(57)【要約】  鼻用空気濾過装置は、平坦または凹凸の１対のフィルタと、フィルタを支持するための概して環状の１対の基礎部またはスリーブを組み込む支持構造と、基礎部同士またはスリーブ同士を、所望の間隔をあけた関係に維持し所望の角度関係を決定するように連結するブリッジとを含む。支持構造は、対応する鼻腔内にフィルタを配置するために鼻腔中に挿入可能である。可撓性のリムは、支持構造およびフィルタを、周りの鼻壁から間隔をあけて配置された関係に維持する。リムは、封止を形成するように周りの鼻組織に適合する。挿入を容易にし、偶発的な取り外しに抵抗するように、リムを選択的に傾斜させることができる。特定の実施形態では、この装置を、空気濾過システムを提供するように、口を覆うフィルタと組み合わせることができる。
2009509642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端および後端を有し、第１の管状本体中を通る第１の通路を画定し、前記第１の管状本体の外周に配置されそこから径方向外側に延びる第１のリムをさらに備える、前記第１の管状本体と、
前端および後端を有し、第２の管状本体中を通る第２の通路を画定し、前記第１の管状本体の外周に配置されそこから径方向外側に延びる第２のリムをさらに備える、前記第２の管状本体と、
それぞれ前記第１の管状本体および前記第２の管状本体内に配置される第１の濾過材および第２の濾過材と、
前記第１の管状本体と前記第２の管状本体に連結された連結部材とを含む、鼻用空気濾過装置。
【請求項２】
前記連結部材が透明の材料を含む、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項３】
前記第１および第２の管状本体が透明の材料を含む、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項４】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、０．１ミクロンより寸法が大きい粒子の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項５】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、細菌、ウイルス、および他の病原体の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項６】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、アレルゲンおよび塵埃の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項７】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、花粉の通過を防止するのに効果的である、請求項６に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項８】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、汚染物質の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項９】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、毒素の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１０】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、病気を引き起こす恐れのある浮遊粒子の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１１】
前記第１の濾過材および前記第２の濾過材が、前記第１の通路および前記第２の通路中の、発癌物質の通過を防止するのに効果的である、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の濾過材が、実質上楕円形の横断面の輪郭を有する、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１３】
それぞれ前記第１および第２の管状本体によって画定された前記第１および第２の通路が、実質上楕円形の輪郭を有する、請求項１に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１４】
前端および後端を含み、管状本体中を通る通路を画定し、前記管状本体の外周に配置されそこから径方向外側に延びるリムをさらに備える、前記管状本体と、
前記管状本体内に配置された濾過材とを含む、鼻用空気濾過装置。
【請求項１５】
前記管状本体が、透明の材料を含む、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１６】
前記濾過材が、前記通路中の、０．１ミクロンより寸法が大きい粒子の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１７】
前記濾過材が、前記通路中の、細菌、ウイルス、および他の病原体の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１８】
前記濾過材が、前記通路中の、アレルゲンおよび塵埃の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項１９】
前記濾過材が、前記通路中の、花粉の通過を防止するのに効果的である、請求項１８に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２０】
前記濾過材が、前記通路中の、汚染物質の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２１】
前記濾過材が、前記通路中の毒素の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２２】
前記濾過材が、前記通路中の、病気を引き起こす恐れのある浮遊粒子の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２３】
前記濾過材が、前記通路中の発癌物質の通過を防止するのに効果的である、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２４】
前記濾過材が、実質上楕円形の輪郭を有する、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２５】
前記管状本体によって画定された前記通路が、実質上楕円形の輪郭を有する、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２６】
前記管状本体が、関連する鼻腔中へ前記前端から挿入可能であり、前記リムが、前記鼻腔と表面係合を形成するように適合され、前記リムが、前記領域に沿って実質上封止を形成し前記管状本体を前記鼻腔内で支持するように、弾性変形可能であり、前記表面係合の領域上で前記鼻腔に適合する性質がある、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２７】
前記リムと前記鼻腔の間の空気流を遮断するように、前記管状本体の前記後端を覆い、前記リムの前記鼻腔に対する十分な適合性を確認することによって、前記封止を検証可能である、請求項２６に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２８】
前記管状本体が、関連する鼻腔中に挿入可能であり、前記リムが、前記鼻腔との表面係合を形成するように適合され、前記管状本体が、前記鼻腔への前記管状本体の挿入が前記鼻腔の拡張を引き起こすのに十分な寸法であり、十分な剛性を有する材料から形成される、請求項１４に記載の鼻用空気濾過装置。
【請求項２９】
前記拡張が、主に前記鼻腔の下方で起こる、請求項２８に記載の鼻用空気濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲空気を吸い込んだときにその空気を濾過するための装置およびシステムに関し、より詳細には、鼻腔に挿入可能な濾過材および濾過要素を採り入れた濾過装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
