(57)【要約】  乗客および乗組員（３０）を運搬する航空機のための呼吸ガス供給回路（１）であって、呼吸可能ガス源（Ｒ１，Ｒ２）と、該ガス源に接続された少なくとも１つの供給ライン（２）と、前記呼吸可能ガスの供給を制御するために前記供給ラインに設けられた減圧装置（２４）と、前記供給ラインに設けられた混合装置（９）であって、該混合装置は外気を前記呼吸可能ガスと混合し、前記呼吸可能ガスと外気との混合物に一致した前記混合ガスを少なくとも一人の乗客または乗組員に提供するための外気流入口（１０）をさらに具備した混合装置と、を具備し、前記減圧装置は、少なくとも一人の前記乗客または乗組員について測定された動脈血酸素飽和度（ＳａＯ２）の関数である制御信号（ＦＩＯ２Ｒ）によって駆動されることを特徴とする回路。
2009542394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗客および乗組員（３０）を運搬する航空機のための呼吸ガス供給回路（１）であって、
−呼吸可能ガス源（Ｒ１，Ｒ２）と、
−該ガス源に接続された少なくとも１つの供給ライン（２）と、
−前記呼吸可能ガスの供給を制御するために前記供給ラインに設けられた減圧装置（２４）と、
−前記供給ラインに接続された混合装置（９）であって、該混合装置は外気を前記呼吸可能ガスと混合し、少なくとも一人の乗客または乗組員に吸入されるために、前記呼吸可能ガスと外気との混合物に一致した前記混合ガスを提供するための外気流入口（１０）をさらに具備した混合装置と、を具備し、
前記減圧装置は、少なくとも一人の前記乗客または乗組員について測定された動脈血酸素飽和度（ＳａＯ２）の関数である制御信号（ＦＩＯ２Ｒ）によって駆動されていることを特徴とする回路。
【請求項２】
前記制御信号は電子回路（６２）によって提供されていることを特徴とする、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記電子回路は、少なくとも測定された動脈血酸素飽和度を基にして呼吸可能ガス含有量設定点（ＦＩＯ２ＳＰ）を定義していることを特徴とする、請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
第１のセンサ（１５５）が前記混合装置の下流に設けられ、前記電子回路に、呼吸される前記ガスの代表の呼吸ガス含有量の信号（ＦＩＯ２Ｍ）を供給し、前記電子回路は前記呼吸可能ガス設定点を前記表の呼吸ガス含有量の信号と比較して、前記制御信号を入念に作り上げ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回路。
【請求項５】
前記航空機はキャビンを具備し、前記電子回路は少なくとも前記キャビンの気圧に基づいて動脈血酸素飽和度設定点（ＳａＯ２ＳＰ）を定義していることを特徴とする、請求項３または４に記載の回路。
【請求項６】
第２のセンサ（１５０）が少なくとも一人の乗客または乗組員に提供され、前記電子回路に前記一人の乗客または乗組員の代表の前記動脈血酸素飽和度信号（ＳａＯ２Ｍ）を提供していることを特徴とする、請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記電子回路は前記動脈血酸素飽和度設定点を前記代表の前記動脈血酸素飽和度信号と比較し、前記呼吸可能ガス設定点を入念に作り上げることを特徴とする、請求項５または６に記載の回路。
【請求項８】
前記第２のセンサは光プレチスモグラフィックセンサ（１５０）であることを特徴とする、請求項６または７に記載の回路。
【請求項９】
呼吸マスク（９）が前記呼吸ガス回路の下流に設けられ、前記呼吸マスクは第２のセンサを坦持し、前記第２のセンサは前記呼吸マスクを着用した乗客または乗組員の鼻に接触することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１０】
前記減圧装置と前記混合装置とは前記呼吸マスクのデマンド減圧装置に備わっていることを特徴とする、請求項１〜２および５〜９のいずれか一項に記載の回路。
