(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク装着者のマスク内側と口および鼻腔の間の内部空間に新鮮な外部空気を送風することで、マスク装着者自身の呼気が充満する内部空間から不快な呼気を積極的に排除するための使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置において；
使い捨てマスクと同程度のウイルス除去性能を有するフィルター部（１６）を通過させた清浄な外部空気を送風するエアーポンプ・ユニット（１０）と、
該エアーポンプ・ユニットからの送出された清浄な外部空気を、装着したマスクのマスク端の顔面に対する押圧力で押圧保持された接続チューブ（２０）を介して、屈曲自在な空気噴出チューブ（３１）の複数個の空気噴出孔（３２）から前記内部空間へ噴出して不快な呼気を排除する紐式カニューレ・ユニット（３０A）とで構成し、該紐式カニューレ・ユニットはマスク装着者の両耳に耳掛け紐（３３）で安定的に装着し、かつ外見では視認できないようにマスクで覆い隠すように装着することを特徴とする使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項２】
前記エアーポンプ・ユニット（１０）が、電池または商用交流電源で駆動する携帯型またはデスクトップ型の請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項３】
前記エアーポンプ・ユニット（１０）の送風側にイオン発生部（１７）、保冷剤収納部、冷却用ペルチェ素子の何れかを設けて、快適な外部空気を前記内部空間へ噴出するように構成したことを特徴とする請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項４】
前記空気噴出チューブ（３１）を、耳掛け紐（３３）に代えてネック固定子（３４）によりマスク内部に安定的に装着するネック式カニューレ・ユニット（３０B）で構成したことを特徴とする請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項５】
前記空気噴出チューブ（３１）を、耳掛け紐（３３）に代えて耳式カニューレ・ユニット（３０C）の一部中央部のチューブで構成しマスク内部に安定的に装着することを特徴とする請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項６】
前記空気噴出孔（３２）から噴出される外部空気の送風圧により、装着するマスク内面を口および鼻腔から離れる方向に膨らまして、マスク内面が顔面に直接接触する接触面を減少させるのに好適な送風量に微調整する送風量微調整つまみを前記エアーポンプ・ユニット（１０）に具備することを特徴とする請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【請求項７】
前記フィルター部（１６）のフィルターが、市販の使い捨てマスクまたはコーヒーフィルターを切り取った自作のシートであることを特徴とする請求項１記載の使い捨て又は手造りマスク用の小型送風装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク用の小型送風装置の構造に関し、より具体的には顔面に装着した使い捨てまたは手作りマスクと、口または鼻腔との間隙空間に対し、ウイルス除去用のフィルターを通した新鮮な外部空気を送風するマスク用の小型送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の新型コロナウイルス対策として使い捨てマスクや手作りマスクが広く使用されている。このマスクの欠点は、１）マスク内側と口および鼻腔の間の内部空間に、装着者自身の呼気が籠もりやすく、２）マスク内面が、口および鼻腔と直接接触するため不潔になり易い、等の欠点を有していた。特に夏の満員の蒸し暑い通勤電車やバス等の通勤車内、或いは長時間に渡るオフィス内でのデスクワークでは、この欠点が顕著にみられるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために図７に示す特開2005-165242号の第２実施例では、キャップに取り付けられた粉塵防止装置からの清浄空気を使い捨てマスクへ供給する構成が開示されている。すなわち日よけキャップ１に取り付けた清浄空気発生および供給機器からホース１１、分岐アダプター１２を経由して透明樹脂ホース３１、３２から清浄な空気が供給されるようになっている。