【手続補正書】
【提出日】平成20年3月17日(2008.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸用防護具の吐き出し経路に取りつける吐き出しバルブアッセンブリであって、該吐き出し経路内に第一と第二のバルブを離間させて備えており、これらバルブの間に呼気の一部を留めるようになっているデッドスペースを画定している、吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項２】
該第一と第二のバルブは各々、一方向バルブであって、吐き出された空気が順にそれらを通っていくことができるように配置された、請求項１記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項３】
該第一と第二のバルブが通常の操作のときに互いに干渉しあわないように離されている、請求項１または２に記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項４】
該第一と第二のバルブの各々がフラップバルブを備える、上記の請求項のいずれかに記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項５】
該両バルブが、呼吸用防護具に取り外し可能に取り付けられる手段を有する略円筒形の筐体内に配置されている、上記の請求項のいずれかに記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項６】
該第一と第二のバルブが、該円筒形の筐体の内部を横切って、相互に離間して取り付けられ、それらの間にある該円筒形の筐体内の空間が前記デッドスペースを構成している、請求項５記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項７】
該筐体が、相互に連結される別々の筒状のセクションから組み立てられ、該バルブの各々が前記セクションのひとつにそれぞれ取り付けられている、請求項５又は６記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項８】
該第一と第二のバルブ間の領域にある該筐体の内部表面が滑らかな外形とされ、該バルブ間を空気が移動する際の乱流を最小限にしている、請求項５から７のいずれかに記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項９】
下流にある該バルブが円錐形または一部円錐形のバルブ部材を有している、上記の請求項のいずれかに記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【請求項１０】
該下流にあるバルブの下流に第二のデッドスペースを作るために、該下流にあるバルブの下流に置かれるバッフル手段をさらに備えている、上記の請求項のいずれかに記載の吐き出しバルブアッセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】呼吸用防護具
【技術分野】
【０００１】
本発明は呼吸用防護具に関し、特に、呼吸用防護具の吐き出しバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸用防護具は、着用者が周囲空気に存在する有毒物質を吸い込まないようにデザインされた個人用保護装置である。呼吸用防護具は、一本又は複数の紐によって頭部に装着され、着用者の鼻と口だけを覆う単なるマスクの形態をしていてもよい。このタイプのマスクは一般に口鼻用マスクと呼ばれる。より高性能なマスクは着用者の顔全体を覆い、主たるマスクの中に独立したマスクとして、あるいは  主たるマスク内の仕切られた部分として口鼻用マスクを含んでいることがよくある。そのようなマスクは単なる口鼻用マスクよりも防御性が高い。また、別の呼吸用防護具は、着用者の頭部を覆う保護フードであり、首の周りで密閉される。通常見られる呼吸用防護具の別の変形型は、着用者の全身を包む保護用防護服である。フードや防護服の変形型には口鼻用マスクを組み込む場合もあるし、そうでない場合もある。
【０００３】
すべての呼吸用防護具には共通したいくつかの特徴がある。
１）    
吸い込まれた空気が外部から呼吸用防護具に入るようにするためのフィルターを組み込み、有害物質を取り除くために、入ってくる空気をフィルター処理する手段。
２）    
