WO2021241034A1 - Mask device with fan and transparent mask device - Google Patents

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Abstract

[Problem] To allow facial expressions, movements of the lips, and utterances to be seen and understood even when a mask is worn. To prevent difficulty in breathing irrespective of having N95-level performance. To display subtitles, translations, sign languages, and the like on a display device for the handicapped and elderly. To exhibit effects close to that of masks by a mouth shield or face shield type. [Solution] The present invention provides a fan motor in a mask, a device covering a mask, or a case having a mask shape, and provides assistance in breathing through the mask or a filter using the wind power or pressure of the fan. A display device is attached to a device covering a mask in order to represent facial expressions, movements of the lips, and utterances. A mouth shield or face shield type is adapted to have such features to exhibit effects close to that of masks. Utterances of a person wearing the mask are picked up by a microphone, and are subjected to signal processing, to be displayed on a loudspeaker, a display device, or an LED.

Description

[規則26に基づく補充 23.04.2021] ファン付きマスク装置及び透明マスク装置[Replenishment based on Rule 26 23.04.2021] Mask device with fan and transparent mask device
 ファンモーターや殺菌装置をつけたマスク装置 Mask device with fan motor and sterilizer
  従来のマスク、特に高機能マスクでは呼吸が苦しかったり、暑く、蒸したり、更には殺菌・抗菌の布を使ったものでも効果が限定的だった。また排気弁付きマスクがあるが、効果が限定的で、更にマスク本体の効果は無く菌を撒き散らしてしまう。
 また唇の動きを相手に見せる口の周辺を透明にしたマスクも考案されてるが、空気を遮断するので息苦しい。更にファン付きマスクも発売されてるが、吸気か呼気をファンモーターで簡易的にやるだけで効果は限定され、排気は直に外へ出てしまうものもある、本人の呼吸が少し楽になるだけの単純なものである。
Conventional masks, especially high-performance masks, have difficulty breathing, are hot and steamy, and even those using bactericidal and antibacterial cloths have limited effects. There is also a mask with an exhaust valve, but the effect is limited, and the mask itself has no effect and disperses bacteria.
Also, a mask that makes the area around the mouth transparent to show the movement of the lips to the other party has been devised, but it is stuffy because it blocks the air. In addition, masks with fans are also on sale, but the effect is limited by simply doing inspiration or exhalation with a fan motor, and there are cases where the exhaust goes out directly, it just makes the person's breathing a little easier. It's simple.
マスクをしてても表情や口の動き、発声を見える、分かるようにする。N95相当の性能でも息苦しさも無くす。更には障害者や高齢者や患者に対しても、表示装置で字幕や翻訳、手話等も表示する。マウスシールドやフェースシールドタイプでもファンとフィルターを付けマスクに近い効果をだす。 Make it possible to see and understand facial expressions, mouth movements, and vocalizations even with a mask. Even with the performance equivalent to N95, it eliminates suffocation. Furthermore, subtitles, translations, sign language, etc. are also displayed on the display device for persons with disabilities, the elderly, and patients. Even with the mouse shield and face shield type, a fan and a filter are attached to produce an effect similar to a mask.
本明細書では以降、ファンはファンモーター或いは圧電ブロアを指す。
ファンをマスクに或はマスクをカバーする装置やマスクの形状をしたケースに設置して、マスク或いはその代わりのフィルターからの呼吸に対してファンの風力で或は風圧で補助する。マスクをカバーする装置にはLEDや表示装置を付けて表情や口の動き、発声を表現する。マウスシールドやフェースシールドタイプでも呼吸に対してファンとフィルターでマスクに近い効果を出す。マスク装着者の発声をマイクで拾い信号処理により、スピーカーや表示装置やLEDに表示する。信号処理にはスマートフォンやマイコン或いは無線手段でインターネット接続での信号処理でも可能である。
ファンの動作はファンで一定間隔や一定時間での動作、及び更にはファンを正逆回転に或いはファンを2個重ねて一方を動作させる事で正逆回転として呼吸を補助する単純動作でも良いが、温度、CO2、風量、空気圧センサー等で検出して呼吸に合わせた制御も良い。
電源は電池で、制御装置にしてもマスク装置や腰などの別の場所に設置。マスク装置に小型カメラを設置してマスク装着者の映像を表示装置に表示しても良い。
Hereinafter, the fan refers to a fan motor or a piezoelectric blower.
The fan is placed on the mask or in a device that covers the mask or in a mask-shaped case to assist the fan's wind or pressure with breathing from the mask or alternative filter. LEDs and display devices are attached to the device that covers the mask to express facial expressions, mouth movements, and vocalizations. Even with the mouse shield and face shield type, the fan and filter have an effect similar to that of a mask for breathing. The utterance of the mask wearer is picked up by a microphone and displayed on a speaker, display device, or LED by signal processing. For signal processing, it is also possible to process signals by connecting to the Internet using a smartphone, a microcomputer, or wireless means.
The operation of the fan may be a simple operation that assists breathing as forward / reverse rotation by operating the fan at regular intervals or at regular intervals, or by operating the fan in forward / reverse rotation or by stacking two fans and operating one of them. , Temperature, CO2, air volume, air pressure sensor, etc. can be detected and controlled according to breathing.
The power source is a battery, and even if it is a control device, it is installed in another place such as a mask device or waist. A small camera may be installed on the mask device to display the image of the mask wearer on the display device.
手話には口の動きの表示も大事であるので、口が隠れる場合は表示装置に口の動きを表示する。 Since it is important to display the movement of the mouth in sign language, if the mouth is hidden, the movement of the mouth is displayed on the display device.
紫外線やオゾン発生装置を設置するのも良い。ファンや殺菌装置の動作は耳掛け紐に圧力センサーを付けても、電源スイッチを設けても良い。また、一定時間動作や間欠動作でも良い。
 ファン自体も同様にマスク以外に設置して、空気のチューブを使っても良い。
It is also good to install an ultraviolet or ozone generator. For the operation of the fan and the sterilizer, a pressure sensor may be attached to the ear strap or a power switch may be provided. Further, it may be operated for a certain period of time or intermittently.
Similarly, the fan itself may be installed in addition to the mask and an air tube may be used.
表情や口の動きが見える、分かる事でマスクの問題点を解消できる。ファンで呼吸が楽、蒸れない、メガネやフェースシールドが曇り難い。相手に発声が分かり易い。聴覚障害者、外国人にも分かる。 By seeing and understanding facial expressions and mouth movements, the problem with masks can be solved. It's easy to breathe with a fan, it doesn't get stuffy, and the glasses and face shield are hard to fog. The utterance is easy for the other party to understand. Hearing impaired and foreigners can understand.
相手にスピーカーではっきり伝えられる、発話した言葉を表示、更に翻訳して表示、手話にして表示、口の動きとして表示等をする事でマスクの不便さを無くし更に、高機能を付加する。 By displaying the spoken words that can be clearly communicated to the other party through the speaker, further translating and displaying, displaying in sign language, displaying as mouth movement, etc., the inconvenience of the mask is eliminated and high functionality is added.
マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention ファンと風向装置の側面図Side view of fan and wind direction device ファンと風向装置の側面図Side view of fan and wind direction device 風向装置の断面図Cross-sectional view of the wind direction device マスクと本発明の下面図Bottom view of the mask and the present invention マスクと本発明の正面図Front view of the mask and the present invention マスクと本発明の上面図Top view of the mask and the present invention マスクと本発明の正面図Front view of the mask and the present invention マスクと本発明の正面図Front view of the mask and the present invention 表示装置の図Display device diagram 口元シールド正面図Front view of the mouth shield 口元シールド上面図Top view of the mouth shield 透明マスク装置の正面図Front view of transparent mask device 透明マスク装置の側面図Side view of transparent mask device 制御装置と各種入出力装置Control device and various input / output devices 一部透明なマスクの裏面図Back view of a partially transparent mask 一部透明なマスクの上面図Top view of a partially transparent mask 一部透明なマスクの上面図Top view of a partially transparent mask
図1の説明と、他の全ての図と本発明全体への説明も纏めて記載する。 
マスク本体3にマスクカバー2をかけた図である。マスクカバー2とマスク本体3とは隙間があるが、それでも呼吸を補助するファン1の効果はあるが、マスクカバー2の縁のみマスク本体3と密閉すれば強い風圧がマスク本体3にかかり呼吸をし易くする効果は高まる。マスクカバー2の形状は鼻の形状にも合わせた形状にするが、別図のような鼻を避けたマスクカバー2でも良い。殺菌装置7はマスクカバー2内の空気とマスク本体3を殺菌する効果がある。
 
以下、本段落で、本発明全体の説明もする。
本発明の駆動用の電池や制御装置等はマスクカバー2やファン1に設置しなくても、図6のように電線11を使用して別の場所に設置しても良い。耳掛け紐に固定しても、耳掛け紐を後頭部で結ぶなら後頭部に設置しても良いし、本発明装着者のポケットやベルトに固定しても良い。
本明細書の説明や図では本発明の駆動用の電池や制御装置17や電線11、或はスマートフォン、その他の装置への説明や図は殆ど省略してる。またそれらへの配線も省略しているが、各図の説明に必須ではないからである。図15をその一例とした。耳掛け紐も同様に殆ど省略している。詰まり、前述の通りに設置すれば良いからである。LED20はマイク18でマスク装着者22の音声を取得して制御装置17で信号処理して発声に合わせて明滅する。LED20は複数並べてオーディオのレベルメーターのようにしても良い。
 
 マスクカバー2はマスク本体3に接着剤やテープ或いは面テープで固定でも、マスクカバー2にクリップを付けてマスク本体3の一部を挟んでに固定、或いは紐を付けて耳掛け紐4に固定しても、或いは耳掛け紐を専用に付けて固定しても良い。また耳掛け紐でなく後頭部で結ぶ方式でも良い。耳掛け紐はベルト状のようなものでも良い。
 
本発明では、マスクカバー2の縁には必要に応じて或いはファンの風圧を掛けるために、ゴムやシリコン樹脂のような柔軟性のある素材を使う、縁以外の部分はファン1の風圧に変形しない硬さの材料が良い、例えばアクリルの1.5-3mm厚程度のもの。
 マスク本体3は代わりに空気のフィルターであっても良い、それをネット状のプラスチックの板を使いマスクカバー2に取り外し可能にしても良いがその場合は前述のシリコン樹脂よりも内側に設置すると良い、或はマスクカバー2の縁に接着剤やテープ或いは面テープで固定しても該フィルターへのファン1の風圧や呼吸の風圧にも大きくは変形しないので良い。 詰まりマスクカバー2とマスク本体3の一体化である。または、該フィルターをファン1に接着剤やテープ或いは面テープで設置しても良い。または、マスクカバー2からの空気のパイプで別の場所にファン1とフィルターを設置しても良い。
 