塵埃および花粉などの粒子および汚染物質を吸い込む量を減らすために、吸気を効果的に濾過する必要性が高まっている。都市および他の人口密集地域では、工場および車両からの排出によって生成した汚染物質を濾過する必要性が大いにある。ある特定の環境は、周囲空気の汚染に関する、より大きい危険を伴う。例えば、建設現場および鉱山では粒子状物質に関する危険、病院ではウイルス性および細菌性の薬品に関する危険がある。
【０００３】
このような課題は、典型的には、使用者の鼻および口を覆うように設計された、様々なマスクの開発を導いてきた。こうしたマスクは、マスクと顔面の間の外縁からの漏れにより、有効でないことが多い。マスクによる利益を得ることができる人は、マスクの不快さや外見に関して不満であることからマスクの着用を拒むことが多い。さらに、それらのマスクは、特に、マスクが微細（微孔質）フィルタを含み、顔面に対して密着した封止を形成するときに吐き出した二酸化炭素を溜める傾向がある。マスクを長く着用するほど、二酸化炭素が蓄積される傾向が強まる。使用者は、二酸化炭素を吸い込む量が増えると、頭痛、眠気、および吐き気を催し、長時間さらされると、より深刻な影響を受ける。
【０００４】
こうした問題に対処するために、鼻腔に挿入するための様々な濾過装置が提案されてきた。例えば、米国特許第２１６６９４号（Ｃｈｅｎ）では、ベルト部分によって連結された１対のプラグユニットを有するフィルタを示し、そのプラグユニットがそれぞれ１つのフィルタを受ける。同様に、米国特許第２４３３５６５号（Ｋｏｒｍａｎ）には、外鼻孔の挿入物がブリッジ片によって連結されたフィルタが記載されている。挿入物はそれぞれ、フィルタと、薬剤を送るために使用される多孔質の円錐体とを含む。こうした装置では、円筒形または円錐形の支持構造が、濾過材を囲み、鼻壁および鼻中隔の内面を押し付けて、フィルタを摩擦で保持する。この支持体は、接着剤によって補助することができる。いずれの場合でも、囲んでいる構造は、空気不透過性であり、鼻壁を押し、鼻甲介および鼻毛を覆う（ｍａｔ）傾向があり、したがって、粒子を捕らえ、入ってくる空気を加温および加湿する外鼻孔の機能を低下させる。濾過装置は、申し分なく粒子捕捉機能を果たすかもしれないが、入ってくる空気を加温および加湿するように十分適合されていない。
【０００５】
代替の手法では、米国特許第５３９２７７３号（Ｂｅｒｔｒａｎｄ）には、鼻腔の外側に取り付けられ、接着剤で鼻壁に固定されたフィルタが開示されている。フィルタの外見および接着剤を必要とすることが、この手法の不利な点である。
【０００６】
さらに、前述の鼻用フィルタが鼻の外側に取り付けられるか、または鼻腔中に挿入されるかにかかわらず、それらは便利に使用できず着用すると不快であり、入ってくる空気が濾過材を確実に通過するように、鼻または顔面組織との信頼性のある封止係合を提供していない。最後に、鼻用フィルタは、意図的なまたは不注意の口呼吸に対する保護がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の一目的は、使用者の快適性を過度に損なうことなしに、周りの鼻組織に対して効果的な封止を形成し不注意の取出しに対してしっかりと濾過材を維持するように適合された、鼻腔中に挿入可能な濾過材およびそれらの支持構造を備えた吸気濾過装置を提供することである。
【０００８】
他の目的は、鼻の内壁の粒子捕捉、空気加温および空気加湿の機能に対する妨害を低減しながら効果的な濾過を行うために、濾過材およびそれらの支持構造を、鼻腔の内側で鼻壁に対して間隔をあけて維持するように適合された濾過装置を提供することである。
【０００９】
他の目的は、鼻および口に入る空気を効果的に濾過し、同時に、鼻および口を覆うマスクと比較して、吐き出した二酸化炭素を溜めるための利用可能な容積を大幅に減少させる濾過システムを提供することである。
【００１０】
他の目的は、使いやすく、しかもより効果的な濾過のための鼻組織および顔面組織に対するより良い封止を有する鼻用フィルタおよび吸気濾過システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらのおよび他の目的を達成するために、吸気濾過装置が提供される。その装置は、凹凸の第１の濾過材を含み、その第１の濾過材は、第１のリムによって囲まれた第１の開口部を画定する第１のリムをその開放型の近位端に有する。凹凸の第２の濾過材が、第２のリムによって囲まれた第２の開口部を画定する第２のリムをその開放型の近位端に有する。その濾過装置は、支持構造を有し、その支持構造は、第１の濾過材を支持するために第１のリムに関して一体に連結された第１の基礎部材と、第２の濾過材を支持するために第２のリムに関して一体に連結された第２の基礎部材とを含む。連結部材が、第１の基礎部材および第２の基礎部材に一体に連結され、基礎部材の間を延びる。支持構造の基礎部材は、鼻腔入口に配置可能であり、連結部材が中隔をまたぐ。これにより、濾過材が関連する一方の鼻腔中に遠位に突き出る作用位置に、第１および第２の濾過材をそれぞれ配置する。したがって、各鼻腔に入る空気は、第１および第２の開口部のうち関連する一方を通過し、さらに第１および第２の濾過材のうち関連する一方を通過する。
【００１２】
好ましくは、作用位置の濾過材はそれぞれ、中隔および関連する鼻腔を画定する鼻壁から間隔をあけて配置される。こうした結果は、実質上自立型の濾過材を使用して、かつ柔軟な濾過材と鼻壁の間に開放型のフレームを配置することによって実現することができる。どちらの場合でも、このような配置は、快適さを向上させ、濾過装置が適位置にあるときに効果的に空気を加温および加湿するために、鼻壁の内面に沿って入る空気の流れを促進する。
【００１３】
濾過材は、外鼻孔および鼻腔により簡単に適合するように、楕円形および楕円体の形状にすることができる。あるいは、濾過材はそれぞれ、好ましくは横断面が楕円形の輪郭を呈するように改変された、切頭円錐形とすることができる。
【００１４】
円錐または楕円の濾過材は、鼻腔入口で平面の表面を有する濾過材と比べて有効濾過面積を増加することができる。この利点は、半球の表面積を同じ半径の円盤と比べて考えると理解できる。半球の表面積は２倍の大きさである。この利点を強化するように楕円体および楕円形／円錐濾過材を構成することができ、それにより、鼻腔入口の面積の２倍より大きい有効表面積を提供する。
【００１５】
本発明を、第１のスクリーン要素が、第１の基礎部材に取り付けられ第１の濾過材の近位側に配置され、第２のスクリーン要素が、第２の基礎部材に同様に取り付けられた、２段階装置に具現化することができる。スクリーン要素は、臭気およびより大きい粒子を除去することを意図した、比較的目の粗い（間隙率がより大きい）活性炭フィルタを備えることができる。これにより、より大きい粒子が下流の濾過材に達することを防ぎ、それらの使用寿命を長くする。
【００１６】
特定の環境では、鼻から吸入する場合と同様に、口から吸入する汚染物質を予防することが重要である。このために、この装置は、空気がその中を通って口に入ることが可能である開口部を形成するように、口を囲んだ状態で顔面に接して配置可能な第３の基礎部材が追加され、第３の基礎部材に取り付けられる第３の濾過材が、その開口部上に配置される。所望の場合、第３の濾過材は、凹凸の形状にすることができ、口から近位方向に張り出すことができる。可撓性バンドまたは他の保持具を使用して、第３の基礎部材を使用者の顔面に接して解放可能に維持することができる。
【００１７】
鼻および口を覆うマスクフィルタと比較すると、別々の鼻用フィルタと口用フィルタの組み合わせは、扱いやすく、濾過装置の周縁での漏れを少なくする傾向があり、顔面付近の囲まれる容積が小さくなり、したがって、吐き出した二酸化炭素を蓄積しない傾向がある。使用者が実質上鼻だけから吸い込む場合には、二酸化炭素の蓄積による問題は完全に回避される。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、鼻用空気濾過装置が提供される。この装置は、第１のフィルタおよび第２のフィルタを含み、両者はそれぞれ第１および第２の近位端を有し鼻腔中に挿入されるように適合される。この装置はまた、フィルタ支持構造も含み、そのフィルタ支持構造は、第１の近位端に連結され第１のフィルタを支持する第１の基礎部材と、第２の近位端に連結され第２のフィルタを支持する第２の基礎部材と、基礎部材に一体に連結され基礎部材の間を延びる連結部材とを含む。フィルタ支持構造の基礎部材は、連結部材が中隔をまたいだ状態で鼻腔入口に配置可能であり、したがって、フィルタが関連する一方の鼻腔中に遠位に突き出した作用位置に各フィルタを配置する。その作用位置では、フィルタは関連する腔を画定する鼻壁から間隔をあけて配置され、したがって、フィルタと鼻壁の間の空気流を収容するための通路を画定する。
