TWM613982U - 客製化３ｄ列印口罩 - Google Patents

Abstract

本創作係提供一種依據使用者之臉部表皮特徵而製作的3D列印口罩，其組成構件包含有一個3D列印之罩殼，提供臉部口、鼻部位有適當之呼吸空間並保持舒適距離；以及個人臉部三維曲面之封圈條，封圈條設置於罩殼外緣與使用者臉部位接觸，是一個可替換的3D列印物件；該封圈條係依使用者臉部的三維特徵之數位模型參數而製作的客製化物件，讓使用者之臉部表皮與口罩高度密合，達到舒適與健康保護效果；封圈條上設置有溝槽，提供罩殼邊緣與封圈條接合固定並提高過濾材質更換操作效率。

Description

客製化3D列印口罩

本創作係與口罩結構有關，詳而言之是屬於個人使用的3D列印口罩，特別是關於三維立體之罩殼、排氣閥、濾片承座快速卡扣者以及與臉部位接觸之封圈條者。

按，口罩主要是用來罩於人臉之口、鼻部位及其周圍之健康防護裝置。在處於空氣具有危害物質或污濁處時，可以藉由配戴口罩來阻擋空氣中對於人們身體的有害物質包括有：病菌、異物與漂浮粉塵等，達到保護健康之目的。因此，可以用過濾病菌或空氣塵埃之口罩已成為我們所必備之日常健康防護用品之一。

習知之一般口罩型式，概分為立體式與平面式二大類。立體式口罩係指罩蓋於口、鼻外減少口罩與口、鼻部位接觸。平面式口罩主要係自平面且打摺的基材展開，係以棉布、熔噴不織布等過濾材質貼合組成或是其他布料縫製而成，然後罩於配戴者的口、鼻，使用時係直接固定在其臉上並覆蓋住口鼻，阻擋空氣污染物直接接觸使用者，達成健康保護作用。

平面式或是立體式口罩，實際配戴時使用者的臉部仍與該口罩間會有空隙產生，造成空氣污染物仍會從口罩的邊緣隙縫通過而被使用 者吸入，並且口罩透氣效果不佳，使用者呼吸換氣時，若是熱氣消散速度慢，而且會從邊緣隙縫逸散出來；使得有配帶眼鏡的使用者會因散發的熱氣於鏡片上產生而霧氣因而妨礙了視線，並且用於醫療環境時對於空隙逸漏所產生之健康防護危害之風險值極高，因此，實有改善之必要。

另就使用之舒適性而言，未與口、鼻接觸之立體式口罩之容氣空間較大，在工作、活動時之吸納或吐氣，會有較佳的舒適效果且可以不破壞與口部位接觸之唇紅、唇膏等。

一般的口罩為了維持一定的密合度，多半在口罩上緣加裝以塑膠條或塑膠包覆鐵線或鋁條的壓條以提升口罩上緣與鼻子及臉部之間的密合度，避免產生空隙。但壓條的位置容易因為臉部位尺寸與鼻形位置而產生位移現象，而使得配戴者再次配戴時壓條無法配合配戴者的鼻子及臉部，而造成口罩外緣與鼻子及臉部之間出現空隙而產生氣體逸散現象。

緣是基於個人使用之安全與舒適性改善的創新精神而創作出本『客製化3D列印口罩』。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的技術方案是使用一種依據個人臉部之三維特徵數位曲面參數模型，直接一體成形輸出列印製作。

本創作所採用之應用於口罩結構單元包括有：1.一個3D列印罩殼，是依據使用者臉部表皮特徵而製作；2.一個3D列印之濾片承座，主要功能是固定過濾材質與快速更換過濾材質；3.一個3D列印排氣閥總成，固定尺寸且內部設置有排氣調節之彈性瓣片；4.一個3D列印封圈條，同樣 依據使用者臉部表皮特徵而製作。

