CN107846995A - 卫生面罩系统、耗材以及空气杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卫生面罩系统，能够期待远高于现有技术中的普通的卫生面罩的传染病预防效果，并且易于携带，操作简便，在佩戴时所感受到的精神压力、美观的降低在容许范围内，进而能够长时间使用。一种卫生面罩系统，其通过挂耳条带等的固定单元将在佩戴时覆盖佩戴者的口鼻部的面罩体以在佩戴时具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行固定，并且在呼吸时能够通过肺动力抽吸经由连结软管而从面罩体的进气口吸入由具有紫外线发光二极管的空气杀菌装置杀菌了的空气，将呼气从面罩体的排气口排出，所述卫生面罩系统包含：面罩体框部件，其在中央部具有开口；和罩部件，其封住所述开口，主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成。

Description

卫生面罩系统、耗材以及空气杀菌装置

技术领域

本发明涉及新的卫生面罩系统、该卫生面罩系统用的耗材以及在该卫生面罩系统中使用的空气杀菌装置。

背景技术

为了预防传染病，在众人聚集的公共场所佩戴卫生面罩的人在增多。作为因这种目的而使用的卫生面罩由于具有低价格且能够用完即扔的优点，所以在具有过滤功能的无纺布的左右两侧设置挂耳部来覆盖口鼻部的简单结构的卫生面罩广泛普及(参照专利文献1及2)。

但是，佩戴这种通用的卫生面罩来预防传染病是有极限的。即，就使用通用的卫生面罩中的无纺布(过滤器)能够去除的粒径(截断直径)而言，即使是高性能的卫生面罩也只是0.1μm左右，虽然对于防止飞沫传染具有一定的效果，但是不能够防止病毒、细菌本身的侵入。此外，由于其简单的结构而造成在佩戴时在面罩和佩戴者的面部之间容易产生间隙，有时飞沫会通过该间隙而侵入。

对此，作为通常难以产生间隙的面罩，已知有呼吸器面罩、防尘面罩、软管面罩等。例如，在专利文献3中记载有如下内容，即：“一种呼吸器面罩密封件及壳体，包括：面罩壳体，其具有面部开口部、用于空气的流通的狭缝、和在所述面部开口部的周围隔开了间隔的至少一个安装部；以及可动接口，其具有软管连接器、和具有为了与所述面罩壳体嵌合而匹配的轮廓的开口部，所述可动接口的具有所述轮廓的开口部能够在所述狭缝上滑动，能够在预先确定的范围内在所述面罩壳体上进行定位，还包括具有远端及近端的挠性的侧壁，包含位于所述侧壁的所述远端的具有弧形的外侧密封部和位于所述远端与所述近端之间的具有弧形的内侧密封部，所述内侧密封部比所述外侧密封部厚且在所述面罩密封件的内表面的周围不连续，包括进一步包含与所述近端相邻地嵌入所述侧壁的支承环的面罩密封件，所述支承环包括为了与所述面罩壳体的所述至少一个安装部卡合而匹配的至少一个安装部，所述面罩密封件的所述近端能够以可拆卸的方式安装于所述面罩壳体，所述可动接口能够在所述面罩壳体上进行位置的调节以使能够适合于佩戴者，在使用时所述面罩密封件能够通过与所述佩戴者的面部的区域接触而向内部变形”。

此外，在专利文献4中公开了如下内容，即，“一种面罩，具有在进气口的内侧和排气口的外侧分别安装有单向阀的面罩口部件，具有在所述进气口的与所述单向阀相比靠内侧的部位和所述排气口的与所述单向阀相比靠外侧的部位的至少一个部位能够感测接近地配置在该一个部位的所述单向阀处于开放状态的传感器，接近地配置的所述单向阀具有能够开闭地抵接于环状的阀座的圆盘状的薄膜部、和能够固定在所述阀座的径向中央所形成的安装部位且从所述薄膜部起直立的安装用轴部”。

另一方面，关于软管面罩，已知有附加紫外线(UV)杀菌功能的装置，通过附加该功能而能够显著地提高传染病预防效果。作为这种软管面罩系统，已知有“一种系统，包括：面罩，其具有空气入口及空气出口；杀菌腔室，其包含具有用于从周围的空气接收空气的第一入口和与所述面罩的所述空气入口连接的出口的气流罩；UV光源；风扇或鼓风机，其用于生成在所述气流罩中流通的空气流；以及颗粒过滤器，其用于过滤从所述周围的空气进入的空气。”(参照专利文献5)。

而且，作为带电动风扇的呼吸保护具(面罩)中的清洁化空气的送气单元，已知有“一种在空气杀菌单元内配置电动风扇的装置，所述空气杀菌单元包含具有杀菌室的壳体和射出具有200～350nm的波长的深紫外线的紫外线发光元件，所述杀菌室具有空气吸入口用开口部和空气排出用开口部，在所述空气杀菌单元中，将所述紫外线发光元件以朝向所述杀菌室的内部射出深紫外线的方式设置在所述壳体，使用紫外线反射材料构成所述杀菌室的内壁面表面的至少一部分，从该紫外线发光元件射出的深紫外线在通过了存在于所述杀菌室内的空气之后，在由该紫外线反射材料构成的内壁面表面进行反射，从而使该空气进一步通过一次以上”(参照专利文献6)。另外，在专利文献6中，虽然对杀菌室的结构进行了说明，但是未对与呼吸保护具组合而成的系统整体进行具体的说明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-21032号公报；

