(57)【要約】フェースシールと、清浄空気を内部気体空間に供給するための１つ以上の部品と、マスクを着用者の顔面上で支持するためのハーネスと、フェースシールに結合されていて９５％を超える有効視野および６０％を超える周辺視野を確立するのを支援するレンズと、を備えるフルフェース形呼吸用保護装置である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  フェースシールと、
（ｂ）  清浄空気を内部気体空間に供給するための１つ以上の部品と、
（ｃ）  マスクを着用者の顔面上で支持するためのハーネスと、
（ｄ）  前記フェースシールに結合されており、９５％を超える有効視野および６０％を超える周辺視野を確立するのを支援するレンズと、を備えるフルフェース形呼吸用保護装置。
【請求項２】
前記周辺視野は７０％を超える、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項３】
前記周辺視野は８０％を超える、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項４】
前記有効視野は９８％を超える、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項５】
前記有効視野は９９％を超える、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項６】
前記有効視野は９８％を超え、かつ、前記周辺視野は８０％を超える、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項７】
前記レンズは、垂直軸の周りに円筒状の横断面を有する、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項８】
前記ハーネスは前記フェースシールに結合されている、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項９】
前記フェースシールは、前記着用者の横顔を側部から見ると、前記着用者の目の後方に延びている、請求項１に記載の呼吸用装置。
【請求項１０】
前記レンズは、前記着用者の横顔を側部から見ると、前記着用者の目の後方に延びている、請求項１に記載の呼吸用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
呼吸に適した空気源を着用者に提供するための呼吸用保護装置（呼吸マスクとも呼ばれる）が、種々様々な用途において使用されている。
【背景技術】
【０００２】
呼吸マスクは、空気源が汚染されうる火災、軍事作戦および危険な工業用途の間に使用することができる。呼吸のために清浄空気源を鼻および口に提供することに加えて、フルフェース形呼吸マスクはまた、目および顔を、有害なまたは刺激性の気体および他の物質から保護する。この装置は、空気源への、取外し式でかつ取替え式のフィルタ要素またはコネクタを受容するための取り付け台をさらに含むことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
広く使用されている特定の種類の呼吸マスクが多数ある。既知のフルフェース形呼吸マスクは、レンズと、そのレンズを着用者の顔面の周りに取り付けるためのフェースシールと、空気源を着用者の顔面に提供するための１つ以上のポートとを備える。呼吸マスクの構成要素のうちの多くは、着用者の視野を妨害しうるものであり、このことは、操作中に着用者にとって問題となることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この概要は、本明細書に示す構想の、開示する各実施形態またはすべての実現形態を説明することを意図したものではない。図および以下の詳細な説明によって、例示的な実施形態をより具体的に例証する。
【０００５】
本発明は、フェースシールと、清浄空気を内部気体空間に供給するための１つ以上の部品と、マスクを着用者の顔面上で支持するためのハーネスと、フェースシールに結合されており、９５％を超える有効視野および６０％を超える周辺視野を確立するのを支援するレンズと、を含むフルフェース形呼吸用保護装置を提供する。
【０００６】
用語解説
以下に記載する用語は、以下に定義する意味を有する。
【０００７】
「清浄空気」は、濾過して汚染物質を除去した、ないしは別の方法で、吸い込んでも安全にした、ある体積の空気または酸素を意味する。
【０００８】
「汚染物質」は、一般には粒子（例えば有機蒸気など）とはみなされないことがあるが空気中に浮遊しうる粒子および／または他の物質を意味する。
【０００９】
「有効視野」（ＥＦＶ）は、欧州規格機関（European Standards Organisations）、規格番号Ｉ．Ｓ．ＥＮ  １３６  呼吸用保護装置−フルフェース形マスク−要件、試験、マーキング（Standard Number I.S. EN 136 RESPIRATORY PROTECTIVE DEVICES - FULL-FACE MASKS - REQUIREMENTS, TESTING, MARKING）、１９９８年版、７．２１部、視野（Version 1998, Part 7.21 Field of vision）に記載されている試験において、球面に達する光の百分率値を意味する。
