(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）装着者の鼻および口を覆う面体と、
（ｂ）酸素を含む容器気体が充填される圧力容器と、
（ｃ）一端部が面体に接続され、面体内に気体を導くための共通管と、
（ｄ）開放される外気導入口が一端部に形成され、外気導入口から外気を導くための外気導入管と、
（ｅ）一端部が圧力容器に接続され、圧力容器に充填される容器気体を導くための内気導入管と、
（ｆ）内気導入管に介在し、内気導入管を流下する容器気体の圧力を調整する調整手段と、
（ｇ）共通管に気体を導く流路を切換える流路切換手段であって、
（ｇ１）外気導入管の他端部と共通管の他端部とを連通させるとともに、内気導入管の他端部と共通管の他端部との連通を阻止する外気導入位置と、
（ｇ２）内気導入管の他端部と共通管の他端部とを連通させるとともに、外気導入管の他端部と共通管の他端部との連通を阻止する内気導入位置とに、切換部材の位置を切換可能な流路切換手段とを含み、
内気導入管から分岐して容器気体を導く切換用導管をさらに含み、
前記流路切換手段は、
前記切換用導管を開閉可能な開閉弁であって、駆動力が与えられることで前記切換用導管を開く開閉弁と、
切換部材を内気導入位置に移動させる切換弁であって、開閉弁によって切換用導管を開いた場合に、切換用導管のうちで開閉弁の下流側を流れる容器気体の圧力を、切換部材を内気導入位置に移動させる切換部材を移動させるためのパイロット圧として用いる切換弁とを有し、
前記外気導入管は、一端部から他端部までの管内の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きくなるように形成されることを特徴とする呼吸器。
【請求項２】
有害ガスが存在することを示す信号が与えられると、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する駆動手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の呼吸器。
【請求項３】
有害ガスを検知する有害ガス検知センサをさらに含み、
前記駆動手段は、有害ガス検知センサから有害ガスが存在することを示す信号が与えられると、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動することを特徴とする請求項２記載の呼吸器。
【請求項４】
前記有害ガス検知センサは、外気導入口の近傍に配置されることを特徴とする請求項３記載の呼吸器。
【請求項５】
操作されることによって、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する操作手段をさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の呼吸器。
【請求項６】
前記外気導入管には、粒子状物質が管内に侵入することを防ぐ防塵フィルタが着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の呼吸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害ガスの存在する可能性のある場所で装着される呼吸器に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸器は、有害ガスが存在する場所で作業するために用いられる作業用呼吸器と、火災避難時などに用いられる避難用呼吸器とが存在する。作業用呼吸器は、長時間の作業を可能とするために、大容量の空気を蓄積可能な高圧空気容器を有し、大形でその重量も大きい。また避難用呼吸器は、小形軽量に構成され、作業用呼吸器に比べて使用可能時間が短い。
【０００３】
たとえば従来技術の避難用呼吸器として、特許文献１または特許文献２に開示される技術がある。特許文献１に開示される呼吸器は、循環式定量形酸素呼吸器である。この呼吸器は、比較的小形軽量の高圧酸素容器と、高圧酸素容器から導かれる酸素を溜め込む呼吸バックと、装着者の口および鼻を覆うマスクと、装着者の呼気および吸気を呼吸バックに導く循環回路とを含む。呼吸器装着状態では、装着者が吐いた呼気は、吸収罐によって炭酸ガスが除去されたあとに呼吸バックに導かれ、呼吸バック内の酸素と混合される。また装着者の吸気は、呼吸バック内の充分な酸素を含んだ混合気となる。
【０００４】
特許文献２に開示される呼吸器は、ろ過式マスクである。この呼吸器は、マスクを含む面体と、面体に固定される吸収缶とを含む。吸収缶には、有害ガスを吸着する吸着剤が充填される。呼吸器装着状態では、装着者の吸気は、面体外から吸収缶を通過して面体内に導かれる。面体外の外気が吸収缶を通過して面体内に導かれることで、外気に含まれる有害ガスが吸着剤によって吸着されて、面体内の気体は、有害ガスが除去される。
【０００５】
【特許文献１】実公昭５１−４４７１９号公報
【特許文献２】実開平７−２７６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
製鉄所および化学工場などでは、一酸化炭素などの有害ガスを取り扱う設備について有害ガスの洩れを点検する点検作業を行う必要がある。このような点検作業現場では、有害ガスが存在する可能性がある。従来の作業手順では、点検作業時に、作業者は、携帯する有害ガス検知センサによって有害ガスが検知された場合には、避難用呼吸器を装着し、有害ガスが存在する場所から有害ガスが存在しない安全な場所に避難する。避難後に、作業者は、作業用呼吸器を装着して、有害ガスが発生する箇所を詳しく調査して、有害ガスの洩れを防ぐための適切な処理を施す。
【０００７】
上述した点検作業手順では、点検作業時に、有害ガスの存在を検知した時点から、呼吸器によって有害ガスの含まれない安全な空気を吸引可能となる時点までには、相当の準備時間を必要とする。具体的には、避難用呼吸器を装着するために必要な第１時間ｔ１と、避難用呼吸器を装着した状態で安全な空気を吸引可能となるまでに必要な第２時間ｔ２とが準備時間（ｔ１＋ｔ２）として必要となる。この場合、準備時間の間に、いくらかの有害ガスを作業者が吸引する可能性があり、準備時間が長くなるのに比例して、点検時の危険度が高くなってしまう。特に、点検現場に存在する有害ガスが高濃度である場合には、準備時間を可及的に短くすることが望まれる。
【０００８】
また予め作業用呼吸器を装着した状態で点検作業を行った場合、前記準備時間のうちで、呼吸器を装着するまでに必要な時間を省くことができる。しかしながら点検作業が長時間にわたると、作業用呼吸器が大形でかつ重量が大きいので、作業者の負担が非常に大きくなり、利便性が低い。また点検作業時に、有害ガスが存在していないことのほうが多く、作業用呼吸器を装着しない場合に比べて作業性が悪くなってしまう。また避難用呼吸器は、軽量小形化であるが、避難用に用いられるものであり、使用可能時間が短い。したがって避難用呼吸器を装着した状態で点検作業を行うことはできない。
【０００９】
またこのような問題は、点検作業以外であっても生じる。すなわち火災持の避難作業も含めて、有害ガスの存在する可能性のある場所で作業を行う場合についても、同様の問題が生じる。
【００１０】
したがって本発明の目的は、有害ガスの存在する可能性のある場所で作業するにあたって、安全性を高めるとともに、利便性を向上することができる呼吸器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、（ａ）装着者の鼻および口を覆う面体と、
（ｂ）酸素を含む容器気体が充填される圧力容器と、
（ｃ）一端部が面体に接続され、面体内に気体を導くための共通管と、
（ｄ）開放される外気導入口が一端部に形成され、外気導入口から外気を導くための外気導入管と、
（ｅ）一端部が圧力容器に接続され、圧力容器に充填される容器気体を導くための内気導入管と、
（ｆ）内気導入管に介在し、内気導入管を流下する容器気体の圧力を調整する調整手段と、
（ｇ）共通管に気体を導く流路を切換える流路切換手段であって、
（ｇ１）外気導入管の他端部と共通管の他端部とを連通させるとともに、内気導入管の他端部と共通管の他端部との連通を阻止する外気導入位置と、
（ｇ２）内気導入管の他端部と共通管の他端部とを連通させるとともに、外気導入管の他端部と共通管の他端部との連通を阻止する内気導入位置とに、切換部材の位置を切換可能な流路切換手段とを含み、
内気導入管から分岐して容器気体を導く切換用導管をさらに含み、
前記流路切換手段は、
前記切換用導管を開閉可能な開閉弁であって、駆動力が与えられることで前記切換用導管を開く開閉弁と、
切換部材を内気導入位置に移動させる切換弁であって、開閉弁によって切換用導管を開いた場合に、切換用導管のうちで開閉弁の下流側を流れる容器気体の圧力を、切換部材を内気導入位置に移動させる切換部材を移動させるためのパイロット圧として用いる切換弁とを有し、
前記外気導入管は、一端部から他端部までの管内の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きくなるように形成されることを特徴とする呼吸器である。
【００１２】
本発明に従えば、流路切換手段の切換部材が外気導入位置に位置合わせされると、外気導入管と共通管とが連通し、内気導入管と共通管との連通が阻止される。この場合、外気導入口から外気導入管に導かれた外気は、外気導入管から共通管を通過し、共通管から面体内の空間に移動可能となる。したがって切換部材が外気導入位置にあるときは、面体を装着する装着者が吸気動作を行うと、外気導入管および共通管を通過した外気を吸引することができる。
【００１３】
また流路切換手段の切換部材が内気導入位置に位置合わせされると、内気導入管と共通管とが連通し、外気導入管と共通管との連通が阻止される。この場合、圧力容器に充填される容器気体は、内気導入管に導かれ、調整手段によって圧力が調整される。このように調整手段によって、呼吸に適した圧力に調整された容器気体は、内気導入管から共通管を通過し、共通管から面体内の空間に移動可能となる。したがって切換部材が内気導入位置にあるときは、面体を装着する装着者が吸気動作を行うと、内気導入管および共通管を通過した容器気体を吸引することができる。
【００１４】
このように流路切換手段の切換部材の位置を切換えることで、呼吸器は、面体を装着する装着者に外気を導く外気導入状態から、容器気体を導く内気導入状態に切換えることができる。言い換えると、流路切換手段の切換部材の位置が切換えられることで、装着者は、外気を吸引している状態から、外気を吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態となる。
【００１５】
本発明は、有害ガスが存在することを示す信号が与えられると、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する駆動手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、駆動手段は、有害ガスが存在することを示す信号が与えられると、その信号に基づいて、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する。これによって装着者は、流路切換手段を手動で駆動させなくても、外気を吸引している状態から、外気に含まれる有害ガスを吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態となる。
【００１７】
有害ガスが存在することを示す信号は、たとえば呼吸器に含まれる有害ガス検知センサの出力信号、他の呼吸器から無線または有線によって送信される送信信号、呼吸器以外の装置から無線または有線によって送信される送信信号などによって与えられてもよい。
【００１８】
本発明は、有害ガスを検知する有害ガス検知センサをさらに含み、
前記駆動手段は、有害ガス検知センサから有害ガスが存在することを示す信号が与えられると、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、有害ガス検知センサは、有害ガスが存在することを検知すると、そのことを示す有害ガス存在信号を駆動手段に与える。駆動手段は、有害ガス検知センサによって有害ガス存在信号が与えられると、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する。これによって装着者は、流路切換手段を手動で駆動させなくても、外気を吸引している状態から、外気に含まれる有害ガスを吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態となる。さらに呼吸器が有する有害ガス検知センサによって有害ガスの有無を検知することによって、呼吸器とは別の場所で有害ガスの存在を検知する場合に比べて、装着者の周囲の外気に含まれる有害ガスを精度よく検知することができる。
【００２０】
本発明は、前記有害ガス検知センサは、外気導入口の近傍に配置されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、有害ガス検知センサが外気導入口の近傍に配置されるので、有害ガス検知センサが外気導入口と離れた位置にある場合に比べて、外気導入口から外気導入管内に導かれる外気に有害ガスが含まれているか否かを精度よく検知することができる。
【００２２】
本発明は、操作されることによって、切換部材が内気導入位置に位置するように流路切換手段を駆動する操作手段をさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、有害ガスが存在することを把握した者、たとえば装着者によって操作手段が操作されることによって、切換部材が内気導入位置に位置するよう流路切換手段が手動駆動される。これによって装着者は、外気を吸引している状態から、外気に含まれる有害ガスを吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態となる。
【００２５】
また、前記駆動手段または前記操作手段などによって駆動力が与えられることによって、開閉弁は切換用導管を開く。この場合、切換用導管のうちで開閉弁下流側に容器気体が流れ、切換用導管のうちで開閉弁よりも下流側の管内の圧力が増加する。この圧力増加によって切換部材が内気導入位置に移動する。したがって切換用導管のうちで開閉弁下流側の管内の圧力を、切換部材を移動させるためのパイロット圧として用いる。
【００２６】
このように切換用導管内の圧力を、切換部材を内気導入位置に移動させる力として用いることで、切換用導管を閉じた状態から、開閉弁によって切換用導管の開度を少し開くだけで、切換部材を移動させることができる。すなわち開閉弁の開閉量をわずかに変化させるだけで、切換部材を内気導入位置に移動させることができる。これによって切換部材を直接移動させる場合に比べて、切換部材を内気導入位置に短時間で移動させることができるとともに、流路切換手段を動作させるために必要な駆動力を小さくすることができる。
【００２７】
本発明は、前記外気導入管には、粒子状物質が管内に侵入することを防ぐ防塵フィルタが着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、外気が防塵フィルタを通過することによって、粒子状物体が除去された外気が外気導入管内に導かれる。これによって埃や塵などの粒子状物質が存在する雰囲気で用いられる場合に、呼吸器を装着した装着者が粒子状物質を吸引することを防ぐことができる。また粒子状物質の侵入を防ぐことによって、管内に侵入した粒子状物質に起因する呼吸器の動作不良を防ぐことができる。
【００３０】
