酸素濃縮マスク
【課題】従来の酸素濃縮装置は、構造上複雑で大きく重く高価であったため、必要なときにいつでもどこでも簡便に酸素を安価に濃縮して得ることが難しい点である。
【解決手段】マスクに永久磁石を支持体で設置手段により設けたことを最も主要な特徴とする。好ましくは設置手段が、通気性の非磁性支持体で、設置手段が接着、粘着、縫合、磁力、ねじ込み、缶合、挟持、固着、脱着、磁力吸引の中から選択される少なくとも一により設置したものであること。また支持体は、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された少なくとも一であることを特徴とする。
【解決手段】マスクに永久磁石を支持体で設置手段により設けたことを最も主要な特徴とする。好ましくは設置手段が、通気性の非磁性支持体で、設置手段が接着、粘着、縫合、磁力、ねじ込み、缶合、挟持、固着、脱着、磁力吸引の中から選択される少なくとも一により設置したものであること。また支持体は、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された少なくとも一であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中から酸素を濃縮する酸素濃縮マスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中の主な組成は、窒素、酸素で、それぞれ78.08％、20.93％であり、残りがアルゴン、水蒸気、二酸化炭素などである。
【０００３】
また、窒素は反磁性体で、酸素は常磁性体である。更に磁化率は窒素、酸素それぞれ−０．４×１０-6〔ｃｍ3 ／ｇ〕、１０４×１０-6〔ｃｍ3 ／ｇ〕であり、酸素は空気中の気体では最大の磁化率である。従って、空気のような窒素、酸素などが混在した気体中に永久磁石を置いた場合、反磁性体である窒素は永久磁石に反発して遠ざかるが、磁化率が高く常磁性体である酸素は永久磁石に吸い寄せられ酸素濃度が高くなることが知られている。
【０００４】
酸素は、各産業・医療において非常に重要な気体であることから、従来、空気中から酸素を濃縮する方法・装置が研究開発されてきており、次のようなものがある。
【０００５】
酸素選択透過膜（酸素富化膜）を用いた膜分離型は、その濃縮性能が酸素28％から40％程度である。また、窒素を選択的に吸着する吸着剤を使用した吸着型は、医療用酸素濃縮器に使用されており、酸素濃度は最大97％程度まで濃縮が可能である。これらのほか、酸素イオンを選択的に透過する固体電解質膜を利用して電気化学的に酸素を生成する型などがある。更に、工業的に大規模に酸素濃縮する方法としては、深冷分離法があり、空気の圧縮と減圧によって空気を液化させ、得た液化空気を分留することによってほぼ１００％近い酸素を得ることが出来る。
【０００６】
上述のように、空気中の酸素を分離する方法・装置は多くあるが、それぞれに欠点があった。例えば、酸素富化膜による気体分離の場合には、家庭用にも使用されているが、定価は大変高額となっているうえ、経年劣化するという欠点がある。また、医療用酸素濃縮器の主流は吸着型であるが、日本国内では安価なものでも１０数万円で流通しており、個人が購入する際もこの程度の価格で、かなりの負担を強いられる。しかも、装置は重く、移動は困難であった。更に、電気化学的に酸素を生成する型、あるいは深冷分離法は、装置が非常に大きいことから医療現場、家庭用には適さない。
【０００７】
このような理由から、空気中の酸素を簡単な装置で濃縮可能となれば、産業界、医療界にとって極めて大きな力となるのは間違いのないところである。そのため、より簡便に酸素を濃縮出来るもの、例えば、マスクを装着する簡便さが求められていた。
【０００８】
そのマスクには、簡易マスク、防塵マスク、毒ガスマスク、感染防止用マスク、保温・保湿用マスク、防菌マスク、花粉症対策マスク、酸素マスクなど数え上げたらきりが無いほど多くの種類がある。しかし、どのマスクであろうと、従来、空気中の酸素のみを濃縮する機能を持ったマスクは存在しなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、従来の酸素濃縮装置は、構造上複雑で大きく重く高価であったため、必要なときに簡便に酸素を安価に濃縮して得ることが難しい点である。そこで、本発明は、いつでもどこでも簡便に酸素を濃縮するマスクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、マスクを永久磁石に支持体で設置手段により設けたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記設置手段が、接着、粘着、縫合、ねじ込み、はめ込み、挟持、固着、磁力吸着からなる群より選択された少なくとも一の手段であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が、非磁性体であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が通気性を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された少なくとも一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の酸素濃縮マスクは、空気中の主な気体である窒素、酸素などの混合気体の中から永久磁石の働きにより安価かつ簡便に酸素を効率的により分けて濃縮するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の酸素濃縮マスクの一実施例の概略図である。（実施例１）
