(57)【要約】  鼻用フィルター装置であって、本フィルター装置は、平面あるいは、一面が凹で他面が凸形状の１対のフィルターと、フィルターを支持するための、概ね環状の１対の基礎部あるいはスリーブを合体した支持構造体と、基礎部あるいはスリーブを維持するために、それらを、所望の間隔を隔てて、所望の角度関係で接続するブリッジを有する。基礎構造体は、フィルターを対応する鼻腔内に位置決めするために、鼻腔に挿入可能である。可撓性の縁部が、周囲の鼻壁から離隔して、支持構造体とフィルターとを維持する。縁部は、シールを形成するために、周囲の鼻組織に適合する。縁部を挿入しやすくするために、および、偶発的に外れにくくするために、選択的に傾斜させることができる。ある実施態様においては、本装置は、空気フィルターシステムを提供するために、口を覆うフィルターと組合わせることができる。【選択図】図３
2007531570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鼻用空気フィルター支持装置であって、前記支持装置は、
前方端部および後方端部を含む、第１の長手方向の通路を形成する第１の管状体と、前記第１の管状体の外周に配置され、前記第１の管状体から半径方向外側に延びる第１の縁部とを有する第１の支持部材、
前方端部および後方端部を含む、第２の長手方向に通路を形成する第２の管状体と、前記第２の管状体の外周に配置され、前記第２の管状体から半径方向外側に延びる第２の縁部とを有する第２の支持部材、および、
前記第１の管状体と前記第２の管状体とに一体的に接続された連結部材を有し、
前記縁部は、関連する鼻腔を形成している鼻壁および鼻中隔と表面係合を形成するように構成されると共に、前記各管状体は、関連する一方の前記鼻腔に前記前方端部から挿入可能であり、さらに、関連する前記縁部は、前記表面係合の領域に沿って実質的にシールを形成するように、および、関連する前記管状体を関連する前記鼻腔内に支持するように、弾性的に変形可能であり、前記表面係合の領域上の周囲の鼻壁と鼻中隔とに適合する性質を有し、
前記第１の縁部および前記第２の縁部の各々は、さらに、半径方向外側に、前記縁部の関連する管状体の前記後方端部に向かって傾斜していることを特徴とする鼻用空気フィルター支持装置。
【請求項２】
前記第１の縁部および前記第２の縁部の各々は、鼻腔に挿入されたときに、前記縁部の関連する前記管状体を、周囲の鼻壁および鼻中隔から離隔して維持することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持部材がそれぞれ関連する鼻腔に挿入されたときに、前記連結部材は、鼻中隔に橋をかけ、且つ、前記挿入を制限するように鼻中隔にぶつかるように位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の縁部および前記第２の縁部の各々は、前記縁部が関連する管状体の前記前方端部と前記後方端部との間に配置され、前記後方端部により近い場所に位置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
さらに、第１のフィルター材が前記第１の通路に、および第２のフィルター材が前記第２の通路にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の管状体に沿って配置され、前記第１の管状体の半径方向内側に延びる、前記第１のフィルター材を支持するように構成される第１の突起部と、
前記第２の管状体に沿って配置され、前記第２の管状体の半径方向内側に延びる、前記第２のフィルター材を支持するように構成される第２の突起部とを有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は実質的に平面であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は、前方方向に凸であり後方方向に凹である、一面が凹で他面が凸の形状であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は、実質的に楕円形の横断面を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記連結部材は、前記第１の管状体と前記第２の管状体とを、それぞれに対して選択された角度方向に維持する性質を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
さらに、第１のスクリーン材が前記第１の通路内に、および第２のスクリーン材が前記第２の通路内にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１２】
前記管状体、前記縁部、および前記連結部材は、重合体で構成される単一構造に形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
さらに、前記第１の縁部から長手方向に離隔して、前記第１の管状体の外周に配置される、前記第１の管状体から半径方向外側に延びる第３の縁部と、
前記第２の縁部から長手方向に離隔して、前記第２の管状体の外周に配置される、前記第２の管状体から半径方向外側に延びる第４の縁部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第３の縁部および前記第４の縁部の各々は、前記縁部が関連する管状体の前記後方端部に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
さらに、前記連結部材に沿って形成された複数のリブを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
鼻用空気処理装置取付け具であって、前記鼻用空気処理装置取付け具は、
前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第１の通路を形成する第１の管状体を備える第１の支持部材と、
前記第１の管状体を囲み、前記第１の管状体から半径方向外側に延びる第１の縁部、および、前記第１の縁部から長手方向に離隔して、前記第１の管状体を囲み、前記第１の管状体から半径方向外側に延びる第２の縁部からなる１対の縁部と、
前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第２の通路を形成する第２の管状体を備える第２の支持部材と、
前記第２の管状体を囲み、前記第２の管状体から半径方向外側に延びる第３の縁部、および、前記第３の縁部から長手方向に離隔して、前記第２の管状体を囲み、前記第２の管状体から半径方向外側に延びる第４の縁部からなる１対の縁部と、
前記第１の管状体および前記第２の管状体と一体的に接続された連結部材とを有し、
前記各１対の縁部は、関連する一方の鼻腔を形成している鼻壁および鼻中隔と表面係合を形成するように構成され、前記各１対の縁部が関連する管状体が、前記前方端部から関連する鼻腔へ長手方向に挿入されることで、前記各１対の縁部は、関連する前記管状体を、関連する前記鼻腔内に、前記鼻壁および鼻中隔から離隔して支持および維持することを特徴とする鼻用空気処理装置取付け具。
【請求項１７】
前記各１対の縁部は弾性的に変形可能であり、前記表面係合を形成するときに、前記表面係合の各領域に沿って実質的にシールを形成するように、前記縁部の周囲の鼻壁および鼻中隔に適合する性質を備えることを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項１８】