また、外気導入管の一端部に形成される外気導入口から外気導入管内に導かれた外気は、外気導入状態では、外気導入管の一端部から他端部まで通過して、他端部から共通管に導かれる。仮に外気導入状態で、外気に有害ガスが含まれない場所から外気に有害ガスが含まれる場所に装着者が移動した場合、外気に有害ガスが含まれる場所に進入した時点では、外気導入管内には、外気に有害ガスが含まれない場所で導いた外気が外気導入管に貯留されている。この場合、装着者は、外気に有害ガスが含まれない場所で外気導入管に導かれた外気を吸気動作で吸気したあとで、外気に有害ガスが含まれる外気が共通管に達することになる。本発明では、外気導入管の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きくなるように形成される。したがって外気導入状態で、有害ガスが含まれる場所に進入したとしても、少なくとも１回の吸気動作を行った段階では、装着者は、有害ガスが含まれない外気を吸引することができる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１記載の本発明によれば、流路切換手段の切換部材位置を切換えることで、呼吸器は、装着者に外気を導く外気導入状態と、装着者に容器気体を導く内気導入状態とを切換えることができる。言い換えると、装着者が面体を装着した状態では、流路切換手段の切換部材位置の切換動作を行うだけで、装着者が外気を吸引していた状態から、外気の吸引を防いで装着者が容器気体を吸引可能な状態に移行することができる。
【００３２】
作業者は、有害ガスの存在する可能性のある場所で、面体を装着した状態で作業を行う。この場合、作業場所で有害ガスが存在していて、自動また手動によって流路切換手段の切換部材位置の切換えが行われることで、外気吸引状態から容器気体吸引状態に移行することができ、作業者が有害ガスを吸引することを防ぐことができる。
【００３３】
このように呼吸器を既に装着した状態で外気導入状態から内気導入状態に導くことができるので、有害ガスの存在を判断してから呼吸器を装着して呼吸器を動作させる場合に比べて、外気吸引状態から容器気体吸引状態に短時間に移行することができ、有害ガスを吸引することを防いで安全性を向上することができる。また有害ガスが存在しない場所では、面体を装着した状態で外気を吸引することができるので、作業開始から作業終了まで容器気体を吸引し続ける場合に比べて、面体を装着した状態で行うことが可能な作業時間を長時間化することができ、利便性を向上することができる。
【００３４】
請求項２記載の本発明によれば、有害ガスが存在することを示す信号が与えられることで、有害ガスの存在を装着者が把握しなくても、外気導入状態から内気導入状態に移行することができる。したがって装着者が有害ガスの存在を把握してから流路切換手段を手動で駆動させる場合に比べて、内気導入状態に素早く移行することができる。これによって外気に含まれる有害ガスを吸引することをさらに確実に防ぐことができ、安全性を向上することができる。
【００３５】
請求項３記載の本発明によれば、有害ガス検知センサから有害ガスが存在することを示す信号が駆動手段に与えられることで、有害ガスの存在を装着者が把握しなくても、または把握する前に、外気導入状態から内気導入状態に切換えることができる。したがって装着者が有害ガスの存在を把握してから、流路切換手段を手動で駆動させる場合に比べて、容器気体吸引状態に素早く移行することができる。
【００３６】
さらに呼吸器が有する有害ガス検知センサによって有害ガスの有無を検知することによって、呼吸器とは離れた位置にある有害ガス検知センサによって有害ガスの有無を調べる場合に比べて、有害ガスを精度よく検知することができ、安全性をさらに向上することができる。これによって装着者の周囲の空間に充満する有害ガスに濃度差があっても、装着者が有害ガスを含む外気を吸引する可能性をさらに低減することができる。
【００３７】
請求項４記載の本発明によれば、有害ガス検知センサは、外気導入口近傍に配置されることで、外気導入口遠方に配置される場合に比べて、外気導入口から外気導入管内に導かれる外気に有害ガスが含まれているか否かを精度よく検知することができる。これによって装着者の周囲の空間に充満する有害ガスに濃度差があっても、装着者が有害ガスを含む外気を吸引する可能性をさらに低減することができる。
【００３８】
請求項５記載の本発明によれば、有害ガスの存在を把握した者によって操作手段が操作されることによって、外気吸引状態から容器気体吸引状態に移行することができる。これによって有害ガス検知センサでは有害ガスの存在を検知しづらい場合、装着者などの経験的に従って有害ガスの存在を把握した場合など、駆動手段によって流路切換手段を駆動させるよりも先に操作手段によって流路切換手段を駆動させることができる。この場合、外気に含まれる有害ガスを吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態とすることができる。
【００３９】
また自動的に流路切換手段を駆動する前記駆動手段と、前記操作手段とを併用して用いることで、有害ガスが存在することを示す信号を駆動手段に与える手段および駆動手段のいずれかが故障している場合でも、外気吸引状態から容器気体吸引状態に移行することができ、安全性をさらに向上することができる。
【００４０】
また、開閉弁の開閉量をわずかに変化させるだけで、切換部材を内気導入位置に移動させることができる。これによって切換部材を直接移動させる場合に比べて、短時間に切換部材を内気導入位置に移動させることができるとともに、流路切換手段を動作させるために必要な駆動力を小さくすることができる。
【００４１】
切換部材を駆動するための駆動力を小さくすることで、駆動手段によって駆動力が流路切換手段に与えられる場合には、駆動手段および流路切換弁を小形化および軽量化することができる。また操作手段によって駆動力が流路切換手段に与えられる場合には、操作手段を小形化および軽量化することができる。このように呼吸器を小形化および軽量化することによって、呼吸器を装着して動作するにあたって、装着者の負担を減らすことができ、利便性をさらに向上することができる。
【００４２】
請求項６記載の本発明によれば、防塵フィルタによって粒子状物体が除去された外気を外気導入管内に導くことができる。これによって埃や塵などの粒子状物質が存在する雰囲気で用いられる場合に、呼吸器を装着した装着者が粒子状物質を吸引することを防ぐことができる。また粒子状物質の侵入を防ぐことによって、管内に侵入した粒子状物質に起因する呼吸器の動作不良を防ぐことができる。
【００４３】
また、外気導入管の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きく形成される。これによって外気に有害ガスが含まれる場所に進入してから、流路切換手段の切換部材が内気導入位置に位置合わせされるまでにタイムラグがあっても、有害ガスが含まれる外気を装着者が吸引することを防ぐことができる。したがって有害ガスの検知センサの検知遅れ、有害ガス検知センサによって検知してから切換部材の位置合わせが完了するまでの駆動遅れなどが存在しても、有害ガスが含まれる外気を装着者が吸引することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の第１実施形態である呼吸器２０を簡略化して示す斜視図であり、図２は、呼吸器２０を示す写真である。図１に示す呼吸器２０は、図２に示す呼吸器２０とは、細部の構成が異なる個所が存在するが、その差異が軽微であるので、理解を容易にするために、図１と図２とを同様の呼吸器２０とする。
【００４５】
本発明の第１実施形態である呼吸器２０は、有害ガスの存在する可能性のある場所で作業する場合に装着される。本実施形態では、有害ガスは、一酸化炭素である。呼吸器２０は、一酸化炭素が発生する可能性がある環境下で、作業者が呼吸に有害な一酸化炭素を吸引することを防ぐ目的で用いられる。たとえば呼吸器２０は、製鉄所および化学工場などにおいて、一酸化炭素を取り扱う設備について有害ガスの洩れを点検する点検作業を行う場合に用いられる。このような点検作業現場では、有害ガス取扱い設備から一酸化炭素が洩れることで、点検作業現場に一酸化炭素が存在する可能性がある。
【００４６】
呼吸器２０は、外気を装着者に導く外気導入状態と、ボンベに充填される容器気体を装着者に導く内気導入状態との２通りの気体導入状態を取り得ることができる。また外気導入状態から内気導入状態に導入状態を切換えることができる。本実施形態では、外気と容器気体とを区別せずに説明する場合、呼吸用気体と称する場合がある。
【００４７】
呼吸器２０は、主な構成として、面体２１と、ボンベ２２と、流路形成管２３〜２５と、調整手段３５と、流路切換手段２６と、背負具２８と、防塵フィルタ２９と、ＣＯ（一酸化炭素）センサ３０と、起動装置３１とを含んで構成される。
【００４８】
面体２１は、装着者の鼻および口を覆うマスクである。面体２１は、装着者の顔面を部分的に覆った状態で、顔面との間に面体内空間を形成するとともに、周縁部が顔面に可及的に密着する形状に形成される。このようにして面体２１は、装着者の顔面を覆った状態で、顔面と面体２１の周縁部との間から外気が面体内空間に侵入することを防ぐように形成される。たとえば面体２１は、人の顔型に合わせて設計されて、弾発性および可撓性を有する材料から成る。また本実施の形態では、面体２１は、顔面のうち鼻および口の周囲を覆い鼻から下の面を覆い、鼻から上面については覆わずに形成される。これによって面体２１を装着した装着者の視野が狭められることが防がれる。
【００４９】
また面体２１は、締め紐３２と、逆止弁である呼気弁と、伝声器とが設けられる。締め紐３２は、装着者の顔面を部分的に覆った状態の面体２１を、頭部に固定する拘束具となる。呼気弁は、面体内の気体の圧力が予め定める第１設定圧力Ｐ１を超えると、面体内の気体を排出口から面体外へ排出し、面体内の気体の圧力が第１設定圧力Ｐ１以下であると排出口を閉じる。第１設定圧力Ｐ１は、装着者が吸気動作を行うことが可能な圧力に設定される。本実施形態では、呼気弁は２つ設けられる。また伝声器は、装着者が面体２１を装着した状態で装着者の発した声を明瞭に伝えるためのものであり、面体２１が装着者に装着された状態で、装着者の口元に配置されるように、面体２１に設けられる。
【００５０】
ボンベ２２は、酸素を含む容器気体が大気圧よりも高い圧力で充填される圧力容器である。ボンベ２２は、大略的に円筒状に形成される。ボンベ２２は、その軸線方向一端部が閉塞し、他端が開口する。本実施形態では、容器気体は、圧縮された空気である。ボンベ２２の開口が形成される開口部は、残余の部分に比べて直径が小さく形成される。また開口部には、そく止弁３３が接続される。そく止弁３３は、ボンベ２２の開口を開閉する開閉弁である。本実施形態では、そく止弁３３は、ボンベ２２内の気体の圧力を報知するための圧力指示計が内蔵される。ボンベ２２およびそく止弁３３は、背負具２８に着脱可能に支持される。本実施形態では、装着者が呼吸器２０を装着した状態で、そく止弁３３がボンベ２２に対して下方に配置されるように、背負具２８に支持される。ボンベ２２は、１つの呼吸器２０に対して１つ設けられる。
【００５１】
また本実施形態では、ボンベ２２は、点検作業時に有害ガスの存在が確認された場合に、作業現場から避難を開始して有害ガスの存在しない安全な場所に移動するまで避難時間に呼吸に用いられるであろう容量以上の容器気体が充填される。言い換えると、一酸化炭素を吸引することを回避するのに必要な回避時間に費やすであろう容量の容器気体が充填される。
【００５２】
たとえば避難時間は、３分以上に選択される。またボンベ２２に充填される容器気体の基準状態（０℃、１ａｔｍ）における体積は、４８ノルマルリットル以上１６５ノルマルリットル以下に選択される。容器気体の体積が、４８ノルマルリットル未満となると、避難するのに充分な時間の呼吸を行うことができない場合がある。また容器気体の体積が、１６５ノルマルリットルを超えると、ボンベ２２を含む呼吸器２０の重量が大きくなり、呼吸器２０を装着した状態で長時間の作業性が困難となる場合がある。
【００５３】
本実施形態では、ボンベ２２は、内容積が１．１リットルの小形軽量タイプが適用される。またボンベ２１の最高充填圧力は、３５℃において約１４．７ＭＰａであり、最大で基準状態（０℃、１ａｔｍ）での体積が１６５ノルマルリットルの空気を圧縮して貯留可能である。この場合、装着者が、外気を吸引せずに、ボンベ２２に貯留される容器気体を呼吸に用いた場合には、約３分間の呼吸動作が可能となる。またボンベ２２は、薄肉金属にＦＲＰを積層した積層構造に形成される。具体的には、カーボン繊維とエポキシ樹脂とを薄肉アルミニウム合金製ライナーに巻き付けた積層構造に形成される。
【００５４】
本実施の形態では、ボンベ２２には、避難時間に費やすであろう容量の容器気体を充填可能であればよく、容器気体を必要以上に充填する必要がないので、ボンベ２２の容積および耐圧性を低減することができる。これによって呼吸器２０の小形化および軽量化することができる。またボンベ２２は、容器気体を貯留可能であればよく、上述した構成に限定されない。たとえば他の実施形態として、ボンベ２２は、前記容量よりも多量の容器気体を充填可能であってもよい。
【００５５】
流路形成管２３〜２５は、面体２１を装着した装着者が呼吸に用いるための呼吸用気体を導くための流路を規定する管である。流路形成管２３〜２５は、共通管２３と、外気導入管２４と、内気導入管２５とを含んで構成される。
【００５６】
共通管２３は、面体内空間に気体を導くための管である。共通管２３は、一端部２３ａが面体２１に形成される接続口に接続され、他端部２３ｂが流路切換手段２６に接続される。本明細書では、管内を流れる気体の方向を気体通過方向とする。この場合、共通管２３のうちで、一端部２３ａは気体通過方向下流端部となり、他端部２３ｂは気体通過方向上流端部となる。共通管２３は、面体２１に接続される接続部分よりも気体通過方向上流側に、逆止弁が介在する。この逆止弁は、面体２１から流路切換手段２６に向かって気体が逆流することを防ぐ。
【００５７】
本実施形態では、共通管２３は、２つの第１枝管と第２枝管とを有する。第１枝管および第２枝管は、流路切換手段２６から面体側に少し離れた位置で分岐し、面体２１から切換手段２３に少し離れた位置で合流する。第１枝管と第２枝管とは、それらの間を装着者の頭部が挿通可能に形成される。共通管２３は、蛇管に形成され、可撓性および弾発性を有する材料から成る。蛇管は、リング状の波山が長手方向に実質上全長にわたって形成される管である。本実施形態では共通管２３は、合成樹脂から成る。
【００５８】
外気導入管２４は、外気導入口から外気を導くための管である。外気導入管２４は、外方に開放される外気導入口が一端部２４ａに形成され、他端部２４ｂが流路切換手段２６に接続される。外気導入管２４のうちで、一端部２４ａは気体通過方向上流端部となり、他端部２４ｂは気体通過方向下流端部となる。外気導入管２４の両端部２４ａ，２４ｂは、背負具２８に直接または間接的に支持される。本実施形態では、外気導入口が形成される導入口部３４には、塵や埃などの粒子状物質が管内に侵入することを防ぐ防塵フィルタ２９が着脱自在に取り付けられる。本実施形態では、防塵フィルタ２９は、導入口部３４に形成されるフィルタボックス５９に装着される。導入口部３４また外気導入管２４は、流路切換手段２６に接続される接続部分よりも気体通過方向上流側に、逆止弁が介在する。この逆止弁は、流路切換手段２６からフィルタ２９に向かって気体が逆流することを防ぐ。
【００５９】
また外気導入管２４は、一端部２４ａから他端部２４ｂまでの間の管路内の空間は、遅延通路となる。遅延通路は、一端部２４ａに導かれた外気が他端部２４ｂに達するまでの時間を遅らせるために形成される。具体的には、外気導入管内の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きくなるように形成される。具体的には、外気導入管２４の基準状態における容積は、０．９ノルマルリットル以上に選択される。本実施形態では、外気導入管２４の管内の容積は、装着者の２回の吸気動作で吸気される気体の体積とほぼ等しく設定され、約１．８ノルマルリットルに形成される。また外気導入管２４は、その内径に比べて長さが充分大きく形成される。本実施形態では、外気導入管２４の内径は、平均３４ｍｍに形成され、外気導入管２４の長さは、２０００ｍｍに形成される。
