JPS61228883A - アレルギ−性鼻炎防止器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分！’Ｐ］ 本発明は空気中を浮遊する微粒子により引起こされるア
レルギー性鼻炎を防止すたは軽石するだめのアレルギー
性鼻炎防止器具に関するものである。

［従来の技ｆｒ］ 従来、左利、ハウスダストあるいはカビなどの空気中を
浮遊する微粒子まｔこは物産によりアレルギー性鼻炎が
引起こされることが知られており、マスクの着用により
これらの微粒子の吸入を防止する方法が試みられてきた
。マスクの着用はアレルギー性Ｉｉｋ炎の症状をＩ！湾
する上で有効であることは広く認められているが、外見
が悪いことおよび息苦しく長時間の着用が回能であるこ
となどの欠点を有している。　一方、外見の悪さを解決
するために鼻腔挿入用フィルターが提案されているが（
例えば特公昭５１−１４８３９号公報）、十分な防廖効
果を持たせようとすると圧力損失が増加し、患苦しさを
感じるという欠点を有している。

［発明が解決しようとする聞ｆｆ１ａ１本発明者は微粒
子の鼻腔内への吸入を防止し、外見の悪化を伴わず、息
苦しさが少くかつ快適な使用感を有するアレルギー性鼻
炎防止器具を開発することを目的として′１１ｉ意研究
を重ねた結果、鼻腔内に超小形の遠心力または慣性集廖
器を挿入することにより上記目的を達成し得ることを見
出し本発明を完成させるに到りな。

［間ａａを解決するための手段］ すｌざわち、本発明は鼻腔内に挿入して用いるｍ！Ｈで
あって該稟廖器が遠心力集廖器、慣性稟ａｎｔたは両者
の組合わせ方式のＩＬｚ器であることを特徴とするアレ
ルギー性鼻炎防止器具を堤供するものである。

［作用］ マスクなどのフィルター集ＩＷ器を鼻腔のように空気流
速の大きな部分に使用すると、一般に圧力損失が暑しく
増加するという特性があり、息苦しさの原因となる。一
方、本発明の遠心力または慣性稟膠器は、逆に、鼻腔内
の空気流速が大きいことを利用して集廖効果を高める方
式であり、圧力損失も格段に低く、フィルタ一方式とは
本質的に異なるものである。　なお、本発明の直接の目
的は本来の意味のアレルギー性鼻炎の防止であるが、本
発明は汎用性が高く、防２が必用とされる他の様々の用
途、例えば気管支ぜんそくや粉廖による職業病などの予
防にも効果的に使用し得る。　したがフて、本発明でい
うアレルギー性鼻炎とは空気中を浮遊する微粒子の吸入
によフて引起こされるすべての疾盾およびＩｌｌ害を包
含するものと定義する。

［実施例］ 以下、（ｉ！１面に示す実施例にもとづいて本発明の詳
細な説明する。　　　第１図は本発明のアレルギー性鼻
炎防止器具である超小形集ｚ器の挿入位置を示すもので
ある。　すなわち符号１で示す集７ＷＩｆは鼻腔内に挿
入して使用されるが、その挿入位置は鼻孔より突出しな
い範囲においてできるだけ浅いことが望ましい。　突起
部５は稟薦器と鼻腔壁の間にあ、て気密性を保ち空気が
稟鷹器を通らずに体内に入ることを実質的に防止すると
ともに、ＩＩｚ器を所定の位置および姿勢に保持する役
割を有するものである。

ｍ腟壁と突起部５との接ｆ＠面は快適な使用感を得るた
めに上記役割を損わない範囲においてできるだけ小さい
ことが望すし２く、通常は鼻孔より１０ｍｍ以内の範囲
に位置する。　突起部５の外形は少くともその一部が上
記位置ｉ６囲におけるｎ腔断面と実質的に相似てあり、
かつ等しいか大きな断面積を有するものが望ましい。