前記表面係合において、前記各１対の縁部は、前記縁部の関連する管状体が、前記縁部が関連する鼻腔の奥に向かって挿入されるときの長手方向の動きに抵抗する第１の力と、前記縁部が関連する管状体が、関連する鼻腔から外されるときの長手方向の動きに抵抗する第２の力とを作用させるように構成され、前記第２の力は前記第１の力よりも大きいことを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項１９】
前記各１対の縁部は、それらが関連する管状体の前記後方端部に向かって、半径方向外側に傾斜していることを特徴とする請求項１８に記載の取付け具。
【請求項２０】
前記各縁部は、半径方向外側に向かって厚さが減少するようなテーパーを有することを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項２１】
前記各縁部は、それらが関連する一方の管状体の外周に延びることを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項２２】
さらに、第１のフィルター材が前記第１の通路に、および、第２のフィルター材が前記第２の通路に、それぞれ配置されることを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項２３】
さらに、第１のスクリーン材が前記第１の通路に、および第２のスクリーン材が前記第２の通路に、それぞれ配置されることを特徴とする請求項２２に記載の取付け具。
【請求項２４】
さらに、前記第１の管状体に沿って配置され、前記第１の管状体の半径方向内側に延びる第１の突起部と、前記第２の管状体に沿って配置され、前記第２の管状体の半径方向内側に延びる第２の突起部とを有し、前記第１の突起部は前記第１のフィルター材を、前記第２の突起部は前記第２のフィルター材をそれぞれ支持するように構成されることを特徴とする請求項２２に記載の取付け具。
【請求項２５】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は、実質的に平面であることを特徴とする請求項２２に記載の取付け具。
【請求項２６】
前記第１のフィルター材と前記第２のフィルター材とは、それぞれ前方方向に凸であり後方方向に凹である、一面が凹で他面が凸の形状であることを特徴とする請求項２２に記載の取付け具。
【請求項２７】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は、実質的に楕円形状の横断面を有することを特徴とする請求項２２に記載の取付け具。
【請求項２８】
前記連結部材は、前記第１の基礎部材と前記第２の基礎部材とを、各々に対して選択された角度方向に維持する性質を有することを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項２９】
前記支持部材が、それぞれ関連する鼻腔に挿入されたときに、前記連結部材は、鼻中隔に橋をかけ、且つ、前記挿入を制限するために鼻中隔にぶつかるように位置決めされることを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項３０】
前記管状体、前記縁部、および前記連結部材は重合体からなる単一部材に形成されることを特徴とする請求項１６に記載の取付け具。
【請求項３１】
呼気フィルターシステムであって、前記システムは、
前方端部および後方端部を含み、空気が長手方向に流れるための第１の通路を形成する第１の管状体と、
前方端部おとび後方端部を含み、空気が長手方向に流れるための第２の通路を形成する第２の管状体と、
口を囲むように顔に対して位置決めされるフレーム部材とを有し、前記フレーム部材が位置決めされたときに、前記フレーム部材は前記口と一致して空気が流入する開口部を形成し、
前記システムは、さらに、前記第１の管状体と前記第２の管状体と前記フレーム部材とに一体的に接続される連結部材を有し、前記連結部材は、前記フレーム部材が位置決めされたときに、前記第１の管状体および前記第２の管状体が鼻腔内に位置するように構成されることを特徴とする呼気フィルターシステム。
【請求項３２】
さらに、顔に対して位置決めされる前記フレーム部材を取り外し可能に維持するための保持具を有することを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
さらに、前記第１の通路および前記第２の通路を通って、気体が前記鼻腔内に流れるための小路を有する請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記小路は、流体が前記フレーム部材の外側から前記連結部材に向かって流れるために、フレーム部材の一部を通り、且つ、フレーム部材の外側に開いている第１の流体導管、および前記連結部材を通る第２のおよび第３の流体導管を有し、前記第２のおよび第３の流体導管は、前記第１の通路と前記第２の流体導管とが流体連通し、前記第２の通路と前記第３の流体導管とが流体連通するように形成されることを特徴とする請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
さらに、前記第１の管状体を囲み、前記第１の管状体の半径方向外側に延びる第１の縁部と、前記第２の管状体を囲み、前記第２の管状体の半径方向外側に延びる第２の縁部とを有し、
前記第１の縁部および前記第２の縁部は、弾性的に変形可能であり、且つ、前記縁部が関連する一方の鼻腔を形成している鼻壁および鼻中隔との表面係合を形成するように構成され、前記各縁部は、実質的にシールを形成するために、前記表面係合の領域上で周囲の鼻壁および鼻中隔に適合する性質を有することを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記フレーム部材は、実質的に顔をシールする表面係合を形成するように構成されることを特徴とする請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記第１の縁部および前記第２の縁部の各々は、前記表面係合において、前記縁部が関連する管状体を、周囲の鼻壁および鼻中隔から離隔して維持するように構成されることを特徴とする請求項３５に記載のシステム。
【請求項３８】
さらに、第１のフィルター材が前記第１の通路内に、第２のフィルター材が前記第２の通路内にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３９】
前記フィルター材は実質的に平面であることを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記フィルター材は、それぞれ前方方向に凸であり後方方向に凹である、一面が凹で他面が凸の形状であることを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４１】
前記第１のフィルター材および前記第２のフィルター材は、実質的に楕円形状の横断面を有することを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４２】
さらに、前記第１の縁部から長手方向に離隔して前記第１の管状体を囲む、前記第１の管状体から半径方向外側に延びる第３の縁部と、
前記第２の縁部から長手方向に離隔して前記第２の管状体を囲む、前記第２の管状体から半径方向外側に延びる第４の縁部とを有することを特徴とする請求項３５に記載のシステム。
【請求項４３】