【請求項１１】
前記呼吸マスクには該呼吸マスクを乗客または乗組員に着用するためのストラップが設けられ、前記センサは前記ストラップに設けられて前記呼吸マスクを着用した乗客または乗組員の耳に接触することを特徴とする、請求項９または１０に記載の回路。
【請求項１２】
乗客および乗組員（３０）を運搬する航空機内で呼吸ガスを供給するための方法であって、前記航空機は、
−呼吸可能ガス源（Ｒ１，Ｒ２）と、
−該ガス源に接続された少なくとも１つの供給ライン（２）と、
−前記呼吸可能ガスの供給を制御するために前記供給ラインに設けられた減圧装置（２４）と、
−前記供給ラインに接続された混合装置（９）であって、該混合装置は外気を前記呼吸可能ガスと混合し、少なくとも一人の乗客または乗組員に吸入されるために、前記呼吸可能ガスと外気との混合物に一致した前記混合ガスを提供するための外気流入口（１０）をさらに具備した混合装置と、を具備し、
前記方法は、
−少なくとも一人の前記乗客または乗組員の動脈血酸素飽和度（ＳａＯ２）を測定するステップと、
−制御信号を提供して前記減圧装置を駆動するステップであって、前記制御信号は少なくとも前記動脈血酸素飽和度に基づいたものであるステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記制御信号は電子回路（６２）によって提供されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも測定された動脈血酸素飽和度に基づいて呼吸可能ガス含有量設定点（ＳａＯ２ＳＰ）を定義するステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
第１のセンサ（１５５）が前記混合装置の下流に設けられ、前記方法は、
−前記第１のセンサで前記呼吸ガス内の代表の前記呼吸可能ガス含有量の信号（ＦＩＯ２Ｍ）を測定するステップと、
−前記呼吸可能ガス設定点を前記表の呼吸ガス含有量の信号と比較して、前記制御信号を入念に作り上げるステップと、をさらに含んでいることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記航空機はキャビンを具備し、前記方法は少なくとも前記キャビンの気圧に基づいて動脈血酸素飽和度設定点（ＳａＯ２ＳＰ）を定義するステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
第２のセンサ（１５０）が少なくとも一人の乗客または乗組員に提供され、前記方法は前記一人の乗客または乗組員の代表の前記動脈血酸素飽和度信号（ＳａＯ２Ｍ）を測定するステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記動脈血酸素飽和度設定点を前記代表の前記動脈血酸素飽和度信号と比較し、前記呼吸可能ガス設定点を入念に作り上げるステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２のセンサは光プレチスモグラフィックセンサ（１５０）であることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
呼吸マスク（９）が前記呼吸ガス回路の下流に設けられ、前記呼吸マスクは第２のセンサを坦持し、前記第２のセンサは前記呼吸マスクを着用した乗客または乗組員の鼻に接触することを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記減圧装置と前記混合装置とは前記呼吸マスクのデマンド減圧装置に備わっていることを特徴とする、請求項１２〜１４および１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記呼吸マスクには該呼吸マスクを乗客または乗組員に着用するためのストラップが設けられ、前記センサは前記ストラップに設けられて前記呼吸マスクを着用した乗客または乗組員の耳に接触することを特徴とする、請求項２０または２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い飛行高度における減圧および／または操縦室内の煙の発生に関する危険性に対して、航空機の乗客および乗組員を保護するための呼吸ガス供給回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機内で減圧事故または煙の発生があった場合に乗客および乗組員の安全を保証するために、航空法は全ての航空機に酸素供給安全回路を搭載することを要求しており、それぞれの乗客および乗組員（ここでは最終使用者とも称される）にキャビン高度の流速の関数に応じた酸素を提供することが可能とされている。減圧事故の後、キャビン高度は航空機高度に接近した数値に到達する。キャビン高度によって、人はキャビン内で維持された加圧された大気に一致した高度を認識する。加圧されたキャビン内では、この数値は実際の物理的な高度である航空機高度とは異なっている。
【０００３】
最小の酸素流速は与えられたキャビン高度で要求され、全体的に航空機の性質、すなわち民間または軍事の性質に依存し、保護の継続時間およびレベル、すなわち緊急降下、緊急脱出、飛行の継続等に依存する。
【０００４】
乗客および乗組員を運搬する航空機のための公知の供給回路は、
−呼吸可能ガス源、例えば酸素と、
−その呼吸可能ガス源に接続された少なくとも１つの供給ラインと、
−呼吸可能ガスの供給を制御するために、供給ラインに接続された減圧装置と、
−供給ラインに設けられて、外気を呼吸可能ガスと混合し、乗客および／または乗組員に吸入されるために、呼吸可能ガスと外気との混合物に一致した混合ガスを提供するための外気流入口を具備した混合装置と、を一般的に具備している。
【０００５】
呼吸可能ガス源は加圧された酸素シリンダ、化学的発生器もしくは搭載用酸素発生システム（ＯＢＯＧＳ）、またはより一般的には任意の酸素源であってもよい。呼吸ガスは一般的に呼吸装置を介して乗客または乗組員に供給され、その装置は呼吸マスク、カニューレまたは他のものであってもよい。
【０００６】
航空機内で酸素を確保する必要性は呼吸マスクの発展を導き、そのマスクは外気による（混合装置を介した）酸素希釈と同様にデマンドレギュレータ（demand regulator）を具備している。そのようなデマンドレギュレータは特許文献１および特許文献２から公知であり、それらの文献は空圧式デマンドレギュレータを開示している。または特許文献３から公知であり、その文献は電子空圧式デマンドレギュレータを開示している。最終使用者によって吸入される流速が全体的にそのようなレギュレータ内でフィードバックループを介して制御されるならば、酸素のレベルは全体的にオープンループ減圧を介して定義され、連邦航空規則（ＦＡＲ）で規定された最小値を考慮している。ＦＡＲの数値は実際には保守的な数値であり、結果的に酸素のレベルは、最終使用者の体内の動脈血酸素飽和度ＳａＯ２が十分に高く残存することを補償する程度に十分高いものである。最終使用者に供給される正確な酸素レベルが無いことで、ＳａＯ２は格段に減少し、結果的に意識を失う。数分間ＳａＯ２レベルとなった後、回復不可能な損傷が最終使用者の神経システムに与えられ、死に至る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許発明第２７８１３８１号明細書
【特許文献２】仏国特許発明第２８２７１７９号明細書
【特許文献３】国際公開第２００６／００５３７２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今日、酸素が発生器から供給されていても加圧された酸素源から供給されていても、さらに酸素を確保する必要性があり、航空機内の酸素の質量は乗客および乗組員からの推定の必要量に直接的に関連している。実際の必要量に伴った酸素供給量の最適化はより軽量な酸素供給源に帰結し、航空機の構造の制約および燃費を減少させる。
【０００９】