 また、マスクカバー2のカーブはマスク本体3或はマスク本体3の代わりのフィルターとは内部で隙間を作ってる、それはお椀を被せて隙間を作るようなイメージである、その隙間は空気の通り道でもあり、最小の部分では1センチ程度、他は2センチ程度或はそれ以上開けると良い。マスクカバー2の形状であるが市販の3Dマスクと称されてるマスクの形状でも良い。マスク本体3も3Dマスク或は同様の大きな嘴のような形状のマスクであっても本発明に使える。
 
 本発明は完全に且つ正確に呼吸とファン1の制御が合わなくても呼吸をし易くする効果はある。それは口の前の空気が入れ替わるからでもあり、前記フィルター或いはマスク本体3にファン1の風圧が掛かり空気の淀みが無くなるからで、更にはマスク装着者が前記風圧や新鮮な空気に合わせて呼吸を合わせる事もあるから。
 センサー5は温度、湿度、CO2、風量、空気圧センサー等でマスク装着者の呼吸を検出して、及び又は単純に一定時間ファンを動作させる方法で、或いは一定時間でファン1の回転を正逆にファン1を制御しても良い。この一定時間での動作とは、センサー5での吸排気の判別が正確で無い場合にも良いし、センサー5を利用しないでファン1を制御する場合にも良い。またファン1の制御は正逆回転か或はどちらかの回転だけ利用しても呼吸の補助への効果はあるし、呼吸のどちらかに対してだけの動作でも効果はある。正逆回転は2つのファンを向かい合わせて設置し、どちらか一方のファンを動作させる事で対応しても良い。またセンサー5をマスクカバー2の外面と内面に設置して、2つのセンサー5の検出信号の差で呼吸を判断してファン1を制御しても良い。
 ファン1は圧電ブロアを使用しても同じてある。
 
 温度センサーでの動作は、呼気は37度程度であり発熱の場合は40度もあるのだが、外気温が全く同じでなければ温度の違いを検出してファン1を呼吸に合わせて制御可能である。或いは温度センサーと湿度センサーを使い、湿度が高く温度も体温程度であれば呼気として判定してファン1を制御しても良い。
 以下に各センサーを使用した場合の制御方法を説明するが、各センサーは他のセンサーと組合せてより正確な制御をする事もできる。例えばCO2センサーと空気圧センサーの併用とかである。
  CO2センサーの場合、大気のCO2濃度は0.041%で、呼気は安静時でも1%、対して市販のCO2センサーの解像度は0.001%程度であるので簡単に呼吸の判別ができ、CO2濃度が一定以上高い場合は呼気が出てる或はマスクカバー2内の空気を排出すべきと判断してファン1を動作させ、該濃度が一定以下或いは大気の濃度程度になった場合は呼気は終わった或いは吸気と判定してファン1の回転を外気からの吸気方向にする。
 またCO2濃度が一定以上高い場合に一定時間、ファン1を排気に動作させ、更には該一定時間以外はファン1を吸気に動作させてても良い。更に以下の他のセンサーに付いても、ファン1の制御は同様である。
 風量センサーの場合、例えばMEMS小型風量センサーは、風速や風向きを測定できる。マスク本体3からの呼気を風速や風向きで検知する。参考までに安静時、吸気時間は1秒程度、呼気時間は0.4秒程度と、他の条件に置いても呼気時間は吸気時間よりも早く勢いがあることが多い。 
 空気圧センサーを使う場合、マスクカバー内の気圧を測定する。
 呼気でマスクカバー内の気圧は一定以上に上がる→ファンを排出動作に→それにより気圧は一定量下がるがファンの排出動作はそのままに→息を吐くのを止める或いは吸う→気圧が更に一定量まで下がるので吐くのが止まったか吸ってると判定する→モーターを吸気の方向に制御する→気圧が少し上がるがファンはそのまま運転→更に一定以上気圧が上がったら呼気になったとして---これを繰り返す。気圧の変化の検出或は判断は、呼気或は吸気のどちらかに対してだけでもファン1の制御は可能である。
 
 マスクカバーの全面にファン1つの場合は、排気が顔の前面に行かないようにファン1は顔の下に向けると良い、或は風向板や空気を流す部材で風向をそのようにしても良いし、顔の左右方向でも良い。図7の風向装置を使用しても良い。 
   
 殺菌装置7はマスクカバー2の内部に配置して置けば波長222nmでなくとも紫外線による目への悪影響はなく、マスクは常に殺菌される。マスクを通過して顔にまで影響を与えないようにマスク本体3の顔側の布は紫外線を遮断する布を使うと良い、或いは紫外線の量を少なくする。更にはマスクを外した時を耳掛け紐4のマスク本体3の部分に圧力センサー或いは歪センサーを貼るかクリップで止めるなどして、その出力信号により、或は手動スイッチを操作して、マスクを外した時は殺菌装置の出力を強くするとマスクの殺菌に良いし、それは一定時間動作や間欠動作でも良いしマスクを装着してる時でも良い。 
 その他、ファン1や殺菌装置7への動作スイッチを設置してる場合はそのスイッチの操作でマスクの装着としても良い。
 紫外線によるオゾン発生は殺菌には更に効果的であるが、その場合紫外線の波長が230nm以下であればオゾンの発生も可能である。マスクを外した事を検出してのオゾンの利用及び又は紫外線の併用でも良いが。オゾンを発生しない紫外線放出装置でもよい。紫外線の発生はLEDが適当であるが蛍光管のタイプもある。また222nmの紫外線は人体に悪影響が無く殺菌出来るとのデータもある。  
 オゾンの労働安全衛生基準では、室内の空気中オゾン濃度は0.1ppm以下と規定されて、作業環境許容濃度とされ人体への影響はないとされているのでそれに準ずる。または、前述のようにマスクを外した時だけ紫外線やオゾンを発生、或いは強く発生させても良い。
 
 因みに、市販の一般的なマスクの重量は紐込で8g~、ファンで外形16mm*厚さ4mmで1.2g、風量0.012(立方メートル/min)、静圧5-6Pa、外形25mm*厚さ10mmで7g、風量0.05(立方メートル/min)、静圧30Pa。必要であればファン2台を重ねてに設置、或いはマスクの左右で2台を同時に同方向の回転で動作させると静圧をもっと高められ、呼吸をし易くする効果は上がる。
 体重50kgの人間の1回当りの平均換気量0.5L程度であるが、20回/分の呼吸として0.5L*20=0.01立方メートル/min、風量としては前記1.2gのファンでも足りるが、空気のフィルター或いはマスクに風圧を強く掛けるには静圧が高いファンが良い。
 
マスクカバー内或いはファンに熱交換器、ヒートシンクのようなものを設置して吸排気を通過させる方法もある。ヒーターやペルチェ素子でも良い。
 
本発明の自動起動、停止は前述に記載した方法以外にも、設置したCO2センサーの検出濃度が呼気程度あった場合には起動し、該濃度が一定時間無い場合には動作を停止しても良い。同じく、気圧センサーや別途記載の空気弁の動きを利用しての自動起動、停止も上記CO2センサーでの動作と同様にすれば良い。
 
 またマスクカバー2に表示装置21を付ける事でマスク装着者22の口元が隠れても該表示装置21が補える。口元が隠れても表示装置21で口の動きを表示すれば良い。詰まり透明マスクカバーでなくてもこの方法でも良い、それはアニメで或いは唇の画像何枚か用意してそれを切り替えて唇を発話に合わせて動かしても、或いはマスク本体3と唇の隙間をプラスチックのネットでスペースを作りそこに唇を撮影する小型カメラを設置してその画像を該表示装置21に表示しても良い。図1乃至3と5に置いてはファン1の前に少し隙間を開けて表示装置21を設置しても良いし、マスクカバー2の端の方に設置しても良い。表示装置21はスマートフォンでも代用できる。スマートフォンのマイクが本発明の装着者の声を拾い信号処理により、スマートフォンのディスプレイに表示する。スマートフォンを表示装置21の代わりになるようにアプリケーションを作り搭載するのが良い。スマートフォンからWifi接続等でインターネット上で得られた翻訳を取り込み表示するようにアプリを作り、スマートフォン或いは表示装置21に表示する。表示装置21はドットマトリクスでも良い。
 
 ファン1の位置はマスクカバー2の横の方にして、マスクカバー2を透明にしてマスク本体3の中央付近を透明の素材にすれば口元や鼻が見えるようになる。表示装置21もマスクの下の方や横の方にファンを避けて設置可能である。
 全ての図に置いて、実際にはもっと顔の形状に合わせて湾曲或いは、湾曲する。
   
 以下、紫外線の量に付いてのデータと考察を記載して置く。
1・・殺菌力の実例として、15ワット殺菌灯器具を用いて行われた厚生省、国立衛生試験所の試験結果では大腸菌に対して99.99%以上の殺菌率を得るために殺菌灯は60秒(1分)を要する
この殺菌灯に対比するものとして、太陽光線の殺菌力をあげると、Lukieshの発表している実験によれば盛夏、晴天、正午の太陽光でシャーレ中の大腸菌浮遊液を直射したところ、99.99%の殺菌に64分間を要している。
 
2・・UV-LEDの出力、例えば市販の5mmΦ*8.7mmの物は放射束4mWで、15 2θ1/2(deg) 365nm 3.4V 20mA 変換効率は5%。地上に届く太陽光の1/1000以下程度と考えられる。例えばこれを4個程度、本発明のマスクカバー内に配置しても日焼けの心配はほぼ無い、更には生地の中にはUV-CUTのものがあるので、それをマスクの顔に当たる部分に使うのも良い・・紫外線遮断率が90%以上・もしくはUPF40~50+と記載されている商品を選ぶと、効率よく紫外線と日焼け対策を行える。
マスクカバーの内側にはメッキ等で紫外線の反射処理をして置くと紫外線はマスク全体に効率よく照射できる。
 また、市販の3Wクラスの紫外線LEDは、放射強度:180mW以上、半減角:140°であるのでこのような大型のLEDを使用しても良い。殺菌灯にしてもグローランプ程度の大きさの185nm、0.12W出力のオゾン紫外線電球やオゾンを発生しない紫外線電球も使っても良い。
 
The description of FIG. 1 and all other figures and the description of the present invention as a whole are also described together.
It is the figure which put the mask cover 2 on the mask body 3. There is a gap between the mask cover 2 and the mask body 3, but the fan 1 still has the effect of assisting breathing, but if only the edge of the mask cover 2 is sealed with the mask body 3, strong wind pressure will be applied to the mask body 3 and breathing will occur. The effect of making it easier is enhanced. The shape of the mask cover 2 is adjusted to match the shape of the nose, but the mask cover 2 avoiding the nose as shown in the attached figure may be used. The sterilizer 7 has the effect of sterilizing the air inside the mask cover 2 and the mask body 3.

