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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022046070
(43)【公開日】2022-03-23
(54)【発明の名称】気体案内装置
(51)【国際特許分類】
A62B 7/12 20060101AFI20220315BHJP
A61M 16/06 20060101ALI20220315BHJP
A62B 7/10 20060101ALI20220315BHJP
A62B 18/02 20060101ALI20220315BHJP
A62B 29/00 20060101ALI20220315BHJP
【ＦＩ】
A62B7/12
A61M16/06 A
A62B7/10
A62B18/02 C
A62B29/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】65
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020151921
(22)【出願日】2020-09-10
(71)【出願人】
【識別番号】517127584
【氏名又は名称】株式会社ＭＡＧＯＳ
(74)【代理人】
【識別番号】100112689
【弁理士】
【氏名又は名称】佐原 雅史
(74)【代理人】
【識別番号】100128934
【弁理士】
【氏名又は名称】横田 一樹
(72)【発明者】
【氏名】新田 一福
【テーマコード（参考）】
2E185
【Ｆターム（参考）】
2E185AA08
2E185BA02
2E185CB07
(57)【要約】
【課題】利用者の口の前方側の口近傍領域に気体を供給する気体案内装置を提供する。
【解決手段】本発明の気体案内装置１は、気体を供給する気体供給部２と、気体供給部２から供給される気体を外部に放出する供給孔５０を有する気体供給側管部４と、供給孔５０が利用者の口の前方側の口近傍領域を向く姿勢で気体供給側管部４を利用者の顔の所定の位置に配置させる配置部６とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の気体案内装置１は、気体を供給する気体供給部２と、気体供給部２から供給される気体を外部に放出する供給孔５０を有する気体供給側管部４と、供給孔５０が利用者の口の前方側の口近傍領域を向く姿勢で気体供給側管部４を利用者の顔の所定の位置に配置させる配置部６とを備える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体を供給する気体供給部と、
前記気体供給部の前記気体を案内し、前記気体供給部から供給される気体を放出する供給孔を有する気体供給側管部と、
前記供給孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体供給側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、
を備えることを特徴とする、
気体案内装置。
前記気体供給部の前記気体を案内し、前記気体供給部から供給される気体を放出する供給孔を有する気体供給側管部と、
前記供給孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体供給側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、
を備えることを特徴とする、
気体案内装置。
【請求項2】
前記配置部は、前記供給孔が前記利用者の口の近傍領域に位置するように、前記気体供給側管部を配置させることを特徴とする、
請求項１に記載の気体案内装置。
請求項１に記載の気体案内装置。
【請求項3】
前記気体供給部における前記気体の吸引側に配置されるフィルタを備えることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の気体案内装置。
請求項１又は２に記載の気体案内装置。
【請求項4】
前記供給孔は、複数の孔を組み合わせる態様及び／又はスリット形状の長孔によって形成される帯状放出領域から前記気体を放出することを特徴とする、
請求項１～３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項5】
前記供給孔の前記帯状放出領域は、前記利用者の顔の幅方向に延在することを特徴とする、
請求項４に記載の気体案内装置。
請求項４に記載の気体案内装置。
【請求項6】
前記供給孔の前記帯状放出領域は、前記利用者の顔の長さ方向に延在することを特徴とする、
請求項４に記載の気体案内装置。
請求項４に記載の気体案内装置。
【請求項7】
前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とする、
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項8】
前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の目よりも上側に配置させることを特徴とする、
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項9】
前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口の幅方向の一方側に配置させることを特徴とする、
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項10】
前記供給孔は、少なくとも、前記利用者の鼻の幅方向両外側の場所から前記気体を放出することを特徴とする、
請求項１～９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項11】
前記供給孔は、前記利用者の鼻近傍に配置されて目の前方側に向かって前記気体を放出する上方側孔と、前記利用者の鼻近傍に配置されて前記口の前方側に向かって前記気体を放出する下方側孔を有することを特徴とする、
請求項１～１０のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～１０のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項12】
前記上方側孔から前記目に向かう方向を基準方向とした時、前記基準方向の前記目よりも鼻側の場所で前記上方側孔に対向すると共に、顔の前方側に傾斜する案内面を備えることを特徴とする、
請求項１１に記載の気体案内装置。
請求項１１に記載の気体案内装置。
【請求項13】
前記配置部は、前記利用者の耳に掛けて装着する耳掛け部を有することを特徴とする、
請求項１～１２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～１２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項14】
（後頭部又は首装着部）
前記配置部は、前記利用者の後頭部又は首の幅方向に、前記後頭部又は前記首を跨って前記後頭部又は前記首に装着される背面側装着部を有することを特徴とする、
請求項１～１３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記配置部は、前記利用者の後頭部又は首の幅方向に、前記後頭部又は前記首を跨って前記後頭部又は前記首に装着される背面側装着部を有することを特徴とする、
請求項１～１３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項15】
前記配置部は、前記利用者が自発呼吸可能な開放状態で少なくとも前記利用者の口を覆い、該口からの飛沫を抑止する覆い部材と係合可能な覆い部材係合構造を備え、
前記供給孔は、前記覆い部材と前記利用者の間に前記気体を供給することを特徴とする、
請求項１～１４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記供給孔は、前記覆い部材と前記利用者の間に前記気体を供給することを特徴とする、
請求項１～１４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項16】
前記覆い部材は、前記利用者が自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであり、
前記覆い部材係合構造は、前記マスクの両耳に掛ける部分と係合する引掛け部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
前記覆い部材係合構造は、前記マスクの両耳に掛ける部分と係合する引掛け部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
【請求項17】
前記覆い部材は、前記利用者が自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであり、
前記配置部は、マスクの内側面側に配置されて該マスクの内側面又は周縁と係合することで、マスクの内側面側に位置決めされる係合部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
前記配置部は、マスクの内側面側に配置されて該マスクの内側面又は周縁と係合することで、マスクの内側面側に位置決めされる係合部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
【請求項18】
前記配置部は、前記利用者の口及び鼻を覆うように前記利用者の口及び鼻の周囲で位置決めされつつ、前記利用者の口及び鼻の間に空間が形成されるように前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる立体フレームを有し、
前記マスクは、前記立体フレームに重ねて装着され、前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる三次元形状に変形することを特徴とする、
請求項１７に記載の気体案内装置。
前記マスクは、前記立体フレームに重ねて装着され、前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる三次元形状に変形することを特徴とする、
請求項１７に記載の気体案内装置。
【請求項19】
前記配置部は、前記供給孔から前記マスクの内部に放出される気体を、前記マスクの外部に排気する排気孔を備えることを特徴とする、
請求項１～１８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～１８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項20】
前記排気孔は、前記配置部によって、前記マスクの内面と前記利用者の間に位置決めされることを特徴とする、
請求項１９に記載の気体案内装置。
請求項１９に記載の気体案内装置。
【請求項21】
前記覆い部材は、周縁が外部に開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであり、
前記覆い部材係合構造は、
前記利用者の頭部の周囲に延在するフェイスガード側フレーム部と、
前記フェイスガードの周縁の一部を前記フェイスガード側フレーム部に沿って取り付けるフェイスガード側取付部と、
を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
前記覆い部材係合構造は、
前記利用者の頭部の周囲に延在するフェイスガード側フレーム部と、
前記フェイスガードの周縁の一部を前記フェイスガード側フレーム部に沿って取り付けるフェイスガード側取付部と、
を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
【請求項22】
前記覆い部材は、周縁が外部に開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであり、
前記覆い部材係合構造は、
前記フェイスガードに固定されるフェイスガード固定部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
前記覆い部材係合構造は、
前記フェイスガードに固定されるフェイスガード固定部を有することを特徴とする、
請求項１５に記載の気体案内装置。
【請求項23】
前記フェイスガードの周縁の一部を開放した状態で、該周縁の残部と前記利用者の隙間を埋める緩衝部を備えることを特徴とする、
請求項２１又は２２に記載の気体案内装置。
請求項２１又は２２に記載の気体案内装置。
【請求項24】
前記周縁の一部を、前記気体供給部に繋ぐダクト部を備えることを特徴とする、
請求項２３に記載の気体案内装置。
請求項２３に記載の気体案内装置。
【請求項25】
前記覆い部材係合構造は、
揺動軸を中心に前記フェイスガードを揺動させる揺動機構を有することを特徴とする、
請求項２１又は２２に記載の気体案内装置。
揺動軸を中心に前記フェイスガードを揺動させる揺動機構を有することを特徴とする、
請求項２１又は２２に記載の気体案内装置。
【請求項26】
前記利用者が自発呼吸可能な開放状態で前記利用者の鼻及び口、並びに前記供給孔を覆う覆い部材を備えることを特徴とする、
請求項１～２４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～２４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項27】
前記覆い部材は、前記利用者が呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであることを特徴とする、
請求項２６に記載の気体案内装置。
請求項２６に記載の気体案内装置。
【請求項28】
前記マスクの前記シート材は、呼気によって変形可能な可撓性を有することを特徴とする、
請求項２７に記載の気体案内装置。
請求項２７に記載の気体案内装置。
【請求項29】
前記利用者の無呼吸状態を仮定した際の前記覆い部材の内側の圧力は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２Ｏ）とした場合に、Ａ＋０．２（ｃｍＨ２Ｏ）以上となることを特徴とする、
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項30】
前記利用者の無呼吸状態を仮定した際の前記覆い部材の内側の圧力は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２Ｏ）とした場合に、Ａ＋３．０（ｃｍＨ２Ｏ）以下となることを特徴とする、
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項31】
前記覆い部材の内側の圧力の最低値は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２Ｏ）とした場合に、Ａ－１．０（ｃｍＨ２Ｏ）以上となることを特徴とする、
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１５～２８のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項32】
前記覆い部材の内側の圧力の最低値が、大気圧以上となることを特徴とする、
請求項１５～２４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１５～２４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項33】
前記覆い部材は、周縁が開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであることを特徴とする、
請求項２６に記載の気体案内装置。
請求項２６に記載の気体案内装置。
【請求項34】
前記供給孔から利用者の口の近傍領域に供給される前記気体の流量が２０（Ｌ／分）以上となることを特徴とする、
請求項１～３２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～３２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項35】
（排気オンリー／マスクの外に排出するだけで目的達成）
前記供給孔から放出される気体を排気する排気孔を備えることを特徴とする、
請求項１～ ３３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記供給孔から放出される気体を排気する排気孔を備えることを特徴とする、
請求項１～ ３３のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項36】
気体を回収する回収孔を有する気体回収側管部と、
前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、
前記回収孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、
を備えることを特徴とする、
気体案内装置。
前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、
前記回収孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、
を備えることを特徴とする、
気体案内装置。
【請求項37】
前記供給孔から放出される気体を回収する回収孔を有する気体回収側管部と、
前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、
を備え、
前記配置部は、前記回収孔が前記利用者の顔の近傍に位置するように、前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させることを特徴とする、
請求項１～３４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、
を備え、
前記配置部は、前記回収孔が前記利用者の顔の近傍に位置するように、前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させることを特徴とする、
請求項１～３４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項38】
（気体回収量の定義）
前記供給孔から排出される気体の流量に対して、前記回収孔から回収される流量が小さいことを特徴とする、
請求項３５又は３６に記載の気体案内装置。
前記供給孔から排出される気体の流量に対して、前記回収孔から回収される流量が小さいことを特徴とする、
請求項３５又は３６に記載の気体案内装置。
【請求項39】
前記回収孔は、複数の孔を組み合わせる態様及び／又はスリット形状の長孔によって形成される帯状回収領域から前記気体を放出することを特徴とする、
請求項３５～３７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項３５～３７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項40】
前記回収孔の前記帯状回収領域は、前記利用者の顔の幅方向に延在することを特徴とする、
請求項３８に記載の気体案内装置。
請求項３８に記載の気体案内装置。
【請求項41】
前記回収孔の前記帯状回収領域は、前記利用者の顔の長さ方向に延在することを特徴とする、
請求項３８に記載の気体案内装置。
請求項３８に記載の気体案内装置。
【請求項42】
前記供給孔と前記回収孔の間に前記利用者の口が位置するように、前記配置部が気体供給側管部及び前記気体回収側管部を配置させることを特徴とする、
請求項３５～４０のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項３５～４０のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項43】
前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口よりも上側に配置させると共に、前記回収孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とする、
請求項４１に記載の気体案内装置。
請求項４１に記載の気体案内装置。
【請求項44】
前記配置部は、前記回収孔を前記利用者の口よりも上側に配置させると共に、前記供給孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とする、
請求項４１に記載の気体案内装置。
請求項４１に記載の気体案内装置。
【請求項45】
前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口の幅方向の一方側に配置させると共に、前記回収孔を前記利用者の口の幅方向の他方側に配置させることを特徴とする、
請求項４１に記載の気体案内装置。
請求項４１に記載の気体案内装置。
【請求項46】
前記配置部は、
前記供給孔を位置決めする気体供給側フレーム部と、
前記回収孔を位置決めする気体回収側フレーム部と、
前記気体供給側フレーム部と前記気体回収側フレーム部を繋ぐ連絡部と、
を有することを特徴とする、
請求項３５～４４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記供給孔を位置決めする気体供給側フレーム部と、
前記回収孔を位置決めする気体回収側フレーム部と、
前記気体供給側フレーム部と前記気体回収側フレーム部を繋ぐ連絡部と、
を有することを特徴とする、
請求項３５～４４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項47】
前記気体供給部は、気体を吸引して所定の圧力を付与して出力する送風機を有し、
前記負圧生成部は、前記送風機の吸引側に前記気体回収側管部を連結することことで、前記送風機の吸引力によって前記気体回収側管部を負圧にすることを特徴とする、
請求項３５～４５のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記負圧生成部は、前記送風機の吸引側に前記気体回収側管部を連結することことで、前記送風機の吸引力によって前記気体回収側管部を負圧にすることを特徴とする、