【００１９】
所望の場合は、各フィルタは、近位方向に凹形とし、遠位方向に凸形とすることができる。フィルタは、自立型とすることができ、したがって、関連する基礎部材に連結することによって、鼻壁から間隔をあけて立つことができる。あるいは、開放型のフレームを、基礎部材に連結し、所望の間隔を維持するようにフィルタと鼻壁の間に配置することができる。
【００２０】
本発明の他の態様は、鼻用空気フィルタ支持装置である。その装置は、第１の管状本体を含む第１の支持部材を含み、その第１の管状本体は、前端および後端を含み、第１の管状本体中を通る第１の長手方向通路を画定し、第１の管状本体の外周に配置され第１の管状本体から径方向外側に延びる第１のリムをさらに備える。その装置は、第２の管状本体を含む第２の支持部材を含み、その第２の管状本体は、前端および後端を含み、第２の管状本体中を通る第２の長手方向通路を画定する。第２の支持部材はさらに、第２のリムを備え、その第２のリムは、第２の管状本体の外周に配置され、第２の管状本体から径方向外側に延びる。連結部材が、第１の管状本体および第２の管状本体に一体に連結される。管状本体はそれぞれ、その前端から鼻腔の関連する一方に挿入可能であり、関連するリムは関連する鼻腔を画定する鼻壁および鼻中隔との表面係合を形成するように適合される。その関連するリムはさらに、その領域に沿って実質上封止を形成し、関連する鼻腔で関連する管状本体を支持するように、弾性的に変形可能であり、表面係合の領域上の周囲の鼻壁および鼻中隔に適合する性質がある。第１および第２のリムそれぞれは、さらに、関連する管状本体の後端に向かって径方向外側方向に傾斜する。
【００２１】
本発明の他の態様は、鼻用空気処理器具である。その器具は、第１の管状本体を備える第１の支持部材を含み、その第１の管状本体は、前端および後端を含み、第１の管状本体中を通る長手方向の空気流を収容するように第１の通路を画定する。その第１の支持部材はさらに、第１の管状本体を囲み、第１の管状本体から径方向外側に延びる第１のリムと、第１のリムに関して長手方向に間隔をあけて第１の管状本体を囲み、第１の管状本体から離れて径方向に延びる第２のリムとを含む、１対のリムを有する。その器具は、第２の管状本体を含む第２の支持部材を含み、その第２の管状本体は、前端および後端を含み、第２の管状本体中を通る長手方向の空気流を収容するために第２の通路を画定する。第２の支持部材はさらに、第２の管状本体を囲み、第２の管状本体から離れる径方向に延びる第３のリムと、第３のリムから長手方向に間隔をあけて第２の管状本体を囲み、第２の管状本体から離れる径方向に延びる第４のリムとを含む１対のリムを有する。連結部材が、第１および第２の管状本体に一体に連結される。各対のリムは、関連する管状本体の前端からの関連する鼻腔中への長手方向の挿入に応答して、関連する一方の鼻腔を画定する鼻壁および鼻中隔との表面係合を形成するように適合される。それにより、リムは、関連する管状本体を関連する鼻腔内で鼻壁および鼻中隔から間隔をあけて支持し維持する。
【００２２】
本発明の他の態様は、吸気濾過システムである。そのシステムは、第１の管状本体を含み、その第１の管状本体は、前端および後端を含み、第１の管状本体中を通る長手方向の空気流を収容するために第１の通路を画定する。そのシステムは、第２の管状本体を含み、その第２の管状本体は、前端および後端を含み、第２の管状本体中を通る長手方向の空気流を収容するために第２の通路を画定する。そのシステムはさらに、フレーム部材を含み、そのフレーム部材は、口を囲むようにして顔面に接して配置可能であり、フレームがそのように配置されているときに口に一致する空気流の開口部を画定する。連結部材が、第１の管状本体、第２の管状本体およびフレーム部材に一体に連結され、フレーム部材がそのように配置されているときに第１および第２の管状本体を鼻腔内に配置するように適合される。
【００２３】
したがって、本発明によれば、使いやすく鼻腔に挿入可能な濾過装置が、使用者の外見への影響を最小限に抑え、より効果的で長寿命の濾過を提供する。濾過材が鼻壁に対して間隔をあけて維持されているときに、空気加温および加湿の機能を保持することからある程度性能が改善される。濾過材の凹凸の形状または切頭円錐によって、さらに、所望の場合には、折りひだまたは波形を有する濾過材を形成することによって、有効濾過表面積を拡大することからも性能が改善される。最終的には、従来のマスクと比較して、周縁の漏れおよび吐き出した二酸化炭素の蓄積が起きる傾向がない濾過システムを提供するために鼻用フィルタを、口を覆うフィルタと組み合わせることができる。
【００２４】
上記のおよび他の特徴および利点のさらなる理解のために、以下の詳細な説明および図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に図面に移ると、図１には、使用者が周囲空気を吸い込んだときにその空気を濾過するための、鼻腔に挿入可能な鼻用空気濾過装置１６を示す。装置１６は、単体の支持構造またはパネル１８を含み、好ましくは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはポリウレタンなど、低アレルギー性の材料から形成される。パネルは、構造的に自立型であり、さらに、装置１６の使用時に鼻の前方の表面、具体的には外鼻孔および中隔の前方の表面に簡単に適合するように可撓性および順応性がある。
【００２６】
パネル１８は、基礎部２０と、反対側の基礎部２２と、それらの基礎部を互いに所望の距離だけ間隔をあけて維持するようにそれらの基礎部に連結された連結部材またはブリッジ２４とを含む。基礎部はそれぞれ、環状であり、より正確には、その輪郭が円形ではなくどちらかというと楕円形であるという点で、概して環状である。基礎部２０および２２は、閉じたまたは継目のない周縁領域２０ａおよび２２ａ、ならびに肩部２０ｂおよび２２ｂをそれぞれ有し、それらは、装置の使用時に空気を中に通すように基礎部を通る開口部を囲む。図２および図３に見られるように、開口部２６および２８は、それぞれ基礎部２０および２２を通るように形成される。ブリッジ２４は、ブリッジに沿って曲げ可撓性（ｂｅｎｄｉｎｇ  ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を提供するように比較的細い。基礎部の周縁領域２０ａ／２２ｂは、薄く可撓性があり、肩部２０ｂ／２２ｂはより剛性がある。
【００２７】
概して円錐形の濾過材またはフィルタ３０が基礎部２０上に取り付けられ、同様のフィルタ３２が基礎部２２上に取り付けられる。各フィルタは、概して環状の近位の縁部またはリムに沿って関連する基礎部に取り付けられ、基礎部から離れて遠位の頂部まで延びる。使用の際には、フィルタ３０および３２は鼻腔中に遠位に延びる。各フィルタを適切な接着剤で肩部２０ｂおよび２２ｂのうち関連する一方に取り付けることができる。
【００２８】
フィルタ３０および３２を多種多様の材料から形成することができ、さらに、濾過する汚染物質の性質に応じて広い範囲（数桁）の間隙率で形成することができる。材料および間隙率は、例えば、塵埃、霧および煙（ＤＭＦ）フィルタまたは高効率粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルタなど、米国国立労働安全衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）の分類に従って選択することができる。好ましい材料は、英国Ｃｕｍｂｒｉａ州ＫｅｎｔｍｅｒｅのＨｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ＆Ｖｏｓｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，Ｌｔｄ．から「Ｔｅｃｈｎｏｓｔａｔ」の名前で市販されている静電気式の濾過材を含む。適切な材料には、綿などの天然繊維ならびにナイロン、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどの高分子材料が含まれる。ＰＶＣおよびポリウレタンなど、低アレルギー性の材料を採り入れることもできる。フィルタはそれぞれ、厚さが実質上一様であり、概して切頭円錐形であるが、２つの点で精密な切頭円錐とは異なる。フィルタ３０に関しては、頂部近くの遠位端は、横断面ではなく丸みのあるドームを形成する。２つ目に、フィルタ３０の横断面の輪郭は、鼻腔により適合するフィルタ形状を提供するために、円ではなく楕円形である。フィルタ３２は同様の形状である。