外部から入る空気がフィルターを通らずに着用者に吸い込まれることを防ぐ密閉手段。全身防護服の場合は、着用者を包む密閉バッグのようにすることで実現される。全身を包まない呼吸用防護具の場合は、密閉手段は弾力性のある縁、フランジ、クッションあるいは着用者に接触する場所を密閉する等価物の形態をとる。
３）    
呼気をマスクから排出する一方で同じ経路を通って空気がマスクに入るのを防ぐバルブ構造。この構造は通常は吐き出しバルブと呼ばれ、本発明に関する呼吸用防護具デザインの特定領域である。
【０００４】
現在最も一般的な吐き出しバルブのデザインは、普通の位置で、着用者が吐いた空気が通る呼吸用防護具の出口オリフィスを覆い密閉するようにゆるく拘束されているエラストマー素材のバルブ要素を備えるフラップバルブである。着用者が息を吐くと、マスク内の圧力が上昇し、このために、吐き出した空気が呼吸用防護具から出て行けるようにバルブ要素がその台座から持ち上がることになる。息を吐き終えると、バルブ要素は通常の配置に戻り、したがって出口オリフィスが密閉されて有害物質が外部から入ってくるのを防ぐ。息を吸うときは、呼吸用防護具内の圧力は周囲空気の圧力を下回り、バルブ要素がその台座に抗して引っ張られ、再び出口オリフィスを密閉するのである。このタイプの吐き出しバルブは例えばＧＢ−Ａ−２２２２７７８で述べられている。
【０００５】
残念なことながら、バルブ要素の密閉作用は完全ではなく、特に、強風下または呼気の乱流といった特定の状況では瞬間的または半連続的な上下運動として台座から持ち上がることがあり、周囲空気がバルブを通り逆方向に流入し、呼吸用防護具の中に入ることがある。特に、息を吸うときマスク内の圧力が下がるため、外部から入る空気がいかなる開口部からでも入る傾向があるため、危険である。
【０００６】
この困難に対処するために、吐き出しバルブの下流に吐いたばかりの空気の一部を留めておくある容積を画定する装置を組み込んだ呼吸用防護具が知られている。この空間はデッドスペースと呼ばれることがよくある。デッドスペースの目的は、万一、吐き出しバルブが何らかの理由で漏れて、空気がバルブを通って反対方向に流れ込んだ場合、流れ込んだ空気はちょうど吐き出されたばかりなので、汚染されていないということである。
【０００７】
デッドスペースを有効にするために、デッドスペース内の呼気が周囲空気と混合するのをできる限り防ぐべきである。現在の設計では、デッドスペースは、バッフル、蛇行経路、または他の類似の装置など、バルブの下流側直近にあって呼気の一部を短時間留めておくための手段によって構成される。漏出の可能性は非常に小さいので呼気を留める容積は大きくなくてもよいし、当然ながら、デッドスペースは着用者が息を吐くたびに、規則的に再充填される。しかしながら、極端な悪状況下においてもデッドスペースが確実に有効であるように、現在使用されている装置は呼気の流れを過度に制限しているため、着用者が息を吐く際の抵抗が増し、その結果不快さも増している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では既存のバルブ下流において第二のバルブを利用することによりデッドスペース容積を設け、バッフル、蛇行経路および類似装置の必要性を排除する。このように、本発明ではデッドスペースが有効に二つのバルブ間の容積となっている。
【０００９】
本発明によると、呼吸用防護具の吐出し経路内に嵌める吐出しバルブアッセンブリが設けられ、該バルブアッセンブリは、吐出経路内に離間する第一のバルブと第二のバルブを備えてこれらバルブの間にデッドスペースを画定し、ここに呼気の一部を留めるようになっている。
【００１０】
該バルブはそれぞれ一方向のバルブで、その流れ方向は吐き出された空気が第一のバルブと第二のバルブを順に通るようにするものであり、逆方向には通さない。当該バルブは、通常の操作のときは互いに干渉しあわないくらいに十分に離れていることを条件に、所望のデッドスペースを形成する分だけ離れている必要がある。実際は、その前者の要件に見合うくらい離れていると、たいていの目的のための十分なデッドスペースを形成すると考えられている。すでに述べたように、大量の呼気を保持しておく必要はない。
【００１１】
第二のバルブを使用することで、極めて悪い状況でも漏出の可能性をかなり減少させる、非常に厳重なデッドスペースが形成される。第二のバルブによって、このように強化されたデッドスペースを得ることができ、一方で吐き出し抵抗が増加するものの、比較的小量にすぎない。
【００１２】