专利文献2：日本专利第3907500号公报；

专利文献3：日本特开2011-92762号公报；

专利文献4：日本专利第4110110号公报；

专利文献5：日本特开2009-514654号公报；

专利文献6：日本特开2014-100206号公报。

发明内容

发明要解决的问题

从预防传染病的观点出发，需要用于对进气(呼吸时吸入的空气)进行杀菌的空气杀菌装置，需要在面罩系统中不混入外界气体而仅吸入杀菌了的空气。此外，为了普通人在通常的日常生活中使用，优选包含空气杀菌装置的面罩系统是能够方便携带的。

然而，在通过覆盖口鼻部的无纺布所具有的过滤功能而实施净化的现有技术中的普通卫生面罩中，存在上述的问题。此外，呼吸器面罩、防尘面罩、软管面罩等是覆盖口鼻而隔离外界气体的面罩体自身不具有净化功能而是通过在面罩体直接或经由软管连接净化装置或清洁空气供给单元从而能够呼吸净化空气的装置，但是未必考虑到了杀菌，在防止传染病的效果方面存有疑虑。而且，虽然已知具有带杀菌功能的净化装置的装置，但其并不是为了普通人预防传染病而携带并方便使用而考虑的，而且是重型装备。因此，不仅携带不便，而且在佩戴时会感到有精神压力，而且时尚性也显著地低。

作为考虑了携带的装置，已知有在所述专利文献5中公开的系统，但是在该系统中，由于杀菌腔室的结构复杂，需要风扇或鼓风机以及相当重量的蓄电池组，所以在成为重型装备这一点上与上述相同，依然不适合日常使用。而且，为了使紫外线光源、送气用的风扇或鼓风机及(蓄电池组)冷却用的风扇驱动而需要大量的电力，由此，即使使用相当重量的蓄电池组，能够连续工作的时间最多也是8小时左右。

因此，本发明的目的在于提供一种可期待远高于现有技术中的普通的卫生面罩的传染病预防效果，并且易于携带，操作简便，在佩戴时所感受到的精神压力、美观的降低在容许范围内，进而省电且能够长时间使用的卫生面罩系统、该卫生面罩系统用的耗材及在该卫生面罩系统中使用的空气杀菌装置。

用于解决问题的方法

本发明的一个方式所涉及的卫生面罩系统的特征在于，具有：面罩体，其在佩戴时覆盖佩戴者的口鼻部；空气杀菌装置；以及连结软管，所述面罩体具有：固定单元，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行固定；进气口，其具有进气阀；排气口，其具有排气阀，所述面罩体包含：面罩体框部件，其在中央部具有开口，在佩戴时与佩戴者的面部紧密接触；和罩部件，其在佩戴时封住所述面罩体框部件的中央部的开口，主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成，所述固定单元附属于所述面罩体框部件或所述罩部件，所述空气杀菌装置包含具有流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和紫外线发光二极管，在佩戴时，所述面罩体的进气口和所述空气杀菌装置的杀菌空气排出口通过所述连结软管而气密地连结。

在上述卫生面罩系统中，从美观或时尚性的观点出发，优选在佩戴时所述罩部件的任意的高度处的宽度总是比所述面罩体框部件的相同高度处的宽度长，遮挡存在于里侧的面罩体框部件。

在上述卫生面罩系统中，优选所述罩部件及所述面罩体框部件的至少一方具有用于以可拆装的方式将两者接合的接合单元，所述罩部件和所述面罩体框部件在佩戴时通过所述接合单元相互接合而构成所述面罩体。

此外，优选通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路中的压力损失(ΔP1)比所述面罩体的压力损失(ΔP2)小，进一步优选ΔP1为ΔP2的50％以下。而且，所述压力损失(ΔP1)是使通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路的下游侧进行减压并在25℃的环境温度下以8升/分钟的流速使空气流通时的压力损失，所述压力损失(ΔP1)的值小于5.0mmH₂O/cm²，优选尤其小于2.0mmH₂O/cm²。

而且，优选在所述空气杀菌装置中，多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。

本发明的一个方式所涉及的卫生面罩系统用的耗材的特征在于，具有：罩部件，其主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜而构成；以及保持部件，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行保持。

一种能够在本发明的一个方式所涉及的卫生面罩系统中使用的空气杀菌装置的特征在于，所述空气杀菌装置包含：具有空气流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和多个紫外线发光二极管，是通过从所述多个紫外线发光二极管射出的紫外线而对存在于所述杀菌室内的空气进行杀菌的空气杀菌装置，所述多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在肺动力呼吸的吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。

发明效果

本发明的卫生面罩系统通过采用紫外线杀菌而实施净化，从而可期待远高于现有技术中的普通的卫生面罩的传染病预防效果，并且易于携带，易于操作。此外，具有可作为肺动力抽吸型来使用的特点。此外，在作为肺动力抽吸型的情况下，不需要用于驱动鼓风机、风扇的电力，蓄电池主要用于功耗小的UV-LED的点亮，所以能够长时间地连续使用。因此，可以说本发明的卫生面罩系统是适合普通人为了预防传染病而日常使用的卫生用品。