【００１０】
「呼気」は、フェースマスクの着用者によって吐き出された空気である。
【００１１】
「外部気体空間」は、吐き出された気体がフルマスク呼吸用マスクを通り過ぎた後に最終的に入る、周囲の大気中の気体空間を意味する。
【００１２】
「フルフェース形呼吸用保護装置」は、清浄空気を着用者に供給する目的で人の鼻、口、および目を覆ってフィットする装置を意味する。
【００１３】
「吸息フィルタ要素」は、汚染物質および／または粒子を除去できるように、空気が着用者によって吸気される前に通過する流体透過性構造体を意味する。
【００１４】
「吸気弁」は、流体がフェースマスクの内部気体空間に入るように開く弁を意味する。
【００１５】
「内部気体空間」は、呼吸用マスクと人の顔面との間の空間を意味する。
【００１６】
「レンズ」は、光を通過させる材料でできた装置を意味する。
【００１７】
「マスク本体」は、少なくとも人の鼻、口、および目を覆ってフィットすることができ、かつ外部気体空間から分離した内部気体空間を画定するのを支援する構造を意味する。
【００１８】
「周辺視野」（ＰＦＶ）は、欧州規格機関（European Standards Organisations）、規格番号Ｉ．Ｓ．ＥＮ  １３６  呼吸用保護装置−フルフェース形マスク−要件、試験、マーキング（Standard Number I.S. EN 136 RESPIRATORY PROTECTIVE DEVICES - FULL-FACE MASKS - REQUIREMENTS, TESTING, MARKING）、１９９８年版、７．２１部、視野（Version 1998, Part 7.21 Field of Vision）に記載されている試験において、試験用頭部の各側部上の経度線６０と１２０の間でかつ緯度線９０と１１０の間の球面に達する光の百分率値を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、フェースシール１４とハーネス１６とを含んだフルフェース形呼吸用保護装置１０の等角図であり、このハーネス１６は、装置１０を着用者の頭部１２に固定するためのものである。一体型本体１８は、フェースシール１４との境界面を形成して、外部空気および汚染物質が着用者の顔面に達するのを防止している。ノーズカップ１９が一体型本体１８に結合されており、着用者１２の鼻および口を囲んでいる。フレーム２０が、一体型本体１８をフェースシール１４に締着するように設けられている。操作の間、装置１０は、有害な気体、蒸気および／または粒子状物質から着用者１２を保護する。空気入口および／または出口への接続をなすために、吸息弁を含む少なくとも１つのポートが、一体型本体１８内に設けられている。場合によっては、分離した吸気ポートと分離した排気ポートが用いられる。
【００２０】
図２は、装置１０の組立て分解等角図である。フェースシール１４は、着用者の顔面との液密な密封、ならびに一体型本体１８などの各種の一体型本体構造との境界面をもたらすように設計されている。フェースシール１４と一体型本体１８が一体化して、外部気体空間と着用者の内部気体空間との境界を画定するマスク本体を形成している。一体型本体１８は、装置１０の各種の機能的構成要素を支持し担うことができる。例えば、着用者は、装置１０を使用する状況に応じて、伝声ポートおよび／または電動空気源への接続部を含んだ特定の一体型本体を選定することができる。
【００２１】
一体型本体１８との境界面を形成する目的で、フェースシール１４は環状リング２２を備える。環状リング２２は、シリコーンゴムなどのエラストマーのゴムで作ることができ、また、着用者の視界を著しく抑制しないように着用者の顔面を囲むように寸法決めすることができる。一体型本体１８は、環状リング２２の内側表面２４との境界面を形成している。フレーム２０は、環状リング２２の外側表面２６を囲んで、内側表面２４を一体型本体１８に対して密封するように締着している。
【００２２】
一体型本体１８は、シャーシ３０と、シャーシ３０と一体のレンズ３２とを備える。シャーシ３０は、呼吸用装置１０内の機能的構成要素に対する支持構造を形成している。これらの機能的構成要素は、１つ以上のレンズ、呼吸用構成要素、伝声用構成要素、センサーなどを備えることができる。図示した実施形態において、シャーシ３０は、レンズ３２と、サイドカートリッジ３４と、排気ポート３６と、伝声ポート３８とを支持している。他の実施形態において、一体型本体１８は、別個のシャーシとレンズを備える必要はないが、むしろ、本体１８に類似した構成を有する一体部分であることが必要である。
【００２３】
シャーシ３０は、高温および化学薬剤に対して耐性のある熱可塑性材料から形成することができる。例えば、シャーシ３０は、ナイロン、Ｘｅｎｏｙ（登録商標）樹脂および／またはそれらの組み合わせなど、工業グレードの熱可塑性樹脂から形成することができる。Ｘｅｎｏｙ（登録商標）樹脂は、半結晶質のポリエステル（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）でもよい）とポリカーボネートとの配合物である。Ｘｅｎｏｙ（登録商標）樹脂は、マサチューセッツ州ピッツフィールド（Pittsfield）のＧＥプラスチック社（GE Plastics）から入手可能である。所望により、シャーシ３０は、光が通過するのを防止するように、不透明にすることができる。シャーシは、例えば摩耗、衝撃および／または溶接スパッタに対して耐性があるなど、他の物理的特性を所望により有していてもよい。