したがって、搭載されて運搬される呼吸可能ガスの体積を減少し、または（搭載して運搬される酸素のための）シリンダの再充填までの期間を延長することが可能となるような、呼吸可能ガス供給回路の改良が強く望まれている。さらに、乗客または乗組員が実際に必要とする速度に呼吸可能ガスの流速を調整するような回路の改良は、さらに有益なものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１に規定されているように、乗客および乗組員を運搬する航空機のための呼吸ガス供給回路が設けられており、請求項１２によって航空機の乗客および／または乗組員へ呼吸ガスを供給する方法が提供されている。
【００１１】
実際の動脈血酸素飽和度ＳａＯ２の規制を伴って、呼吸可能ガスの消費は最終使用者の実際の必要量に適合されることが可能である。過剰体積の酸素は供給されず、搭載された酸素源内の必要量を減少している。これは、規制を改良しており、呼吸可能ガス内の供給の制御を可能にしており、そのガスは最終使用者自身の代謝に基づいており、測定されたＳａＯ２が彼／彼女の酸素の必要性の良好であることを指示している。
【００１２】
上述の特徴および他の特徴は、非限定的な例として与えられた以下の特別な実施形態の記載を読むことでよりよく理解されるだろう。その記載は添付図を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における、乗客および乗組員を運搬する航空機のための呼吸ガス回路の簡略された図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における、呼吸ガスの供給に適合された航空機の酸素供給の緊急システムの例示的な実施形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に見られるように、本発明による供給回路は以下の要素を具備している。呼吸ガス源はここでは一組の酸素タンクＲ１およびＲ２として示され、それらはそれぞれ個々の流出口に減圧弁を具備しており、供給ライン２を介して航空機の乗客および乗組員３０に呼吸ガスを提供するために設けられている。他の呼吸ガスの供給源が、本発明による供給回路内で使用されてもよい。供給ラインは呼吸装置へと延在し、ここではその装置は呼吸マスク９として示されている。外気流入口１０は呼吸マスク９に設けられ、外気はそのマスク９内の呼吸ガスと、混合装置（図１には図示略）内で混合される。そのような混合装置は、最終的な使用者によって呼吸ガスが吸入されること、および混合された呼吸ガスを外気に相当させることを供与している。例示的な図１において、吸入される呼吸ガス、または要するに吸入されるガスはマスク９を介して乗組員または乗客３０に供給される。
【００１５】
減圧装置２４は、マスク９への呼吸ガスの供給をさらに提供している。本発明の第１の実施形態による供給回路では、減圧装置２４は少なくとも乗客または乗組員３０、すなわち供給回路の最終使用者で測定された動脈血酸素飽和度ＳａＯ２の関数制御信号ＦＩＯ２Ｒによって駆動される。減圧装置は例えば電子バルブであってもよい。
【００１６】
その効果のために、電子ユニット６２またはＣＰＵには、減圧装置２４に送信される入念な制御信号が提供されており、図１において破線で示されている。
【００１７】
ＳａＯ２はガス移送の最大理論値に対する血液によって移送される酸素量の比率であり、肺胞内の酸素分圧ＰａＯ２と関連している。標準環境下において、ＳａＯ２は人間に関しては約９８％である。ＳａＯ２はＰａＯ２の関数として表されてもよい。結果の曲線はバークロフト曲線またはヘモグロビン解離曲線として周知であり、血液ｐＨ（ｐＨで表された飽和減少）、肺胞ＰａＣＯ２内の二酸化炭素分圧（ＰａＣＯ２が増加する場合のＳａＯ２の減少）、および温度（血液温度が上昇する場合のＳａＯ２の減少）のようないくつかの要因に強く依存しているかもしれない。ＰａＯ２は測定することが困難なデータである。ＳａＯ２はより測定が容易であり、後に見られるように、センサを基礎としてとりわけ容易となる。したがって、本発明によるシステムの減圧は最終使用者について測定されたＳａＯ２を基礎とした制御信号によって駆動される。
