空間Ｓ１と外側空間Ｓ２とを分離する。周縁部１１２は、分離部１１１の周縁に設けられている。本実施形態においては、マスク１００を装着した装着者１と分離部１１１とは互いに離間しており、周縁部１１２は、全周にわたって装着者１と密着している。

分離部１１１は、不織布を含んでいる。当該不織布は、たとえばポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂材料により構成されている。

分離部１１１は、本実施形態においては不織布を含んでいることにより、複数の細孔が形成されている。複数の細孔の各々の孔径は、たとえば、透過挙動から換算して０．３μｍ以上５μｍ以下である。これにより、粒径がおよそ５μｍのエアロゾル化した飛沫が、分離部１１１を通過する速度を小さくする、あるいは、分離部１１１を通過することを阻止できる。具体的には、分離部１１１は、米国のＮＩＯＳＨ（National Institute of Occupational Safety and Health）の認定によるＮ９５規格を満たすマスク(レスピレータ)のマスク本体に用いられる不織布と同等の性能を有していることが好ましい。すなわち、分離部１１１においては、空気力学的質量径が０．３μｍの塩化ナトリウム粒子を、９５％以上捕集できることが好ましい。

支持体１２０は、マスク本体１１０に接続され、マスク本体１１０を、装着者１の顔に密着するように保持する。支持体１２０の具体的な構成は特に限定されない。支持体１２０は、図１に示すように、たとえば弾性材料により構成された１以上の紐状の部材で構成されてもよい。

袋体１３０は、マスク本体１１０の外側空間Ｓ２に位置している。袋体１３０は、可撓性を有する膜状のフィルムからなる。当該フィルムは、たとえば可撓性シートであり、より具体的にはポリウレタン・シートあるいは天然ゴム・シートである。当該フィルムは、たとえば厚さが０．１ｍｍないし２ｍｍである。当該フィルムは、直径が０．３μｍないし２ｍｍの孔を多数、有している。複数の当該孔の総面積は、例えば１５ｃｍ²ないし４０ｃｍ²である。それが故に、袋体１３０は、外側空間Ｓ２と内部空間１３１との間を、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画する。複数の当該複数の孔の総面積は、袋体１３０の表面積の３％ないし１０％である。換言すると、袋体１３０のうち複数の当該孔の総面積を除く残りの面積は、袋体１３０の表面積の９０％ないし９７％である。袋体１３０は、このように、複数の当該孔の総面積に対して、それ以外の袋体１３０の表面積の比率が高く、かつ可撓性を有するため、装着者１の吸気と呼気に伴って内部空間１３１の容積が変化する。すなわち、装着者１が呼吸をしても、外側空間Ｓ２と内部空間１３１との間に気流が生じるからではなく、内部空間１３１の容積が変化するが故に、外側空間Ｓ２と内部空間１３１の気圧が等しい状態が維持され、以て、孔を通しての気流は実質的に抑制される。また、本実施形態においては、袋体１３０を形成する膜状のフィルムが多数の孔を有するため、呼気に含まれる水分は、孔を通して外側空間Ｓ２に排出される。

袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量は、たとえば１００ｍＬ以上１５００ｍＬ以下であり、４５０ｍＬ以上であることがより好ましい。一般的な人の１回当たりの呼吸量が４５０ｍＬである場合、たとえば、袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量が５００ｍＬであれば、袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量は５０ｍＬとなる。従って、袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量は、４５０ｍＬ以上になると呼吸による負荷がなくなり更に好ましい。袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量が大きい程、袋体１３０の表面積は大きくなり、ますます気流が生じにくくなる。同時に、酸素と二酸化炭素との交換性が増し、装着者１が酸素不足の影響を受けにくい。従って、袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量が大きい程よい。しかし、これが１５００ｍＬを超すと、装着者１の行動が制限されるので、袋体１３０の呼気末期における内部空間１３１の容量は１５００ｍＬ以下の方が好ましい。袋体１３０の機能、および、呼気と吸気により生じる気流の詳細については後述する。