前記第３の縁部および前記第４の縁部は可撓性であり、実質的にシールを形成するために、前記各縁部が関連する鼻腔を形成している鼻壁および鼻中隔と表面係合を形成するように構成されることを特徴とする請求項４２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、息を吸い込んだときに、周囲の空気を濾過するための装置およびシステムに関し、特に、鼻腔に挿入可能なフィルター材およびフィルター部品を用いる空気フィルター装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほこりや花粉などの微粒子や汚染物質を吸い込む量を減らすために、呼気を有効に濾過することへの需要が高まっている。都会や人口密集地域においては、工場や自動車の排出する汚染物質を濾過することへの大きな需要がある。ある特定の環境では周囲の空気の汚染に関するより大きな危険が伴う。例えば工事現場や鉱山では微粒子に関する危険が、病院ではウイルスおよび病原体に関する危険が挙げられる。
【０００３】
これらの懸念に対応して、典型的には使用者の鼻と口を覆うデザインである、多くの様々なマスクが開発されてきた。これらのマスクは、しばしば、マスクと顔との間の周縁部からの漏れにより、有効でないことがある。マスクによる利益を享受し得る個人は、マスクの外観に関する不快さや不満により、しばしば、マスクを装着することを拒否する。さらに、マスクは、特に、マスクが精細な（微細孔を有する）フィルターを有し、顔に対して密着性の高いシールを形成する場合には、吐き出した二酸化炭素を捕獲する性質がある。長時間マスクを装着しているほど、二酸化炭素がより多く蓄積される傾向にある。増加した二酸化炭素を吸い込むと、使用者は、頭痛、眠気、吐き気を催し、長時間増加した二酸化炭素にさらされると、使用者はより深刻な影響を受ける。
【０００４】
これらの問題に対処するために、鼻腔に挿入する様々な空気フィルター装置が提案されている。例えば、米国特許第２１６，６９４号（Ｃｈｅｎ）は、ベルト区域に結合した１対の栓ユニットを示しており、各栓ユニットはフィルターを備えている。同様に、米国特許第２，４３３，５６５号（Ｋｏｒｍａｎ）は、ブリッジ部品で結合された鼻孔に挿入するフィルターを示している。各挿入物はフィルターと薬物とを運搬するために用いられる多孔性の円錐体とを含む。これらの装置では、円筒形あるいは円錐形の支持構造体がフィルター材を取り囲んでおり、鼻壁の内側表面と鼻中隔を押し付けることで、摩擦的にフィルターを保持する。この支持体は接着剤により補強される。これらの、空気の流れに対して不透過性の支持構造体は、鼻壁を押し付け、鼻甲介と鼻毛を絡ませる性質があり、そして、鼻孔が微粒子を捕獲する機能を低下させ、吸い込んだ空気を加温および加湿する機能を低下させる。これらのフィルター装置は微粒子を捕獲する機能を満足に果たすかもしれないが、吸い込んだ空気を加温および加湿するのにはあまり適合的ではない。
【０００５】
他の提案として、米国特許第５，３９２，７７３号（Ｂｅｒｔｒａｎｄ）は、鼻腔の外側に装備され、鼻壁に接着剤で固定されるフィルターを開示している。このフィルターの外観および接着剤が必要ということが、本取り組みにとって不都合である。
【０００６】
さらに、鼻の外側に装備されるか、鼻腔に挿入されるかにかかわらず、前述の鼻用フィルターは、しばしば使いにくく、また装着していて不快であり、吸い込んだ空気がフィルター材を通過することを保証するための、鼻あるいは顔の組織との信頼性のあるシール係合を提供していない。最後に、これらの鼻用フィルターは、意図的に、あるいは無意識的に口からの息を吸い込むことに対する保護が全くない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明は、過度に使用者の快適さを損なうことなく、鼻組織の周辺に対して有効なシールを形成し、偶発的な脱着に対してしっかりと保持するように構成された、鼻腔に挿入可能な支持構造体とフィルター材とを有する呼気フィルター装置を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明の他の目的は、鼻の内壁による微粒子の捕獲、空気の加温、および加湿機能への干渉を低減しつつ効果的な濾過を提供するために、フィルター材および支持構造体を鼻腔内に鼻壁から離隔して維持するフィルター装置を提供することである。
【０００９】
さらに、本発明は、鼻および口から入った空気を効率的に濾過すると同時に、鼻と口とを覆うマスクに比べて吐き出す二酸化炭素を捕獲する有効容積を相当に削減するフィルターシステムを提供することを目的としている。
【００１０】
また本発明は、使いやすく、さらに、より効率的な濾過のために鼻および顔の組織に対してよりよいシールを提供する鼻用フィルターおよび呼気フィルターシステム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】
これらのおよびその他の目的を達成するために、呼気フィルター装置が提供される。本装置は、開口する近位端に第１の縁部を有する、一面が凹で他面が凸形状の第１のフィルター材を含み、開口する近位端は第１の縁部に囲まれた第１の開口部を形成する。一面が凹で他面が凸形状の第２のフィルター材は第２の縁部を有しており、開口する近位端に、第２の縁部に囲まれた第２の開口部を形成する。本フィルター装置は、第１のフィルター材を支持するために、第１の縁部と一体的に接続された第１の基礎部材と、第２のフィルター材を支持するために、第２の縁部と一体的に結合された第２の基礎部材とを備える支持構造体を有する。連結部材が第１の基礎部材と第２の基礎部材とに一体的に結合されており、基礎部材間を伸張している。支持構造体の基礎部材は鼻腔の入り口に位置決めされ、連結部材が鼻中隔に橋をかける。これは、フィルター材が関連する一方の鼻腔の遠位方向に突き出しているフィルター材の作用位置に、第１のおよび第２のフィルター材を据える。従って、各鼻腔に入った空気は、関連する第１のおよび第２の開口部の一方を通過し、さらに、関連する第１のおよび第２のフィルター材の一方を通過する。
【００１２】
各フィルター材は、作用位置において、鼻中隔と、関連する鼻腔を形成する鼻壁とから離隔していることが好ましい。この結果を、実質的に自立したフィルター材を用いることによって、あるいは、より柔軟なフィルター材と鼻壁との間に開口を有するフレームを配置することによって成し遂げることができる。いずれにしても、本構成により快適さが増進され、鼻壁の内部表面に沿った流入空気の流がよくなり、フィルター装置が所定位置にあるときに効率的に空気が加温および加湿される。
【００１３】
鼻孔および鼻腔によりたやすく適合するように、フィルター材を楕円形状および楕円体にすることができる。代替的に、フィルター材を、好ましくは横断面が楕円形を呈するように構成された、面取りされた円錐形状にしてもよい。
【００１４】
円錐形のあるいは楕円体のフィルター材は、鼻腔入り口の平面のフィルター材に比べて、大きな有効濾過面積を提供する。同じ半径の円板と比較して半球体の表面積を考えれば、この利点を理解することができる。半球体の表面積は２倍の大きさである。本利点を高めるために、フィルター材を楕円体および楕円形／円錐形に構成することができ、それによりフィルター材は、鼻腔入り口の面積の２倍以上の実効表面積を有する。
【００１５】
本発明は、第１の基礎部材に取り付けられ、第１のフィルター材の近位側に配置される第１のスクリーン要素と、第２の基礎部材に同様に取り付けられた第２のスクリーン要素とを有する２段階の装置に具体化され得る。スクリーン要素として、臭いおよび大きな粒子を取り除くことを意図した、相対的にきめの粗い（間隙率の大きな）活性炭フィルターを備えることができる。これは、大きな粒子が下流のフィルター材に到達するのを防ぎ、使用寿命を延ばす。
【００１６】
