(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用者の両耳に掛けられる一対の支持紐体と、
着用者の口唇又は鼻孔側に配置され、前記着用者の口唇に密着される接触面を有する内層シートと、外気側に配置される外層シートとから構成され、前記支持紐体に保持されて前記着用者の口唇に密着される袋状のマスク本体と、
前記マスク本体の内部に配置され、前記内層シート及び外層シートよりも繊維密度が高い捕集率が９５％以上のフィルター材と
を備え、
前記マスク本体内部において、少なくとも前記フィルター材の前記口唇側と、前記マスク本体の前記口唇に密着される接触面との間に、直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質が充填され、前記内層シートと前記フィルター材とで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路が形成されるとともに、前記フィルター材と前記外層シートとで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路が形成されていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記フィルター材は、複数枚配置され、
前記多孔性物質は、前記複数枚のフィルター材の間にも充填されている
ことを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
マスク本体内部において、前記多孔性物質が５又は６層になるように充填されて、前記内層シートと前記フィルター材との間に充填された前記多孔性物質によって前記フィルター材が、着用者の口唇及び鼻孔から所定の長さ離れた場所に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスク。
【請求項４】
前記多孔性物質は少なくとも発泡スチロールを含有し、
前記フィルター材はポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタンアクリル、ウーリーナイロンのいずれかを含む不織布であり、
前記多孔性物質には、液体が含浸或いはコーティングされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマスク。
【請求項５】
装用時において少なくとも着用者の口唇を覆うマスクであって、
前記マスク本体の内部に配置され、前記内層シート及び外層シートよりも繊維密度が高い捕集率が９５％以上のフィルター材と
前記マスク本体内に収納されるとともに、少なくとも前記フィルター材の前記口唇側と、前記マスク本体の前記口唇に密着される接触面との間に配置され、通気性を有する網体で形成されたフィルターバッグと、
前記フィルターバッグ内部に充填される直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質と
から構成され、
前記フィルターバッグの内部空間内に立体編目状の通気経路が形成される
ことを特徴とするマスク。
【請求項６】
前記フィルター材は、複数枚配置され、
前記多孔性物質は、前記複数枚のフィルター材の間にも充填されている
ことを特徴とする請求項５に記載のマスク。
【請求項７】
マスク本体内部において、前記多孔性物質が５又は６層になるように充填されて、前記内層シートと前記フィルター材との間に充填された前記多孔性物質によって、前記フィルター材が、着用者の口唇及び鼻孔から所定の長さ離れた場所に配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のマスク。
【請求項８】
前記多孔性物質は少なくとも発泡スチロールを含有し、
前記フィルター材はポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタンアクリル、ウーリーナイロンのいずれかを含む不織布であり、
前記多孔性物質には、液体が含浸されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のマスク。
【請求項９】
着用者の口唇又は鼻孔側に配置されて前記着用者の口唇に密着される接触面を有する内層シートと、外気側に配置される外層シートとから構成される袋状のマスク本体の内部に、前記内層シート及び外層シートよりも繊維密度が高い捕集率が９５％以上のフィルター材を配置し、
前記マスク本体内部において、少なくとも前記フィルター材の前記口唇側と、前記マスク本体の前記口唇に密着される接触面との間に、直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質を充填し、前記内層シートと前記フィルター材とで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路を形成するとともに、前記フィルター材と前記外層シートとで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路を形成し、
前記マスク本体を、前記着用者の口唇に密着するように支持することを特徴とする通気フィルタリング方法。
【請求項１０】
前記フィルター材は、複数枚配置され、
前記多孔性物質は、前記複数枚のフィルター材の間にも充填されている
ことを特徴とする請求項９に記載の通気フィルタリング方法。
【請求項１１】