請求項３５～４５のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項48】
前記気体供給部は、前記気体回収側管部から回収される前記気体及び大気の双方を吸引して、前記気体供給側管部に供給することを特徴とする、
請求項３５～４６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項３５～４６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項49】
前記回収孔から回収される気体が通過するフィルタを有することを特徴とする、
請求項３５～４７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項３５～４７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項50】
前記フィルタを通過した前記気体が、前記気体供給部の吸引側に案内されることを特徴とする、
請求項４８に記載の気体案内装置。
請求項４８に記載の気体案内装置。
【請求項51】
前記水を保持可能な吸水部材を備え、
前記供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とする、
請求項１～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とする、
請求項１～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項52】
前記吸水部材と前記利用者の顔の間に配置されて、前記吸水部材の前記水と前記顔を隔離する顔側隔離部材を備えることを特徴とする、
請求項５０に記載の気体案内装置。
請求項５０に記載の気体案内装置。
【請求項53】
前記吸水部材における前記利用者の顔と反対側に配置されて、前記吸水部材の前記水の移動を抑制する外側隔離部材を備えることを特徴とする、
請求項５０又は５１に記載の気体案内装置。
請求項５０又は５１に記載の気体案内装置。
【請求項54】
前記気体供給部の前記気体を案内し、前記気体供給部から供給される気体を前記利用者の首近傍に放出する首側供給孔を有する首用気体供給側管部を備えることを特徴とする、
請求項１～５２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～５２のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項55】
前記首側供給孔の近傍に配置されて水を保持可能な首側吸水部材を備え、
前記首側供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とする、
請求項５３に記載の気体案内装置。
前記首側供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とする、
請求項５３に記載の気体案内装置。
【請求項56】
前記配置部は、前記利用者の耳に掛けて装着する耳掛け部を有することを特徴とする、
請求項１～５４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～５４のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項57】
前記配置部は、前記利用者の後頭部又は首の幅方向に、前記後頭部又は前記首を跨って装着される背面側装着部を有することを特徴とする、
請求項１～５５のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～５５のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項58】
前記配置部は、外部部材を着脱自在に挟持可能な外部固定具を有することを特徴とする、
請求項１～５６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～５６のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項59】
前記供給孔から放出される気体の圧力を測定する圧力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とする、
請求項１～５７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とする、
請求項１～５７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項60】
前記制御部は、前記圧力評価値が下限閾値より小さいことを判定する下限閾値判定部を備え、
前記供給流量制御部は、前記下限閾値判定部で前記圧力評価値が前記下限閾値より小さいと判定される際に、前記気体の供給量を増大させることを特徴とする、
請求項５８に記載の気体案内装置。
前記供給流量制御部は、前記下限閾値判定部で前記圧力評価値が前記下限閾値より小さいと判定される際に、前記気体の供給量を増大させることを特徴とする、
請求項５８に記載の気体案内装置。
【請求項61】
前記供給孔から排出される気体の圧力を測定する圧力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項62】
前記制御部は、
前記回収孔から回収される気体の流量を判定する回収流量判定部と、
前記回収流量判定部の判定結果に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記回収孔から回収される気体の流量を判定する回収流量判定部と、
前記回収流量判定部の判定結果に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項63】
前記気体供給部の吸引経路又は供給経路のいずれかの位置に設けられフィルタを備えることを特徴とする、
請求項１～６１のいずれか一項に記載の気体案内装置。
請求項１～６１のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項64】
前記気体供給部は、送風機を有し、
前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記消費電力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とする、
請求項１～５７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記消費電力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とする、
請求項１～５７のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【請求項65】
前記気体供給部は、送風機を有し、
前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、
計算機を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記圧力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とする、
請求項３５～４９のいずれか一項に記載の気体案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、利用者の顔に気体を供給したり、顔の気体を排出したりする気体案内装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、新型コロナウイルスの出現により、マスクの着用機会が増えてきている。そして、マスクの着用中に、マスクが鼻及び口に張り付いて不快に感じることも多い。
【0003】
マスクが鼻や口に張り付く不快感を解消するものとして、マスク本体と、上記マスク本体と顔面との間に介在させる補助スペーサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。上記補助スペーサは、マスクの内部に収容されることで、マスク本体と使用者の鼻孔や口との間に空間を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－０１９９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記マスクでは、マスク本体と使用者の鼻孔や口との間に隙間空間が確保されるが、口を取り囲む補助スペーサ自身が外気を通さない構造となるので、一層、マスクの通気抵抗が増加し、息苦しくなる。
【0006】
また、このようなマスクを利用して激しい運動を行うと、マスクの通気抵抗によって心肺機能が低下して、生命が危険にさらされる場合もある。
【0007】
本発明は、斯かる実情に鑑み、マスク等を使用する利用者に快適な使用感を提供する気体案内装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的に鑑みてなされた本発明は、気体を供給する気体供給部と、前記気体供給部の前記気体を案内し、前記気体供給部から供給される気体を放出する供給孔を有する気体供給側管部と、前記供給孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体供給側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、を備えることを特徴とする気体案内装置である。
【0009】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔が前記利用者の口の近傍領域に位置するように、前記気体供給側管部を配置させることを特徴とできる。
【0010】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部における前記気体の吸引側に配置されるフィルタを備えることを特徴とできる。
【0011】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔は、複数の孔を組み合わせる態様及び／又はスリット形状の長孔によって形成される帯状放出領域から前記気体を放出することを特徴とできる。
【0012】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔の前記帯状放出領域は、前記利用者の顔の幅方向に延在することを特徴とできる。
【0013】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔の前記帯状放出領域は、前記利用者の顔の長さ方向に延在することを特徴とできる。
【0014】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とできる。
【0015】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の目よりも上側に配置させることを特徴とできる。
【0016】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口の幅方向の一方側に配置させることを特徴とできる。
【0017】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔は、少なくとも、前記利用者の鼻の幅方向両外側の場所から前記気体を放出することを特徴とできる。
【0018】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔は、前記利用者の鼻近傍に配置されて目の前方側に向かって前記気体を放出する上方側孔と、前記利用者の鼻近傍に配置されて前記口の前方側に向かって前記気体を放出する下方側孔を有することを特徴とできる。
【0019】
上記気体案内装置に関連して、前記上方側孔から前記目に向かう方向を基準方向とした時、前記基準方向の前記目よりも鼻側の場所で前記上方側孔に対向すると共に、顔の前方側に傾斜する案内面を備えることを特徴とできる。
【0020】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者の耳に掛けて装着する耳掛け部を有することを特徴とできる。
【0021】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者の後頭部又は首の幅方向に、前記後頭部又は前記首を跨って前記後頭部又は前記首に装着される背面側装着部を有することを特徴とできる。
【0022】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者が自発呼吸可能な開放状態で少なくとも前記利用者の口を覆い、該口からの飛沫を抑止する覆い部材と係合可能な覆い部材係合構造を備え、前記供給孔は、前記覆い部材と前記利用者の間に前記気体を供給することを特徴とできる。
【0023】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、前記利用者が自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであり、前記覆い部材係合構造は、前記マスクの両耳に掛ける部分と係合する引掛け部を有することを特徴とできる。。
【0024】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、前記利用者が自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであり、前記配置部は、マスクの内側面側に配置されて該マスクの内側面又は周縁と係合することで、マスクの内側面側に位置決めされる係合部を有することを特徴とできる。
【0025】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者の口及び鼻を覆うように前記利用者の口及び鼻の周囲で位置決めされつつ、前記利用者の口及び鼻の間に空間が形成されるように前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる立体フレームを有し、
前記マスクは、前記立体フレームに重ねて装着され、前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる三次元形状に変形することを特徴とできる。
前記マスクは、前記立体フレームに重ねて装着され、前記利用者の口及び鼻から離れる側に凸となる三次元形状に変形することを特徴とできる。
【0026】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔から前記マスクの内部に放出される気体を、前記マスクの外部に排気する排気孔を備えることを特徴とできる。
【0027】
上記気体案内装置に関連して、前記排気孔は、前記配置部によって、前記マスクの内面と前記利用者の間に位置決めされることを特徴とできる。
【0028】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、周縁が外部に開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであり、前記覆い部材係合構造は、前記利用者の頭部の周囲に延在するフェイスガード側フレーム部と、前記フェイスガードの周縁の一部を前記フェイスガード側フレーム部に沿って取り付けるフェイスガード側取付部と、を有することを特徴とできる。
【0029】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、周縁が外部に開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであり、前記覆い部材係合構造は、前記フェイスガードに固定されるフェイスガード固定部を有することを特徴とできる。
【0030】
上記気体案内装置に関連して、前記フェイスガードの周縁の一部を開放した状態で、該周縁の残部と前記利用者の隙間を埋める緩衝部を備えることを特徴とできる。
【0031】
上記気体案内装置に関連して、前記周縁の一部を、前記気体供給部に繋ぐダクト部を備えることを特徴とできる。
【0032】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材係合構造は、揺動軸を中心に前記フェイスガードを揺動させる揺動機構を有することを特徴とできる。
【0033】
上記気体案内装置に関連して、前記利用者が自発呼吸可能な開放状態で前記利用者の鼻及び口、並びに前記供給孔を覆う覆い部材を備えることを特徴とできる。
【0034】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、前記利用者が呼吸可能な程度の通気性を有するシート材によって前記利用者の鼻及び口を覆うマスクであることを特徴とできる。
【0035】
上記気体案内装置に関連して、前記マスクの前記シート材は、呼気によって変形可能な可撓性を有することを特徴とできる。
【0036】
上記気体案内装置に関連して、前記利用者の無呼吸状態を仮定した際の前記覆い部材の内側の圧力は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２Ｏ）とした場合に、Ａ＋０．２（ｃｍＨ２Ｏ）以上となることを特徴とできる。
【0037】
上記気体案内装置に関連して、前記利用者の無呼吸状態を仮定した際の前記覆い部材の内側の圧力は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２Ｏ）とした場合に、Ａ＋３．０（ｃｍＨ２Ｏ）以下となることを特徴とできる。
【0038】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材の内側の圧力の最低値は、大気圧をＡ（ｃｍＨ２０）とした場合に、Ａ－１．０（ｃｍＨ２Ｏ）以上となることを特徴とできる。
【0039】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材の内側の圧力の最低値が、大気圧以上となることを特徴とできる。
【0040】
上記気体案内装置に関連して、前記覆い部材は、周縁が開放される状態で少なくとも前記利用者の鼻及び口を覆うフェイスガードであることを特徴とできる。
【0041】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から利用者の口の近傍領域に供給される前記気体の流量が２０（Ｌ／分）以上となることを特徴とできる。
【0042】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から放出される気体を排気する排気孔を備えることを特徴とできる。
【0043】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から放出される気体を回収する回収孔を有する気体回収側管部と、前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、を備え、前記配置部は、前記回収孔が前記利用者の顔の近傍に位置するように、前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させることを特徴とできる。
【0044】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から排出される気体の流量に対して、前記回収孔から回収される流量が小さいことを特徴とできる。
【0045】
上記気体案内装置に関連して、前記回収孔は、複数の孔を組み合わせる態様及び／又はスリット形状の長孔によって形成される帯状回収領域から前記気体を放出することを特徴とできる。
【0046】
上記気体案内装置に関連して、前記回収孔の前記帯状回収領域は、前記利用者の顔の幅方向に延在することを特徴とできる。
【0047】
上記気体案内装置に関連して、前記回収孔の前記帯状回収領域は、前記利用者の顔の長さ方向に延在することを特徴とできる。
【0048】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔と前記回収孔の間に前記利用者の口が位置するように、前記配置部が気体供給側管部及び前記気体回収側管部を配置させることを特徴とできる。
【0049】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口よりも上側に配置させると共に、前記回収孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とできる。
【0050】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記回収孔を前記利用者の口よりも上側に配置させると共に、前記供給孔を前記利用者の口よりも下側に配置させることを特徴とできる。
【0051】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を前記利用者の口の幅方向の一方側に配置させると共に、前記回収孔を前記利用者の口の幅方向の他方側に配置させることを特徴とできる。
【0052】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記供給孔を位置決めする気体供給側フレーム部と、前記回収孔を位置決めする気体回収側フレーム部と、前記気体供給側フレーム部と前記気体回収側フレーム部を繋ぐ連絡部と、を有することを特徴とできる。
【0053】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部は、気体を吸引して所定の圧力を付与して出力する送風機を有し、前記負圧生成部は、前記送風機の吸引側に前記気体回収側管部を連結することことで、前記送風機の吸引力によって前記気体回収側管部を負圧にすることを特徴とできる。
【0054】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部は、前記気体回収側管部から回収される前記気体及び大気の双方を吸引して、前記気体供給側管部に供給することを特徴とできる。
【0055】
上記気体案内装置に関連して、前記回収孔から回収される気体が通過するフィルタを有することを特徴とできる。
【0056】
上記気体案内装置に関連して、前記フィルタを通過した前記気体が、前記気体供給部の吸引側に案内されることを特徴とできる。