本実施形態においては、袋体１３０が冷却機能を有している。袋体１３０は、気化熱を応用した冷却機能を有する素材により形成されていてもよい。

流路１４０は、マスク本体１１０と袋体１３０とを互いに連結するように接続する。これにより、袋体１３０は、マスク本体１１０に接続されている。流路１４０は、マスク本体１１０の内側空間Ｓ１および袋体１３０の内部空間１３１とを連通させる。流路１４０は、たとえばチューブ状の外形を有しており、可撓性を有していることが好ましい。流路１４０を構成する材料は特に限定されないが、たとえば、シリコーン系樹脂により構成されている。

流路１４０は、内部の通流方向においてマスク本体１１０側に位置する第１端部１４１と、袋体１３０側に位置する第２端部１４２とを有している。

本実施形態において、流路１４０は、分離部１１１に形成された開口１１３に挿通され、かつ、開口１１３を閉止するように分離部１１１に接合されている。流路１４０の第１端部１４１は、内側空間Ｓ１に位置している。流路１４０の第１端部１４１が、開口１１３に沿うようにして、分離部１１１に接合されていてもよい。分離部１１１に含まれる不織布がポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂材料により構成される場合には、分離部１１１(マスク本体１１０)は、たとえば熱融着により流路１４０と接合されてもよい。

本実施形態において、流路１４０の第２端部１４２は、袋体１３０の孔部１３２に沿うようにして、袋体１３０と接合されている。流路１４０は、孔部１３２に挿通され、かつ、孔部１３２を閉止するように袋体１３０に接合されていてもよい。袋体１３０が熱可塑性樹脂材料により構成されている場合、袋体１３０は、たとえば熱融着により流路１４０と接合されてもよい。

このようにして、袋体１３０は、袋体１３０の内部空間１３１とマスク本体１１０の内側空間Ｓ１とが、外側空間Ｓ２および分離部１１１を介さずに連通するように、マスク本体１１０に接続されている。なお、図１においては、内部空間１３１の容積が大きくなるように変形した状態の袋体１３０を破線で示している。

なお、袋体１３０は、流路１４０を介さずに、直接、マスク本体１１０に接続されてもよい。

容器１５０は、袋体１３０を収容して袋体１３０を保護する。容器１５０の形状は特に限定されないが、たとえば箱型である。容器１５０は、少なくとも袋体１３０より硬くなるように構成していることが好ましい。容器１５０は、袋体１３０を収容する収容部１５１の容量が、袋体１３０の内部空間１３１の最大容量より大きいことが好ましい。

容器１５０は、袋体１３０を収容する収容部１５１が外側空間Ｓ２と連通している。これにより、容器１５０は、袋体１３０の内部空間１３１の容積が、外側空間Ｓ２と気圧が等しくなるように可変することを阻害しない。容器１５０の壁部には、外側空間Ｓ２と袋体１３０を収容する収容部１５１との間で、空気が通流できるように、たとえば１以上の開放部１５２が形成されている。

以下、本実施形態に係るマスク１００の機能について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るマスクを装着する装着者が息を吸ったときのマスクの状態を示す、マスクの模式的な断面図である。図２においては、支持体１２０の図示を省略している。図１および図２に示すように、マスク１００の装着者１が息を吸うと、袋体１３０の内部空間１３１にある空気が、流路１４０を通ってマスク本体１１０の内側空間Ｓ１に引き込まれる(図２中の白抜き矢印)。これにより、装着者は吸気が可能となる。また、内部空間１３１内の空気が流出する袋体１３０においては、外側空間Ｓ２と気圧が等しくなるように内部空間１３１の容積が小さくなる。このため、内部空間１３１と連通するマスク本体１１０の内側空間Ｓ１の気圧は、外側空間Ｓ２の気圧と実質的に等しい状態が維持される。

このように、袋体１３０の内部空間１３１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧、および内側空間Ｓ１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧が、それぞれ等しい状態に近づくように袋体１３０が変形すれば、装着者１が息を吸っているにも関わらず、袋体１３０を形成するフィルムの孔を通過する気流も、マスク本体１１０の分離部１１１を通過する気流もほとんど生じない。