此外，在本发明的卫生面罩系统中，通过罩部件遮挡面罩体框部件，从而能够使在佩戴时所受到的印象接近于佩戴普通的卫生面罩时所受到的印象。因此，注重时尚性的用户也能够减少对于佩戴的抵触感。

而且，本发明的卫生面罩系统通过采用能够容易地(例如单触式)组装以及分解面罩体、连结软管及空气杀菌装置的结构，能够以将各部件分解的形式搬运，根据需要适当地组装来使用，因此便利性高。而且，由于将易污染、易损坏的罩部件、面罩体框部件作为耗材而能够用完即扔，因此能够大幅地削减清洁等的维护所需要的劳力和时间。进而，通过可拆卸地分离罩部件和面罩体框部件，从而例如采用将罩部件每次更换，将面罩体框部件在反复使用10次左右之后更换等的方式，能够考虑了卫生方面、耐久性而错开更换(用完即扔)的时机，具有经济性。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的面罩体的概要图。

图2为佩戴了图1所示的面罩体时的概要图。

图3为佩戴了图1所示的面罩体时的另一个概要图。

图4为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的另一个面罩体的概要图。

图5为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的又一个面罩体的概要图。

图6为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的空气杀菌装置的概要图。

图7为图8所示的空气杀菌装置中的面发光体的概要图。

图8为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的另一个空气杀菌装置的概要图。

图9为本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统中的又一个空气杀菌装置的概要图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式所涉及的卫生面罩系统包括面罩体、空气杀菌装置及连结软管。在此，面罩体指的是以包裹佩戴者的口鼻部的方式进行覆盖从而隔离外界气体的面罩主体，通过使用附带的固定单元以覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行固定以及保持，从而在佩戴者的面部与面罩体之间形成具有气密性的空间，更具体而言形成由包含佩戴者的口鼻部的面部的一部分、和后述的面罩体框部件及将该面罩体框部件的中央开口部封住的罩部件划定的具有气密性的空间(以下，将该空间也称为面罩空间)。在此，气密性指的是将后述的进气口及排气口同时关闭时的气密性，具有气密性指的是具有在使用卫生面罩时实质上没有不经由进气口及排气口的空气出入的程度的气密性。另外，作为面罩体所具有的所述固定单元并没有特别限定，采用与在通常的卫生面罩、防尘面罩中采用的固定单元相同的固定单元。如果对这种固定单元进行例示，则能够列举挂耳条带等的挂于耳部来固定以及保持的类型的固定单元、戴在头部的条带、头部固定带、头部固定用圈等的在系紧头部的同时进行固定以及保持的类型的固定单元。

所述面罩体具有用于在使用卫生面罩时的吸气时向面罩空间导入进气的进气口和用于在呼气时将呼气向面罩空间外排出的排气口。在进气口及排气口分别安装有单向阀。在进气口安装的单向阀即进气阀为在吸气时打开且在呼气时关闭的结构，在排气口安装的单向阀即排气阀为在吸气时关闭且在呼气时打开的结构。此外，在所述面罩体框部件的进气口设置有用于将连结软管连结的连结端口(也称为面罩体侧连结端口)。

作为在所述进气口及排气口安装的单向阀并没有特别限定，能够采用在呼吸器面罩、防尘面罩、软管面罩中采用的单向阀，优选使用呼吸时的压力损失低且重量轻的单向阀。作为这种单向阀，示例在例如专利文献2(日本专利第3907500号公报)或日本专利第3359033号公报中公开的单向阀，即，“一种单向阀，其特征在于，包括具有第一部分及第二部分的挠性挡板(flap)，所述第一部分安装于阀座，该阀座具有孔口及密封面，该密封面在从侧面观察时具有凹形弯曲，所述挠性挡板在流体未通过孔口时与密封面的凹形弯曲接触，所述挠性挡板的第二部分具有在流体通过孔口时从密封面自由地隆起、与施加了如下的力的挠性挡板的第二部分示出的形变曲线一致的凹形弯曲：(i)沿着形变曲线相对于形变曲线垂直地作用的固定力、(ii)在重力的方向上作用的、具有与挠性挡板的第二部分的质量和至少一个重力单位的加速度的乘积相等的大小的力、或者组合了(i)及(ii)的力”等。

在进气口设置的面罩体侧连结端口具有用于与连结软管连结的连结单元。作为连结单元，适合采用例如连接器接头那样能够以单触式进行连结的连结单元，在该情况下，在面罩体侧连结端口安装连接器的插座或插头，在连结软管侧安装插头或插座。