特定の環境においては、鼻から吸入される場合と同様に、口から吸入される汚染物質から保護することが重要である。このために、本装置は、口から入る空気が通過する開口部を形成するために、口の周囲を囲むように顔に対して位置決めできる第３の基礎部材が増設され、第３の基礎部材に備えられる第３のフィルター材が開口部の上に配置される。所望により、第３のフィルター材を、一面が凹で他面が凸形状に構成して、口から近位方向に突き出すようにしてもよい。伸縮性の帯あるいは他の保持具が、使用者の顔に対して第３の基礎部材を取り外し可能に保持するために用いられる。
【００１７】
鼻と口とを覆うマスクフィルターに比べて、鼻と口との別体のフィルターの組合せは、じゃまが少なく、フィルター装置の周縁部での漏れを少なくする性質があり、また、顔付近の囲まれる容積が小さくなり、それゆえ、吐き出す二酸化炭素の蓄積が低減される性質がある。使用者が実質的に排他的に鼻から息を吸うならば、二酸化炭素の蓄積による問題は完全に避けられる。
【００１８】
本発明の他の側面によれば、鼻用空気フィルター装置が提供される。本装置は第１のフィルターと第２のフィルターとを有しており、両方がそれぞれ近位端を有し、鼻腔に挿入できるように構成される。また、本装置は、第１の近位端に接続され、第１のフィルターを支持する第１の基礎部材と、第２の近位端に接続され、第２のフィルターを支持する第２の基礎部材と、両基礎部材に一体的に接続され、基礎部材間を延びる連結部材とを備えるフィルター支持構造体を有する。フィルター支持構造体の連結部材が鼻中隔に橋をかけるとともに、フィルター支持構造体の基礎部材は、鼻腔の入り口に位置決め可能であり、関連する一方の鼻腔内に突き出した作用位置に各フィルターが配置される。基礎部材は関連する鼻腔から離隔しており、フィルターと鼻壁との間を空気が流れるための通路を形成する。
【００１９】
所望により、各フィルターは近位方向に凹形状に、遠位方向に凸形状にすることができる。関連する基礎部材へ接続することにより、フィルターを自立的に、また、鼻壁から離隔して保持するようにしてもよい。代替的に、所望の間隔を維持するために、開口を有するフレームを基礎部材に接続し、フレームをフィルターと鼻壁との間に配置してもよい。
【００２０】
本発明の他の概観は、鼻用空気フィルター支持装置である。本装置は、前方端部および後方端部を含む、第１の長手方向の通路を形成する第１の管状体と、第１の管状体の外周に配置され、第１の管状体から半径方向外側に延びる第１の縁部とを有する第１の支持部材を有する。本装置は、前方端部および後方端部を含む、第２の長手方向に通路を形成する第２の管状体を有する第２の支持部材を有する。第２の支持部材は、さらに、第２の管状体上の外周に配置され、第２の管状体から半径方向外側に延びる第２の縁部を有する。連結部材は第１の管状体と第２の管状体とに一体的に接続される。各管状体は、その前方端部から関連する一方の鼻腔に挿入可能であり、縁部が鼻腔を形成している鼻壁と鼻中隔とに表面係合を形成するように構成される。さらに、縁部は、表面係合の領域に沿って実質的にシールを形成するように、および、関連する管状体を関連する鼻腔内に支持するように、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と鼻中隔とに適合する性質を有する。第１のおよび第２の各縁部は、さらに、半径方向外側に、関連する管状体の後方の端部に向かって傾斜している。
【００２１】
本発明のさらなる概観は、鼻用空気処理装置取付け具である。本取付け具は、前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第１の通路を形成する第１の管状体を備える第１の支持部材を有する。第１の支持部材は、さらに、前記第１の管状体を囲み、第１の管状体から半径方向外側に延びる第１の縁部、および、第１の縁部から長手方向に離隔して、第１の管状体を囲み、第１の管状体から半径方向外側に延びる第２の縁部からなる１対の縁部を有する。本取付け具は、前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第２の通路を形成する第２の管状体を備える第２の支持部材を有する。第２の支持部材は、さらに、第２の管状体を囲み、第２の管状体から半径方向外側に延びる第３の縁部、および、第３の縁部から長手方向に離隔して、第２の管状体を囲み、第２の管状体から半径方向外側に延びる第４の縁部からなる１対の縁部を有する。連結部材が第１の管状体および前記第２の管状体と一体的に接続される。各１対の縁部は、関連する一方の鼻腔を形成している鼻壁および鼻中隔と表面係合を形成するように構成され、各１対の縁部が関連する管状体が、前方端部から関連する鼻腔へ長手方向に挿入されることで、各１対の縁部は、関連する管状体を、関連する鼻腔内に、鼻壁および鼻中隔から離隔して支持および維持する。
【００２２】
本発明の他の概観は、呼気フィルターシステムである。本システムは、前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第１の通路を形成する第１の管状体を有する。本システムは、前方端部と後方端部とを含み、空気が長手方向に流れるための第２の通路を形成する第２の管状体を有する。本システムは、さらに、口を囲むように顔に対して位置決めされるフレーム部材を有し、フレーム部材が位置決めされたときに、フレーム部材は口と一致して空気が流入する開口部を形成する。連結部材が第１の管状体と第２の管状体とフレーム部材とに一体的に接続され、連結部材は、フレーム部材が位置決めされたときに、第１の管状体および第２の管状体が鼻腔内に位置するように構成される。
【００２３】
このように、本発明によれば、鼻腔に挿入可能なフィルター装置は使いやすく、ユーザーの外見に与える影響は最小限であり、より効率的で、耐久力のある濾過作用を提供する。フィルター材が鼻壁に対して離れて維持されるときに、空気の加温および加湿機能が維持されることを一要因として、装置の性能が改良される。また、フィルター材を一面が凹で他面が凸の形状、または面取りされた円錐形状に形成すること、さらに所望によりフィルター材をひだ状、あるいは波形に形成することにより、有効濾過面積が増大し、性能が改良される。最後に、従来のマスクと比べて、周縁部から漏れにくく、吐き出した二酸化炭素が蓄積しにくいフィルターシステムを提供するために、本鼻用フィルターを、口を覆うフィルターと組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
ここで、図面を参照すると、図１には、使用者が息を吸うときに周囲の空気を濾過するための、鼻腔に挿入可能な鼻用空気フィルター装置１６が示されている。装置１６は、１つの支持構造体あるいはパネル１８を有しており、パネル１８はポリビニルクロライド（ＰＶＣ）やポリウレタンのような低アレルギー性の材料から作られることが好ましい。パネルは構造的に自立しており、さらに、装置１６の使用時に、鼻の前方、特に鼻孔および鼻中隔の前方の表面に容易に適合するように、可撓性かつ柔軟である。
【００２５】
パネル１８は基礎部２０、反対側の基礎部２２、および、所望の距離だけ互いに離隔して基礎部を維持するために、基礎部に接続される連結部材あるいはブリッジ２４を有する。各基礎部は環状形状であり、より正確には、円形というよりもいくぶん楕円形の輪郭であるという意味において概ね環状形状である。基礎部２０および２２は、それぞれ閉じたあるいは終端のない周縁領域２０ａおよび２２ａと、装置を使用しているときに空気が通る、基礎部を貫通する開口を囲む肩部２０ｂおよび２２ｂとを有している。図２および３に示されているように、開口２６および２８は基礎部２０および２２をそれぞれ貫通して形成されている。ブリッジ２４はブリッジに沿った曲げ撓み性を呈するように相対的に幅が狭い。基礎部の周縁領域２０ａ／２２ａは薄く、可撓性であり、肩部２０ｂ／２２ｂはより堅い。