直径がおよそ５μｍのエアロゾル化した飛沫は、気体のように拡散しない。言い換えると、エアロゾル化した飛沫は、気体分子運動をしない。このため、エアロゾル化した飛沫は、袋体１３０を形成するフィルムの孔を通過する気流がほとんど生じなければ、ブラウン運動によって大気中に漂っているのみであって、実質的に、袋体１３０を形成するフィルムの孔を通過して、袋体１３０の内部空間１３１に流入することはない。同様に、マスク本体１１０の分離部１１１を通過する気流がほとんど生じなければ、エアロゾル化した飛沫は、実質的にマスク本体１１０の分離部１１１を通過してマスク本体１１０の内側空間Ｓ１へ流入することはない。

ここで、酸素および二酸化炭素は、大気中において、分子運動により活発に拡散している。このため、装着者１が息を吸っている間にも、袋体１３０の内部空間１３１および内側空間Ｓ１に残留する二酸化炭素は、袋体１３０を形成する膜状のフィルムの孔を通って収容部１５１に拡散し、続いて外側空間Ｓ２に拡散し、かつ、分離部１１１を介して外側空間Ｓ２に拡散する。これとともに、外側空間Ｓ２に存在する酸素は、袋体１３０を形成する膜状のフィルムを介して内部空間１３１に拡散し、かつ、分離部１１１を介して内側空間Ｓ１に拡散する(図２中の波線の矢印)。すなわち、分離部１１１と袋体１３０とを通じて二酸化炭素と酸素とが交換されるように、これらの気体分子が拡散する。

図３は、本発明の実施形態１に係るマスクを装着する装着者が息を吐いたときのマスクの状態を示す、マスクの模式的な断面図である。図３においては、支持体１２０の図示を省略している。図１および図３に示すように、マスク１００の装着者１が息を吐くと、装着者１の呼気は、マスク本体１１０の内側空間Ｓ１から、流路１４０を通って袋体１３０の内部空間１３１に流入する(図３中の白抜き矢印)。呼気が内部空間１３１に流入した袋体１３０においては、外側空間Ｓ２と気圧が等しくなるように内部空間１３１の容積が大きくなる。このため、内部空間１３１と連通するマスク本体１１０の内側空間Ｓ１の気圧は、外側空間Ｓ２の気圧と実質的に等しい状態が維持される。

このように、袋体１３０の内部空間１３１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧、および内側空間Ｓ１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧が、それぞれ、等しい状態に近づくように袋体１３０が変形すれば、装着者１が息を吐いているにも関わらず、袋体１３０を形成する膜状のフィルムを通過する気流も、マスク本体１１０の分離部１１１を通過する気流もほとんど生じない。これにより、吸気時と同様の理由により、装着者１の飛沫が、袋体１３０を形成する膜状のフィルムの孔を通って、袋体１３０の内部空間１３１から外側空間Ｓ２へ流出することを抑制でき、かつ、分離部１１１を介して外側空間Ｓ２へ流出することを抑制できる。

また、マスク１００を装着した装着者１が呼気を吐出すると、装着者１の呼気は内側空間Ｓ１および袋体１３０の内部空間１３１に流入する。ここで、酸素および二酸化炭素は、大気中において、分子運動により活発に拡散している。このため、装着者１が息を吐いている間、袋体１３０の内部空間１３１および内側空間Ｓ１に存在する二酸化炭素は、袋体１３０を形成する膜状のフィルムの孔を通って収容部１５１に拡散し、続いて外側空間Ｓ２に拡散し、かつ、分離部１１１を介して外側空間Ｓ２に拡散する。これとともに、外側空間Ｓ２に存在する酸素は、袋体１３０を形成する膜状のフィルムを介して内部空間１３１に拡散し、かつ、分離部１１１を介して内側空間Ｓ１に拡散する(図３中の波線の矢印)。すなわち、分離部１１１と袋体１３０とを通じて二酸化炭素と酸素とが交換されるように、これらの気体分子が拡散する。これにより、装着者１が、図３に示すように呼気を吐出するのに続いて、図２に示すように吸気を再び吸入したときに、装着者１は外側空間Ｓ２と酸素濃度が実質的に等しい空気を吸入できる。