【００２４】
レンズ３２は、ポリカーボネートなどの透明な工業グレードの熱可塑性樹脂から形成し、シャーシ３０に固定することができる。したがって、シャーシ３０およびレンズ３２は、類似するまたは異なる材料から形成することができる。レンズ３２は、一体構造を形成するようにシャーシ３０に結合することができる。例えば、レンズ３２は、化学的に、機械的に、または熱的に、シャーシ３０に結合することができる。レンズ３２は、成形するかないしは別の方法で形成し、例えば成形または溶接プロセスを利用してシャーシ３０に固定することができる。あるいは、レンズおよびシャーシは、同時に作ることもできる。いずれにしても、液密な密封がシャーシ３０とレンズ３２との間に形成される。加えて、レンズ３２の全体は透明にすることができ、また、コーティングで処理して化学薬品および／または引掻きに対する耐性を増すことができる。図示のように、一体型本体１８は、レンズ部分と、流体連通／取付け構成要素を含む部分とを備える。
【００２５】
様々な用途に対し、レンズ３２は、様々な種類のもの、例えば着色したもの、明澄なもの、偏光したもの、自動遮光するものなどにすることができる。シャーシ３０は装置１０の機能的構成要素を含んでいるので、レンズ３２はこれらの構成要素を含む必要がなく、それによって、レンズ３２に使用する材料の量およびレンズ３２の複雑性を減じることができる。したがって、一体型本体１８の設計および装置１０の全体的構成は、視野にとって重要な光学特性を、他の構成要素を支持する上で必要な複雑性が原因で損なうことなく、それらの光学特性を重視したものにすることができる。例えば、着用者の視野を妨害する可能性のある構造上の幾何学的形状および／または他の要素を減じ、かつ／または除くことができる。しかしながら、さらなる外形および／または重量を装置１０に加えることなく、危険な状況における十分な保護をもたらすために、シール１４と着用者１２の顔面との間の適切なフィットおよび密封を維持しなければならない。レンズ３２は、呼吸用保護装置の適応着用者を側面側から見ると、着用者の目の後方に延びうる円筒状の横断面を有することができる。その目的のために、フェースシール１４ならびにフレーム２０は、以下で論じるＥＦＶおよびＰＦＶを確立するように、目の後方に延びることができる。さらに、フェースシール１４は、適応着用者１２の顎の下方に延びることができる。「適応着用者」とは、マスクに適切にフィットする頭の大きさを有する人のことである。一例において、レンズ３２は、着用者１２に対し、直立軸の周りで円筒状となっている。一実施形態において、その軸は、鉛直から＋／−３０°の範囲内にある。別の実施形態において、その軸は、鉛直から０°〜３０°の範囲内にある。さらなる実施形態において、その軸は、鉛直から２０°〜３０°の範囲内にある。また、シャーシ３０の底部部分は、レンズ３２に対して斜め向きをなして、カートリッジ３４および／または他の構成要素が着用者の視野を妨害するのを回避することができる。
【００２６】
サイドカートリッジ３４は、着用者が周囲空気を装置１０の外側から吸い込むように、吸息フィルタ要素を含めた好適な空気処理媒体を備えることができ、その周囲空気は、次いで空気処理媒体によって濾過されるか、ないしは別の方法で、吸い込みかつ／または皮膚と接触しても安全となるようになされる。あるいは、空気供給ホースを流体吸入構成要素に取り付けて、清浄空気を着用者に送達することができる。カートリッジ３４は、他のカートリッジをシャーシ３０に取り付けられるように、取り外し式にすることができる。着用者１２が清浄空気を吸い込むと、その空気は、排気ポート３６を通じて、呼気として排気することができる。弁カバー３７がポート３６を覆うために設けられており、ポート３６を通じた汚染物質の望ましくない侵入を防止している。伝声ポート３８は、着用者から装置１０の外側へと、音声を増幅するかないしは別の方法で伝達することができる。
【００２７】
一体型本体１８をフェースシール１４に密封するために、一体型本体１８は、環状リング２２の内側縁部２４と接触するように配置されている。一体型本体１８は、より確実な密封をフェースシール１４と一体型本体１８との境界面にもたらすために、リブを有するチャネルを備えることができる。フレーム２０は、ロッキングバンドまたはカラーであってもよいが、環状リング２２の外側縁部２６の周りに配置される。フレーム２０は単に、フェースシール１４を一体型本体１８に締着するのに使用しうる機構の一例である。他の好適な機構もまた用いることができる。図示した実施形態において、ファスナ４０を使用して、締着力を外側表面２６の周りにもたらすことができ、その結果、密封された境界面がフェースシール１４と一体型本体１８との間に形成される。フレーム２０は、ファスナ４０を受容するために、第１の開口部４２と第２の開口部４４とを備える。第２の開口部４４は、ファスナ４０上のねじ山と嵌合するようにねじ切りすることができる。
【００２８】