突起部５の材質は軟質樹脂、ゴム、皮革、編組製品およ
びこれらの複合材などの軟質材料が望ましいが、硬質樹
脂、金属、ガラス、およびセラミックスも使用し得る。

　鼻腔形状に合わせて製作することの容易さを考慮する
と、突起部５の材質としてはポリウレタン特に発泡ポリ
ウレタンあるいはシリコーンゴム特に室温加硫形シリコ
ーンゴムなどを主体とするものが好適である。

さらに、必要に応じて７で示すＵ字形の形状を有する連
結具により左右２個の集２器を連結することができる。

　連結具は弾力性のある金属、樹脂またはこれらの組合
わせよりなるものであり弾力により縄中隔端部を挟着す
るような↑ＩＩＩ造となっている。　言亥連詰具は１亥
集塵器を所定の位置および姿勢に保持する突起部５の役
割を補強するためのものである。

つぎに、本発明において使用される稟ＢＨ本体について
説明する。　稟ｚＨには種々の形式のものが知られてい
るが（例えば、井伊谷ｍ　−１５ｉ：ｒ稟廖装置Ｊ９日
刊工東新聞（１９６３））、いずれも工業上の利用を目
的とする大型装置である。　本発明において使用される
集磨器は圧力損失が小さく、補集効率が高くかつ小形化
が容易なものでなければならない。　これらの条件を満
足するものは遠心力集塵器、慣性集塵器およびこれらの
組合わせである。

遠心力集塵器は遠心力を利用した集ＭＨでありサイクロ
ンが代表的である。　　　第２図は遠心力集塵器の一翼
体例であり案内羽根式直進流サイクロンと呼ばれる方式
である二　本集塵器は案内羽根４、中子３、円筒部８、
出口管９、捕集部２および突起Ｍ５よりなフている。

含塵空気は下部より流入し、案内胴ａ４により回転運動
を与えられる。　粒子は遠心力を受は壁面にそフて旋回
し、補集部２の内面に付着して捕集される。　捕集ｆｌ
１２としては例えば次のような方式を採用することがで
きる。　第一に発泡ポリウレタンのような％？Ｌ質材、
吸水性重合体あるいは両者の混合物などを用いる方法で
ありて、使用直前に水を含浸させておくものである。第
二の方法は補集部２の内面に油脂、グリース等の粘着性
液体または半固体を塗布しておくものである。　第三の
方法は空気をある程贋透過することのできるフィルター
を用いるものである。　フィルターにあらかじめ水を含
浸させておくなど、上記の方法を組合わせて用いること
もできる。　浄化された空気は出口管９を通フて体内に
吸入される。

つぎに、慣性集７Ｍ！！ｉｄの具体例を第３図、第４図
および第５図に示す。　慣性集ｇ器においては菖速見流
が障害物によフて急激な方向買換を与えられ、粒子は慣
性によフて’！！しようとして気流から分離されｊ＊害
物に衝突して捕捉される。　広義には遠心力あるいはフ
ィルター集塵器も一種の慣性集塵器であるが、本発明で
はこれらは除外しリバースノズル式、インパクタ式、ル
ーバ一式、反転式あるいは衡突式などを指すものとする
。　第３ｔｌ！ｌに示す集塵器はリバースノズル式に相
当するものであってノズル１０、捕集部６、支持筒１１
および突起部５よりなフている。　含塵空気は下部より
流入し、ノズルにより加速され、補集部６に当って方向
買換し、支持筒１１の開口部を通フて体内に吸入される
。　粒子は捕集部６に衝突して捕捉される。　補集部６
の考え方は第２図の捕集部２と同様である。　ノズル１
０の断面は必ずしも円形である必要はな″く、情円形そ
の他の任意の形状をとり得る。