以上に説明したように、本実施形態に係るマスク１００を装着者１が装着した場合、分離部１１１においては気体が通流可能であり、かつ、袋体１３０は、外側空間Ｓ２と内部空間１３１との間を、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画する素材で形成されているため、図２および図３に示した上記の２つの状態が繰り返されることで、装着者１は継続して呼吸をすることができる。また、本実施形態において、袋体１３０は、可塑性を有する素材によって形成されているため、マスク本体１１０の内側空間Ｓ１から、流路１４０を通って袋体１３０の内部空間１３１に呼気が流入し、吸気のための空気が袋体１３０の内部空間１３１から流路１４０を通ってマスク本体１１０の内側空間Ｓ１に流出するに伴って、袋体１３０は容易に膨張と萎縮を繰り返し、以て、袋体１３０の内部空間１３１内の気圧は、外側空間Ｓ２の気圧と実質的に等しい状態を維持することができる。このように、内側空間Ｓ１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧とが互いに実質的に等しい状態が維持されているため、袋体１３０を形成する膜状のフィルムの孔および分離部１１１を介しての、空気の流れに伴うエアロゾル化した飛沫の流入も、流出もほとんど生じない。また、袋体１３０は膨張・収縮を繰り返しできる構造であればよく、折り畳み構造を持つ不織布でもよい。さらに、装着者１の呼吸時において、内側空間Ｓ１の気圧と外側空間Ｓ２の気圧とが互いに実質的に等しい状態が維持されているため、マスク本体１１０の分離部１１１における圧力損失はほとんど生じない。マスク１００を装着者１が装着したときの分離部１１１における圧力損失の値は、たとえば５ｍｍＨ₂Ｏ以下、または２ｍｍＨ₂Ｏ以下であることが好ましい。これにより、呼吸流量が十分確保されるとともに、マスク１００の装着者１の呼吸は安静呼吸となり、装着者１が呼吸のために使うエネルギーを小さくできる。ひいては、装着者１が、マスク１００を長時間装着することができる。

上記のように、本発明の実施形態１に係るマスク１００は、袋体１３０を備えている。袋体１３０は、マスク本体１１０に接続され、マスク本体１１０の外側空間Ｓ２に位置して、外側空間Ｓ２と気圧が等しくなるように内部空間１３１の容積が可変可能である。袋体１３０は、外側空間Ｓ２と内部空間１３１とを、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画するフィルムで形成されている。当該フィルムは多数の孔を有するために、酸素と二酸化炭素が拡散可能である。また、当該フィルムがシリコーン素材により構成されていると、酸素と二酸化炭素の溶解拡散性が向上するので、更に好ましい。袋体１３０は、袋体１３０の内部空間１３１とマスク本体１１０の内側空間Ｓ１とが、外側空間Ｓ２および分離部１１１を介さずに連通するように、マスク本体１１０に接続されている。これにより、本実施形態に係るマスク１００は、エアロゾル化した飛沫がマスク本体１１０の分離部１１１を通過することを抑制し、かつ、エアロゾル化した飛沫が袋体１３０を介して外側空間Ｓ２と内部空間１３１との間を行き来することを抑制しつつ、装着者１が長時間装着可能となる。

また、本実施形態においては、分離部１１１が、不織布を含んでいる。これにより、エアロゾル化した飛沫を分離部１１１で捕集しやすくなり、エアロゾル化した飛沫が分離部１１１を通過することをさらに抑制できる。

また、本実施形態においては、袋体１３０は可撓性を有し、かつ多数の孔を有するフィルム素材で形成され、さらに袋体１３０の表面積のうち、複数の孔の総面積以外の面積の比率が著しく大きい。袋体１３０が可撓性を有し、かつ複数の当該孔の総面積以外の面積の比率が著しく大きいため、呼吸をおこなうと、袋体１３０の内部空間１３１の容積が変化し、外側空間Ｓ２と袋体１３０の内部空間１３１の気圧は実質的に等しく保たれ、以って、フィルムの孔を通して気流が生じず、その結果、エアロゾル化した飛沫が外側空間Ｓ２と袋体１３０の内部空間１３１に流入しない。また、袋体１３０を形成するフィルムが多数の孔を有するため、分子運動をして活発に拡散する酸素および二酸化炭素は、外側空間Ｓ２と内部空間１３１との間で移行が可能である。