【図２】図１のA-A断面図である。
【図３】本発明の酸素濃縮マスクの一実施例を示した説明図である。（実施例２）
【図４】図３のB-B断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
空気中から酸素のみを濃縮して得るという目的を、最小の部品点数により実現した。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示した説明図であって、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、１はマスク、２は耳掛け紐、３は永久磁石、４は止具である。図２において、１、３、４は図１と同様であり、５は通気性の非磁性支持体である。この実施例においては、永久磁石３を通気性の非磁性支持体５を使用して挟持させて止具４でマスク１に挟持し固定する。使用に当たっては、マスク１の耳掛け紐２を両耳に掛けるだけである。このようにマスク１を装着すると、マスク１の周囲にある空気中の窒素は反磁性体であるため通気性の非磁性支持体５に挟持された永久磁石３の磁極と同じ磁性に帯磁し、永久磁石３に反発して遠ざかる。一方、酸素は永久磁石３の磁極と反対の磁性に帯磁するために永久磁石３に引き寄せられるため永久磁石３の周囲は高濃度の酸素が集まる。このとき、永久磁石３の磁極の向きは図示していないが、より気体に近い磁極の極性に対して窒素は反磁性の性質を示すので、どちらの極性であっても永久磁石３から窒素が遠ざかる。一方、酸素の場合には、逆に永久磁石３の極性がどちらであっても永久磁石３に酸素が吸い寄せられる。これだけでは永久磁石３の周囲に集まった酸素は動くことはないが、人間の呼吸する力によって、永久磁石３の周囲に高濃縮された酸素が人の口から入ることになる。なお、この永久磁石３、止具４、通気性の非磁性支持体５は一体となっておりマスク１とは止具４で止めてあるだけなので脱着可能であり、マスク１から外して洗って別の新しいマスクに装着することが可能であることから、半永久的に使用可能である。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例を示した説明図であって、防塵マスクに設置する場合の実施例である。図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図３において、１、３、５は図１と同様であり、６はフィルター、７はフィルター格納ケース、８はマスク覆い部、９は透明窓、１０は装着バンド、１１は非磁性体である。永久磁石３を通気性の非磁性支持体５で挟持したものをマスク１のフィルター６部のフィルター格納ケース７にはめ込み、フィルター格納ケース７のねじにより固定する。なお、この場合、本来のフィルター６の前後どちらに設置することも可能である。この実施例においての窒素と酸素の挙動は、上記実施例１と同様であり、マスク１の周囲にある空気中の窒素は反磁性体であるため通気性の非磁性支持体５に挟持された永久磁石３の磁極と同じ磁性に帯磁するため、永久磁石３に反発して遠ざかる。一方、酸素は永久磁石３と反対の磁性に帯磁するために永久磁石３に引き寄せられるため、永久磁石３の周囲は高濃度の酸素が集まる。この高濃度酸素が、人間の呼吸する力によって、人の口から入ることになる。なお、この実施例の永久磁石３、通気性の非磁性支持体５は一体となっており、マスク１のフィルター格納ケース７とはねじ込みにより固定してあるだけのため、脱着可能であるので、外して洗ってフィルター格納ケース７に再設置して使用出来、実施例１と同様に半永久的に使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の酸素濃縮マスクは、産業用小規模燃焼装置、医療用、家庭用、スポーツ用の各濃縮酸素源という用途にも適用出来る。
【符号の説明】
【００２１】
１ マスク
２ 耳掛け紐
３ 永久磁石
４ 止具
５ 通気性の非磁性支持体
６ フィルター
７ フィルター格納ケース
８ マスク覆い部
９ 透明窓
１０ 装着バンド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中から酸素を濃縮する酸素濃縮マスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中の主な組成は、窒素、酸素で、それぞれ78.08％、20.93％であり、残りがアルゴン、水蒸気、二酸化炭素などである。
【０００３】
また、窒素は反磁性体で、酸素は常磁性体である。更に磁化率は窒素、酸素それぞれ−０．４×１０-6〔ｃｍ3 ／ｇ〕、１０４×１０-6〔ｃｍ3 ／ｇ〕であり、酸素は空気中の気体では最大の磁化率である。従って、空気のような窒素、酸素などが混在した気体中に永久磁石を置いた場合、反磁性体である窒素は永久磁石に反発して遠ざかるが、磁化率が高く常磁性体である酸素は永久磁石に吸い寄せられ酸素濃度が高くなることが知られている。