【００２９】
図２は、フィルタ３０および３２の楕円形の輪郭を示し、さらに、フィルタと基礎部の互いに対する好ましい角度方向を示す。ブリッジ２４は、基礎部とフィルタを互いに対して好ましい方向に維持しかつ所望の間隔をあけて維持する。こうした方向では、それぞれの楕円の長軸または長手方向軸は平行でなく、ある角度、例えば、約３０度の角度に維持される。その結果、フィルタ３０および３２は、外鼻孔および鼻腔の相対的な角度方向により良く適合するように角度を付けられ、したがって、鼻腔内でフィルタのより密着し、より快適な嵌合をもたらす。ブリッジは、装置を装着する人に合った角度の限定的な調節を可能にするのに十分に可撓性がある。
【００３０】
図３に見られるように、周縁領域２０ａおよび２２ａは、鼻腔３８および４０の入口３４の内側に配置可能であり、ブリッジ２４が中隔３６をまたいでいる。これは、各フィルタを関連する鼻腔内に摩擦によって維持する接触表面係合を形成することによって、周縁領域が鼻腔の入口に適合する性質がある締まり嵌めを形成し、好ましくは、封止をもたらす。肩部２０ｂおよび２２ｂは、鼻壁の内側から間隔をあけて配置された状態で鼻腔３８および４０に延びる。これにより、フィルタ３０および３２それぞれを、フィルタが関連する鼻腔中に遠位に延びる作用位置に配置する。フィルタ３０が鼻腔３８中に、フィルタ３２が鼻腔４０中に配置される。周縁領域２０ａおよび２２ａの幅（径方向寸法）および厚さ（軸方向寸法）は、パネル１８を形成する材料に応じて変えることができる。概して、こうした寸法は、各周縁領域に、入口近くの鼻壁を鼻腔に適合させ所望の封止を形成するのに十分な曲げ可撓性を提供し、関連する基礎部およびフィルタをそれらの関連する鼻腔に摩擦によって支持するのに十分な構造上の剛性および強度も提供するように選択される。こうした２重の機能を促進するには、周縁領域を、厚さが径方向外側に向かって薄くなるように先細りさせることができる。
【００３１】
このような配置ならびに基礎部２０および２２と鼻腔との間の締まり嵌めの結果、鼻腔３８に入る空気は、開口部２６中を通って入り、フィルタ３０を通過する。同様に、空気は、開口部２８中を通って鼻腔４０に入り、フィルタ３２を通って進む。
【００３２】
ブリッジ２４は、基礎部２０と２２の間の所望の間隔を設定し、したがって、それぞれの鼻腔中のフィルタ３０および３２の適切な配置を容易にする。ブリッジはまた、中隔との接触によって、フィルタを挿入し過ぎるのを防止し、使用後に濾過装置１６を取り外すことを希望する使用者にとって簡単にアクセス可能である。さらに、図２で最もよく見られるように、ブリッジ２４は、基礎部２０と２２、したがってフィルタ３０と３２の所望の相対的な角度方向を決定する。
【００３３】
濾過装置１６は、前述の従来の鼻用フィルタと比較していくつかの利点をもたらす。それらのうち１つは、フィルタ３０および３２の凹凸の形状から生じる。フィルタはそれぞれ、近位（鼻腔の外側）方向に内面が凹形であり、遠位（鼻腔内部）方向に外面が凸形である。従来の構成は、表面積が開口部２６および２８と同等である円板形のフィルタまたは容積の大きいフィルタを含み、容積の大きいフィルタでも２６および２８などの開口部に沿って露出されるに過ぎず、こうした従来の構成と比較すると、フィルタ３０および３２の有効濾過表面積は非常に大きい。
【００３４】
円板状のフィルタを、半球殻として成形された半径が同じフィルタと比較して考えるときに、これらの違いの大きさを理解することができる。円板の表面積は７Ｌｒである。半球殻の表面積は２７Ｃｒである。この場合の凹面が有効濾過表面積を２倍にする。フィルタ３０および３２の場合には、各フィルタのリムから頂部までの距離が、リムの半径より非常に大きいので、この利点は倍増する。
【００３５】
他の有利な特徴は、フィルタ３０および３２が構造的に自立型でありそれだけで立つことである。それらは、空気不透過性の円柱または円筒によって囲まれていない。したがって、吸い込んだ空気は、頂部またはその付近だけでなく、フィルタ全体を簡単に通過する。
【００３６】
要するに、フィルタと接触しそれを囲む空気不透過性の構造のない凹凸の形状は、有効濾過表面積を大幅に増大させる。わずかな程度の凹面でも有効表面積を５０％だけ増加させることができる。より好ましくは、有効表面積は、鼻腔入口における平面状のフィルタと比べて少なくとも２倍である。
【００３７】
他の際立った利点は、鼻腔を画定する鼻壁に対する各フィルタの間隔をあけて配置された関係にある。より具体的には、フィルタ３０は、例えば、中隔３６および中隔と協働してフィルタを囲む鼻壁４２から間隔をあけて配置される。フィルタ３２は同様に、中隔３６および鼻壁４４から間隔をあけて配置される。こうした間隔により、各フィルタとその周りの鼻の組織との間隔に沿った、吸い込んだ空気の流れを促進する。おそらくより重要なことに、こうした間隔は、吸い込んだ空気を加温および加湿する鼻壁の機能に好都合な影響を与える。鼻毛および鼻甲介は、フィルタまたはフィルタを囲む空気不透過性の円柱によって覆われるのではなく、露出している。したがって、濾過装置１６は、従来のフィルタと比べて、鼻腔の空気加温機能および空気加湿機能をより効果的に維持する。
【００３８】
図４は、単体の支持構造５２内に含まれる楕円かつ波形の１対のフィルタ４８および５０を含む代替の濾過装置４６を示す。支持構造は、所望の間隔および角度関係を維持するために、基礎部５４および５６ならびにそれらの基礎部に連結されたブリッジ５８を含むという点で、パネル１８に相当する。ブリッジ５８は、フィルタをそれぞれの鼻腔にさらに遠位に挿入することを可能にするためにＵ字形である。したがって、フィルタ４８および５０は、リムと頂部の間の軸方向距離に関してフィルタ３０および３２より短い。しかし、さらに、開放型のフレーム６０が、基礎部５４から遠位に延び、開放型のフレーム６２が、基礎部５６から遠位に延びる。フレーム６０は、交差するアーチ状のフレーム部材６４および６６からなり、フレーム６２は同様に、交差する１対のアーチ状のフレーム部材６８および７０からなる。各フィルタは、関連する基礎部およびフレーム内に収容される。フレーム６０および６２は、比較的剛性があり、基礎部５４および５６の周縁領域は、外鼻孔に接してまたはその近くに良好な封止を形成するように、より可撓性がある。フィルタ４８および５０は、その周りにある開放型のフレームによって構造的に自立型である必要はない。
【００３９】
おそらく図６に最も良く見られるように、ブリッジ５８は、互いに対して好ましい角度のずれで、基礎部５４および５６、したがってフィルタ４８および５０も維持する。リムから始まり頂部に向かって上向きに延びる複数の波形７２が各フィルタに形成される。その波形は、剛性を増加するという点で各フィルタを補強する。さらに、波形なしの同じ寸法のフィルタと比べて、波形のフィルタは、増加した有効濾過表面積を有する。
【００４０】
図７および図８から見られるように、フィルタ４８は、周りの鼻壁とフレーム部材６４および６６ならびに肩部５４ｂとの接触により、関連する鼻腔中で摩擦によって保持される。図３に示したものとは異なるこうした構成では、周縁領域５４ａは、外鼻孔に接して配置され、したがって、鼻腔の外側に残る。フレーム部材は、それらの関連するフィルタを周囲の鼻壁と間隔をあけて維持するように協働し、フレーム部材６４および６６によって形成された通路７４によって示すように、フィルタと壁面の間の複数の空気流通路を形成する。フィルタ５０および基礎部５６は、同様に支持される。こうした通路は、吸い込んだ空気が各フィルタ４８および５０を通り鼻壁へ向かって流れ、次いで鼻壁に沿って、最終的にはフィルタを通り過ぎるのを容易にする。前述の様に、この間隔は、吸い込んだ空気の加温および加湿を促進する。
【００４１】