マスク本体内部において、前記多孔性物質が５又は６層になるように充填されて、前記内層シートと前記フィルター材との間に充填された前記多孔性物質によって、前記フィルター材が、着用者の口唇及び鼻孔から所定の長さ離れた場所に配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の通気フィルタリング方法。
【請求項１２】
前記多孔性物質は少なくとも発泡スチロールを含有し、
前記フィルター材はポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタンアクリル、ウーリーナイロンのいずれかを含む不織布であり、
前記多孔性物質には、液体が含浸されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の通気フィルタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装用時に鼻と口を覆うことにより、塵埃やウイルス、花粉等の空気中の微細な異物の侵入を防いだり、患者等の口腔や鼻腔からの飛沫の拡散を防いだり、大気汚染による有害化学物質・放射性物質などを捕捉し、その吸入を防ぐためのマスク、マスク用フィルターバッグ及び通気フィルタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生活環境の中で、大気中の物質が、生物学的、化学的、物理的に人体に及ぼす影響は多く、人体にその影響が及んだときに、疾患として発症することがある。このような大気中の物質による悪影響の原因としては、日常的に多く観察される空気汚染や空気感染がある。この空気汚染や空気感染に対する対策としては、汚染や感染の発生源に対する処置と、発生したものに対する防禦とが挙げられる。【０００３】
このうち、発生したものに対する措置として、個人が実施できる対策の一つにマスクの装着による防禦がある。現状においても、マスク自体の形態や構造、材質はもとより、マスクに備えられて、空気の中の有害物質とされるものを吸着する方法など、その使用目的に応じて種々の工夫がなされている。【０００４】
すなわち、単に不織布を縫製したマスク単独では、化学物質や、生物学的な細菌、ウイルスの防禦は難しく、上述したように、形態や構造などに工夫を施し、直接気道、肺の中へ吸引されないような対策が必要となっている。この対策の一つとしては、マスクの３層状構造をなすのが一般的で、中間層に位置するフィルター部材に繊維密度が高密度な素材を用い、捕集効率を向上させている（例えば、特許文献１）。例えば、現在市販されているマスクには、捕集率９５％以上のフィルター部材が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたような捕集率が高いフィルター部材は、通気抵抗が高くなるため、吸気がこの通気抵抗の高いフィルターザーを通過しにくく、着用者にとっては呼吸が苦しいという難点がある。【０００７】
特に、従来のようなマスクは、常時各シートが重なり合った状態となっており、このように各層が重なり合った状態のマスクを使用すると、図６（ａ）に示すように、繊維密度を大きいフィルター部材が口唇及び鼻孔の直前に配置された状態となる。【０００８】
このような状態で着用者が吸気すると、吸気によって生じる吸引圧は、図６（ｂ）に示すように口唇及び鼻孔の直前に位置する周辺部分Ａ１のみの一部に集中して作用するので、吸引面積は狭くなる。このように吸引面積が狭いと通気抵抗は高くなるため、吸気の流量が制限されてしまう。【０００９】
また、吸引面積が狭くなり通気抵抗が高くなると、通気抵抗の低いマスク周辺から、フィルターを通過せずにマスク内部に空気が流れ込む、所謂漏れ込みが生じてしまい、装着者は漏れ込みの空気を吸気してしまうという問題が生じる。【００１０】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、捕集率を維持しつつ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避するとともに漏れ込みを防止することができるマスクを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、着用者の両耳に掛けられる一対の支持紐体と、着用者の口唇又は鼻孔側に配置され、前記着用者の口唇に密着される接触面を有する内層シートと、外気側に配置される外層シートとから構成され、支持紐体に保持されて着用者の口唇に密着される袋状のマスク本体と、マスク本体の内部に配置され、内層シート及び外層シートよりも繊維密度が高い捕集率が９５％以上のフィルター材とを備え、前記マスク本体内部において、少なくとも前記フィルター材の前記口唇側と、前記マスク本体の前記口唇に密着される接触面との間に、直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質が充填され、直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質が充填され、前記内層シートと前記フィルター材とで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路が形成されるとともに、前記フィルター材と前記外層シートとで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、他の発明は、通気フィルタリング方法の発明であって、