【0057】
上記気体案内装置に関連して、前記水を保持可能な吸水部材を備え、前記供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とできる。
【0058】
上記気体案内装置に関連して、前記吸水部材と前記利用者の顔の間に配置されて、前記吸水部材の前記水と前記顔を隔離する顔側隔離部材を備えることを特徴とできる。
【0059】
上記気体案内装置に関連して、前記吸水部材における前記利用者の顔と反対側に配置されて、前記吸水部材の前記水の移動を抑制する外側隔離部材を備えることを特徴とできる。
【0060】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部の前記気体を案内し、前記気体供給部から供給される気体を前記利用者の首近傍に放出する首側供給孔を有する首用気体供給側管部を備えることを特徴とできる。
【0061】
上記気体案内装置に関連して、前記首側供給孔の近傍に配置されて水を保持可能な首側吸水部材を備え、前記首側供給孔から放出される気体によって前記水が気化されることを特徴とできる。
【0062】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者の耳に掛けて装着する耳掛け部を有することを特徴とできる。
【0063】
上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、前記利用者の後頭部又は首の幅方向に、前記後頭部又は前記首を跨って装着される背面側装着部を有することを特徴とできる。上記気体案内装置に関連して、前記配置部は、外部部材を着脱自在に挟持可能な外部固定具を有することを特徴とできる。
【0064】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から放出される気体の圧力を測定する圧力測定部と、計算機を有する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とできる。
【0065】
上記気体案内装置に関連して、前記制御部は、前記圧力評価値が下限閾値より小さいことを判定する下限閾値判定部を備え、前記供給流量制御部は、前記下限閾値判定部で前記圧力評価値が前記下限閾値より小さいと判定される際に、前記気体の供給量を増大させることを特徴とできる。
【0066】
上記気体案内装置に関連して、前記供給孔から排出される気体の圧力を測定する圧力測定部と、計算機を有する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力測定部の圧力測定結果から導かれる圧力評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とできる。
【0067】
上記気体案内装置に関連して、前記制御部は、前記回収孔から回収される気体の流量を判定する回収流量判定部と、前記回収流量判定部の判定結果に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とできる。
【0068】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部の吸引経路又は供給経路のいずれかの位置に設けられフィルタを備えることを特徴とできる。
【0069】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部は、送風機を有し、前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、計算機を有する制御部と、を備え、前記制御部は、前記消費電力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記供給孔から放出する気体の流量を制御する供給流量制御部を有することを特徴とできる。
【0070】
上記気体案内装置に関連して、前記気体供給部は、送風機を有し、前記送風機の消費電力を測定する消費電力測定部と、計算機を有する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力測定部の消費電力測定結果から導かれる評価値に基づいて、前記回収孔からの前記気体の回収量を制御する回収流量制御部を有することを特徴とできる。
【0071】
また、本発明は、気体を回収する回収孔を有する気体回収側管部と、前記気体回収側管部内を負圧にする負圧生成部と、前記回収孔が利用者の顔の近傍に位置する姿勢で前記気体回収側管部を前記利用者の頭部に配置させる配置部と、を備えることを特徴とする気体案内装置である。
【発明の効果】
【0072】
本発明の気体案内装置によれば、利用者の口近傍領域に気体を供給するため、利用者がマスクを着用した状態でも、利用者の口に気体が供給される。結果、利用者がマスクを着用した状態でも、利用者は呼吸を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】（Ａ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の正面図である。（Ｂ）は、同第一実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者のマスクの内側を描いた利用者の正面図である。
【図2】（Ａ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置を、マスク未着用の状態で装着した際の利用者の側面図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置をマスクと共に装着した際の利用者の側面図である。
【図3】（Ａ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置の配置部の側面図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置を装着した際、気体の進行方向が上方側案内部によって変更される様子を示す利用者の側面図である。
【図4】（Ａ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置の制御部のハード構成を示す図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置の制御部の機能ブロック図である。
【図5】（Ａ）は、マスクのみを着用する者の口近傍領域又は鼻近傍領域における時間経過時の圧力の変動を示すモデル図である。（Ｂ）～（Ｄ）は、マスクを着用しつつ、第一実施形態における気体案内装置を装着した者の口近傍領域又は鼻近傍領域における時間経過時の圧力の変動を示すモデル図である。
【図6】（Ａ）は、マスクのみを着用した者の顔にマスクが張り付いた状態を示す側面図である。（Ｂ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置をマスクと共に装着した者のマスクと顔の間の気体の流れを示す側面図である。
【図7】マスクを着用せずに、本発明の第一実施形態における気体案内装置を装着した者の顔の前面側の気体の流れを示す利用者の側面図である。
【図8】（Ａ）は、本発明の第一実施形態における気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその側面図である。
【図9】（Ａ）は、本発明の第二実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその側面図である。
【図10】（Ａ）は、同第二実施形態における気体案内装置の配置部を装着した際の利用者の背面図であり、（Ｂ）は同第二実施形態における気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の側面図である。
【図11】（Ａ）は、本発明の第三実施形態における気体案内装置をマスクと共に装着した際の利用者の正面図である。（Ｂ）は、同第三実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者のマスクの内側を描いた正面図である。
【図12】（Ａ）は、マスク未着用の態様で、同第三実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の側面図である。（Ｂ）は、マスク着用の態様で同第三実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の側面図である。
【図13】同第三実施形態における気体案内装置の配置部の側面図である。
【図14】同第三実施形態における気体案内装置の制御部の機能ブロック図である。
【図15】（Ａ）及び（Ｂ）は、マスク着用態様にて同第三実施形態における気体案内装置を装着した者の口近傍領域又は鼻近傍領域における時間経過時の圧力の変動及び流量変動を示すモデル図である。
【図16】（Ａ）及び（Ｂ）は、マスク着用態様にて同第三実施形態における気体案内装置を装着した者の口近傍領域又は鼻近傍領域における時間経過時の圧力の変動、気体の供給流量変動、及び、気体の回収流量変動を示すモデル図である。
【図17】（Ａ）は、同第三実施形態における気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の側面図であり、（Ｂ），（Ｃ）は変形例における気体の供給流量変動、及び、気体の回収流量変動を示すモデル図である。
【図18】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第四実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の正面図である。（Ｂ）は、マスク未着用態様で、同第四実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の側面図である。
【図19】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第五実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその背面図である。
【図20】マスク着用態様で本発明の第六実施形態における気体案内装置を装着した際の利用者の正面図である。
【図21】（Ａ）は同第六実施形態における気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の正面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。
【図22】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第七実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその側面の部分拡大断面図である。
【図23】マスク着用態様で本発明の第八実施形態の気体供給装を装着した際の利用者の正面図である。
【図24】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第九実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）は、マスク着用態様で本発明の第九実施形態の気体案内装置を装着した際のマスクの内側を描いた利用者の正面図である。
【図25】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第九実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の側面図であり、（Ｂ）は、マスク未着用態様で本発明の第九実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の側面図である。
【図26】マスク着用態様で本発明の第九実施形態の気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の正面図である。
【図27】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第十実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその側面図である。
【図28】マスク着用態様で本発明の第十実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の側面図である。
【図29】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第十実施形態の気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）は、マスク着用態様で本発明の第十実施形態の気体案内装置の別の変形例を装着した際の利用者の正面図である。
【図30】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第十一実施形態の気体案内装置を装着した際のマスクの内側を描いた利用者の正面図である。
【図31】（Ａ）は、マスク着用態様で本発明の第十二実施形態の気体案内装置を装着した際の利用者の正面図であり、（Ｂ）はその側面図である。
【図32】マスク着用態様で本発明の第十二実施形態の気体案内装置の変形例を装着した際の利用者の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0074】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図中において、互いに同一の符号を付した部分又は部材は、同一部品又は類似部品を表わす。
【0075】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１（Ａ）に示すように、マスク８００を装着した利用者９００の顔に装着して、利用者９００の顔に気体を供給したり、利用者９００の顔の気体を排出したりするものである。気体案内装置１は、図１（Ｂ）及び図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、気体供給部２と、気体供給側調整弁部３と、気体供給側管部４と配置部６と、上方側案内部７と、フィルタ部８と、圧力測定部９と、制御部１０と、マスク係合構造１１と、を備える。
本発明の第一実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１（Ａ）に示すように、マスク８００を装着した利用者９００の顔に装着して、利用者９００の顔に気体を供給したり、利用者９００の顔の気体を排出したりするものである。気体案内装置１は、図１（Ｂ）及び図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、気体供給部２と、気体供給側調整弁部３と、気体供給側管部４と配置部６と、上方側案内部７と、フィルタ部８と、圧力測定部９と、制御部１０と、マスク係合構造１１と、を備える。
【0076】
＜気体供給部＞
気体供給部２は、気体を供給するものである。気体供給部２は、入力された気体に所定の圧力を付加して出力する。気体供給部２は、例えば、筐体の内部に、ブロワやファン等の圧縮機（広義には送風機）を備えて構成される。気体供給部２は、例えば、バッテリ等によって駆動されて、利用者９００の（図示しない）洋服の胸ポケットに入れられるくらいの小型のものが好ましい。送風機の昇圧能力は、５（ｃｍＨ２Ｏ）以上であることが好ましく、望ましくは１０（ｃｍＨ２Ｏ）以上とし、更に望ましくは２０（ｃｍＨ２Ｏ）以上とする。
気体供給部２は、気体を供給するものである。気体供給部２は、入力された気体に所定の圧力を付加して出力する。気体供給部２は、例えば、筐体の内部に、ブロワやファン等の圧縮機（広義には送風機）を備えて構成される。気体供給部２は、例えば、バッテリ等によって駆動されて、利用者９００の（図示しない）洋服の胸ポケットに入れられるくらいの小型のものが好ましい。送風機の昇圧能力は、５（ｃｍＨ２Ｏ）以上であることが好ましく、望ましくは１０（ｃｍＨ２Ｏ）以上とし、更に望ましくは２０（ｃｍＨ２Ｏ）以上とする。
【0077】
＜気体供給側調整弁部＞
気体供給側調整弁部３は、気体供給側管部４を流れる気体の量（又は供給孔５０から放出される気体の量）を調整するものであり、図１（Ｂ）に示すように、入力ポート部３０と、気体供給側出力ポート部３１と、大気開放側出力ポート部３２を有する。入力ポート部３０は、フィルタ部８を経た気体供給部２の出力側に接続される。気体供給側出力ポート部３１は気体供給側管部４に接続され、大気開放側出力ポート部３２は大気に開放される。気体供給側調整弁部３は、制御部１０に制御され、気体供給側出力ポート部３１及び大気開放側出力ポート部３２が開閉される。気体供給側調整弁部３は、例えば、電磁弁等の電気的に開閉制御可能な弁で構成される。弁は、気体供給側出力ポート部３１及び大気開放側出力ポート部３２の開閉比率を可変調整できるように構成されることが好ましい。
気体供給側調整弁部３は、気体供給側管部４を流れる気体の量（又は供給孔５０から放出される気体の量）を調整するものであり、図１（Ｂ）に示すように、入力ポート部３０と、気体供給側出力ポート部３１と、大気開放側出力ポート部３２を有する。入力ポート部３０は、フィルタ部８を経た気体供給部２の出力側に接続される。気体供給側出力ポート部３１は気体供給側管部４に接続され、大気開放側出力ポート部３２は大気に開放される。気体供給側調整弁部３は、制御部１０に制御され、気体供給側出力ポート部３１及び大気開放側出力ポート部３２が開閉される。気体供給側調整弁部３は、例えば、電磁弁等の電気的に開閉制御可能な弁で構成される。弁は、気体供給側出力ポート部３１及び大気開放側出力ポート部３２の開閉比率を可変調整できるように構成されることが好ましい。
【0078】
＜気体供給側管部＞
気体供給側管部４は、気体供給側調整弁部３を介して気体供給部２から供給される気体を供給孔５０まで案内する管であり、図１（Ｂ）に示すように、導入管部５Ａと延在管部５Ｂを備える。導入管部５Ａは、一端が気体供給側調整弁部３の一方の気体供給側出力ポート部３１に接続され、他端が延在管部５Ｂに接続される。導入管部５Ａは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。
気体供給側管部４は、気体供給側調整弁部３を介して気体供給部２から供給される気体を供給孔５０まで案内する管であり、図１（Ｂ）に示すように、導入管部５Ａと延在管部５Ｂを備える。導入管部５Ａは、一端が気体供給側調整弁部３の一方の気体供給側出力ポート部３１に接続され、他端が延在管部５Ｂに接続される。導入管部５Ａは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。
【0079】
延在管部５Ｂは、導入管部５Ａを介して気体供給部２から供給される気体を通す管であり、図１（Ｂ）に示すように、一端が導入管部５Ａに繋がり、他端が閉塞する。延在管部５Ｂは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。そして、延在管部５Ｂは、配置部６により利用者９００の顔に配置される。
【0080】
一方、導入管部５Ａは、気体供給部２の配置場所に自由度を持たせるために設けられるものである。従って、気体供給部２（気体供給側調整弁部３）を利用者９００の顔の近傍に配置可能であれば、導入管部５Ａを省略して、気体供給部２に延在管部５Ｂを直接接続してもよい。また、気体供給側管部４と延在管部５Ｂは、一体形成されてもよいし、それぞれ独立した別部材として構成されてもよい。
【0081】
また、延在管部５Ｂは、図１（Ｂ）に示すように、気体を外部に放出する複数の供給孔５０を有する。供給孔５０は、延在管部５Ｂの周壁を貫通する孔であり、延在管部５Ｂの内外に連通する。複数の供給孔５０のうち、一部の供給孔５０の集まりである第一供給孔群５１は、延在管部５Ｂの軸方向に沿って列状に並ぶように設けられる。結果、この第一供給孔群５１は、全体として帯状に気体を放出する帯状放出領域となる。また、複数の供給孔５０のうち、残りの少なくとも一部の供給孔５０の集まりである第二供給孔群５２は、第一供給孔群５１とは別の位置で、延在管部５Ｂの軸方向（長手方向）に沿って列状に並ぶように設けられる。結果、この第二供給孔群５２は、全体として帯状に気体を放出する帯状放出領域となる。なお、第一供給孔群５１、及び第二供給孔群５２の少なくとも一方が、スリット形状の長孔で構成されてもよい。
【0082】
第一供給孔群５１は、利用者９００の鼻９１０近傍（鼻９１０の幅方向両外側）及び／又は頬近傍に配置されて口の前方側に向かって気体を放出する。また、第二供給孔群５２は、利用者の鼻近傍及び／又は頬近傍に配置されて目の前方側に向かって気体を放出する。
【0083】
＜配置部＞
本実施形態において配置部６は、図１（Ｂ）に示すように、延在管部５Ｂを利用者９００の鼻９１０の鼻背部に配置させる。具体的に、延在管部５Ｂは、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在し、更に利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るような姿勢に位置決めされる。この際、複数の供給孔５０のうち、第一供給孔群５１は、利用者９００の口９２０の前方側の近傍領域（以下、口近傍領域と呼ぶ。）９３０を向く。つまり、第一供給孔群５１を構成する供給孔５０は、下方側を向く下方側孔となる。また、複数の供給孔５０のうち、第二供給孔群５２は、利用者９００の目９４０の前方側の近傍領域（以下、目近傍領域と呼ぶ。）９９０を向く。つまり、第二供給孔群５２を構成する供給孔５０は、上方側を向く上方側孔となる。
本実施形態において配置部６は、図１（Ｂ）に示すように、延在管部５Ｂを利用者９００の鼻９１０の鼻背部に配置させる。具体的に、延在管部５Ｂは、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在し、更に利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るような姿勢に位置決めされる。この際、複数の供給孔５０のうち、第一供給孔群５１は、利用者９００の口９２０の前方側の近傍領域（以下、口近傍領域と呼ぶ。）９３０を向く。つまり、第一供給孔群５１を構成する供給孔５０は、下方側を向く下方側孔となる。また、複数の供給孔５０のうち、第二供給孔群５２は、利用者９００の目９４０の前方側の近傍領域（以下、目近傍領域と呼ぶ。）９９０を向く。つまり、第二供給孔群５２を構成する供給孔５０は、上方側を向く上方側孔となる。