Hereinafter, the present invention will be described as a whole in this paragraph.
The drive battery, control device, and the like of the present invention may not be installed on the mask cover 2 or the fan 1, but may be installed in another place using the electric wire 11 as shown in FIG. It may be fixed to the ear strap, may be installed on the back of the head if the ear strap is tied at the back of the head, or may be fixed to the pocket or belt of the wearer of the present invention.
In the explanations and figures of the present specification, the explanations and figures for the driving battery, the control device 17, the electric wire 11, the smartphone, and other devices of the present invention are almost omitted. Wiring to them is also omitted, but it is not essential for the explanation of each figure. Figure 15 is an example. The ear straps are also almost omitted as well. This is because it is clogged and can be installed as described above. The LED 20 acquires the voice of the mask wearer 22 with the microphone 18, processes the signal with the control device 17, and blinks according to the utterance. Multiple LEDs 20 may be arranged side by side to form an audio level meter.

Even if the mask cover 2 is fixed to the mask body 3 with adhesive, tape or face tape, a clip is attached to the mask cover 2 and fixed by sandwiching a part of the mask body 3, or a string is attached and fixed to the ear strap 4. Alternatively, an ear strap may be attached and fixed. In addition, a method of tying with the back of the head instead of the ear strap may be used. The ear strap may be like a belt.

In the present invention, a flexible material such as rubber or silicone resin is used for the edge of the mask cover 2 as needed or in order to apply the wind pressure of the fan, and the part other than the edge is deformed to the wind pressure of the fan 1. A material with a hardness that does not prevent it is good, for example, a material with a thickness of about 1.5-3 mm of acrylic.
The mask body 3 may be an air filter instead, and it may be removable to the mask cover 2 using a net-shaped plastic plate, but in that case, it is better to install it inside the above-mentioned silicone resin. Alternatively, even if it is fixed to the edge of the mask cover 2 with an adhesive, tape, or surface tape, it does not significantly deform to the wind pressure of the fan 1 to the filter or the wind pressure of breathing. The clogged mask cover 2 and the mask body 3 are integrated. Alternatively, the filter may be installed on the fan 1 with an adhesive, tape, or surface tape. Alternatively, the fan 1 and the filter may be installed in another place by the air pipe from the mask cover 2.

Also, the curve of the mask cover 2 creates a gap inside the mask body 3 or the filter instead of the mask body 3, which is an image of covering a bowl to create a gap, even in the air passage. Yes, the smallest part should be about 1 cm, and the others should be about 2 cm or more. The shape of the mask cover 2 may be the shape of a mask called a commercially available 3D mask. The mask body 3 can be used in the present invention even if it is a 3D mask or a mask having a similar large beak-like shape.

The present invention has the effect of facilitating breathing even if breathing and fan 1 control do not match completely and accurately. This is also because the air in front of the mouth is replaced, and the wind pressure of the fan 1 is applied to the filter or the mask body 3 to eliminate the stagnation of the air. Furthermore, the mask wearer breathes according to the wind pressure and fresh air. Because there are times when it matches.
Sensor 5 detects the breathing of the mask wearer with temperature, humidity, CO2, air volume, air pressure sensor, etc., and / or simply operates the fan for a certain period of time, or reverses the rotation of the fan 1 for a certain period of time. Fan 1 may be controlled. The operation in this fixed time may be when the intake / exhaust discrimination by the sensor 5 is not accurate, or when the fan 1 is controlled without using the sensor 5. In addition, the control of the fan 1 has an effect on assisting breathing even if the rotation is forward or reverse or only one of the rotations is used, and the operation only for either of the breathing is effective. Forward and reverse rotation may be handled by installing two fans facing each other and operating either fan. Further, the sensor 5 may be installed on the outer surface and the inner surface of the mask cover 2, and the respiration may be determined by the difference between the detection signals of the two sensors 5 to control the fan 1.
Fan 1 is the same even if a piezoelectric blower is used.

The operation of the temperature sensor is about 37 degrees for exhalation and 40 degrees for heat generation, but if the outside temperature is not exactly the same, it is possible to detect the difference in temperature and control fan 1 according to breathing. be. Alternatively, a temperature sensor and a humidity sensor may be used, and if the humidity is high and the temperature is about the body temperature, it may be determined as exhaled breath and the fan 1 may be controlled.
The control method when each sensor is used will be described below, but each sensor can be combined with other sensors for more accurate control. For example, the combined use of a CO2 sensor and a pneumatic sensor.
In the case of a CO2 sensor, the CO2 concentration in the air is 0.041%, the exhalation is 1% even at rest, and the resolution of a commercially available CO2 sensor is about 0.001%, so it is easy to distinguish breathing and the CO2 concentration is above a certain level. If it is high, it is judged that exhalation is coming out or the air in the mask cover 2 should be discharged, and the fan 1 is operated. And the rotation of fan 1 is set to the intake direction from the outside air.
Further, when the CO2 concentration is higher than a certain time, the fan 1 may be operated for the exhaust for a certain period of time, and the fan 1 may be operated for the intake air for other than the certain time. Furthermore, the control of fan 1 is the same for the following other sensors.
In the case of an air volume sensor, for example, a MEMS small air volume sensor can measure wind speed and wind direction. The exhaled air from the mask body 3 is detected by the wind speed and direction. For reference, at rest, the inspiratory time is about 1 second and the expiratory time is about 0.4 seconds, and the expiratory time is often faster than the inspiratory time even under other conditions.
When using an air pressure sensor, measure the air pressure inside the mask cover.
The air pressure inside the mask cover rises above a certain level due to exhalation → the fan is discharged → the air pressure drops by a certain amount, but the fan discharge operation remains the same → stop exhaling or inhale → the air pressure reaches a certain amount Since it goes down, it is judged whether it has stopped spitting or sucking → Control the motor in the direction of intake → The air pressure rises a little, but the fan operates as it is → If the air pressure rises above a certain level, it will be exhaled --- Repeat this .. Fan 1 can be controlled only for either exhalation or inspiration for detection or determination of changes in atmospheric pressure.

If there is one fan on the entire surface of the mask cover, the fan 1 should be directed under the face so that the exhaust does not go to the front of the face, or the wind direction may be so with a wind direction plate or a member that allows air to flow. However, it may be in the left-right direction of the face. The wind direction device of FIG. 7 may be used.

If the sterilizer 7 is placed inside the mask cover 2, there is no adverse effect on the eyes due to ultraviolet rays even if the wavelength is not 222 nm, and the mask is always sterilized. The cloth on the face side of the mask body 3 should be a cloth that blocks ultraviolet rays so that it does not pass through the mask and affect the face, or the amount of ultraviolet rays should be reduced. Furthermore, when the mask is removed, attach a pressure sensor or strain sensor to the mask body 3 part of the ear hook string 4 or stop it with a clip, and use the output signal or operate the manual switch to remove the mask. When the mask is removed, increasing the output of the sterilizer is good for sterilizing the mask, and it may be operated for a certain period of time or intermittently, or when the mask is worn.
In addition, if an operation switch is installed on the fan 1 or the sterilizer 7, the mask may be attached by operating the switch.
Ozone generation by ultraviolet rays is more effective for sterilization, but in that case, ozone generation is possible if the wavelength of ultraviolet rays is 230 nm or less. It may be possible to use ozone after detecting that the mask has been removed and / or to use ultraviolet rays in combination. An ultraviolet emitting device that does not generate ozone may be used. LEDs are suitable for generating ultraviolet rays, but there are also fluorescent tube types. There is also data that ultraviolet rays at 222 nm can be sterilized without adversely affecting the human body.
The Occupational Safety and Health Standards for ozone stipulate that the concentration of ozone in the air in the room is 0.1 ppm or less, which is considered to be an acceptable concentration for the working environment and has no effect on the human body. Alternatively, as described above, ultraviolet rays and ozone may be generated or strongly generated only when the mask is removed.

By the way, the weight of a general mask on the market is 8g or more with a string, the outer diameter is 16mm with a fan * 1.2g with a thickness of 4mm, the air volume is 0.012 (cubic meter / min), the static pressure is 5-6Pa, and the outer diameter is 25mm * with a thickness of 10mm. 7g, air volume 0.05 (cubic meter / min), static pressure 30Pa. If necessary, install two fans on top of each other, or operate the two fans on the left and right sides of the mask at the same time by rotating them in the same direction to further increase the static pressure and improve the effect of making breathing easier.
The average ventilation volume per time for a person weighing 50 kg is about 0.5 L, but 0.5 L * 20 = 0.01 cubic meter / min for 20 breaths / minute, and the 1.2 g fan for air volume is sufficient, but air A fan with a high static pressure is good for applying strong wind pressure to the filter or mask.

There is also a method of installing a heat exchanger, a heat sink, etc. in the mask cover or in the fan to allow intake and exhaust to pass through. It may be a heater or a Pelche element.

In addition to the methods described above, the automatic start and stop of the present invention may be started when the detected concentration of the installed CO2 sensor is about the exhalation level, and may be stopped when the concentration is not present for a certain period of time. good. Similarly, the automatic start and stop using the movement of the barometric pressure sensor and the air valve described separately may be the same as the operation of the above CO2 sensor.

Further, by attaching the display device 21 to the mask cover 2, the display device 21 can supplement even if the mouth of the mask wearer 22 is hidden. Even if the mouth is hidden, the movement of the mouth may be displayed on the display device 21. It doesn't have to be a clogged transparent mask cover, it can be an animation, you can switch between several images of the lips and move the lips according to the utterance, or the gap between the mask body 3 and the lips is plastic. A small camera for taking a picture of the lips may be installed in a space created by the net, and the image may be displayed on the display device 21. In FIGS. 1 to 3 and 5, the display device 21 may be installed with a slight gap in front of the fan 1, or may be installed near the end of the mask cover 2. The display device 21 can be replaced with a smartphone. The microphone of the smartphone picks up the voice of the wearer of the present invention and displays it on the display of the smartphone by signal processing. It is better to create and install an application so that the smartphone can replace the display device 21. Create an application to capture and display translations obtained on the Internet from a smartphone via Wifi connection, etc., and display them on the smartphone or display device 21. The display device 21 may be a dot matrix.

The position of the fan 1 should be on the side of the mask cover 2, the mask cover 2 should be transparent, and the center of the mask body 3 should be made of a transparent material so that the mouth and nose can be seen. The display device 21 can also be installed at the bottom or side of the mask, avoiding the fan.
In all figures, it is actually more curved or curved to fit the shape of the face.

Below, the data and considerations regarding the amount of ultraviolet rays are described.
1. As an example of sterilizing power, according to the test results of the Ministry of Health and Welfare and the National Institute of Public Health conducted using a 15-watt germicidal lamp, the germicidal lamp takes 60 seconds to obtain a germicidal rate of 99.99% or more against Escherichia coli. In contrast to this germicidal lamp, which requires 1 minute), the sterilizing power of the sun's rays is increased. As a result, it took 64 minutes to sterilize 99.99%.