着用者の口唇又は鼻孔側に配置されて前記着用者の口唇に密着される接触面を有する内層シートと、外気側に配置される外層シートとから構成される袋状のマスク本体の内部に、内層シート及び外層シートよりも繊維密度が高い捕集率が９５％以上のフィルター材を配置し、マスク本体内部において、少なくともフィルター材の口唇側と、マスク本体の口唇に密着される接触面との間に着用者の口唇又は鼻孔側に配置されて前記着用者の口唇に密着される接触面を有する内層シートと、外気側に配置される外層シートとから構成される袋状のマスク本体の内部にフィルター材を配置し、マスク本体内部において、少なくとも前記フィルター材の前記口唇側と、前記マスク本体の前記口唇に密着される接触面との間に直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質を充填し、前記内層シートと前記フィルター材とで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路を形成するとともに、前記フィルター材と前記外層シートとで形成される内部空間内に立体編目状の通気経路を形成し、マスク本体を、着用者の口唇に密着するように支持することを特徴とする。
【００１３】
これらのような本発明によれば、マスク本体内部において、フィルター材の口唇側と、マスク本体の口唇に密着される接触面との間に、多数の粒状（球状或いは小球状）の多孔性物質が充填されているので、粒状の多孔性物質を着用者の口唇の直前に配置させ、フィルター材を着用者の口唇及び鼻孔から所定の長さ離れた場所に配置させることができる。
【００１４】
この際、多孔性物質が粒状（球状或いは小球状）をなし、球体同士の接触部分が点状であるので通気経路は十分確保されるので、着用者がマスクを着用して吸気しても、吸気によって生じる吸引圧はマスク本体の全体に分散され、吸引面積を広くすることができる。これにより、口唇及び鼻孔の周りから吸気の通過量を、従来のマスクと比較して一定量以上に確保できるので、吸気に対する通気抵抗を低くすることができる。その結果、着用者の呼吸が苦しくなることを回避できる。また、本発明では、吸引面積を広くして通気抵抗を低くすることができるので、外気がマスク周縁からマスク内へ流入する漏れ込みを防止でき、口唇及び鼻孔に吸い込まれる空気は、フィルター材を通過した空気となり、高いフィルター効果が発揮される。【００１５】
なお、使用時にマスク本体内の粒状（球状）物質が５〜６層になるようにすることで、フィルター効果と十分量の空気がバッグ内の間隙を通過する吸気・呼気経路が形成されることとなり、吸気の通過量を十分に確保することができる。また、本発明において「多孔」とは、物質表面が凹凸によって粗面状態に形成されたものを含み、必ずしも物質内部まで及ぶか表在性のもので貫通する孔である必要はない。
【００１６】
さらに、複数の多孔性物質が着用者の口元に密着されているため着用者自身の呼気に含まれる水蒸気によっても、球状多孔性物質表面に形成されている多数の微孔により呼気による水分が吸着されるため、マスク内に形成された呼吸経路となる球体表面に水分を確保できる。ちなみに呼気には１日300 ml程（１分間で１２回の呼吸として）の水分が含有されている。【００１７】
また、多孔性物質の表面に水分を保持し湿潤できるため、吸気が通気経路を通過する際に、空気中の塵挨、花粉、細菌類、カビ類、ウイルスなどが多孔性物質表面に捕捉され、高いフィルター効果が発揮される。なお、後述するように、この呼吸による水分の保湿効果を上げるため、球体表面に保湿剤、保水剤、目的に応じた化学物質などのコーティングを施すことや、静電気の発生により球体表面への付着力を高めることも可能である。【００１８】
これにより、例えば、花粉症などの原因となるアレルギー源物質や、インフルエンザウイルス、細菌などの空気感染を予防でき、アスベスト、ホルムアルデヒドなどの化学物質を効果的に除去でき、また、悪臭などへの対応も可能である。多孔性物質に保水力をもたせることで、口腔粘膜、鼻粘膜、咽頭粘膜、気道粘膜などの乾燥をも予防でき、従来の一般のマスク効果を遥かに凌ぐものである。【００１９】
また、多孔性物質を充填したマスク本体を支持紐体で支持するという簡単な構成であることから、外観や構造をシンプルにすることができ、ファッション性を向上させることができるとともに、製造コストを低く抑えることができ、実用性が高い。現在使用されている立体マスクの形態をもったマスクで用いることができる。
なお、上記発明において、多孔性物質は、マスク本体内部において、フィルター材の表裏に充填されていることから、捕集率の高いフィルター材の表裏には、複数の多孔性物質によって通気経路が確保されるので、吸引圧を分散することができ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避できるとともに漏れ込みを防止することができる。
【００２０】
上記発明において、フィルター材は、複数枚配置され、多孔性物質は、複数枚のフィルター材の間にも充填されていることが好ましい。このように捕集率の高いフィルター材が複数枚ある場合でも、そのフィルター材の間は、複数の多孔性物質によって通気経路が確保されるので、着用者の呼吸が苦しくなることを回避できるとともに漏れ込みを防止することができる。【００２２】
上記発明において、粒状（球状）の多孔性物質は、発泡スチロールビーズであることが好ましい。この場合には、より軽量で安価な材料でフィルターバッグを製造することができ、マスク全体の軽量化と低廉化をより促進させることができる。【００２３】