所望の場合には、図３に示したようにして関連するフィルタおよび基礎部を支持するように、鼻腔入口に挿入するために寸法設定されたそれぞれの周縁領域５４ａおよび５４ｂで基礎部５４および５６を形成することができる。この手法では、開放型のフレーム６０および６２は、基礎部およびフィルタの摩擦による保持に貢献しないが、その代わりに、内鼻壁および中隔内部から間隔をあけて維持する性質がある。こうした構成は、基礎部の近位領域のより正確な寸法設定を必要とする。主な利点は、曲げることが可能であり順応性がある周縁領域を有する基礎部が、より広い範囲の鼻腔寸法および形状に対する十分な封止および摩擦による保持を形成することができることである。
【００４２】
図９は、さらなる代替実施形態の鼻用濾過装置７６の分解組立図である。装置７６は、間隔をあけて配置された基礎部８０および８２を有するフィルタ支持構造７８を含み、基礎部８０および８２は、それぞれ相対的に平坦な概して環状の周縁部分８４および８６と、それぞれ盛り上がった概して環状の肩部８８および９０とを含む。それらの基礎部は、弓形のブリッジ９２によって互いに連結される。
【００４３】
基礎部８０の上に示された開放型のフレーム保持具９４を、楕円かつ波形の濾過材９６を収容するために基礎部上に着脱可能にプレス嵌めすることができる。開放型のフレーム保持具９８を、同様に、楕円かつ波形の濾過材１００を収容するために基礎部８２に連結することができる。保持具はそれぞれ、概して環状の底部１０２を含み、その底部１０２は、その関連する基礎部の肩部とプレス嵌め結合するように寸法設定され成形される。各保持具はさらに、いくつかのフレーム部材１０４を組み込み、フレーム部材１０４は、フレーム部材６４〜７０より短く、装置４６のようにフレーム部材の頂部または交差部までではなく保持具の開放型の頂部１０６まで延びる。フレーム部材１０４は、装置４６のフレーム部材のように、装置を摩擦によって取り付けるように鼻壁に接触し、各保持具とそれを囲む鼻壁との間の空気流を促進するように、それらの関連するフィルタを鼻壁に対して間隔をあけて維持する。
【００４４】
図１２から図１４は、他の代替実施形態の濾過装置１０８を示す。支持構造は、平坦で薄い可撓性パネル１１０の形状で提供され、そのパネル１１０は、ブリッジ部分１１６によって連結された基礎部分１１２および１１４を組み込む。パネルはさらに、基礎部分１１２から離れる方向に延びるタブ１１８と、基礎部分１１４から反対方向に離れる方向に延びるタブ１２０とを組み込む。１２２および１２４で示すように、タブそれぞれに接着パッドが加えられる。この装置はさらに、１対のフィルタ容器１２６および１２８を含み、フィルタ容器１２６および１２８はそれぞれ、相対的に幅広の概して環状の底縁部１３０および頂部に大きい開口部１３２を有する形状である。容器の下に楕円フィルタ１３４および１３６を示す。
【００４５】
フィルタ１３４および１３６は、容器１２６および１２８にプレス嵌めされ、パネル１１０のそれぞれの開口部１３８および１４０中を通して、各容器の底縁部１３０が基礎部分１１２および１１４の一方と接触するまで挿入される。その結果を図１３に示す。この図の破線が、タブ１１８および１２０を上方向に向けるように可撓性パネルをどの程度折りたたむことができるかを示す。フィルタおよび容器が鼻腔に挿入されると、これがタブを鼻壁の側部に沿って配置する。接着パッドを使用して、パネル１１０を外鼻孔に接して維持しフィルタ１３４および１３６を作用位置に維持するように、タブを鼻壁の側部に接して着脱可能に保持する。この実施形態の代替として、フィルタ／容器の対の代わりに自立型フィルタが使用される。
【００４６】
図１５は、口を覆うように設計された吸気濾過装置１４２を示す。この装置は、凹凸の基礎部１４４を含み、その基礎部１４４の凹形の表面は、使用者の口の周りにおいて、使用者の顔面との密着係合、好ましくは、封止式の表面係合を促進するように設計される。基礎部には濾過材１４６が取り付けられ、所望の場合、その周囲に沿って接着剤によって基礎部に固定される。伸縮性のバンド１４８が、その端部において基礎部１４４の両側に固定される。濾過材１４６は、波形であり、外側または近位側が凸形であるように、凹凸である。
【００４７】
図１６に見られるように、前述の鼻用濾過装置の１つと組み合わせた濾過装置１４２は、口および鼻を覆う従来のマスク型の濾過装置の代わりに使用するための空気濾過システム１５０を提供するように一緒に装着される。単一のマスクと比較すると、顔面の基礎部１４４と接触する部分の輪郭がより短くより一致することを一要因として、システム１５０は漏れにくい。また、バンド１４８が口と鼻の両方ではなく、口と位置合わせされるので、首の周りのより低い位置に装着される性質があり、下方へ滑りにくい。システム１５０は、口の付近のある容積の空気を封入するが、その容積は、従来のマスクによって封入される口および鼻の付近の容積よりかなり小さい。したがって、吐き出した二酸化炭素を溜め込むのに利用される容積が減少する。システム１５０は、使用者が鼻だけを通して吸い込むことによって二酸化炭素の蓄積を事実上完全に無くすように適合される。良好な密着性に加えて、システム１５０は周囲からの漏れが少ない。
【００４８】
図１７は、２段階の鼻用空気濾過装置１５１の形状である、他の代替実施形態のフィルタを示す。その装置は、可撓性パネル１５２を含み、その可撓性パネル１５２は、基礎部１５４と、反対側の基礎部１５６と、前述の実施形態のブリッジと同様にしてそれらの基礎部を連結するブリッジ１５８とを含む。概して楕円形の２つの開口部が、そのパネルを通って形成され、基礎部１５４を通る開口部１６０および基礎部１５６を通る開口部１６２を含む。前述の実施形態と同様にして、基礎部１５４は楕円濾過材１６４を支持し、基礎部１５６は楕円濾過材１６６を支持する。さらに、基礎部１５４および１５６はそれぞれ、楕円の予備的なスクリーンフィルタ、すなわち開口部１６０のスクリーン濾過材１６８および開口部１６２のスクリーン濾過材１７０を支持する。
【００４９】
吸い込んだ空気が濾過材１６８および１７０の１つを通過し、次いで、濾過材１６４および１６６の１つを通過するので、装置１５１は、２つの濾過段階を提供する。好ましいタイプの１つでは、濾過材１６８および１７０は、比較的目の粗い活性炭フィルタであり、濾過材１６４および１６６は、高分子繊維から形成された、より細かい（微細孔）フィルタである。フィルタ１６８および１７０は、より大きい粒子を遮断し、入ってくる空気から臭気を除去する。これは、より大きい粒子が楕円フィルタ上に衝突し堆積することを防止し、使用寿命を長くする。
【００５０】
図１８〜図２０は、鼻用空気濾過装置１７２を示し、その鼻用空気濾過装置１７２は、濾過材支持構造１７４を含み、その濾過材支持構造１７４は、好ましくは、比較的硬度の低い、可撓性の生体適合性のポリマーから形成された単体の部材である。適切な材料の１つは、Ｏｈｉｏ州ＡｋｒｏｎのＬＰのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社から「Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ」という名前で市販されている熱可塑性エラストマーである。他の適切な材料は、「Ｄｙｎａ−Ｆｌｅｘ  Ｇ２７０１−１０００」という名前で市販されている。支持装置は、１対の管状本体またはスリーブ１７６および１７８を含む。各スリーブは、長手方向軸の周りに配置され、図１９に最もよく見られるように、横断面では概して楕円形の輪郭である。各スリーブは、前端１８０および後端１８２を含む。それらのスリーブは、使用時に前端が鼻腔中の奥の方に配置されるという意味で遠位端になるように、前端から鼻腔に挿入可能である。
【００５１】
後端１８２の近くにおいてスリーブ１７６の外周にリム１８４が延びる。そのリムは、径方向外側に延びるときは後方向、すなわち、図１８および図２０を見るときの下方向にも延びるという点で傾斜している。リム１８４は、概して長手方向に厚さが実質上一様である。代替としては、厚さが径方向外側方向に徐々に薄くなるように、リム１８４を先細りにすることができる。
【００５２】
スリーブ１７８は、リム１８６によって囲まれ、そのリム１８６は、寸法、形状、傾斜、および関連するスリーブの後端に対する位置においてリム１８４と実質上同一である。
【００５３】
スリーブ１７６および１７８は、ブリッジ１９６を介して互いに連結される。前述の実施形態のように、ブリッジは、スリーブ同士の角度関係を決定し、鼻腔中へのスリーブの挿入を制限するように中隔にぶつかる。