2 ... UV-LED output, for example, a commercially available 5mmΦ * 8.7mm one has a radiant flux of 4mW, and 15 2θ1 / 2 (deg) 365nm 3.4V 20mA conversion efficiency is 5%. It is thought to be less than 1/1000 of the sunlight that reaches the ground. For example, even if you place about 4 of these in the mask cover of the present invention, there is almost no risk of sunburn, and since some of the fabrics are UV-CUT, use them for the part that hits the face of the mask. It is also good ... If you choose a product with a UV blocking rate of 90% or more, or UPF40-50 +, you can efficiently take measures against UV rays and sunburn.
If the inside of the mask cover is treated with ultraviolet rays such as plating to reflect ultraviolet rays, the ultraviolet rays can efficiently irradiate the entire mask.
In addition, a commercially available 3W class ultraviolet LED has a radiant intensity of 180 mW or more and a half angle of 140 °, so such a large LED may be used. As a germicidal lamp, an ozone ultraviolet bulb with an output of 185 nm and 0.12 W, which is about the size of a glow lamp, or an ultraviolet bulb that does not generate ozone may be used.
図2、センサー付きファン6は両面テープ或いは紐で、或はセンサー付きファン6の下にネットを貼付けたものにして、そのネットを利用してマスク本体3に固定する。このセンサーはセンサー5であり、それによるファンの制御は別の説明を参照。センサーは無しでファン1にしてマスク本体3からの吸気或は呼気専用にしても呼吸を補助する効果がある。その動作は連続でなくても間欠動作にしても、或いは交互に一定時間でファン1を反転動作しても呼吸を補助する効果はある。
 本図のようにマスク本体3の一部にファン1の設置であっても呼吸を補助する効果はある。
 この図に限らず殺菌装置7は必須のものではない。
In FIG. 2, the fan 6 with a sensor is made of double-sided tape or a string, or a net is attached under the fan 6 with a sensor, and the net is used to fix the fan 6 to the mask body 3. This sensor is sensor 5, and the control of the fan by it is described in another explanation. Even if the fan 1 is used without the sensor and only the inspiration or exhalation from the mask body 3 is used, it has the effect of assisting breathing. Even if the operation is not continuous or intermittent, or if the fan 1 is alternately reversed for a certain period of time, there is an effect of assisting breathing.
Even if the fan 1 is installed on a part of the mask body 3 as shown in this figure, it has the effect of assisting breathing.
Not limited to this figure, the sterilizer 7 is not essential.
図3、マスクカバー2の縁とマスク本体3の隙間は無い、またセンサー5は無いが図2にある場合と無い場合の説明をしている、同じである。
本図に限らず、ファン無しでも、殺菌装置7或いは、オゾン発生装置等の殺菌装置をマスクに設置するだけでも菌やウィルスには効果的である。
殺菌装置7はマスクカバーに刺して設置してるので点線にはしてない。
FIG. 3, there is no gap between the edge of the mask cover 2 and the mask body 3, and there is no sensor 5, but the case where it is in FIG. 2 and the case where it is not are explained, which are the same.
Not limited to this figure, even without a fan, simply installing a sterilizer 7 or a sterilizer such as an ozone generator on the mask is effective against bacteria and viruses.
The sterilizer 7 is installed by sticking it in the mask cover, so it is not shown as a dotted line.
図4、チューブ8はファン1とファン1の空気フィルターを別に設置して、そこからの空気のチューブである。
 またマスク本体3が3Dマスクの場合、ピンホールを開けてそこにピンホールカメラを設置して、或いはマスク本体3の内側に小型カメラを設置して、該カメラの信号を無線或は有線で制御装置に送り制御装置がマスクカバー2の前面に設置したディスプレイに唇の動きを表示或は、スマートフォンで該信号を受信して信号処理により唇の動きを表示して相手に見せる。これは本発明では呼吸でのマスク内の蒸れを少なくするから可能である。またピンホールの部分にはカメラを接着剤や接着テープで完全に塞ぎウィルスの通過も防げる。
In Fig. 4, tube 8 is a tube of air from fan 1 and fan 1 with air filters installed separately.
If the mask body 3 is a 3D mask, open a pinhole and install a pinhole camera there, or install a small camera inside the mask body 3 and control the signal of the camera wirelessly or by wire. Send to the device The control device displays the movement of the lips on the display installed in front of the mask cover 2, or receives the signal with a smartphone and displays the movement of the lips by signal processing to show it to the other party. This is possible in the present invention because it reduces the stuffiness in the mask during breathing. In addition, the pinhole can be completely closed with adhesive or adhesive tape to prevent the virus from passing through.
図5、センサー付きファン6の下部は人の口と鼻を覆い密着するように湾曲成型させると共にゴム或は前述のシリコン樹脂のような物を使い弾力性を持たせる。更に、センサー5や電池、殺菌装置7、制御装置をセンサー付きファン6に内蔵させても良い。マスク本体3は空気のフィルターであり、両面テープで簡単に張替えできるようにしておく。 In FIG. 5, the lower part of the fan 6 with a sensor is curved and molded so as to cover the mouth and nose of a person so as to be in close contact with each other, and rubber or the above-mentioned silicon resin is used to give elasticity. Further, the sensor 5, the battery, the sterilizer 7, and the control device may be built in the fan 6 with the sensor. The mask body 3 is an air filter so that it can be easily replaced with double-sided tape.
図6、電線11はマスクカバー2の機能に必要な制御装置や電池等を搭載しない場合に別の箱にそれらを設置するための電線11である。該箱はマスク装着者のポケットやベルト、或は耳掛け紐や耳掛け紐を後頭部に廻した所等に装置する。該箱には制御装置の一つとしてスマートフォンを設置する場合がある。
 
 例えば、片方のファン1は排気専用、呼気の際に動作させて、その際に一方のファン1は停止或いは吸気させればマスク前の空気は新鮮なのが導入されるが、2つのファン1を呼吸に合わせた回転にする事でマスク本体3に風圧がかかり、より呼吸が楽になる。
   
 またマスクカバー2の前面に表示装置21を付けても良い、マスクカバー2とマスク本体3の一部を透明にしなくても表示装置21が口元表示をする。
FIG. 6 and the electric wire 11 are electric wires 11 for installing the control device, the battery, etc. necessary for the function of the mask cover 2 in another box when they are not mounted. The box is installed in the pocket or belt of the mask wearer, or in the place where the ear strap or the ear strap is turned around the back of the head. A smartphone may be installed in the box as one of the control devices.

For example, if one fan 1 is dedicated to exhaust and is operated during exhalation, and if one fan 1 is stopped or inhaled, the air before the mask will be fresh, but two fans 1 will be introduced. By rotating according to breathing, wind pressure is applied to the mask body 3 and breathing becomes easier.

Further, the display device 21 may be attached to the front surface of the mask cover 2, and the display device 21 displays the mouth without making a part of the mask cover 2 and the mask body 3 transparent.
図7、ファン1にはこのように風向装置を付ける場合がある。ファン1の下はマスク側で、ファン1のマスクからの排気の圧力、及び又はマスクからの呼気の風圧によって開口される排気弁12によって排出される。排気弁12は風向装置14に開けた穴の外側を覆うように設置されてるので逆向きの空気の際は閉じられる。
 同様に吸気弁13は弁が風向装置の内部に開くように設置されてるので、マスクからの吸気の風圧によって及び又はファン1のマスクへの送風の圧力で弁は開口される。
 これは呼気と吸気の風向を別の方向にする事で、新鮮な空気を吸気できる事と、弁により呼気か吸気かのセンサーとしてファン1の動作を変える。
 この図では弁の開閉を検出する装置を省略してるが、図7b或は図7cのように例えばフォトインタラプタ16を設置して弁の動きを検出してファン1の回転方向や動作を制御する。フォトインタラプタ16は吸気弁13への設置だけでも呼吸の検知は可能であるし、逆に排気弁12への設置だけでも呼吸の検知は可能である。
 又は、ファン1の回転は排気のみとしても良く、その逆にファン1の回転は吸気のみとしても良い。
 
 フォトインタラプタ16に付いては吸気弁13と排気弁12共に、風向装置14を外光が通過しない素材や色の物で作成し風向装置14の内部にフォトセンサを設置して置くだけで弁の動きによる外光の入力を検知してフォトインタラプタ16でなくとも可能である。
  
図7b、図7を回転して排気弁12を手前にした図。フォトインタラプタ16を使用して非接触で排気弁12の開閉を検知する。排気弁12の弁は不透明のものを使えば弁がフォトインタラプタ16の光の通過を遮るので弁の開閉を検知出来る。排気弁12が開でない場合は呼吸の停止や吸気してる事になる、それでファン1の回転を正逆に制御して呼吸を補助する。
 
 フォトインタラプタ16には周囲の光が入らないように弁を含んだ周囲に遮蔽を付けるが、特に弁が開いた時にフォトインタラプタ16に外光が入らないように、不透明なプラスチックの板で囲いをつければ良い。
 
図7c、図7bと動作原理は同じである。風向装置14の内部の断面図、フォトインタラプタ16や吸気弁13は向こう側にある。
 フォトインタラプタ16は本装置の内部に設置してるので外光の影響を受け難いが、必要であれば不透明なプラスチックの板で囲いをつければ良い。
 
フォトインタラプタ16でなくても、風量センサーを吸気弁13及び又は排気弁12の近くに設置したり、CO2センサーの使用でも可能である。
更に、本図に限らず呼吸の検知は呼吸の停止も発見できる。一定時間センサー5の検知が無ければ異常事態として例えばブザーを鳴らしたり、無線で信号を送っても良い。これは睡眠時無呼吸症候群にも使える。
In Fig. 7, fan 1 may be equipped with a wind direction device in this way. Below the fan 1 is the mask side, which is exhausted by the exhaust valve 12 opened by the pressure of the exhaust from the mask of the fan 1 and / or the wind pressure of the exhaled air from the mask. Since the exhaust valve 12 is installed so as to cover the outside of the hole made in the wind direction device 14, it is closed in the case of reverse air.
Similarly, since the intake valve 13 is installed so that the valve opens inside the wind direction device, the valve is opened by the wind pressure of the intake air from the mask and / or by the pressure of the air blown to the mask of the fan 1.
This allows fresh air to be taken in by making the wind directions of exhalation and inspiration different, and the valve changes the operation of fan 1 as a sensor of exhalation or inspiration.
In this figure, the device that detects the opening and closing of the valve is omitted, but as shown in Fig. 7b or Fig. 7c, for example, a photo interrupter 16 is installed to detect the movement of the valve and control the rotation direction and operation of the fan 1. .. The photointerruptor 16 can detect respiration only by installing it on the intake valve 13, and conversely, it can detect respiration only by installing it on the exhaust valve 12.
Alternatively, the rotation of the fan 1 may be only exhaust, and conversely, the rotation of fan 1 may be only intake.

For the photo interrupter 16, both the intake valve 13 and the exhaust valve 12 are made of a material or color that does not allow outside light to pass through the wind direction device 14, and a photo sensor is installed inside the wind direction device 14 to simply place the valve. It is possible even if it is not the photo interrupter 16 by detecting the input of external light due to movement.