上記発明において、多孔性物質には、液体が含浸或いはコーティングされることが好ましい。この場合、液体（溶液）としては、保湿、保水力、粘性をもつ物質で、例えば食品の保水、粘性向上に用いられる添加物や、化粧品などの保湿性、湿潤性を保持するために用いられている添加物を含有させて、コーティング剤として使用することができる。また除菌・抗菌用の薬剤や、香料などの液体、溶液を添加して用いることができ、これらの場合にはマスクの多機能化を計り、マスクの付加価値を高めることができる。【００２４】
上記発明では、マスク本体に多孔性物質が充填された構成としたが、市販されるマスクに多孔性物質を着脱可能にすることもできる。すなわち、他の発明は、装用時において少なくとも着用者の口唇を覆うマスクであって、マスク本体の内部に配置されるフィルター材と、前記マスク本体内に収納されるとともに、前記フィルター材の表裏に配置され、通気性を有する網体で形成されたフィルターバッグと、前記フィルターバッグ内部に充填される直径１〜６ｍｍを混合した多数の粒状の多孔性物質と
から構成され、前記フィルターバッグの内部空間内に立体編目状の通気経路が形成されることを特徴とする。
【００２５】
このような本発明によれば、マスク本体内部において、フィルター材の口唇側と、マスク本体の口唇に密着される接触面との間に、多数の粒状の多孔性物質が充填された袋体をマスク本体内部に収納することで、多孔性物質を着用者の口唇の直前に配置させ、フィルター材を着用者の口唇及び鼻孔から所定の長さ離れた場所に配置させることができる。
【００２６】
その結果、吸気によって生じる吸引圧はマスク本体の全体に分散されるため、吸引面積を広くして通気抵抗を小さくすることができるので、着用者の呼吸が苦しくなることを回避できるとともに、漏れ込みを防止できる。さらに、本発明のフィルターバッグは、マスク本体に収納可能であるため、フィルターバッグのみを交換することができるため経済的であり、また、フィルターバッグを既存のマスクと組み合わせて使うことも可能となり、本発明の応用範囲を拡大させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
このような発明によれば、捕集率を維持しつつ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避でき、且つ、漏れ込みを防止することができ、日常生活で使用に耐え得る抗ウイルス、抗花粉症、抗化学物質の効果が得られるマスクを提供することができる。また、本発明は、防塵用、化学物質吸引の防御などの目的で防毒、防塵マスクにも適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係るマスクの全体構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るマスクの全体構成を示し、着用者に装着された状態を側面から示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係るマスクの分解斜視図である。
【図４】（ａ）は、第１実施形態に係るマスクが着用者に装着された状態を説明する上面図であり、同図（ｂ）は、その正面図である。
【図５】第２実施形態に係るフィルターバッグをマスク本体に装着する状態を示す斜視図である。
【図６】従来例に係るマスクを示し、同図（ａ）は、マスクが着用者に装着された状態を上方より示す説明図であり、同図（ｂ）は、その正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１実施形態］
（マスクの構成）
以下、図面に基づき本発明を代表する各種実施の形態を説明する。図１は、本実施形態に係るマスク１の全体構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るマスクの装着時を側面より示す説明図であり、図３は、本実施形態に係るマスク１の分解斜視図である。
【００３０】
本実施形態において、マスク１は、図１及び図２に示すように、装用時において少なくとも着用者５の口唇５１や鼻孔５２を覆うマスク本体２と、マスク本体２の両側部から延びて着用者５の両耳に掛けられる一対の支持紐体３とを備えている。そして、このマスク１を装着することにより、本発明の通気フィルタリング方法を実施することができる。
【００３１】
支持紐体３は、伸縮性のあるゴム紐等であり、マスク本体２に縫い付けられ、着用者５の両耳に掛けられるように環状に形成されている。
【００３２】
マスク本体２は、図２に示すように、着用者５の口唇５１や鼻孔５２周辺に密着されるフィルター部材であり、複数のシート部材が重ね合わされた積層体からなる。本実施形態においてマスク本体２は、図３に示すように、着用者５の口唇５１や鼻孔５２側に配置され、マスク本体２の口唇に密着される接触面を有する内層シート２１と、外気側に配置される外層シート２３と、内層シート２１と外層シート２３との間に配置され、マスク本体２の内部に配置される中層シート２２からなる３層状構造をなしている。
【００３３】
各層を構成するシート部材は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタンアクリル、綿、ウーリーナイロンなどを素材とする不織布で形成されている。本実施形態において、内層シート２１及び外層シート２３は、十分な通気性を有する不織布で形成される。特に内層シート２１は、肌触りの良好な素材で形成される。一方、中層シート２２は、外層シート２３及び内層シート２１よりも繊維密度が高いフィルター材で形成されており、その捕集率は９９％となっている。