【００２６】
概ね円錐形状のフィルター材あるいはフィルター３０は基礎部２０上に取り付けられ、同様にフィルター３２は基礎部２２上に取り付けられる。各フィルターは、それらが関連する基礎部に概ね環状の近位縁あるいは縁部に沿って取り付けられ、基礎部から遠位側の頂部に向かって延びる。使用時は、フィルター３０および３２は鼻腔内を遠位方向に延びる。各フィルターは、それらが関連する肩部２０ｂまたは２２ｂの一方に適当な接着剤で取り付けられる。
【００２７】
フィルター３０および３２は広範な様々な材料で作成することができ、さらに、濾過する汚染物質の性質に応じて、広範囲（数階級の等級の）の空隙率で形成することができる。材料と空隙率とは、米国国立労働衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）の分類により選択することができる。例えば、ほこり、霧および煙（ＤＭＦ）フィルター、あるいは高効率微粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルターが挙げられる。好ましい材料として、英国、カンブリア州、ケントメア所在のホーリングスワース  アンド  ヴォース  エアー  フィルトレイション社（Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ  ＆  Ｖｏｓｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，Ｌｔｄ．）から「テクノスタット」の名で入手できる静電気式のフィルター材を含む。好適な材料として、コットンのような天然織物、ナイロン、ポリエチレンおよびポリプロピレンのような重合体物質を含む。ＰＶＣやポリウレタンのような低アレルギー性の材料も採用できる。各フィルターは実質的に単一の厚さであり、２つの点で正確に面取りされた円錐体は異なるが、概ね面取りされた円錐形状である。フィルター３０に関して、頂部付近の遠位端は、平面の横断面ではなく、丸いドームを形成している。第２に、鼻腔により適合する形状のフィルターを提供するために、フィルター３０の横断面は円形ではなく楕円形である。フィルター３２は同様の形体である。
【００２８】
図２は楕円形の外形のフィルター３０および３２を示しており、さらに、フィルターおよび基礎部のそれぞれの好ましい互いの角度向きを示している。ブリッジ２４は、基礎部とフィルターとを互いに所望の距離だけ離隔するように維持するとともに、好ましい向きを維持する。この向きは、各楕円の長いあるいは縦の軸を平行ではなく、所定角度、例えば約３０°に維持する。結果として、フィルター３０および３２は、鼻孔間、鼻腔間の相対的な角度向きによく適合するように角度配置されて、フィルターは鼻腔内に密着性よく、より快適に嵌る。ブリッジは、本装置を装着する使用者に合うように、角度を限定的に調整できる程度に十分な可撓性を有する。
【００２９】
図３を参照すると、周縁領域２０ａおよび２２ａは鼻腔３８および４０の入口３４内側に位置決めされており、ブリッジ２４は鼻中隔３６に橋をかけている。各フィルターを関連する鼻腔内に摩擦的に維持する接触式の表面係合を形成し、好ましくはシールを提供することで、周縁領域２０ａおよび２２ａは、周縁領域が鼻腔入口に適合するような密着嵌合を形成する。肩部２０ｂおよび２２ｂは、鼻腔内を延び、鼻壁の内壁から離隔している。これは、各フィルター３０および３２を、関連する鼻腔内を遠位方向に延びるフィルターの作用位置に配置する。すなわち、フィルター３０は鼻腔３８内に、フィルター３２は鼻腔４０内に配置される。周縁領域２０ａおよび２２ａの幅（半径方向）および厚さ（軸方向）はパネル１８を形成する材料により異なる。一般的に、これらの寸法は、各周縁領域が鼻腔付近の入口の鼻壁に適合するのに、および所望のシールを形成するのに十分な曲げ撓み性を備えるように、また、関連する基礎部とフィルターとが、それらが関連する鼻腔に摩擦的に支持されるのに十分な構造的な剛性および強度を備えるように選択される。この２つの機能を促進するために、周縁領域に、半径方向外側に向かって厚さが減少するようなテーパーをつけてもよい。
【００３０】
この位置決め、および、基礎部２０および２２と鼻腔との間の密着嵌合の結果、鼻腔内に流入する空気は、開口部２６を通ってフィルター３０を通過する。同様に鼻腔４０に流入する空気は、開口部２８を通ってフィルター３２を通過する。
【００３１】
ブリッジ２４は基礎部２０と２２との間に所望の間隔を与え、これは、各鼻腔内にフィルター３０および３２を適切に位置決めしやすくする。また、ブリッジは、鼻中隔と接触することにより、フィルターの過挿入を防止し、使用者が使用後に、フィルター装置を外したいときに容易に接近できるようになっている。さらに、図２に最もよく示されているように、ブリッジ２４は基礎部２０および２２、すなわちフィルター３０および３２の所望の相対的な角度向きを決定する。
【００３２】
フィルター装置１６は前述の従来の鼻用フィルターと比較して、いくつかの利点を提供する。これらの１つは、フィルター３０および３２が一面が凹で他面が凸の形状であることにより生じる。各フィルターは近位（鼻腔の外側）方向に凹の内部表面を有し、遠位（鼻腔内部）方向に凸の外側表面を有している。従来の設計として、開口部２６および２８と同等の表面積を有する円板型のフィルターあるいは容積の大きなフィルターがあり、容積の大きなフィルターであっても参照符号２６および２８で表される開口部に沿って露出されるにすぎず、これらの従来の設計と比べて、フィルター３０および３２は、大きな有効濾過表面積を有する。
【００３３】
この差による意義は、円板形状のフィルターを、同じ半径の半球殻形状のフィルターと比べて考えれば理解することができる。円板の面積はπｒ２で表される。半球殻の表面積は２πｒ２で表される。本例の凹面では有効濾過表面積が２倍になる。フィルター３０および３２においては、各フィルターの縁部から頂部までの距離が、縁部の半径よりもかなり大きいので、この利点は拡大する。
【００３４】
もう一つの有利な特徴は、フィルター３０および３２は構造的に自立しており独立であるということである。これらは、空気不透過性の円筒やバレルに囲まれていない。従って、吸い込んだ空気は容易に、頂部やその付近だけでなくフィルター全体を通過する。
【００３５】
一口に言えば、フィルターを囲むあるいはフィルターに接触する空気不透過性の構造体のない一面が凹で他面が凸の形状は、濾過有効表面積を相当に増大させる。たとえわずかな程度の凹面であっても、有効表面積を５０パーセント増加させることができる。さらに好ましくは、有効表面積は、鼻腔入口の平面フィルターと比べて少なくとも２倍である。
【００３６】
他の顕著な利点は、各フィルターが、鼻腔を形成する鼻壁から離隔していることである。特に、例えばフィルター３０は、鼻中隔３６および鼻中隔とともにフィルターを囲む鼻壁４２から離れている。フィルター３２も同様に、鼻中隔３６および鼻壁４４から離れている。この間隔は、フィルターとフィルターの周囲の鼻組織との間の空間に沿った、吸い込んだ空気の流れを促進する。おそらくさらに重要なことに、この空間は、吸い込んだ空気を加温および加湿する、鼻壁の機能にとって有利である。鼻毛や鼻甲介は、フィルターあるいはフィルターを囲む空気不透過性の円筒に押し付けられずにむきだしである。このように、フィルター装置１６は、従来のフィルターと比べて、より効率的に、鼻腔が空気を加温および加湿する機能を保つ。
【００３７】