すでに述べたように、二つのバルブは互いに独立して機能するように相互に配列されるのが好ましい。そこで、上流バルブはまさに一方向の吐き出しバルブとして機能し、下流バルブは上流バルブの下流にある呼気のデッドスペースを担持する。この配置の更なる利点は、下流バルブが上流バルブの些細な欠陥を補うように作用することができる点である。
【００１３】
現在の好ましい実施例において、二つのバルブは実質的に同じ構造をしており、サイズも同じである。しかし、かならずしもそうである必要はなく、依然としてフラップ型であるにしても別のバルブ構造を有する実施例もある。
【００１４】
下流バルブは、呼気の流れ内に余剰の抵抗をもたらしはするが、これはバルブを慎重に設計し、２つのバルブの間の空気経路の形状に注意することで最小限に抑えられる。
【００１５】
第一と第二のバルブの双方が一方向（単一方向の）タイプであれば、その具体的な構造は本発明にとっては重要ではない。すでに述べたように、一般に、吐き出しバルブに使われるバルブは単なるフラップバルブであり、このバルブ構造は本発明にとって申し分ないものである。しかしながら、他の構造を用いてもよい。特定のタイプのフラップバルブは、円錐形のバルブ要素を含んでおり、このタイプのバルブは逆風に対する抵抗がより強いと考えられるので、（周囲状況にさらされる）下流バルブとして好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明をさらに理解するため、以下単なる例として、図を参照しながら２つの実施形態を説明する。はじめに図１および図２を参照して第一の実施例を説明する。
【００１７】
吐き出しバルブアッセンブリは参照番号１で一般的に示される上流の一方向のバルブと参照番号２で一般的に示される下流の一方向のバルブを含む。二つのバルブは、円筒形の上流セクション３、円筒形の中間セクション４および円筒形の下流セクション５を備える筐体内に取り付けられている。下流セクション５は協働する雄雌スレッド６、７により、中間セクション４に取り付けられており、今度は中間セクション４が協働する雄雌スレッド８、９により上流セクション３に取り付けられており、このようにして筐体内で上流バルブ１の台座部材１０を閉じ込めている。
【００１８】
上流セクション３はフランジ１１を組み入れており、それによって、筐体は呼吸用防護具の吐出しオリフィス（図示せず）に密閉するように取り付けられる。例えば、吐出しオリフィスを口鼻マスクに形成することができるが、その口鼻マスクは可撓性材料でできており、フランジ１１が吐出しオリフィスを通って滑り、マスク材料がフランジ１１の後ろに画定される環状溝１２内に配置されるようになっていてもよい。
【００１９】
バルブ１、２の構造は非常に類似している。上流バルブ１は筐体内に取り付けられている前述の台座部材１０を備えている。台座部材１０は空気経路のオリフィス２９を画定し、このオリフィスを横切って開放グリッド１３が嵌まり、バルブ部材１４を支えている。グリッドの中心は、広がった遠位端１６を有する直立ペグ１５で形成されている。バルブ部材１４はシリコンゴム、ブチルゴム、天然ゴムあるいはイソプレンのようなエラストマー材からなり円形ディスクの形状をしている。ディスクの中心にボス１７が形成され、ここにペグ１５の孔と協働する形状の底のある孔が形成され、ディスクがペグにしっかりと嵌合することで台座部材１０に関して固定されている。
【００２０】
特に図２からわかるように、ディスクの周囲近傍はわずかに湾曲しており、ここが台座部材１０に形成された直立リッジ１８に当接している。このリッジは有効にバルブ台座を形成する。
【００２１】
バルブ部材１４が図２の左から右（つまり上流方向）の空気の流れを防ぐことがわかる。息を吐くときマスク内の圧力は上がり、この圧力の上昇によってバルブ部材が台座から持ち上がり、空気が図２の右から左へ流れる。
【００２２】
下流バルブ２の場合は、下流セクション５が台座部材を形成しており、空気経路のオリフィス１９を含んでいる。オリフィス１９を横断して開放グリッド２０が嵌まり、バルブ部材３０を支えている。上述のように、グリッド２０の中心は、ボス２３によってバルブ部材３０を取り付けられた広がった遠位端２２を有する直立ペグ２１で形成される。同様に、バルブ部材３０も、通常の配置は周辺近傍で直立リッジ２４に当接しており、リッジ２４は有効に下流バルブのバルブ台座を形成する。
【００２３】