【0084】
配置部６は、例えば、図２（Ａ）に示すように、気体供給側フレーム部６０と、取付部６１と、頭部固定側フレーム部６２と、を有する。気体供給側フレーム部６０は、図１（Ｂ）に示すように、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在する姿勢を取り、利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るように配置される。図３（Ｃ）に示すように、気体供給側フレーム部６０は、利用者の顔（ここでは鼻９１０）と接触する場所に通気層６０Ａを有する。この通気層６０Ａは、供給孔５０から供給される気体が通過する。この通気層６０Ａは、例えば、多孔質状のスポンジやウレタン等の樹脂材、ギャザー状の生地、不織布、厚み方向に三次元的に樹脂成形した立体メッシュ、繊維を厚み方向に三次元的に編み込んだメッシュ繊維などを採用できる。取付部６１は、気体供給側フレーム部６０の表面に延在管部５Ｂを沿わせた状態で、延在管部５Ｂを気体供給側フレーム部６０に保持させる治具である。これらの構造により、気体供給側フレーム部６０が、延在管部５Ｂの供給孔５０の位置決めできるようになっている。
【0085】
頭部固定側フレーム部６２は、図２（Ａ）に示すように、気体供給側フレーム部６０の両端からそれぞれ連続して、利用者９００の頭部の両側面に延在し、その一部を耳９５０に掛ける構造となる。より詳細に、頭部固定側フレーム部６２は、図２（Ａ）に示すように、利用者９００の耳９５０の上方側付け根９５１に当接する耳掛け部６２０と、耳掛け部６２０から利用者９００の耳９５０の背後側に回り込むように延びるストッパ部６２１を有する。耳掛け部６２０は、利用者９００の耳９５０の前方側から後方側に延在する。ストッパ部６２１は、利用者９００の耳９５０の形状に沿うように湾曲する。ストッパ部６２１は、気体供給側フレーム部６０が利用者９００の前方側にずれた際、利用者９００の耳９５０の背後側に当接して、それ以上、利用者９００の前方側にずれること防ぐ。なお、頭部固定側フレーム部６２と気体供給側フレーム部６０は、一体形成されていてもよいし、それぞれ独立した別部材として構成されてもよい。
【0086】
頭部固定側フレーム部６２が利用者９００の耳９５０に掛けられると、気体供給側フレーム部６０が利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るように配置された状態となる。なお、ここでは頭部固定側フレーム部６２を両耳に掛ける状態を示すが、頭部固定側フレーム部６２を片方のみに形成し、一方の耳のみに掛けて固定することもできる。また、頭部固定側フレーム部６２が剛性を有する材料で構成する場合を例示したが、頭部固定側フレームを省略して、配置部６が頭部固定用のゴムや紐を備えるようにし、このゴムや紐を耳９５０に掛けたり、頭部を周回させたりして、頭部に固定することもできる。
【0087】
＜上方側案内部＞
上方側案内部７は、図３（Ｂ）に示すように、利用者９００の目９４０に直接向かう気体の流れを、目から前方側に離れた目近傍領域９９０に案内するものである。上方側案内部７は、図３（Ａ）に示すように、気体供給側フレーム部６０に設けられる。
上方側案内部７は、図３（Ｂ）に示すように、利用者９００の目９４０に直接向かう気体の流れを、目から前方側に離れた目近傍領域９９０に案内するものである。上方側案内部７は、図３（Ａ）に示すように、気体供給側フレーム部６０に設けられる。
【0088】
また、上方側案内部７は、第二供給孔群５２から目に直接向かう方向を基準方向Ｋとした時、基準方向Ｋにおいて第二供給孔群５２に対向すると共に、基準方向Ｋよりも利用者９００の顔の前方側に傾斜する案内面７０を有する。例えば、案内面７０は、利用者９００の顔の前方側に反り返るような反り区間Ｓとすることが好ましい。この案内面７０は、第二供給孔群５２と利用者９００の目９４０の間に介在する。利用者９００の目９４０に矢印Ｇ１方向に直接向かおうとする気体は、案内面７０に当たって進行方向を矢印Ｇ２方向に変更する。結果、利用者９００の顔の前方において、目９４０から離れた場所を上方に流れる。結果、気体が直接当たることに起因する利用者９００の目９４０の乾きを防止することができる。
【0089】
＜フィルタ部＞
フィルタ部８は、図１（Ｂ）に示すように、気体供給部２から供給される気体が通過する経路（供給経路）のいずれかの位置に設けられ、花粉、塵埃、細菌、ウイルス等を除去するものである。本実施形態においてフィルタ部８は、気体供給部２から延在管部５Ｂの供給孔５０の手前までのいずれかの位置に設けられれば良いが、本実施形態では、気体供給部２の上流側（吸引側）に配置される。フィルタ部８は、例えば、通過する浮遊ウイルスを捕獲できるものであることが好ましい。
フィルタ部８は、図１（Ｂ）に示すように、気体供給部２から供給される気体が通過する経路（供給経路）のいずれかの位置に設けられ、花粉、塵埃、細菌、ウイルス等を除去するものである。本実施形態においてフィルタ部８は、気体供給部２から延在管部５Ｂの供給孔５０の手前までのいずれかの位置に設けられれば良いが、本実施形態では、気体供給部２の上流側（吸引側）に配置される。フィルタ部８は、例えば、通過する浮遊ウイルスを捕獲できるものであることが好ましい。
【0090】
＜圧力測定部＞
圧力測定部９は、供給孔５０から利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方に供給される気体のいずれかの位置の圧力を測定する。本実施形態において圧力測定部９は、図１（Ｂ）に示すように、延在管部５Ｂの表面又は内部、或いは気体供給側フレーム部６０の表面に設けられて、マスク８００の内部空間側に位置する第一気圧センサ９Ａと、気体供給部２側に設けられて大気圧を測定する第二気圧センサ９Ｂを有する。結果、圧力測定部９は、第一気圧センサ９Ａによって、利用者９００の鼻９１０の前方の近傍領域（以下、鼻近傍領域と呼ぶ。）９６０（図２（Ａ）参照）の圧力を測定する。結果、マスク８００の内圧を測定可能となる。なお、圧力測定部９は、利用者９００の口近傍領域９３０の圧力を測定するように配置されてもよい。また、圧力測定部９は、気体供給側管部４の管内の圧力を測定し、その測定結果から、マスク８００内（鼻近傍領域９６０や口近傍領域９３０）の圧力を推測することもできる。第二気圧センサ９Ｂで大気圧を測定することで、大気圧を基準とした鼻近傍領域９６０や口近傍領域９３０の圧力差を測定できることになる。なお、送風機をＯＦＦにした状態や、マスク８００を取り外した状態で、第一気圧センサ９Ａで圧力を測定すれば、大気圧を測定できるので、第二気圧センサ９Ｂを省略しても良い。
圧力測定部９は、供給孔５０から利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方に供給される気体のいずれかの位置の圧力を測定する。本実施形態において圧力測定部９は、図１（Ｂ）に示すように、延在管部５Ｂの表面又は内部、或いは気体供給側フレーム部６０の表面に設けられて、マスク８００の内部空間側に位置する第一気圧センサ９Ａと、気体供給部２側に設けられて大気圧を測定する第二気圧センサ９Ｂを有する。結果、圧力測定部９は、第一気圧センサ９Ａによって、利用者９００の鼻９１０の前方の近傍領域（以下、鼻近傍領域と呼ぶ。）９６０（図２（Ａ）参照）の圧力を測定する。結果、マスク８００の内圧を測定可能となる。なお、圧力測定部９は、利用者９００の口近傍領域９３０の圧力を測定するように配置されてもよい。また、圧力測定部９は、気体供給側管部４の管内の圧力を測定し、その測定結果から、マスク８００内（鼻近傍領域９６０や口近傍領域９３０）の圧力を推測することもできる。第二気圧センサ９Ｂで大気圧を測定することで、大気圧を基準とした鼻近傍領域９６０や口近傍領域９３０の圧力差を測定できることになる。なお、送風機をＯＦＦにした状態や、マスク８００を取り外した状態で、第一気圧センサ９Ａで圧力を測定すれば、大気圧を測定できるので、第二気圧センサ９Ｂを省略しても良い。
【0091】
＜制御部＞
制御部１０は、図４（Ａ）に示すように、ＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１、ＲＯＭ１０２、記憶装置１０３、外部インターフェース１０４、及び操作インターフェース１０５等を備えた計算機１０Ａを有する。ＣＰＵ１００は、中央演算処理装置を構成する。ＲＡＭ１０１は、作業領域として一時的なデータを読み書きするためのメモリである。ＲＯＭ１０２は、所定のプログラムを格納する読み出し専用メモリである。記憶装置１０３は、所定のプログラムやデータ等を格納するために書き込み可能なハードディスク（ＨＤＤ）またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）により構成される。外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、外部装置との間での通信制御を行う。操作インターフェース１０５は、利用者の操作を受け付ける。操作インターフェース１０５には、例えば、電源スイッチ、処理モード切替スイッチ、気体の供給量（回収量）を調整するつまみ等が含まれる。なお、制御部１０は、（図示しない）表示部を備えてもよい。この場合、例えば、操作インターフェース１０５は、表示部に実装されたタッチパネル方式のもので実現されてもよい。そして、表示部には、気体の供給量（回収量）、処理モード、マスク８００内の圧力等の様々な情報が表示される。
制御部１０は、図４（Ａ）に示すように、ＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１、ＲＯＭ１０２、記憶装置１０３、外部インターフェース１０４、及び操作インターフェース１０５等を備えた計算機１０Ａを有する。ＣＰＵ１００は、中央演算処理装置を構成する。ＲＡＭ１０１は、作業領域として一時的なデータを読み書きするためのメモリである。ＲＯＭ１０２は、所定のプログラムを格納する読み出し専用メモリである。記憶装置１０３は、所定のプログラムやデータ等を格納するために書き込み可能なハードディスク（ＨＤＤ）またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）により構成される。外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、外部装置との間での通信制御を行う。操作インターフェース１０５は、利用者の操作を受け付ける。操作インターフェース１０５には、例えば、電源スイッチ、処理モード切替スイッチ、気体の供給量（回収量）を調整するつまみ等が含まれる。なお、制御部１０は、（図示しない）表示部を備えてもよい。この場合、例えば、操作インターフェース１０５は、表示部に実装されたタッチパネル方式のもので実現されてもよい。そして、表示部には、気体の供給量（回収量）、処理モード、マスク８００内の圧力等の様々な情報が表示される。
【0092】
本実施形態において制御部１０は、圧力測定部９での測定結果に基づいて、気体供給部２の送風機の回転数や、気体供給側調整弁部３の開閉動作を制御する。具体的に制御部１０は、図４（Ｂ）に示すように、呼吸判別部１０６と、下限閾値判定部１０７と、上限閾値判定部１０８と、供給流量制御部１０９と、を有する。
【0093】
呼吸判別部１０６は、圧力測定部９の測定結果から得られる呼吸波形に基づいて、利用者９００の呼気状態及び吸気状態を判別する。この呼吸判別部１０６を参照することで、呼吸波形と関連の無い圧力のノイズ波形を除去できる。また、詳細は後述するが、呼吸判別部１０６で判別される呼気タイミングと吸気タイミングの信号に基づいて、供給流量制御部１０９が、供給流量を変動させることもできる。
【0094】
下限閾値判定部１０７は、圧力測定部９によって測定された圧力を利用して算出された圧力評価値が、下限閾値Ｓ１を下回るか否かを判定する。なお、この圧力評価値は、様々な値を採用し得るが、本実施形態では、大気圧を基準としたマスク８００内の吸気時圧力の最低値とする。なお最低値として、複数回の呼吸波形における吸気時最低値を平均化した値を用いても良い。また、圧力評価値として、増減を含む全圧力値を平均化した圧力平均値を利用しても良い。更に、この圧力評価値は、圧力の絶対値を用いても良いが、好ましくは、大気圧を基準とした差分値を採用することが好ましい。従って、下限閾値Ｓ１も、圧力の絶対値を用いても良いが、好ましくは、大気圧を基準とした差分値を用いることが好ましい。
【0095】
上限閾値判定部１０８は、圧力測定部９によって測定された圧力を利用して算出された圧力評価値が、上限閾値Ｓ２を上回るか否かを判定する。なお、この圧力評価値は、下限閾値判定部１０７と同様に様々な値を採用し得る。本実施形態では、大気圧を基準としたマスク８００内の呼気時圧力の最高値を採用する。この圧力評価値は、圧力の絶対値を用いても良いが、好ましくは、大気圧を基準とした差分値を採用することが好ましい。従って、上限閾値Ｓ２も、圧力の絶対値を用いても良いが、好ましくは、大気圧を基準とした差分値を用いることが好ましい。
【0096】
供給流量制御部１０９は、下限閾値判定部１０７によってマスク８００内の最低圧力が下限閾値Ｓ１を下回ると判定された場合に、供給孔５０から供給される気体の流量を増大させる。結果、マスク８００内の最低圧力が上昇して、下限閾値Ｓ１と一致又は上回る。具体的には、気体供給側調整弁部３の気体供給側出力ポート部３１を開きつつ、大気開放側出力ポート部３２を閉じるように両ポートの開閉比率を調整して、延在管部５Ｂへの気体の供給量を増大させる。送風機の回転数を増大させて供給量を増やすこともできる。
【0097】
更に供給流量制御部１０９は、上限閾値判定部１０８によってマスク８００内の最高圧力が上限閾値Ｓ２を上回ると判定された場合に、供給孔５０から供給される気体の流量を減少させる。結果、マスク８００内の最高圧力が下降して、上限閾値Ｓ２と一致又は下回る。具体的には、気体供給側調整弁部３の気体供給側出力ポート部３１を閉じつつ、大気開放側出力ポート部３２を開くように両ポートの開閉比率を調整して、延在管部５Ｂへの気体の供給量を低減させる。送風機の回転数を減少させて供給量を低減することもできる。しかし、上限閾値判定部１０８と下限閾値判定部１０７の判定動作が共存した場合は、下限閾値判定部１０７の制御を優先させることが好ましい。
【0098】
更にまた、供給流量制御部１０９は、利用者９００の吸気時には供給流量を大きくし、呼気時には供給流量を小さくすることもできる。この吸気及び呼気タイミングは、呼吸判別部１０６で判別する。
【0099】
＜マスク係合構造＞
マスク係合構造１１は、図２（Ｂ）に示すように、配置部６が備えるものであり、マスク８００と係合可能な構造である。マスク８００がマスク係合構造１１に係合すると、利用者９００にマスク８００が装着される。なお、マスク８００は、それ自体が、外部補助が不要な状態で、利用者が容易に自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート状の材料（シート材）で構成されている。例えば、不織布、多孔質樹脂、布等の可撓性を有する材料で構成される。従って、マスク８００は、唾液等の飛沫の通過を抑止する機能を有するが、ウイルス等の通過を防ぐ機能は低い（又はほとんど無い）。この「外部補助が不要な状態で、利用者が容易に自発呼吸可能な程度の通気性」を有するマスク８００は、例えばサージカルマスクと称されており、防塵マスクとは異なる。具体的に、マスク８００のシート材の通気性は、米国規格ＡＳＴＭ Ｆ２１００における圧力損失値で４．０ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２未満であることが好ましく、より望ましくは２．０ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下、更に好ましくは１．８ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下とし、最も望ましくは１．５ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下とする。この圧力損失値は、マスク圧力損失試験（ＭＩＬ－Ｍ－３６９５４Ｃ）で規定される手法を採用しており、調湿したシート材を資料ホルダ（直径２．５ｃｍ）に取り付け、吸引ポンプによって流量が８Ｌ／ｍｉｎとなるように通気させ、その時の圧力損失（ｍｍＨ２Ｏ）を測定し、測定面積で除した結果となる。他の通気性評価観点として、マスク８００の全面に対して流量４０Ｌ／ｍｉｎの空気を通気させ、その時の圧力損失（Ｐａ）を測定する手法を採用する場合、マスク８００の通気性は、１０．０Ｐａ未満であることが好ましく、より望ましくは５．０Ｐａ以下、更に望ましくは４．５Ｐａ以下とする。
マスク係合構造１１は、図２（Ｂ）に示すように、配置部６が備えるものであり、マスク８００と係合可能な構造である。マスク８００がマスク係合構造１１に係合すると、利用者９００にマスク８００が装着される。なお、マスク８００は、それ自体が、外部補助が不要な状態で、利用者が容易に自発呼吸可能な程度の通気性を有するシート状の材料（シート材）で構成されている。例えば、不織布、多孔質樹脂、布等の可撓性を有する材料で構成される。従って、マスク８００は、唾液等の飛沫の通過を抑止する機能を有するが、ウイルス等の通過を防ぐ機能は低い（又はほとんど無い）。この「外部補助が不要な状態で、利用者が容易に自発呼吸可能な程度の通気性」を有するマスク８００は、例えばサージカルマスクと称されており、防塵マスクとは異なる。具体的に、マスク８００のシート材の通気性は、米国規格ＡＳＴＭ Ｆ２１００における圧力損失値で４．０ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２未満であることが好ましく、より望ましくは２．０ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下、更に好ましくは１．８ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下とし、最も望ましくは１．５ｍｍＨ２Ｏ／ｃｍ２以下とする。この圧力損失値は、マスク圧力損失試験（ＭＩＬ－Ｍ－３６９５４Ｃ）で規定される手法を採用しており、調湿したシート材を資料ホルダ（直径２．５ｃｍ）に取り付け、吸引ポンプによって流量が８Ｌ／ｍｉｎとなるように通気させ、その時の圧力損失（ｍｍＨ２Ｏ）を測定し、測定面積で除した結果となる。他の通気性評価観点として、マスク８００の全面に対して流量４０Ｌ／ｍｉｎの空気を通気させ、その時の圧力損失（Ｐａ）を測定する手法を採用する場合、マスク８００の通気性は、１０．０Ｐａ未満であることが好ましく、より望ましくは５．０Ｐａ以下、更に望ましくは４．５Ｐａ以下とする。
【0100】
更にこのマスク８００のシート材（フィルタ材）は、呼気によって変形可能な程度の可撓性を有することが好ましい。マスク８００の中には、装着中において、成形されたお椀型形状を維持できる程度の剛性を有するものも存在するが、日常生活における可搬性、保管の利便性から、そのような高剛性のマスクを利用している者は少ない。そこで、本実施形態では、汎用的に利用されている呼気によって変形可能な可撓性のマスク８００を利用しつつ、様々な機能を付加できるようにしている。
【0101】
マスク８００の装着位置は、マスク８００が、利用者９００の鼻９１０及び口９２０、並びに、延在管部５Ｂの少なくとも第一供給孔群５１を覆う姿勢とする。本実施形態では、配置部６の頭部固定側フレーム部６２が、マスク係合構造１１を兼ねる。マスク係合構造１１は、第一案内部１１３、引掛け部１１４、第二案内部１１５を有する。第一案内部１１３は、利用者９００の耳９５０に引っ掛けるマスク８００の紐部８１０を、利用者９００の耳９５０の前方側から後方側に案内する。引掛け部１１４は、第一案内部１１３により後方側に案内されたマスク８００の紐部８１０に係合して、マスク８００の紐部８１０を引っ掛ける部分である。第二案内部１１５は、マスク８００の紐部８１０を利用者９００の耳９５０の後方側から前方側に案内する。
【0102】
より詳細に、第一案内部１１３は、図３（Ａ）に示すように、例えば、耳掛け部６２０の上面６２５に沿い、且つ、この耳掛け部６２０の縦厚み方向に凹む溝により構成される。なお、縦厚み方向とは、耳掛け部６２０の上面６２５から下面６２２に向かう方向を指す。第一案内部１１３を構成する溝は、引掛け部１１４の手前まで設けられる。
【0103】
引掛け部１１４は、図３（Ａ）に示すように、ストッパ部６２１の後面６２７に沿い、且つ、ストッパ部６２１の前後厚み方向に凹む溝により構成される。なお、前後厚み方向とは、ストッパ部６２１の後面６２７から前面６２６に向かう方向を指す。引掛け部１１４に相当する溝の両端は、第一案内部１１３と第二案内部１１５に連続することが好ましい。
【0104】
第二案内部１１５は、図２（Ｂ）及び図３（Ａ）に示すように、ストッパ部６２１における後頭部９７０又は首９８０に近い領域において、頭部と接触しない外側面６２９（図３（Ｂ）ではストッパ部６２１の紙面手前側の面）に沿い、且つ、ストッパ部６２１の左右幅方向に凹む溝により構成される。なお、ストッパ部６２１の左右幅方向とは、ストッパ部６２１の外側面６２９から内側面６２８（この内側面６２８は頭部に対向する）に向かう方向を指す。第二案内部１１５に相当する溝は、引掛け部１１４に相当する溝に連続する。
【0105】
図２（Ｂ）のように、第一案内部１１３、引掛け部１１４、及び第二案内部１１５に相当する溝にマスク８００の紐部８１０を嵌め込むと、マスク８００の紐部８１０は、利用者９００の皮膚に接触することなく、利用者９００の耳９５０の周りに案内される。結果、利用者９００は、マスク８００の紐部８１０からの負荷を受けることなく、マスク８００を装着することができる。
【0106】
図３（Ｃ）のように、マスク８００の上縁近傍は延在管部５Ｂの前面側に接触する。結果、延在管部５Ｂ自体が、マスク８００の内部と外部を区画する境界となり、第一供給孔群５１は、マスク８００の内部空間側に気体を放出し、第二供給孔群５２は、マスク８００の外側に気体を放出する。なお、第一供給孔群５１から放出される気体によって、マスク８００の内圧が高くなるので、内部の気体の一部は、通気層６０Ａを介してマスク８００の外部に放出される。結果、配置部６と利用者の肌との接触部分が冷却されるので、快適な装着感が得られる。ちなみに、マスク８００の内部空間とは、利用者９００の顔（口９２０、鼻９１０等）とマスク８００の内側面の間の空間を指す。