【００６０】
外気導入管２４は、管路容積が比較的大きくなるように形成される。具体的には、共通管２３と同様に蛇管に形成され、可撓性および弾発性を有する材料から成る。また外気導入管２４は、一端部２４ａから他端部２４ｂに進むにつれて、１回以上折り返して延びて配置されて背負具２８に支持される。たとえば外気導入管２４は、図１に示すようにＵ字状に曲げられて配置されてもよい。外気導入管２４は、ボンベ２２の近傍を複数回折り返して延びるように、ベルトまたは紐などの固定部材によって、背負具２８に固定される。これによって外気導入管２４が長い場合でも、外気導入管２４が装着者の作業を阻害することを防ぐことができる。
【００６１】
また図２に示すように、外気導入管２４は、上端部分から下方に延びる第１部分と、第１部分の下端部分に連なって第１部分の下端部分からＵ字状に折れ曲がり上方に延びる第２部分と、第２部分の上端部分に連なって第２部分の上端部分からＵ字状に折れ曲がり下方に延びる第３部分と、第３部分の下端部分に連なって第３部分の下端部分からＵ字状に折れ曲がり上方に延びる第４部分とを含んでもよい。この場合、第１部分の上端部分が、外気導入管２４の一端部２４ａとなり、第４部分の上端部分が、外気導入管２４の他端部２４ｂとなる。このように上下方向に複数回折り返して延びるよう配置されてもよい。外気導入管２４は、蛇管に形成されるとともに、１または複数回折り返されることによって、管路容積を大きくすることができ、外気が一端部２４ａから他端部２４ｂに達するまでの時間を遅らせることができる。
【００６２】
内気導入管２５は、ボンベ２２に充填される容器気体を導くための管である。内気導入管２５は、一端部２５ａがボンベ２２に設けられるそく止弁３３に接続され、他端部２５ｂが流路切換手段２６に接続される。内気導入管２５のうちで、一端部２５ａは気体通過方向上流端部となり、他端部２５ｂは気体通過方向下流端部となる。内気導入管２５の両端部２５ａ，２５ｂは、背負具２８に直接または間接的に支持される。内気導入管２５は、高圧の容器気体を導くことが可能に形成される。本実施形態では、内気導入管２５は、後述する減圧弁３６によって減圧された容器気体を導くことができるように構成される。たとえば内気導入管２５は、ＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリル共重合体）系合成ゴムから成る。流路形成管２３〜２５は、弁を含んで流路が形成される流路形成管としてもよい。
【００６３】
調整手段３５は、内気導入管２５に介在し、内気導入管２５を流下する容器気体の圧力を調整する。調整手段３５は、内気導入管２５の他端部２５ａから流路切換手段２６に流れ出た容器気体の圧力が、呼吸に適した圧力となるように減圧調整する。具体的には、調整手段３５は、そく止弁３５を介してボンベ２２から流れ出た容器気体を、大気圧近くに減圧する。したがって調整手段３５を介して流路切換手段２６に流れ出た容器気体の圧力は、ほぼ大気圧近くに減圧される。本実施形態では、調整手段３５は、容器気体の圧力を大気圧よりも少し高い圧力である陽圧に調整する。
【００６４】
調整手段３５は、減圧弁３６と、デマンド弁３７とを含んで構成される。減圧弁３６は、内気導入管２５のうちで、そく止弁３３寄りに介在する。本実施形態では減圧弁３６は、そく止弁３３と直結される。
【００６５】
減圧弁３６は、圧力制御弁であって、そく止弁３３を介してボンベ２２から流出した容器気体の圧力を予め定める第２設定圧力Ｐ２に減圧する。第２設定圧力Ｐ２は、第１設定圧力Ｐ１よりも大きい（Ｐ２＞Ｐ１）。本実施形態では、第２設定圧力は、０．６ＭＰａに設定される。減圧弁３６は、内気導入管２５に形成される内気通路のうちで、減圧弁３６が介在される領域に形成される減圧弁介在領域の開度を調整可能に構成されている。減圧弁３６は、内気導入管２５のうちで、減圧弁３６よりも気体通過方向下流側の容器気体の圧力である減圧弁２次圧力に基づいて、内気通路の減圧弁介在領域の開度を調整する。具体的には、減圧弁２次圧力が、前記第２設定圧力Ｐ２未満になると、内気通路の減圧弁介在領域を開き、前記第２設定圧力Ｐ２以上になると内気通路の減圧弁介在領域を閉じる。減圧弁３６は、そく止弁３３を介してボンベ２２から流出した容器気体の圧力が、予め定める第３設定圧力Ｐ３に達すると、警報音を発生する。本実施形態では、第３設定圧力は、３ＭＰａに設定される。
【００６６】
デマンド弁３７は、装着者の吸気動作に応じて装着者に容器気体を導くための肺力弁となる。デマンド弁３７は、内気導入管２５のうちで、減圧弁３６よりも気体通過方向下流側に介在する。デマンド弁３７は、内気導入管２５に形成される内気通路のうちで、デマンド弁３７が介在される領域に形成されるデマンド弁介在領域の開度を調整可能に構成されている。デマンド弁３７は、内気導入管２５のうちで、デマンド弁３７よりも気体通過方向下流側の容器気体の圧力であるデマンド弁２次圧力に基づいて、内気通路のデマンド弁介在領域の開度を調整する。具体的には、デマンド弁２次圧力が、前記第１設定圧力Ｐ１未満になると、内気通路のデマンド弁介在領域を開く。またデマンド弁２次圧力が、前記第１設定圧力Ｐ１以上になると内気通路のデマンド弁介在領域を閉じる。たとえば第１設定圧力Ｐ１は、大気圧よりも高い圧力に設定される。
【００６７】
流路切換手段２６は、共通管２３に気体を導く流路を切換える。具体的には、外気導入管２４を通過する気体を共通管２３に導く外気導入状態から、内気導入管２５を通過する気体を共通管２３に導く内気導入状態に流路を切換える手段である。本実施形態では、流路切換手段２６は、外気導入状態と内気導入状態とのうち、いずれか一方からいずれか他方に、相互に流路を切換可能に構成される。流路切換手段２６は、切換部材の位置を切換えることによって、外気導入状態から内気導入状態に切換える。
【００６８】
本実施形態では、流路切換手段２６は、切換弁３８と電磁開閉弁３９とを含んで構成される。切換弁３８は、切換部材の位置を外気導入位置と内気導入位置とのいずれかに相互に切換える。電磁開閉弁３９は、切換部材の位置を切換えるのに必要な力を、切換弁３８に与えるための手段であって電磁弁によって実現される。
【００６９】
またＣＯセンサ３０は、有害ガスの１つである一酸化炭素を検知するセンサである。ＣＯセンサ３０は、ガス検知器によって実現することができる。ＣＯセンサ３０は、一酸化炭素の濃度が予め定めるしきい値を超えると、一酸化炭素が存在することを判断して、一酸化炭素が存在することを示す有害ガス存在信号を電気信号として、起動装置３１に与える。本実施形態では、一酸化炭素が５０ｐｐｍを超えると、一酸化炭素が存在することを検知する。またＣＯセンサ３０は、一酸化炭素が存在することを判断すると、一酸化炭素の存在を報知、たとえば警告音を発する。
【００７０】
起動装置３１は、有害ガス存在信号に応答して、電磁開閉弁３９に駆動力を与える駆動手段となる。起動装置３１は、ＣＯセンサ３０から与えられる有害ガス存在信号に応答して、駆動電流を電磁開閉弁３９に与える増幅器である。電磁開閉弁３９は、起動装置３１から駆動電流が与えられると可動鉄心を移動させて、切換部材の位置を外気導入位置から内気導入位置に切換える力を切換弁３８に与える。
【００７１】
呼吸器２０は、面体２１が装着された初期状態では、切換部材位置が外気導入位置に切換えられて外気を面体内に導く。次に、ＣＯセンサ３０によって一酸化炭素の存在を検知すると、切換部材位置が内気導入位置となり、外気が面体内に侵入することを阻止して、ボンベ２２内の圧縮された容器気体を呼吸に適した圧力に調整して面体内に導く。
【００７２】
背負具２８は、ボンベ２２、外気導入管２４、内気導入管２５および流路切換手段２６を支持する支持体である。背負具２８は、呼吸器装着者が背中に背負うことが可能となるように構成される。背負具２８が装着者に背負われた状態では、ボンベ２２が装着者の背骨の近傍に位置するように、背負具２８とボンベ２２とが位置合わせされる。
【００７３】
図３は、呼吸器２０の主要な構成を簡略化して示す図である。切換弁３８は、共通管２３の他端部２３ｂと、外気導入管２４の他端部２４ａと、内気導入管２５の他端部２５ａとが接続される。
【００７４】
切換弁３８は、３ポート２位置切換弁である。切換弁３８は、２つの入力ポート４５，４６と１つの出力ポート４７とが形成される。具体的には、外気導入管２３から外気が導かれる第１入力ポート４５と、内気導入管２４から容器気体が導かれる第２入力ポート４６と、外気および容器気体のいずれかを呼吸用容器として共通管２３に排出する出力ポート４７とが形成される。
【００７５】
切換弁３８は、少なくとも外気導入位置から内気導入位置に、切換部材の位置を切換可能に構成される。本実施形態では切換弁３８は、切換部材４４を外気導入位置と内気導入位置との２位置のうちいずれかに相互に切換可能である。本実施形態では電磁開閉弁３９によって、切換部材４４の位置を切換えるのに必要な力を、切換弁３８に与えることができる。また装着者などによっても、切換部材４の位置を切換えるのに必要な力を、切換弁３８に与えることができる。
【００７６】
切換部材４４が外気導入位置に位置合わせされると、切換部材４４は、第１入力ポート４５と出力ポート４７とを連通させ、第２入力ポート４６と出力ポート４７との連通を阻止する。言い換えると、外気導入管２４の他端部２４ｂと共通管２３の他端部２３ｂとを連通させるとともに、内気導入管２５の他端部２５ｂと共通管２３の他端部２３ｂとの連通を阻止する。
【００７７】
また切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされると、切換部材４４は、第２入力ポート４６と出力ポート４７とを連通させ、第１入力ポート４５と出力ポート４７との連通を阻止する。言い換えると、切換部材４４は、内気導入管２５の他端部２５ｂと共通管２３の他端部２３ｂとを連通させるとともに、外気導入管２４の他端部２４ｂと共通管２３の他端部２３ｂとの連通を阻止する。
【００７８】
呼吸器２０は、装着者によって背負われる背負構成部分と、装着者の頭部に装着される装着構成部分と、背負構成部分と装着構成部分とを連結する連結構成部分とを有する。背負構成部分は、背負具２８に直接的または間接的に固定される部分である。具体的には背負構成部分は、図３の２点鎖線で囲まれる構成であって、ボンベ２２、そく止弁３３、減圧弁３６、デマンド弁３７、内気導入管２５、外気導入管２４、防塵フィルタ２９、ＣＯセンサ３０、起動装置３１、電磁開閉弁３９および切換弁３８を含む。また装着構成部分は、面体２１および呼気弁４０を含む。また連結構成部分は、共通管２３であって、一端部２３ａが装着部分に固定され、他端部２３ｂが背負構成部分に固定される。連結構成部分となる共通管２３が可撓性を有することで、呼吸器２０の装着を容易にすることができる。
【００７９】
図４は、呼吸器２０の主要な構成を示すブロック図である。図４には、気体流路を実線で示し、電気信号および電力の伝達経路を一点鎖線で示す。上述したように本実施形態では、面体内に空気が導かれるまでの流路は、外気を導く第１流路と、容器気体を導く２流路との２系統の流路を有する。これら２つの流路は、流路切換手段２６によっていずれか一方に選択的に切換えられる。
【００８０】
切換部材４４が外気導入位置に位置合わせされることで、外気を導く第１流路に切換えられる。この状態で、装着者が吸気動作を行うと、外気はフィルタ２９を通過して外気導入口４１から外気導入管２４に導かれる。フィルタ２９を通過することで、外気導入管２４内に進入した外気は、塵や埃などの粒子状物質がろ過される。外気導入管２４に進入した外気は、外気導入管２４に形成される遅延通路４２を通過して、切換弁３８の第１入力ポート４５に達する。切換部材４４が外気導入位置に位置合わせされることで、外気は、切換弁３８の第１入力ポート４５から出力ポート４７を通過して、共通管２３を介して面体内に導かれ、装着者に吸引される。
【００８１】
本実施形態では、外気は、外気導入管２４の遅延経路を通過することで、外気導入管２４が短い場合に比べて、外気導入口４１から進入した外気が切換弁３８に達するまでの時間が遅れる。また第２入力ポート４６と出力ポート４７との連通が阻止されることによって、装着者の吸気動作にかかわらず、内気導入管２５を介して容器気体が共通管２３に侵入することが防がれる。
【００８２】
切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされることで、容器気体を導く第２流路に切換えられる。第２流路に切換えられた状態で、装着者が吸気動作を行うと、デマンド弁２次圧力が低下する。デマンド弁２次圧力が前記第１設定圧力Ｐ１未満となると、デマンド弁３７は、内気通路のデマンド弁介在領域を開き、デマンド弁３７よりも気体通過方向上流側の容器気体を、デマンド弁３７よりも気体通過方向下流側に導く。このようにデマンド弁３７は、デマンド弁２次圧力が第１設定圧力Ｐ１未満となると、容器気体を気体通過方向下流に流すことで、デマンド弁２次圧力を第１設定圧力Ｐ１に維持する。したがってデマンド弁３７は、装着者の吸気動作のたびに、内気通路のデマンド弁介在領域を開く。
【００８３】
また装着者の吸気動作によって、デマンド弁３７よりも気体通過方向上流側の容器気体の圧力であるデマンド弁１次圧力が低下すると、減圧弁２次圧力もまた低下する。減圧弁２次圧力が前記第２設定圧力Ｐ２未満となると、減圧弁３６は、内気通路の減圧弁介在領域を開き、減圧弁３６よりも気体通過方向上流側の容器気体を、減圧弁３６よりも気体通過方向下流側に導く。このように減圧弁３６は、減圧弁２次圧力が第２設定圧力Ｐ２未満となると、容器気体を気体通過方向下流に流すことで、減圧弁２次圧力を第２設定圧力Ｐ２に維持する。
【００８４】
またデマンド弁３７を通過した容器気体は、内気導入管２５を通過して、切換弁３８の第２入力ポート４６に達する。切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされることで、容器気体は、切換弁３８の第２入力ポート４６から出力ポート４７を通過して、共通管２３を介して面体内に導かれ、装着者に吸引される。この場合、第１入力ポート４５と出力ポート４７との連通が阻止されることによって、装着者の吸気動作にかかわらず、外気導入管２４を介して外気が共通管２３に侵入することが防がれる。
【００８５】
また本実施の形態では、デマンド弁３７が用いられる圧縮空気放出肺力式が採用されることで、装着者の吸気動作に応じた容器気体を面体に供給することができ、給気動作にかかわらずに容器気体を供給する圧縮空気定量放出式が採用される場合に比べて、内気導入状態における呼吸可能な期間を長持ちさせることができる。
【００８６】
また装着者が呼気動作を行うと、面体内の圧力が高くなる。面体内の圧力が前記第１設定圧力Ｐ１を超えると、呼気弁によって面体内の気体が排出口を介して面体外へ排出され、面体内の気体の圧力が第１設定圧力Ｐ１以下に戻ると排出口を閉じる。このような呼気動作における呼気弁４０の動作は、切換部材４４が外気導入位置および内気導入位置のいずれに位置合わせされていても同様の動作を行う。
【００８７】
また外気導入管２４の外気導入口４１が形成される外気導入口形成部には、逆止弁４８が設けられる。逆止弁４８は、外気導入管２４内の気体が外気導入口４１から流出することを防ぐ。これによって切換弁３８にリークが生じていたとしても、容器気体が外気導入管２４を介して外方に放出することを防ぐことができる。また共通管２３に介在する逆止弁４９によって、面体２１から切換弁３８に向かって外気が逆流することを防止することができる。
【００８８】