【００３４】
なお、内層シート２１及び外層シート２３としては、通気性を保持した高揆水性の不織布を用いることができ、口唇５１側(内側)に水分などがついて気にならない程度が維持できるようにするとともに、外気に触れ空気の取り入れ側(外側)についても、保水力、保湿力をもたせる目的で高擬水性の不織布を用いる。また、外層シート２３には、その幅方向に延びるプリーツ２４が複数条形成されている。
【００３５】
各シート２１〜２３の縁部は、熱溶着（ヒートシール）、その他の圧着方法、又は粘着シートなどの粘着材により貼り合わされてマスク本体２を形成しており、その内部に２つの内部空間２０ａ，２０ｂが形成される。このような内部空間を有するマスク本体２は、内部に充填される多孔性物質４を一定の形状に集積する程度の強度と、着用者５の口や鼻の形状に合致される程度の柔軟性を有する。
【００３６】
そして、各内部空間には多数の粒状の多孔性物質４が充填されている。すなわち、中層シート２２の口唇側と、内層シート２１の接触面との間に多孔性物質４が充填されるとともに、中層シート２２と外層シート２３との間にも多孔性物質４が充填される。このように、本実施形態では、中層シート２２の表裏に多数の多孔性物質４が充填される。
【００３７】
なお、ここで、多孔性物質４は、マスク本体２内部において、中層シート２２の表裏に充填されている構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも内部空間２０ａ内（中層シート２２の口唇側と、マスク本体２の口唇に密着される内層シート２１との間）に多孔性物質４が充填されている。このマスク本体２の内部に配置される多孔性物質４は、マスク用湿潤フィルターとしての機能を果たす。具体的に多孔性物質４は、マスク本体２の内部空間に、直径１〜６ｍｍを混合した粒状の発泡スチロールビーズが、５〜６層程度になるように填入され、マスク本体２の厚みが１０〜５０ｍｍ程度となるように作成される。
【００３８】
このように、マスク本体２の内部空間には、複数の多孔性物質４が填入されていることから、多孔性物質４間の間隙によって、マスク本体２内には、図４に示すような通気経路６が形成される。ここで、多孔性物質４は、球状をなしていることから、球体同士の接触は点状となり、経路全体としては、球体の間に形成される各経路が合流及び分岐を繰り返す略立体編目状の経路が形成され、これにより、マスク本体２に対して十分な通気経路６が形成される。本実施形態では、内層シート２１と中層シート２２とで形成される内部空間２０ａと、中層シート２２と外層シート２３とで形成される内部空間２０ｂのそれぞれに多孔性物質４を設けられ、それぞれの内部空間で十分な通気経路６が確保されている。
【００３９】
なお、本実施形態では、この多孔性物質４の球体表面を、例えば、キサンタンガム、カルボマー、カラギナン、ペクチンなどの増粘剤などの保水性、保湿性のほか、乳化促進、分離防止、保形効果を有する物質等でコーティングすることも可能である。また、このコーティングする物質としては、食品添加物、口紅やファンデーションなどのメイクアップ化粧品が含まれ、保水性・保湿性を有する物質としては、化粧品油剤や化粧品材料が含まれる。
この場合には、多孔性物質４に付着した水分子が多孔性物質４の表面部分に保持されることとなり、高い保水効果を有する。これにより球体表面に塵埃などの微細粒子、花粉症発症の花粉、ウイルス、細菌類、有害化学物質ホルムアルデヒドやアスベスト、放射性物質、発臭物質を付着させることができ、吸気による口腔、気道への侵入を防ぎ、花粉症、ウイルス感染、細菌類の気道感染の防止ができる。また発臭物質の吸着による消臭効果が期待される。
【００４０】
また、除菌・抗菌用の薬剤、製剤、抗ウイルス製剤や、消臭効果のある製剤、化学物質の分解製剤、香料などの液体を用いることができる。ここで、これら製剤には、市販されている手洗い用、洗浄用、清拭用、口腔洗浄用剤、石鹸類など、抗菌効果、抗ウイルス効果が奏する製剤を用いることができ、また、化学物質分解製剤としては、例えばホルムアルデヒドなどを分解する製剤があり、これらをコーティングすることもできる。このように応用範囲は広い。
【００４１】
このように、多孔性物質４については、球体表面に、種々の目的に応じて、増粘剤、保湿剤に化学物質、抗菌剤などを溶融し、含有させることで目的に応じた使用対応も可能である。多孔性物質４に発生する静電気により水分子を球体表面へ引きつけ、球体への付着力を高めるようにしてもよい。
【００４２】
（通気フィルタリング方法）
そして、このようなマスク１を装着することにより、本発明の通気フィルタリング方法を実現することができる。すなわち、この通気フィルタリング方法は、袋状のマスク本体２の内部に中層シート２２を配置し、マスク本体２内部において、少なくとも中層シート２２の口唇５１側と、マスク本体２の口唇に密着される接触面（内層シート２１の内面）との間に、多数の粒状の多孔性物質４を充填する。
【００４３】
そして、装着者の耳に一対の支持紐体３，３を引っ掛け、マスク本体２を着用者５の口唇に密着するように支持して、多孔性物質４が充填されたマスク本体２を、着用者の口唇５１及び鼻孔５２を密着させる。これにより、少なくとも内層シート２１と中層シート２２との間には、粒状をなした多孔性物質４が充填されていることから、口唇５１と捕集率の高い中層シート２２との間を所定の長さ離すことができ、その間には多孔性物質４間の間隙によって形成された通気経路６が形成される。