所述面罩体包含面罩体框部件和罩部件。以下，对面罩体框部件及罩部件进行进一步详细的说明。

在本实施方式中，面罩体框部件指的是在佩戴时与佩戴者的面部紧密接触的、中央部开口了的环状框部件。面罩体框部件具有为了提高与面部的密合性而在与该面部直接接触的部分配置的“接触部”、和该接触部以外的“主体部”。接触部优选由聚氨酯泡沫、聚烯烃泡沫、橡胶海棉等发泡树脂、硅橡胶、热可塑性弹性体等具有挠性、适度的柔软性及弹性的材质构成。从防污性、气密性及成本的观点出发，优选使用硅橡胶或具有独立气泡的发泡树脂。此外，从强度、轻量性、价格等观点出发，主体部优选由聚烯烃、聚苯乙烯、PET(polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二酯)、AS树脂、ABS树脂等构成。从易于搬运的观点出发，面罩体框部件可以使用铰链机构等制成折叠式。所述接触部由于与面部直接接触，所以容易受到皮脂、汗水等污染，虽然通过使用浸染了水、乙醇等的布等来擦拭而实施清洁从而能够反复使用，但是在作为接触部而使用了低价格的发泡树脂等情况下，挠性、柔软性、弹性会降低，变得难于与面部匹配，所以面罩体框部件优选采用使用几次～几十次之后就丢弃的耗材。

作为构成面罩体的另一个部件的罩部件的主要部分由不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成。在此，主要部分指的是至少封住面罩体框部件的开口的部分。在本发明的卫生面罩系统中，由于目的是吸入紫外线杀菌了的空气作为进气，所以需要尽可能地避免在进气中混入未被紫外线杀菌的空气。因此，至少罩部件中的封住面罩体框部件的中央开口部的部分需要由不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成。在此，难透气性指的是，在将通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路中的压力损失设为ΔP1，将该难透气性的片或者膜、更具体而言封住面罩体框部件的中央开口部的部分的压力损失设为ΔP2’时，ΔP1＜ΔP2’，优选ΔP1为ΔP2’的1/2以下，进一步优选ΔP1为ΔP2’的1/10以下。作为这种难透气性的片或者膜，能够使用压力损失高的无纺布。此外，作为不透气性片或者膜，能够使用普通的树脂片或者树脂膜。此外，也可以使用将无纺布和树脂膜层叠了的复合片。在通常情况下，薄的树脂膜存在破损的危险性，厚的树脂片缺乏柔软性，所以从防止混入未被紫外线杀菌的空气、耐久性高、易于操作的理由出发，优选使用具有用无纺布夹着树脂膜的结构的复合片或者层叠片。

所述进气口及排气口可以形成在面罩体框部件、罩部件中的任一个，但是由于如上所述那样在进气口设置面罩体框部件侧连结端口，所以根据机械强度的关系，优选进气口形成在面罩体框部件。

在上述本实施方式的卫生面罩系统中，从美观或时尚性的观点出发，优选在佩戴时所述罩部件的任意的高度处的宽度总是比所述面罩体框部件的相同高度处的宽度长，即遮挡面罩体框部件。在此，高度是指在佩戴时的从基准水平线起的上下方向(垂直方向)的长度，宽度是指左右方向(水平方向)上的长度。

面罩体可以为面罩体框部件和罩部件通过例如热熔接、粘合剂等接合为一体的装置，也可以在使用时(佩戴前)将面罩体框部件及罩部件组合(组装)来构成面罩体。罩部件为在使用时最接触呼气的部分，对于使用一次后拆卸并经过一段时间之后再次使用，使用者感觉心里上抵触的情况多。因此，从卫生的理由来看，对每次用完即扔的需求也高。对此，虽然对面罩体框部件也有用完即扔的需求，但是使用者对于再次使用的心里抵触少，也能够通过擦拭等的简单操作来清洁，所以每次用完即扔很浪费，其更换频率无需比罩部件高。在能够拆卸罩部件和面罩体框部件的情况下，能够改变两者的丢弃频率，能够卫生且经济地长期使用。另外，罩部件在固定单元附属于面罩体框部件的情况下可以是单纯地不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜，即使在固定单元附属于罩部件的情况下，由于其基本结构与现有技术中的卫生面罩相同，所以能够以低价格制造，适于用完即扔，能够满足上述需求。

为了在使用时(佩戴前)组合面罩体框部件及罩部件(组装)来构成面罩体，使用用于以可拆装的方式对两者进行接合的接合单元即可。作为接合单元，只要是能够确保两者之间的接合部的密封性、能够可拆装地接合的单元，就没有特别限定，例如能够采用通过拉链结构接合两者的方法、通过粘扣带接合两者的方法、在面罩体框部件的开口部周缘设置河堤状突起或堤状突起，并准备对与其嵌合的按压框，在两者之间夹着(根据需要插入O型环等的密封材料)片部件而进行固定的方法、在面罩体框部件的开口部周缘设置槽，在与该槽嵌合的O型环等的按压部件之间夹着片部件而进行固定的方法等。此外，可以在没有特别要求密封性的部分设置辅助的接合单元。作为辅助的接合单元，能够列举粘扣带、挂钩或者按扣、夹合机构等。在罩部件设置结合单元的情况下，根据需要使面罩体框部件的主体呈翼状延伸至结合单元的基部附近而成为增强用基台，通过在该基部附近设置这种辅助接合单元，从而能够更牢固地实施面罩体框部件的固定。

挂耳条带等的所述固定单元在一般情况下附属于面罩体框部件或罩部件中的任一个。在固定单元附属于面罩体框部件的情况下，成为在附带了例如所述专利文献3(日本特开2011-92762号公报)、专利文献4(日本专利第4110110号公报)中公开的头部固定带、头部固定用圈等的固定单元的面罩体中将进气口及排气口的配置移至面罩体的周缘部、在面罩体中央部设置大的开口的结构，通过接合单元以用由不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成的规定形状的罩部件封住该中央开口部的方式进行接合，从而构成面罩体。另外，排气口可以设置于封住中央开口部的罩部件。