Figures 7b and 7 are rotated and the exhaust valve 12 is in front. The photo interrupter 16 is used to detect the opening and closing of the exhaust valve 12 in a non-contact manner. If the valve of the exhaust valve 12 is opaque, the valve blocks the passage of light from the photo interrupter 16, so that the opening and closing of the valve can be detected. If the exhaust valve 12 is not open, it means that breathing is stopped or inhaled, so the rotation of fan 1 is controlled in the forward and reverse directions to assist breathing.

The photo interrupter 16 is shielded from the surroundings including the valve to prevent ambient light from entering, but the photo interrupter 16 is surrounded by an opaque plastic plate to prevent external light from entering, especially when the valve is opened. It's good if it's good.

The operating principle is the same as in Fig. 7c and Fig. 7b. A cross-sectional view of the inside of the wind direction device 14, the photo interrupter 16 and the intake valve 13 are on the other side.
Since the photo interrupter 16 is installed inside the device, it is not easily affected by external light, but if necessary, it may be surrounded by an opaque plastic plate.

Instead of the photo interrupter 16, the air volume sensor can be installed near the intake valve 13 and / or the exhaust valve 12, or a CO2 sensor can be used.
Furthermore, not limited to this figure, the detection of respiration can also detect the arrest of respiration. If the sensor 5 is not detected for a certain period of time, for example, a buzzer may be sounded or a signal may be transmitted wirelessly as an abnormal situation. It can also be used for sleep apnea syndrome.
図8、ファン1はマスクカバー2に設置されてる。
 ファンの数は2つとは限らない。反対側の側面は遮蔽板15で覆っても良いし、覆わなくても或いは遮蔽板15は両側面全く無しでもマスク前の空気の入替えにより呼吸をし易くする効果はある。反対側、マスクの上面に電池を設置しても良い。マスクカバー2のファン1以外のマスク本体3との隙間は埋めて、2つのファン1を吸気には外気を取入れ、排気にはマスク本体3から吸気をしてマスク本体3に風圧をかけるのが呼吸をし易くする。それはセンサー5を設置して制御装置のファン1の制御によるのは勿論である。
In Fig. 8, fan 1 is installed on mask cover 2.
The number of fans is not limited to two. The opposite side surface may be covered with a shielding plate 15, or even if the shielding plate 15 is not covered at all on both sides, there is an effect of facilitating breathing by exchanging air before the mask. Batteries may be installed on the opposite side, on the upper surface of the mask. It is a good idea to fill the gap between the mask cover 2 and the mask body 3 other than the fan 1, take in the outside air for the intake of the two fans 1, and take in the air from the mask body 3 for the exhaust and apply wind pressure to the mask body 3. Make it easier to breathe. Of course, it depends on the control of the fan 1 of the control device by installing the sensor 5.
図9、実際には顔の形に合わせて湾曲してる。ファン1はマスクカバー2の左右に設置されてる。ファン1の制御方法やセンサー5や電池等も図1で説明した通りであり、それは全ての図に対しての説明でもある。
 この場合は鼻を避けて口だけに本発明を設置した例である。鼻はマスク本体3が担う。
左右のファン1にはフィルターを貼付けてる。
 
図9と10に付いてはマスクカバー2の左右の端に或いはそのどちらか一方にファン1が設置されてるが、マスクカバー2の左右の端のファンから1-2センチ程度内側の位置にフィルターを樹脂ネットで挟み隙間無くマスクカバー2内に設置して、フィルター室を作るのも良い。ファンにフィルターを貼るよりも大きな面積のフィルターとなる。
或いはファンとフィルターの設置を逆にしても良い。詰まり、図13のフィルター装置27をマスクカバー2の左右に設けた構造である。
 
また、マスクカバー2を透明にして、マスク本体3の中央部分を図16乃至18のように透明にするとマスク装着者の口元が見える。これもマスクカバー2を鼻の部分まで覆う3Dマスク形状にしても良い。
 
 また、マスク本体3は無しでマスクカバー2を鼻も覆う3Dマスクの形状にして耳掛け紐で顔に装着しても良い。
Figure 9, actually curved to match the shape of the face. Fan 1 is installed on the left and right of mask cover 2. The control method of the fan 1, the sensor 5, the battery, etc. are also as explained in FIG. 1, which is also the explanation for all the figures.
In this case, it is an example in which the present invention is installed only in the mouth while avoiding the nose. The mask body 3 is responsible for the nose.
Filters are attached to the left and right fans 1.

In FIGS. 9 and 10, the fan 1 is installed at the left and right ends of the mask cover 2 or either of them, but the filter is located about 1-2 cm inside the fan at the left and right ends of the mask cover 2. It is also good to make a filter chamber by sandwiching it with a resin net and installing it in the mask cover 2 without any gaps. It will be a filter with a larger area than attaching a filter to the fan.
Alternatively, the installation of the fan and the filter may be reversed. It is a structure in which the filter device 27 of FIG. 13 is provided on the left and right sides of the mask cover 2 due to clogging.

Further, when the mask cover 2 is made transparent and the central portion of the mask body 3 is made transparent as shown in FIGS. 16 to 18, the mouth of the mask wearer can be seen. This may also be in the shape of a 3D mask that covers the mask cover 2 up to the nose.

Alternatively, the mask cover 2 may be shaped like a 3D mask that covers the nose without the mask body 3, and may be attached to the face with an ear strap.
図10、図9と同様に、顔に当たるのに水平になってしまってるが、マスク本体3とファンカバー2と共に湾曲に顔に合わせて3Dマスクのようにカーブしてるのが正しい。ファン1はマスクカバー2の右側のみに設置されてるが、図9のように両側にファンでも良いが、この図の場合ファン1は吸排気の機能を持たせる。ファン1を正逆回転しても良いし、2個を逆方向に重ねて1つとして夫々の駆動で吸気と排気をしても良い。ファン1の制御装置17をマスクカバー2の左側に設けてる。
 図9のように鼻を避けて口だけにマスクカバー2を設置しても良いし、マスクカバー2の鼻に当たる部分を鼻の形状に変形させても良い。
As in Fig. 10 and Fig. 9, it is horizontal to hit the face, but it is correct that it curves like a 3D mask along with the mask body 3 and the fan cover 2 to match the face. The fan 1 is installed only on the right side of the mask cover 2, but fans may be used on both sides as shown in Fig. 9, but in this case, the fan 1 has an intake / exhaust function. Fan 1 may be rotated in the forward and reverse directions, or two may be stacked in the opposite direction to form one, and intake and exhaust may be performed by driving each fan. The control device 17 of the fan 1 is provided on the left side of the mask cover 2.
As shown in FIG. 9, the mask cover 2 may be installed only on the mouth while avoiding the nose, or the portion of the mask cover 2 that touches the nose may be deformed into the shape of the nose.
図11、ファン1はマスクカバー2の下に設置されてる。
 鼻はマスク本体3が覆っても、マスクカバー2が鼻まで覆っても良い。
 マイク18はマスクカバー2のマスク本体3側にマスク本体3に向けて設置して、マスク装着者の声を拾い、アンプ内蔵スピーカー19で音を出す。マイク18からアンプ内蔵スピーカー19、及びLED20は結線されている。LED20のドライブ回路はアンプ内蔵スピーカーに組み込まれている。LED20はアンプ内蔵スピーカー19に設置しても構わない。
In Fig. 11, fan 1 is installed under mask cover 2.
The nose may be covered by the mask body 3 or the mask cover 2 may cover the nose.
The microphone 18 is installed on the mask body 3 side of the mask cover 2 toward the mask body 3, picks up the voice of the mask wearer, and outputs sound through the speaker 19 with a built-in amplifier. The microphone 18 is connected to the speaker 19 with a built-in amplifier and the LED 20. The drive circuit of LED20 is built in the speaker with built-in amplifier. The LED 20 may be installed in the speaker 19 with a built-in amplifier.
図12、表示装置21は液晶パネルでもスマートフォンでも、或はLEDドットマトリクスでも良い。表示装置21は口の動きを表示、文字を表示、手話を表示、翻訳した外国語の文字を表示等が考えられる。
 
口の動きを表示では、アニメで或はマスク装着者の口を撮影したデータから選択或は加工して、マイク18の信号によりマスク装着者の口のように表示する。以下の方法が考えられる。
1・・仮に、口を閉じる=1、半開き=2、大開き=3として制御をする、音声はスピーカー19から流れるので実際に発話してるように感じる、これはアニメでも採用されてる手法である。マイク18からの信号の変化で1-3を選択するが、音声のレベルで無音は1、発話は2でやり、大レベルの発話は3にする。これはマイク信号を増幅した信号の大きさを判定して1乃至3に分ければ良い。該信号は同時にLEDをドライブして点滅させると発話が分かり易くなるが、オーディオのレベルメーターのように幾つかのLEDで表示しても良い。例えばLEDドットマトリクスを表示装置とした一例では、口の動き1はY方向2列*X方向11個のLEDで、2はY方向7列で中央部分を口を開けたように点灯しない*X方向は11個で、3は2と同様の点灯で11*11のLEDマトリクスで合計121個のLEDで表示可能である。LEDドットマトリクスの前には光が拡散するシートを置くとより口のように感じる。
 
2・・発話の母音をリアルタイム解析・抽出してあ~おの5種類の口の形を用意して切り替え表示装置21に表示する。
 
3・・音声をリアルタイム音声解析して口の動きをソフトウェアで再現するように信号処理して表示装置21に表示する。
 
4・・3Dマスクであれば口との隙間がありそこにカメラを設置して、それをそのまま表示装置21にそのまま表示する。カメラには撮影用の発光装置も搭載する。
 
文字を表示はマイク18の信号を制御装置17やスマートフォンで信号処理してやる。インターネット環境の例ではGoogleドキュメントの自動文字起こし機能があるので、スマートフォンを該信号処理と表示装置として併用するのも良い。そして外国語に翻訳も翻訳ソフトやインターネット環境を利用できる。スマートフォンと本発明とはUSB端子や無線で信号のやり取りをする。
 また携帯型の翻訳機はインターネットを使わなくても出来るのがあるので、翻訳前の音声や、翻訳後の情報を表示装置21やスマートフォンに表示する。更に、該音声解析から手話に変換して表示装置21に表示しても良い。手話への変換の技術は、言葉に対してよりもひらがな50音に対して手を使って表示する方が現状では簡単である、しかし手話は顔と上半身も使用しての手話の表示の方が良いので、その場合は信号処理をもっと複雑にして顔と上半身を表示装置21に表示してやる。その場合は無線接続でインターネットを利用しての信号処理も便利である。
 
スピーカー18は表示装置21に搭載しても良い。LED20は必須とは限らない。
 
各部品への結線、電子部品、基板、制御装置、電池等はこの図に限らず省略してるがマスクカバー2内に設置しても、マスクカバー2からコードを出して、胸ポケットや腰ベルトに設置しても構わない。
 
図12a、図12の表示装置21である。文字左の星は発声に合わせて点滅をする。その右はマイク18からの信号を音声解析して文字にして表示してる。同時に翻訳を、ここでは英語にしている。その下は唇、詰まりマスク装着者の口の動きを表示している。その下の手のマークはひらがな50音の手話の表示位置としてであり、この図では正確な手話では無い。また、腕全体や体、顔も含めての本格的な手話の表示も考えられる。
FIG. 12, the display device 21 may be a liquid crystal panel, a smartphone, or an LED dot matrix. The display device 21 can display the movement of the mouth, display characters, display sign language, display translated foreign language characters, and the like.