【００４４】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、３層からなる積層体からなるマスク本体２の内部空間２０ａ及び２０ｂに、粒状の多孔性物質４を充填させているので、捕集率を維持しつつ、呼吸が楽にでき、且つ、漏れ込みを防止することができる。
【００４５】
すなわち、多孔性物質４が充填されたマスク本体２を、着用者の口唇５１及び鼻孔５２を覆うように装着させると、内層シート２１と中層シート２２との間には、粒状をなした多孔性物質４が形成されていることから、図４に示すように、繊維密度の高い中層シート２２は、着用者の口唇５１及び鼻孔５２から所定の長さ離れた場所に配置されるとともに、マスク本体２の内部には、多孔性物質４間の間隙によって通気経路６が十分に確保される。
【００４６】
そして、着用者が本実施形態に係るマスク１を着用して吸気すると、吸気によって生じる吸引圧は、図４に示すように、口唇及び鼻孔の直前に位置する周辺部分Ａ１から、マスク本体の表側面全体Ａ２に分散されるので、吸引面積を広くすることができる。これにより、着用者の吸気に対する単位面積あたりの通気抵抗を低くすることができるため、着用者の呼吸が苦しくなることを回避することができる。
【００４７】
詳述すると、着用者が一回に吸気する空気の体積流量（Ｑ）は、空気が通過する断面積（Ａ）と吸引による空気の速度（流速（Ｖ））との積で表すことができる。ここで、吸気によって生じる体積流量（Ｑ）が一定である場合、そのマスク１を通過する空気の速度（Ｖ）は、体積流量（Ｑ）と断面積（Ａ）との商で表すことができる。
【００４８】
ここで、図６（ａ）及び（ｂ）に示す従来のマスク１ａでは、内層シート２１ａ、繊維密度が大きい中層シート２２ａ、及び外層シート２３ａが重なった状態で、使用者の口唇５１及び鼻孔５２の直前に配置されているため、図６（ｂ）に示すように吸気によって生じる吸引圧は、口唇及び鼻孔の直前に位置する周辺部分Ａ１のみに作用することから、その断面積（Ａ１）が狭くなり、流速（Ｖ）は大きくなる。しかしながら、中層シート２２ａは繊維密度が高い素材で形成されていることから、吸引面積が狭いと通気抵抗はより高くなるため、吸気の流量が制限されてしまい、着用者の呼吸が苦しくなる。
【００４９】
また、吸引面積が狭くなり通気抵抗が高いと、通気抵抗の低いマスク周辺から、フィルターを通過せずにマスク内部に空気が流れ込む、所謂漏れ込みが発生して、装着者は漏れ込みの空気を吸気してしまう。
【００５０】
一方、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、マスク本体２の内部には、多孔性物質４間の間隙によって十分な通気経路６が確保されていることから、吸気によって生じる吸引圧は、図４（ｂ）に示すようにマスク本体２の表側面全体Ａ２に分散されるので、空気が通過する断面積が広くなり、口唇５１及び鼻孔５２の周りから吸気の通過量を一定量以上に確保できる。これにより、吸引に対する通気抵抗は低くなり、着用者の呼吸が苦しくなることを回避することができる。
【００５１】
また、吸引面積が広くなり通気抵抗が低くなると、マスク周辺から、フィルターを通過せずにマスク内部に空気が流れ込む、所謂漏れ込みの発生を防止できるため、口唇５１及び鼻孔５２に吸い込まれる空気は、中層シート２２を通過した空気となるため、捕集率を維持した高いフィルター効果が発揮される。
【００５２】
なお、本実施形態では、多孔性物質４は、マスク本体２内部において、中層シート２２の表裏に充填されている構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも内部空間２０ａ内（中層シート２２の口唇側と、マスク本体２の口唇に密着される内層シート２１との間）に多孔性物質４が充填されていればよく、内部空間２０ｂには多孔性物質４を省略してもよい。この場合であっても、吸引面積を広くして通気抵抗を低くできるので、捕集率を維持しつつ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避するとともに漏れ込みを防止することができる。さらに、外層シート２３及び内部空間２０ｂを省略することができるので、製造コストを低く抑えることができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、多孔性物質を充填したマスク本体２を支持紐体３で支持するという簡単な構成であることから、外観や構造をシンプルにすることができ、ファッション性を向上させることができるとともに、製造コストを低く抑えることができ、実用性が高い。また、本実施形態では、粒状の多孔性物質として、発泡スチロールビーズを用いることから、より軽量で安価な材料でマスク１を製造することができ、マスク１全体の軽量化と低廉化をより促進させることができる。
【００５４】
さらに、多孔性物質４表面に形成されている多数の微孔により水分を吸着することができるため、マスク内に形成された通気経路６内の湿度を一定以上に保つことができ、吸気が通気経路６を通過する際に、空気中の塵挨やウイルスが多孔性物質表面に捕捉され、高いフィルター効果が発揮される。
【００５５】