そしてこの透明樹脂ホース３１、３２は、マスク本体３３の紐３４、３５に取り付けられ、それぞれ端部がマスク本体３３の内側に届くようになっている。しかしながらこの構成は以下の問題を含んでいる。まず第一の問題は、透明樹脂ホース３１、３２がどの様に紐３４、３５に取り付けられるかが不明であり、例えばクリップ状の固定金具または固定樹脂で簡便に取り付けるとしても、使い捨てマスクを取り外す際には、いちいちこの固定金具または固定樹脂を外さなければならず実用的ではないという欠点を有している。第二の問題は、フィルター６が専用形状であり何処でも入手容易なフィルターではなく、頻繁に交換できないため非衛生になり易いという欠点を有している。また第三の問題は、ここで用いられるフィルターは、粉塵防止のものであり、いわゆるマスクによる除菌という目的とは異なる性能を有している点である。更に第四の問題として、送風のために送風ファンモータ７が使用されている点である。すなわち細いホース１１へ送風するには装置内の空気圧を比較的高くする必要があるが、ファンを回転させるだけではこの様な高圧の空気圧は得られないため送風効率が悪くなる。またそればかりでなく、モータの発熱により装置内の空気が暖められ、この暖められた空気が、そのまま細いホース１１を経由してマスク本体３３内部の顔面に熱風として当たり、実用的ではないという欠点を有している。
【０００４】
他の引例として特開2007‐160027には、人体に影響を及ぼす物質を含む空気を清浄化するために、衣服のように着用可能な空気清浄装置が開示されている。しかしながらこの装置では専用マスクの使用を前提としており、簡便な何処でも入手容易な使い捨てマスクの使用を前提としていない。同様に特表平10-153095には使い捨てマスクおよび吸引カテーテルが開示されており、同引例の図３に関する記述には「清浄感想空気の供給源と共に使用すると、着用者にとっては、従来技術では得られないような快適な使用ゾーンが得られる」旨記載されている。しかしながら図３は、一般の使い捨てマスクには存在しないスリーブ２６にチューブが挿入される構成が図示されており、何処でも入手容易な使い捨てマスクを使用する前提ではない欠点を有している。また更に特開2015-35341には使い捨てマスクの使用を前提とするイオン発生装置が開示されている。しかしながらこの構成は、送風を目的とするものではなく単にイオンを放出して除菌や臭いの除去を目的とするものであり、マスク内に充満する呼気を排除するものではない。この他にも吸気補助具付き防じんマスク等が市販されているが、いずれも使い捨てマスクの使用を前提としたものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2005-165242号公報
【特許文献２】特開2007-160027号公報
【特許文献３】特表平10-153095号公報
【特許文献４】特開2015-35341号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マスクを装着した場合に、マスク内面と口および鼻腔の間の内部空間に装着者自身の呼気を籠もらせないマスクは、マスクの素材を改良する以外には現時点では存在しない。解決しようとする問題点は、この内部空間に清涼感を与えるために新鮮な外気を送風する小型送風装置が無い点である。またマスク内面が口および鼻腔と直接接触しないように、マスク内面を送風圧により外側へ適度に膨らませる小型送風装置が無い点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るマスク用の小型送風装置は、使い捨てマスクと同程度のウイルス除去性能を有するフィルターで除菌された外部空気を送風するエアーポンプ・ユニットと、このエアーポンプ・ユニットからの外部空気を導くための屈曲自在の接続チューブで接続されたカニューレ・ユニット（空気噴出部）で構成したことを最も主要な特徴とする。カニューレ・ユニットは、プロング（nasal prong）を鼻腔に挿入して酸素を投与する医療用の鼻カニューレとは異なり、プロングは無く、その代わりに上唇または顎に当接する空気噴出チューブに複数の空気噴出孔が設けられている。そしてこの空気噴出孔から顔面にフィルター済の新鮮な外部空気を常時噴出することで、マスク空間に籠ったマスク装着者自身の呼気を排除するように構成されている。なおカニューレ・ユニット（空気噴出部）は、マスク内に収まる程度の短いものであり、その両端には耳掛け紐が付いており、両耳に掛けることでマスク内の所定の位置に安定した状態で装着される。そしてこのカニューレ・ユニット（空気噴出部）を覆うように使い捨てマスクを装着するために、外見からはこのカニューレ・ユニット（空気噴出部）は見えない構成となっている。なおエアーポンプ・ユニットからの接続チューブは、マスクの顔面に対する押圧力で所定の位置に安定して押圧固定されている。また他の実施例ではこのカニューレ・ユニット（空気噴出部）は、首に回したネック固定子により安定してマスク内に配置することも可能である。