【０００４】
酸素は、各産業・医療において非常に重要な気体であることから、従来、空気中から酸素を濃縮する方法・装置が研究開発されてきており、次のようなものがある。
【０００５】
酸素選択透過膜（酸素富化膜）を用いた膜分離型は、その濃縮性能が酸素28％から40％程度である。また、窒素を選択的に吸着する吸着剤を使用した吸着型は、医療用酸素濃縮器に使用されており、酸素濃度は最大97％程度まで濃縮が可能である。これらのほか、酸素イオンを選択的に透過する固体電解質膜を利用して電気化学的に酸素を生成する型などがある。更に、工業的に大規模に酸素濃縮する方法としては、深冷分離法があり、空気の圧縮と減圧によって空気を液化させ、得た液化空気を分留することによってほぼ１００％近い酸素を得ることが出来る。
【０００６】
上述のように、空気中の酸素を分離する方法・装置は多くあるが、それぞれに欠点があった。例えば、酸素富化膜による気体分離の場合には、家庭用にも使用されているが、定価は大変高額となっているうえ、経年劣化するという欠点がある。また、医療用酸素濃縮器の主流は吸着型であるが、日本国内では安価なものでも１０数万円で流通しており、個人が購入する際もこの程度の価格で、かなりの負担を強いられる。しかも、装置は重く、移動は困難であった。更に、電気化学的に酸素を生成する型、あるいは深冷分離法は、装置が非常に大きいことから医療現場、家庭用には適さない。
【０００７】
このような理由から、空気中の酸素を簡単な装置で濃縮可能となれば、産業界、医療界にとって極めて大きな力となるのは間違いのないところである。そのため、より簡便に酸素を濃縮出来るもの、例えば、マスクを装着する簡便さが求められていた。
【０００８】
そのマスクには、簡易マスク、防塵マスク、毒ガスマスク、感染防止用マスク、保温・保湿用マスク、防菌マスク、花粉症対策マスク、酸素マスクなど数え上げたらきりが無いほど多くの種類がある。しかし、どのマスクであろうと、従来、空気中の酸素のみを濃縮する機能を持ったマスクは存在しなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、従来の酸素濃縮装置は、構造上複雑で大きく重く高価であったため、必要なときに簡便に酸素を安価に濃縮して得ることが難しい点である。そこで、本発明は、いつでもどこでも簡便に酸素を濃縮するマスクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、マスクを永久磁石に支持体で設置手段により設けたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記設置手段が、接着、粘着、縫合、ねじ込み、はめ込み、挟持、固着、磁力吸着からなる群より選択された少なくとも一の手段であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が、非磁性体であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が通気性を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の酸素濃縮マスクにおいて、前記支持体が、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された少なくとも一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の酸素濃縮マスクは、空気中の主な気体である窒素、酸素などの混合気体の中から永久磁石の働きにより安価かつ簡便に酸素を効率的により分けて濃縮するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の酸素濃縮マスクの一実施例の概略図である。（実施例１）
【図２】図１のA-A断面図である。
【図３】本発明の酸素濃縮マスクの一実施例を示した説明図である。（実施例２）
【図４】図３のB-B断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
空気中から酸素のみを濃縮して得るという目的を、最小の部品点数により実現した。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示した説明図であって、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、１はマスク、２は耳掛け紐、３は永久磁石、４は止具である。図２において、１、３、４は図１と同様であり、５は通気性の非磁性支持体である。この実施例においては、永久磁石３を通気性の非磁性支持体５を使用して挟持させて止具４でマスク１に挟持し固定する。使用に当たっては、マスク１の耳掛け紐２を両耳に掛けるだけである。このようにマスク１を装着すると、マスク１の周囲にある空気中の窒素は反磁性体であるため通気性の非磁性支持体５に挟持された永久磁石３の磁極と同じ磁性に帯磁し、永久磁石３に反発して遠ざかる。一方、酸素は永久磁石３の磁極と反対の磁性に帯磁するために永久磁石３に引き寄せられるため永久磁石３の周囲は高濃度の酸素が集まる。このとき、永久磁石３の磁極の向きは図示していないが、より気体に近い磁極の極性に対して窒素は反磁性の性質を示すので、どちらの極性であっても永久磁石３から窒素が遠ざかる。