図５は、一部を省略して呼吸器２０を示す正面図であり、図６は、一部を省略して呼吸器２０を示す側面図である。図５では、電気信号および電力の伝達経路を一点鎖線で示し、流路を省略した部分を破線で示す。またまた図６では、外気導入管２４のうち省略した部分の軸線を破線で示す。
【００８９】
ＣＯセンサ３０と、防塵フィルタ２９とは、近接した位置に配置される。本実施形態では、ＣＯセンサ３０と防塵フィルタ２９は、背負具２８が背負われたときに、上下方向位置が大略的に等しくなり、水平方向に隣接するように配置される。また外気導入管２４の両端部２４ａ，２４ｂが隣接して配置され、背負具２８が背負われたときに、切換弁３８と同じ上下方向位置に配置される。また切換弁３８とデマンド弁３７とが直結され、そく止弁３３と減圧弁３６とが直結される。背負具２８が背負われたときに、切換弁３８が呼吸器２０のうちで上方側に位置するように配置される。また呼吸器２０は、呼吸器２０が装着されたときに、ボンベ２２の軸線が鉛直に延びるように配置されるとともに、ボンベ２２の軸線に対してほぼ線対称となるように形成される。
【００９０】
図７は、背負具２８を示す正面図であり、図８は、背負具２８を示す側面図である。背負具２８は、板状に形成される背負板１８と、背負板１８に設けられる一対の脇ベルト１９と、そく止弁３３を固定するための固定紐１７と、ボンベ２２を支持するため落下防止棒１６と、ボンベ２２を固定するボンベ固定ベルトと、枠体２７とを含んで構成される。
【００９１】
背負板１８は、厚み方向に垂直な形状が略台形状に形成され、ボンベ２２および切換弁３８などの、背負構成部分を支持可能な剛性を有する。背負具２８は、ボンベ２２が装着可能に形成され、装着したボンベ２２の軸線に対して、大略的に線対称に形成される。一対の脇ベルト１９は、ボンベ２２の軸線に対して、背負板１８の両側にそれぞれ設けられる。各脇ベルト１９は、一端部１９ａが背負板１８の上底部分に連結され、他端部１９ｂが下底部分に連結される。脇ベルト１９は、可撓性を有し、脇ベルト１９と背負板１８との間に腕を通すことが可能な長さに形成される。装着者は、両腕をそれぞれの脇ベルト１９に挿入することで、背負板１８を背負うことができる。
【００９２】
落下防止棒１６は、２つの棒状部材であって、背負板１８に対してボンベ２２が配置される方向である厚み方向一方に背負板１８から突出する。２つの棒状部材のボンベ軸線に垂直な方向の間隔は、ボンベ２２の開口部分の直径よりも大きく形成され、開口部分以外の胴部の直径よりも小さく形成される。ボンベ２２の開口部分を２つの棒状部材の間に挟み込むことで、装着時にボンベ２２を落下防止棒１６で支持することができる。またボンベ固定ベルトは、ボンベ２２の胴部を固定するベルトであって、たとえばマジックテープ（登録商標）などのメカニカルファスナーによって実現される。ボンベ固定ベルトは、ボンベ２２の胴部と背負板１８とを着脱可能に固定する。
【００９３】
また固定紐１７は、そく止弁３３を背負板１８に固定する。枠体２７は、枠状部材であって、装着状態において、そく止弁３３および減圧弁３６の近傍で、そく止弁３３および減圧弁３６よりも下方の領域および背中と反対側を延びる保護部分２７ａを有する。これによってそく止弁３３および減圧弁３６が障害物に接触する前に、障害物は保護部分２７ａに接触することになり、そく止弁３３および減圧弁３６を保護することができる。また本実施形態では、背負板１８は、流路切換手段２６を固定する固定部１６が形成される。本実施形態では、切換弁３８、電磁開閉弁３９、デマンド弁３７、ＣＯセンサ３０および防塵フィルタ２９は、一体に形成され、このような複合構造体が背負板１８に固定される。切換弁３８は、背負具２８が背負われた状態で、背負具２８のうちで上方側に位置するように配置され、共通管２３の長さを短くすることができる。また切換弁３８に固定されるＣＯセンサ３０を背負具２８のうちで上方に配置することができるので、ＣＯセンサ３０の発した警告音を装着者が把握しやすくすることができる。
【００９４】
図９は、電磁開閉弁３９と切換弁３８とを説明するために呼吸器２０の一部を示すブロック図である。呼吸器２０は、内気導入管２５の接続部分５１から分岐して容器気体を導く切換用導管５０をさらに含む。切換用導管５０は、パイロット圧流体となる容器気体を切換弁３８に与えるためのパイロット圧伝達管となる。内気導入管２５の接続部分５１は、減圧弁３６よりも気体通過方向下流側であって、デマンド弁３７よりも気体通過方向上流側に形成される。切換用導管５０の一端部５０ａは、内気導入管２５の接続部分５１に接続され、切換用導管５０の他端部５０ｂは、切換弁３８に接続される。切換用導管５０のうちで、一端部５０ａは気体通過方向上流端部となり、他端部５０ｂは気体通過方向下流端部となる。
【００９５】
電磁開閉弁３９は、切換用導管５０に介在する。電磁開閉弁３９は、切換用導管５０に形成される切換用通路のうちで、電磁開閉弁３９が介在される領域に形成される電磁弁介在領域の開度を調整可能に構成されている。電磁開閉弁３９は、起動装置２１から駆動電流が与えられると、電磁力によって移動片となる可動鉄心をばね力に抗して移動させて、切換用通路の電磁弁介在領域を開く。また電磁開閉弁３９は、起動装置２１からの駆動電流供給が停止されると、ばね力による復元力によって可動鉄心を移動させて、切換用通路の電磁弁介在領域を閉じる。
【００９６】
本実施形態では、切換弁３８は、パイロット圧によって駆動するスプリング式３ポート２位置切換切換弁である。２つの入力ポート４５，４６と１つの出力ポート４７とのほかに、パイロットポート５２が形成される。パイロットポート５２には、上述した切換用導管５０の他端部５０ｂから容器気体が導かれる。電磁開閉弁３９が切換用通路の電磁弁介在領域を開くと、容器気体が電磁開閉弁３９を通過して切換弁３８のパイロットポート５２に導かれる。これによってパイロットポート５２の容器気体の圧力は、減圧弁３６によって一定に維持された第２設定圧Ｐ２となる。この場合、パイロットポート５２の容器気体の圧力によって切換部材４４がばね力に抗して移動し、切換部材４４の位置が外気導入位置から内気導入位置に切換わる。
【００９７】
また電磁開閉弁３９が切換用通路の電磁弁介在領域を閉じると、容器気体が電磁開閉弁３９を通過することが阻止される。パイロットポート５２内の容器気体は、切換弁３８に形成される小径の抜け穴から洩出ることで、パイロットポート５２の容器気体の圧力が低下する。そしてばね力よりも、パイロットポート５２内の容器気体の圧力が小さくなると、ばね力による復元力によって切換部材４４が移動して、切換部材４４の位置が内気導入位置から外気導入位置に切換わる。
【００９８】
図１０は、切換部材４４が外気導入位置に位置する状態の切換弁３８を示す断面図であり、図１１は、切換部材４４が内気導入位置に位置する状態の切換弁３８を示す断面図である。図１０および図１１は、理解を容易にするために、実際とは異なる位置に第２入力ポート４６を図示している。
【００９９】
切換弁３８は、内部空間が形成されるケーシング５３と、ケーシング５３内に配置される切換部材４４と、ばね部材５４とを含んで構成される。ケーシング５３は、各流路形成管２３〜２５，５０が接続される第１〜第４接続部５５，５６，５７，５８が形成される。
【０１００】
第１接続部５５は、外気導入管２４の他端部２４ｂが接続される。第１接続部５５は、外気導入管２４内の気体をケーシング５３内に導くための第１入力ポート４５が形成される。第２接続部５６は、内気導入管２５の他端部２５ｂが接続される。第２接続部５６は、内気導入管２５内の気体をケーシング５３内に導くため第２入力ポート４６が形成される。第３接続部５７は、共通管２３の他端部２３ｂが接続される。第３接続部５７は、ケーシング５３内の気体を共通管２３内に導くための出力ポート４７が形成される。第４接続部５８は、切換用管５０の他端部５０ｂが接続される。第４接続部５８は、切換用管５０内の気体をケーシング５３内に導くためパイロットポート５２が形成される。
【０１０１】
ケーシング５３は、１つの部材によって形成されてもよいが、本実施形態では、複数の構成部材が組合わされて構成される。この場合、ケーシング５３内から各構成部材の隙間を通過して気体が外方に洩れることを防ぐために、構成部材の隙間を塞ぐためのシール部材７３，７４が設けられる。
【０１０２】
ケーシング５３は、予め定められる基準軸線Ｌが設定される。切換部材４４は、ケーシング５内に配置され、ケーシング内で基準軸線Ｌに移動可能に形成される。切換部材４４は、ロッド部分６０と、弁体部分６１と、ピストン部分６２とを含んで構成される。ロッド部分６０は、円柱棒状に形成されてケーシング５３に支持される。ロッド部分６０は、基準軸線Ｌと同軸に延びる。以下、基準軸線Ｌに平行な方向のうち、一方を軸線方向一方Ｘ１と称し、軸線方向一方Ａ１とは向きが反対の方向を軸線方向他方Ｘ２と称する。
【０１０３】
弁体部分６１は、ロッド部分６０の軸線方向一方Ｘ１側端部６０ａに連なり、ロッド部分６０よりも基準軸線Ｌに垂直な断面形状が大きく形成される。本実施形態では、弁体部分６１は、ロッド部分６０よりも厚み方向寸法が短くかつ半径寸法の大きい短円柱状に形成され、ロッド部分６０と同軸に形成される。
【０１０４】
ピストン部分６２は、ロッド部分６０の軸線方向他方Ｘ２側端部６０ｂに連なり、ロッド部分６０よりも基準軸線Ｌに垂直な断面形状が大きく形成される。本実施形態では、ピストン部分６２は、ロッド部分６０よりも厚み方向寸法が短くかつ半径寸法の大きい短円柱状に形成され、ロッド部分６０と同軸に形成される。
【０１０５】
ケーシング５３は、第１入力ポート４５に連なる外気室６３と、第２入力ポート４６に連なる内気室６４と、出力ポート５７に連なる排出室６５とが形成される。またケーシング５３は、外気室６３と、内気室６４と、排出室６５とに連なる切換室６６が形成される。外気室６３と排出室６５とは、切換室６６を介して連なる。同様に内気室６４と排出室６５とは、切換室６６を介して連なる。外気室６３と排出室６５とは直接連なることが阻止される。同様に、内気室６３と排出室６５とは直接連なることが阻止される。
【０１０６】
具体的には、内気室６４は、基準軸線Ｌに同軸な円柱状の空間に形成される。切換室６６は、内気室６４よりも軸線方向一方Ｘ１に隣接して、基準軸線Ｌに同軸な円柱状の空間に形成される。また外気室６４は、切換室６６よりも軸線方向一方Ｘ１に隣接して、基準軸線Ｌに同軸な円柱状の空間に形成される。このように内気室６４から軸線方向一方Ｘ１に、切換室６６および外気室６３の順で並ぶ。また排出室６５は、切換室６６に対して基準軸線Ｌに垂直な方向に隣接する。内気室６４および外気室６３は、切換室６６に比べて小径に形成される。
【０１０７】
さらに具体的には、ケーシング５３のうちで、外気室６３と切換室６６とが連なる領域を形成する第１境界部６７は、切換室６６から外気室６３に軸線方向一方Ｘ１に進むと、基準軸線Ｌの周方向一周にわたって半径方向に縮径する第１段差部分６９が形成される。またケーシング５３のうちで、内気室６４と切換室６６とが連なる領域を形成する第２境界部６８は、切換室６６から内気室６４に軸線方向他方Ｘ２に進むと、基準軸線Ｌの周方向一周にわたって半径方向に縮径する第２段差部分７０が形成される。各段差部分６９，７０は、弁体部分６１に対する弁座を構成する。
【０１０８】
切換部材４４の弁体部分６１は、切換室６６に配置される。弁体部分６１は、切換室６６の直径とほぼ同様の直径を有し、外気室６３および内気室６４の直径よりも大きく形成される。またロッド部材６０は、切換室６６の直径よりも小さく形成される。切換部材４４は、切換室６６の軸線方向Ｘ寸法分の距離を移動可能に形成される。言い換えると、切換部材４４は、弁体部分６１が第１段差部分６９に当接する位置と、第２段差部分７０に当接する位置とに移動可能に構成される。
【０１０９】
図１０に示すように、切換部材４４が軸線方向他方Ｘ２に移動して、弁体部分６１の軸線方向他方Ｘ２側の周縁部が第２段差部分７０に当接すると、第２境界部６８に形成される開口を塞ぎ、内気室６４と切換室６６との連通が阻止される。このとき、弁体部分６１の軸線方向一方Ｘ１側の周縁部が第１段差部分６９から離間して、第１境界部６７に形成される開口を開放し、外気室６３と切換室６６とが連通して、切換室６６を介して外気室６３と排出室６５とが連なる。したがって切換部材４４が外気導入位置に位置することになる。
【０１１０】
また図１１に示すように、切換部材４４が軸線方向一方Ｘ１に移動して、弁体部分６１の軸線方向一方Ｘ１側の周縁部が第１段差部分６９に当接すると、第１境界部６７に形成される開口を塞ぎ、外気室６３と切換室６６との連通が阻止される。このとき、弁体部分６１の軸線方向他方Ｘ２側の周縁部が第２段差部分７０から離間して、第２境界部６８に形成される開口を開放し、内気室６４と切換室６６とが連通して、切換室６６を介して内気室６４と排出室６５とが連なる。したがって切換部材４４が内気導入位置に位置することになる。
【０１１１】
弁体部分６１には、弁体部分６１の周縁部と第１段差部分６９とが当接した状態で、弁体部分６１と第１段差部分６９との隙間を塞ぐシール部材７２が設けられる。これによって切換部材４４が外気導入位置に位置合わせされた状態で、容器気体が共通管２３および外気導入管２４に洩れることを防ぐことができる。同様に、弁体部分６１の周縁部と第２段差部分７０とが当接した状態で、弁体部分６１と第２段差部分７０との隙間を塞ぐシール部材７１が設けられる。これによって切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされた状態で、外気が共通管２３に洩れることを防ぐことができる。また本実施の形態では、外気導入位置に位置する場合に、弁体部分６１は、切換室６６の外気の圧力を受ける受圧面積が、内気室６４の容器気体の圧力を受ける受圧面積よりも大きく形成される。
【０１１２】
ケーシング５３は、パイロットポート５２に連なる圧力室７５が形成される。圧力室７５には、基準軸線Ｌに同軸な円柱状の空間に形成される。圧力室７５は、内気室６４よりも軸線方向他方Ｘ２に形成され、圧力室７５と内気室６４とは仕切壁７６によって仕切られている。切換部材４４のピストン部分６２は、圧力室７５を形成する圧力室形成部７８の内周面７９に対して摺動可能に形成される。またピストン部分６２にはシール部材７７が設けられる。このシール部材７７は、ピストン部分６２と圧力室形成部７８の内周面７９との間の隙間を塞ぐ。またパイロットポート５２を規定するパイロットポート形成部８０は、ピストン部分６２よりも軸線方向他方Ｘ２に形成される。したがってピストン部分６２は、パイロットポート５２よりも軸線方向一方Ｘ１に配置される。本実施形態では、切換部材４４が外気導入位置に位置する場合には、ピストン部分６２によって圧力室７５が仕切られた２つの空間のうち、軸線方向他方Ｘ２の空間であってパイロットポート５２から容器気体が流入する空間の容積が小さく形成される。言い換えると、外気導入位置では、圧力室７５を形成する圧力室形成部７８のピストン部分６２に対向する内面と、ピストン部分６２の軸線方向他方Ｘ２の端面との間の隙間が僅かとなるように形成される。
【０１１３】
また圧力室７５には、ばね部材５４が配置される。ばね部材５４は、仕切壁７６とピストン部分６２との間に配置される。本実施形態では、ばね部材５４は、圧縮コイルばねによって実現され、ロッド部分６０の外周をと同軸に配置されてロッド部分６０に遊嵌する。ばね部材５４は、一端部が仕切壁７６に当接し、他端部がピストン部分６２に当接する。ばね部材５４は、ピストン部分６２を軸線方向他方Ｘ２に向けて付勢するばね力をピストン部分６２に与える。また仕切壁７６には、圧力室７５と内気室６４とを連通する連通孔８１が形成される。またピストン部分６２には、軸線方向Ｘに貫通する小径の貫通孔８２が形成される。圧力室７５と内気室６４とで圧力差が生ずる場合、圧力室７５の気体は、前記貫通孔８２および連通孔８１を介して、少しずつ徐々に内気室６４に洩れる。
【０１１４】