為了解決客製化的技術問題，本創作所採用的3D列印罩殼與封圈條是運用使用者臉部表皮之三維曲面之數位模型參數所產生之造型，提供實施於客製化3D列印口罩製作。

為了達成快速應用目的，本創作之濾片承座與排氣閥總成組件，可以依據本創作之模型參數自行列印上述組件與罩殼一起實施接合，亦或利用列印機之空餘時間預先實施列印製作。

10:客製化3D列印口罩

11:罩殼

111:罩殼透氣孔

112:掛繩固定鈕

113:排氣閥卡扣槽

114:罩殼凸緣

12:封圈條

121:封圈嵌溝

13:排氣閥總成

131:彈性瓣片

14:過濾材質

15:濾片承座

151:承座透氣孔

152:罩殼與濾片承座快速卡扣

153:罩殼與排氣閥總成快速卡扣

第1圖為本創作的立體示意圖

第2圖為本創作前側立體爆炸示意圖

第3圖為本創作後側立體爆炸示意圖。

第4圖為本創作實施狀態示意圖。

第5圖為本創作實施例的排氣閥立體局部放大與彈性瓣片實施後示意圖。

第6圖為本創作實施例的封圈條立體與局部放大示意圖

第7圖為本創作實施例的濾片承座立體與局部放大示意圖

為使審查委員對於本創作之目的、特徵與功能等有進一步之了解，茲將創作之內容說明如後。

請參閱第1圖、第4圖所示，本創作之客製化3D列印口罩10，包括有一3D列印罩殼11，其上有一複數之透氣孔111、四個掛繩固定鈕112、一3D列印之排氣閥總成13與一3D列印之封圈條12所組成。

請再參閱第2圖所示，罩殼11內設置有一與排氣閥總成之快速卡扣槽113。在罩殼11與封圈條12之內側空間中，設置有過濾材質14與一3D列印之濾片承座15。

參閱第2圖、第3圖所示，濾片承座15設有複數之透氣孔151，並設置有罩殼與濾片承座快速卡扣152、罩殼與排氣閥總成快速卡扣153，提供過濾材質14固定張鋪於罩殼11與濾片承座15之間，並可以實施快速拆卸與組合之功能。

參閱第2圖、第6圖所示，沿封圈條12之前側邊緣上，設置有一封圈嵌溝121，提供精確定位與快速組合之實施目的。

再請參閱第2圖所示，進一步說明罩殼11之殼體上設置有複數之大型罩殼透氣孔111，提供較佳的進氣與透氣效果，外側設置有四個掛繩固定鈕112，可以改變其造型樣式，提供不同工作需要以單繩耳掛或是裝繩繞頭之應用選擇；該罩殼11是依據使用者臉部表皮數位三維掃描參數圖檔所建立之3D列印曲面殼體，是一個應用科技掃描方式與工程製造技術的綜合實施效果。

參閱第5圖、第6圖所示進一步說明，上述罩殼11藉由封圈條 12上之封圈嵌溝121互相結合，成為客製化3D列印口罩10。該封圈條12也是依據使用者臉部表皮數位三維掃描參數圖檔所建立之造型，藉由該數位圖檔而產生3D曲面封圈條12與封圈嵌溝121構造，這種實施方式可以確保客製化3D列印口罩10在工作使用之呼吸、談話時封圈條12可以長時保持與臉部密接合，並在卸下後再次穿戴時，不需重新定位，都可以與個人臉部確實密接，同罩殼11般以3D列印方式製作。

再請參閱第2圖所示之過濾材質14，是使用一個既成、效能不同的空氣過濾材料，使用者依據濾片承座15之形狀，自行裁切成與之相符合之尺寸，均勻張鋪於濾片承座15前側與罩殼11之間，過濾外部空氣。本創作是以熔噴不織布為實施例說明，也允許使用者依據使用環境與健康防護需要，自行將過濾材質14更換為一般材料如棉織布、芳香精油棉布等。若與一般口罩製作打摺的熔噴不織布基材展開時所使用之布料約為十五平方公分相比較，本創作所需要尺寸約僅需其二分之一至三分之一的大小即可，顯著提高過濾材質之使用效益，約可達二至三倍左右。