バルブ２、３の間には、上述したデッドスペースの容積２５が画定されている。すでに説明したように、息を吐くとバルブ１が開き、これによって呼気が容積２５に入り容積２５内の圧力が増し、下流バルブ２のバルブ部材３０を持ち上げ、空気を外側に出すことになる。息を吐き終えるとマスク内の圧力が下がり、上流バルブ１が閉じる。下流バルブ２は短時間開いたままになっているが、容積２５内の圧力が下がって周囲の圧力と同じになると閉じる。こうして、吐いたばかりの空気の一部が容積２５内に溜まる。この空気はバルブ２によって外部から隔離されるので、周囲の空気内に存在する有害物質によって汚染されることがない。例えば、息を吸っているときにバルブ１の漏れが生じた場合、バルブ１から漏れた空気は、前に吐き出した空気のみを含んでいる容積２５から出ることになる。例えば上述した外部の状況のためバルブ２が漏れても、汚染されている可能性のある空気がほんの少しだけ容積２５に入りはするが、バルブ１が同時に漏れなければ、そこから進むことはない。こうして容積２５に入ってきた汚染物質は、次に吐く息と共に押し出される。同一の呼吸サイクルにおいて両バルブが漏れるという極端な状況においてだけ、外界からの汚染物質が、両バルブを通って上流へ流れマスク内に入る危険性があるが、仮にこのような事態になっても、容積２５内に留められている以前の呼気と混ざることにより、上流へ向かういかなる有害物質も相当希釈されることになる。
【００２４】
すでに説明したように、通常の吐き出しバルブ１の下流にあるバルブ２を用いると全体的に吐き出しバルブアッセンブリの空気の流れに対する抵抗が増すが、これをできるだけ抑えるため、二つのバルブ間の通路に形成される容積２５の内表面は、乱流の原因となりうる鋭い角や縁がなるべくない、空気抵抗を減少させる形状とする。これは、特に図２で、上流バルブ１出口の大径から下流バルブ２入口の小径へと内表面が滑らかに移行する部分４１に示されている。
【００２５】
上述の必要なデッドスペースを作るため、第一のバルブの下流で第二のバルブが用いられるが、バルブ２の下流に第二のデッドスペースを作るためにバッフルまたは等価の装置を付加することももちろん可能である。しかし、実験によると、おそらく非常に極端又は特殊な環境でなければその必要はない。
【００２６】
次に図３および図４を参照して第二の実施例を説明する。
【００２７】
図３、図４の吐き出しバルブアッセンブリのバルブ１と２は円筒形の上流セクション３１と円筒形の下流セクション３２を備える筐体内に収容されている。セクション３１、３２は、それぞれバルブ１、２の台座部材として作用する。上流セクション３１はオリフィス３３によって形成され、このオリフィスを横切って成形された開放グリッドを通って呼気が流れることができる。第一の実施例と同様、グリッドの中心には直立ペグ３４が形成されてバルブ部材３５を保持する。通常の配置では、バルブ部材３５はオリフィス３３の縁の周りの上流セクション３１に形成される環状の直立リッジ３６に当接している。
【００２８】
このように上流バルブ１の構造は第一の実施例の対応するバルブに非常に類似しているが、下流バルブ２の構造は異なり、略平面のバルブ部材３５の代わりに円錐形のバルブ部材３７を使用している。このバルブは、筐体の下流セクション３２前面に取り付けられたフレーム３８内で支持される。バルブの前面を卓越風の流れが横切るため、このタイプのバルブ部材によって、持ち上がりに対する抵抗性を改良することができる。すでに述べた方法で、下流セクション３２にオリフィス３９が形成され、これを横切ってグリッド４０が嵌め込まれている。グリッド４０の中心部分は孔を画定しており、フレーム３８の一部を形成するボス４１がこの孔に挿入されてフレーム３８を固定し、ひいてはバルブ部材３７を下流セクション３２内に固定する。バルブ２はフラップバルブで、本質的に上流バルブ１と同じように作用する。二つのバルブの間の内部空間は第一の実施例における対応するデッドスペースと同じように作用するデッドスペースを形成する。
吐き出しバルブを呼吸用防護具に取り付けることを可能とするための手段（示されていない）は上流セクション３１上に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の吐き出しバルブアッセンブリの第一の実施例の分解斜視図。
【図２】図１の吐き出しバルブアッセンブリの断面図。
【図３】本発明の吐き出しバルブアッセンブリの第二の実施例の分解斜視図。
【図４】図３の吐き出しバルブの斜視図。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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