切換部材４４が外気導入位置に配置される状態で、圧力室７５および内気室６４の気体の圧力が第１設定圧力Ｐ１であり、切換室６６の気体の圧力が大気圧である場合、切換室７５と内気室６４とで圧力差によって切換部材４４に与えられる軸線方向一方Ｘ１の力が、ばね力Ｆによって切換部材４４に与えられる軸線方向他方Ｘ２の力よりも小さくなるように、ばね部材５４のばね力が設定される。これによって内気室６４の圧力が陽圧となったとしても、パイロット圧を与えない限り、切換部材４４が内気導入位置となることを防ぐことができる。
【０１１５】
具体的には、ばね部材５４がピストン部分６２に与えるばね力をＦとする。また内気室６４および圧力室７５の気体が第１設定圧力Ｐ１である場合に、その圧力を受けて切換部材４４が軸線方向一方Ｘ１に向かう力をＦａＰ１とする。また切換室６６の気体が大気圧Ｐ０である場合に、その圧力を受けて切換部材４４が軸線方向他方Ｘ２に向かう力をＦａＰ０とする。この場合、ばね部材５４のばね力Ｆは、（ＦａＰ１−ＦａＰ０）＜Ｆに設定される。ここで圧力を受けて切換部材４４が軸線方向に移動する力は、圧力Ｐと、その圧力を受ける切換部材４４の受圧面積Ａの積（Ｐ・Ａ）によって表わされる。また本実施の形態では、外気導入位置に位置する場合に、弁体部分６１は、切換室６６の外気の圧力を受ける受圧面積が、内気室６４の容器気体の圧力を受ける受圧面積よりも大きく形成される。これによって容器気体の圧力が陽圧であっても、ばね部材５４のばね力を小さくすることができる。
【０１１６】
切換部材４４が外気導入位置に配置される状態で、圧力室７５の気体の圧力が第２設定圧力Ｐ２であり、内気室６４の気体の圧力が第１設定圧力Ｐ１であり、切換室６６の気体の圧力が大気圧である場合、圧力室７５と切換室７５と内気室６４とで圧力差によって切換部材４４に与えられる軸線方向一方Ｘ１の力が、ばね力Ｆによって切換部材４４に与えられる軸線方向他方Ｘ２の力よりも大きくなるように、ばね部材５４のばね力が設定される。これによってパイロット圧を与えることで、切換部材４４の位置を外気導入位置から内気導入位置とすることができる。
【０１１７】
具体的には、ばね部材５４がピストン部分６２に与えるばね力をＦとする。また内気室６４の気体が第１設定圧力Ｐ１である場合に、その圧力を受けて切換部材４４が軸線方向一方Ｘ１に向かう力をＦｂＰ１とする。また圧力室７５の気体が第２設定圧力Ｐ２である場合に、その圧力を受けて切換部材４４が軸線方向一方Ｘ１に向かう力をＦｂＰ２とする。また切換室６６の気体が大気圧Ｐ０である場合に、その圧力を受けて切換部材４４が軸線方向他方Ｘ２に向かう力をＦｂＰ０とする。この場合、ばね部材５４のばね力Ｆは、（ＦｂＰ１＋ＦｂＰ２−ＦＰ２）＞Ｆに設定される。ここで圧力を受けて切換部材４４が軸線方向に移動する力は、圧力Ｐと対応する方向の受圧面積Ａの積（Ｐ・Ａ）によって表わされる。上式における符号は、便宜上設定したものであり、切換部材４４の形状、具体的には受圧面積によっては、ＦｂＰ２は負の値となることもある。また本実施の形態では、外気導入位置では、圧力室７５を形成する圧力室形成部７８のピストン部分６２に対向する内面と、ピストン部分６２の軸線方向他方Ｘ２の端面との間の隙間が僅かとなるように形成される。これによって圧力室７５に流入する容器気体の体積が少なくとも切換部材４４を軸線方向一方に移動させることができ、切換に費やす時間を短縮させることができる。
【０１１８】
図１２は、切換弁３８を示す他の断面図である。図１２に示すように本実施形態では、デマンド弁３７と切換弁３８とが直結されており、デマンド弁３７から容器気体が、内気空間６４に導かれる。図１０および図１１では、理解を容易にするために実際とは異なる位置に第２接続部５６および第２入力ポート４６を記載したが、実際には図１２に示すように、第２接続部５６は、基準軸線Ｌに垂直に延びるとともに、第１接続部５５および第３接続部５７が延びる方向に対して、垂直に延びる。また呼吸器２０が、装着された状態で、第１接続部５５および第３接続部５７は略鉛直方向に延び、第２接続部５６および第４接続部５７は略水平方向に延びる。また第２接続部５６および第４接続部５７は、互いに垂直に延びる。
【０１１９】
図１３は、電磁開閉弁３９を示す分解斜視図である。電磁開閉弁３９は、空気用直動形２ポート２位置の開閉弁である。電磁開閉弁３９は、ソレノイドコイル８３と、ばね部材８４と、可動鉄心８５と、Ｏリング８６と、基部８７とを含んで構成される。可動鉄心８５は、円柱状に形成される。ソレノイドコイル８３は、可動鉄心８５の軸線を周方向に複数回、巻回したコイルを有する。ばね部材８４は、基部８７に向けて押付けるばね力を可動鉄心８５に与える。可動鉄心８５は、ばね部材８４によって軸線方向に押圧されることで、基部８７に形成される挿通孔９３を塞ぐ。また可動鉄心８５にＯリング８６が形成されることで、可動鉄心８５と挿通孔９３を形成する挿通孔形成部との間のシールを実現することができる。
【０１２０】
電磁開閉弁３９として組立てられた状態で、ソレノイドコイル８３に駆動電流が流されることによって、ばね力が与えられる方向とは反対方向に電磁力が発生する。これによって、可動鉄心８５をばね部材８４のばね力に抗して初期位置に対して変位させることができる。またソレノイドコイル８３に流す駆動電流を停止することによって、電磁力が消滅し、可動鉄心８５は、ばね部材８４のばね力によって初期位置に復元する。
【０１２１】
基部８７には、入力ポート９１と出力ポート９２とが形成され、入力ポート９１と出力ポート９２とを連通する挿通孔９３が形成される。この挿通孔９３は、切換用導管５０に形成される電磁弁介在領域となる。可動鉄心８５が初期位置に位置することによって、電磁弁介在領域を塞ぐ。これによって入力ポート９１と出力ポート９２とが可動鉄心８５によって仕切られて、電磁開閉弁３９に対して気体通過方向下流側に気体が流れることを防ぐ。またソレノイドコイル８５から与えられる電磁力によって可動鉄心８５が初期位置から変位することで、可動鉄心８５が電磁弁介在領域を開く。これによって入力ポート９１から出力ポート９２までの通路が形成されて、電磁開閉弁３９に対して気体通過方向下流側に気体が流れることを許容する。また本実施形態では、電磁開閉弁３９は、電磁弁介在領域を開いたことを示す電気信号を起動装置３１に与える。
【０１２２】
図１４は、駆動電流を流してから切換部材４４の位置が変化するまでの時間変化を示すタイミングチャートである。図１４（１）は、起動装置３１が電磁開閉弁３９に与える駆動電流の時間変化を示す。図１４（２）は、電磁開閉弁３９の開閉動作の時間変化を示す。図１４（３）は、圧力室７５と内気室６４との圧力差の時間変化を示す。図１４（４）は、切換部材４４の位置の時間変化を示す。
【０１２３】
初期状態となる初期時刻Ｔ０では、起動装置３１によって電磁開閉弁３９を駆動させるための駆動電流が供給されていない状態である。このとき、可動鉄心８５は、ばね部材８４によって力を受けて、切換用通路のうちで電磁弁介在領域を閉じる。このとき、圧力室７５に容器気体が流れることが阻止されて、圧力室７５の気体の圧力は、内気室６４の気体の圧力と等しくなる。また切換部材４４は、ばね部材５４によって力を受けて、外気導入位置に位置する。初期状態では、図１０に示すように装着者が吸引動作をすると外気が面体内の空間に導かれる。
【０１２４】
初期状態から第１時刻Ｔ１に、起動装置３１に指令を与えて電磁開閉弁３９を駆動させるための駆動電流を電磁開閉弁３９に与える。起動装置３１から駆動電流が与えられた電磁開閉弁３９は、ソレノイドコイル８３に電流を流して電磁力を発生させ、可動鉄心８５を初期位置から変位させる。可動鉄心８５が初期位置から変位することで、可動鉄心８５は、切換用通路のうちで電磁弁介在領域を開く。
【０１２５】
切換用通路のうちで電磁弁介在領域を開くと、電磁開閉弁３９よりも気体通過方向下流側に、第２設定圧力Ｐ２の容器気体が流れる。この第２設定圧力Ｐ２の容器気体は、切換用通路を通過して切換弁３８の圧力室７５に順次流入する。圧力室７５では、容器気体の流入にともなって圧力室７５の容器気体の圧力が増加する。これによって圧力室７５の気体と内気室６４の気体との圧力差もまた徐々に増加する。
【０１２６】
第２時刻Ｔ２で、圧力室７５の気体と内気室６４の気体との圧力差が、予め定める切換圧力Ｐｓｅｔを超えると、圧力室７５の気体の圧力によって切換部材４４を軸線方向一方Ｘ１に移動させる力が、ばね部材４５のばね力によって切換部材４４を軸線方向他方Ｘ２に移動させる力を上まわる。そして切換部材４４は、外気導入位置から軸線方向一方Ｘ１に移動して、内気導入位置に移動する。切換部材４４が内気導入位置に移動すると、図１１に示すように、装着者が吸引動作をすると容器気体が面体内の空間に導かれる。次に第３時刻Ｔ３に達すると、圧力室７５と内気室６４との圧力差が、前記第２設定圧力から前記第１圧力Ｐ１を減算した値（Ｐ２−Ｐ１）となり、平衡状態となる。
【０１２７】
また第３時刻Ｔ３以後の、第４時刻Ｔ４に、起動装置３１に指令を与えて電磁開閉弁３９へ与える駆動電流を停止する。起起動装置３１からの駆動電流の供給が停止した電磁開閉弁３９は、発生させていた電磁力が消滅し、可動鉄心８５に与えられていたばね力に抗する力が失われる。これによって可動鉄心８５は、初期位置に復元する。可動鉄心８５が初期位置に変位することで、可動鉄心８５は、切換用通路のうちで電磁弁介在領域を閉じる。
【０１２８】
切換用通路のうちで電磁弁介在領域を閉じると、電磁開閉弁３９よりも気体通過方向下流側に容器気体が流れることが阻止され、圧力室７５への気体の供給が阻止される。これによって圧力室７５の気体は、貫通孔８２および連通孔８１を通過して内気室６４に洩れ出る。圧力室７５では、容器気体の流出にともなって圧力室７５の気体と内気室６４の気体との圧力差が徐々に低下する。
【０１２９】
第５時刻Ｔ５で、圧力室７５の気体と内気室６４の気体との圧力差が、予め定める切換圧力Ｐｓｅｔ未満になると、圧力室７５の気体の圧力によって切換部材４４を軸線方向一方Ｘ１に移動させる力が、ばね部材４５のばね力によって切換部材４４を軸線方向他方Ｘ２に移動させる力を下まわる。そして切換部材４４は、内気導入位置から軸線方向他方Ｘ２に移動して、外気導入位置に移動する。切換部材４４が外気導入位置に移動すると、図１０に示すように、装着者が吸引動作をすると容器気体が面体の空間に導かれる。
【０１３０】
以上のように本実施形態によれば、切換部材４４が外気導入位置に位置合わせされると、面体２１を装着する装着者が吸気動作を行うと、外気導入管２４および共通管２３を順に通過した外気を吸引することができる。また切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされると、面体２１を装着する装着者が吸気動作を行うと、内気導入管２５および共通管２３を順に通過した容器気体を吸引することができる。
【０１３１】
作業者は、まず一酸化炭素が存在しない安全な場所で、面体２１を顔面に装着するとともに背負部分を背中に背負う。このとき切換部材４４は、外気導入位置に位置合わせされる。このようにして呼吸器２０を装着した状態で、一酸化炭素の存在する可能性のある場所に向かい作業を行う。
【０１３２】
一酸化炭素が存在する可能性のある作業場所で作業を行っている間に、ＣＯセンサ３０によって一酸化炭素の存在が検知されると、切換部材位置の切換えが行われるだけで、外気を吸引していた状態から、外気の吸引を防いで内気を吸引可能な導入状態に移行することができ、作業者が一酸化炭素を吸引することを防ぐことができる。
【０１３３】
この場合、呼吸器２０を既に装着した状態で、外気導入状態から内気導入状態に移行するので、作業中に一酸化炭素の存在を確認してから呼吸器２０を装着して呼吸器２０を動作させる場合に比べて、容器気体を吸引する状態に速やかに移行することができ、安全性を向上することができる。また一酸化炭素が存在しない安全な場所で呼吸器２０を装着することで、装着時に一酸化炭素を吸引することがない。
【０１３４】
たとえば一酸化炭素の存在を確認してから呼吸器２０を装着して呼吸器２０を動作させる場合には、２０〜３０秒を費やしてしまい、この間に一酸化炭素を吸引してしまう可能性が高くなる。これに対して本実施形態の呼吸器２０では、切換部材位置の切換えに費やす時間は非常に短く、その分、一酸化炭素の吸引を吸引する可能性を減らすことができる。たとえば切換部材４４の位置切換に費やす時間は、せいぜい１秒である。このように本実施形態の呼吸器２０は、作業現場で装着者が一酸化炭素を吸引することを防ぐことができ、安全性を向上することができる。
【０１３５】
また一酸化炭素が存在する可能性のある作業場所であっても一酸化炭素が存在しない場合には、面体２１を装着した状態で外気を吸引することができる。これによって作業開始から作業終了まで容器気体を吸引し続ける場合に比べて、面体２１を装着した状態で行うことが可能な作業時間を長時間化することができ、利便性を向上することができる。
【０１３６】
おおよその作業時間が決まっている場合、ボンベ２２には、一酸化炭素を吸引することを回避するのに必要な回避時間に費やすであろう容量の容器気体が充填される程度でよく、作業開始から作業終了までの作業時間に費やすであろう容量の容器気体を充填する必要がない。これによって高容量の気体を充填可能なボンベを必要とせず、小形化かつ軽量化したボンベ２２を用いることができ、呼吸器２０が作業者の負担になることを低減することができ、行うべき作業の効率化を図ることができる。
【０１３７】
たとえば従来技術のような大形の作業用呼吸器を装着して、一酸化炭素の洩れ点検作業を行う場合、一酸化炭素の洩れ点検作業が全体で３時間を費やす場合、１時間の作業を行うことができるボンベを用いた点検作業を、３度に分けて行う必要がある。さらに１時間の作業を行うことが可能なボンベは、容器気体が充填された状態で約８．５ｋｇである。このような大形かつ重量の大きいボンベを携帯しながら、長距離を移動する点検作業を行うと作業性が非常に悪く、重労働となる。また点検場所のほとんどで一酸化炭素が洩れておらず、非効率である。
【０１３８】
これに対して本実施形態の呼吸器２０は、一酸化炭素が存在しない場所では、外気を面体２１に導くことで長時間にわたる点検作業を可能とする。またＣＯセンサ３０によって一酸化炭素が検知された場合に、容器気体を面体２１に導く。装着者は、作業を中断し、容器気体が面体に導かれている間に、一酸化炭素が存在する場所から一酸化炭素が存在しない安全な場所に避難する。したがってボンベ２２には、避難時間に費やすであろう容量の容器気体が充填される程度でよく、作業開始から作業終了までの作業時間に費やすであろう容量の容器気体を充填する必要がない。これによって軽量小形のボンベ２２を用いることができる。
【０１３９】
たとえば避難時間に費やすであろう時間を３分程度とすると、ボンベ２２は、容器気体が充填された状態で約１．４ｋｇである。このように本実施形態の呼吸器２０では、小形のボンベ２２を携帯可能で長時間の作業ができるので、長距離を移動する点検作業を行う場合、呼吸器２０の装着に起因する点検者の負担を減らし、作業性を向上することができ、作業効率を向上することができる。また作業時間が長時間にわたっても、作業中にボンベ２２を交換する手間をなくすことができる。
【０１４０】
本実施形態では、点検作業者は、本実施形態の呼吸器２０を用いて安全な場所に避難したあとで、本実施形態の呼吸器２０とは別の、大量の容器気体を充填可能な作業用呼吸器を装着して、一酸化炭素が発生する箇所を詳しく調査して、一酸化炭素の洩れを防ぐための適切な処理を施す。これによって点検作業と、点検後のガス漏れ個所の補修作業とを安全に行うことができる。
【０１４１】
上述したように本実施形態の呼吸器２０は、点検作業などの通常作業に用いられるとしたが、火災などの災害時の避難用呼吸器としても用いることができる。たとえば災害時に呼吸器２０を装着した状態で避難する。避難作業中に有害ガスの存在を自動または手動で判断すると、外気導入状態から内気導入状態に切換える。これによって有害ガスの存在を判断してから、呼吸器２０を装着する場合に比べて、有害ガスを吸引する可能性を少なくすることができる。また有害ガスが存在しない場所では、外気を吸引することで、ボンベ２２に充填される容器気体を吸引することを控えることができ、呼吸器２０を長持ちさせて、避難作業を行うことができる。