【０００８】
なおフィルターはカセット式の交換容易なものとし、例えば毎日1回は簡便に交換できる構成にする。また家庭用の使い捨てマスクと同等、或いは必要により医療用の使い捨てマスクと同一の素材を使用することで、マスク内部空間における除菌性能は少なくとも安価な使い捨てマスクと同一の性能となるように構成されている。またフィルターの形状は、既存の家庭用の掃除機に使用されている集塵用紙パックのように簡便に交換可能なものとしたり、或いは一枚のシート状のフィルターで構成してもよい。なおこの一枚のシート状のフィルターは、マスク装着者が使い捨てマスクやコーヒーフィルターをハサミで切り取り、自作のシート状のフィルターとして用いてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
カニューレ・ユニット（空気噴出部）からはフィルターを通した外部空気がマスク装着者のマスク内面と口および鼻腔の間の内部空間に常に送風されるため、自分の呼気がその内部空間に籠らず清涼感が得られる利点がある。特に暑い夏には効果大である。また供給される外部空気量をマスク装着者自身が自分で微調整し適度の送風圧にすれば、この送風圧により装着するマスク内面を、内側から外側に向かって口および鼻腔から離れるように適度に膨らますことが出来るので、マスク内面が口および鼻腔に直接接触する接触面を減少させてマスクを常に清潔に使用することが出来る利点を有する。またエアーポンプ・ユニット内の空気清浄用のフィルターは、手軽に入手可能な安価な使い捨てマスクやコーヒーフィルターを切り取って流用できるので、使い捨てフィルターとして常時交換ができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施例に係る紐式カニューレ・ユニットを装着した携帯型小型送風装置の使用状態を示す概略図である。
【図２】図２は、デスクトップ型小型送風装置の使用状態を示す概略図である。
【図３】図３は、使い捨てマスク内で紐式カニューレ・ユニットを装着した状態を装着者自身の側から見た内部装着図である。
【図４】図４は、小型送風装置の機能的ブロック図である。
【図５】図５は、第２実施例に係るネック式カニューレ・ユニットを装着した携帯型小型送風装置の使用状態を示す概略図である。
【図６】図６は、第３実施例に係る耳式カニューレ・ユニットを装着した携帯型小型送風装置の使用状態を示す概略図である。
【図７】図７は、本願発明に関連する従来技術に係る特開2005-165242の第２実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本願発明の第１実施例に係る紐式カニューレ・ユニット３０Aを装着した携帯型の小型送風装置１の使用状態を示す概略図である。携帯型の小型送風装置１は、エアーポンプ・ユニット１０と、その送風側に接続され装着したマスク端の顔面に対する押圧力で押圧保持された接続チューブ２０と、更にこの接続チューブからの送風を受ける紐式カニューレ・ユニット３０Aで構成されている。電源は電池式にして携帯型の小型送風装置でもよく、また図2に示すように交流電源を用いてデスクトップ型の小型送風装置としてもよい。更にまた図示はしないがエアーポンプ・ユニット１０は、例えば帽子やヘルメットに収納する構成でもよい。
【００１２】
紐式カニューレ・ユニット３０Aは図３に示すように、使い捨てマスク１００の内側（顔面側）に収納できる程度の長さであり、両耳に耳掛け紐３３により安定した状態で上唇と鼻の間に横方向に装着できるように構成されている。なお場合によっては下唇と顎の間に横方向に装着してもよい。いずれの場合にも紐式カニューレ・ユニット３０Aは使い捨てマスク１００の内側（顔面側）にマスク１００自体で覆われるため、外見は耳掛け紐３３以外は見えない構造となっており、スタイルを気にする女性でとっても自然な装着感が得られる。なお耳掛け紐３３も、使い捨てマスクの紐１０１に重なるように耳に掛かるので、外観は使い捨てマスクのみを装着する場合と大差は無く自然に見える構成となっている。
【００１３】