また、本実施形態に係るマスク１００は、流路１４０をさらに備えている。流路１４０は、マスク本体１１０と袋体１３０とを接続する。流路１４０は、内側空間Ｓ１および袋体１３０の内部空間１３１とを連通させる。これにより、袋体１３０がマスク本体１１０に直接接続されている場合と比較して、袋体１３０ひいてはマスク１００の取り扱いが容易となる。

また、本実施形態においては、袋体１３０は、冷却機能を有している。これにより、内部空間１３１が冷却され、装着者１が、内部空間１３１内の暖かい吸気を空気を吸うことで感じる不快さを、低減できる。

また、本実施形態に係るマスク１００は、容器１５０をさらに備えている。容器１５０は、袋体１３０を収容して袋体１３０を保護する。容器１５０は、袋体１３０を収容する収容部１５１が外側空間Ｓ２と連通している。これにより、袋体１３０の内部空間１３１の容量変化が、外側空間Ｓ２に位置する障害物との接触などにより阻害されることを抑制できる。

(実施形態２)
以下、本発明の実施形態２に係るマスクについて説明する。本発明の実施形態２に係るマスクは、袋体の構成などが、本発明の実施形態１と異なる。このため、本発明の実施形態１に係るマスク１００と同様の構成については説明を繰り返さない。

図４は、本発明の実施形態２に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。図４に示すように、本発明の実施形態２に係るマスク２００は、着脱部材２６０をさらに備えている。着脱部材２６０は、マスク本体２１０に設けられている。具体的には、着脱部材２６０は、分離部１１１に設けられている。本実施形態においては、着脱部材２６０は、分離部１１１に形成された開口１１３を覆うように、マスク本体１１０(具体的には、開口１１３の開口端)に接合されている。

本実施形態においては、着脱部材２６０とマスク本体１１０とを互いに密着して接合できるように、開口１１３の開口端上には、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂材料により構成されたシート状の保護部材が溶着などにより設けられていてもよい。この場合、当該保護部材を介して着脱部材２６０とマスク本体１１０(分離部１１１)とが互いに接合される。

着脱部材２６０は、たとえば、気密性を有する弾性体で構成され、更に好ましくは皮膚との接着性の良い素材で構成されている。着脱部材２６０は、たとえば、シリコーン系樹脂で構成されている。着脱部材２６０は粘着性を有していることが好ましく、このため、着脱部材２６０を構成するシリコーン系樹脂の硬度の値は比較的小さいことが好ましい。着脱部材２６０を構成するシリコーン系樹脂の硬度は、たとえば、ショアＡ硬度で５度である。

着脱部材２６０は、着脱口２６１を有している。着脱口２６１には、流路１４０が気密に接続される。すなわち、本実施形態においては、マスク本体２１０の内側空間Ｓ１と、流路１４０の内部とが、着脱部材２６０と開口１１３とを介して連通している。本実施形態においては、着脱部材２６０は、着脱口２６１の接合部分付近のみに設けられているが、マスク本体２１０の周縁部１１２の全周にわたって設けられてもよく、この場合には、着脱部材２６０はより密着性の高い部材を用いることが好ましい。また、着脱部材２６０がたとえば粘着性を有していることで、流路１４０は、着脱可能に、着脱部材２６０の着脱口２６１と接続される。

このようにして、本発明の実施形態２に係るマスク２００においては、袋体２３０が、マスク本体２１０に着脱可能に接続されている。これにより、袋体２３０およびマスク本体２１０を別々に運ぶことができ、マスク２００の取り扱いが容易となる。

また、本発明の実施形態２に係るマスク２００において、袋体２３０は、呼気時において、湾曲した円柱状の外形を有している。このため、装着者１は、袋体２３０が装着者１の一方の肩から他方の肩にかけて首周りに位置するようにして、袋体２３０を背負うことができる。これにより、袋体２３０が装着者１の作業の障害になることを抑制できる。また、本実施形態においては、袋体２３０が冷却機能を有するために、袋体２３０のうち装着者１の頸動脈に接する部分に冷却ゲルを収容できるポケットを設けてもよい。