【０１４２】
また本実施形態では、ＣＯセンサ３０によって有害ガス存在信号が与えられると、起動装置３１は、電磁開閉弁３９に駆動電流を与えて、切換部材４４を内気導入位置に移動させる。これによって装着者は、酸化炭素の存在を把握してから切換部材４４を手動で駆動させなくても、外気に含まれる一酸化炭素を吸引することが防がれて、外気とは異なる容器気体を吸引可能な状態となる。したがって切換部材４４を手動で駆動させる場合に比べて、内気導入状態に素早く移行することができ、一酸化炭素を吸引することをさらに確実に防ぐことができ、安全性を向上することができる。
【０１４３】
また有害ガスが一酸化炭素のように無色無臭である場合には、装着者自身が有害ガスの存在を把握することが困難である。このような存在することが判断し難い、有害ガスにおいて本実施形態では特に有効であり、場合によっては、有害ガスの存在を装着者が把握する前に、外気吸引状態から容器気体吸引状態に移行することができ、安全性を向上することができる。
【０１４４】
また本実施形態では、呼吸器２０がＣＯセンサ３０を有するので、呼吸器とは別の場所にＣＯセンサ３０が配置される場合に比べで、装着者の周囲の外気に含まれる一酸化炭素を精度よく検知することができる。これによって装着者の周囲の空間に充満する一酸化炭素に濃度差があっても、装着者が一酸化炭素を含む外気を吸引する可能性をさらに低減することができる。
【０１４５】
さらにＣＯセンサ３０が、外気導入口４１の近傍に配置されることで、外気導入口４１遠方に配置される場合に比べて、外気導入口４１から外気導入管２４内に導かれる外気に一酸化炭素が含まれているか否かを精度よく検知することができる。これによって装着者の周囲の空間に充満する一酸化炭素に濃度差があっても、装着者が一酸化炭素を含む外気を吸引する可能性をさらに低減することができる。
【０１４６】
また本実施形態では、切換用導管５０内の圧力を、切換部材４４を内気導入位置に移動させるパイロット圧として用いることで、切換用導管５０を閉じた状態から、電磁開閉弁３９によって切換用導管５０の開度を少し開くだけで、切換部材４４を移動させることができる。これによって切換部材４４を直接移動させる場合に比べて、切換部材４４の位置切換に必要な駆動力を小さくすることができる。
【０１４７】
このように切換部材４４を駆動するための駆動力を小さくすることで、起動装置３１を小形化および軽量化することができる。また切換部材４４を直接移動させる電磁切換弁に比べて、本実施形態の電磁開閉弁２９のほうがソレノイドコイルのコイル量を減らすことができ、流路切換手段２６全体として小形化を図ることができる。
【０１４８】
また本実施形態では、デマンド弁３７によって減圧される前の容器気体の圧力をパイロット圧として、切換部材４４を変位移動させる。これによってデマンド弁３７によって減圧した容器気体の圧力を用いる場合に比べて、パイロット圧を高くすることができ、切換部材４４を内気導入位置に短時間で変位駆動させることができる。またパイロット圧を高くすることで、内気導入位置に切換部材４４を位置させた状態を確実に維持することができ、信頼性を向上することができる。
【０１４９】
また本実施形態によれば、防塵フィルタ２９によって埃や塵などの粒子状物体が除去された外気を外気導入管２４内に導くことができる。これによって粒子状物質が存在する雰囲気で呼吸器２０が用いられる場合に、呼吸器２０を装着した装着者が粒子状物質を吸引することを防ぐことができる。また粒子状物質の侵入を防ぐことによって、管内に侵入した粒子状物質に起因する呼吸器２０の動作不良を防ぐことができる。また防塵フィルタ２９は、着脱自在に形成されるので、防塵フィルタ２９が目詰まりを生じた場合には、新しい防塵フィルタ２９に着け換えることができ、利便性を向上することができる。また粒子状物質の飛散のおそれがない作業では、防塵フィルタ２９を装着しなくてもよい。
【０１５０】
また本実施形態では、外気導入管２４の容積が、装着者の１回の吸気動作で吸気される気体の体積よりも大きく形成される。これによって仮に外気導入状態で、外気に一酸化炭素が含まれない場所から外気に一酸化炭素が含まれる場所に装着者が移動した場合、装着者は、外気に一酸化炭素が含まれない場所で外気導入管２４に導いた外気を、１回の吸気動作で吸気される体積以上吸引したあとでないと、外気に一酸化炭素が含まれる外気が共通管２３に達しない。また外気導入管３４は、細長く形成されて、蛇管に形成されることで、管路容積が大きくなり、より確実に一酸化炭素が含まれる外気の吸引を遅らせることができる。
【０１５１】
したがって外気導入状態で、一酸化炭素が含まれる場所に進入したとしても、１回の吸気動作以上の体積を吸引するまでは、装着者は、一酸化炭素が含まれない外気を吸引することができる。これによって外気に一酸化炭素が含まれる場所に進入してから、切換部材４４が内気導入位置に位置合わせされるまでにタイムラグがあっても、一酸化炭素が含まれる外気を吸引することを装着者が防ぐことができる。たとえばＣＯセンサ３０の検知遅れ、ＣＯセンサ３０によって検知してから切換部材４４の位置合わせが完了するまでの駆動遅れなどが存在しても、一酸化炭素が含まれる外気を装着者が吸引することを防ぐことができる。
【０１５２】
またＣＯセンサ３０の検知遅れを防ぐために、ＣＯセンサ３０の感度を敏感にしてしまうと、一酸化炭素の濃度が低い場合や、一酸化炭素の濃度が一瞬だけ高くなる場合など、有害ガスの存在が人体に悪影響を及ぼさない状況についても、内気導入状態に切換わってしまい利便性が低い。本実施形態では、上述したようにＣＯセンサ３０に検知遅れが生じていても、一酸化炭素の吸引を防ぐことができるので、ＣＯセンサ３０の感度を過剰に敏感にする必要がない。これによって有害ガスの存在が人体に悪影響を及ぼさない状況では、内気導入状態に不所望に切換わることを防ぐことができる。したがって行うべき作業を継続することができ、作業効率を向上することができる。
【０１５３】
また本実施形態では、呼吸器２０は、装着者が背負うことが可能に形成される。これによって両腕を自由とすることができ、呼吸器を両腕のうちのいずれか一方で抱える場合に比べて、作業性を向上することができる。また呼吸器２２を装着した状態で、ボンベ２２の軸線が装着者の背骨に沿うように配置されることで、安定して呼吸器を背負うことができ、装着状態から呼吸器２０がずれることを防ぐことができる。また切換弁３８に、デマンド弁３７および電磁開閉弁３９を直結することで、デマンド弁３７および電磁開閉弁３９を別途背負具２８に固定する必要がなく、構造を簡単化することができる。同様に切換弁３８に、ＣＯセンサ３０および防塵フィルタ２９を固定することで、ＣＯセンサ３０および防塵フィルタ２９を別途背負具２８に固定する必要がなく、構造を簡単化することができる。
【０１５４】
またマスク形状の面体２１に形成されることで、目を含む顔面全体を覆う面体を装着する場合に比べて、視野が狭められることを防ぐことができるとともに視界を確保するための透明部分が曇ることもなく、また面体を装着することによる違和感を少なくすることができ、面体２１を装着しながら点検作業などの作業を好適に行うことができる。したがって作業性を向上することができる。特に、作業時間が長時間にわたる場合において、面体２１を装着することによる作業効率の向上効果を得ることができる。また本実施形態では、面体に伝声器が設けられることによって、面体２１を装着した状態で、装着者が発する音声を明瞭化することができ、作業性をさらに向上することができる。また面体２１は、このような構成に限定されず、装着者の前方顔面部分全体を覆ってもよい。
【０１５５】
また本実施形態では、外気導入口形成部には、逆止弁４８が設けられる。これによって装着者が吐いた呼気は、共通管２３に逆流せず、呼気弁４０を介して外方へ排出される。これによって装着者の呼気に含まれる二酸化炭素を確実に外方に排出することができ、装着者が再呼吸するにあたって、以前に装着者が吐いた呼気を吸引することが防がれる。
【０１５６】
また本実施形態では、電磁開閉弁３９による切換用導管５０の閉鎖が確実でない場合であっても、電磁開閉弁３９から洩れ出て圧力室７５に進入した容器気体は、ピストン部分６２に小径の貫通孔８２を通過して、内気室６４に移動する。これによって電磁開閉弁３９から洩れ出た容器気体によって圧力室７５の圧力が徐々に高くなることを防ぐことができ、切換弁３９の誤動作を防ぐことができる。また内気導入状態では、面体内が陽圧に保たれることで、面体と顔面との隙間から一酸化炭素が面体内に侵入することを防ぐことができ、一酸化炭素の吸引をさらに確実に防ぐことができる。
【０１５７】
図１５は、操作片９０が組み込まれた電磁開閉弁３９を示す図である。図１６は、操作片を示す斜視図である。図１７は、電磁開閉弁３９を簡略化して示す断面図である。図１５（１）および図１７（１）は、基部８７に形成される挿通孔９３を塞いだ状態を示す。また図１５（２）および図１７（２）は、基部８７に形成される挿通孔９３を開いた状態を示す。
【０１５８】
呼吸器２０は、操作されることによって、切換部材４４が内気導入位置に位置するように流路切換手段２６を駆動する操作片９０をさらに含む。本実施形態では、電磁開閉弁３９に、可動鉄心８５を手動変位駆動可能な操作片９０が組み込まれることで操作手段を実現する。操作手段は、装着者などの人間によって操作されることで、起動装置３１によって駆動電流を電磁開閉弁３９に与えていなくても、初期位置から変位させるために必要な駆動力を可動鉄心８５に与えることができる。
【０１５９】
操作片９０は、電磁開閉弁３９の基部８７に設けられる。操作片９０は、基部８７に埋め込まれて可動鉄心８５に当接可能な当接部分９４と、基部８７から露出する露出部分９５とを含んで構成される。露出部分９５は、短円柱状に形成され、挿通孔９３が延びる方向に垂直な回転軸線を有する。露出部分９５には、回転軸線に垂直に延びて回転軸線を通過する長孔９５が刻設される。当接部分９４は、露出部分９５に連なり回転軸線に対して偏心した位置から回転軸線と平行に延びる。
【０１６０】
図１７（１）に示すように、当接部分９４は、可動鉄心８５が挿通孔９３を塞いだ状態で、可動鉄心９３のばね部材８４とは反対側の端面である当接端面９７に対向して配置される。また可動鉄心８５の軸線に垂直で回転軸線９８を含む平面に対して、可動鉄心９３とは反対側の領域に配置される。
【０１６１】
可動鉄心８５が挿通孔９３を塞いだ状態から、露出部分９５を回転軸線９８まわりに角変位させると、露出部分９５の角変位にともなって当接部分９４も回転軸線９８まわりに角変位する。これによって当接部分９４が、可動鉄心８５の軸線方向に変位することになって、可動鉄心８５の当接端面９７に当接して可動鉄心８５をばね力に抗して押し上げて変位させる。
【０１６２】
これによって図１７（２）に示すように、可動鉄心８５が挿通孔９３を開いた状態となる。このように操作片９０を用いて、可動鉄心８５を機械的にばね力に抗して変位させることで、起動装置３１から駆動電流が供給されなくとも、操作片９０が操作されることで、電磁開閉弁３９を動作させることができる。本実施形態では、露出部分９５を回転軸線９８まわりに角変位させて挿通孔９３を開いた状態とすると、露出部分９５を回転軸線９８まわりに逆方向に角変位操作させるまでは、挿通孔９３を開いた状態を維持する。
【０１６３】
図１８は、操作手段８９を示す正面図である。図１９は、操作手段８９を示す断面図である。図２０は、操作手段８９を示す側面図である。呼吸器２０は、操作されることによって、切換部材４４が内気導入位置に位置するように流路切換手段２６を駆動する操作手段８９を含む。本実施形態では、操作手段８９は、電磁開閉弁３９から離れた位置に配置されるつまみ部材１０２が操作されることによって、切換部材４４を手動で遠隔操作可能に構成される。操作手段８９は、上述した操作片９０と、てこ部材９８と、支持部材９９と、解除部材１００と、連結紐１０１と、つまみ部材１０２とを含んで構成される。
【０１６４】
てこ部材９８は、操作片９０の露出部分９５に一端部９８ａが連結され、露出部分９５から回転軸線に垂直な方向に延びる。また解除部材１００は、露出部分９５に直接または間接的に連結され、露出部分９５と同軸な短円柱状に形成される。支持部材９９は、電磁弁開閉弁３９に固定され、てこ部材９８および解除部材１００を回転軸線まわりに回転可能に支持する。また解除部材１００は、少なくとも部分的に支持部材９９から回転軸線方向に露出して形成される。
【０１６５】
連結紐１０１は、可撓性を有するひも状部材である。連結紐１０１の一端部１０１ａは、てこ部材９８のうちの露出部分９５に連結される一端部とは反対側の他端部９８ｂに連結される。連結紐１０１の他端部１０１ｂは、つまみ部材１０２に連結される。また連結紐１０１は、一端部１０１ａと他端部１０１ｂとの間の部分で、支持部材９９に形成される遊嵌孔１０３を緩やかに挿通する。つまみ部材１０２は、装着者が把持可能に形成され、本実施形態では、装着者の指が通る程度のリング状部材によって実現される。
【０１６６】
操作片９０によって可動鉄心８５を駆動させて挿通孔９３を開いた状態では、てこ部材９８の他端部９８ｂの角変位可能な移動領域のうちで、てこ部材９８の他端部９８ｂと遊嵌孔１０３とが最も近接した位置に配置される。言い換えると、図１９に示すように、可動鉄心８５が挿通孔９３を塞いだ状態では、てこ部材９８の他端部９８ｂは、遊嵌孔１０３とが最も近接した位置から回転軸線まわりに角変位した位置に配置される。
【０１６７】
たとえば挿通孔９３を閉鎖した状態から、操作片９０を回転軸線まわりに周方向一方に９０度角変位すると、挿通孔９３を開いた状態にすることができる場合には、可動鉄心８５が挿通孔９３を塞いだ状態では、てこ部材９８の他端部９８ｂは、遊嵌孔１０３とが最も近接した位置から回転軸線まわりに周方向他方に９０度角変位した位置に配置される。つまみ部材１０２が引っ張られることで、てこ部材９８とともに操作片９０を、周方向一方に９０度角変位させることができ、挿通孔９３を開いた状態にすることができる。
【０１６８】
このようにつまみ部材１０２を引っ張ることで挿通孔９３を開くことができるので、連結紐１０１を伸延して、つまみ部材１０２を電磁開閉弁３９から遠方に配置することで、電磁開閉弁３９から離れた位置で挿通孔９２を開く操作を遠隔操作させることができる。これによって呼吸器２０を背負っていて操作片９０が装着者の手の届かない位置に存在している場合であっても、つまみ部材１０２を引くことで操作片９０を遠隔操作することができ、外気導入状態から内気導入状態に速やかに移行させることができる。また挿通孔９３を開いた状態から解除部材１００を回転軸線まわりに周方向他方に９０度角変位させることで、挿通孔９３を閉鎖した状態に短時間に戻すことができる。また切換部材４４を手動操作または遠隔手動操作する手段は、上述した構成以外も適用可能である。
【０１６９】
図２１は、起動装置３１を示す上面図である。本実施形態では、起動装置３１は箱状に形成され、脇ベルト１９に固定される。呼吸器２０が装着された状態では起動装置３１は、装着者の胸位置近傍に配置されることが好ましい。この場合、起動装置３１の上面には、起動装置３１の各種スイッチおよび表示部が配置される。
【０１７０】
起動装置３１は、電源スイッチ１０４と、電源ランプ１０５と、テストスイッチ１０６と、テストランプ１０７とを含む。起動装置３１は、着脱可能に装着される電池によって動作する。電源スイッチ１０４は、起動装置３１の電源を投入するためのスイッチであり、操作されることによって起動装置３１の起動および停止を行う。
【０１７１】
