(57)【要約】【課題】  利用者の呼吸タイミングに連動して作動するファンユニットを備える全面形呼吸装置であって、ダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置を備え、ダイヤフラムとセンサの設置位置やダイヤフラムへの吸排気圧伝達経路が最適化された呼吸装置を提供する。【解決手段】  ダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置をファンユニットに配設し、ダイヤフラムとセンサとを収容する空間を空気流路とは別個独立にファンユニットに形成し、ファンユニットとノーズカップとを面体に装着した時に、ノーズカップの内部空間をノーズカップに形成した開口と面体に形成した開口とを介してファンユニットの前記空間に連通させる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタと、ファンユニットと、利用者の顔面の全面を覆う面体と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップと、呼吸モニター装置とを備え、フィルタはファンユニットに脱着し、ファンユニットは面体の外側から面体に脱着し、ノーズカップは面体の内側から面体に脱着し、ファンユニットは呼吸モニター装置が検知した利用者の呼吸タイミングに連動して作動することを特徴とする呼吸装置であって、呼吸モニター装置はダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有し、呼吸モニター装置はファンユニットに配設され、空気流路と、ダイヤフラムとセンサとを収容する空気流路とは別個独立の空間とが、ファンユニットに形成され、ファンユニットが面体に装着されると前記空間に連通する開口が面体に形成され、ノーズカップが面体に装着されると面体の前記開口に連通する開口がノーズカップに形成され、ファンユニットとノーズカップとが面体に装着されると、ノーズカップの内部空間がノーズカップの前記開口と面体の前記開口とを介してファンユニットの前記空間に連通することを特徴とする呼吸装置。
【請求項２】
ノーズカップの開口と面体の開口とは、ノーズカップに形成された筒部が面体に形成された筒部に弾性嵌合することにより相互に連通することを特徴とする請求項１に記載の呼吸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタと、ファンユニットと、利用者の顔面の全面を覆う面体と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップと、呼吸モニター装置とを備え、フィルタはファンユニットに脱着し、ファンユニットは面体の外側から面体に脱着し、ノーズカップは面体の内側から面体に脱着し、ファンユニットは呼吸モニター装置が検知した利用者の呼吸タイミングに連動して作動することを特徴とする呼吸装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルタと、ファンユニットと、利用者の顔面の全面を覆う面体と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップと、呼吸モニター装置とを備え、フィルタはファンユニットに脱着し、ファンユニットは面体の外側から面体に脱着し、ノーズカップは面体の内側から面体に脱着し、ファンユニットは呼吸モニター装置が検知した利用者の呼吸タイミングに連動して作動することを特徴とする呼吸装置が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０８９７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の呼吸装置においては、排気弁と排気弁の動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置を用いて呼吸タイミングを検知している。
排気弁と排気弁の動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置は排気流路にセンサを配設することを要するので、呼気に含まれる微細な塵埃や水滴が付着してセンサが汚れ、センサが経時劣化する可能性がある。
ダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置も従来から呼吸装置に使用されている。ダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置は、排気流路にセンサを設置する必要がないという利点がある。