なお、本実施形態に係るマスク２００は、本発明の実施形態１に係るマスク１００が備える容器１５０を備えていないが、これと同様の機能を有する容器をさらに備えていてもよい。

(実施形態３)
以下、本発明の実施形態３に係るマスクについて説明する。本発明の実施形態３に係るマスクは、マスク本体と流路との接合方法が主に、本発明の実施形態２と異なる。このため、本発明の実施形態２に係るマスク２００と同様の構成については説明を繰り返さない。

図５は、本発明の実施形態３に係るマスクを、装着者が装着した状態を示す図である。本発明の実施形態３に係るマスク３００においては、周縁部１１２に凹部３１４が形成されている。凹部３１４は、装着者１がマスク３００を装着したときに、装着者１の顔から離れて位置するように形成されている。流路１４０は、凹部３１４に沿うようにしてマスク本体３１０に固着されている。具体的には、流路１４０の第１端部１４１は、凹部３１４に沿うようにしてマスク本体３１０に固着されている。流路１４０は、たとえば溶着により凹部３１４に固着させることができる。

なお、本実施形態においては、流路１４０のうちマスク本体３１０(凹部３１４)と固着されている側とは反対側の側面が、マスク３００を装着したときの装着者１の顔と密着するように構成されている。

このように、本発明の実施形態３に係るマスク３００においては、袋体２３０が、マスク本体３１０とは着脱可能には接続されていない。しかしながら、本実施形態においても、袋体２３０は、マスク本体３１０に接続され、外側空間Ｓ２と気圧が等しくなるように内部空間１３１の容積が可変可能である。従って、呼吸に伴って、内部空間１３１の気圧は実質的に変動せず、その結果、実質的に袋体２３０を形成するフィルムの孔に気流が生じない。そのため、エアロゾル化した飛沫がマスク本体３１０の分離部１１１を通過することを抑制できる。そして、装着者１は、マスク３００を長時間装着することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１装着者、１００，２００，３００マスク、１１０，２１０，３１０マスク本体、１１１分離部、１１２周縁部、１１３開口、１２０支持体、１３０，２３０袋体、１３１内部空間、１３２孔部、１４０流路、１４１第１端部、１４２第２端部、１５０容器、１５１収容部、１５２開放部、２６０着脱部材、２６１着脱口、３１４凹部、Ｓ１内側空間、Ｓ２外側空間。

Claims

装着者の少なくとも鼻および口を覆い、前記装着者の顔との間に内側空間を形成するように前記装着者の顔と密着可能なマスク本体と、
前記マスク本体に接続され、前記マスク本体を、前記装着者の顔に密着するように保持する支持体と、
前記マスク本体に接続され、前記マスク本体の外側空間に位置して、該外側空間と気圧が等しくなるように内部空間の容積が可変可能であり、かつ、前記外側空間と前記内部空間とを、酸素と二酸化炭素が拡散可能に区画する素材で形成されている袋体とを備え、
前記マスク本体は、前記内側空間と前記外側空間との間で気体が通流可能となるように、前記内側空間と前記外側空間とを分離する分離部を含み、
前記袋体は、前記袋体の前記内部空間と前記マスク本体の前記内側空間とが、前記外側空間および前記分離部を介さずに連通するように、前記マスク本体に接続されている、マスク。
前記分離部は、不織布を含んでいる、請求項１に記載のマスク。
前記袋体が複数の孔を有するシートで形成されている、請求項１または請求項２に記載のマスク。
前記袋体が不織布で形成されている、請求項１または請求項２に記載のマスク。
前記マスク本体と前記袋体とを接続する流路をさらに備え、
前記流路は、前記内側空間および前記袋体の前記内部空間とを連通させる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマスク。
前記袋体は、冷却機能を有している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマスク。
前記袋体を収容して前記袋体を保護する容器をさらに備え、
前記容器は、前記袋体を収容する収容部が前記外側空間と連通している、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のマスク。
前記袋体は、前記マスク本体に着脱可能に接続されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のマスク。