此外，在使所述固定单元附属于罩部件的情况下，关于罩部件，除了取代在专利文献1(日本特开2007-21032号公报)、日本特开2007-54381号公报、日本专利第5038938号公报中所公开的现有技术中的普通的卫生面罩中具有过滤功能的无纺布等而使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜以外，与这些普通的卫生面罩同样地采用附带有固定单元的结构。而且，关于面罩体框部件，除了不具有固定单元以外，与上述相同地设置进气口以及根据需要设置排气口，通过接合单元以上述罩部件封住面罩体框部件的中央开口部的方式进行接合，从而构成面罩体。此时，面罩体框部件通过接合单元与罩部件一体化，通过附属于罩部件的固定单元而(在佩戴时)固定以及保持在面部的规定的位置。通常，在固定单元附属于罩部件的情况下的固定单元由于采用如挂耳条带(作为条带列举橡皮筋、将无纺布的一部分切下而制成的环状带的装置等)的简单结构的装置，因此，为了可靠地实施固定以及保持，面罩体框部件优选尽可能轻量化。另外，作为固定单元，挂耳条带的结构既简单又重量轻并且不占空间，因此最适于携带。因此，固定单元优选附属于罩部件。

本实施方式的卫生面罩系统中的空气杀菌装置为用于对进气进行紫外线杀菌的装置，包括具有用于导入空气(外界气体)的流入口(也称为空气流入口)及杀菌空气排出口的杀菌室、和紫外线发光二极管(也称为UV-LED)。该空气杀菌装置为用于对在其内部滞留的空气或在其内部流通的空气照射从UV-LED射出的紫外线来实施杀菌的装置，作为被杀菌体的空气(外界气体)从所述流入口导入至空气杀菌装置内的杀菌室，被杀菌了的空气(杀菌空气)从所述杀菌空气排出口排出，通过连结软管内从面罩体的进气口进入面罩空间内，成为进气(在吸气时吸入的空气)。

在杀菌空气排出口设置有与所述面罩体框部件侧连结端口同样的用于将连结软管连结的连结端口(也称为杀菌装置侧连结端口)。该杀菌装置侧连结端口具有用于与连结软管连结的连结单元。作为连结单元，优选采用例如连接器接头那样能够以单触式进行连结的连结单元，在该情况下，在杀菌装置侧连结端口安装连接器的插座或插头，在连结软管侧安装插头或插座。

所述杀菌室的总容积优选为在一次呼吸中所吸入的空气量以上。通常，已知在成人的情况下的安静时的正常呼吸为1分钟内12～20次的频率，每次吸气约为450ml的空气。因此，上述杀菌室的总容积为500ml以上，优选500ml以上且2000ml以下，特别优选750ml以上且1500ml以下。另外，在本实施方式的卫生面罩系统中，也能够将多个空气杀菌装置并联地连结来使用。在该情况下，多个空气杀菌装置中的各杀菌室的容积的总和成为所述总容积。

所述紫外线发光二极管(UV-LED)优选发出在200nm以上且小于300nm的波长区域具有主峰的紫外线的深紫外线发光二极管(也称为DUV-LED)。在空气杀菌装置中使用的UV-LED的数量只要是根据使用UV-LED的输出能够充分地对每次呼吸所消耗的量的空气进行杀菌的数量，就不特别限定。例如已知使流感病毒99.9％失活所需的紫外线照射量在照射254nm的紫外线的情况下为6.6mW秒/cm²(＝mJ/cm²)，所以在3～5秒内对450ml的空气实施10mW秒/cm²的紫外线照射是一个大致标准。从UV-LED射出的紫外线可以直接地照射杀菌室内的空气，也可以经由导光板等进行照射。

在空气杀菌装置中，多个UV-LED载置在具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片优选配置成能够通过在吸气时产生的气流而对从所述UV-LED产生的热进行散热。由此，能够抑制UV-LED的温度上升，能够谋求输出的稳定化、耐久性的提高。

UV-LED通过从电源供给的电力来进行点亮(工作)。作为电源优选使用蓄电池电源。蓄电池可以内置于空气杀菌装置，也可以为独立地携带并通过电源线而向UV-LED供给电力的装置。作为电源，并没有特别制限，能够使用干电池等一次电池、锂电池等二次电池。此外，空气杀菌装置优选具有用于控制UV-LED的正向电流的升压DC-DC转换器或使用了电荷泵的发光控制电路。

空气杀菌装置可以具有风扇、鼓风机等的送风单元。但是，从携带的便利性及减少蓄电池的消耗量而能够延长连续使用时间的观点出发，优选采用不使用风扇、鼓风机等的送风单元的肺动力抽吸型。在本实施方式的卫生面罩系统中，通过对通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路的下游侧进行减压，使在25℃的环境温度下以8升/分钟的流速使空气流通时的压力损失成为例如小于5.0mmH₂O/cm²、特别优选小于2.0mmH₂O/cm²，从而能够成为肺动力抽吸型。通过作为在面罩体的进气口设置的单向阀而使用低压力损失的单向阀，并且对进气口的口径、连结软管的口径及长度进行调节，从而能够使压力损失为这种范围。