參閱第7圖所示，罩殼11之內側設置有與濾片承座15快速組合之罩殼凸緣114，以及與排氣閥總成13組合用之排氣閥卡扣槽113提供組合之便利性，能將排氣閥13與濾片承座15快速密實固定於罩殼11上。該濾片承座15可以清洗、重複使用且不易變形，提升防護效果並有助於環保再利用之效益。該濾片承座15也是3D列印物件或是一固定尺寸大小之預製成品組合實施於本創作中。濾片承座15上之罩殼與濾片承座快速卡扣152，提供與罩殼11精確定位與拆裝組合，且濾片承座15設置有複數之承座透氣孔151，具較佳的透氣效果，讓口鼻處具有最大的容氣空間提供舒適的呼吸， 並可在說話時讓嘴部與罩殼11能確實保持一定間距不會妨礙說話動作或碰觸到罩殼11，實乃客製化3D列印口罩10之進步創作。

參閱第5圖所示，該排氣閥總成13，是吸納吐氣時快速排出濕熱空氣之排氣裝置，排氣閥總成13內設置有一彈性瓣片131，呼吸時可以調節開啟、閉合功能，能防止吸氣時空氣由排氣閥總成13進入罩殼11內部；另該排氣閥總成13是一設置於罩殼11內部之構件，並做為濾片承座15與罩殼11結合時之固定擋板；實施方式是將排氣閥總成13插入罩殼11中之排氣閥卡扣槽113內，並與濾片承座15中之罩殼與排氣閥總成快速卡扣153定位並固著於罩殼11上，提供呼吸之排氣功能，該排氣閥總成13也是以3D列印製作之物件，彈性瓣片131是一固定尺寸大小之預製薄片成品，一起組合實施於罩殼11中。

參閱第6圖所示，封圈條12之側邊設置有封圈條嵌溝121，同樣依使用者臉部之數位三維掃描參數圖檔所建立之曲面3D構造，具有緩衝以及施予臉部密切接合之目的，避免客製化3D列印口罩10之外部未經過濾之有害或污染空氣滲入罩殼11內部，確保所呼吸之空氣皆透過過濾材質14後再進入罩殼11之氣室內有效達到保護之效果。封圈條12亦是以3D列印製作方式實施，藉由封圈條嵌溝121與罩殼凸緣114曲面構造結合實施，其使用軟性列印列印製作用以增加罩殼11外緣與臉部位接觸部位之舒適感。

10:客製化3D列印口罩

11:罩殼

111:透氣孔

112:掛繩固定鈕

12:封圈條

13:排氣閥總成

Claims (5)

1. 一種客製化3D列印口罩，以使用者臉部表皮之三維曲面之數位模型參數所製作的3D列印口罩，罩殻上有複數罩殻透氣孔，罩殼內部設置有提供固定用之罩殼凸緣、排氣閥卡扣槽、讓濾片承座、排氣閥總承與罩殼快速接合，以及使用附有溝槽之環狀封圈條與罩殼邊緣結合，罩殼外側有掛繩固定鈕提供口罩固定於耳部或頭部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之客製化3D列印口罩，其罩殼部分係由3D列印方式製作，而該罩殼上有複數罩殼透氣孔且其邊緣是依據使用者臉部表皮之三維曲面之數位模型參數產生之造型，提供與封圈條實施快速組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之客製化3D列印口罩，其濾片承座裝置係一預製品或由3D列印方式製作，且該濾片承座上緣設置有罩殼與濾片承座快速卡扣以及其下緣設置有罩殼與排氣閥總成快速卡扣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之客製化3D列印口罩，其排氣閥總成裝置係一預製品或由3D列印方式製作，一起組合實施於罩殼中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之客製化3D列印口罩，其封圈條係由3D列印方式製作，沿封圈條前側之曲面上設置有組合用之溝槽構造，提供封圈條與罩殼邊緣快速實施結合，同時也是罩殼與臉部之緩衝物件，提供緊密接合功能並增加配戴時之舒適感。

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