紐式カニューレ・ユニット３０Aは、プロング（nasal prong）を鼻腔に挿入して酸素を投与する一般の医療用鼻カニューレとは異なり、プロングは無く、その代わりに上唇または顎に当接する横方向の空気噴出チューブ３１に複数個の空気噴出孔３２を設けている。そしてこの空気噴出孔３２から顔面にフィルター済の新鮮な外部空気を常時噴出させることで、マスク空間に籠ったマスク装着者自身の呼気を排除するように構成されている。この紐式カニューレ・ユニット３０Aの素材は、例えば屈曲自在かつ軽量の塩化ビニール樹脂を用いることで、顔面の表面形状に沿うように折り曲げ可能であり、かつその形状を維持できる素材を用いる。このために外見からは、紐式カニューレ・ユニット３０Aの上を覆った使い捨てマスク１００の表面が、不自然に角張って見えることもなく自然の装着感が得られる。また複数個の空気噴出孔３２から噴出されるフィルターを通した外部空気は、あくまでもマスク内部の空間に籠った自分の不快な呼気を排出するために噴出されるため、噴出量は必ずしも大容量を要しない。換言するとマスク装着者の吸気の大半は、従来通り使い捨てマスク１００を通して供給される一方で、複数の空気噴出孔３２からは自分の呼気を排除するための比較的小容量の外部空気が噴出されるのみである。これにより、結果として小型のエアーポンプ・ユニット１０でも十分に不快な呼気を排出することが可能であり、更に顔面に当たる外部空気も必要最小限にすることで無用に肌が乾燥するのを防止することができる。
【００１４】
図４は、本願発明に係るマスク用の送風装置１の機能的ブロック図である。エアーポンプ・ユニット１０は、小魚へ空気泡を供給する一般の水槽用エアーポンプと比較して、フィルター部１６とイオン発生部１７以外は大差無い構成である。すなわち電池または商用交流電源を用いた電源部１１、制御部１２、交番磁力を発生させる電磁駆動部１３、この発生させた磁力により振動するバイブレーション部１４、このバイブレーション部の振動により容積変化させるダイヤフラムを振動させて空気を押し出すダイヤフラムポンプ部１５、はすべて従来技術と異なることはない。
【００１５】
フィルター部１６は外部空気の取入れ口であり、電磁駆動部１３からの発熱を取込まない位置に配置されており、外部の冷涼な空気を取り込む構成になっている。この点で上述の特開2005-165242号の構成がモータの発熱を無用に取込んでしまう構成とは異なる。フィルター部１６には、カセット式のフィルターや、シート状のフィルターが用いられる。フィルター自体の素材は、家庭用または医療用のマスク素材と同一のものが使用されるので、マスク１００の内部空間へは除菌された冷涼な空気が噴出されることになる。また外部空気を容易に吸入できるように外気と接する面を可能な限り大きく取る構成にするとよい。更にダイヤフラムポンプ部１５の出口側には、必要に応じて小型のイオン発生部１７を設けて、快適なイオン空気を送出するように構成してもよい。このほか図示はしないが、フィルター面を上方に向ければ、他人の飛沫や吐気に直接晒され難い利点を有する。また送風量を使用者が微調整する送風量微調整つまみを装着するのがよい。すなわち空気噴出孔（３２）から噴出される外部空気の送風圧により、装着するマスク内面を口および鼻腔から離れる方向に膨らまして、マスク内面が顔面に直接接触する接触面を減少させるのに好適な送風量に微調整することが可能となるからである。また更にイオン発生部１７の近傍に保冷剤を収納する保冷剤収納部を設ければ、更に冷涼な空気を送出することが可能である。保冷剤の量は、例えば略１時間程度の通勤時間に合わせてもよい。また商用交流電源を使用するデスクトップ型の小型送風装置であれば、小型のペルチェ素子で積極的に冷却して更に快適な空気を送出することも可能となる。
【００１６】
また紐式カニューレ・ユニット３０Aとエアーポンプ・ユニット１０は図３に示すように、清浄な空気を取入れる接続チューブ２０を介して接続されている。紐式カニューレ・ユニット３０Aの構成は、図３に示したように、顔面に当接し使い捨てマスク１００で覆われる程度の小さなサイズの空気噴出チューブ３１、空気噴出チューブの顔面に当接する側に設けた複数個の空気噴出孔３２、そして空気噴出チューブの両端に取付けられた一対の耳掛け紐３３で構成されている。この構成により空気噴出チューブの顔面に当接する側に設けた複数個の空気噴出孔３２からは冷涼かつ除菌され更にイオン化された外部空気が噴出され、マスク装着者自身の呼気を積極的にマスク外へ排出することが可能となる。これは例えば満員電車内や事務所内でも快適にマスクの装着が可能となり、結果としてコロナ対策としては有用となる。また空気噴出チューブ３１はマスクで完全に覆われるため、外観に違和感が無い利点を有する。