In the display of the movement of the mouth, the mouth of the mask wearer is selected or processed from the captured data in the animation or the mask wearer's mouth is displayed like the mask wearer's mouth by the signal of the microphone 18. The following methods can be considered.
1 ... Temporarily, the mouth is closed = 1, half-open = 2, wide-open = 3, and the voice flows from the speaker 19, so it feels like you are actually speaking. This is the method used in animation. .. Select 1-3 based on the change in the signal from the microphone 18, but set the voice level to 1 for silence, 2 for utterance, and 3 for high-level utterance. This may be divided into 1 to 3 by determining the magnitude of the amplified signal of the microphone signal. The signal can be easily understood by driving the LED and blinking at the same time, but it may be displayed by some LEDs like an audio level meter. For example, in an example using an LED dot matrix as a display device, mouth movement 1 is 2 rows in the Y direction * 11 LEDs in the X direction, and 2 is 7 rows in the Y direction and does not light up as if the central part was opened * X There are 11 directions, and 3 is the same lighting as 2, and can be displayed with a total of 121 LEDs in an 11 * 11 LED matrix. Placing a sheet that diffuses light in front of the LED dot matrix feels more like a mouth.

2. The vowels of utterances are analyzed and extracted in real time, and five types of mouth shapes are prepared and displayed on the switching display device 21.

3. Real-time voice analysis of voice is performed, signal processing is performed so that the movement of the mouth is reproduced by software, and the signal is displayed on the display device 21.

4 ... If it is a 3D mask, there is a gap between it and the mouth, and a camera is installed there, and it is displayed as it is on the display device 21. The camera is also equipped with a light emitting device for shooting.

To display characters, the signal of the microphone 18 is processed by the control device 17 or a smartphone. In the example of the Internet environment, there is an automatic transcription function for Google Docs, so it is also good to use a smartphone as the signal processing and display device. You can also use translation software and the Internet environment to translate into foreign languages. Signals are exchanged between the smartphone and the present invention via a USB terminal or wirelessly.
In addition, since some portable translators can be used without using the Internet, the voice before translation and the information after translation are displayed on the display device 21 or a smartphone. Further, the voice analysis may be converted into sign language and displayed on the display device 21. The technology for converting to sign language is currently easier to display by hand for the 50 hiragana sounds than for words, but sign language is better for displaying sign language using the face and upper body as well. In that case, the signal processing is made more complicated and the face and upper body are displayed on the display device 21. In that case, signal processing using the Internet with a wireless connection is also convenient.

The speaker 18 may be mounted on the display device 21. LED20 is not always essential.

Connections to each part, electronic parts, boards, control devices, batteries, etc. are omitted not only in this figure, but even if they are installed inside the mask cover 2, the cord can be taken out from the mask cover 2 and the chest pocket or waist belt can be used. It may be installed in.

It is a display device 21 of FIGS. 12a and 12. The star to the left of the letter flashes in time with the vocalization. To the right, the signal from the microphone 18 is analyzed by voice and displayed as characters. At the same time, the translation is in English here. Below that, the movements of the lips and the mouth of the person wearing the clogged mask are displayed. The mark of the hand below it is the display position of the hiragana Japanese syllabary sign language, which is not an accurate sign language in this figure. It is also possible to display full-scale sign language including the entire arm, body, and face.
 図13、口元シールド25の装着者の口の下にフィルター装置27がくる。フィルター装置27は密閉空間でありフィルター26にファン1からの吸排気或いはそのどちらかが通過する。センサー5がマスク装着者の呼吸を検知して信号処理により制御装置17がファン1を動作させる。更には口元シールド25を目の上まで伸ばしてフェースシールドの機能も持たせても良い。その場合は、おでこに口元シールド25を装着固定しても良い。
 また前記の表示装置21をマスク装着者の口元を避けた左右や下に設置しても良い、その場合は口元が見えるので表示装置21の口元の表示は不要となる。表示装置21はフィルター装置27の部分に設置した場合は左右に幅広く表示も可能である。
 フィルター装置27は天地逆にしてファン1が下で、センサー5はフィルター26に設置しても可能である。
 
図13a、図13の上面図である。顔の口の下、顎に当たる部分はフィルター装置27であり、実際にはそのカーブに合わせて顎との隙間を無くす。
FIG. 13, the filter device 27 comes under the mouth of the wearer of the mouth shield 25. The filter device 27 is a closed space, and either intake or exhaust from the fan 1 passes through the filter 26. The sensor 5 detects the breathing of the mask wearer, and the control device 17 operates the fan 1 by signal processing. Furthermore, the mouth shield 25 may be extended above the eyes to have the function of a face shield. In that case, the mouth shield 25 may be attached and fixed to the forehead.
Further, the display device 21 may be installed on the left and right or below the mask wearer's mouth, in which case the mouth is visible and the display of the mouth of the display device 21 becomes unnecessary. When the display device 21 is installed in the part of the filter device 27, it can display a wide range on the left and right.
The filter device 27 can be turned upside down with the fan 1 underneath, and the sensor 5 can be installed on the filter 26.

It is a top view of FIGS. 13a and 13. The part of the face that touches the chin under the mouth is the filter device 27, which actually fits the curve and eliminates the gap with the chin.
図14、透明により口の動きが相手に分かる。透明マスクカバー28は例えば透明の3Dマスクに長方形の透明カバーを付けたような形状である。顔との接触部分にはシリコン樹脂やゴム等で顔との密閉度を確保する。透明マスクカバー28の高さは該3Dマスクは60mm程度の高さとして、顔との接触面から40mm程度の位置から長方形の箱を付けた感じになる。長方形の箱の厚みは20-40mm程度と考える。この装着者はフィルター装置27により呼吸をする。装着者はフィルター26を通過した空気のみで呼吸する。
また、本装置にはマイク18とアンプ内蔵スピーカー19を搭載して、装着者の発声の音量や音質を補うのも良い。表示装置21を搭載しても良い。その際の表示装置21はフィルター装置27の辺りに設置すればマスク装着者の口元は隠れずに済む。殺菌装置7の搭載も可能である。ファン1の動作はマスク装着者の呼気吸気に対して補助の動作をするが、最低限は呼気に対してだけの動作でも可能である。
 フェースシールド29はフェースシールド固定具23によって固定されるが、取り外しが簡単な面ファスナー使用でも良い。
 フィルター26とフィルター装置27の固定部分には柔軟性のあるシリコンで完全に塞ぐ。
 フィルター装置27は顔の左右に設置しても良い。
 
図14a、図14の側面図である。透明マスクカバー装置28と透明マスクカバー装置28の一部9は一体であり、その空間は繋がってるので1つのものとした一般的なマスクの形状で可能である。
 
Figure 14, transparency allows the other party to see the movement of the mouth. The transparent mask cover 28 is shaped like, for example, a transparent 3D mask with a rectangular transparent cover attached. The part that comes into contact with the face is made of silicone resin, rubber, etc. to ensure the degree of sealing with the face. The height of the transparent mask cover 28 is about 60 mm for the 3D mask, and it feels like a rectangular box is attached from a position about 40 mm from the contact surface with the face. The thickness of the rectangular box is considered to be about 20-40 mm. This wearer breathes through the filter device 27. The wearer breathes only with the air that has passed through the filter 26.
It is also good to equip this device with a microphone 18 and a speaker with a built-in amplifier 19 to supplement the volume and sound quality of the wearer's vocalization. A display device 21 may be mounted. If the display device 21 at that time is installed near the filter device 27, the mouth of the mask wearer will not be hidden. It is also possible to install a sterilizer 7. The operation of the fan 1 is an auxiliary operation for the exhaled air intake of the mask wearer, but at a minimum, it is possible to operate only for the exhaled air.
The face shield 29 is fixed by the face shield fixture 23, but a hook-and-loop fastener that can be easily removed may be used.
The fixed parts of the filter 26 and the filter device 27 are completely covered with flexible silicone.
The filter device 27 may be installed on the left and right sides of the face.