【0107】
＜制御部による圧力制御の詳細説明＞
次に、制御部１０による圧力制御について説明する。図５（Ａ）に、マスク８００のみを着用し、日常生活状態（定常状態）の利用者９００の呼吸時のマスク８００の内圧変動モデルを実線Ａ１に示す。マスク８００の通気抵抗の影響によって、大気圧を基準（０）とした場合に、呼気中が陽圧（正圧）となり、吸気中が陰圧（負圧）となる。この呼吸時の負荷によって、マスク８００を使用する利用者９００は疲れやすい。特に、この圧力変動によって容易に変形する可撓性のマスク８００の場合、吸引時にマスク８００が口元に接近し、陰圧側の減圧幅が大きくなるので、多少なりとも息苦しい感覚を得る。マスク８００の空孔率（通気抵抗）にも依存するが、一般的には、大気圧を基準（０）とした場合のマスク８００の内圧は、－１．０（ｃｍＨ２Ｏ）～＋１．０（ｃｍＨ２Ｏ）の間、詳細には－０．５（ｃｍＨ２Ｏ）～＋０．５（ｃｍＨ２Ｏ）の間で変動する。
次に、制御部１０による圧力制御について説明する。図５（Ａ）に、マスク８００のみを着用し、日常生活状態（定常状態）の利用者９００の呼吸時のマスク８００の内圧変動モデルを実線Ａ１に示す。マスク８００の通気抵抗の影響によって、大気圧を基準（０）とした場合に、呼気中が陽圧（正圧）となり、吸気中が陰圧（負圧）となる。この呼吸時の負荷によって、マスク８００を使用する利用者９００は疲れやすい。特に、この圧力変動によって容易に変形する可撓性のマスク８００の場合、吸引時にマスク８００が口元に接近し、陰圧側の減圧幅が大きくなるので、多少なりとも息苦しい感覚を得る。マスク８００の空孔率（通気抵抗）にも依存するが、一般的には、大気圧を基準（０）とした場合のマスク８００の内圧は、－１．０（ｃｍＨ２Ｏ）～＋１．０（ｃｍＨ２Ｏ）の間、詳細には－０．５（ｃｍＨ２Ｏ）～＋０．５（ｃｍＨ２Ｏ）の間で変動する。
【0108】
また、点線Ａ２には、マスク８００のみを着用したままの状態で激しい運動を行う場合（過活動状態）における圧力変動モデルを示す。過活動状態では、呼吸時の一回換気量が増大する結果、実線Ａ１の定常状態と比較して圧力変動幅が増大する。例えば、陰圧側は－０．５（ｃｍＨ２Ｏ）を超える状態、更には－１．０（ｃｍＨ２Ｏ）を超える状態となり得る。陽圧側も＋０．５（ｃｍＨ２Ｏ）を超える状態、更には＋１．０（ｃｍＨ２Ｏ）を超える状態もあり得る。圧力変動幅が増大しすぎると、肺機能の低下を招く場合がある。
【0109】
図５（Ｂ）の実線Ｂ１に、本実施形態の気体案内装置１を利用した場合の定常状態のマスク８００の内圧変動モデル示す。ここでは、図５（Ａ）の定常状態と同じ活動レベルで、同一のマスク８００を採用した場合を想定する。図５（Ｂ）における点線Ａ１は、図５（Ａ）の圧力変動モデルを示す。
【0110】
この気体案内装置１では、制御部１０によって、供給孔５０からマスク８００の内部空間に気体が供給される。結果、マスク８００の内圧が上昇する。制御部１０は、図５（Ａ）の圧力変動モデルＡ１（図５（Ａ）の実線Ａ１参照）（換言すると、気体案内装置１の気体供給ＯＦＦ状態又は大気圧状態）を基準として、０．２（ｃｍＨ２Ｏ）以上の内圧上昇を生じさせるように気体の供給量を制御し、好ましくは０．４（ｃｍＨ２Ｏ）以上の上昇を生じさせる。
【0111】
即ち、利用者９００が無呼吸となる状態（無呼吸状態）を仮定した際、マスク８００の内圧が、大気圧＋０．２（ｃｍＨ２Ｏ）以上となるように制御し、好ましくは０．４（ｃｍＨ２Ｏ）以上となるように制御する。
【0112】
一方、制御部１０は、圧力変動モデルＡ１を基準とした内圧の上昇幅が３．０（ｃｍＨ２Ｏ）以下となるように気体の供給量を制御し、好ましくは２．０（ｃｍＨ２Ｏ）以下とし、更に望ましくは１．５（ｃｍＨ２Ｏ）以下とする。
【0113】
また、制御部１０は、呼吸中にマスク８００の内圧が陰圧とならない程度まで、圧力を上昇させることが好ましい。マスク８００自身は、ウイルスの侵入を抑止できないが、内側を陽圧にすることで、マスク８００の本体や周囲の隙間からのウイルスの侵入を抑制できることになる。
【0114】
上述の内圧上昇幅を得るためには、供給孔５０からマスク８００内に対して、２０（Ｌ／分）以上の気体を供給することが好ましく、より好ましくは４０（Ｌ／分）以上となる。一方で、供給孔５０からマスク８００内に対して６０（Ｌ／分）以下の気体を供給することが好ましいく、より好ましくは５０（Ｌ／分）以下とする。なお、この供給流量は、マスク８００の生地や、マスク８００と利用者９００の間にできる隙間の程度によって変化させる必要がある。好ましくは３０（Ｌ／分）～５０（Ｌ／分）の気体を供給する。ちなみに、この気体は、マスク８００内の空間を積極的に撹拌する役割も担う。
【0115】
本気体案内装置１によって、吸気時のマスク８００の内圧（正圧）を陽圧に維持すれば、マスク８００を装着しているにも関わらず、利用者にとっては、マスク未装着状態と同程度の吸気抵抗となり、長時間にわたって快適な使用感が得られる。ちなみに、定常状態では、実線Ａ１の圧力変動モデルの下限値は下限閾値Ｓ１を下回っておらず、又は、上限値は、上限閾値Ｓ２を上回っていない。
【0116】
図５（Ｃ）の実線Ｃに、本実施形態の気体案内装置１を利用した場合において、過活動状態に対応して制御されたマスク８００の内部空間の圧力変動モデルを示す。なお、図５（Ｃ）における点線Ｂ１は、図５（Ｂ）の実線Ｂ１の定常状態の圧力変動モデルを示す。また、二点鎖線Ｂ２は、図５（Ｂ）の実線Ｂ１の制御状態のままで、利用者が、定常状態から過活動状態に遷移した瞬間の圧力変動モデルを示す。
【0117】
二点鎖線Ｂ２の通り、図５（Ｂ）の定常状態の制御態様のまま過活動状態に遷移すると圧力変動幅が増大して、その下限値が、大気圧より低い陰圧（負圧）状態となる。更に、下限値が下限閾値Ｓ１を下回るので、その状態を制御部１０の下限閾値判定部１０７が検知する。この判定結果に基づいて、供給流量制御部１０９が気体の供給量を増大させるように制御してマスク８００の内圧を上昇させるので、圧力変動の下限値が下限閾値Ｓ１を一致又は上回るようになる。ここでは、陽圧となるまで圧力変動の下限値を増大させている。
【0118】
この結果、マスク８００を装着しながら激しい運動を行っているにも関わらず、利用者にとっては、マスク未装着状態に近い状態の吸気抵抗となり、長時間にわたって快適な使用感が得られる。ちなみに、実線Ｃの圧力変動モデルの上限値は上限閾値Ｓ２を上回っているが、その場合であっても下限側の制御を優先させる。ただし、マスク８００内の圧力の吸気時の最低値が下限閾値Ｓ１を上回っている状態で、呼気時の最高値が上限閾値Ｓ２を超えている状態を上限閾値判定部１０８が検知した際は、供給流量制御部１０９が、下限閾値Ｓ１を下回らない範囲で、供給孔５０から供給される気体の流量を減少させることもできる。呼気時の圧力が高すぎると、利用者９００は呼気時に息を吐きづらくなるからである。
【0119】
更に図５（Ｂ）又は（Ｃ）の制御の応用として、図５（Ｄ）の実線Ｄのように、吸気時に気体の供給量を増大させて、マスク８００内圧の最低値が下限閾値Ｓ１を上回る状態又は陽圧となる状態を確保しつつ、呼気時には気体の供給量を減少又はゼロとして、マスク８００内圧の上限値を減少させることが好ましい。呼気中に送風機の回転数を減少させることでバッテリーの消費量を削減できる。
【0120】
ここでは、下限閾値Ｓ１を、大気圧から－０．２（ｃｍＨ２Ｏ）の値に設定しているが、例えば、－０．５（ｃｍＨ２Ｏ）～＋０．５（ｃｍＨ２Ｏ）の範囲内に設定することが好ましく、より好ましくは、－０．３（ｃｍＨ２Ｏ）～＋０．３（ｃｍＨ２Ｏ）の範囲内に設定し、更に望ましくは、－０．１（ｃｍＨ２Ｏ）～＋０．１（ｃｍＨ２Ｏ）の範囲内とする。下限閾値Ｓ１を大気圧（０．０（ｃｍＨ２Ｏ））又はそれ以下に設定することも望ましい。
【0121】
なお、図５に示す利用者９００とマスク８００の間の隙間領域（口近傍領域９３０又は鼻近傍領域９６０）における圧力変動波形はモデル的に示したものであり、実際の波形とは異なる。また、本実施形態では、下限閾値Ｓ１及び上限閾値Ｓ２を利用してマスク８００の内圧状態を判定し、供給量を制御する場合を例示したが、全体の平均圧や、圧力に関する他の指標を利用して制御することも、本発明の制御手法に含まれる。更に、マスク８００の内圧を測定することなく、手動で供給量を制御し、マスク８００の内部を昇圧させる（特に陽圧にする）構造も本発明の概念に含まれる。
【0122】
＜気体案内装置のその他の利点＞
例えば、マスク８００を装着した利用者９００が走る等して、吸気量が通常よりも大きい状態にある時、図６（Ａ）に示すように、吸気時に利用者９００の顔（鼻９１０、口９２０）にマスク８００が張り付いて通気面積が小さくなり、吸気抵抗が増大しやすい。本実施形態における気体案内装置１を用いると、図６（Ｂ）に示すように、鼻９１０から口近傍領域９３０に向かって供給された気体がマスク８００に当たり、その風圧又は陽圧によって、外側に押し広げる。結果、常に、マスク８００の全体を通気面積として活用できる。
例えば、マスク８００を装着した利用者９００が走る等して、吸気量が通常よりも大きい状態にある時、図６（Ａ）に示すように、吸気時に利用者９００の顔（鼻９１０、口９２０）にマスク８００が張り付いて通気面積が小さくなり、吸気抵抗が増大しやすい。本実施形態における気体案内装置１を用いると、図６（Ｂ）に示すように、鼻９１０から口近傍領域９３０に向かって供給された気体がマスク８００に当たり、その風圧又は陽圧によって、外側に押し広げる。結果、常に、マスク８００の全体を通気面積として活用できる。
【0123】
また、マスク８００内に供給される気体は、フィルタ部８を通過しているのでウイルス等が除去されている。結果、マスク８００内は常に清潔な気体が供給されるので、周囲の雰囲気中にウイルスが浮遊していたとしても、利用者への感染リスクを抑制できる。更に、マスク８００自身が、通気性を有する材料で構成されていることから、内部に供給される清潔な気体が陽圧となって、常に、マスク８００の素材を介して外部に緩やかに漏れ出す。結果、マスク８００の素材を介して外部のウイルスが侵入するリスクを抑制できる。一方、利用者の咳やくしゃみ等による飛沫は、マスク８００によって外部への放出を確実に抑制できる。同時に、第二供給孔群５２から放出される清浄な気体は、エアカーテンとなって、利用者９００の目の前方側を上方に向かう。結果、利用者９００の目にウイルス等が侵入することを抑制できる。
【0124】
更に、マスク８００内に供給される気体によって、マスク８００の内部空間自体を冷却できる。また、マスク８００内を陽圧として、利用者の肌との接触部分から供給気体が漏れ出すようにすると、その接触部分も冷却される。結果、快適な使用感を得ることが出来る。
【0125】
更にまた、本実施形態における気体案内装置１では、自発呼吸が十分に可能なレベルの通気性を有するマスク８００の内部空間に対して、気体を供給しているので、マスク８００内の内圧が極端に上昇することが無い。つまり、人工呼吸器やＣＰＡＰ等の呼吸補助装置のように、利用者の呼吸そのものを補助するものではなく、自発呼吸する際の口外環境を制御する機能となるので、仮にバッテリー切れによって送風機が停止しても、利用者の心肺機能に対する影響を生じさせないで済む。
【0126】
以上は、利用者９００がマスク８００を装着している際の利点であるが、本実施形態における気体案内装置１は、マスク８００を装着していない利用者９００に用いても効果的である。つまり、図７に示すように、本実施形態における気体案内装置１を装着した利用者９００には、鼻から下方側に向かって口近傍領域９３０を通過する清浄な気体の流れが形成されると共に、鼻から上方側に向かって目近傍領域９９０を通過する清浄な気体の流れが形成される。これらの気体の流れは、利用者９００の顔の前方側の近傍領域（以下、顔近傍領域と呼ぶ。）においてエアカーテン２００となるので、利用者９００の顔を通じてウイルス等が体内に侵入することを阻止する。従って、食事等において、マスク８００を装着できない場合でも、ウイルスの感染リスクを抑制できる。
【0127】
＜本実施形態の変形例＞
また、本実施形態の気体案内装置１の変形例として、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、利用者９００の目９４０よりも顔の長さ方向Ｈの上方側に延在管部５Ｂを配置する構造が挙げられる。具体的には延在管部５Ｂは、配置部６（気体供給側フレーム部６０）により、利用者９００の額に配置させることが好ましい。
また、本実施形態の気体案内装置１の変形例として、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、利用者９００の目９４０よりも顔の長さ方向Ｈの上方側に延在管部５Ｂを配置する構造が挙げられる。具体的には延在管部５Ｂは、配置部６（気体供給側フレーム部６０）により、利用者９００の額に配置させることが好ましい。
【0128】
配置部６（気体供給側フレーム部６０）は、利用者９００の耳９５０に掛けられて利用者９００に装着されてもよいが、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えば、利用者９００の目９４０よりも顔の長さ方向Ｈの上方側において、利用者９００の頭部を一周して利用者９００に装着されるものであってもよい。この際、利用者９００の両側の側頭９７５から後頭部９７０を跨る頭側装着部６９は、気体供給側フレーム部６０と協働して利用者９００の頭を一周する。
【0129】
本変形例の第一供給孔群５１を構成する供給孔５０それぞれが、排出された気体が目近傍領域９９０及び口近傍領域９３０を通過するような方向を向く。第一供給孔群５１から排出された気体が目近傍領域９９０及び口近傍領域９３０を通過するように、配置部６（気体供給側フレーム部６０）に下方側案内部７２を設けてもよい。
【0130】
下方側案内部７２は、排出された気体を目近傍領域９９０及び口近傍領域９３０に案内する案内面７３を有する。案内面７３は、第一供給孔群５１に対向すると共に、供給孔群よりも顔の長さ方向Ｈの上方側の起点から下方側に進むに従って顔の長さ方向Ｈを基準とした傾斜角が小さくなるような区間を有する。排出された気体は、案内面７３の当該区間で方向転換されて、目近傍領域９９０及び口近傍領域９３０に向かう。
【0131】
本変形例の気体案内装置１の場合、利用者９００の顔近傍領域においてエアカーテン２００となって、利用者９００の顔を通じてウイルス等が体内に侵入することを阻止する。
【0132】
この際、気体案内装置１は、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、利用者９００の顔の全体を覆うフェイスガード８１９を有することも好ましい。フェイスガード８１９は、供給孔５０の先方側を覆う。このフェイスガード８１９は、透明樹脂プレートによって構成されている。そして、その透明樹脂プレートは、透明樹脂プレート（フェイスガード８１９）と係合可能なフェイスガード係合構造１２において配置部６に係合する。フェイスガード係合構造１２は、透明樹脂プレートの上縁近傍を配置部６（気体供給側フレーム部６０）に固定するフェイスガード固定部１２５を有する。これにより、透明樹脂プレートは、配置部６に固定される。従って、フェイスガード８１９の上縁近傍と利用者９００の間は、配置部６や延在管部５Ｂが延在して閉じられた構造となる。一方、フェイスガード８１９の両側縁と下側縁は、利用者９００から離反した開放構造となる。
【0133】
従って、供給孔５０から放出されるエアカーテン２００が、フェイスガード８１９の内側（顔側）の表面に沿って下降しつつ、その気体が両側縁と下側縁の開放端から外部に放出される。フェイスガード８１９の上縁側は閉構造となるので、エアカーテン２００に連動して、上部から外気を取り込んでしまうことを防止できる。結果、フェイスガード８１９の内側に、外部のウイルスが侵入し難い状態となる。なお、フェイスガード８１９を採用する場合、供給孔５０から放出される気体を、フェイスガード８１９側に衝突させることが好ましく、フェイスガード８１９の表面に沿って気体を流すことができる。
【0134】
＜第二実施形態＞
次に本発明の第二実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、フェイスガード８２０を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。フェイスガード８２０は、マスク８００と同様に、利用者９００の鼻９１０及び口９２０を覆うが、両側縁及び下側縁は、利用者９００から離反した開放構造となる。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１及び図８の変形例と大部分において同じ構造を有し、構造が相違する点について以下説明する。
次に本発明の第二実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、フェイスガード８２０を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。フェイスガード８２０は、マスク８００と同様に、利用者９００の鼻９１０及び口９２０を覆うが、両側縁及び下側縁は、利用者９００から離反した開放構造となる。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１及び図８の変形例と大部分において同じ構造を有し、構造が相違する点について以下説明する。
【0135】
本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態におけるマスク係合構造１１に代わってフェイスガード係合構造１２を備える。フェイスガード係合構造１２は、配置部６が備えるものであり、フェイスガード８２０と係合可能な構造である。フェイスガード８２０がフェイスガード係合構造１２に係合すると、利用者９００の鼻９１０及び口９２０、並びに、延在管部５Ｂを覆うようにフェイスガード８２０が利用者９００に装着される。フェイスガード係合構造１２は、図９（Ｂ）に示すように、例えば、フェイスガード側フレーム部１２０と、フェイスガード側取付部１２１と、を有する。
【0136】
フェイスガード側フレーム部１２０は、図９（Ａ）に示すように、利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨って利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在するものである。フェイスガード側フレーム部１２０は、気体供給側フレーム部６０又は頭部固定側フレーム部６２に繋がり、気体供給側フレーム部６０又は頭部固定側フレーム部６２で保持される。なお、一つの共通フレーム部材が、フェイスガード側フレーム部１２０と気体供給側フレーム部６０を兼ねるように構成されてもよい。
【0137】
フェイスガード側フレーム部１２０は、揺動機構１２２を有する。揺動機構１２２は、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在する（図示しない）揺動軸を中心に対象物を揺動させるものである。
【0138】
フェイスガード側取付部１２１は、フェイスガード８２０の上端又はその近傍を、揺動機構１２２（フェイスガード側フレーム部１２０）に取り付けるものである。これにより、フェイスガード８２０は、図９（Ｂ）の矢印Ｒに示すように、前後方向に揺動可能となる。利用者９００は、食事の時などは、口９２０からフェイスガード８２０を離すように前方側に揺動させる。
【0139】
気体供給側フレーム部６０は、図９（Ａ）に示すように、両端において頭部固定側フレーム部６２に繋がる。また、２つの頭部固定側フレーム部６２の間には、図９（Ｂ）及び図１０に示すように、２つの頭部固定側フレーム部６２の間を架け渡す架設部６８が設けられる。
【0140】
２つの頭部固定側フレーム部６２が利用者９００の両方の耳９５０に掛けられると、気体供給側フレーム部６０が利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るように配置された状態となると共に、図１０（Ａ）に示すように、架設部６８が利用者９００の後頭部９７０又は首９８０に沿って、後頭部９７０又は首９８０を幅方向に跨るように配置された状態となる。このように配置部６が構成されると、気体供給側フレーム部６０は、２つの頭部固定側フレーム部６２で支持される。また、架設部６８が、配置部６が利用者９００の前方側へずれることを阻止するストッパとして機能するため、利用者９００に対する延在管部５Ｂの姿勢が安定する。このため、架設部６８は、利用者９００の背面側で利用者９００に装着される背面側装着部としての役割を有する。また、第一実施形態における気体案内装置１では、頭部固定側フレーム部６２のストッパ部６２１によって、前方側へのずれを抑制していたが、第二実施形態では、架設部６８がその役割を担うことが出来るので、ストッパ部６２１を省略しても良い。
【0141】
第二実施形態の気体案内装置１によれば、下側を向く第一供給孔群５１によって形成される下方側のエアカーテン２００が、フェイスガード８２０の内側（顔側）の表面に沿って下降しつつ、その気体がフェイスガード８２０の両側縁と下側縁の開放端から外部に放出される。フェイスガード８１９の上縁側では、第二供給孔群５２によって上方に向かう上方側のエアカーテン２００が形成されるので、下方側のエアカーテン２００に連動して、上方から外気を取り込んでしまうことを防止できる。結果、フェイスガード８２０の内側に、外部のウイルスが侵入し難い状態となる。
【0142】
更に図１０（Ｂ）に示す第二実施形態の変形例となる気体案内装置１では、気体供給側フレーム部６０及びフェイスガード側フレーム部１２０が、利用者９００の顎の近くを幅方向に跨って延在する。フェイスガード８２０の下端又はその近傍が、フェイスガード側フレーム部１２０によって保持される。従って、上側を向く第二供給孔群５２によって形成される上方側のエアカーテン２００が、フェイスガード８２０の内側（顔側）の表面に沿って上昇しつつ、その気体がフェイスガード８２０の両側縁と上側縁の開放端から外部に放出される。フェイスガード８１９の下縁側では、第一供給孔群５１によって下方に向かう下方側のエアカーテン２００が形成されるので、上方側のエアカーテン２００に連動して、顎下から外気を取り込んでしまうことを防止できる。結果、フェイスガード８２０の内側に、外部のウイルスが侵入し難い状態となる。更に、フェイスガード８２０を通過したエアカーテン２００は、利用者９００の目の前方も通過するので、目に周囲のウイルスが侵入することを抑制できる。
【0143】
＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１１（Ａ）に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、構造が相違する点について以下説明する。
本発明の第三実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１１（Ａ）に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、構造が相違する点について以下説明する。
【0144】
本実施形態における気体案内装置１は、図１１（Ｂ）に示すように、気体回収側管部１３と、気体回収側調整弁部１５と、負圧生成部２Ａを備える。また、本実施形態における気体案内装置１の配置部６及び制御部１０は、第一実施形態における気体案内装置１における配置部６及び制御部１０と構成が異なる。
【0145】
＜気体回収側管部＞
気体回収側管部１３は、供給孔５０から排出される気体を回収する複数の回収孔１３０を有する管となる。気体回収側管部１３は、回収側延在管部１４Ａと導出管部１４Ｂを備える。導出管部１４Ｂは、一端が回収側延在管部１４Ａに繋がり、他端が、気体回収側調整弁部１５を経由して負圧生成部２Ａ（気体供給部２が兼ねている）に繋がる。この導出管部１４Ｂは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。
気体回収側管部１３は、供給孔５０から排出される気体を回収する複数の回収孔１３０を有する管となる。気体回収側管部１３は、回収側延在管部１４Ａと導出管部１４Ｂを備える。導出管部１４Ｂは、一端が回収側延在管部１４Ａに繋がり、他端が、気体回収側調整弁部１５を経由して負圧生成部２Ａ（気体供給部２が兼ねている）に繋がる。この導出管部１４Ｂは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。
【0146】
なお、この回収孔１３０と供給孔５０の間に、利用者９００の口が位置するようにしている。即ち、供給孔５０から供給される気体は、口の前を通過して、回収孔１３０に到達する。
【0147】
回収側延在管部１４Ａは、一端が回収側延在管部１４Ａに繋がっているが他端が閉塞されている。回収側延在管部１４Ａは、例えば、樹脂製のチューブにより構成される。樹脂として、例えば、シリコン等が挙げられる。
【0148】
なお、回収側延在管部１４Ａは、配置部６により利用者９００の顔（口の下側から顎の先端の間）に利用者９００の顔の幅方向Ｗに平行な姿勢で配置される。一方、導出管部１４Ｂは、負圧生成部２Ａの配置場所に自由度を持たせるために設けられるものである。従って、負圧生成部２Ａを利用者９００の顔の近傍に配置可能であれば、導出管部１４Ｂを省略して、回収側延在管部１４Ａに直接接続してもよい。
【0149】
回収側延在管部１４Ａは、周囲の気体を回収する複数の回収孔１３０を有する。この回収孔１３０は、回収側延在管部１４Ａの周壁を貫通する孔であり、回収側延在管部１４Ａの内外に連通する。複数の回収孔１３０の集まりである回収孔群１３１は、回収側延在管部１４Ａの軸方向（長手方向）に沿って列状に並ぶように設けられる。結果、この回収孔群１３１は、全体として帯状に気体を吸引する帯状回収領域となる。なお、回収孔１３０は、一つでもよい。回収孔１３０の形状を長孔にすることもできる。
【0150】
＜気体回収側調整弁部＞
気体回収側調整弁部１５は、負圧生成部２Ａに向かって流れる気体の量（又は回収孔１３０から回収される気体の量）を調整したり、負圧生成部２Ａに案内する気体の種類を調整したりする。気体供給側調整弁部３や気体回収側調整弁部１５によって、気体の供給量と回収量を各々独立して制御できるようにしている。
気体回収側調整弁部１５は、負圧生成部２Ａに向かって流れる気体の量（又は回収孔１３０から回収される気体の量）を調整したり、負圧生成部２Ａに案内する気体の種類を調整したりする。気体供給側調整弁部３や気体回収側調整弁部１５によって、気体の供給量と回収量を各々独立して制御できるようにしている。
【0151】
図１１（Ｂ）に示すように、気体回収側調整弁部１５は、気体回収側入力ポート部１５０と、大気開放側入力ポート部１５１と、出力ポート部１５２と、を有する。気体回収側入力ポート部１５０は、導出管部１４Ｂに接続される。大気開放側入力ポート部１５１は、大気に開放される。出力ポート部１５２は、フィルタ部８を介して、負圧生成部２Ａの入力側（気体供給部２の吸引側）に接続される。気体回収側調整弁部１５は制御部１０で制御され、気体回収側入力ポート部１５０及び大気開放側入力ポート部１５１が開閉される。弁は、気体回収側入力ポート部１５０及び大気開放側入力ポート部１５１の開閉比率を可変調整可能に構成されることが好ましい。
【0152】
以上のように、導出管部１４Ｂは、気体回収側調整弁部１５を介して負圧生成部２Ａに接続されるため、導出管部１４Ｂ及び回収側延在管部１４Ａの内部が負圧となる。
【0153】
＜負圧生成部＞
負圧生成部２Ａは、広義の送風機（気体供給部２）の吸引側により構成される。負圧生成部２Ａに気体回収側管部１３（導出管部１４Ｂ）を連結することことで、広義の送風機（気体供給部２）の吸引力によって気体回収側管部１３（導出管部１４Ｂ）を負圧にする。
負圧生成部２Ａは、広義の送風機（気体供給部２）の吸引側により構成される。負圧生成部２Ａに気体回収側管部１３（導出管部１４Ｂ）を連結することことで、広義の送風機（気体供給部２）の吸引力によって気体回収側管部１３（導出管部１４Ｂ）を負圧にする。
【0154】
【0155】
気体回収側フレーム部６３は、図１１（Ｂ）に示すように、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在する姿勢を取り、利用者９００の口９２０の下側に配置される。気体回収側取付部６４は、気体回収側フレーム部６３に回収側延在管部１４Ａを沿わせた状態で、回収側延在管部１４Ａを気体回収側フレーム部６３に取り付けるものである。結果、気体回収側フレーム部６３によって、回収側延在管部１４Ａの回収孔１３０の位置決めが実現される。
【0156】
回収用頭部固定側フレーム部６５は、図１２（Ａ）に示すように、気体回収側フレーム部６３の両端からそれぞれ連続して、利用者９００の頭部の両側面に延在し、連絡部６６に繋がる構造となる。より詳細に、回収用頭部固定側フレーム部６５は、利用者９００の耳９５０の下側を、前方側から後方側に向かって通過して耳９５０の背後に回り込む。連絡部６６は、（供給用となる）頭部固定側フレーム部６２と、回収用頭部固定側フレーム部６５を連結して一体構造とするものであり、詳細には、頭部固定側フレーム部６２のストッパ部６２１の下端と回収用頭部固定側フレーム部６５を接続する。。
【0157】
また、回収用頭部固定側フレーム部６５は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、導出管部１４Ｂを案内する管部側案内部６７を有する。管部側案内部６７は、回収用頭部固定側フレーム部６５の利用者９００と対向しない外側面に沿って形成される溝となる。
【0158】
＜フィルタ部＞
本実施形態においてフィルタ部８は、気体の回収側経路（吸引経路）の途中に設けられる。呼気中のウイルスの一部は、気体回収側管部１３によって回収されてフィルタ部８で取り除いてから大気に放出される。
本実施形態においてフィルタ部８は、気体の回収側経路（吸引経路）の途中に設けられる。呼気中のウイルスの一部は、気体回収側管部１３によって回収されてフィルタ部８で取り除いてから大気に放出される。
【0159】
＜制御部＞
本実施形態における気体案内装置１の制御部１０は、図１４に示すように、に、更に回収流量制御部１１０と回収流量判定部１１１を有する。回収流量制御部１１０は、回収孔１３０から回収する気体の流量を制御（調整）する。詳細に回収流量制御部１１０は、下限閾値判定部１０７によってマスク８００内の最低圧力が下限閾値Ｓ１を下回ると判定された場合に、回収孔１３０から回収する気体の流量を減少させる。結果、マスク８００内の最低圧力が上昇して、下限閾値Ｓ１と一致又は上回る。具体的には、気体回収側調整弁部１５の気体回収側入力ポート部１５０を閉じつつ、大気開放側入力ポート部１５１を開くように両ポートの開閉比率を調整して、回収孔１３０に印加される負圧を弱めることで、気体の回収量を低減させる。送風機の回転数を減少させて回収量を低減することもできる。
本実施形態における気体案内装置１の制御部１０は、図１４に示すように、に、更に回収流量制御部１１０と回収流量判定部１１１を有する。回収流量制御部１１０は、回収孔１３０から回収する気体の流量を制御（調整）する。詳細に回収流量制御部１１０は、下限閾値判定部１０７によってマスク８００内の最低圧力が下限閾値Ｓ１を下回ると判定された場合に、回収孔１３０から回収する気体の流量を減少させる。結果、マスク８００内の最低圧力が上昇して、下限閾値Ｓ１と一致又は上回る。具体的には、気体回収側調整弁部１５の気体回収側入力ポート部１５０を閉じつつ、大気開放側入力ポート部１５１を開くように両ポートの開閉比率を調整して、回収孔１３０に印加される負圧を弱めることで、気体の回収量を低減させる。送風機の回転数を減少させて回収量を低減することもできる。
【0160】
更に回収流量制御部１１０は、上限閾値判定部１０８によってマスク８００内の最高圧力が上限閾値Ｓ２を上回ると判定された場合に、回収孔１３０から回収される気体の流量を増大させる。結果、マスク８００内の最高圧力が下降して、上限閾値Ｓ２と一致又は下回る。具体的には、気体回収側調整弁部１５の気体回収側入力ポート部１５０を開きつつ、大気開放側入力ポート部１５１を閉じるように両ポートの開閉比率を調整して、回収孔１３０に印加される負圧を高めることで、気体の回収量を増大させる。送風機の回転数を増大させて回収量を増大することもできる。しかし、上限閾値判定部１０８と下限閾値判定部１０７の判定動作が共存した場合は、下限閾値判定部１０７の制御を優先させることが好ましい。
【0161】
更に回収流量制御部１１０は、利用者９００の呼気時に気体の回収量を大きくし、吸気時に気体の回収量を小さくすることもできる。利用者９００の呼気及び吸気は、呼吸判別部１０６で判別する。具体的に、利用者９００の呼気時には、気体回収側入力ポート部１５０を開きつつ、大気開放側入力ポート部１５１を閉じるように両ポートの開閉比率を調整して、呼気を積極的に回収孔１３０から回収する。一方、吸気時は、気体回収側入力ポート部１５０を閉じつつ、大気開放側入力ポート部１５１を開くように両ポートの開閉比率を調整することで、大気開放側入力ポート部１５１から取り入れられた新鮮な気体を気体供給部２（負圧生成部２Ａ）に入力する。これにより、吸気時に利用者９００に供給される気体には、循環する気体のみならず、新たに外気から取り入れたものも含まれるため、マスク８００内の冷却効率を高めることが出来ると同時に、気体の酸素含有量を維持できる。
【0162】
気体回収側管部１３によって回収される気体は、全て、フィルタ部８を通過してろ過された後に、気体供給側調整弁部３の大気開放側出力ポート部３２から大気側に放出されるか、気体供給側管部４を介してマスク８００内に循環される。従って、仮に利用者自身がウイルス等に感染していたとしても、呼気中のウイルスの一部は、気体回収側管部１３によって回収されてフィルタ部８で取り除いてから大気に放出される。結果、ウイルスの周囲への拡散を抑制できる。
【0163】
なお、マスク８００の内圧は、供給孔５０からの気体の供給量と、回収孔１３０からの気体の回収量の比率によって決定される。即ち、本実施形態では、気体の回収量を一定にして供給量のみを制御しても良く、反対に、気体の供給量を一定にして回収量のみを制御しても良く、更に、気体の供給量と回収量を同時に制御しても良い。
【0164】
回収流量判定部１１１は、回収孔１３０から回収される気体の流量を判定する。例えば、特に図示しない流量センサや気体供給部２の送風機の回転数、気体供給側調整弁部３・気体回収側調整弁部１５の開閉比率等から、回収孔１３０から回収される流量を算出し、更に、これらの値から、マスク８００内の気体の回収量評価値を導く。この回収量評価値が、所定の下限閾値よりも小さい場合は、送風機の回転数を増大させたり、気体供給側調整弁部３の気体供給側出力ポート部３１を開いたり、気体回収側調整弁部１５の気体回収側入力ポート部１５０を開いたりして、マスク８００の内圧を所定範囲（制御目標値）に維持したまま、気体の回収量のみを増大させる。
【0165】
一方、回収量評価値が所定の上限閾値よりも大きい場合は、送風機の回転数を減少させたり、気体供給側調整弁部３の気体供給側出力ポート部３１を閉じたり、気体回収側調整弁部１５の気体回収側入力ポート部１５０を閉じたりすることで、マスク８００の内圧を所定範囲（制御目標値）に維持したまま、気体の回収量を減少させる。なお、特に図示しない入力インターフェースから入力される利用者の指示に基づいて、回収量を調整することもできる。
【0166】
回収量を増大させる程、マスク８００内において、呼気の換気能力（回収能力）を上昇させることができる。また、マスク８００の内圧を目標制御値に維持する観点から、回収量の増大に伴い、気体の供給量も同時に増大する。結果、外気導入によるマスク８００内の冷却能力も増大する。これは、マスク８００内や、顔の前面空間の空気清浄化能力の増大にもつながる。
【0167】
また、呼気の瞬間吐出流量（一般的には２０～３０（Ｌ／分））に対して、回収量（これはマスク８００内の空気の循環量と表現することもできる）をその２０％以上（具体的には４（Ｌ／分）以上）とする。好ましくは５０％以上（具体的には１０（Ｌ／分）以上）とする。更に好ましくは８０％以上（具体的には１６（Ｌ／分）以上）とする。本実施形態では２０Ｌ／分に設定している。このようにすることで、呼気の大半を、回収孔１３０から素早く回収することが可能となる。結果、呼気中に含まれるウイルス等を、フィルタ部８で回収することができるので、マスク８００から漏れ出すウイルス量を低減できる。
【0168】
＜制御部による圧力制御及び流量制御の詳細説明＞
次に、制御部１０による制御について説明する。図１５（Ａ）の実線Ａ１に、この気体案内装置１を利用した場合の定常状態のマスク８００の内圧変動モデル示す。図１５（Ａ）における点線Ｘ１は、マスク８００のみを装着した場合の圧力変動モデルを示す。
次に、制御部１０による制御について説明する。図１５（Ａ）の実線Ａ１に、この気体案内装置１を利用した場合の定常状態のマスク８００の内圧変動モデル示す。図１５（Ａ）における点線Ｘ１は、マスク８００のみを装着した場合の圧力変動モデルを示す。
【0169】
この気体案内装置１では、制御部１０によって、供給孔５０からマスク８００の内部空間に気体が供給されると同時に、回収孔１３０から気体か回収される。図１５（Ａ）における供給流量Ｋ１の通り、時間領域Ｔ１の範囲では、供給孔５０から５０（Ｌ／分）の気体が供給され、時間領域Ｔ２の範囲では、供給孔５０から６０（Ｌ／分）の気体が供給される。また、回収流量Ｋ２の通り、時間領域Ｔ１の範囲では、回収孔１３０から２０（Ｌ／分）の気体が回収され、時間領域Ｔ２の範囲では回収孔１３０から３０（Ｌ／分）の気体が回収される。結果、時間領域Ｔ１及びＴ２の双方において、マスク８００内には実質３０（Ｌ／分）の気体が供給される状態となり、マスク８００の内圧が同じレベルで上昇する。一方で、時間領域Ｔ１の範囲では、マスク８００内に２０（Ｌ／分）のエアカーテン２００が形成され、時間領域Ｔ２の範囲では、マスク８００内に３０（Ｌ／分）のエアカーテン２００が形成される（図１２参照）。このエアカーテン２００の流量は、回収流量判定部１１１によって適宜調整可能である。
【0170】
制御部１０は、図１５（Ａ）の圧力変動モデルＸ１（図１５（Ａ），（Ｂ）の点線Ｘ１参照）（換言すると、気体案内装置１の気体供給ＯＦＦ状態又は大気圧状態）を基準として、０．２（ｃｍＨ２Ｏ）以上の内圧上昇を生じさせるように気体の供給量を制御し、好ましくは０．４（ｃｍＨ２Ｏ）以上の上昇を生じさせる。
【0171】
特に制御部１０は、呼吸中にマスク８００の内圧が陰圧とならない程度まで、圧力を上昇させるように制御することが好ましい。マスク８００自身は、ウイルスの侵入を抑止できないが、内側を陽圧にすることで、マスク８００の本体や周囲の隙間からのウイルスの侵入を抑制できることになる。
【0172】
なお、上述の内圧上昇幅を得るためには、供給孔５０からマスク８００内に対して、実質的に３０（Ｌ／分）～６０（Ｌ／分）の気体を供給することが好ましい。即ち、供給流量Ｋ１と回収流量Ｋ２の差が、３０（Ｌ／分）～６０（Ｌ／分）となるように設定する。
【0173】
図１５（Ａ）のように、吸気時のマスク８００の内圧（正圧）を陽圧に維持すれば、マスク８００を装着しているにも関わらず、利用者にとっては、マスク未装着状態と同程度の吸気抵抗となり、長時間にわたって快適な使用感が得られる。更に、マスク８００内には、エアカーテン２００が形成されるため、利用者９００の呼気を効率よく回収できる。結果、利用者９００が呼気から放出するウイルスを、エアカーテン２００を介して回収できることになる。なお、このエアカーテン２００は、利用者９００から放出される唾液等の飛沫を抑制する効果も間接的に得られる。
【0174】
なお、ここでは任意のタイミングで回収流量を変化させる場合を例示したが、図１５（Ｂ）に示すように、吸気タイミングにおける回収流量（エアカーテン２００の流量）を小さく制御し、呼気タイミングにおける回収流量（エアカーテン２００の流量）を大きくするように制御することも好ましい。結果、呼気時のみの回収効率を高めることが出来る。ちなみに図１５（Ｂ）では、吸気タイミング中は気体の回収を停止している。
【0175】
次に、図１６（Ａ）の実線Ｂ１に、気体案内装置１を利用した場合において呼気の回収効率を高めるように制御されたマスク８００の内部空間の圧力変動モデルを示す。図１６（Ａ）における点線Ｘ１は、マスク８００のみを装着した場合の圧力変動モデルを示す。
【0176】
図１５（Ｂ）における一点鎖線Ｍ１の通り、吸気タイミングでは、供給孔５０から５０（Ｌ／分）の気体が供給され、呼気タイミングでは、供給孔５０から２０（Ｌ／分）の気体が供給される。また実線Ｍ２の通り、呼気及び吸気タイミング共に、回収孔１３０から２０（Ｌ／分）の気体が回収される。結果、マスク８００内が陰圧となりやすい吸気タイミング中は、マスク８００内には実質３０（Ｌ／分）の気体が供給される状態となり、マスク８００の内圧が上昇する。一方、マスク８００内が陽圧となりやすい吸気タイミング中は実質０（Ｌ／分）の供給状態となり、内圧が低下してマスク８００のみを装着した状態に近似する。この呼気タイミングでも、マスク８００内に２０（Ｌ／分）のエアカーテン２００が形成されるので、呼気を効率よく回収可能となっている。
【0177】
このように、エアカーテン２００の流量を一定に維持したまま、吸気タイミング中の実質的な気体供給量（供給量と回収量の差）を大きくしてマスク８００の内圧を高くし、呼気タイミング中の実質的な気体供給量を小さくしてマスク８００の内圧を低くして、呼気の回収効率を高めるようにしても良い。
【0178】
次に、図１６（Ｂ）の実線Ｃ１に、図１５（Ｂ）と比較して、更に呼気の回収効率を高めるように制御されたマスク８００の内部空間の圧力変動モデルを示す。図１６における点線Ｘ１は、マスク８００のみを装着した場合の圧力変動モデルを示す。
【0179】
図１６（Ｂ）における一点鎖線Ｎ１の通り、吸気タイミング及び呼気タイミング共に、供給孔５０から５０（Ｌ／分）の気体が供給される。また、実線Ｎ２の通り、呼気タイミングでは、回収孔１３０から６０（Ｌ／分）の気体が回収され、吸気タイミングでは、回収孔１３０から２０（Ｌ／分）の気体が回収される。
【0180】
結果、マスク８００内が陰圧となりやすい吸気タイミング中は、マスク８００内には実質３０（Ｌ／分）の気体が供給される状態となり、マスク８００の内圧が上昇して陽圧となる。一方、マスク８００内が陽圧となりやすい吸気タイミング中は実質－１０（Ｌ／分）の供給状態（つまり吸引状態）となり、内圧が低下してマスク８００のみを装着した状態によりも負圧側に遷移して、利用者９００の呼気を効率的に回収する。この呼気タイミング中でも、マスク８００内に２０（Ｌ／分）のエアカーテン２００が形成されるので、呼気を効率よく回収可能となっている。
【0181】
例えば、ウイルスに既に感染していることが明らかな利用者９００が、清潔な雰囲気環境で日常生活する際は、この図１６（Ｂ）の制御モードを利用すれば、呼気タイミング中は、回収の流速を維持したままマスク８００の内圧を減少させて、自身のウイルスの拡散を積極的に抑制する一方、吸気タイミングはマスク８００の内圧を陽圧にすることで、利用者９００の吸気負荷を低減でき、疲れさせないで済む。
【0182】
なお、ここではマスク８００を装着する場合を例示しているが、図１７（Ａ）に示す変形例のように、フェイスガード８２０を装着しても良い。このようにすると、フェイスガード８２０の内側において、早い流速でエアカーテン２００を生成できる。この場合は、図１７（Ｂ）に示す実線Ｒ１の通り、供給孔５０から５０（Ｌ／分）の気体が供給され、また実線Ｒ２の通り、回収孔１３０から７０（Ｌ／分）の気体が回収される。このように、気体の供給量よりも回収量を大きく設定したとしても、フェイスガード８２０の場合は、周囲が開放されていることから、鼻や口の周囲は大気圧状態となるので、利用者９００に対して、呼吸負荷は増大しないで済む。しかも、吸引過多状態よって、周囲の雰囲気と一緒に、利用者の呼気を積極的に回収できるので、利用者９００が保有するウイルスの拡散を抑制できる。なお、フェイスガード８２０を省略しても、エアカーテン２００によるウイルスの拡散防止効果と、回収孔１３０を利用したウイルスの回収を両立させることができる。
【0183】
また、図１７（Ｃ）に示す実線Ｒ３の通り、供給孔５０から７０（Ｌ／分）の気体が供給され、また実線Ｒ４の通り、回収孔１３０から５０（Ｌ／分）の気体が回収されるようにしてもよい。気体の回収量よりも供給量を大きく設定したとしても、フェイスガード８２０の場合は、周囲が開放されていることから、鼻や口の周囲は大気圧状態となるので、利用者９００に対して、呼吸しづらい状態にはならない。しかも、供給過多状態よって、鼻や口の周囲から飛び込んでくるウイルスを吹き飛ばすことができるので、利用者９００がウイルスに感染することを防止することができる。なお、フェイスガード８２０を省略しても、エアカーテン２００によるウイルスの感染防止効果は成立する。
【0184】