従って本発明は、フィルタと、ファンユニットと、利用者の顔面の全面を覆う面体と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップと、呼吸モニター装置とを備え、フィルタはファンユニットに脱着し、ファンユニットは面体の外側から面体に脱着し、ノーズカップは面体の内側から面体に脱着し、ファンユニットは呼吸モニター装置が検知した利用者の呼吸タイミングに連動して作動することを特徴とする呼吸装置であって、呼吸モニター装置はダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有し、ダイヤフラムとセンサの設置位置と、吸気と呼気とに伴う空気圧変動のダイヤフラムへの伝達経路とが、最適化された呼吸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、フィルタと、ファンユニットと、利用者の顔面の全面を覆う面体と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップと、呼吸モニター装置とを備え、フィルタはファンユニットに脱着し、ファンユニットは面体の外側から面体に脱着し、ノーズカップは面体の内側から面体に脱着し、ファンユニットは呼吸モニター装置が検知した利用者の呼吸タイミングに連動して作動することを特徴とする呼吸装置であって、呼吸モニター装置はダイヤフラムとダイヤフラムの動きを検知するセンサとを有し、呼吸モニター装置はファンユニットに配設され、空気流路と、ダイヤフラムとセンサとを収容する空気流路とは別個独立の空間とが、ファンユニットに形成され、ファンユニットが面体に装着されると前記空間に連通する開口が面体に形成され、ノーズカップが面体に装着されると面体の前記開口に連通する開口がノーズカップに形成され、ファンユニットとノーズカップとが面体に装着されると、ノーズカップの内部空間がノーズカップの前記開口と面体の前記開口とを介してファンユニットの前記空間に連通することを特徴とする呼吸装置を提供する。
面体はファンユニットから取り外されて水洗いされるので、呼吸モニター装置は面体ではなくファンユニットに配設するのが望ましい。吸気と呼気とに伴う空気圧変動が最も明瞭に現れるのはノーズカップの内部空間である。従って、呼吸モニター装置のダイヤフラムはノーズカップ内部空間の空気圧を受圧するのが望ましい。
呼吸モニター装置をファンユニットに配設し、ダイヤフラムとセンサとを収容する空間を空気流路とは別個独立にファンユニットに形成し、ファンユニットが面体に装着されると前記空間に連通する開口を面体に形成し、ノーズカップが面体に装着されると面体の前記開口に連通する開口をノーズカップに形成し、ファンユニットとノーズカップとが面体に装着された時に、ノーズカップの内部空間をノーズカップの前記開口と面体の前記開口とを介してファンユニットの前記空間に連通させることにより、ダイヤフラムとセンサの設置位置と、吸気と呼気とに伴う空気圧変動のダイヤフラムへの圧伝達経路とが、最適化される。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、ノーズカップの開口と面体の開口とは、ノーズカップの開口を取り巻いてノーズカップに形成された筒部が、面体の開口を取り巻いて面体に形成された筒部に弾性嵌合することにより相互に連通する
ファンユニットは、内蔵する各種機器の固定にネジを使用するため局部的に高応力が発生することを勘案して、一般に高強度で硬い樹脂素材を用いて製造される。また面体のファンユニット装着部も、ファンユニットに対応して、一般に高強度で硬い樹脂素材を用いて製造される。他方ノーズカップは柔軟なシリコーン樹脂素材を用いて製造される。面体の硬質素材で形成されたファンユニット装着部に形成された開口と、軟質素材のノーズカップに形成された開口とを確実に連通させるために、ノーズカップの開口を取り巻いてノーズカップに形成された筒部と、面体の開口を取り巻いて面体に形成された筒部とを弾性嵌合させるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る呼吸装置の正面図である。
【図２】本発明の実施例に係る呼吸装置の側面図である。
【図３】本発明の実施例に係る呼吸装置の前方から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る呼吸装置の後方から見た分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る呼吸装置の側断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る呼吸装置が備える面体とノーズカップの後方から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施例に係る呼吸装置を説明する。
図１〜６に示すように、呼吸装置Ａは、フィルタ１と、ファンユニット２と、利用者の顔面の全面を覆う面体３と、利用者の口と鼻とを覆うノーズカップ４とを備えている。