It is a side view of FIG. 14a and FIG. Since the transparent mask cover device 28 and a part 9 of the transparent mask cover device 28 are integrated and their spaces are connected, it is possible to use a general mask shape as one.
図15、電池(BAT)とCPUとCPUの周辺回路やドライブ回路を使用して各種の入力を信号処理して各種の装置を制御する。フォトインタラプタ16の隙間に設置されてる弁が開くとフォトトランジスタのLEDからの入力は遮断され、その信号がCPUに伝わり、呼吸の判断をしてファン1やその他の装置を制御する。センサー5の信号も同様に、別に説明してるように信号処理をしてファン1やその他の装置を制御する。アンプ内蔵スピーカー19はこの場合はアンプ内蔵でなくても制御装置17からの出力でドライブも可能である。ここでは、これら各種の入出力装置はGNDを制御装置17外で共通にして1本にして制御装置に送っている。ファンが2つの場合もあるが、その場合はファン用の線が1本増えるだけで、片側の線は同じくGNDに接続すれば良い。更に前述のように、ファンを正逆回転にする為に2つ接続して使用する場合は、同じくGND線は共通で更に2本の線が追加されるだけである。
R1はフォトインタラプタのLEDの電流制限抵抗であり、R2はフォトトランジスタのプルアップ抵抗である。
 制御装置17にはスマートフォンも設置する場合がある、それは制御装置17の一部として翻訳や音声解析、音声の文字化等、更にはインターネット接続を利用しての信号処理等に使う場合があり、更には表示装置21の機能を持つ場合がある。
 スマートフォンのUSB端子を使っての制御の場合、本図の各種装置の信号受信や制御信号はシリアルデータに信号を多重してUSB端子を使う。例えば、USB・I2C(SMBus)変換モジュール MM-CP2112Aを使うとUSBを通して入出力制御が出来る。そして特にセンサー類はI2Cデバイスを使える、例えば気圧・温度センサー(レベル変換IC付き)モジュール MM-TXS03も使える。I2Cデバイスで無くても入出力デバイスが使える。アプリケーションはMicrosoft Visual Studioなどで開発出来る。これはスマートフォンを表示装置21や制御装置17の代わりに使う際のやり方でもあり、スマートフォンには専用のアプリケーションを作って搭載するのが通常である。
 別のやり方では、各種装置をシフトレジスタで順次スキャンしてセンサー類ならそのままでスキャンのタイミングに合わせて信号を取得すれば良い。ファンや殺菌装置やLED、表示装置等は該スキャンのパルス状の信号を受取り一定の長さに変換したり、信号処理をしてドライブする回路を用意して駆動する。
Figure 15, CPU and CPU peripheral circuits and drive circuits are used to signal various inputs to control various devices. When the valve installed in the gap of the photo interrupter 16 opens, the input from the LED of the photo transistor is cut off, and the signal is transmitted to the CPU to judge breathing and control fan 1 and other devices. Similarly, the signal of the sensor 5 also processes the signal as described separately to control the fan 1 and other devices. In this case, the speaker 19 with a built-in amplifier can be driven by the output from the control device 17 even if it does not have a built-in amplifier. Here, these various input / output devices share GND outside the control device 17 and send it to the control device as a single unit. There may be two fans, but in that case, only one wire for the fan is added, and one wire can be connected to GND as well. Furthermore, as mentioned above, when two fans are connected and used to rotate the fan in the forward and reverse directions, the GND line is also common and only two more lines are added.
R1 is the current limiting resistor of the LED of the photo interrupter, and R2 is the pull-up resistor of the phototransistor.
A smartphone may also be installed in the control device 17, which may be used as part of the control device 17 for translation, voice analysis, voice transcribing, and signal processing using an Internet connection. Furthermore, it may have the function of the display device 21.
In the case of control using the USB terminal of a smartphone, the signal reception and control signals of the various devices in this figure are obtained by multiplexing the signal with serial data and using the USB terminal. For example, if you use the USB / I2C (SMBus) conversion module MM-CP2112A, you can control input / output via USB. And especially for sensors, I2C devices can be used, for example, barometric pressure / temperature sensor (with level conversion IC) module MM-TXS03 can also be used. I / O devices can be used even if they are not I2C devices. Applications can be developed with Microsoft Visual Studio. This is also a method for using a smartphone instead of the display device 21 and the control device 17, and it is usual to create and install a dedicated application on the smartphone.
In another method, various devices may be sequentially scanned by the shift register, and if the sensors are used as they are, the signal may be acquired according to the scanning timing. Fans, sterilizers, LEDs, display devices, etc. receive the pulsed signal of the scan and convert it to a certain length, or prepare and drive a circuit that processes the signal and drives it.
図16、一般的に流通してる安価なマスク或いは3Dマスクの一部を透明の素材にしたもの。樹脂製ネット30は一部が透明なマスク31を装着した時に丸まり装着者の顔をお椀のように包む、或いは3Dマスクのような形状に予め形成して置く。市販ではマスクブラケットとかマスクフレームとかで売られてる口元や鼻の下の部分にスペースを作るようなものである。本図では中央部分は何も無いが、少しは骨組みがあっても口元は相手から見える。
 樹脂製ネット30は本発明に記載の各種装置を固定する事、更にはファン1や33による風圧でマスクの形が変形しないようにする為である。従って樹脂製ネット30と一部が透明なマスク31は、例えば両面テープで接着することが必要な場合がある。
 また本図ではファンの固定装置32によりマスク外側のファンの一部に返しがある、或いは一部を膨らませたピンのようなものでマスクを突き破り樹脂製ネット30にそれのメス側を作り固定する方法もある。
 ファン1やスピーカー付きファン33により一部が透明なマスク31の透明でない部分に風圧をかけて呼吸を楽にする。
Fig. 16, Inexpensive masks that are generally distributed or a part of 3D masks made of transparent material. When the partially transparent mask 31 is worn, the resin net 30 is curled up and wraps the wearer's face like a bowl, or is preformed into a shape like a 3D mask. It's like making a space in the mouth or under the nose, which is sold in the market as a mask bracket or mask frame. In this figure, there is nothing in the center, but even if there is a little skeleton, the mouth can be seen from the other party.
The resin net 30 is for fixing various devices described in the present invention, and further, for preventing the shape of the mask from being deformed by the wind pressure generated by the fans 1 and 33. Therefore, it may be necessary to bond the resin net 30 and the partially transparent mask 31 with, for example, double-sided tape.
Also, in this figure, the fan fixing device 32 has a return on a part of the fan on the outside of the mask, or the mask is pierced with something like a pin that inflates a part, and the female side of it is made and fixed to the resin net 30. There is also a method.
Fan 1 and fan 33 with speaker apply wind pressure to the non-transparent part of the partially transparent mask 31 to make breathing easier.
図17、図16ではファンをマスクの外側に設置したが、樹脂製ネット30の内側に全ての装置を装着した例である。本図では一部が透明なマスク31と樹脂製ネット30の左右には隙間があるが、マスクを装置すればその隙間は無くなる。
 ファン1により一部が透明なマスク31の透明でない部分に風圧をかけて呼吸を楽にする。
In FIGS. 17 and 16, the fan is installed outside the mask, but this is an example in which all the devices are installed inside the resin net 30. In this figure, there are gaps on the left and right sides of the partially transparent mask 31 and the resin net 30, but if a mask is installed, the gaps will disappear.
Fan 1 applies wind pressure to the non-transparent part of the partially transparent mask 31 to make breathing easier.
図18、図16.17から樹脂ネット30を無しにした。ファンケース34と34aを一部が透明なマスク31にテープ或いは接着剤で空気の漏れが無いように設置する。これによりファン単体を設置するよりもファンケースはマスクの透明以外の部分を覆っても良く、更にはファンを複数設置するスペースもあり、結果ファンの力も強力にできて、空気のフィルターの面積も大きくなる。呼吸に対してファン34と34aが補助して呼吸をし易くする。
センサー付きファンケース34aが呼吸を感知して別に設置する制御装置17が2つのファンを制御する。
マイク18とアンプ内蔵スピーカー19は夫々ファンケースにセット或いは設置して、マスク装着者の音声を出す。
 
From Fig. 18 and Fig. 16.17, the resin net 30 was eliminated. Install the fan cases 34 and 34a on a partially transparent mask 31 with tape or adhesive so that there is no air leakage. As a result, the fan case may cover parts other than the transparent part of the mask rather than installing a single fan, and there is also space for installing multiple fans, resulting in stronger fan power and an air filter area. growing. Fans 34 and 34a assist in breathing to facilitate breathing.
A fan case 34a with a sensor detects respiration and a separately installed control device 17 controls the two fans.
The microphone 18 and the speaker 19 with a built-in amplifier are set or installed in the fan case, respectively, to output the sound of the mask wearer.
1・・ファンモーター
2・・マスクカバー
3・・マスク本体
4・・耳掛け紐(耳ではなく後頭部を使っても良い。ベルトでも良い。)
5・・センサー
6・・センサー付きファンモーター
7・・殺菌装置
8・・チューブ
9・・透明マスクカバー装置28の一部
10・・固定装置
11・・電線
12・・排気弁
13・・吸気弁
14・・風向装置
15・・遮蔽板
16・・フォトインタラプタ
17・・制御装置
18・・マイク
19・・アンプ内蔵スピーカー
20・・LED
21・・表示装置
22・・マスク装着者
23・・フェースシールド固定具
24・・弁
25・・口元シールド
26・・フィルター
27・・フィルター装置
28・・透明マスクカバー装置
29・・フェースシールド
30・・樹脂製ネット
31・・一部が透明なマスク
31a・・31の透明部分
32・・ファンの固定装置
33・・スピーカー付きファンモーター
34・・ファンモーターケース
34a・・センサー付きファンモーターケース
 
1 ... fan motor
2 ... Mask cover
3 ... Mask body
4 ・ ・ Ear strap (You may use the back of your head instead of your ears. You may use a belt.)
5 ・ ・ Sensor
6 ... Fan motor with sensor
7 ... Sterilizer
8 ... tube
9 ... Part of the transparent mask cover device 28
10 ... Fixing device
11 ... Electric wire
12 ... Exhaust valve
13 ... Intake valve
14 ... Wind direction device
15 ... Shielding plate
16 ... Photo interrupter
17 ... Control device
18 ... Mike
19 ... Speaker with built-in amplifier
20 ... LED
21 ... Display device
22 ... Mask wearer
23 ... Face shield fixture
24 ... valve
25 ... Mouth shield
26 ... filter
27 ... Filter device
28 ... Transparent mask cover device
29 ... Face shield
30 ... Resin net
31 ... Partially transparent mask
31a ... 31 transparent part
32 ... Fan fixing device
33 ... Fan motor with speaker
34 ... Fan motor case
34a ... Fan motor case with sensor

Claims (27)