図４は代替的なフィルター装置４６を示しており、本装置は、単一の支持構造体５２に設けられた、波形形成された楕円体の１対のフィルター４８および５０を備える。支持構造体は、基礎部５４、５６および基礎部に接続され、基礎部を所望の距離と角度関係に維持するブリッジ５８を備える点でパネル１８に類似する。フィルターを、それぞれ対応する鼻腔へより遠位側に挿入できるように、ブリッジ５８はＵ字形状である。従って、フィルター４８および５０は、縁部と頂部との間の軸方向の距離に関しては、フィルター３０および３２よりも短い。それでも、開口を有するフレーム６０は基礎部５４から遠位方向に延びており、開口を有するフレーム６２は基礎部５６から遠位方向に延びている。フレーム６０は交差するアーチ形のフレーム部材６４および６６からなり、フレーム６２は同様に、交差する１対のアーチ形のフレーム部材６８および７０からなる。各フィルターは、それらが関連する基礎部およびフレーム内に設けられる。フレーム６０および６２は相対的に硬く、一方、基礎部５４および５６の周縁領域は、外鼻孔に対してあるいは外鼻孔付近でよいシールを形成するために、より柔らかい。周囲のフレームにより、フィルター４８および５０は構造的に自立的である必要はない。
【００３８】
おそらく図６に最もよく示されているように、ブリッジ５８は、フィルター４８および５０と同様に、基礎部５４および５６をそれぞれに対して好ましい角度で維持する。縁部から始まり頂部に向かって上方に延びる、多数の波形７２が各フィルターに形成される。波形形状は各フィルターの剛性を増強する。さらに、波形形成されたフィルターは、波形形成されていない同じサイズのフィルターと比べて、有効濾過表面積を増加させる。
【００３９】
図７および８に示されるように、フレーム部材６４および６６と肩部５４ｂとが、周囲の鼻壁と接触することにより、フィルター４８は、フィルター４８が関連する鼻腔に摩擦的に保持される。本設計では、図３に示される設計とは異なり、周縁領域５４ａは外鼻孔に対して位置決めされ、周縁領域５４ａは鼻腔の外側に残る。フレーム部材は、関連するフィルターを周囲の鼻壁から離れて維持するために協働し、フレーム部材６４および６６から形成される通路７４で示されるように、空気が流れる複数の通路を、フィルターと壁との間に形成する。フィルター５０および基礎部５６は同様に支持される。通路は、吸い込んだ空気が各フィルター４８および５０を通って鼻壁に向かって流れ、そして吸い込んだ空気が、鼻壁に沿って、最終的にはフィルターを通り過ぎるのを容易にする。前述したように、この間隔は吸い込んだ空気を加温および加湿しやすくする。
【００４０】
所望により、関連するフィルターおよび基礎部を図３に示す手法で支持するために、基礎部５４および５６に周縁領域５４ａを、鼻腔入口に挿入できる寸法に形成することができる。本手法においては、開口を有するフレーム６０および６２は、基礎部およびフィルターの摩擦保持には貢献しないが、開口を有するフレーム６０および６２を、鼻壁および鼻中隔の内部から離隔させておく性質を有する。本設計は、基礎部の近位領域のより正確な寸法決めが必要である。主な利点は、曲げることができ、且つ柔軟な周縁領域を有する基礎部が満足なシールを形成でき、広範囲な鼻腔の大きさや形状に対して摩擦的に保持されるということである。
【００４１】
図９は、さらに他の代替的な鼻用フィルター装置７６の実施態様にかかる組立分解図を示している。装置７６は、離隔した基礎部８０および８２を有するフィルター支持構造体７８を備え、基礎部８０および８２は、それぞれ相対的に平面の概ね環状の周縁部８４および８６と、それぞれ盛り上がった概ね環状の肩部８８および９０とを含む。基礎部は弓形のブリッジ９２により接続される。
【００４２】
基礎部８０の上方に示される、開口を有するフレーム保持具９４は、波形形成された楕円体のフィルター材９６を保持するために、基礎部上に取り外し可能に圧力嵌めされる。開口を有するフレーム保持具９８は、波形形成された楕円体のフィルター材１００を保持するために、基礎部８２に同様に接続される。各保持具は関連する基礎部の肩部と圧力嵌め結合するような寸法および形状に形成された、概ね環状の底部１０２を有する。さらに、各保持具は、フレーム部材６４乃至７０よりも短いいくつかのフレーム部材１０４と結合され、フレーム部材１０４は、装置４６のようにフレーム部材の頂部あるいは接合点までではなく、保持具の開口する上部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、装置の摩擦的な装着を提供するために、鼻壁に接し、各保持具と保持具を囲む鼻壁との間の空気の流れを促進するように、フレーム部材１０４が関連するフィルターを鼻壁に対して離隔して維持する。
【００４３】
図１２乃至１４に他の実施態様に係るフィルター装置１０８を示す。支持構造体は、ブリッジ部１１６で結合される基礎部１１２および１１４を含む薄い平面状の可撓性パネル１１０を備える。本パネルはさらに、基礎部１１２から離れる方向に延びるタブ１１８、および、基礎部１１４から反対方向に離れる方向に延びるタブ１２０を含む。参照符号１２２および１２４で示されるように、接着パッドが備えられる。本装置は、さらに、１対のフィルター容器１２６および１２８を備え、フィルター容器１２６および１２８はそれぞれ、相対的に幅広の概ね環状の下縁部１３０および、頂部に大きな開口部１３２を備える形状である。楕円体のフィルター１３４および１３６はフィルター容器の下方に図示されている。
【００４４】
フィルター１３４および１３６は容器１２６および１２８内に圧力嵌めされて、それらはパネル１１０の各開口部１３８および１４０を通って、各容器の下縁部１３０が、各基礎部１１２および１１４に接触するまで挿入される。その結果が図１３に示される。同図中の破線は、タブ１１８および１２０が上方に向かうように、可撓性パネルが折り畳まれる様子を示す。フィルターおよび容器が鼻腔に挿入されると、これが鼻腔の側部に沿ってタブを位置決めする。パネル１１０が外鼻孔に対して維持されるように、および、フィルター１３４および１３６が作用位置に維持されるように、タブを鼻壁の側部に着脱可能に保持するための接着パッドが用いられる。本実施態様の代替として、フィルター／容器の組合せの代わりに、自立式のフィルターを用いることができる。
【００４５】
図１５は、口を覆うように設計された呼気フィルター装置１４２を示している。本装置は、一面が凹で他面が凸形状の基礎部１４４を備え、凹表面は、使用者の口の周囲において、使用者の顔との密着係合を、好ましくは使用者の顔とのシール表面係合を、促進するように設計される。フィルター材１４６は基礎部に取り付けられ、所望により、基礎部の周縁部に沿って接着剤で基礎部に固定される。基礎部１４４の対向する側部の両端に、伸縮性の帯１４８が固定されている。フィルター材１４６は波形成形されており、外側すなわち近位側が凸となるように、一面が凹で他面が凸の形状に形成される。
【００４６】
図１６に示すように、前述した鼻用フィルター装置の１つと組み合わせることにより、口と鼻を覆う従来のマスク型のフィルター装置の代わりに使用するための空気フィルターシステム１５０を提供するために、フィルター装置１４２は、組み合わせて装着される。単一のマスクと比べて、短い輪郭、および基礎部１４４に接触する顔により一致する輪郭を備えることを一要因として、システム１５０は漏れにくくなる。また、帯１４８は、口と鼻との両方ではなく、口に位置が合わせられるので、首の周りの低い位置で装着されて、下方に滑りにくくなる。システム１５０は口付近の容積を囲むけれども、この容積は、従来のマスクに囲まれる口および鼻付近の容積よりもかなり小さい。従って、吐き出した二酸化炭素を捕獲するのに使用される容積が削減される。システム１５０は、使用者が専ら鼻から息を吸うことで、事実上、二酸化炭素の蓄積が完全に取り除かれる構成である。良好な密着性に加えて、システム１５０は周縁部からの漏れが少ない性質を有する。