空气杀菌装置优选在其流入口配置用于防止粗大的灰尘、尘土等的侵入的过滤器、除臭过滤器。但是，这些过滤器优选为在佩戴的情况下也能够维持所述低压力损失的过滤器。

空气杀菌装置及蓄电池在携带时可以放在皮包、背包中以能够从流入口导入外界气体的形式保持，此外也可以使用专用的保持架(holder)装在使用者的身体上。作为专用的保持架能够列举例如在相当于挂脖式、背心式的救生衣的气室的部分保持空气杀菌装置的保持架、腰包型的保持架等。

本实施方式的卫生面罩系统中的连结软管为用于连接空气杀菌装置的杀菌空气排出口和面罩体的进气口的软管，并不特别制限，能够使用各种树脂性波纹软管、硅橡胶软管等的具有挠性(flexibility：柔性)软管。通常连结软管的截面形状为圆形，也可以为椭圆形状、多边形。连结软管的口径、长度根据携带空气杀菌装置时的空气杀菌装置与面罩体之间的距离适当地确定，以使所述压力损失在适当的范围内即可。此外，只要在连结软管的两端设置分别与面罩体侧连结端口及杀菌装置侧连结端口连结的连结单元，并且使空气杀菌装置并列地连结的情况下，插入分支管来连结空气杀菌装置和面罩体即可。

以下，参照附图，对本实施方式进行更详细的说明，本实施方式并不限定于这些具体示例。

图1示出在本实施方式的卫生面罩系统中使用的面罩体100的概要图。面罩体100包含面罩体框部件110和罩部件120，两者通过热熔接而被一体化。罩部件120由使用如聚烯烃那样的热可塑性树脂制无纺布夹着树脂膜进行热压而得到的复合片(层叠片)构成，在罩部件120附带有由挂耳条带构成的固定单元130。面罩体框部件110为在中央处具有中央开口部118的环状框部件，在其端缘具有用于密封面部的、由发泡聚氨酯等构成的接触部117。此外，框主体111由聚烯烃等的热可塑性树脂构成的硬质或半硬质的树脂成型体制成。图1为示意图，因此直线地表示面罩体框部件110，但实际的面罩体框部件110的轮廓是考虑到普通的佩戴者而以尽可能地适合其面部形状的一个以上的标准尺寸(S、M、L尺寸，儿童用等)及曲线的形状来形成的。在面罩体100中，具有进气阀113的进气口112、面罩体侧连结端口114以及具有排气阀116的排气口115配置在面罩体框部件110。并且，在如图2所示的那样佩戴者佩戴了面罩体100的情况下，形成由包含佩戴者的口鼻部的面部的一部分、面罩体框部件110、和将面罩体框部件110的中央开口部118封住的罩部件120划定的具有气密性的空间即面罩空间140。

另外，本实施方式所涉及的面罩体框部件110的框主体111并不限定于图1及图2所示的结构，例如可以为如图3所示的那样形成有多个贯穿孔H的坚硬性的杯状的框体。在该情况下，框主体111能够制成由例如塑料等合成树脂构成的主体。

图4所示的面罩体100a为在本实施方式的卫生面罩系统中使用的另一个面罩体，具有排气阀116a的排气口115a形成在将面罩体框部件110的中央开口部118封住的罩部件120。

而且，图5示出在本实施方式的卫生面罩系统中使用的又一个面罩体100b。在面罩体100b中，罩部件120与面罩体框部件110分别独立，在佩戴者佩戴时，通过接合单元119将罩部件120和面罩体框部件110相互接合而构成面罩体100b。另外，在面罩体100b中，作为接合单元119使用了粘扣带。

图6示出在本实施方式的卫生面罩系统中使用的空气杀菌装置200的概要图。空气杀菌装置200具有由金属、树脂等(例如聚对苯二甲酸乙二酯等)构成的纵长扁平盒状的壳体210。壳体210的一个侧面(由盒的宽度与高度围成的面)开口而形成流入口220，在另一个端面设置有杀菌空气排出口230，在杀菌空气排出口230设置有杀菌装置侧连结端口231。并且，在使用本实施方式的卫生面罩系统时，将连结软管150的一端和杀菌装置侧连结端口231连接，并且将连结软管150的另一端和面罩体(未图示)的面罩体侧连结端口连接。

在壳体210内部的底面上设置具有与底面大致相同的形状及大小的面发光体253，壳体210内部的面发光体253的发光面的上部空间成为杀菌室240。

而且，如图6所示，在壳体210内部的另一个内壁，在流入口220附近的位置处设置有使用水等湿润的湿润部件E。湿润部件由例如具有保湿功能的海棉、纤维材料构成，可以设置能够从壳体210的外部向该湿润部件补给水分的结构。由于湿润部件E为用于将流入至杀菌室240的空气调节为适当的湿度的部件，所以适合在例如冬季等空气容易干燥的环境下使用。另外，设置湿润部件E的位置只要是被来自UV-LED250的紫外线照射的位置即可，并不限定于图6所示的位置。此外，在本实施方式中，湿润部件E可以根据需要而省略。