  1. 紐やベルトで人の口と鼻を覆うマスクにファンモーターを設置して、該ファンモーターはバッテリーにより駆動制御され、該ファンモーターの送風と吸引の風圧を該マスクに掛ける事で、該マスクを通しての呼吸を補助する、マスク装置 A fan motor is installed on a mask that covers a person's mouth and nose with a string or belt, and the fan motor is driven and controlled by a battery. Mask device to assist in breathing
  2. 前記ファンモーターを前記マスクをカバーする容器に設置した、請求項1のマスク装置 The mask device according to claim 1, wherein the fan motor is installed in a container covering the mask.
  3. 前記マスクをカバーする容器は前記マスクの装着者の呼吸に対して密閉する事で、前記ファンモーターの風圧を前記マスクにかけ、前記マスクを通しての呼吸を補助する、請求項2のマスク装置 The mask device according to claim 2, wherein the container covering the mask is sealed with respect to the breathing of the wearer of the mask, and the wind pressure of the fan motor is applied to the mask to assist the breathing through the mask.
  4. 前記ファンモーターを正逆回転して、或は前記ファンモーターを2個逆向に重ねて設置しどちらかを選択動作させることで、或は排気弁を設置したファンモーターと吸気弁を設置したファンモーターを選択動作させる事で、前記マスクを通しての呼吸を補助する、請求項1乃至3のマスク装置 By rotating the fan motor in the forward and reverse directions, or by installing two fan motors in the opposite direction and selecting one of them, or by installing a fan motor with an exhaust valve and a fan motor with an intake valve. The mask device according to claim 1 to 3, which assists breathing through the mask by selectively operating.
  5. 前記マスクの代わりにマスクの形状ではない空気のフィルターを前記ファンモーターに設置した、或いは前記ファンモーターを設置した箱或いはマスクをカバーする容器に空気のフィルターを設置した、請求項1乃至4のマスク装置 The masks of claims 1 to 4, wherein instead of the mask, an air filter that is not in the shape of a mask is installed in the fan motor, or an air filter is installed in a box in which the fan motor is installed or a container that covers the mask. Device
  6. 人の口と鼻を覆うマスクの形状をした容器の一部に空気のフィルターとファンモーターを設置して、該ファンモーターにより該フィルターに風圧をかけ、該フィルターを通しての呼吸を補助する、マスク装置 A mask device in which an air filter and a fan motor are installed in a part of a mask-shaped container that covers a person's mouth and nose, and the fan motor applies wind pressure to the filter to assist breathing through the filter.
  7. 前記人の口と鼻を覆うマスクの形状をした容器を透明にして、前記ファンモーターと前記フィルターを該人の口以外の場所に設置した、請求項6のマスク装置 The mask device according to claim 6, wherein the container in the shape of a mask covering the person's mouth and nose is made transparent, and the fan motor and the filter are installed in a place other than the person's mouth.
  8. 前記ファンモーター或いは、前記マスクをカバーする容器、或は前記人の口或いは口と鼻まで覆うマスクの形状をした容器に紫外線発生装置を設置した、請求項1乃至7のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 7, wherein the ultraviolet generator is installed in the fan motor, a container that covers the mask, or a container in the shape of a mask that covers the person's mouth or mouth and nose.
  9. 前記紫外線発生装置の出力を手動で或は前記マスク装置の装着をセンサーにより検出して、或は周期的に或は一定時間動作で変える、請求項1乃至8のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 8, wherein the output of the ultraviolet generator is manually changed, or the wearing of the mask device is detected by a sensor, or is changed periodically or by operation for a certain period of time.
  10. 前記マスク装置に温度、CO2、風量、空気圧センサーの内の少なくとも1つのセンサーを設置して、マスク装着者の吸気或は呼気、或いは呼気と吸気の両方を検知して前記ファンモーターの動作及び又は回転方向を該マスク装置の装着者の呼吸に合わせて制御して、或は該センサーを使用せずに該ファンモーターを一定時間の間欠動作或は正転動作と反転動作を繰返す動作をさせる事により、該ファンモーターの風圧により、前記マスク装置での呼吸を補助する、請求項1乃至9のマスク装置 At least one of the temperature, CO2, air volume, and air pressure sensors is installed in the mask device to detect the inspiration or exhalation of the mask wearer, or both exhalation and inspiration, and the operation and / or operation of the fan motor. The direction of rotation is controlled according to the breathing of the wearer of the mask device, or the fan motor is operated intermittently for a certain period of time or the normal rotation operation and the reverse rotation operation are repeated without using the sensor. The mask device according to claim 1 to 9, wherein the wind pressure of the fan motor assists breathing in the mask device.
  11. 前記ファンモーターの送風角度を該ファンモーターの設置角度或は風向板を使用して、或は前記排気弁により、マスク装置装着者の顔の側面或は下面に向けた、請求項1乃至10のマスク装置 Claims 1 to 10 wherein the blowing angle of the fan motor is directed to the side surface or the lower surface of the face of the mask device wearer by using the installation angle of the fan motor or the wind direction plate, or by the exhaust valve. Mask device
  12. 前記マスク装置にマイクと該マイクのアンプとスピーカーを搭載して前記マスク装置の装着者の声を大きくしたり、イコライザーを使用して聞きやすくした、請求項1乃至11のマスク装置。 The mask device according to claim 1 to 11, wherein a microphone, an amplifier and a speaker of the microphone are mounted on the mask device to make the voice of the wearer of the mask device louder, or to make it easier to hear by using an equalizer.
  13. 前記マイクからの信号に合わせて、前記マスク装置に設置したLED或いは表示装置に点滅として、発話を目でも確認できる、請求項1乃至12のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 12, wherein the utterance can be visually confirmed by blinking on the LED or the display device installed in the mask device in accordance with the signal from the microphone.
  14. 前記マイクで発話の音声を解析して信号処理により、前記表示装置に該発話を口の動きとして表示する、請求項1乃至13のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 13, which analyzes the voice of the utterance with the microphone and displays the utterance as the movement of the mouth on the display device by signal processing.
  15. 前記マイクで発話の音声を解析して信号処理により、或はインターネット接続をしてインターネットの環境を利用して信号処理をさせ、該発話を文字に変換して、或いは外国語に翻訳した文字を前記表示装置に表示する、請求項1乃至14のマスク装置 The voice of the utterance is analyzed by the microphone and signal processing is performed, or the Internet is connected to process the signal using the Internet environment, and the utterance is converted into characters or the characters translated into a foreign language. The mask device according to claims 1 to 14 to be displayed on the display device.
  16. 前記文字を信号処理により、或いは前記信号処理により、前記スピーカーから流す、請求項1乃至15のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 15, wherein the characters are sent from the speaker by signal processing or by signal processing.
  17. 前記発話の音声を信号処理により、或いは前記信号処理により、手話に変換した画像を前記表示装置に表示する、請求項16のマスク装置 The mask device according to claim 16, wherein an image converted into sign language by signal processing or by signal processing is displayed on the display device.
  18. 前記手話はひらがな50音の手話の画像として前記表示装置に表示する、請求項1乃至17のマスク装置 The mask device according to claim 1 to 17, wherein the sign language is displayed on the display device as an image of a sign language of 50 hiragana sounds.
  19. 前記ファンモーターを利用して或は更にパイプ等で空気の通路を作ることで、空気の取込みと吐き出しを別の方向に更に、排気は顔の前方向以外にする事で、マスク装着者の呼吸の息苦しさと顔の蒸れを減らした、請求項1乃至18のマスク装置 By using the fan motor or by creating an air passage with a pipe or the like, the air can be taken in and out in different directions, and the exhaust can be done in a direction other than the front of the face, so that the mask wearer can breathe. Mask device according to claims 1 to 18, which reduces suffocation and stuffiness of the face.
  20. 人の顔に装着する透明の口元シールド或は透明のフェースシールドの口や鼻や目の位置を避けた位置にファンモーターと空気のフィルターを設置し、該ファンモーターの風圧で外気を或は該人の呼気を該空気のフィルターに通過させる、透明の口元シールド或は透明のフェースシールド装置。 A fan motor and an air filter are installed in a position that avoids the position of the mouth, nose, and eyes of the transparent mouth shield or transparent face shield that is attached to the human face, and the wind pressure of the fan motor is used to blow the outside air or the air. A transparent mouth shield or transparent face shield device that allows human exhaled air to pass through the air filter.
  21. 透明の口元シールド或は透明のフェースシールド装置に、温度、CO2、風量、空気圧センサーの内の少なくとも1つのセンサーを設置して、吸気或は呼気、及び又は呼気と吸気の両方を検知して前記ファンモーターの動作及び又は回転方向を該装置の装着者の呼吸に合わせて制御して、或は該センサーを使用せずに該ファンモーターを一定時間の間欠動作或は正転動作と反転動作を繰返す動作をさせる事により、該ファンモーターの風圧により該フィルターの空気抵抗を低減し、該装置での呼吸を補助すると共に該フィルターに呼吸を通過させるようにした、請求項20の透明の口元シールド或は透明のフェースシールド装置 The transparent mouth shield or transparent face shield device is equipped with at least one of the temperature, CO2, air volume, and air pressure sensors to detect inspiration or exhalation, and / or both exhalation and inspiration. The operation and / or rotation direction of the fan motor is controlled according to the breathing of the wearer of the device, or the fan motor is operated intermittently for a certain period of time or forward rotation operation and reverse operation without using the sensor. The transparent mouth shield according to claim 20, wherein the air resistance of the filter is reduced by the wind pressure of the fan motor by repeating the operation, and the breathing in the device is assisted and the breathing is allowed to pass through the filter. Or a transparent face shield device
  22. 前記マスクをカバーする容器或は、前記人の口と鼻を覆うマスクの形状をした前記マスクをカバーする容器は人の鼻は覆わずに、該鼻は前記マスク或は前記空気のフィルターが覆う、請求項1乃至19のマスク装置。 The container that covers the mask or the container that covers the mask in the shape of a mask that covers the person's mouth and nose does not cover the person's nose, and the nose is covered by the mask or the air filter. , The masking apparatus according to claims 1 to 19.
  23. 前記マスクの一部分の口や口の周辺部分に相当する部分を透明な素材にした、或いは更に前記マスクをカバーする容器も透明な素材或いは該透明な素材の部分に合わせて一部を透明な素材にした、請求項1乃至19及び22のマスク装置。 A part of the mask corresponding to the mouth and the peripheral part of the mouth is made of a transparent material, or the container covering the mask is also a transparent material or a part of the transparent material according to the transparent material. The masking apparatus according to claims 1 to 19 and 22.
  24. 前記マスクの一部分の口や口の周辺部分に相当する部分を透明な素材にして、該透明な素材以外のマスクの部分にファンモーターを設置或いは該部分にファンモーターを設置した容器を当てて該マスク装着者の呼吸を補助する、請求項1乃至19及び22乃至23のマスク装置。 A part of the mask corresponding to the mouth and the peripheral part of the mouth is made of a transparent material, and a fan motor is installed on the mask part other than the transparent material, or a container on which the fan motor is installed is applied to the part. The mask device according to claims 1 to 19 and 22 to 23, which assists the mask wearer's breathing.
  25. マスクの一部分の口や口の周辺部分に相当する部分を透明な素材にした該マスクの内側に該マスクの周囲に掛からない大きさのネット状のカバーを設置する事で、該マスク装着者の顔と該マスクの間に隙間を形成し、該カバーにはファンモーターを設置し、及び更には、紫外線殺菌装置、呼吸を判別する温度、CO2、風量、空気圧センサーの内の少なくとも1つのセンサーを使用したファンモーターの制御装置、該センサーを使用しないファンモーターの制御装置、マイク、アンプ内蔵スピーカー、マイクからの音声に呼応して点滅するLED、或いは口の下の部分の位置に前記表示装置、の内の少なくとも1つを設置し、これらの駆動電源も設置或いは別に設置して配線により電源を供給するマスク装置。 By installing a net-like cover with a size that does not hang around the mask inside the mask, which is made of a transparent material for the mouth of a part of the mask and the part corresponding to the peripheral part of the mouth, the mask wearer can wear it. A gap is formed between the face and the mask, the cover is fitted with a fan motor, and even a UV sterilizer, at least one of the breathing temperature, CO2, air volume, and air pressure sensors. The control device of the fan motor used, the control device of the fan motor that does not use the sensor, the mask, the speaker with built-in amplifier, the LED that blinks in response to the sound from the microphone, or the display device at the position of the lower part of the mouth. A mask device in which at least one of these is installed, and these drive power supplies are also installed or installed separately to supply power by wiring.
  26. 前記ファンモーター或いは該ファンモーターを設置した箱を前記マスクの外側の透明な素材以外の部分に設置し、及び又は前記表示装置を前記マスクの外側の透明な素材以外の部分、或いは該マスクの周辺部に設置した、請求項25のマスク装置。 The fan motor or the box in which the fan motor is installed is installed in a part other than the transparent material outside the mask, and / or the display device is placed in a part other than the transparent material outside the mask or around the mask. The mask device according to claim 25, which is installed in the unit.
  27. 前記透明な素材は立体形状のマスクの一部である、請求項1乃至19及び22乃至26のマスク装置
     
    The masking apparatus according to claims 1 to 19 and 22 to 26, wherein the transparent material is a part of a three-dimensional mask.
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