電源ランプ１０５は、起動装置３１に装着される電池に蓄えられる電力が充分にある場合には、電源スイッチ１０４が操作されると予め定める第１色、たとえば緑色に発光する。また電池に蓄えられる電力が充分でない場合には、第１色とは異なる第２色、たとえば赤色に発光する。また電池に蓄えられる電力がない場合には、発光しない。
【０１７２】
テストスイッチ１０６は、電磁開閉弁３９が正常に動作するか否かをテストするためのスイッチである。テストスイッチ１０６が操作されることによって、ＣＯセンサ３０から有害ガス存在信号が与えられていなくても、駆動電流を電磁開閉弁３９に与える。またテストランプ１０７は、電磁開閉弁３９から挿通孔９３を開いたことを示す信号が与えられると発光する。
【０１７３】
また起動装置３１は、ＣＯセンサ３０から有害ガス存在信号が与えられた場合には、駆動電流を電磁開閉弁３９に与え続けるように構成されることが好ましい。この場合、ＣＯセンサ３０から有害ガス存在信号の送信が停止したとしても、駆動電流を電磁開閉弁３９に与え続ける。そして、電源スイッチがオフに操作されるなどして解除指令が与えられることによって、駆動電流を電磁開閉弁３９に与えることを停止する。
【０１７４】
以上のように本実施形態では、装着者は、操作手段８９を操作することによって、切換部材４４が内気導入位置に位置するように切換弁３８を駆動させることができる。たとえばＣＯセンサ３０が一酸化炭素の存在を示す警告音を発するなどして、装着者が一酸化炭素の存在を把握すると、つまみ部材１０２を把持して連結紐１０１を引っ張ることで、切換部材４４を内気導入位置に切換えることができる。
【０１７５】
このように自動的に流路切換手段２６を駆動する起動装置３１と、操作手段８９とを併用して用いることで、起動装置３１および電磁開閉弁３９が故障している場合でも、外気導入状態から内気導入状態に移行することができ、安全性をさらに向上することができる。またＣＯセンサ３０では一酸化炭素の存在を検知しづらい場合、装着者などの経験的に従って一酸化炭素の存在を把握した場合などには、起動装置３１によって流路切換手段２６を駆動させるよりも先に操作手段９８によって流路切換手段２６を駆動させることができる。
【０１７６】
また本実施形態では、操作手段８９は、切換部材４４を直接変位駆動するのではなく、可動鉄心８５を駆動させて、間接的に切換部材４４を駆動する。これによって切換部材４４を直接駆動する場合に比べて、可動鉄心８５をわずかに変位させるだけで、切換部材４４を内気導入位置に移動させることができ、切換部材４４を動作させるために必要な駆動力を小さくすることができる。また切換部材４４を変位させる場合に比べて、可動鉄心８５を変位させることで、装着手段８９を小形化および軽量化することができ、呼吸器２０を装着して動作するにあたって、装着者の負担を減らすことができ、利便性をさらに向上することができる。
【０１７７】
また本実施形態では、流路切換手段２６の動作確認を行うことができる。面体２１を顔面に装着し、起動装置３１に設けられるテストスイッチ１０６を操作して、駆動電流を電磁開閉弁３９に与える。これによってＣＯセンサ３０が一酸化炭素を検出しなくても、擬似的に駆動電流を電磁駆動弁３９に与えることができ、ＣＯセンサ３０が一酸化炭素を検知したであろうときの動作確認を行うことができる。
【０１７８】
テストスイッチ１０６を操作して、駆動電流を電磁駆動弁３９に与える。この場合に、面体２１から容器気体が供給されているとともに、起動装置３１のテストランプ１０７が発光していることを判断することで、電磁駆動弁３９および切換弁３８が正常に動作することを判断することができる。このようにしてＣＯセンサ３０が一酸化炭素を検出していなくても、流路切換手段２６の動作確認を行うことができ、流路切換手段２６の故障を早期に判断することができ、安全性をさらに高めることができる。
【０１７９】
またそく止弁３３に内蔵される圧力指示計を確認することで、最低限必要な容器気体がボンベ２２に内蔵されているかどうかを判断することができる。本実施形態では、そく止弁３３に内蔵される圧力指示計が１０ＭＰａ未満であると、予備のボンベ２２に交換する必要がある。また呼吸器２０の使用後であって保管前に、そく止弁３３を閉じた状態で、テストスイッチ１０６を操作して、駆動電流を電磁駆動弁３９に与える。これによって内気導入管２５および切換用導管５０に残っている圧力の高い容器気体を、共通管２３に導いて面体２１から呼吸器外方に排出させることができ、内気導入管２５および切換用導管５０などの破損を防ぐことができる。
【０１８０】
図２２は、呼吸器２０の着装手順を示すフローチャートである。ステップａ０で、ボンベ２２に設けられるそく止弁３３と減圧弁３６とを連結するとともに、ボンベ２２を枠体３７に固定するなどして、呼吸器２０が動作可能な状態となると、ステップａ１に進む。
【０１８１】
ステップａ１では、ボンベ２２に設けられるそく止弁３３を開き、そく止弁３３を全開すると、ステップａ２に進む。ステップａ２では、ＣＯセンサ３０および起動装置３１の電源を投入する。ＣＯセンサ３０および起動装置３１が始動するとステップａ３に進む。
【０１８２】
ステップａ３では、背負具２８を装着し、背負具２８の装着が完了すると、ステップａ４に進む。ステップａ４では、面体２１を装着し、面体２１の装着が完了するとステップａ５に進む。ステップａ５では、呼吸器２０全般の気密チェックを行い、接続部および面体２１などから不所望に気体が漏れることがないことを確認すると、ステップａ６に進み、呼吸器２０の着装を完了する。
【０１８３】
このようにして呼吸器２０の着装が完了すると、一酸化炭素の存在する可能性がある場所で作業を行うことができる。作業中に、一酸化炭素の存在を示す異常状態を感じると、装着者は、作業を中断して、一酸化炭素の存在しない安全な場所に避難する。たとえば一酸化炭素の存在を示す異常状態としては、ＣＯセンサ３０が警告音を発した場合、作業現場での一酸化炭素の存在を確認した場合、体調に異常を感じた場合および吸気する気体が容器気体に切換わった場合などがある。また一酸化炭素の存在を示す異常状態を感じると、作業者は、つまみ部材１０２によって連結紐１０１を引くことで、より確実に内気吸引状態とすることができ、一酸化炭素の吸引を防いで避難することができる。また呼吸器２０の異常状態を感じた場合についても同様に、作業を中断して避難する。たとえば呼吸器２０の異常状態を感じた場合としては、ボンベ残厚の警報器が作動した場合、呼吸が苦しいと感じた場合および呼吸に異臭や異変を感じた場合などがある。
【０１８４】
本実施形態では、起動装置３１は、ＣＯセンサ３１によって有害ガス存在信号が与えられると、ＣＯセンサ３１から有害ガス存在信号が与えられなくなっても、装着者等によって、駆動電流の供給解除指令が与えられるまでは、駆動電流を電磁開閉弁３９に与え続ける。この場合、内気導入状態から外気導入状態に不所望に移行することを防ぐことができ、有害ガスの含まれる可能性のある外気を吸引することを防いで避難作業を行うことができる。
【０１８５】
また本実施形態の変形例として、起動装置３１は、ＣＯセンサ３１によって有害ガス存在信号が与えられなくなると、駆動電流を電磁開閉弁３９に与えることを停止するようにしてもよい。この場合、有害ガスが存在しなくなった場合に、再び外気を吸引することができ、ボンベ２２に充填される容器気体を吸引することをなるべく控えることができ、呼吸器２０を長持ちさせて、通常作業または避難作業を行うことができる。
【０１８６】
図２３は、本発明の第２実施形態である呼吸器３２０の主要な構成を示すブロック図である。第２実施形態の呼吸器３２０は、第１実施形態の呼吸器２０と類似した構成を有し、同様の構成については同様の参照符号を付して説明を省略する。第２実施形態の呼吸器３２０は、第１実施形態の呼吸器２０に比べて、ＣＯセンサ３０の代わりに、一酸化炭素が存在することを示す有害ガス存在信号を受信する受信器３０１を有する。他の構成については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１８７】
受信器３０１は、呼吸器３２０とは別の装置が有する送信器４０１から送信される有害ガス存在信号を受信する。たとえば送信器４０１は、作業状況を管理するための管理センタに設けられるコンピュータによって制御される。本実施形態では、送信器４０１は、無線電波によって有害ガス存在信号を送信する。受信器３０１は、無線電波信号が有害ガス存在信号であることを判断すると、起動装置３１に有害ガス存在信号を与える。これによって起動装置３１は、駆動電流を電磁開閉弁３９に与えて、呼吸器２０の状態を外気導入状態から内気導入状態に切換える。
【０１８８】
このようにしてＣＯセンサ３０以外の手段、たとえば受信器３０１によって一酸化炭素が存在することを判断してもよく、第１実施形態の呼吸器２０と同様の効果を得ることができる。また管理センタなどから有害ガス存在信号が与えられることで、装着者および呼吸器３２０に遠隔指令を与えることができ、ＣＯセンサ３０で検知する前に、早期に内気呼吸状態として、装着者に避難指示を与えることができる場合がある。これによって装着者が一酸化炭素を吸引する可能性をさらに少なくすることができる。またＣＯセンサ３０では、検知できない複数種類の有害ガスが存在している場合であっても対応可能とすることができる。
【０１８９】
また第２実施形態の変形例として、呼吸器３２０は、ＣＯセンサ３０と受信器３０１とを併用してもよい。この場合、ＣＯセンサ３０および受信器３０１の少なくともいずれか一方で一酸化炭素の存在を検知すると、呼吸器３２０の状態を外気導入状態から内気導入状態に切換えることで、より安全性を向上することができる。また受信器３０１は、無線によって有害ガス存在信号を受信することで、有線で有害ガス存在信号を受信する場合に比べて、呼吸器を装着して移動可能な領域の制限を受けることが少なくすることができ、利便性を向上することができる。
【０１９０】
また本実施例では、受信器３０１は、無線電波に基づいて、有線ガス存在信号を受信したがこれに限定されない。たとえば予め定める周波数の音波信号または赤外線などの光信号によって、有害ガス存在信号を受信してもよい。また有線によって有害ガス存在信号を受信してもよい。
【０１９１】
図２４は、本発明の第３実施形態である呼吸器４２０の主要な構成を示すブロック図である。第３実施形態の呼吸器４２０は、第１実施形態の呼吸器２０と類似した構成を有し、同様の構成については同様の参照符号を付して説明を省略する。第３実施形態の呼吸器４２０は、第１実施形態の呼吸器２０に比べて、さらに受信器３０１と送信器３０２とを有する。他の構成については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１９２】
受信器３０１は、第２実施形態と同様に、呼吸器とは別の装置が有する送信器４０１から送信される有害ガス存在信号を受信する。たとえば送信器４０１は、管理センタまたは他の呼吸器４２０が有する送信器である。本実施形態では、送信器４０１は、無線によって有害ガス存在信号を送信する。受信器３０１は、無線電波信号が有害ガス存在信号であることを判断すると、起動装置３１に有害ガス存在信号を与える。これによって起動装置３１は、駆動電流を電磁開閉弁３９に与えて、呼吸器４２０の状態を外気導入状態から内気導入状態に切換える。
【０１９３】
またＣＯセンサ３０は、一酸化炭素の存在を検知すると、起動装置３１に有害ガス存在信号を与えるとともに、送信器３０２に有害ガス存在信号を与える。送信器３０２は、有害ガス存在信号を無線によって他の装置に送信する。したがって呼吸器とは別の装置が有する受信器４０２は、有害ガス存在信号を受信することができる。
【０１９４】
第３実施形態の呼吸器４２０は、第２実施形態の呼吸器３２０と同様の効果を得ることができる。さらに呼吸器４２０が有害ガス存在信号を送信することによって、管理センタなどで有害ガス存在を検知することができ、早期の対応を実現することができる。またたとえばそれぞれ呼吸器４２０を装着した二人以上の作業者によって、作業を行う場合、一方の作業者が装着する呼吸器４２０のＣＯセンサ３０が一酸化炭素の存在を検知すると、一方の呼吸器４２０が残余の呼吸器４２０に向けて有害ガス存在信号を送信する。これによって残余の作業者の装着する呼吸器４２０は、それぞれのＣＯセンサ３０が反応する前に、内気導入状態とすることができる。これによって早期に内気導入状態に切換えることができ、安全性を向上することができる。また仮に呼吸器４２０のＣＯセンサ３０が故障していた場合でも、その呼吸器４２０が有害ガス存在信号を受信することで、内気導入状態とすることができ、信頼性を向上することができる。
【０１９５】
また第３実施形態では、第２実施形態と同様に、有害ガス存在信号の送受信方法については限定されない。また送信器３１は、ＣＯセンサ３０によって有害ガス存在信号が与えられた起動装置３１から、有害ガス存在信号が与えられてもよい。また起動装置３１と受信器３０１とが一体に構成されていてもよい。
【０１９６】
図２５は、本発明の第４実施形態である呼吸器５２０の主要な構成を示すブロック図である。第４実施形態の呼吸器５２０は、第１実施形態の呼吸器２０と類似した構成を有し、同様の構成については同様の参照符号を付して説明を省略する。第４実施形態の呼吸器５２０は、第１実施形態の呼吸器２０に比べて、起動装置３１が除かれた構成である。また電磁開閉弁３９に代えて、切換用導管の開度を調整する手動の開閉弁を有する。その他の構成については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１９７】
第４実施形態の呼吸器５２０を装着した装着者は、ＣＯセンサ３０が警告音を発すると、一酸化炭素の存在を把握し、手動で開閉弁３９を操作して外気導入状態から内気導入状態に移行させる。このように手動で呼吸器の状態を切換える場合であっても、一酸化炭素の存在を把握してから、呼吸器を装着する場合に比べて一酸化炭素を吸引する可能性を低減することができ、安全性を向上することができる。また一酸化炭素が存在しない場合には、外気を吸引することができ、作業時間を延長することができる。またＣＯセンサ３０などの有害ガス検知センサを用いることなく、装着者が有害ガスの存在を把握できる場合には、有害ガス検知センサを有しなくてもよい。
【０１９８】
図２６は、他の実施形態の切換弁１３８を示す断面図である。図２６（１）は、外気導入位置に切換部材１４４が位置する状態を示す。図２６（２）は、内気導入位置に切り替え部材１４４が位置する状態を示す。上述する実施形態では、流路切換手段２６のうちの切換弁３８は、図１０および図１１に示すように、弁体部分６１を弁座となる段差部分６９，７０に当接させることによって、流路を切換えたがこのような切換弁に限定されず、流路を切換可能な３ポート２位置切換弁であれば他の構成であればよく、図２６に示す他の実施形態の切換弁１３８を呼吸器２０が有してもよい。
【０１９９】
他の実施形態の切換弁１３８は、切換部材である円筒状部材１４４と、円筒状部材に接するポート形成部１４５とを含んで構成される。ポート形成部１４５は、外気が導かれる第１入力ポート４５と、容器気体が導かれる第２入力ポート４６と、外気および容器気体のいずれかを排出する出力ポート４７とが形成される。切換部材１４５は、連通流路１４６が形成されて、外気導入位置では、連通流路１４６が第１ポート４５と出力ポート４７とを連通する。また内気導入位置では、連通流路１４６が第２ポート４６と出力ポート４７とを連通する。本実施形態では、切換部材が軸線方向に角変位させることによって、連通流路１４６の位置を変更して、外気導入状態と内気導入状態とを切換えることができる。
【０２００】
また図２６に示す切換弁１３８以外の３ポート２位置切換弁を呼吸器に用いることも可能である。たとえば切換部材１４４に形成される連通流路１４６と、ポート形成部１４５に形成される各ポート位置とを適宜設計することによって、切換部材１４４を軸線方向に移動させることで、外気導入位置と内気導入位置とを切換えるようにしてもよい。また２つ以上の切換部材を用いて、流路を切換えてもよい。たとえば第１入力ポートを開閉する第１弁と、第２入力ポートを開閉する第２弁を有する。外気導入状態では、第１弁によって第１入力ポートを開き、第２弁によって第２入力ポートを閉じる。また内気導入状態では、第１弁によって第１入力ポートを閉じ、第２弁によって第２入力ポートを開く。このようにしても、同様の作用を実現することができる。