すなわち、吸気がこのマスク本体２内部を通過する際に、この湿潤した発泡スチロールビーズの球面に触れて通過するため、このときの空気接触が空気に含まれた粒子の花粉やウイルス、細菌、化学物質が吸着される。これにより、例えば、花粉症などの原因となるアレルギー源物質や、インフルエンザウイルスなどの空気感染ウイルスや細菌、ホルムアルデヒドなどの化学物質、アスベスト、放射性物質を効果的に除去することができる。また、多孔性物質の保水力により、口腔粘膜、鼻粘膜、咽頭粘膜、気道粘膜などの乾燥を予防できる。
【００５６】
さらに、本実施形態において、多孔性物質４には、除菌・抗菌用の薬剤や、香料などの液体が含浸或いはコーティングされることから、マスク１の多機能化を図ることができ、マスク１の付加価値を高めることができる。
【００５７】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、マスク本体２の内部に多孔性物質４を配置させる構成としたが、本実施形態では、多孔性物質４が充填されたフィルターバッグを市販のマスクに収納可能とすることを要旨とする。図５は、第２実施形態に係るフィルターバッグをマスク本体に装着する状態を示す斜視図である。
【００５８】
第２実施形態に係るフィルターバッグ４０は、図５に示すように、マスク本体２と一対の支持紐体３とから構成される市販のマスク１ｂ内に、多孔性物質４が充填されたフィルターバッグ４０が取り付けられる。
【００５９】
フィルターバッグ４０は、着用者５の口唇５１や鼻孔５２周辺に密着されるマスク用フィルターバッグ４０であり、内部に充填される多孔性物質４を一定の形状に集積する程度の強度と、着用者５の口や鼻の形状に合致される程度の柔軟性を有する。また、フィルターバッグ４０は、呼吸(吸気)に障害のない通気性が十分に得られ、日常生活で抗ウイルス、抗花粉、抗化学物質の効果を発揮できる構造を有する。
【００６０】
なお、本実施形態において、このフィルターバッグ４０は、現在使用されている市販のガーゼマスク、不織布マスク、プラスチック防塵マスクなどに装着可能となっている。すなわち、従来から使用されている不織布製の立体マスク、或いはプラスチック製の防塵マスクの形状に合わせて不織布或いはポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタンアクリル、綿、ウーリーナイロンなどを裁断して、既存製品に合致するような大きさや、立体形状をなしており、不織布で形成せれていてもよく、網体であってもよい。
【００６１】
そして、フィルターバッグ４０の内部には、多数の粒状の多孔性物質４１が充填され、マスク用湿潤フィルターとしての機能を果たす。具体的にこのフィルターバッグ４０は、マスク本体２の形態に合わせた不織布又は網体の袋体を形成し、その内部に、多孔性物質４１として、直径１〜６ｍｍを混合した発泡スチロールビーズが、５〜６層程度になるように填入されている。
【００６２】
なお、不織布の袋体としては、通気性を有した高揆水性の不織布を用いることができ、口唇５１側(内側)に水分などがついて気にならない程度が維持できるようにするとともに、外気に触れ空気の取り入れ側(外側)についても、保水力、保湿力をもたせる目的で高擬水性の不織布を用いる。また、網体の場合には、粒状の多孔性物質４を収納可能な程度な大きさの編目状を有しているものとする。
【００６３】
マスク１ｂとしては、上述した第１実施形態に係るマスク１から多孔性物質４を除いた部分の構成は同様である。すなわち、現在使用されているガーゼマスク、不織布マスク、プラスチック防塵マスクなど、既存の製品をそのまま用いることもできる。本実施形態において、このマスク本体２の内部には、捕集率９５％以上の中層シート２２が配置される。
【００６４】
そして、本実施形態において、マスク１ｂには、マスク本体２内にフィルターバッグ４０を収納する収納可能となっている。具体的には、市販のマスク本体２内側面にポケット２５を形成させ、ポケット２５内にフィルターバッグ４０を収納する。なお、フィルターバッグ４０を収納するマスク１の構成としては、マスク本体２の内側（内層シート２１の口唇側）面に両面テープやマジックテープ（登録商標）等でできた固定部を設け、この固定部に多孔性物質４が充填された袋体を貼り付けるようにしてもよい。
【００６５】
このように、マスク本体２にフィルターバッグ４０を収納することで、フィルターバッグ４０内の多孔性物質４は、少なくとも中層シート２２の口唇側と、マスク本体２の口唇に密着される接触面（ここでは、フィルターバッグ４０を構成する袋体の面、若しくは形成されたポケットの面）との間に充填されることとなる。
【００６６】
なお、ここでは、市販のマスク本体２内側面にのみ、フィルターバッグ４０を収納させたが、例えば、マスク本体２外側面にもフィルターバッグ４０を収納させる固定部又はポケットを形成させ、中層シート２２の表裏にフィルターバックが配置される構成としてもよい。
【００６７】
フィルターバッグ４０には、フィルターバッグ４０の口唇５１に密着される接触面に、着用者５の鼻下位置に対応した水平な線状の鼻下硬化部と、着用者５の口唇両側にあるほうれい線（鼻唇溝）に対応した一対の鼻唇溝硬化部を形成することが好ましい。具体的には、鼻下硬化部は、略中央部分の不織布を縫い合わせたり、熱溶着等をすることによって硬化した部分がやま折り状に形成され、一対の鼻唇溝硬化部は、鼻下硬化部の両端位置からほうれい線に沿うように、接触面の不織布を縫い合わせることでやま折り状に形成されている。これにより、フィルターバッグ４０は、鼻下硬化部と、一対の鼻唇溝硬化部とが接触面から突出するとともに、口唇の周りを囲うような形状となり、その形状が維持されるようになっている。