【００１８】
本発明の範囲内で、１つは測定されたＳａＯ２および例えば航空機の高度に依存して設定されたＳａＯ２を基礎とした制御信号を予想してもよい。それにもかかわらず、減圧のこのタイプは緊急事態においてあまり効果的でなく、身体機能は過度に遅く変化してもよい。
【００１９】
本発明の好適な実施形態において、電子ユニット６０は呼吸可能ガス含有量ＦＩＯ２ＳＰに関する設定点ＦＩＯ２ＳＰを定義し、それは少なくとも最終使用者について測定された減圧装置２４に対する動脈血酸素飽和度に基づいている。確かに、より効果的な減圧は、最終使用者に供給される呼吸ガスの呼吸可能ガス含有量ＦＩＯ２ＳＰを制御することである。周知のデマンド減圧装置（demand regulator）において、呼吸可能な含有物は開ループを使用して減圧され、それは機内高度に基づいて設定された呼吸可能ガス含有量ＦＩＯ２ＳＰについて減圧される。本発明による供給回路において、ＦＩＯ２ＳＰは乗組員または乗客について測定された実際のＳａＯ２から導き出される。
【００２０】
本発明による制御回路の改良された実施形態において、センサ１５５は混合装置の下流にある供給ラインに設けられており、すなわちそれは図１の例においてマスク９の内部であり、電子回路に呼吸可能または吸入ガス内の呼吸可能ガス含有量ＦＩＯ２ＳＰを代表する信号ＦＩＯ２Ｍを供給している。センサ１５５は、呼吸可能ガス含有量へのフィードバックループが、呼吸装置９を着用した場合に酸素の適切な供給が供給回路の最終使用者からの実際の必要性に従うことを可能にしている。
【００２１】
制御信号を生成するために、電子ユニット６２は設定点ＦＩＯ２ＳＰを乗客または乗組員に供給される呼吸可能ガス含有量を代表するＦＩＯ２Ｍの信号と比較し、制御信号ＦＩＯ２Ｒを入念に作り上げる。
【００２２】
ＰＩＤ（比例積分微分）モジュールは電子ユニット６２内に備わって、設定点の比較および測定されたＦＩＯ２Ｍの信号から制御信号ＦＩＯ２Ｒを入念に作り上げてもよい。フィードバックループが設けられていない場合、電子ユニット６２はＦＩＯ２ＳＰを使用して制御信号ＦＩＯ２Ｒを入念に作り上げる。
【００２３】
呼吸ガス内の呼吸可能ガス含有量ＦＩＯ２へのフィードバックループが設けられていてもいなくても、最終使用者に供給される呼吸可能ガス含有物は彼／彼女のＳａＯ２に基づいており、すなわち、呼吸可能ガス内の彼／彼女に実際に必要とされているものである。減圧部（例えばＦＡＲ）から供給されるＦＩＯ２の控えめな数値はもはや必要ではなく、減少され且つ最適化された酸素の消費および航空機に搭載されるより軽量な酸素源に帰結する。
【００２４】
センサ１５５は、フィードバックループが設けられた場合、酸素センサプローブであってもよく、混合装置の下流に設けられた吸入ガス内の呼吸可能ガス含有量を測定することに適合されている。センサ１５５は、例えばガルバニック酸素センサまたは酸素セルであってもよい。最後の１秒の平均呼吸サイクルとして、センサ１５５からの応答信号が大きく遅れないということは好適である。したがって、好適な実施形態において、高速のセンサが使用され、その応答周波数は５Ｈｚより高く、好適には１０Ｈｚまたはそれよりも高い。したがって、応答信号は１００ｍ秒以上遅れない。
【００２５】
呼吸可能ガス含有量設定点のＦＩＯ２ＳＰを入念に作り上げるために、第２の減圧部が本発明の好適な実施形態中に設けられている。
【００２６】
その効果のために、圧力センサ１４０が航空機のキャビン内に設けられており、ＣＰＵ６２にキャビンの圧力を代表する圧力信号表示を供給している。圧力センサ１４０はキャビンの圧力を測定（例えばｈＰａ単位で測定）し、事前に定義されたキャビン高度（一般にフィート単位で測定される）に一致するデータを測定する。設定点ＦＩＯ２ＳＰは電子ユニット６２によって最小減圧ＳａＯ２ＳＰに基づいて入念に作成され、低酸素症（標準レベルの下での組織内の酸素の減少）のあらゆる危険を回避している。この最小減圧ＳａＯ２ＳＰはキャビン高度または圧力の顕著な関数である。