杀菌室240的内表面(面发光体253的发光面除外)优选由相对于波长为250～270nm、特别是265nm的紫外线的反射率为40％以上、优选60％以上、最优选70％以上的紫外线反射材料构成，从耐久性的观点出发，该紫外线反射材料优选被石英、氟树脂等的具有相对于上述紫外线高的透射性的材料镀敷。另外，如果对紫外线反射材料进行例示，则能够列举铬(紫外线反射率：约50％)、铂(紫外线反射率：约50％)、铑(紫外线反射率：约65％)、碳酸镁(紫外线反射率：约75％)、碳酸钙(紫外线反射率：约75％)、氧化镁(紫外线反射率：约90％)、铝(紫外线反射率：约90％)等。

在面发光体253的流入口220侧端面排列配置有多个紫外线发光二极管(UV-LED)250。多个UV-LED250搭载于散热器基板251，该散热器基板251由铝、铜等金属构成，根据需要具有绝缘层、布线。搭载了多个UV-LED250的散热器基板251(UV-LED搭载基板)埋设于围绕在流入口220的周围的隔热材料260中。另外，隔热材料260具有防止使用者直接接触被加热的该UV-LED搭载基板而造成烫伤的功能。

散热器基板251具有散热用的散热片252，散热片252以向壳体210的顶面方向延伸的方式从隔热材料260露出，能够通过在吸气时(在呼吸中吸气时)产生的气流而对从UV-LED250产生的热进行散热。

此外，在配置有上述UV-LED搭载基板的位置的上游侧，以可拆装的方式配置有具有除臭功能的防尘过滤器270。在壳体210的外侧附设有蓄电池、用于将其内置的外壳、LED驱动用电路以及开关等(均未图示)，从而能够控制UV-LED250的点亮。

面发光体253为如图7所示的那样形成有光漫射点255的导光板254，从配置于一个端面的UV-LED250射出的紫外线在导光板254内反复进行反射的同时，朝向另一个端面前进。此时，由于光漫射点255而使紫外线从导光板254朝向杀菌室240方向漏出，并且漏出的光在杀菌室240的内壁反复进行反射，所以能够向存在于杀菌室240内的空气大致均匀地照射紫外线。另外，作为面发光体253，并不限定于图7所示的发光体，例如可以为在导光板254的一个面粘贴反射片、而在另一个面粘贴漫射片的结构的发光体。

壳体210的大小可以根据杀菌室240的容积及LED输出等适当地确定，以使在正常呼吸时的进气能够充分地进行杀菌。例如，作为在携带时并不感到那么有负担的大小，假定纵(长度)、横(宽度)以及高度分别为20cm、15cm以及3cm的壳体时，杀菌室容积变为稍低于900ml。在使用了20个输出为30mW的UV-LED的情况下，从发光面射出的UV强度约2mW/cm²，在理想的情况下全部能量照射到空气时，相对于1次呼吸所吸入的空气的紫外线照射量为12～20mW·秒/cm²(mJ/cm²)。因此，在这种状况下，通过使用一个紫外线杀菌装置，就能够有一定程度的富余地满足作为上述的大致标准的“在3～5秒内对450ml的空气实施10mW秒/cm²的紫外线照射”这一条件。

壳体210、面发光体253的形状能够任意地改变，例如能够如图8所示的空气杀菌装置200a那样将壳体形状及面发光体的形状均设为圆筒状。

而且，可以不使用导光板254而直接向进气照射从UV-LED250射出的紫外线。图9所示的空气杀菌装置200b为直接向进气照射从UV-LED250射出的紫外线类型的示例，搭载了多个UV-LED250的两个基板251a及251b分别配置在杀菌室240内的流入口220侧及杀菌空气排出口230侧。这些基板251a及251b均相对于壳体210的底面及顶面倾斜成规定的角度而配置，UV-LED250在杀菌室240的内壁面反复进行反射的同时，向杀菌室240内的空气照射。另外，虽然未图示详细的结构，但是所述基板251a及251b为由铝、铜等的金属构成的、根据需要具有绝缘层、布线的散热器基板，散热用的散热片能够通过在吸气时产生的气流对从UV-LED250产生的热进行散热。此外，使用隔热材料防止烫伤这一点与图6所示的空气杀菌装置200相同。

附图标记说明

100、100a、100b 面罩体；

110 面罩体框部件；

111 框主体；

112 进气口；

113 进气阀；

114 面罩体侧连结端口；

115，115a 排气口；

116，116a 排气阀；

117 接触部；

118 开口部；

119 接合单元；

120 罩部件；

130 固定单元；

150 连结软管；

200、200a、200b 空气杀菌装置；

210 壳体；

220 (空气)流入口；

230 杀菌空气排出口；

231 杀菌装置侧连结端口；

240 杀菌室；

250 紫外线发光二极管(UV-LED)；

251、251a、251b 散热器基板；

252 散热片；

253 面发光体；

254 导光板；

255 光漫射点；

260 隔热材料；

270 防尘过滤器。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种卫生面罩系统，其特征在于，具有：

面罩体，其在佩戴时覆盖佩戴者的口鼻部；

空气杀菌装置；以及

连结软管，

所述面罩体具有：固定单元，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行固定；进气口，其具有进气阀；以及排气口，其具有排气阀，

所述面罩体包含：面罩体框部件，其在中央部具有开口，在佩戴时与佩戴者的面部紧密接触；和罩部件，其在佩戴时将所述面罩体框部件的中央部的开口封住，主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成，