【００４７】
図１７は、２段階の鼻用空気フィルター装置１５１を形成する、フィルターの他の実施態様を示している。本装置は、基礎部１５４と反対側の基礎部１５６と前述の実施態様のブリッジと同じ手法で基礎部に接続されたブリッジ１５８とを備える可撓性パネル１５２を有する。基礎部１５４を貫通する開口部１６０、および基礎部１５６を貫通する開口部１６２からなる、２つの概ね楕円形の開口部がパネルを貫通するように形成される。前述した実施態様と同様の手法により、基礎部１５４は楕円体のフィルター材１６４を支持し、基礎部１５６は楕円体のフィルター材１６６を支持する。加えて、各基礎部１５４および１５６は、楕円体の予備的なスクリーンフィルターを支持する。すなわち、スクリーンフィルター材１６８は開口部１６０内に、スクリーンフィルター材１７０は開口部１６２内に支持される。
【００４８】
装置１５１は、吸い込まれた空気はフィルター材１６８および１７０の一方を通過し、そして、フィルター材１６４および１６６の一方を通過するように、２段階の濾過作用を提供する。好ましい態様として、フィルター材１６８および１７０はそれぞれ活性炭フィルターであり、フィルター材１６４および１６６は、重合繊維から形成される、より精細（微細孔）なフィルターである。フィルター１６８および１７０は大きな粒子を遮蔽し、流入する空気のにおいを取り除く。これは、大きな径の粒子が楕円体のフィルターに衝突する、および積もるのを防止し、フィルターの使用寿命を長くする。
【００４９】
図１８乃至２０は、フィルター材支持構造体１７４を有する鼻用空気フィルター装置１７２を示しており、フィルター支持構造体１７４は、好ましくは可撓性且つ相対的に低硬度な生体適合性の重合体からなる単一の部材からなる。好適な材料の１つは、熱可塑性エラストマーであり、オハイオ州アクロン、エルピー（ＬＰ）所在のアドバンストエラストマーシステムズ社（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）から「サントプレーン（登録商標）」の名称で入手できる。他の好適な材料は「ダイナフレックス（登録商標）  Ｇ２７０１−１０００」の名称で入手できる。支持装置は１対の管状体あるいはスリーブ１７６および１７８を有する。各スリーブは長手方向軸の周りに配列され、図１９に最もよく示されるように、概ね楕円形の横断面を有する。各スリーブは前方端部１８０および後方端部１８２を有する。スリーブは、使用中に前方端部が、鼻腔内の奥に配置されるという観点での遠位端になるように、前方端部から鼻腔に挿入可能である。
【００５０】
後方端部１８２付近において、縁部１８４はスリーブ１７６の外周に延びる。縁部は傾斜しており、後方に向かって半径方向外側に、すなわち図１８および２０の下方に向かって延びる。縁部１８４は、概ね長手方向に、実質的に単一の厚さを有している。代替的に、縁部の厚さが半径方向外側に向かって徐々に小さくなるように、縁部１８４にテーパーを付けてもよい。
【００５１】
スリーブ１７８は、縁部１８６により囲まれており、縁部１８６は、寸法、形状、傾斜および関連するスリーブの後方端部に対する位置が、縁部１８４と実質的に同じである。
【００５２】
スリーブ１７６と１７８とはブリッジ１９６で互いに接続されている。前述の実施態様のように、ブリッジは両スリーブの角度関係を決定し、スリーブの鼻腔への挿入を制限するために、鼻中隔にぶつかる。
【００５３】
内部の環状突起部１８８が、スリーブ１７６から半径方向内側に突き出しており、同様の突起部が、スリーブ１７８から半径方向内側に突き出している。突起部はフィルター材１９２および１９４をそれぞれ支持する。フィルター材１９２および１９４は、前述した実施態様のような楕円体ではなく、楕円形という意味で平面である。所望により、有効濾過面積を増大させるために、楕円体のあるいは面取りされた円錐形状のフィルター材を用いてもよい。
【００５４】
縁部および突起部に関して、「外周」および「環状」の語は、連続するあるいは循環する性質を説明するための一般的な意味で用いられており、断面形状は円形というよりむしろ楕円形であることを理解されたい。
【００５５】
使用時は、各スリーブ１７６および１７８は一方の鼻腔に挿入される。各縁部は関連する鼻腔の内部に配置され、関連するスリーブを鼻腔内に維持および支持するために、周囲の鼻壁および鼻中隔の組織を押し付ける。各縁部は、さらに、鼻腔に流入する空気が関連するフィルター材を通過することを保証するシールを形成するように、組織と接触する概ね環状の領域に沿って、周囲の組織に弾性的に適合する。これに関して、縁部１８４および１８６は、基礎部２０よび２２の周縁領域２０ａおよび２２ａと同様に機能する。また、縁部１８４および１８６は、基礎部２０および２２が各々のフィルターを維持するのとほぼ同様の機能で、各々のスリーブを周囲の鼻の組織から離隔して維持する性質をもつ。
【００５６】
加えて、各縁部の傾斜および位置がいくつかの利点をもたらす。第１に、図２０から明らかなように、スリーブ１７６が前方端部１８０から鼻腔に挿入されるときに、縁部の周囲の鼻組織との接触による、任意の摩擦的な引っかかりが、縁部１８４をスリーブの後方端部１８２に向かって曲げる性質がある。一方、鼻腔からスリーブを取り外す間、同じ摩擦的な引っかかりが縁部を前方端部１８０に向かって曲げる性質を持つ。
【００５７】
縁部の傾斜と連続性（外周に配置される特性）により、縁部１８４は、相対的に半径方向内側および後方端部１８２に向かって曲がりやすいが、半径方向外側および前方端部に向かって曲がりにくい。これは、縁部が半径方向外側および前方端部に向かって曲がるには、縁部の外周が弾性拡張する必要性があるからである。従って、縁部１８４は、スリーブ挿入にわずかな抵抗を与えるように、および、スリーブの取り外しに十分な抵抗を与えるように構成される。結果として、使用に際して、スリーブ１７６および１７８は、容易にかつ都合よく鼻腔に挿入され、その一方、縁部１８４および１８６により、偶発的なあるいは偶然な脱着に対して有効に保持される。
【００５８】
周縁領域２０ａおよび２２ａとの他の違いは、縁部１８４および１８６は、各スリーブの後方端部から遠位側に凹んでいることである。従って、縁部は、使用中によりよい支持を提供するために、鼻腔の奥に位置決めされるが、スリーブの後方端部は使用者が接近しやすいように残る。これは、使用者が、指をスリーブの後方端部に置いて息を吐き出すことによって、装着具合を試す手順を容易にする。
【００５９】
図２１乃至２４は、他の実施態様に係る鼻用空気フィルター器具あるいは装置２００を示しており、本装置は、ブリッジ２０６で結合された、フィルター材２０３および２０５を含む１対の支持部材２０２および２０４を有する。支持部材２０２は、スリーブ１７６に類似した管あるいはスリーブ２０８と、スリーブから半径方向外側に延びる、スリーブの外周に配置された縁部２１０と、縁部２１０から長手方向に離れた縁部２１０に類似する縁部２１２とを有する。縁部２１０および２１２を後方端部２１４に向かって傾斜させることが好ましいが、それほど傾斜させる必要はない。
【００６０】
支持部材２０４は、スリーブ２１６および、長手方向に離隔された縁部２１８と２２０とを有し、縁部２１８と２２０は、縁部２１０および２１２のように構築および構成される。
【００６１】
概ね各縁部２１０、２１２、２１８および２２０は、前述の実施態様の縁部１８４および１８６と同じ機能を実現する。スリーブ上の単一の縁部の代わりの１対の縁部の並列配列は、改良されたシールと、スリーブが関連する鼻腔内へのよりよい保持とを提供する。
【００６２】