【０２０１】
また上述した実施形態では、パイロット圧を与えて切換部材４４，１４４を切換えた場合について示したが、本発明はこれに限定されない。したがって起動装置３１または操作手段の少なくとも一方によって、切換弁３８，１３８の切換部材４４，１４４を直接駆動させてもよい。たとえば切換弁３８，１３８を電磁弁として、起動装置３１から駆動電流が与えられることによって、電磁力を発生させて切換部材４４，１４４を変位駆動してもよい。また開閉弁３９は、電流供給によって変位駆動する電磁弁でなくてもよく、機械的な力が与えられることで開度を調整可能な機械的な開閉弁であってもよい。
【０２０２】
上述した各実施形態の呼吸器２０の減圧弁３６およびデマンドは、従来の呼吸器で用いられる部品を用いて実現することができる。以下に本実施形態で用いられる減圧弁３６およびデマンド弁３７について説明する。
【０２０３】
図２７は、減圧弁３６を示す断面図である。減圧弁３６は、圧縮気体導通路形成部１１０と圧力制御弁部１１１とを有し、これらが一体的に形成されている。圧縮気体導通路形成部１１０は、圧縮気体導通路１４８が形成されている。圧縮気体導通路形成部１１０には、そく止弁３３と接続され、ボンベ２２から流出した容器気体が圧縮気体として導かれる。また圧力制御弁部１１１の出力ポート１３６は、内気導入管２５に接続され、出力ポート１３６から流出した容器気体が、デマンド弁３７または電磁開閉弁３９に向かって流れる。
【０２０４】
圧縮気体導通路１１０には、圧縮気体動通路１１０を流下する圧縮気体を濾過するためのフィルタ１１３が介在している。圧力制御弁部１１１は、筐体部分１１４と、一次側ポート形成部１１５と、受圧体１１６と、弁体１１７と、閉塞部材１１８と、弁体調整部材１１９と、第１ばね部材１２０と、第２ばね部材１２１と、蓋部１２２とが含まれている。
【０２０５】
筐体部分１１４は、軸線Ｌ４を有し、軸線Ｌ４周りに第１空間１２３と、第２空間１２４が形成されている。第１空間１２３は、第２空間１２４より小径に形成されている。第１空間１２３と第２空間１２４とは、連なっている。筐体部分１１４は、その軸線方向一端側に第１空間１２３が形成され、他端側に第２空間１２４が形成されている。筐体部分１１４は、第１空間１２３が圧縮気体導通路１４８に連なり、その軸線方向他端部が前記軸線方向に開口している。筐体部分１１４には、第１空間１２３が第２空間１２４に臨む開口を外囲する円環状の突起部１３２が形成されている。
【０２０６】
一次側ポート形成部１１５は、円筒状に形成され、その軸線方向一端部に外周部全周にわたって、半径方向外方に突出する外向きフランジ部１２５が形成されている。一次側ポート形成部１１５の軸線は、軸線Ｌ４に一致している。一次側ポート形成部１１５の円筒状部分の内周部によって、一次側ポート１２６が形成される。外向きフランジ部１２５には、軸線Ｌ４周りに、複数の連通路１２７が形成されている。一次側ポート形成部１１５は、外向きフランジ部１２５を除く残余部が第１空間１２３に収納されて、筐体部分１１４にシールを達成した状態で設けられている。
【０２０７】
受圧体１１６は、外向きフランジ部収容部１１６ａと弁体収容部１１６ｂとを有する。外向きフランジ部収容部１１６ａは、円筒状に形成され、その内周部に外向きフランジ部１２５が螺着されている。外向きフランジ部収容部１１６ａは、筐体部分１１４にシールを達成している状態で、第２空間１２４に収納されている。外向きフランジ部１２５は、軸線Ｌ４に平行な方向に摺動変位可能であって、シールを達成した状態で、筐体部分１１４に設けられている。
【０２０８】
弁体収容部１１６ｂは、外向きフランジ部収容部１１６ａより外径および内径が、小径に形成される円筒状である。外向きフランジ部収容部１１６ａおよび弁体収容部１１６ｂは、その軸線が軸線Ｌ４に一致し、一体的に形成されている。弁体収容部１１６ｂの外向きフランジ部収容部１１６ａに連なる端部の外周部には、その周方向全周にわたって、フランジ状の第１ばね部材支持部１１６ｃが形成される。第１ばね部材支持部１１６ｃは、その外径が外向きフランジ部収容部１１６ａの外径より小径に形成される。
【０２０９】
弁体１１７は、シート保持部１１７ａとシート部１１７ｂとを有する。シート保持部１１７ａは、円筒状に形成され、その軸線方向一端部にシート部１１７ｂが嵌合されている。シート部１１７ｂは、大略的に円筒状に形成されている。弁体１１７は、弁体収容部１１６ｂにシールを達成する状態で、その内方に収容されている。シート保持部１１７ａおよびシート部１１７ｂの軸線は、軸線Ｌ４に一致している。一次側ポート形成部１１５には、一次側ポート１２６のシート部１１７ｂに臨む開口を外囲するように円環状の弁座１２８が形成されている。シート部１１７ｂと、弁座１２８とによって、オリフィス１２９を形成する。
【０２１０】
筐体部分１１４は、その開口する部分に閉塞部材１１８が螺着され、閉塞されている。閉塞部材１１８は、円筒状に形成され、その内周部に弁体調整部材１１９が螺着されている。弁体調整部材１１９は、大略的に円柱状に形成され、シート保持部１１７ａの軸線方向他端部に当接可能に閉塞部材１１８に螺着されている。弁体調整部材１１９の軸線は、軸線Ｌ４に一致している。シート保持部１１７ａの軸線方向他端部は、弁体調整部材１１９の片当たりを抑制するために、部分球面上に形成されている。弁体調整部材１１９は、ドライバなどの工具によって回動させることによって、軸線Ｌ４に平行な方向に変位させ、弁体１１７の可動範囲を調節することができる。
【０２１１】
第１ばね部材１２０は、圧縮コイルばねである。第１ばね部材１２０は、弁体収容部１１６ｂに外装され、弁体収容部１１６ｂと筐体部分１１４との間に形成される円環状のばね収容空間１３０に配設される。第１ばね部材１２０の一端部は、第１ばね部材支持部１１６ｃに支持され、他端部は、閉塞部材１１８に支持されている。第２ばね部材１２１は、圧縮コイルばねである。第２ばね部材１２１は、第１ばね部材１２０に外装され、ばね収容空間１３０に収容されている。第２ばね部材１２１の一端部は、外向きフランジ部収容部１１６ａに支持され、他端部は、閉塞部材１１８に支持されている。閉塞部材１１８には、ばね収容空間１３０を大気開放する大気開放孔１３１が形成されている。また閉塞部材１１８には、弁体調整部材１１９を覆うための蓋部１２２が嵌合されている。
【０２１２】
このようにして構成されると、オリフィス１２９より半径方向内方に１次圧力室１３３が形成され、オリフィス１２９より半径方向外方に第１二次圧力室１３４が形成される。筐体の突起部１３２より半径方向外方に円環状の第２二次圧力室１３５が形成される。第１および第２二次圧力室１３４，１３５は、連通路１２７によって連通され、これらによって２次圧力室が構成されている。ている。筐体部分１１４には、第２二次圧力室１３５に連なる２次側ポート１３６が形成されている。
【０２１３】
一次側ポート１２６から１次圧力室１３３に流下した圧縮流体がオリフィス１２９を通過し、第１二次圧力室１３４に流入する。第１二次圧力室１３４の圧縮流体は、連通路１２７を介して第２二次圧力室１３５に流下する。受圧体１１６は、第１および第２二次圧力室１３４，１３５の圧縮気体の圧力を受圧する。第１および第２ばね部材１２０，１２１は、この受圧する圧力に対向する弾発力を受圧体１１６に付勢するように配設されている。受圧体１１６は、それが受圧する圧力、すなわち二次側の圧縮気体の圧力に応じて、筐体部分１１４を摺動変位し、オリフィス１２９の開度を調整する。これによって、圧縮気体を減圧し、一定の圧力に保持して、２次側ポート１３６に排出する。
【０２１４】
具体的には、二次側の圧縮気体の圧力が、第２設定圧力Ｐ２未満となるとオリフィス１２９の開度を開くことで、二次側の圧縮気体の圧力を第２設定圧力Ｐ２に維持する。このように減圧弁３６は、内気導入管２５に介在し、圧縮気体導通路１４８から導かれた圧縮気体の圧力を減圧して、２次側ポート１３６に向かって流下させるように配設されている。また減圧弁は、一次の圧縮気体の圧力が、第３設定圧力Ｐ３に達すると、警報音を発生させる警報音発生部１５が形成される。以上のような減圧弁３９の構成は、本実施形態の一例であって他の構成であってもよい。
【０２１５】
図２８は、デマンド弁３７を示す断面図である。デマンド弁３７は、本体２０３と、本体に螺着されるリング２０２によって着脱自在に装着される蓋体２０４とを有する。前記本体２０３とそれに装着された蓋体２０４とは、ダイアフラム２０６が収納されるダイアフラム室２０７を形成し、ダイアフラム２０６の周縁部２０８は本体２０３と蓋体２０４とによって挟持され、このダイアフラム２０６によって前記ダイアフラム室２０７は大気に連通する大気圧室２０９と、吸引力が導入される吸気圧室２１０とに仕切られる。前記吸気圧室２１０は、減圧弁３６によって減圧された容器気体を導く内気導入管２５が接続される入側の接続部２１１内の通気孔２１３と、切換弁３８が接続される出側の接続部２１４の通気孔２１５とに連通している。前記吸気圧室２１０は、装着者の吸引動作によって前記ダイアフラム２０６が吸気圧室２１０側に変位すると、弁棒２１６が下方に変位して弁体２１７が弁座２１８から離反して、前記入側の通気孔２１３と吸気圧室２１０とが連通して容器気体が流れ込み、この容器気体は吸引によって、前記出側の通気孔２１５から切換弁３８および共通管２３を介して、面体２１へ供給される。以上のようなデマンド弁３７の構成は、本実施形態の一例であって他の構成であってもよい。たとえばデマンド弁３７は、面体内を陽圧に保つプレッシャデマンド弁であってもよいが、面体内を大気圧に保つデマンド弁であってもよい。同様に、呼気弁に設定される第１設定圧力は、陽圧に設定されていてもよいが、大気圧とほぼ同程度に設定されていてもよい。
【０２１６】
以上のような各実施形態は、本実施形態の一例に過ぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば上述した本発明の複数の実施形態について、特に組合せに支障がなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【０２１７】
また上述した各実施形態では、有害ガスが一酸化炭素であるとしたが有害ガスは、一酸化炭素に限定されない。たとえば有害ガス検知センサによって検知可能なガスであってもよく、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、可燃性ガスである炭化水素（ＨＣ）であってもよい。また外気に含まれる酸素（Ｏ２）が予め定める設定値、たとえば１８％以下の濃度となった場合に、内気導入状態に移行するようにしてもよい。すなわち本発明で有害ガスとは、外気を吸引した場合に、装着者が異常をきたすガスである。このような装着者に異常をきたすガスが作業現場に存在することを判断すると、内気導入状態に移行すればよい。このような有害ガスの検知センサは、市販されているものを用いることができる。また複数の有害ガスを判断することができるマルチガス検知器を有害ガス検知センサとして用いてもよい。これによって安全性をさらに高めることができる。また外気に異臭が生じる可能性がある場合にも本実施形態の呼吸器２０を適用することができる。
【０２１８】
また上述した各実施形態では、内気導入状態では、デマンド弁３７を用いて装着者の吸気動作に応じて圧縮空気を減圧して供給する方式（圧縮空気放出肺力式）を採用したが、流路切換手段２６によって外気導入状態と内気導入状態とを切換可能であれば、この他の内気導入方式を採用してもよい。たとえば内気導入状態として、デマンド弁３７を用いずに面体２１に圧縮空気を減圧して、装着者の給気に拘わらず一定の流量で供給する方式（圧縮空気定量放出式）を用いてもよい。
【０２１９】
また本発明の呼吸器は、内気導入状態で循環式定量形酸素呼吸器となる呼吸器であってもよい。この場合、呼吸器は、比較的小形軽量の高圧酸素容器と、高圧酸素容器から導かれる酸素を溜め込む呼吸バックと、装着者の口および鼻を覆う面体と、装着者の呼気および吸気を呼吸バックに導く循環回路とを含む。装着者が吐いた呼気が、吸収罐によって炭酸ガスが除去されたあとに呼吸バックに導かれ、呼吸バック内の酸素と混合される。また装着者の吸気は、呼吸バック内の充分な酸素を含んだ混合気となる。このような呼吸器についても外気導入状態では、装着者は外気を吸引可能となる。
【０２２０】
また上述した本実施の各形態の呼吸器２０，３２０，４２０，５２０は、有害ガスのガス洩れ点検のほか、トンネル、井戸、タンク、マンホールの内部、製鉄所、化学工場、半導体工場、研究所、相当期間密閉された密閉空間および酸素を吸引する物質を入れてある空間などの、呼吸に異常をきたすガスを吸引するおそれのある空間での作業についても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２１】
【図１】本発明の第１実施形態である呼吸器２０を簡略化して示す斜視図である。
【図２】呼吸器２０を示す写真である。
【図３】呼吸器２０の主要な構成を簡略化して示す図である。
【図４】呼吸器２０の主要な構成を示すブロック図である。
【図５】一部を省略して呼吸器２０を示す正面図である。
【図６】一部を省略して呼吸器２０を示す側面図である。
【図７】背負具２８を示す正面図である。
【図８】背負具２８を示す側面図である。
【図９】電磁開閉弁３９と切換弁３８とを説明するために呼吸器２０の一部を示すブロック図である。
【図１０】切換部材４４が外気導入位置に位置する状態の切換弁３８を示す断面図である。
【図１１】切換部材４４が内気導入位置に位置する状態の切換弁３８を示す断面図である。
【図１２】切換弁３８を示す他の断面図である。
【図１３】電磁開閉弁３９を示す分解斜視図である。
【図１４】駆動電流を流してから切換部材４４の位置が変化するまでの時間変化を示すタイミングチャートである。
【図１５】操作片９０が組み込まれた電磁開閉弁３９を示す図である。
【図１６】操作片を示す斜視図である。
【図１７】電磁開閉弁３９を簡略化して示す断面図である。
【図１８】操作手段８９を示す正面図である。
【図１９】操作手段８９を示す断面図である。
【図２０】操作手段８９を示す側面図である。
【０２２２】
【図２１】起動装置３１を示す上面図である。
【図２２】呼吸器２０の着装手順を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態である呼吸器３２０の主要な構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第３実施形態である呼吸器４２０の主要な構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第４実施形態である呼吸器５２０の主要な構成を示すブロック図である。
【図２６】他の実施形態の切換弁１３８を示す断面図である。
【図２７】減圧弁３６を示す断面図である。
【図２８】デマンド弁３７を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２２３】
２０  呼吸器
２１  面体
２２  ボンベ
２３  共通管
２４  外気導入管
２５  内気導入管
３０  ＣＯセンサ
３１  起動装置
３５  調整手段
３６  流路切換手段
３８  切換弁
３９  開閉弁
４１  外気導入口
４４  切換部材
８９  操作手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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