図１７（Ｂ）に示すような気体の供給量よりも回収量を大きく設定したモードを感染処理モードと定義し、図１７（Ｃ）に示すような気体の回収量よりも供給量を大きく設定したモードを未感染処理モードと定義し、それ以外の処理に関するモードを通常処理モードと定義した際、制御部１０は、気体案内装置１の操作インターフェース１０５のモード切替スイッチで操作を受け付けて、操作に対応するいずれかの処理モードに切り替える（図示しない）モード切替部を有するように構成されてもよい。モード切替部は、受け付けた操作に対応する処理モードの処理を行うよう供給流量制御部１０９及び回収流量制御部１１０に対して指示する。なお、処理モードは、上記３種類に限定されるものではなく、その他のものが含まれていてもよい。また、この感染処理モードや未感染処理モードの切り変え制御は、供給機能と回収機能を併用する他のすべての実施形態の気体案内装置１にも適用可能である。
【0185】
ちなみに、マスク８００の本体自体の空孔を小さくして、マスク８００のみでウイルスを捕獲する機能を付与することも考えられるが、極めて高価となり、日常生活で頻繁に交換しながら利用するには現実的ではない。マスク８００の通気抵抗が大きくなりすぎて、日常生活の負担が大きくなる。
【0186】
そこで本実施形態によれば、頻繁に交換を要するマスク８００やフェイスガード８２０は、唾液等の飛沫抑制効果に止めておきながらも、マスク８００やフェイスガード８２０内の限定的な空間に対して清浄気体を供給したり、利用者９００から呼気として放出される汚染気体を回収したりすることによって、自らへのウイルス感染抑制と、周囲へのウイルス拡散抑制を両立できることになる。
【0187】
＜第四実施形態＞
次に本発明の第四実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１８（Ａ）に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するが、構造が相違する点について以下説明する。
次に本発明の第四実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１８（Ａ）に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するが、構造が相違する点について以下説明する。
【0188】
本実施形態における気体案内装置１は、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、気体供給側部分と気体回収側部分が、本発明の第三実施形態における気体案内装置１とは、反対になっている。つまり、延在管部５Ｂは、配置部６により利用者９００の口９２０の下側に配置される。また、回収側延在管部１４Ａは、配置部６により利用者９００の鼻９１０の鼻背部に配置される。従って、マスク８００内の気体の内圧を高めたり、気体を循環させたりすることができる。
【0189】
なお、回収側延在管部１４Ａは、利用者９００の目９４０よりも顔の長さ方向Ｈの上方側（額側）に配置されてもよい。この場合、マスク８００を取り外したり、フェイスガードを採用したりすることで、延在管部５Ｂの供給孔５０から排出される気体が口近傍領域９３０のみならず、目近傍領域を通過して、回収孔１３０から回収されるする。このように構成されれば、目近傍領域にも、空気の流れであるエアカーテン２００が生成されるため、目９４０に向かってウイルスが飛んできても、エアカーテン２００によりウイルスは上方に流される。結果、ウイルスが目９４０に入ることを阻止することができる。
【0190】
＜第五実施形態＞
本発明の第五実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１９に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するが、構造が相違する点について以下説明する。
本発明の第五実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図１９に示すように、マスク８００を装着しようとする利用者９００の顔に装着するものである。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するが、構造が相違する点について以下説明する。
【0191】
本実施形態では、図１９（Ａ）に示すように、延在管部５Ｂと回収側延在管部１４Ａは、共に、利用者９００の顔の長さ方向Ｈと略平行となるように延在する。更に延在管部５Ｂの第一供給孔群５１と回収側延在管部１４Ａの回収孔群１３１とが、口近傍領域９３０を介して利用者９００の顔の幅方向Ｗの両外側に配置されて互いに対向する。結果、気体供給部２から供給される気体は、口近傍領域９３０において、利用者９００の顔の幅方向Ｗに流れる。
【0192】
図１９（Ａ）に示すように、延在管部５Ｂを取付部６１によって保持する気体供給側フレーム部６０と、これを頭部に固定する頭部固定側フレーム部６２は、利用者９００の一方の耳側に配置される。頭部固定側フレーム部６２の一端は、気体供給側フレーム部６０の一端に連結され、他端は、気体供給側フレーム部６０の他端に連結される。気体供給側フレーム部６０の一端から延びる頭部固定側フレーム部６２は、利用者９００の耳９５０の前方側から後方側に向かって耳９５０の上方側を通過して耳９５０の背後に回り込んで折り返し、更に、耳９５０の下方側を後方側から前方側に向かって通過して気体供給側フレーム部６０の他端に繋がる。
【0193】
同様に、回収側延在管部１４Ａを気体回収側取付部６４によって保持する気体回収側フレーム部６３と、これを頭部に固定する回収用頭部固定側フレーム部６５は、利用者９００の他方の耳側に配置される。回収用頭部固定側フレーム部６５の一端は、気体回収側フレーム部６３の一端に連結され、他端は、気体回収側フレーム部６３の他端に連結される。気体回収側フレーム部６３の一端から延びる回収用頭部固定側フレーム部６５は、利用者９００の耳９５０の前方側から後方側に向かって耳９５０の上方側を通過して耳９５０の背後に回り込んで折り返し、更に、耳９５０の下方側を後方側から前方側に向かって通過して気体回収側フレーム部６３の他端に繋がる。
【0194】
頭部固定側フレーム部６２及び回収用頭部固定側フレーム部６５は、図１９（Ｂ）に示すように、第二実施形態において説明した架設部６８（連結部６８Ａと定義することもできる）により繋がっていてもよい。なお、ここでは架設部６８が後頭部側に配置される場合を例示するが、顔の鼻背部や顎部側に配置して、両者を連結させても良い。
【0195】
本実施形態における気体案内装置１では、気体は、口近傍領域９３０において利用者９００の顔の幅方向Ｗに流れるため、マスク８００の内圧を上昇させたり、マスク８００が顔に張り付くことを抑止したりできる。また、マスク８００を着用していない状態でも口近傍領域９３０にエアカーテン２００を形成することができる。
【0196】
＜第六実施形態＞
本発明の第六実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
本発明の第六実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
【0197】
気体案内装置１は、図２０に示すように、配置部６がクリップ等の着脱自在の外部固定具６２Ｘを有している。この外部固定具６２Ｘによって、配置部６自体が、マスク８００やフェイスガード等の覆い部材（外部部材）側の周縁を挟み込むようにして着脱自在に固定される。結果、マスク８００が有する耳掛け用のゴム紐や、フェイスガード装置自体が備える頭部固定部によって、配置部６が間接的に頭部に固定されることになる。なお、この外部固定具６２Ｘの固定方法は、クリップ等の挟持構造に限定されず、ボタン、面ファスナー、両面テープ、その他の着脱自在構造を採用しても良い。
【0198】
なお、図２１に示すように気体案内装置１の変形例のように、マスク８００自身が通気部８０５を備えることも好ましい。この通気部８０５は、マスク８００の本体となるシート材の周縁近傍において、利用者９００の肌とマスク８００のシート材の間に介在して、供給孔５０からマスク８００内に供給される気体を外部に放出する。この通気部８０５は、多孔質状のスポンジやウレタン等の樹脂材、ギャザー状の生地、不織布、厚み方向に三次元的に樹脂成形した立体メッシュ、繊維を厚み方向に三次元的に編み込んだメッシュ繊維などを利用できる。マスク８００は、その周縁が利用者９００の肌に密着することから、その周縁に熱が籠りやすい。そこで本変形例のように、マスク８００の本体シートと肌の接触部分の通気部８０５を形成しておき、内部から外部に向かって気体を通過させることで、体熱を放出できる。
【0199】
また、本実施形態においてマスク８００は、吸水性又は親水性を有する材質で構成されることが好ましい。水分を吸収した状態のマスク８００を着用すれば、供給孔５０から放出される気体によってマスク８００の内部の気体が撹拌され、その気流がマスク８００に含まれる水分を気化させる。この気化熱によって、マスク８００の内部空間を冷却することができる。また、通気部８０５は、撥水材料により構成されることが好ましい。通気部８０５が水分を吸収可能な材料で構成されると、マスク８００の水分を肌に接触する通気部８０５が吸収してしまい、常に肌が濡れた状態になり、肌荒れを招くが、このようなことを防止するためである。
【0200】
＜第七実施形態＞
本発明の第七実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
本発明の第七実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
【0201】
図２２に示すように、気体案内装置１は、水分を保持可能な吸水部材８０を有する。この吸水部材８０はシート状になっており、スポンジ等の多孔質材や不織布、繊維、吸水ポリマー等を利用できる。配置部６には、鼻背部に配置される気体供給側フレーム部６０から下側（口側）に延長されるようにして、吸水部材８０を保持する吸水部材保持部８１が形成される。結果、吸水部材８０は、マスク８００の内部において、延在管部５Ｂの第一供給孔群５１の近傍に位置決めされる。なお、吸水部材保持部８１による吸水部材８０の保持は、例えば、両面テープ等の接着構造、面ファスナー等の面保持構造、クリップ等の挟持構造等を採用できる。
【0202】
吸水部材保持部８１は、吸水部材８０と利用者９００の間に介在して両者を隔離する顔側隔離部材を兼ねている。これにより、吸水部材８０の水分が、利用者９００の肌に常に触れることによる肌荒れを抑制する。
【0203】
更に、気体案内装置１は、吸水部材８０における利用者９００の顔と反対側、即ちマスク８００側に配置されて、吸水部材８０の水がマスク８００側に移動することを抑制する外側隔離部材８２を有する。本実施形態では、この外側隔離部材８２が、撥水性を有する樹脂フィルムとなっており、吸水部材８０の外側表面を覆う。外側隔離部材８２は、配置部６の気体供給側フレーム部６０や延在管部５Ｂに固定される。延在管部５Ｂの第一供給孔群５１から放出される気体は、吸水部材８０の外側面と外側隔離部材８２の隙間を通過して流れることで、吸水部材８０の水分を気化させる。この気化熱によって、マスク８００の内部空間を冷却できる。顔側隔離部材や外側隔離部材８２は、上述と異なる構造を採用できる。例えば、樹脂成型等による立体メッシュシート等を採用することで、水分の移動を抑止しながらも、気体を積極的に通気させるようにしても良い。
【0204】
なお、特に図示しないが、配置部６やその外部に給水タンクを備えるようにし、吸水部材８０に水を補充しても良い。給水タンクから吸水部材８０までの水の移送は、給水管や、毛管現象を生じさせる通水素材等を採用できる。
【0205】
また、本実施形態において、マスク８００の内側面に給水タンクの水を霧状にして放出する霧化部を備えてもよい。ちなみに、給水タンクは、マスク８００の外側にあってもよい。霧化部は、吸水部材８０に代わって、吸水部材８０の位置に配置されてもよいし、吸水部材８０の位置とは別の位置に配置されてもよい。これにより、マスク８００の内部空間には、水分を十分に含んだ空気が充満し、利用者９００の喉を潤すことができる。なお、霧化部としては超音波霧化装置を配置することができる。
【0206】
＜第八実施形態＞
本発明の第八実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
本発明の第八実施形態における気体案内装置１について説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と大部分において同じ構造を有するので、相違点について以下説明する。
【0207】
図２３に示すように、気体案内装置１は、気体供給部２から供給される気体を、利用者９００の首近傍まで案内する首用気体供給側管部５００を有する。この首用気体供給側管部５００には、首側供給孔５５０が形成されており、首の周囲に気体を放出する。なお、本実施形態では、首用気体供給側管部５００は、首を周回するリング状の管路となっているが、首の周囲の一部に配置されていても良い。
【0208】
更に気体案内装置１は、首回りに配置されて水を保持可能な首側吸水部材５８０を有する。本実施形態では、布や不織布、スポンジ、吸水ポリマー等によって構成される環状材となっており、首側供給孔５５０の外側を覆うようにして、首回りに配置される。首側供給孔５５０から放出される気体は、首側吸水部材５８０の内周面を通過して外部に放出されるので、首側吸水部材５８０の水分を気化させる。この気化熱によって、首回り、特に頸動脈が通過する領域を冷却することができ、熱中症の抑制につながる。首用気体供給側管部５００や首側吸水部材５８０は、上述と異なる構造・形状を採用できる。なお、ここでは首近傍に気体を案内する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、チューブ配管によって、被服や帽子に気体を案内して冷却効果を付加しても良い。
【0209】
なお、利用者９００は、マスク８００及びフェイスガード８２０を着用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、マスク８００及びフェイスガード８２０以外の覆い部材を採用しても良い。一方、この覆い部材は、仮に気体供給部２の送風機が停止しても、利用者９００が自発呼吸できる程度の通気性又は開放性を有することが望ましい。つまり、覆い部材は、利用者９００が自発呼吸可能な開放状態で少なくとも利用者９００の口９２０を覆い、該口９２０からの飛沫を抑止する。なお、覆い部材は、利用者９００の鼻９１０及び口９２０を覆う大きさを有するものや、利用者９００の目９４０、鼻９１０及び口９２０を覆う大きさを有するもの等、様々な大きさを有するものが想定されるが、少なくとも口９２０を覆う大きさ、好ましくは少なくとも鼻９１０及び口９２０を覆う大きさを有することが望ましい。そして、覆い部材は、利用者９００の口９２０からの飛沫を抑止する。この場合、本発明の気体案内装置１は、利用者９００の鼻９１０及び口９２０、並びに、供給孔５０を覆うように装着させる。また、覆い部材と係合可能な構造を覆い部材係合構造と称し、覆い部材係合構造には、マスク係合構造１１、及びフェイスガード係合構造１２が含まれる。
【0210】
＜第九実施形態＞
図２４～図２６を参照して、本発明の第九実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と異なり、マスク係合構造１１を備えず、図２４（Ａ）及び図２５（Ａ）に示すように、マスク８００と利用者９００の間に、立体フレーム１６を備える。
図２４～図２６を参照して、本発明の第九実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態における気体案内装置１と異なり、マスク係合構造１１を備えず、図２４（Ａ）及び図２５（Ａ）に示すように、マスク８００と利用者９００の間に、立体フレーム１６を備える。
【0211】
立体フレーム１６は、図２４（Ｂ）及び図２５（Ｂ）に示すように、利用者９００が装着した際、利用者９００の口９２０及び鼻９１０の周囲を取り囲む顔領域に接触して、利用者９００の口９２０及び鼻９１０の周囲で位置決めされる環状の基部１６０と、基部１６０を起点として利用者９００の口９２０及び鼻９１０から離れる側に凸となって口９２０及び鼻９１０を覆う覆い部１６１と、を有する。覆い部１６１における口９２０及び鼻９１０に対する対向面１６１Ａは、利用者９００の口９２０及び鼻９１０から離れる側に凸となっているため、図２５（Ｂ）に示すように、対向面１６１Ａと、口９２０及び鼻９１０との間には十分な広さの空間１６５が形成される。結果、利用者９００がマスク８００を立体フレーム１６の上から重ねて装着すると、マスク８００は、利用者９００の口９２０から離れる側に凸となる三次元形状に変形し、マスク８００と利用者９００の口９２０及び鼻９１０との間に十分な広さの空間が形成される。この意味で、立体フレーム１６は、マスク８００に対して、三次元形状変形部として機能する。ちなみに、空間１６５には、口近傍領域９３０及び鼻近傍領域９６０の少なくとも一部が含まれる。
【0212】
また、覆い部１６１は、自身を貫通する通気孔１６３を有する。立体フレーム１６を利用者９００が装着した際、通気孔１６３は、口９２０の両脇に相当する覆い部１６１の領域において利用者９００の顔の長さ方向Ｈに沿って複数設けられる。また、通気孔１６３は、口９２０と顎１１００の間に相当する覆い部１６１の領域にも設けられる。また、覆い部１６１の中央領域は、周囲の通気孔１６３よりも大きく開口（４つの通気孔１６１Ｅ）している。
【0213】
なお、覆い部１６１は、図２４（Ａ）に示すように、通気孔１６３を有し、利用者９００の口９２０及び鼻９１０の周囲を取り囲む環状の第一フレーム片１６１Ｂと、第一フレーム片に繋がり、利用者９００の口９２０から離れる側に凸となる第二フレーム片１６１Ｃ及び第三フレーム片１６１Ｄとにより構成される。第二フレーム片１６１Ｃは、利用者９００の顔の長さ方向に延在し、第三フレーム片１６１Ｄは、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在する。第二フレーム片１６１Ｃ及び第三フレーム片１６１Ｄは、利用者９００の口９２０の前方で交差し、覆い部１６１の中央領域が開口して、４つの通気孔１６１Ｅが形成される。この４つの通気孔１６１Ｅは、通気孔１６３よりも開口面積が大きい。そして、空間１６５は、通気孔１６３及び通気孔１６１Ｅを通じて外部に開放される。
【0214】
本実施形態においてマスク８００は、図２５（Ａ）に示すように、マスク８００の紐部８１０が利用者９００の耳９５０に直接引っ掛けられ、立体フレーム１６の上から重ねて利用者９００に装着される。立体フレーム１６は、鼻背部を跨る跨り部１６２を有し、気体供給側フレーム部６０と跨り部１６２で連結される。そして、立体フレーム１６は、利用者９００に対向するマスク８００の内側面８５０側に配置されて、マスク８００の内側面８５０と係合することで、マスク８００の内側面８５０と利用者９００の顔の間のマスク８００の内部空間において位置決めされる。立体フレーム１６が位置決めされると、延在管部５Ｂは、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在し、更に利用者９００の鼻９１０の鼻背部を跨るような姿勢に位置決めされる。更に、この時、通気孔１６３もマスク８００の内側面８５０と利用者９００の顔の間において位置決めされる。つまり、立体フレーム１６は、気体供給側フレーム部６０と協働して、配置部６を構成すると捉えることができる。なお、立体フレーム１６と気体供給側フレーム部６０は一体形成されたものであってもよい。また、立体フレーム１６自体を、気体供給側フレーム部として用いることもできる。
【0215】
この意味で、立体フレーム１６は、マスク８００に対して係合部として配置部６を所定の位置に位置決めする係合部として機能する。そして、立体フレーム１６は、単に、マスク８００の押圧力により利用者９００の顔に押さえ付けられて、マスク８００と利用者９００の間で位置決めされてもよいが、立体フレーム１６が位置決めされた位置から動かないように、立体フレーム１６は、フック、テープ等の固定手段でマスク８００の内側面８５０側に固定されても良い。
【0216】
また、延在管部５Ｂの供給孔５０から供給される気体は、対向面１６１Ａと、口９２０及び鼻９１０との間に形成される（口近傍領域９３０及び鼻近傍領域９６０を含む）空間１６５から周囲の通気孔１６３、及び中央の４つの開口部分（通気孔１６１Ｅ）を通過して、利用者９００の顔の幅方向Ｗの両側、及び、利用者９００の顔の長さ方向Ｈの下方側、マスク８００の中央領域に向かって進む。そして、気体は、マスク８００の外縁、及びマスク８００の中央領域から外部に排出される。特に、マスク８００を装着した状態で利用者９００が呼吸を繰り返すと、上記空間１６５内の空気は、高温となる。このため、本実施形態のように気体案内装置１が構成されると、高温となった空気を、供給孔５０から供給される気体で全体的に撹拌しながら外部に排出できるため、上記空間１６５内の温度を下げることができる。特に、立体フレーム１６によって、マスク８００によって覆われる両頬及び耳近傍にも微小な隙間が形成されることから、供給孔５０から供給される気体は、マスク８００内の両頬に流れ込んで撹拌できるので、マスク８００内の熱を効率的に排出できることになる。
【0217】
また、上記空間１６５、又は、その近傍領域に、水分を含有可能な吸水部材８０を設けると、上記空間１６５内の熱を水分が吸収して気化熱として外部に排出される。吸水部材８０は、水分を吸収可能な材料で構成される。水分を吸収可能な材料として、例えば、布、不織布、スポンジ等が挙げられる。従って、水分含有部１６６は、例えば、布や不織布で構成されたマスク８００により構成されてもよいし、立体フレーム１６に別途設けられた布、不織布、スポンジ等で構成されてもよい。
【0218】
ところで、一般的に、利用者９００の顔にマスク８００を装着する場合、マスク８００は、マスク８００の幅方向の両端及びその近傍において顔に密着する。このため、マスク８００の幅方向の両端から、マスク８００と顔の間の空気を外部に排気することが難しくなることが想定される。確実に空気を外部に排気するため、更に、立体フレーム１６に、図２６に示すように、通気孔１６３に相当する部分を起点としてマスク８００の外側まで延在する排気管１６４を設けることが好ましい。これにより、利用者９００の顔の幅方向Ｗにおけるマスク８００の両端と顔との密着度合いに関係なく、上記空間１６５内の空気を外部に確実に排気することができる。なお、排気管１６４は、必ずしも排気管１６４の内部が他の実施形態のように負圧生成部により負圧にされている必要はなく、排気管１６４のマスク８００の外側における開口が外部空間に開放されるように配置されているだけでもよい。この場合、マスク８００の内部空間の空気は、排気管１６４を通じて外部に自然排気される。