【００２７】
圧力センサ１４０は航空機内で利用可能な圧力センサの１つであり、その数値は航空機バス（aircraft bus）に接続されて利用可能となる。航空機バスシステム（aircraft bus system）から独立して圧力の確実な読み取りを保証するために、本発明による回路には独自の圧力センサが設けられており、すなわち、専用のセンサ１４０が電子ユニット６２に設けられている。
【００２８】
ＳａＯ２センサ１５０は最終使用者に設けられ、電子回路６２に彼／彼女の動脈血酸素飽和度ＳａＯ２Ｍを代表するＳａＯ２Ｍ信号を供給している。図１の実施例において、そのようなセンサが最終使用者の鼻部分に設けられている。
【００２９】
第２のセンサ１５０は乗客または乗組員の動脈血酸素飽和度を測定するために適合されたセンサプローブである。センサ１５０は例えば光プレチスモグラフィックセンサ、または（パルスに基づいた技術を使用した）パルス酸素濃度計であってもよい。そのようなセンサは皮膚を通した赤外線信号の放射（ＩＲ）を介して作動する。痩せ型体系の人体が必要であり、ＩＲ信号が一側から放射されることが可能であり、伝播後に他側において読み取られることが可能である程度に十分痩せていなければならない。放射された信号であるＩＲの反射波も使用され、それはセンサが皮膚の一部に対してちょうど押し付けられているためである。この部分は例えば鼻、指または耳である。センサの検出セルは体の一部を透過したまたは体の一部に反射された信号を読み取ることが可能であり、より具体的には、体内の血管のおかげである。ＳａＯ２は、ＩＲ吸収率がＳａＯ２に関連しているとして入手可能である。
【００３０】
第２のセンサ１５０は呼吸装置９に取り付けられてもよく、図１に示された装置９内、または最終使用者への取り付け具として装置に設けられたストラップの周囲のいずれかであってもよい。第１の場合において、呼吸装置９を着用している際に、センサ１５０は使用者の鼻に接触して、光源は鼻または鼻の周囲の皮膚に面している。第２の場合において、体の一部は耳たぶのような耳の任意の部分であってもよい。別の可能性は、関心は少ないが、指であり、しかしこれはセンサ１５０を指に自発的に着用することを要求され、緊急の場合、実用的でないかもしれない。
【００３１】
本発明によるシステムにおいて、電子回路６２は動脈血酸素飽和度設定点ＳａＯ２ＳＰを測定されたＳａＯ２Ｍと比較し、呼吸ガス含有量設定点ＦＩＯ２ＳＰを入念に作り上げる。例えば、ＳａＯ２が突然に減圧事故の後に急速に減少した場合、測定されたＳａＯ２Ｍは航空機の高度におけるＳａＯ２設定点から離れる（減圧事故を伴って、キャビン高度は航空機高度と同等に近づく）。より多くの酸素が必要とされるので、ＣＰＵ６２はＳａＯ２ＭとＳａＯ２ＳＰとの比較から、より高いＦＩＯ２ＳＰを定義する。呼吸可能ガス含有量の減圧は結果的に、最終使用者に供給されるさらに高いＦＩＯ２が最終使用者の体内の欠乏に対向することを可能にする。そのような呼吸可能ガス含有量のレベルは最終使用者の現実の必要性に適合されている。
【００３２】
本願の図において、減圧装置２４は１つのマスク９への呼吸可能ガスの供給を駆動している。当業者は本願発明の教示を一群の呼吸装置９への呼吸可能ガスの供給を規制するための減圧装置へと容易に転用する。それは、それぞれの呼吸装置９が設けられたそれぞれのセンサ１５０を介して測定された平均ＳａＯ２に一致した制御信号のおかげである。
【００３３】
図２は本発明によるシステムの例示的な実施形態を示したものであり、より具体的には、特許文献３から公知の減圧装置を具備したデマンド減圧装置であり、乗組員に使用される。このシステムは呼吸可能ガス含有量のフィードバックループを備えていない。
【００３４】
減圧装置は２つの部分を具備しており、１つの部分１０はマスク（図示略）に担持されたハウジング内に組み込まれ、他の部分１２はマスクを格納するための格納ボックスによって担持されている。そのボックスは従来型の一般的な構造であってもよく、ドアによって閉鎖され、そこから突出したマスクを備えている。マスクを引き出すことによってドアが開き、酸素供給バルブを開く。