【００５４】
環状の内部リッジ１８８が、スリーブ１７６から径方向内側に突出し、同様のリッジが、スリーブ１７８から径方向内側に突出する。これらのリッジは、それぞれ濾過材１９２および１９４を支持する。濾過材１９２および１９４は、前述の実施形態のような楕円体ではなく、楕円形であるという意味では平面である。所望の場合は、楕円体または切頭円錐の濾過材を使用して、有効濾過面積を増大することができる。
【００５５】
濾過材１９２および１９４を、濾過する汚染物質の性質に応じて、多種多様の材料から形成することができ、広い範囲の間隙率で形成することができる。花粉、塵埃、細菌、またはウイルスなど、濾過材１９２および１９４によって濾過する粒子に応じて、以下により詳細に説明するように、間隙率を適宜選択することができる。一実施形態では、その濾過材は、直径が１０ミクロンより大きい粒子の通過を防止するのに効果的であり、他の実施形態では、その濾過材は、５ミクロンより大きい粒子の通過を防止する。他の実施形態では、その濾過材は、３ミクロンより大きい粒子の通過を防止するのに効果的であり、他の実施形態では、その濾過材は、直径１ミクロンより大きい粒子の通過を防止する。ウイルスまたは他の小さい粒子を濾過するには、以下により詳細に説明するように、０．６７５ミクロン、０．３７５ミクロン、０．３２８ミクロン、０．２ミクロン、またはさらには０．１ミクロンほどの小さい粒子の通過を防止するように、適切な濾過材を選択することができる。こうしたレベルの濾過を実現するための濾過材の材料の選択は、装置の特定の用途に応じて変えることができる。本発明の空気濾過装置による濾過材のための適切な材料は、綿などの天然繊維、ナイロン、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどの高分子材料、ＰＶＣおよびポリウレタンなど、低アレルギー性の材料、不織材料、接着剤、および静的に帯電したまたは静電気材料を含むことができる。
【００５６】
リムおよびリッジに関しては、横断面の輪郭が円形ではなく楕円形であることからして、「ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ（円周）」および「ａｎｎｕｌａｒ（環状）」という用語は、連続したまたは継目のない性質を説明するために一般的な意味で使用されることを理解されたい。
【００５７】
使用の際には、各スリーブ１７６および１７８は、鼻腔のそれぞれ一方に挿入される。リムはそれぞれ、関連する鼻腔の内側に配置され、関連するスリーブを鼻腔内で支持し維持するために鼻壁および鼻中隔の周りの組織を押し付ける。各リムはさらに、周囲の組織に、その組織と接触する概して環状の領域に沿って伸縮自在に適合して、鼻腔に入る空気が関連する濾過材を確実に通過する封止を形成する。この点において、リム１８４および１８６は、基礎部２０および２２の周縁領域２０ａおよび２２ａのような働きをする。リム１８４および１８６はまた、基礎部２０および２２がそれぞれのフィルタを維持するのとほぼ同じように、それぞれのスリーブを周囲の鼻組織から間隔をあけて維持する性質もある。
【００５８】
本発明の濾過装置は、鼻の拡張器として働くこともできる。鼻壁の周囲組織に伸縮自在に適合するリムに加えて、リムが鼻呼吸腔の所望の拡張をもたらすこともできることが理解されよう。具体的には、鼻腔に実質上適合する実質上楕円形の輪郭を有するスリーブ１７６／１７８とリム１８４／１８６の両方によって、挿入されたスリーブおよびリムが、鼻腔を拡張し、それにより、より多い改善された鼻呼吸をもたらす。一実施形態では、リムおよびスリーブは、拡張が主に鼻道の基礎部において起きるように配置され、そのことは、鼻腔のより敏感で過敏な他の領域を刺激することを避ける。こうした構成はまた、同時に刺激源を濾過しながら鼻腔中を通って空気が流れることを可能にすることによって、鼻膜の腫脹のある患者に直接的な緩和を提供する。鼻呼吸腔を拡張する利点は、フィルタのあるリムでもフィルタのないリムでも実現することができる。使用の際には、フィルタを有する鼻用装置により、感冒など、様々な疾患から大幅に緩和することができる。感冒の患者は、炎症を起こした鼻組織を有する傾向があり、炎症を起こした鼻組織は、様々な刺激源からの連続した攻撃を受けやすく、風邪の症状の期間を延長する恐れがある。同時に、鼻腔を拡張し、炎症を起こした組織を保護し、鼻用の装置を挿入することによって、一般的な感冒の症状を治療／緩和することができる。
【００５９】
スリーブ１７６および１７８ならびにブリッジ１９６はそれぞれ、着用時に空気濾過装置１７２をできるだけ見えないようにする透明の材料から形成することができる。リム１８４および１８６など、この装置の他の構成要素も、同じ目的を達成するために透明の材料から形成することができる。あるいは、スリーブ、リム、および／またはブリッジなど、この装置の様々な構成要素を、環境条件に応答して変色する材料から形成することができる。例えば、周知の材料は、十分な量の紫外線または他の波長の光にさらされるとき、あるいは十分な湿度にさらされるときに変色する。濾過装置の目に見える構成要素をこうした材料から製作することにより、その外見を変化させることができ、例えば、最初に使用した後で魅力のない色に変化し、それにより着用者に交換用の濾過装置調達を促すことができる。
【００６０】
さらに、各リムの傾斜および配置は、いくつかの利点を与える。まず、図２０からは、スリーブ１７６を前端１８０から鼻腔に挿入するときに、リムが周囲の鼻組織と接触することによる摩擦抵抗が、リム１８４をスリーブの後端１８２に向けて曲げる性質があることが理解されよう。一方で、スリーブを鼻腔から取り出す間に、同じ摩擦抵抗がリムを前端１８０に向けて曲げる性質がある。
【００６１】
リムの傾斜および連続性（円周の特徴）により、リム１８４は比較的簡単に径方向内側に後端１８２に向かって曲がるが、曲げを吸収するためにリムの外側縁部の近くで伸縮性の拡張が必要になるので径方向外側に前端１８０に向かって曲がる性質がない。したがって、リム１８４は、スリーブの挿入に対してわずかな抵抗をもたらし、スリーブの取出しに対してかなりの抵抗をもたらすように構成される。その結果、スリーブ１７６および１７８は、使用のために鼻腔中に簡単かつ便利に挿入されるが、偶発的または不注意の取出しに対してはリム１８４および１８６によって効果的に保持される。
【００６２】
周縁領域２０ａおよび２２ａとの他の相違点は、リム１８４および１８６が各スリーブの後端から遠位側にくぼんでいることである。したがって、リムは、使用中により良い支持を提供するために鼻腔の奥に配置され、スリーブの後端は、使用者にとってよりアクセスしやすいままである。これにより、濾過装置を装着した使用者が、スリーブの後端の上に指をのせ、軽く圧力を加え、吐き出すかまたは吸い込むことによって、簡単に装置の嵌合および封止を試験することができる手順が容易になる。この試験中にリム１８４／１８６と使用者の鼻組織の間で空気が漏れない場合は、気密性の封止が存在する。逆に、使用者がその試験中にリム１８４／１８６と使用者の鼻組織の間の空気漏れを感じた場合は、有効な封止が形成されていない。気密性の封止が存在しない場合には、使用者は、修正措置をとるか、または寸法の異なる装置を取得することができる。気密性の封止が試験中に見つけられた場合には、使用者は、濾過装置と使用者の鼻道の間に作り出された封止が、装置の通常の使用の間に破損しないままである可能性があることを確実にすることができる。こうした確実性は、装置を着用する使用者に信頼を与えるだけではなく、装置の製造者、販売者、または装置の提供に関係のある他の人たちの、装置の不十分な性能の請求に対する可能性のある責任を軽減することもできる。
【００６３】
図２１〜図２４は、ブリッジ２０６によって連結された、濾過材２０３および２０５を収容する１対の支持部材２０２および２０４を含む、代替の実施形態の鼻用空気濾過器具または装置２００を示す。支持部材２０２は、スリーブ１７６と同様の管またはスリーブ２０８と、スリーブの外周に配置されスリーブから径方向外側に延びるリム２１０と、リム２１０から長手方向に間隔をあけて配置された、リム２１０と同様のリム２１２とを含む。リム２１０および２１２は、好ましくは、後端２１４に向かって傾斜するが、必ずしもそのように傾斜する必要はない。
【００６４】
支持部材２０４は、スリーブ２１６とリム２１８および２２０とを含み、リム２１８および２２０は、リム２１０および２１２のように構築され構成され、長手方向に間隔をあけて配置される。