ブリッジ２０６は、前述の実施態様のブリッジ１９６と類似しており、同じ機能を実現する。加えて、改良された把持表面を提供するために、一連のリブ２２２がブリッジ２０６に沿って形成され、これは、使用者が手袋をしているとき、あるいは汚れた手で装着するときに、特に便利である。
【００６３】
図２５および２６は、鼻および口から入った空気を濾過するためのシステム２２４を示す。システム２２４は、口の周囲での密着を、好ましくは使用者の顔とのシール表面係合を容易にする形状のフレーム２２６を有する。濾過表面積を増大させるためにひだが形成されたフィルター材２２８は、フィルターを廃棄してフレームを再利用できるように、着脱可能にフレーム２２６に固定される。一部のみ示されている伸縮性の帯２３０は、顔に対してフレーム２２６を固定するために用いられる。
【００６４】
連結部材２３２は、フレーム２２６に一体的に接続され、スリーブ２３８および２４０とそれぞれ結合される幅の狭い部分２３４および２３６を有する。連結部材は、スリーブをフレーム２２６に対して支持するとともに、それらの互いの向きおよび位置を決定する。
【００６５】
長手方向に離隔した１対の縁部２４２および２４４はスリーブ２３８の外周に配置される。同様に、１対の縁部２４６および２４８はスリーブ２４０を囲む。これらの縁部は、スリーブが鼻腔内に配置されたときに、周囲の鼻組織に対するシールを形成する。また、スリーブの支持は主に連結部材２３２を介してフレーム２２６によって提供されるが、縁部は、スリーブを鼻腔内に支持する性質を有する。
【００６６】
一面が凹で他面が凸形状のフィルター材２５０は、スリーブ２３８内に支持される。同様のフィルター材２５２はスリーブ２４０内に支持される。フィルター材２２８のように、フィルター材２５０および２５２は有効濾過表面積を増大するために、ひだが形成されている。また、フィルター２２８のように、一面が凹で他面が凸形状のフィルター材２５０および２５２を使い捨てにすることができる。
【００６７】
システム２２４は、鼻および口から吸い込んだ空気を濾過し、鼻と口を覆う単一の輪郭をなす従来のマスクのように機能する。システム２２４の主な利点は、顔にきわめて近接して着用されることである。従来のマスクと比べて、システム２２４は、吐き出した二酸化炭素を捕獲する顔の近傍の容積がかなり小さい。加えて、システム２２４は、縁部のシール作用により、顔との密着嵌合を形成することで、より効果的なシールを提供し、従来のマスクの周縁部に比べて、フレーム２２６の周縁部はかなり削減され、より顔に一致する輪郭を有するフレーム２２６が顔の部分と接触する。所望により、顔との表面係合のために、スリーブを囲む縁部とほぼ同じ手法でシールを形成するように、フレーム２２６の周縁部に沿って縁部あるいは一対の縁部を形成してもよい。
【００６８】
図２７はシステム２２４と類似する、他の実施態様のフィルターシステム２５４を示しており、本システムは、口を囲むように構成されたフレーム２５６と、フレームに支持され、ひだが形成されたフィルター材２５８と、鼻腔内に挿入可能なフィルター材２６４および２６６をそれぞれ支持するスリーブ２６０および２６２と、フレームおよび各スリーブに対してスリーブを支持する連結部材２６８とを備える。伸縮性の帯２７０がフレーム２５６を顔に対して保持する。破線は、使用時における、顔および鼻に対するシステム２５４の位置を示している。
【００６９】
システム２２４を起点として、フレーム２５６の上方部２７２は、フレームの一方の端部２７４からフレームの中心に向かって延びる流体導管を備えるように構成される。端部２７４において、流体導管は紐２７６と接続するためにフレームの外側に向かって開いており、フレームのもう一方の端部は酸素供給器（図示せず）と接続されている。連結部材２６８は、流体導管２７８および２８０を備えるように構成され、各流体導管２７８および２８０は、フレームの流体導管と連絡し、スリーブ２６０および２６２付近の端部でそれぞれ開いている。従って、厳しい環境において、鼻の通路内への連続的に酸素を供給するために、システム２５４を用いることができ、特に、使用者が鼻から息を吸い、口から息を吐くときに有効である。
【００７０】
前述した任意の装置およびシステムの効果を高めるために、いくつかのさらなる特性を備えることができる。アロマセラピーを含む治療上の応用のために、あるいは、覆いの芳香を提供するために、フィルター材に有効成分をしみ込ませてもよい。同様に、スリーブおよびブリッジを形成する重合体に香りを付けてもよい。精細な重合体の網を適用することにより、フィルター材を構造的に補強することができる。
【００７１】
このように、本発明によれば、呼気フィルター装置は鼻腔内に挿入可能であり、改良された、および耐久性の長い、吸い込んだ空気の濾過機能を実現する。フィルター材の一面が凹で他面が凸形状の設計により、あるいは、フィルター材にひだを形成することや波形形成することにより、有効濾過面積が増大する。フィルターおよびフィルター支持構造体を、周囲の鼻壁から離隔して選択的に位置決めすることにより、濾過機能が改良され、結果として、濾過された空気はより有効に加温および加湿される。縁部あるいは縁部対を選択的に傾斜させることにより、フィルター材を挿入しやすくする一方で、フィルター材が、偶発的あるいは偶然に鼻腔から外れることを防ぐ。また、鼻用フィルター装置は、従来のマスクの代わりに好適に用いられるシステムを提供するために、口を覆う補助フィルターと組み合わせても有効であり、周縁部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耐性が改良される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明により構成される鼻用空気フィルター装置を示す正面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った断面を示す断面図である。
【図３】本装置の使用態様を示す概略図である。
【図４】他のフィルター装置の実施態様を示す斜視図である。
【図５】図４に示す装置の正面図である。
【図６】図４に示す装置の上面図である。
【図７】図４に示す装置の作用を示す概略図である。
【図８】図４に示す装置の作用を示す概略図である。
【図９】フィルター装置他の代替実施態様を示す組立分解図である。
【図１０】図９に示す装置の正面図である。
【図１１】図９に示す装置の上面図である。
【図１２】他の代替実施態様によるフィルター装置を示す組立分解図である。
【図１３】図１２に示す装置の正面図である。
【図１４】図１２に示す装置の上面図である。
【図１５】口を覆うように構成された空気フィルター装置を示す斜視図である。
【図１６】鼻用フィルターと組み合わせた、図１５に示す装置を含むフィルターシステムの代替実施態様の使用態様を示す側面図である。
【図１７】フィルター装置他の代替実施態様を示す概略図である。
【図１８】鼻用空気フィルター装置の他の代替実施態様を示す正面図である。
【図１９】図１８に示す装置の上面図である。
【図２０】図１８の線２０−２０に沿った断面を示す断面図である。
【図２１】鼻用空気フィルターのさらなる代替実施態様を示す正面図である。
【図２２】図２１に示す装置の上面図である。
【図２３】図２１に示す装置の側面図である。
【図２４】図２１の線２４−２４に沿った断面を示す断面図である。
【図２５】本発明による鼻／口用空気フィルターシステムの構成を示す正面図である。
【図２６】図２５に示すシステムの側面図である。
【図２７】空気フィルターシステムの代替実施態様を示す透視図である。
【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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