所述罩部件及所述面罩体框部件的至少一方具有用于以可拆装的方式将两者接合的接合单元，所述罩部件和所述面罩体框部件在佩戴时通过所述接合单元相互接合而构成所述面罩体，

所述固定单元附属于所述面罩体框部件或所述罩部件，

所述空气杀菌装置包含具有流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和紫外线发光二极管，

在佩戴时，所述面罩体的进气口和所述空气杀菌装置的杀菌空气排出口通过所述连结软管而气密地连结。

2.如权利要求1所述的卫生面罩系统，其中，

在佩戴时，所述罩部件的任意的高度处的宽度总是比所述面罩体框部件的相同高度处的宽度长，遮挡所述面罩体框部件。

3.(删除)

4.(修改后)如权利要求1或2所述的卫生面罩系统，其特征在于，

通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路中的压力损失(ΔP1)比所述面罩体的压力损失(ΔP2)小。

5.如权利要求4所述的卫生面罩系统，其中，

所述流路中的压力损失(ΔP1)为所述面罩体的压力损失(ΔP2)的50％以下。

6.如权利要求4或5所述的卫生面罩系统，其中，

所述压力损失(ΔP1)是使通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路的下游侧进行减压并在25℃的环境温度下以8升/分钟的流速使空气流通时的压力损失，所述压力损失(ΔP1)的值小于5.0mmH₂O/cm²。

7.(修改后)如权利要求1、2、4至6中的任一项所述的卫生面罩系统，其特征在于，

在所述空气杀菌装置中，多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。

8.(修改后)一种耗材，用于权利要求1、2、4至7中的任一项所述的卫生面罩系统，其特征在于，具有：

罩部件，其主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜而构成；以及

保持部件，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行保持。

9.(修改后)一种空气杀菌装置，能够在权利要求1、2、4至7中的任一项所述的卫生面罩系统中使用，其特征在于，

所述空气杀菌装置包含：具有空气流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和多个紫外线发光二极管，是通过从所述多个紫外线发光二极管射出的紫外线对存在于所述杀菌室内的空气进行杀菌的空气杀菌装置，所述多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在肺动力呼吸的吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。

Claims (9)

1.一种卫生面罩系统，其特征在于，具有：

面罩体，其在佩戴时覆盖佩戴者的口鼻部；

空气杀菌装置；以及

连结软管，

所述面罩体具有：固定单元，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行固定；进气口，其具有进气阀；以及排气口，其具有排气阀，

所述面罩体包含：面罩体框部件，其在中央部具有开口，在佩戴时与佩戴者的面部紧密接触；和罩部件，其在佩戴时将所述面罩体框部件的中央部的开口封住，主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜构成，

所述固定单元附属于所述面罩体框部件或所述罩部件，

所述空气杀菌装置包含具有流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和紫外线发光二极管，

在佩戴时，所述面罩体的进气口和所述空气杀菌装置的杀菌空气排出口通过所述连结软管而气密地连结。

2.如权利要求1所述的卫生面罩系统，其特征在于，

在佩戴时，所述罩部件的任意的高度处的宽度总是比所述面罩体框部件的相同高度处的宽度长，遮挡所述面罩体框部件。

3.如权利要求1或2所述的卫生面罩系统，其特征在于，

所述罩部件及所述面罩体框部件的至少一方具有用于以可拆装的方式将两者接合的接合单元，所述罩部件和所述面罩体框部件在佩戴时通过所述接合单元相互接合而构成所述面罩体。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的卫生面罩系统，其特征在于，

通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路中的压力损失(ΔP1)比所述面罩体的压力损失(ΔP2)小。

5.如权利要求4所述的卫生面罩系统，其特征在于，

所述流路中的压力损失(ΔP1)为所述面罩体的压力损失(ΔP2)的50％以下。

6.如权利要求4或5所述的卫生面罩系统，其特征在于，

所述压力损失(ΔP1)是使通过所述连结软管连结所述面罩体框部件和所述空气杀菌装置而形成的流路的下游侧减压并在25℃的环境温度下以8升/分钟的流速使空气流通时的压力损失，所述压力损失(ΔP1)的值小于5.0mmH₂O/cm²。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的卫生面罩系统，其特征在于，

在所述空气杀菌装置中，多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。

8.一种耗材，用于权利要求1至7中的任一项所述的卫生面罩系统，其特征在于，具有：

罩部件，其主要部分使用不透气性的片或者膜和/或难透气性的片或者膜而构成；以及

保持部件，其以在佩戴时所述面罩体具有气密性地覆盖佩戴者的口鼻部的方式进行保持。

9.一种空气杀菌装置，能够在权利要求1至7中的任一项所述的卫生面罩系统中使用，其特征在于，

所述空气杀菌装置包含：具有空气流入口及杀菌空气排出口的杀菌室、和多个紫外线发光二极管，是通过从所述多个紫外线发光二极管射出的紫外线对存在于所述杀菌室内的空气进行杀菌的空气杀菌装置，所述多个紫外线发光二极管载置于具有散热用散热片的散热器基板上，所述散热用散热片配置成能够通过在肺动力呼吸的吸气时产生的气流而对从所述紫外线发光二极管产生的热进行散热。