【００３５】
マスクに担持された部分１０は一体に組み合わされた複数の部品を具備したハウジングによって構成され、それらの部品は凹部および通路を備え、その内部に複数の流路を定義するように形成されている。
【００３６】
第１の流路は酸素のための流入口１４を、マスクへと導入する流出口１６に接続している。第２の流路または空気流路は、希薄な空気のための流入口２０をマスクへと導入する流出口２２に接続している。第１の流路に沿った酸素の流速は減圧装置２４によって制御され、ここには電気制御バルブが存在している。図２の実施例において、このバルブは電圧で制御された比例バルブ２４であり、流入口１４を流出口１６に接続し、導線２６を備えている。オン／オフタイプの電磁弁を使用することも可能であり、可変の負荷比率においてパルス幅変調を使用して制御されている。
【００３７】
“デマンド”サブアセンブリは空気の流路の間に介在し、希薄な空気をマスク内に流入させている。そのサブアセンブリは外気を導入するために作動し、要求された瞬間的な流速または他のタイプの遠隔的に制御されるアクチュエータを測定している。
【００３８】
図示された実施例において、希釈空気の流路の右領域はハウジングの内部表面３３と、ハウジング内にスライドして組み付けられたピストン３２の終端部とによって画定されている。ピストンは大気圧とチャンバ３４の内圧との間の圧力差にさらされている。追加的な電気制御バルブ３６（具体的には電磁弁）は、チャンバ３４を、大気よりも高いレベルの気圧において、大気または酸素源のいずれかと接続する役目を果たしている。したがって、電気制御バルブ３６は希薄を伴った標準モードから純酸素が供給されるモード（“１００％”モードと称される）へと切り替える役目を果たしている。チャンバ３４が大気に接続されている場合、ばね３８はピストン３２をシート３９上に保持するが、ピストン３２がシート３９から離れることは可能である。マスク着用者が呼吸ガス吸い込み口を吸った場合、空気は空気流路を通って混合装置へと流れて混合チャンバ３５へと入り、そこで空気が第１の流路から流入した酸素と混合される。チャンバが酸素供給源と接続されている場合、ピストン３２はシート３９を圧縮し、そこで流入してきた空気を堰き止める。ピストン３２はサーボ制御減圧バルブとして使用されることも可能である。全体的に、減圧装置は希釈を伴った標準作動を実行するだけでなく、セレクタ５８によって緊急状況の作動も実行することが可能であるようにデザインされている。
【００３９】
空気の流路はベンチュリ狭窄部４１を具備し、それはピストン３２とハウジングの部分１０との間、より具体的には混合チャンバ３５に配置されている。ベンチュリ狭窄部４１は、例えば、断面積が０．５７ｍｍ２である。この断面は特別なモデルのマスクに従って決定されており、他のモデルのマスクのために変化されることが可能である。流入ポート４５を備えた毛細管ダクト４３がベンチュリ狭窄部４１に接続され、流出ポート４７は圧力センサ４９に接続されている。圧力センサ４９は、毛細管ダクト４３を介してベンチュリ狭窄部４１の気圧を測定する。圧力センサ４９からの信号は電子ユニットに送信され、ここでは電子回路カード６２である。
【００４０】
ハウジングの部分１０は、呼気または排気バルブ４０を含んだ呼気流路も画定している。図示されたバルブ４０のシャッター要素は広範囲に使用されるタイプのものであり、本願では、流入を導くためのバルブとしておよび排気バルブとしての双方で作用する２つの機能を実行するためのものである。図示された実施形態において、そのバルブは単に排気バルブとして作用する一方で、マスクの内部を周囲の大気圧よりも高い圧力に維持することを可能にしており、それはバルブ４０によって周囲の気圧よりも高い圧力に決定されたチャンバ４２内の圧力を上昇させることによって実行している。
【００４１】