【００６５】
概して、リム２１０、２１２、２１８および２２０はそれぞれ、前述の実施形態のリム１８４および１８６と同じ機能を果たす。単一のリムの代わりに、各スリーブ上の１対のリムを並べて配置することは、封止を改善し、関連する鼻腔内の各スリーブの保持を改善する。
【００６６】
ブリッジ２０６は、前述の実施形態のブリッジ１９６と同様であり、同じ機能を果たす。さらに、一連のリブ２２２が、把持面を改善するためにブリッジ２０６に沿って形成され、手袋をはめている使用者または手が汚れている使用者のために特に有用である。スリーブ２０８および２１６を含む支持部材２０２および２０４ならびにブリッジ２０６はそれぞれ、着用時に空気濾過装置２００をできるだけ見えないようにする透明の材料から形成することができる。リム２１０、２１２、２１８および２２０など、装置の他の構成要素も、同じ目的を達成するために透明の材料から形成することができる。
【００６７】
図２５および図２６は、鼻および口に入る空気を濾過するためのシステム２２４を示す。システム２２４は、フレーム２２６を含み、そのフレーム２２６は、使用者の口の周りにおいて、使用者の顔面との密着係合、好ましくは、封止式の表面係合を促進するように成形される。濾過表面積を増大するために折りひだをつけた濾過材２２８が、フィルタの廃棄およびフレームの再利用を可能にするために、フレーム２２６に着脱可能に固定される。部分的にのみ示された伸縮性のバンド２３０を使用して、フレーム２２６を顔面に対して固定する。
【００６８】
連結部材２３２が、フレーム２２６に一体に連結され、それぞれスリーブ２３８および２４０に連結された幅の狭い部分２３４および２３６を含む。その連結部材は、フレーム２２６に対してスリーブを支持する他に、互いに対する方向および位置を決定する。
【００６９】
長手方向に間隔をあけて配置された１対のリム２４２および２４４が、スリーブ２３８の外周に配置される。同様に、１対のリム２４６および２４８がスリーブ２４０を囲む。これらのリムは、スリーブが鼻腔内に配置されるときに周りの鼻組織に対して封止を形成する。スリーブは主に連結部材２３２を介してフレーム２２６によって支持されるが、リムはまた、鼻腔内にスリーブを支持する性質もある。
【００７０】
凹凸の濾過材２５０が、スリーブ２３８内で支持される。同様の濾過材２５２がスリーブ２４０内で支持される。濾過材２２８のように、濾過材２５０および２５２は、有効濾過表面積を増加させるために折りひだがつけられている。やはり濾過材２２８と同様に、凹凸の濾過材２５０および２５２は、使い捨てにすることができる。
【００７１】
システム２２４は、鼻および口を通して吸い込まれた空気を濾過し、したがって、鼻および口を囲む単一の外周を有する従来のマスクのようにして働く。システム２２４の主な利点は、顔面近くの密着した取り付けである。従来のマスクと比較すると、システム２２４は、吐き出した二酸化炭素を溜め込むための、顔面近くの容積を大幅に減少させる。さらに、システム２２４は、リムの封止作用、従来のマスクの外周と比較してフレーム２２６の外周が大幅に減少したこと、および顔面のフレーム２２６が接触する部分の輪郭がより一致することによって、顔面に対してより密着した嵌合を形成し、より効果的な封止をもたらす。所望の場合は、スリーブを囲むリムとほぼ同じようにして封止を形成するための顔面との表面係合のために、１つのリムまたは１対のリムをフレーム２２６の外周に沿って形成することができる。
【００７２】
図２７は、代替の実施形態の濾過システム２５４を示し、その濾過システム２５４は、口を囲むように適合されたフレーム２５６と、フレームによって支持された、折りひだをつけられた濾過材２５８と、鼻腔に挿入可能な濾過材２６４および２６８をそれぞれ支持するスリーブ２６０および２６２と、フレームに対してかつ互いに対してスリーブを支持する連結部材２６８とを提供する点においてシステム２２４と同様である。伸縮性のバンド２７０がフレーム２５６を顔面に対して維持する。破線は、使用時の顔面および鼻に対するシステム２５４の配置を示す。
【００７３】
システム２２４を起点にして、フレーム２５６の上側部分２７２は、フレームの一端部２７４から中心まで通る流体管を提供するように改変される。端部２７４では、その管は、線２７６に連結するためにフレームの外部に対して開いており、そのもう一方の端部は、酸素供給源（図示せず）に連結される。連結部材２６８は、フレームの管と流体連絡した流体管２７８および２８０を提供するように改変され、それぞれスリーブ２６０および２６２の近くのそれぞれの端部において開いている。したがって、厳しい環境では、システム２５４を使用して、鼻道へ酸素を連続して供給することができ、使用者が鼻から吸って口から吐くときに、特に効果的である。
【００７４】
いくつかのさらなる特徴を利用して、前述の装置およびシステムのいくつかを強化することができる。アロマテラピーを含む治療上の応用のために、またはカバーのアロマを提供するために、濾過材に成分を染み込ませることができる。同様に、スリーブおよびブリッジを形成するポリマーに香りをつけることができる。微細ポリマーメッシュを加えることによって、濾過材を構造的に補強することができる。
【００７５】
したがって、本発明によれば、吸気濾過装置は鼻腔に挿入可能であり、それにより改善されかつ長く続く、吸い込んだ空気の濾過を行う。濾過材に折りひだを形成するかまたは濾過材を波形にすることによる、濾過材の凹凸の設計により有効濾過面積を増大させる。フィルタおよびフィルタ支持構造を周囲の鼻壁から間隔をあけて配置した関係に選択的に配置することにより濾過を改善し、その結果、より効果的な濾過空気の加温および加湿をもたらす。選択的に傾斜したリムまたはリムの対は、鼻腔から濾過材を偶発的または不注意に取り出すことから保護しながら、挿入は便利である。鼻用濾過装置はまた、周縁からの漏れおよび吐き出した二酸化炭素の蓄積に対する抵抗を改善した、従来のマスクの代わりに使用するのに適切なシステムを提供するために、補助的な口を覆うフィルタと組み合わせても効果的である。
【００７６】
一使用では、様々な個人的および健康上の問題に対処するために本発明を実施することができる。本発明は、アレルギー患者および個人的な健康保護を求める人の汚染、塵埃、アレルゲン、および空気感染する病気を軽減するための効果的な手段を提供する。例えば、アレルギー性鼻炎は、しばしば花粉症と呼ばれ、人が吸い込む空気中の粒子に対する免疫機構の過剰反応である。こうした過剰反応が、炎症および症状を引き起こし、それは、主に鼻に、同様に目、耳、のど、および口にも影響を及ぼす。最近の研究では、有効な鼻用フィルタを着用した被験者が症状を大幅に軽減したことが証明されている。「Ｔｈｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｈｉｎｉｔｉｓ  ｓｙｍｐｔｏｍｓ  ｂｙ  ｎａｓａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ｎａｔｕｒａｌ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｔｏ  ｒａｇｗｅｅｄ  ａｎｄ  ｇｒｏｓｓ  ｐｏｌｌｅｎ」Ａｌｌｅｒｇｙ、２００５：６０、第５２９〜５３２頁参照。鼻水、鼻のかゆみ、鼻詰まり、くしゃみの回数、のどのかゆみ、目のかゆみ、および涙目の症状を軽減するためのフィルタが示されている。
【００７７】
使用の際には、塵埃、花粉、汚染物質、ダニ、ならびに細菌、ウイルス、および他の病原体などを毎日吸い込むことによる影響を軽減するかまたは無くすために、本発明の空気濾過装置を人が着用することができる。例えば、スモッグおよび他の汚染物質を吸い込むことによる影響を軽減したいと考える人は、本発明の空気濾過装置を着用することができる。本発明の空気濾過装置を着用することによって対処することもできる都市環境を歩くことが多い人にとって、汚染への関心が高まっているかもしれない。弱い免疫機構、喘息、または花粉および他のアレルゲンに対するアレルギー反応を有する人は、アレルゲンによって引き起こされる反応を軽減するために、本発明の空気濾過装置を使用することができる。同様に、本発明の空気濾過装置の使用は、カビへの曝露ならびにインフルエンザおよびＳＡＲＳなどの集団発生の危険性を防止するかまたは軽減することもできる。
【００７８】