【0219】
また、図２５（Ａ）に示すように、利用者９００が立体フレーム１６に重ねてマスク８００を装着すると、マスク８００は、立体フレーム１６の外側面１６７に沿って変形して、利用者９００の顔から離れる側に凸となる三次元形状に変形する。この際、マスク８００の中央領域が利用者９００の顔から離れる側に引っ張られると、マスク８００の幅方向の両端及びその近傍領域も同様に利用者９００の顔から離れる側に引っ張られ、マスク８００の幅方向の両端（図２５（Ａ）の二点鎖線領域参照）と利用者９００の顔との間に隙間ができるか、又は、密着度合いが弱くなる。上記隙間及び上記密着度合いは、立体フレーム１６の形状により調整可能である。上記隙間ができるように立体フレーム１６の形状が形成されれば、排気管１６４を設けなくても、気流が上記隙間に流れ込んで撹拌できるので、そのの撹拌された空気が、マスク８００の表面又は周縁を介して外部に確実に排気することができる。なお、上記隙間が形成されても、上記隙間から排出される空気が外部から侵入するウイルスを吹き飛ばすため、特に問題は生じない。
【0220】
また、立体フレーム１６の材質は、樹脂が好ましく、特に、可撓性を有する樹脂が更に好ましい。
【0221】
＜第十実施形態＞
図２７及び図２８を参照して、本発明の第十実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態の気体案内装置１の変形例をベースとしたものである。第一実施形態の気体案内装置１の変形例では、フェイスガード８１９を配置部６に固定したが、本実施形態では、配置部６又は延在管部５Ｂをフェイスガード８１９に固定する点が異なる。
図２７及び図２８を参照して、本発明の第十実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、第一実施形態の気体案内装置１の変形例をベースとしたものである。第一実施形態の気体案内装置１の変形例では、フェイスガード８１９を配置部６に固定したが、本実施形態では、配置部６又は延在管部５Ｂをフェイスガード８１９に固定する点が異なる。
【0222】
フェイスガード８１９は、図２７（Ａ），（Ｂ）に示すように、透明樹脂プレート８１７と、透明樹脂プレート８１７を利用者９００の頭に取り付ける帯状の装着バンド部８１８を有する。透明樹脂プレート８１７は、顔の正面を覆うものである。透明樹脂プレート８１７は、自身の上端近傍で装着バンド部８１８に固定される。装着バンド部８１８は、利用者９００に装着すると、利用者９００の頭部に当接して利用者９００の頭部を一周し、頭部を適度に締め付けることにより装着される。
【0223】
気体供給側フレーム部６０（配置部６）及び延在管部５Ｂは、フェイスガード係合構造１２を通じてフェイスガード８１９に固定される。本実施形態におけるフェイスガード係合構造１２は、図２７（Ａ），（Ｂ）に示すように、気体供給側フレーム部６０（配置部６）を装着バンド部８１８に固定するフェイスガード固定部１２５を有する。他の実施形態では、フェイスガード８１９を気体供給側フレーム部６０（配置部６）に固定していたが、本実施形態では、フェイスガード８１９（装着バンド部８１８）に、気体供給側フレーム部６０（配置部６）をフェイスガード固定部１２５により固定する。具体的に気体供給側フレーム部６０と装着バンド部８１８を重畳させて、フェイスガード固定部１２５により装着バンド部８１８に気体供給側フレーム部６０が固定される。なお、気体供給側フレーム部６０の代わりに、装着バンド部８１８に延在管部５Ｂを直接フェイスガード固定部１２５により固定してもよい。この場合、装着バンド部８１８は、気体供給側フレーム部６０と同様の機能を果たし、配置部６を構成すると見做してもよい。
【0224】
フェイスガード固定部１２５は、気体供給側フレーム部６０（配置部６）、又は、延在管部５Ｂを装着バンド部８１８に固定することができるものであれば、どのような態様であってもよい。
【0225】
また、本実施形態では、図２７（Ａ），（Ｂ）に示すように、透明樹脂プレート８１７の幅方向両端の周縁又はその近傍に、緩衝部１２６が２つ設けられる。緩衝部１２６は、透明樹脂プレート８１７の長さ方向（利用者９００の顔の長さ方向と平行）に延在する。フェイスガード８１９を利用者９００が装着すると、２つの緩衝部１２６は、利用者９００の顔の幅方向Ｗの両脇において顔に接触する。結果、利用者９００の顔と透明樹脂プレート８１７の間の隙間が２つの緩衝部１２６で埋められ、塞がれている。一方、透明樹脂プレート８１７の下端側の周縁には、緩衝部１２６は設けられず、透明樹脂プレート８１７の下端側の周縁は外部に開放された状態にある。この外部に開放された透明樹脂プレート８１７の下端側の周縁と利用者９００の間の隙間は、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の空気を外部に排気するための排気孔として機能する。このため、供給孔５０から供給される空気が利用者９００の顔の側方に向かっていっても、緩衝部１２６で反射されて利用者９００の顔の長さ方向の下方側に向かう。つまり、緩衝部１２６は、供給孔５０から供給される空気が利用者９００の顔の長さ方向の下方側に向かうように案内している。
【0226】
また、緩衝部１２６は、延在管部５Ｂよりも利用者９００の顔の長さ方向Ｈの上方側に設けられる。この緩衝部１２６は、利用者９００の顔の幅方向Ｗに延在し、利用者９００の顔の長さ方向Ｈの上方側において、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の隙間を埋めて、塞いでいる。結果、利用者９００の顔の上方側に向かう空気は、この緩衝部１２６でせき止められる。
【0227】
緩衝部１２６は、利用者９００の顔に接触するため、軟質性の材料により構成されることが好ましい。軟質性の材料として、例えば、シリコンやゴム等の非通気性を有する材料等が挙げられる。また、軟質性の材料は、隙間を無くす観点から利用者９００の顔に沿って変形することが好ましいため、可撓性を有する方が好ましい。
【0228】
また、軟質性の材料として、例えば、スポンジ等の通気性を有する材料が挙げられる。通気性を有する材料で緩衝部１２６が構成されると、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の空気の一部は、緩衝部１２６を通じて外部に排気される。この場合、利用者９００の顔の脇を空気が通過するため利用者９００は顔の脇も涼しく感じる。
【0229】
また、本実施形態における気体案内装置１は、ダクト部１７を有する。ダクト部１７は、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の空気を気体供給部２で回収するためのものであり、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の空気を気体供給部２に案内する。ダクト部１７は、透明樹脂プレート８１７の下方側の周縁の少なくとも一部を気体供給部２に繋ぐ。
【0230】
本実施形態においてダクト部１７は、シート状のシート部材１７０で構成される。シート部材１７０は、自身の上端又はその近傍において透明樹脂プレート８１７の下方側の周縁又はその近傍で透明樹脂プレート８１７に接続される。そして、シート部材１７０は、気体供給部２まで延在して、気体供給部２に覆い被さる。ちなみに、気体供給部２は、シート部材１７０と利用者９００の胴部１０００との間に位置する。結果、シート部材１７０と利用者９００の胴部１０００との間に、透明樹脂プレート８１７と利用者９００の顔の間の空気を気体供給部２まで案内するダクトとして機能する通路が形成される。つまり、シート部材１７０と利用者９００の胴部１０００は、相互に協働してダクトとして機能する通路を構成する。即ち、この胴部（ダクト）１０００は、気体回収側管部１３の役割を担うことになる。
【0231】
なお、図２８において気体供給部２は、利用者９００の首に紐２２０を通じてぶら下がる筐体２１０の内部に収容される。また、筐体２１０には、図１１に示すような気体回収側調整弁部１５、フィルタ部８、気体供給側調整弁部３、制御部１０が収容される。筐体２１０は、利用者９００の胸ポケットに入る程度の大きさであることが好ましい。
【0232】
なお、シート部材１７０は、布、又は、フィルム等の変形可能な材料であってもよいし、変形しない材料であってもよい。
【0233】
以上のように構成されたダクト部１７は、所謂、シート部材１７０と利用者９００の胴部が協働して構成される簡易型のダクトであったが、これに限定されるものではなく、単独でダクトを構成可能な管で構成されたものであってもよい。
【0234】
＜第十実施形態の変形例＞
なお、本実施形態における緩衝部１２６は、他の実施形態にも採用可能である。例えば、図２９（Ａ）に示すように、第二実施形態におけるタイプのフェイスガード８２０にも適用可能である。また、図２９（Ｂ）に示すように、第三実施形態における気体回収側管部１３を、利用者９００の口９２０の下側から顎１１００の先端までの間のいずれかの位置を起点として、顎１１００の先端よりも下側まで延在する管１３２により構成してもよい。この場合、気体回収側管部１３を構成する管１３２の排気口１３３は、例えば、マスク８００の下方側の周縁の少なくとも一部を気体供給部２に繋ぐダクト部１７内に位置する。
なお、本実施形態における緩衝部１２６は、他の実施形態にも採用可能である。例えば、図２９（Ａ）に示すように、第二実施形態におけるタイプのフェイスガード８２０にも適用可能である。また、図２９（Ｂ）に示すように、第三実施形態における気体回収側管部１３を、利用者９００の口９２０の下側から顎１１００の先端までの間のいずれかの位置を起点として、顎１１００の先端よりも下側まで延在する管１３２により構成してもよい。この場合、気体回収側管部１３を構成する管１３２の排気口１３３は、例えば、マスク８００の下方側の周縁の少なくとも一部を気体供給部２に繋ぐダクト部１７内に位置する。
【0235】
＜第十一実施形態＞
本発明の第十一実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１では、圧力測定部９の態様が他の実施形態とは異なる。本実施形態において気体供給部２は、送風機を備えて構成される。なお、送風機とは、広義の意味でのものを指し、当然、圧縮機も含む。
本発明の第十一実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１では、圧力測定部９の態様が他の実施形態とは異なる。本実施形態において気体供給部２は、送風機を備えて構成される。なお、送風機とは、広義の意味でのものを指し、当然、圧縮機も含む。
【0236】
そして、他の実施形態では、圧力測定部９は、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力を直接測定し、その測定値の大きさに基づいて、送風機の流量を制御部１０で制御していた。本実施形態では、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力を直接測定せず、送風機の消費電力に基づいて、送風機の送風流量を制御部１０で制御していく。
【0237】
利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力が高い状態にある場合、延在管部５Ｂの供給孔５０を通じて多くの気体を供給できない。結果、送風機の送風流量は低下せざるを得ず、送風機の消費電力は低下する。一方、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力が低い状態にある場合、延在管部５Ｂの供給孔５０を通じて多くの気体を供給できる。結果、送風機の送風流量は増大し、送風機の消費電力は増大する。この原理を用いると、送風機の消費電力が高い場合、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力は高く、送風機の消費電力が低い場合、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力は低いと考えられる。
【0238】
そこで、本実施形態では、送風機の消費電力の値に基づいて、間接的に、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力状態を予測して、送風機の送風流量を制御する。具体的に、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力が高い状態にある場合、制御部１０は、送風機の送風流量を減少させ、逆の場合、制御部１０は、送風機の送風流量を増大させる。
【0239】
以上のような本実施形態における気体案内装置１は、図３０に示すように、送風機の消費電力を測定する消費電力測定部１８を有する。そして、制御部１０は、第一実施形態におけるものと同様に、呼吸判別部１０６と、下限閾値判定部１０７と、上限閾値判定部１０８と、供給流量制御部１０９と、を有する（図４参照。）。ただし、本実施形態では、下限閾値判定部１０７と、上限閾値判定部１０８と、供給流量制御部１０９は、消費電力測定部１８での測定結果に基づいて、動作する。
【0240】
なお、送風機の消費電力と、利用者９００の鼻９１０又は口９２０の前方における圧力との関係を測定して求め、送風機の消費電力を上記圧力に換算するための関数、又は換算表を導出しておけば、消費電力測定部１８での測定結果を、圧力測定部９での測定結果と見做すことができる。このため、下限閾値判定部１０７における圧力評価値及び下限閾値Ｓ１、上限閾値判定部１０８における圧力評価値及び上限閾値Ｓ２は、それぞれ、第一実施形態において決定された圧力に関する値を送風機の消費電力に換算した消費電力に関する値に読み替えれば良い。
【0241】
つまり、下限閾値判定部１０７は、消費電力測定部１８によって測定された送風機の消費電力を利用して算出された評価値が、下限閾値Ｓ１を下回るか否かを判定する。上限閾値判定部１０８は、消費電力測定部１８によって測定された送風機の消費電力を利用して算出された評価値が、上限閾値Ｓ２を上回るか否かを判定する。供給流量制御部１０９は、下限閾値判定部１０７によって上記評価値が下限閾値Ｓ１を下回ると判定された場合に、供給孔５０から供給される気体の流量を増大させる。更に供給流量制御部１０９は、上限閾値判定部１０８によって上記評価値が上限閾値Ｓ２を上回ると判定された場合に、供給孔５０から供給される気体の流量を減少させる。ただし、供給流量制御部１０９は、呼吸判別部１０６での判別結果を参照することで、呼吸とは関連の無い送風機の消費電力の増減の影響を除去することができる。また、上記評価値、下限閾値Ｓ１、及び上限閾値Ｓ２は、消費電力に関するものであってもよいし、上記関数、又は上記換算表等を利用して消費電力を圧力に換算したものであってもよい。
【0242】
＜第十二実施形態＞
本発明の第十二実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図３１（Ａ），（Ｂ）に示すように、他の実施形態における気体案内装置１と異なり、気体供給側管部４を備えておらず、代わりに、気体回収側管部１３のみを備えている。つまり、他の実施形態における気体案内装置１が気体を供給する気体供給装置として機能するものであるのに対し、本実施形態における気体案内装置１は、気体回収装置として機能する。
本発明の第十二実施形態における気体案内装置１について以下説明する。本実施形態における気体案内装置１は、図３１（Ａ），（Ｂ）に示すように、他の実施形態における気体案内装置１と異なり、気体供給側管部４を備えておらず、代わりに、気体回収側管部１３のみを備えている。つまり、他の実施形態における気体案内装置１が気体を供給する気体供給装置として機能するものであるのに対し、本実施形態における気体案内装置１は、気体回収装置として機能する。
【0243】
本実施形態における気体案内装置１は、第九実施形態における気体案内装置１をベースにして、気体を供給する構成要素を取り除いたものである。本実施形態における気体案内装置１は、配置部６と、気体回収側管部１３と、負圧生成部２Ａと、を備える。
【0244】
配置部６は、立体フレーム１６により構成される。立体フレーム１６は、第九実施形態における気体案内装置１で説明したので、説明を省略する。気体回収側管部１３は、排気管１６４により構成される。そして、排気管１６４は、立体フレーム１６により構成される空間１６５とマスク８００の外側の空間とを連通させるような姿勢で立体フレーム１６により配置される。つまり、排気管１６４は、立体フレーム１６により排気管１６４の入口開口（排気孔１６４Ａ）が利用者９００の顔の近傍である空間１６５内に配置され、出口開口がマスク８００の外側の空間に配置される。本実施形態において排気管１６４は、利用者９００の口９２０よりも下方側を構成する立体フレーム１６の下方部を起点として、顎１１００の先端よりも下方側まで延在する。そして、排気管１６４は、負圧生成部２Ａに繋がる。
【0245】
負圧生成部２Ａは、排気管１６４の内部を負圧にするものである、本実施形態では、負圧生成部２Ａは、筐体２１０に収容される気体供給部２が兼ねている。なお、筐体２１０には、第十実施形態の場合と同様に、負圧生成部２Ａを兼ねる気体供給部２の他に、気体回収側調整弁部１５、フィルタ部８、気体供給側調整弁部３、制御部１０が収容される。これにより、立体フレーム１６により構成される空間１６５の空気は、常に、外部に放出される。本実施形態のように、マスク８００の内部の気体を積極的に外部に排出しても、立体フレーム１６の存在によって、マスク８００内の空間が広く確保されるので、利用者に不快感を生じさせないで済む。また、マスク８００を介して外気をマスク８００内に積極的に取り込むことが出来るので、内部空間を常に涼しい状態に維持できる。
【0246】
＜第十二実施形態の変形例＞
本実施形態における気体案内装置１の変形例は、図３２に示すように、第三実施形態における気体案内装置１をベースにして、気体を供給する構成要素を取り除いたものである。本実施形態における気体案内装置１では、気体回収側管部１３の回収側延在管部１４Ａが利用者９００の顔（口の下側から顎の先端の間）に利用者９００の顔の幅方向Ｗに平行な姿勢で配置される。この際、回収側延在管部１４Ａが有する複数の回収孔１３０は、利用者９００の顔の近傍において、利用者９００の顔の幅方向Ｗに列状に並ぶ。そして、気体回収側管部１３の導出管部１４Ｂは、一端が回収側延在管部１４Ａに繋がり、他端が、負圧生成部２Ａ（気体供給部２が兼ねている）に繋がる。このため、回収側延在管部１４Ａ及び導出管部１４Ｂは、内部が負圧になる。これにより、マスク８００の内部空間の空気は、常に、外部に放出される。
本実施形態における気体案内装置１の変形例は、図３２に示すように、第三実施形態における気体案内装置１をベースにして、気体を供給する構成要素を取り除いたものである。本実施形態における気体案内装置１では、気体回収側管部１３の回収側延在管部１４Ａが利用者９００の顔（口の下側から顎の先端の間）に利用者９００の顔の幅方向Ｗに平行な姿勢で配置される。この際、回収側延在管部１４Ａが有する複数の回収孔１３０は、利用者９００の顔の近傍において、利用者９００の顔の幅方向Ｗに列状に並ぶ。そして、気体回収側管部１３の導出管部１４Ｂは、一端が回収側延在管部１４Ａに繋がり、他端が、負圧生成部２Ａ（気体供給部２が兼ねている）に繋がる。このため、回収側延在管部１４Ａ及び導出管部１４Ｂは、内部が負圧になる。これにより、マスク８００の内部空間の空気は、常に、外部に放出される。
【0247】
なお、本実施形態及び変形例の気体案内装置１において、負圧生成部２Ａを備えていないものも本発明の範囲に含まれる。つまり、排気管１６４又は導出管部１４Ｂは、必ずしも自身の内部が他の実施形態のように負圧生成部により負圧にされている必要はなく、排気管１６４又は導出管部１４Ｂのマスク８００の外側における開口が外部空間に開放されるように配置されているだけでもよい。この場合、マスク８００の内部空間の空気は、排気管１６４又は導出管部１４Ｂを通じて外部に自然排気される。
【0248】
以上において説明した第一～十二実施形態における気体案内装置１の各構成要素を自由に組み合わせたものも、本発明の範囲に含まれる。
【0249】
尚、本発明の気体案内装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0250】
１ 気体案内装置
２ 気体供給部
２Ａ 負圧生成部
３ 気体供給側調整弁部
４ 気体供給側管部
５Ａ 導入管部
５Ｂ 延在管部
６ 配置部
８ フィルタ部
９ 圧力測定部
１０ 制御部
１０Ａ 計算機
１３ 気体回収側管部
１４Ａ 回収側延在管部
１４Ｂ 導出管部
１５ 気体回収側調整弁部
１６ 立体フレーム
１７ ダクト部
１８ 消費電力測定部
５０ 供給孔
６０Ａ 通気層
８０ 吸水部材
８１ 吸水部材保持部
８２ 外側隔離部材
１０６ 呼吸判別部
１０７ 下限閾値判定部
１０８ 上限閾値判定部
１０９ 供給流量制御部
１１０ 回収流量制御部
１１１ 回収流量判定部
１３０ 回収孔
１３１ 回収孔群
２００ エアカーテン
５００ 首用気体供給側管部
５５０ 首側供給孔
５８０ 首側吸水部材
８００ マスク
８０５ 通気部
８１０ 紐部
８１９，８２０ フェイスガード
９００ 利用者
９３０ 口近傍領域
９６０ 鼻近傍領域
２ 気体供給部
２Ａ 負圧生成部
３ 気体供給側調整弁部
４ 気体供給側管部
５Ａ 導入管部
５Ｂ 延在管部
６ 配置部
８ フィルタ部
９ 圧力測定部
１０ 制御部
１０Ａ 計算機
１３ 気体回収側管部
１４Ａ 回収側延在管部
１４Ｂ 導出管部
１５ 気体回収側調整弁部
１６ 立体フレーム
１７ ダクト部
１８ 消費電力測定部
５０ 供給孔
６０Ａ 通気層
８０ 吸水部材
８１ 吸水部材保持部
８２ 外側隔離部材
１０６ 呼吸判別部
１０７ 下限閾値判定部
１０８ 上限閾値判定部
１０９ 供給流量制御部
１１０ 回収流量制御部
１１１ 回収流量判定部
１３０ 回収孔
１３１ 回収孔群
２００ エアカーテン
５００ 首用気体供給側管部
５５０ 首側供給孔
５８０ 首側吸水部材
８００ マスク
８０５ 通気部
８１０ 紐部
８１９，８２０ フェイスガード
９００ 利用者
９３０ 口近傍領域
９６０ 鼻近傍領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】