【００１７】
図５は、第２実施例に係るネック式カニューレ・ユニット３０Bを装着した小型送風装置の使用状態を示す概略図である。以下は第１実施例と異なる部分のみについて説明を行う。この第２実施例では第１実施例の耳掛け紐３３に代わりネック固定子３４に空気噴出チューブ３１が取付けられており、装着者はこの空気噴出チューブ３１を使い捨てマスク１００と顎の間から差込み、その後ネック固定子３４を首に巻き付けて安定位置に固定する。このネック固定子３４は、適度の柔軟性を有する素材で作られており、自在に首周りに緩く巻き付け可能である。この場合、空気噴出チューブ３１は図示するように扁平形にして顔面に接する側に複数個の空気噴出孔３２を設けてもよい。この形状により、その上を覆う使い捨てマスク１００は不自然に角張ることなく、外見上は空気噴出チューブ３１の存在は認知されず、ごく自然な装着感を得ることが可能となる。
【００１８】
図６は、第３実施例に係る耳式カニューレ・ユニット３０Cを装着した小型送風装置の使用状態を示す概略図である。この実施例で使用する耳式カニューレ・ユニット３０Cは、プロング（nasal prong）を鼻腔に挿入して酸素を投与する一般の鼻カニューレと比べるとプロングが無く、その代わりに上唇または顎に当接するカニューレの中央部付近の一部を空気噴出チューブ３１として、この部分に複数の空気噴出孔３２が設けられている。その他は一般の鼻カニューレと同様に、チューブを耳に掛けて装着する構成となっている。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
新型コロナウイルス収束後においても、いわゆるNew-Normal(新しい日常)の一環としてマスク装着は次第に日常の新たな生活習慣となりつつある。この場合にもカニューレ・ユニット３０A、３０B、３０Cからは使い捨てマスクと同程度の除菌効果を有するフィルター部を通した新鮮な外部空気が、マスク装着者のマスク内面と口および鼻腔の間の内部空間に常に供給されるため、自分の呼気がその内部空間に籠らず清涼感が得られる利点があり、結果としてマスクの装着率を向上させる利点がある。特に暑い夏、満員車内等では効果大であり、熱中症対策ツールとしても利用可能である。また適度の送風圧にすれば、装着するマスク内面を口および鼻腔から離れるように適度に膨らますことができるので、マスクを常に清潔に使用することができる利点を有する。またエアーポンプ・ユニット内の空気清浄用のフィルターは、手軽に入手可能な安価な使い捨てマスクやコーヒーフィルターを流用できるため、安価に使い捨てフィルターとして常時交換ができる利点を有する。更に送風側には、イオン発生部、保冷剤収納部、冷却用ペルチェ素子等を設ければ、今までに無い冷涼な空気を送出することが可能であり、マスクの内部空間を快適な状態に保持することが可能である。なお内部空間に適度の送風圧を掛けることで、内部空間はマスクの外に対して正圧状態となりウイルスの侵入を防止できる一方で、膨らんだマスク面で他人から直接浴びる飛沫等を防御することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１      マスク用の送風装置
１０    エアーポンプ・ユニット
２０    接続チューブ
３０A   紐式カニューレ・ユニット（空気噴出部）
３１    空気噴出チューブ
３２    空気噴出孔
３３    耳掛け紐
【要約】
【課題】使い捨てマスクは、マスク内側と口および鼻腔の間の内部空間に装着者自身の呼気が籠もり易く、またマスク内面が口および鼻腔と直接接触するため不潔になり易い、等の欠点を有していたが、この内部空間に新鮮な外部空気を送風する簡便な小型送風装置が無かった。
【解決手段】本願発明に係るマスク用の携帯型小型送風装置は、１）使い捨てマスクと同程度のウイルス除去性能を有するフィルターを通した外部空気を送風するエアーポンプ・ユニットと、２）マスク内側と口および鼻腔の間の内部空間に装着し、エアーポンプ・ユニットからの新鮮な外部空気をこの内部空間へ導くための屈曲自在の耳掛け紐で安定装着する空気噴出チューブ、とで構成したことを特徴とするマスク用の小型送風装置を開示する。
【選択図】図１【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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