第４図も慣性集塵器の一種であフてルーバ一式に近い形
式のものである。　下部から流入した含塵空気は反転翼
列１２に設けられた５！？数のスリットまたは細孔（以
下スリットと呼ぶ）を通過して体内に吸入される。　粒
子はスリット通過のさい、スリット壁に付着して捕集さ
れる。　反転翼列１２は発泡ポリウレタンなどのう孔貿
材で作られており、使用前に水を含浸させておく。　反
転翼列１２の横断面は任意の形状をとり得る。

薗５図は慣性集塵器の一種である反転式集雪Ｈの例であ
る。　空気の通路はＳ字形をしており、粒子は！ｆ壁に
付着して補集される。　ＳＴＴｉＢ２多孔質材で作られ
ており、使用前に水を含浸させておく。　Ｓ字画１３の
横断面は任意の形状をとり得る。　なお、反転翼列１２
およびＳ字間１３は吸水性重合体またはその架橋体によ
フて作ることもできる。

第６図は組合わせ方式の一具体例であフて遠心力集塵器
のあとに慣性集塵器を配置した方式である。　この方式
は粒子の再飛散による信頼性の低下を防止実るうえで効
果的である。

第７図は複数個の遠心力集塵器を並列的にたばねた方式
の一具体例である。

第８〜１０図は慣性集塵器の一種である衡突式の具体例
である。　衡突間１４は内部に衝突板１５を有している
。　衝突板の形および配列法には１１々の変形があり、
第９＝１０図は配列法の例を示す儂略図である。　衡突
間１４および衝突板１５は多孔質材または吸水性を８体
により作られており、使用前に水を含浸させておく。

なお、第２〜１０図の８部品の素材としては樹脂、ゴム
、金属、セラミックスおよびこれらの複合材を使用しう
る。　特に明記した部品以外でも発泡、焼結その他の方
法によりこれらの素材を多孔質材として成形して用いれ
ば、使用時に水を含浸させることができ捕集能力を向上
させることができる。

また、第２〜１０図では中心線（図示されていない）が
ＴＩｉ＆’Ｒであるもののみを示したが、第１図の集１
２Ｉ！ｔ１本体１のように鼻腔壁との接触をできるだけ
避けるために、鼻腔の形に合わせて中心線が湾曲した形
状のものも使用し得る。

［発明の効果］ つぎに、本発明の効果について述べる。　本発明の効果
を評価する上で最も重要な指標はその集薦性能である。

　集厘器の性能は計算により推定することがある程度可
能であるので、莞２図に示した案内羽根式直進流サイク
ロンに関する計算例を以下に示す。　すなわち、この場
合１００％分離限界粒子径Ｄ！、。。はつぎのストラウ
ス（Ｓｔｒａｕｓｓ）の式から求められる（井伊谷綱−
編＝　ｒ集雪装置の性能Ｊ、Ｐ２７産東技術センター（
１９７７））。

ここで Ｌ：分ｍ室長さ−０，８Ｘ　１０−２ｒｎＤ、：サイク
ロン円筒部直径−０．６Ｘ１０−２ｍＤｂ＝中子直径（
Ｄ、／Ｄ、−０，３とした）ｖ二二サイクロン入口流速
−８，８ｍ／ｓ　ｅ　ｃβ：案内羽根出口角−４５゜ μ：粘性係数−１．８ＸＩＣ１’″５Ｋｇ／ｍ　−ｓ　
ｅ　ｃρ、：空気の密１１１−１　、　３　Ｋ　ｇ　／
　ｍ　３ρ、：粉震の密ｆｆ−０，８Ｘ１０りＫ　ｇ　
／　ｍ　’Ｐシ：サイクロン入口圧力 Ｐｃ：サイクロン分ｍ富正力（ＰＣ／Ｐ、−１とする）
γ（−Ｃ２’Ｃ−：比熱比 とする。

なお、ここで■の個の根拠はつぎの通りである。　すな
わち、体麿、状態では肺は１呼吸ごとに通常５００ｍ１
の空気を吸い込み、吐き出す（ＣｏｏｎｅｙｌＦ、福藤
晋一部訳、ｒ医工宇Ｊ、Ｐ２４６．　　アイビーシー（
１９８４））。