一方、酸素の場合には、逆に永久磁石３の極性がどちらであっても永久磁石３に酸素が吸い寄せられる。これだけでは永久磁石３の周囲に集まった酸素は動くことはないが、人間の呼吸する力によって、永久磁石３の周囲に高濃縮された酸素が人の口から入ることになる。なお、この永久磁石３、止具４、通気性の非磁性支持体５は一体となっておりマスク１とは止具４で止めてあるだけなので脱着可能であり、マスク１から外して洗って別の新しいマスクに装着することが可能であることから、半永久的に使用可能である。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例を示した説明図であって、防塵マスクに設置する場合の実施例である。図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。図３において、１、３、５は図１と同様であり、６はフィルター、７はフィルター格納ケース、８はマスク覆い部、９は透明窓、１０は装着バンド、１１は非磁性体である。永久磁石３を通気性の非磁性支持体５で挟持したものをマスク１のフィルター６部のフィルター格納ケース７にはめ込み、フィルター格納ケース７のねじにより固定する。なお、この場合、本来のフィルター６の前後どちらに設置することも可能である。この実施例においての窒素と酸素の挙動は、上記実施例１と同様であり、マスク１の周囲にある空気中の窒素は反磁性体であるため通気性の非磁性支持体５に挟持された永久磁石３の磁極と同じ磁性に帯磁するため、永久磁石３に反発して遠ざかる。一方、酸素は永久磁石３と反対の磁性に帯磁するために永久磁石３に引き寄せられるため、永久磁石３の周囲は高濃度の酸素が集まる。この高濃度酸素が、人間の呼吸する力によって、人の口から入ることになる。なお、この実施例の永久磁石３、通気性の非磁性支持体５は一体となっており、マスク１のフィルター格納ケース７とはねじ込みにより固定してあるだけのため、脱着可能であるので、外して洗ってフィルター格納ケース７に再設置して使用出来、実施例１と同様に半永久的に使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の酸素濃縮マスクは、産業用小規模燃焼装置、医療用、家庭用、スポーツ用の各濃縮酸素源という用途にも適用出来る。
【符号の説明】
【００２１】
１ マスク
２ 耳掛け紐
３ 永久磁石
４ 止具
５ 通気性の非磁性支持体
６ フィルター
７ フィルター格納ケース
８ マスク覆い部
９ 透明窓
１０ 装着バンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを永久磁石に支持体で設置手段により設けたことを特徴とする酸素濃縮マスク。
【請求項２】
前記設置手段が、接着、粘着、縫合、ねじ込み、はめ込み、挟持、固着、脱着可能、磁力吸着からなる群より選択された少なくとも一の手段であることを特徴とした請求項１に記載の酸素濃縮マスク。
【請求項３】
前記支持体が、非磁性体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の酸素濃縮マスク。
【請求項４】
前記支持体が通気性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の酸素濃縮マスク。
【請求項５】
前記支持体が、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の酸素濃縮マスク。
【請求項１】
マスクを永久磁石に支持体で設置手段により設けたことを特徴とする酸素濃縮マスク。
【請求項２】
前記設置手段が、接着、粘着、縫合、ねじ込み、はめ込み、挟持、固着、脱着可能、磁力吸着からなる群より選択された少なくとも一の手段であることを特徴とした請求項１に記載の酸素濃縮マスク。
【請求項３】
前記支持体が、非磁性体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の酸素濃縮マスク。
【請求項４】
前記支持体が通気性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の酸素濃縮マスク。
【請求項５】
前記支持体が、接着剤、不織布、ガーゼ、パンチ加工網、金属メッシュ、プラスチックメッシュ、マスクフィルター、マスクフィルターケース、クリップ、面ファスナー、引っ掛け鉤、止具からなる群より選択された一であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の酸素濃縮マスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５５９９７（Ｐ２０１３−５５９９７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５２７３（Ｐ２０１１−１９５２７３）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（３９０００８０９５）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（３９０００８０９５）
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