第１の状態において、電気制御バルブ４８（特に電磁弁）はチャンバ４２を大気に接続し、この場合、呼吸が始まるとすぐにマスク内の圧力は周囲の圧力を上回る。第２の状態において、バルブ４８はチャンバ４２を、流速制限狭窄部５０を介して酸素供給源に接続する。そのような環境の下で、チャンバ４２内の圧力は比率閉鎖ばねを備えたリリーフバルブ４６によって決定された数値を上昇させる。
【００４２】
ハウジングの部分１０は、マスクの空気ハーネスが膨張および収縮することを可能にする手段を、さらに坦持してもよい。これらの手段は従来型の構造であり、結果的にそれらは図示も記載もされていない。
【００４３】
図２に示されたように、セレクタ５８は標準モードスイッチ６０を閉鎖するために設けられてもよい。セレクタ５８は異なった作動モードを選択することが可能である。それらは希釈を伴った標準モード、１００％酸素モード、または緊急モード（過圧を伴った酸素）である。
【００４４】
スイッチは電子回路６２に接続されており、その回路は選択された作動モードの関数として作動する。（格納ボックス１２内に設けられた図２の例において）センサ１４０によって指示されたキャビン高度に応答し、航空機高度に応答し、およびマスクの着用者に酸素を供給する流速を決定するための圧力センサ４９によって指示された要求された瞬間流速に応答する。
【００４５】
本発明によるシステムにおいて、電子回路は動脈血酸素飽和度を表し、混合チャンバ３５の下流に配置されたセンサ１５５によって提供されたＳａＯ２Ｍの信号を考慮している。
【００４６】
電子回路カード６２は適切な電気信号、すなわち制御信号を第１の電気制御バルブ２４に、以下のように提供している。標準モードにおいて、圧力センサ４９は空気の流路の流出口２２内の瞬間的な要求圧力を、フィルタ６１を介してろ過してマスク内に供給している（図２の実線参照）。電子回路６２は、考慮する必要があり且つセンサ１４０から来るキャビンの高度に関連した情報とともに、この信号を受信する。電子回路は航空機高度に対応した信号（例えば航空機バスシステム（aircraft bus system）から得られた信号）をさらに受信する。
【００４７】
したがって、電子回路６２はセンサ１４０で測定された少なくともキャビン圧力に基づいたＳａＯ２設定点であるＳａＯ２ＳＰを決定する。前述のように電子回路６２は、その後、設定点を酸素センサ１５０によって測定された実際のＳａＯ２と比較し、呼吸ガス含有量設定点ＦＩＯ２ＳＰを生成する。そして、電子ユニット６２は制御信号ＦＩＯ２Ｒを入念に作り上げ、電気制御バルブ２４を駆動し、呼吸ガス内の適切な酸素レベルを提供する。
【００４８】
ＦＩＯ２へのフィードバックが実行された場合、デマンドサブアセンブリは要求されない。圧力センサ１４９は呼吸サイクルを検出するためのみに使用され、酸素は最終使用者が場合に必要とだけされるためである。したがって、電子ユニット６２は開閉速度と同様に、バルブ２４の開閉を駆動することを可能にしている。
【符号の説明】
【００４９】
２          供給ライン
９          呼吸マスク
１０        外気流入口
１４、２０  流入口
１６、２２  流出口
２４        減圧装置
２６        導線
３０        乗客、乗組員
３２        ピストン
３３        内部表面
３４        チャンバ
３６        電気制御バルブ
３８        ばね
３９        シート
４０        バルブ
４１        ベンチュリ狭窄部
４８        電気制御バルブ
４９        圧力センサ
５８        セレクタ
６０        電子ユニット
６２        電子ユニット
１４０      圧力センサ
１５５      センサ
Ｒ１，Ｒ２        酸素タンク
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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