いま、吸入に要する時間が１秒で定速吸引であるとすれ
ば２つの鼻孔を通過する空気の流量は５００ｍ１／ｓｅ
ａとなる。　サイクロンの円筒部直径を０．６ｃｍとす
れば、断面積で割りて流速８．８ｍ／ｓｅｃを得る。

上記数値を式に代入すると ＤＣ，、。ａｍ　３．９　Ｘ　Ｉ　Ｑ−’ｒｎ　−３，
９μｍとなる。　これは３，９ミクロンより大きな粒子
はすべて捕集できることを示している。　例えば、アレ
ルゲンが花粉であれば、その粒径は通常２５〜１００９
クロンの範囲にあるとされているので上記サイクロンに
より１００％捕稟で捕集、二とがわかる。

なお、５ｔｒａｕｓｓの式を見ると、長さＬ、案内羽根
角度βおよび断面形状り、／　Ｄ、が一定であれば、円
筒部直径Ｄ０が小さいほど１００％分離限界粒子径が小
さくなり集２能力が向上することがわかる。　したがフ
て、第７図に一例を示したように、さらに直径の小さな
２〜６個の案内羽根式直進流サイクロンを並列にたばね
て用いれば、より効果的な鼻腔挿入用集崖器を製作する
ことができる。

さらに、上記計算例に示した案内羽根式直進流サイクロ
ンを試作し、ガラス管に取付けて空気流速が８．８ｍ／
ｓｅｃになるようにした場合の圧力損失を実測したとこ
ろ２５ｍｍ氷柱であフた。　これはフィルター集！Ｉｉ
と比較すると格段に低い個であり、息苦しさの少い快適
な使用感を保障するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるアレルギー性鼻炎防
止器具の使用状態を示す図である。 第２〜８図は本発明の実施例を示す編断面図である。　
第２図は案内羽＠弐直進流サイクロン、第３図はリバー
スノズル式慣性集塵器、第４図はルーバ一式慣性集廖器
、第５図は反転式慣性集塵器、第６図は案内羽根式直進
流サイクロンとリバースノズル式慣性集塵器の組合わせ
方式、第７図は案内羽根式直進流サイクロン２個を並列
にたばねた方式、第８図は衡突式慣性集塵器である。　
第９図、第１０図は編断面を示す概略図である。 １は集ａ１１本体、２は補集部、３は中子、４は案内羽
根、５は突起部、６は捕集部、７は連結具、８は円筒部
、９は出口管、１０はノズル、１１は支持間、１２は反
転翼列、１３はＳ字間、１４は衡突間、１５は衝突板で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鼻腔内に挿入して用いる集塵器であって該集塵器が
   遠心力集塵器、慣性集塵器または両者の組合わせ方式の
   集塵器であることを特徴とするアレルギー性鼻炎防止器
   具。 ２　遠心力集塵器が１個の案内羽根式直進流サイクロン
   である特許請求の範囲第１項記載のアレルギー性鼻炎防
   止器具。 ３　遠心力集塵器が２〜６個の案内羽根式直進流サイク
   ロンを並列にたばねた構造である特許請求の範囲第１項
   記載のアレルギー性鼻炎防止器具。 ４　慣性集塵器がリバースノズル式である特許請求の範
   囲第１項記載のアレルギー性鼻炎防止器具。 ５　慣性集塵器がルーバー式である特許請求の範囲第１
   項記載のアレルギー性鼻炎防止器具６　慣性集塵器が反
   転式である特許請求の範囲第１項記載のアレルギー性鼻
   炎防止器具。 ７　案内羽根式直進流サイクロンとリバースノズル式慣
   性集塵器の組合わせ方式である特許請求の範囲第１項記
   載のアレルギー性鼻炎防止器具。 ８　慣性集塵器が衡突式である特許請求の範囲第１項記
   載のアレルギー性鼻炎防止器具。