フィルタ１はファンユニット２に脱着し、ファンユニット２は面体３の外側から面体３に脱着し、ノーズカップ４は面体３の内側から面体３に脱着する。
【０００９】
図３〜５に示すように、ファンユニット２は、ボデー２ａと、ボデー２ａ内に収容された、電源バッテリ２ｂと、電源バッテリ２ｂから電力を供給されるモータ２ｃと、モータ２ｃにより駆動される遠心ファン２ｄと、モータ２ｃの作動を制御する図示しない制御装置とを有している。
フィルタ１との接続部に形成された入口２ｅ１からファン収容部を経由し出口２ｅ２に至る空気流路２ｅが、ボデー２ａを貫通して形成されている。
空気流路２ｅとは別個独立の貫通穴２ｆがボデー２ａに形成されている。貫通穴２ｆのフィルタ１に近接する一端２ｆ１を塞ぐダイヤフラム２ｇが配設されている。ダイヤフラム２ｇの変位を検知する図示しないセンサがダイヤフラム２ｇに対峙して貫通穴２ｆ内に配設されている。センサは前記制御装置に接続されている。通気用の貫通小孔が形成された蓋部材２ｈが、ボデー２ａの外側からダイヤフラム２ｇを覆っている。貫通穴２ｆの他端２ｆ２は、空気流路２ｅの出口２ｅ２に隣接している。ダイヤフラム２ｇと図示しないセンサと図示しない制御装置とは、呼吸装置利用者の呼吸のタイミングを検知する呼吸モニター装置を形成している。
貫通穴２ｆの他端２ｆ２に隣接してＬＥＤ２ｉが配設されている。ＬＥＤ２ｉは前記制御装置に接続されている。
ファンユニット２のボデー２ａは、内蔵する各種機器の固定にネジを使用するため局部的に高応力が発生することを勘案して、高強度で硬い不透明の樹脂素材を用いて製造されている。
【００１０】
面体３は、顔面の前部を覆う透明樹脂製のアイピース３ａと、顔面の頂部と両側部とを覆うシリコーンゴム製の接顔体３ｂと、ファンユニット２との接続部３ｃとを有している。アイピース３ａと、接顔体３ｂと、接続部３ｃとは、一体に組付けられている。接続部３ｃは、硬質素材のファンユニットボデー２ａに対応して、ファンユニットボデー２ａと同一の硬質素材を用いて製造されている。
面体３を頭部に固定するための複数の締め紐３ｄが、接顔体３ｂに取付けられている。
図１、６に示すように、排気弁３ｅ１と排気弁３ｅ１を保持する筒体３ｅ２とを有する一対の排気弁組立体３ｅが、接顔体３ｂの顔面両側部に対峙する部位に取付けられている。
接続部３ｃには、互いに隣接して且つ互いに独立して、開口３ｆ、３ｇが配設され、開口３ｇに近接して開口３ｈが配設されている。開口３ｇは筒体３ｇ１によって取り囲まれている。
接続部３ｃには、接続部３ｃに形成された開口３ｉ１と、開口３ｉ１を塞ぐ膜部材３ｉ２と、膜部材３ｉ２を支持する筒体３ｉ３とを有する伝声器３ｉが配設されている。
【００１１】
ノーズカップ４は、シリコーンゴム製のボデー４ａを有している。ボデー４ａに、一対の吸気開口４ａ１と、一対の排気弁接続筒部４ａ２と、開口４ａ３と、伝声器接続開口４ａ４とが配設されている。吸気開口４ａ１に吸気弁４ｂが取付けられている。開口４ａ３は筒体４ａ３’によって取り囲まれている。
【００１２】
フィルタ１はファンユニット２に螺着される。ファンユニット２は掛止爪を用いて面体３の外側から面体３の接続部３ｃに密着して装着される。ノーズカップ４は、排気弁接続筒部４ａ２を排気弁組立体３ｅの筒体３ｅ２に弾性嵌合させ、筒体４ａ３’を接続部３ｃの筒体３ｇ１弾性嵌合させ、伝声器接続開口４ａ４周壁を伝声器３ｉの筒体３ｉ３に弾性嵌合させて、面体３の内側から面体３に装着される。ノーズカップ４が面体３に装着された時、両者の係合部を除いて、ノーズカップ４と面体３との間に隙間が形成される。
【００１３】
図４〜５から分かるように、ファンユニット２とノーズカップ４とが面体３に装着されると、ファンユニット２の空気流路出口２ｅ２が面体接続部３ｃの開口３ｆに連通し、開口３ｆがノーズカップ４と面体３との間の隙間を介して面体３の内部空間に連通する。この結果、ファンユニット２の空気流路２ｅが面体３の内部空間に連通する。
図４〜５から分かるように、ファンユニット２とノーズカップ４とが面体３に装着されると、ファンユニット２の貫通穴２ｆの他端２ｆ２が面体３の接続部３ｃの開口３ｇに連通し、開口３ｇがノーズカップ４の開口４ａ３に連通する。この結果、ファンユニット２の貫通穴２ｆがノーズカップ４の内部空間に連通する。
空気流路出口２ｅ２と開口３ｆとの連通部、及び貫通穴２ｆの他端２ｆ２と開口３ｇとの連通部は、図３〜５から分かるように、空気流路出口２ｅと貫通穴２ｆの他端２ｆ２とを取り巻く筒体と、開口３ｆと開口３ｇとを取り巻く筒体との嵌合部に配設されたＯリングにより外部環境に対してシールされている。
空気流路出口２ｅ２と開口３ｆとの連通部と、貫通穴２ｆの他端２ｆ２と開口３ｇとの連通部とは、図３〜５から分かるように、空気流路出口２ｅ２と貫通穴２ｆの他端２ｆ２との境界壁が、開口３ｆと開口３ｇとの境界壁に当接することにより、互いに遮断されている。従って、空気流路出口２ｅ２と開口３ｆとの連通部が、貫通穴２ｆの他端２ｆ２と開口３ｇとの連通部と連通するおそれは無い。