一般的および日常の活動を行う人が、他の個人的および健康に関する使用のために本発明の装置を実施することもできる。例えば、様々な家事活動を行う人が、望ましくない物質に曝露されるのを軽減または防止するために、本発明を装着することができる。浴室および台所洗剤、窓ガラス洗剤、家具用洗剤、ならびに配水管洗剤を使用して働く人が、このような家事用洗浄製品に含まれる化学物質の吸入を軽減または防止するために、本発明の空気濾過装置を着用することができる。他の家の掃除、塵埃の除去、艶出し、掃除機をかけること、および窓の洗浄を行うときに濾過装置を着用することもできる。同様に、炉のフィルタの交換、暖炉の清掃、薪ストーブまたはかまどの清掃、猫用トイレの交換、敷物を振払うこと、あるいは空気圧清掃を行うときに本発明の空気濾過装置を使用することができる。落ち葉集め、丸太割り、様々な土、肥料、および堆肥の園芸および運搬、芝刈り、歩道および車道の掃き掃除および送風清掃、ならびに葉、草および他の庭の切りくずの袋詰めなどの庭仕事を行う人が、こうした活動によって生み出される塵埃の吸入を軽減または無くすために、本発明の空気濾過装置を着用することもできる。車庫の清掃、葉およびごみの焼却、ならびに家、フェンス、建物の塗装を含む他の家事活動も、塵埃および有害な粒子を発生させることがあり、それらを本発明の空気濾過装置を着用することによって濾過することができる。
【００７９】
様々な趣味および他の一般的な活動の際に存在する粒子の吸入に対処するために、本発明の空気濾過装置を着用することもできる。こうした趣味は、狩猟時の清掃および廃棄、剥製、小麦粉および他の粉状物質を使った料理、オートバイの運転、特に花粉のある区域でのハイキング、キャンプ、および自転車の運転、キャンプファイヤーの清掃および他のキャンプ活動、ドリルやのこぎりを使用した木材および金属加工、木材、金属、およびシートロックの研磨、ならびにトラック、自動車、ボート、オールテラインビークル、および他の乗り物の掃除機かけおよび清掃を含むことができる。
【００８０】
他の使用では、専門家と患者の両方のために、病院および診療所などの医療環境における望ましくない吸入物を濾過するために、本発明を実施することができる。本発明の空気濾過装置の使用により、ＳＡＲＳおよび炭疽菌など、命にかかわる毒素を含む、細菌、ウイルス、および他の危険な粒子を濾過する。使用の際には、医師、病院および診療所の職員、研究所の職員、他の医療専門家、患者、および訪問者が、病原菌、ウイルス、微生物、細菌などを含むことがある医療環境における空気を濾過するために、本発明の空気濾過装置を着用することができる。インフルエンザ、ＳＡＲＳ、またはＨ５Ｎ１型を含む鳥インフルエンザなど、特定の集団感染に対処するために、本発明の空気濾過装置を医療環境で実施することもできる。
【００８１】
他の使用においては、建設および製造業の環境における望ましくない吸入物を濾過するために、本発明を実施することができる。職業上の環境により、人が吸入すると危険な製造物にさらされることが多い。溶剤、化学物質、発癌物質、または毒素にさらされることがあるか、あるいは、コンクリート製造、道路工事、配線の敷設および修理、断熱材の取り扱い、配管、枠組み、通気口、石膏壁の設置もしくは取替え、漆喰の切断および修理、石、れんが、もしくはブロックの切断、モルタルもしくはドライセメントの混合、タイルの切断および取り付け、他のサンド仕上げおよび研磨、プラスチック製パイプのＰＶＣもしくはＡＢＳの切断および接着、車のシリンダーの穿孔もしくは研磨、印刷機もしくは切削機の操作、または繊維ガラス、セルロース、および様々な発泡絶縁体の設置もしくは取り扱いなどの作業に従事する、工場または建設業界の人が、本発明の空気濾過装置を着用することができる。
【００８２】
生物学者、化学者、歯科医および歯科技工士、消防士、髪染めおよびパーマなどのサービスを行うマニキュア師もしくはサロンの労働者、ブレーキ作業などを行う整備士および自動車車体技術者、木の刈り込みおよび切り株除去、擁壁の構築、ブルドーザによる整地、石、立木、モルタル、木くずの処理などの活動に従事する造園士および庭師、家の清掃者、管理人、メイド、公衆衛生労働者、廃棄物管理労働者および他の廃棄物を扱う人、塗装工、ドライクリーニング屋、ディーゼルトラック運転手、道路舗装工、オイルおよびガスの精製者、ガソリンスタンドの店員、クリーニング屋、配水管清掃者、デイケア介護士、倉庫労働者、解体工、農業従事者、農学者、収穫者、サイロまたはサイレージ労働者、牧畜業および家畜小屋の清掃人、ならびに鉱山労働者など、他の職業でも、本発明の空気濾過装置の使用から利益を得ることができる。干草および藁を刈ること、収集、梱包および運搬、ウマの洗浄、グルーミング、小麦、大豆、穀物、砂糖、ビート、野菜、果物、ハーブまたは他の農作物の運搬、肥料の除去、および収穫など、他の農場関連の活動に従事する着用者のための濾過を提供するために、空気濾過装置を使用することができる。本発明の装置をそのために使用することができる他の職業には、郵便局員および他の郵便および小包配達者、法執行官および犯罪現場の労働者、税関および入国管理事務所の職員、ソーシャルワーカ、動物のグルーマ、獣医、ならびに霊安室職員が含まれる。
【００８３】
他の使用では、航空会社の従業員と航空会社の旅行者の両方が、航空旅行業界における望ましくない吸入物を濾過するために本発明を実施することができる。使用の際には、ウイルス、細菌、生命を脅かす粒子、およびＳＡＲＳおよび炭疽菌など、他の望ましくない吸入物を濾過により除去するために、航空旅行業界の従業員および乗客が本発明の空気濾過装置を着用することができる。
【００８４】
国家の安全に対する脅威に対処するために、または政府および軍による使用に関係する様々な環境のために、本発明の空気濾過装置を実施することもできる。使用の際には、化学物質または生物物質の意図的にまたは意図的でない放出により、それらの物質を濾過するために、軍または政府の職員がその装置を着用することができる。テロリストの攻撃または他の安全上のリスクから保護するために、その装置を民間人が着用することもできる。
【００８５】
他の使用では、サロンまたはスパの環境でアロマテラピーのために本発明の空気濾過装置を使用することができる。スパおよびサロンの客によって着用される本発明の装置は、治療の用途のための望ましい成分を染み込ませた濾過材を含むことができる。スパおよびサロンの従業員はさらに、彼らの労働環境における他の吸入物を濾過するために、本発明の装置を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に従って構築された鼻用空気濾過装置を示す正面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った断面図である
【図３】使用中の装置の略図である。
【図４】代替実施形態の濾過装置の斜視図である。
【図５】図４に示す装置の正面図である。
【図６】図４の装置を示す上面図である。
【図７】図４の装置の作用を示す略図である。
【図８】図４の装置の作用を示す略図である。
【図９】他の代替実施形態の濾過装置の分解組立図である。
【図１０】図９の装置を示す正面図である。
【図１１】図９の装置の上面図である。
【図１２】他の代替実施形態の濾過装置の分解組立図である。
【図１３】図１２の装置の正面図である。
【図１４】図１２の装置の上面図である。
【図１５】口を覆うように適合された空気濾過装置の斜視図である。
【図１６】鼻用フィルタと組み合わせた、図１５の装置を含む代替の実施形態の濾過システムの使用を示す側面図である。
【図１７】他の代替実施形態の濾過装置の略図である。
【図１８】他の代替実施形態の鼻用空気濾過装置の正面図である。
【図１９】図１８に示す装置の上面図である。
【図２０】図１８の線２０−２０に沿った断面図である。
【図２１】さらなる代替実施形態の鼻用空気濾過装置の正面図である。
【図２２】図２１に示す装置の上面図である。
【図２３】図２１の装置の側面図である。
【図２４】図２１の線２４−２４に沿った断面図である。
【図２５】本発明に従って構築された鼻／口用空気濾過システムの正面図である。
【図２６】図２５に示すシステムの側面図である。
【図２７】代替の実施形態の空気濾過システムの斜視図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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