呼吸用装置１０は、９５％を超えるＥＦＶおよび６０％を超えるＰＦＶを確立するように構成されている。このことは、レンズ形状、流体の吸入および排出場所、ならびにフェースシールの適合性を適当に選択することによって達成される。呼吸用装置１０は、サイドカートリッジ３４なしに評価した。したがって、フェースシール１４、ハーネス１６、一体型本体１８、およびフレーム２０を使用したが、これらを以下でマスクと呼ぶことにする。一体型本体は、透明なシャーシ３０と透明なレンズ３２とを備えていた。このマスクは、欧州規格機関（European Standards Organisations）、規格番号Ｉ．Ｓ．ＥＮ  １３６  呼吸用保護装置−フルフェース形マスク−要件、試験、マーキング（Standard Number I.S. EN 136 RESPIRATORY PROTECTIVE DEVICES - FULL-FACE MASKS - REQUIREMENTS, TESTING, MARKING）、１９９８年版、７．２１部、視野（Version 1998, Part 7.21 Field of vision）に記載されている試験方法によって評価した。図３〜４は、試験用頭部７０および球面７２を示している。この試験では、マスクは、目の位置に光源７４が配置された試験用頭部に装着した。光は、マスクを通過して、経度および緯度の線でマーキングされた半透明球面７２の上に投影されたが、この光の投影を測定して、マスクを通じて可能な視覚の範囲をモデル化した。規格では、投影の外周７６が指定されており、その外周の内側の境界がＥＦＶとして定義されている。ＥＦＶ全体を覆う光投影を伴うマスクは、１００％のＥＦＶを有するとみなされ、ＥＦＶ領域の０．９のみを覆う投影を伴うマスクは、９０％のＥＦＶを有する。
【００２９】
ＥＦＶに加えて、ＰＦＶを測定した。図５〜６は、周辺視野ゾーン８０および８２を示している。試験用頭部の一方の側部上の経度線６０と１２０の間でかつ緯度線９０と１１０の間、ならびに試験用頭部の対向する側部上の経度線６０と１２０の間でかつ緯度線９０と１１０の間の球面として、ＰＦＶを確立した。この空間は、マスクの着用者の側部または周辺視野を表す投影を定義するものである。
【００３０】
マスクは、ＥＦＶおよびＰＦＶの試験方法を用いて試験した。加えて、商業的に入手可能な他のマスクを試験した。試験の結果を以下の表１に示す。マスクは、ノーズカップを貼り付けて、ただしカートリッジは取り付けずに評価した。
【００３１】
実施例１は、上述の呼吸用装置１０を伴うマスクである。商業的に入手可能なフルフェース形呼吸用マスクの例には、ノースカロライナ州モンロー（Monroe）のスコットヘルスセーフティ社（Scott Health Safety）によるＳｃｏｔｔ  ＡＶ  ２０００（実施例２）およびＳａｂｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ（実施例３）、ジョージア州ローレンスビル（Lawrenceville）のＩＳＩ社（ISI）によるＩＳＩ（実施例４）、ミネソタ州セントポール（St. Paul）のスリーエム社（3M Corporation）による３Ｍ  ６８００（実施例５）、ならびに、ロードアイランド州クランストン（Cranston）のノースセーフティプロダクツ社（North Safety Products）によるＮｏｒｔｈ  ７６００（実施例６）が挙げられる。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１に示す視野のデータから明らかなように、装置１０を伴うマスクのみが、９５％を超える有効視野と６０％を超える周辺視野の組合わせを有している。この視野係数の組合わせにより、マスクは、他の実施例のマスクに対して、著しく視野域を改善させている。
【００３４】
本発明について、いくつかの代替的な実施形態を参照して説明してきたが、本発明の趣旨および範疇から逸脱することなく形状および細部において変更をなし得ることが、当業者には理解されよう。さらに、一実施形態に関して図示し説明した機能は、所望により、他の実施形態の機能と組み合わせることもできる。
【００３５】
本明細書に示す構想について、添付の図を参照してさらに説明することにするが、その図において、同様の構造または系の要素は、いくつかの図を通じて同様の参照符合で参照することがある。
【００３６】
確認した図は、本発明の１つ以上の実施形態を示しているが、本明細書で議論するように、他の実施形態もまた企図される。いずれの場合においても、本明細書に示す概念は、限定するのではなく代表して本発明を説明するものである。当業者であれば、本発明の原理の範疇および趣旨に含まれる他の修正形態および実施形態を考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】着用者によって着用されている呼吸用保護装置１０の等角図。
【図２】呼吸用保護装置１０の組立て分解等角図。
【図３】試験用頭部７０および球面７２の概略的側面図。
【図４】試験用頭部７０および球面７２の概略的背面図。
【図５】周辺視野ゾーン８０を示す、試験用頭部７０および球面７２の概略的側面図。
【図６】２つの周辺視野ゾーンを示す、試験用頭部７０および球面７２の概略的背面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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