ファンユニット２が面体３に装着されると、ＬＥＤ２ｉが面体３の接続部３ｃに形成された開口３ｈに正対すると共に、ボデー２ａのＬＥＤ２ｉ周囲部が、接続部３ｃの開口３ｈ周囲部に当接する。この結果、ＬＥＤ２ｉは外部環境から遮断される。ＬＥＤ２ｉは、開口３ｈと、アイピース３ａの接続部３ｃに重畳する部位とを通して、面体３内から視認することができる。
【００１４】
呼吸装置Ａの作動を説明する。
利用者が、締め紐３ｄを用いて呼吸装置Ａを顔面部に装着すると、面体３のアイピース３ａが顔面の前部を覆い、接顔体３ｂが顔面の頂部と両則部とを覆って顔面に密着して、顔面を外部環境から遮断する。ノーズカップ４が利用者の鼻と口とを覆って顔面に密着し、図５に示すように、面体３の内部空間を、ノーズカップ４の外側の第１空間αとノーズカップ４の内側の第２空間βとに区画する。
第１空間αは開口３ｆと空気流路２ｅとフィルタ１とを介して外部環境に連通すると共に、吸気弁４ｂを介して第２空間βに連通する。第２空間βは吸気弁４ｂを介して第１空間αに連通すると共に、排気弁３ｅ１を介して外部環境に連通する。
【００１５】
利用者が呼吸すると、呼吸に応じて第２空間βの内圧が変動し、開口４ａ３と開口３ｇとを介して第２空間βに連通する貫通穴２ｆの内圧が変動し、ダイヤフラム２ｇが変位する。ダイヤフラム２ｇの変位を図示しないセンサが検知し、検知信号が制御装置に送信され、制御装置は呼吸装置Ａが利用者に装着されたことを認識する。制御装置の制御信号に基づいてモータ２ｃが始動し、遠心ファン２ｄが始動する。
遠心ファン２ｄの作動により、フィルタ１で濾過された清浄空気が空気流路２ｅと開口３ｆとを通って第１空間αに流入し、更に吸気弁４ｂを通って第２空間βに流入し、利用者の吸気に供される。利用者の呼気は、排気弁３ｅ１を通って外部環境に排出される。
利用者の吸気に応じたダイヤフラム２ｇの変位がセンサによって検知された時に、制御装置の指令を受けて遠心ファン２ｄが作動し、利用者の呼気に応じたダイヤフラム２ｇの変位がセンサによって検知された時に制御装置の指令を受けて遠心ファン２ｄが停止する。この結果、遠心ファン２ｄが連続的に作動する場合に比べて、電力消費量が低減し、排気抵抗が低減する。
【００１６】
ダイヤフラム２ｇとダイヤフラム２ｇの動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置は、排気流路にセンサを設置する必要がないので、排気弁と排気弁の動きを検知するセンサとを有する呼吸モニター装置に比べて、呼気に含まれる微細な塵埃や水滴が付着する可能性が低く、センサが汚れる可能性が低く、従ってセンサが経時劣化する可能性低い。
面体３はファンユニット２から取り外されて水洗いされるので、呼吸モニター装置は面体３ではなくファンユニット２に配設するのが望ましい。吸気と呼気とに伴う空気圧変動が最も明瞭に現れるのはノーズカップ４の内部空間である。従って、呼吸モニター装置のダイヤフラム２ｇがノーズカップ４の内部空間の空気圧を受圧することにより、ファンユニット２の呼吸タイミングに連動した作動が最適化される。
呼吸モニター装置をファンユニット２に配設し、ダイヤフラム２ｇとセンサとを収容する空間２ｆを空気流路２ｅとは別個独立にファンユニット２に形成し、ファンユニット２が面体３に装着されると前記空間２ｆに連通する開口３ｇを面体に形成し、ノーズカップ４が面体３に装着されると面体３の前記開口３ｇに連通する開口４ａ３をノーズカップ４に形成し、ファンユニット２とノーズカップ４とが面体３に装着された時に、ノーズカップ４の内部空間である第２空間βを、ノーズカップ４の前記開口４ａ３と面体３の前記開口３ｇとを介してファンユニット２の前記空間２ｆに連通させることにより、ダイヤフラム２ｇとセンサの設置位置と、吸気と呼気とに伴う空気圧変化のダイヤフラム２ｇへの伝達経路とが最適化される。
【００１７】
硬質素材の面体接続部３ｃに形成された開口３ｇと、軟質部材のノーズカップ４に形成された開口４ａ３と確実に連通させるために、ノーズカップ４の開口４ａ３を取り巻いてノーズカップ４に形成された筒部４ａ３’と、面体３の開口３ｇを取り巻いて面体３に形成された筒部３ｇ１とを弾性嵌合させるのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、呼吸装置に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ  呼吸装置
１  フィルタ
２  ファンユニット
２ｄ  遠心ファン
２ｅ  空気流路
２ｆ  貫通穴
２ｇ  ダイヤフラム
３  面体
３ｅ１  排気弁
３ｇ  開口
４  ノーズカップ
４ａ３  開口
４ｂ  吸気弁
【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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