【００６８】
このような構成によって、フィルターバッグ４０の内部は、鼻下位置及び口唇５１両側の鼻唇溝（ほうれい線）位置に対応する箇所に一定の空間が形成され、そこに多孔性物質４が集められることとなる。詳述すると、解剖学上、鼻尖、口唇５１の先端部分、及び頤部は、ほぼ直線上に並び、鼻下部分は、直線から窪むように形成されており、口唇の両側方には、鼻唇溝（ほうれい線）と呼ばれる溝がある。本実施形態では、鼻下硬化部によって、鼻下に対応した箇所に膨らみを形成するとともに、鼻下硬化部及び鼻唇溝硬化部で口唇を上方（上唇部）と側方（口角部）から囲繞することができるため、装着時には、鼻孔位置及び口唇位置に多孔性物質４が適切な厚みをもって保持され、吸気が吸気経路を通過する際に、確実に空気中の塵挨やウイルスが多孔性物質表面に捕捉され、高いフィルター効果が発揮される。また、本実施形態においても、多孔性物質４には、上述した薬液などの液体が含浸されていてもよい。
【００６９】
（作用・効果）
このようなフィルターバッグ４０では、多孔性物質４が充填されたフィルターバッグ４０をマスク本体２の内層シート２１の接触面側に取り付け、フィルターバッグ４０をマスク本体２に取り付けた状態で、マスク１を着用者の口唇５１及び鼻孔５２を覆うように装着させる。
【００７０】
そうすると、マスク本体２に形成される中層シート２２と着用者の口唇５１及び鼻孔５２との間には、多孔性物質４が充填されたフィルターバッグ４０が配置されることから、中層シート２２は、着用者の口唇５１等から所定の長さ離れた場所に配置される。そして、中層シート２２と着用者の口唇５１の間には、多孔性物質４間の間隙によって通気経路６が十分に確保される。
【００７１】
これにより、着用者がマスク１を着用して吸気しても、吸気によって生じる吸引圧はマスク本体２の全体に分散されるので、吸引面積を広くして吸気に対する通気抵抗を低くすることができる。その結果、捕集率を維持しつつ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避できるとともに、漏れ込みを防止できる。
【００７２】
また、本実施形態に係るフィルターバッグ４０は、マスク１に収納可能であるため、フィルターバッグ４０のみを交換することができるため経済的であり、また、フィルターバッグ４０を既存のマスクと組み合わせて使うことも可能となり、本発明の応用範囲を拡大させることができる。
【００７３】
［変更例］
なお、上述した各実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。本変更例において、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００７４】
例えば、上述した各実施形態において、マスク本体２は３層構造をなし、その内部に１枚の中層シート２２が形成される構成としたが、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、中層シート２２をマスク本体２の内部に複数枚配置させてもよい。この場合であっても、多孔性物質４は、複数枚の中層シート２２の間に充填される。
【００７５】
ここで、第１実施形態のように、マスク本体２の内部に多孔性物質４を充填されている場合には、複数枚の中層シート２２の間に多孔性物質４をそれぞれ充填させる。一方、第２実施形態のように、フィルターバッグ４０を用いる場合には、複数枚の中層シート２２の間にフィルターバッグ４０を固定又は収納する構成であってもよい。
【００７６】
また、上述した第２実施形態では、市販のマスク１ｂにポケット２５を設けて、フィルターバッグ４０を収納させる構成としたが、例えば、フィルターバッグ４０に支持紐体３，３を取り付け、直接、フィルターバッグ４０を装着させる構成であってもよい。
【００７７】
この場合、フィルターバッグ４０の内部には、中層シート２２と同素材のフィルター部材が設けられる。そして、フィルターバッグ４０の内部には、少なくともフィルター材の口唇側と、フィルターバッグ４０の前唇に密着される接触面との間に、多数の粒状の多孔性物質が充填されているものとする。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ１…口唇又は鼻孔の周辺部分
Ａ２…表側面全体
１（１ａ，１ｂ）…マスク
２…マスク本体
３…支持紐体
４…多孔性物質
５…着用者
６…通気経路
２０ａ，２０ｂ…内部空間
２１，２１ａ…内層シート
２２，２２ａ…中層シート
２３，２３ａ…外層シート
２４…プリーツ
２５…ポケット
４０…フィルターバッグ
４１…多孔性物質
５１…口唇
５２…鼻孔
【要約】
【課題】捕集率を維持しつつ、着用者の呼吸が苦しくなることを回避するとともに漏れ込みを防止する。
【解決手段】着用者（５）の両耳に掛けられる一対の支持紐体（３）と、支持紐体（３）に保持されて着用者（５）の口唇に密着される袋状のマスク本体（２）と、マスク本体（２）の内部に配置される中層シート（２２）とを備え、マスク本体（２）内部において、少なくとも中層シート（２２）の口唇側と、マスク本体（２）の口唇に密着される内層シート（２１）の接触面との間に、多数の粒状の多孔性物質（４）が充填されている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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