(57)【要約】【解決手段】  呼吸マスクのためのバルブ組立体（２０）であって、バルブ出口部分とバルブ入口部分とを有しているバルブ本体（２５）であって、バルブ出口部分とバルブ入口部分とが一緒になって、バルブ入口部分からバルブ部分部材への気体の流れを許容するような、バルブ機構（２４）のためのバルブキャビティ（３０）を形成している上記バルブ本体と、空気圧供給手段に結合可能なパージ入口を備えた空気パージ手段と、空気パージ出口（２７）と、空気偏向手段（２８）と、を備え、バルブ機構及びパージ出口に対する偏向手段の空間的な配置は、使用時に、パージ出口から出て空気偏向手段に入射する空気が、バルブ機構のまわりに空気のカーテンを提供するようになっている。
2006500142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸マスクのためのバルブ組立体であって、バルブ出口部分とバルブ入口部分とを有しているバルブ本体であって、バルブ出口部分とバルブ入口部分とが一緒になって、バルブ入口部分からバルブ部分部材への気体の流れを許容するような、バルブ機構のためのバルブキャビティを形成している上記バルブ本体と、空気圧供給手段に結合可能なパージ入口を備えた空気パージ手段と、空気パージ出口と、空気偏向手段と、を備え、バルブ機構及びパージ出口に対する偏向手段の空間的な配置は、使用時に、パージ出口から出て空気偏向手段に入射する空気が、バルブ機構のまわりに空気のカーテンを提供するようになっていることを特徴とするバルブ組立体。
【請求項２】
バルブ本体は円筒形の形状になっていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ組立体。
【請求項３】
バルブ入口部分は、バルブ機構のための弁座を提供していることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ組立体。
【請求項４】
パージ入口及びパージ出口は、バルブ入口部分に関連していることを特徴とする請求項３に記載のバルブ組立体。
【請求項５】
偏向手段は、バルブ出口部分に関連していることを特徴とする請求項４に記載のバルブ組立体。
【請求項６】
パージ出口は、バルブ入口部分の上面に、１又は複数のボア孔又は通路を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載のバルブ組立体。
【請求項７】
ボア孔又は通路の幅には、バルブ出口部分へ向けて、内向きにテーパが形成されていることを特徴とする請求項６に記載のバルブ組立体。
【請求項８】
偏向手段は、バルブ出口部分の内面に、円筒形のボス又はエンボスメントを備えていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載のバルブ組立体。
【請求項９】
出口部分は、空気案内手段を備えた、デッド・スペース保護部材に関連していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のバルブ組立体。
【請求項１０】
空気案内手段は、パージ出口に連通した空気導管を形成するような、複数の羽根を備えていることを特徴とする請求項８に記載のバルブ組立体。
【請求項１１】
羽根は、保護部材の中心へ向けて、内向きに曲がっていることを特徴とする請求項９に記載のバルブ組立体。
【請求項１２】
羽根は、縁部に比べると、より大きい程度にて、保護部材の中心において又は中心に隣接して、バルブ入口部分に向けて延びていることを特徴とする請求項１０に記載のバルブ組立体。
【請求項１３】
羽根の壁は、保護部材の中心において又は中心に隣接して、内向きの放射状保護部分を備えていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のバルブ組立体。
【請求項１４】
バルブ機構は膜を備えていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のバルブ組立体。
【請求項１５】
添付図面の図４及び図５に示され、これを参照して明細書に開示されているのと実質的に同一であることを特徴とするバルブ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸マスクの分野に関し、限定はしないが、特に、有毒化学物質や生物化学薬物に対する保護に用いられるような呼吸マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸マスクは、最初に、第一次世界大戦において化学兵器に対応するために開発された。ほとんどすべての呼吸マスクには、いくつかの共通点があって、すなわち、顔面に密着させてシールを形成するのに適したシールを備え、これにより形成されるキャビティの中に空気を吸気するために、吸気から有毒物質を除去するためのフィルタを用いている。シールは、周辺の、潜在的に汚染された空気が、キャビティに入ることを防ぎ、もって着用者の肺に入ることを防止する。キャビティの中に空気を吸引するためには、着用者が吸気することによって生じる負圧を用いるか、または、例えばポンプによって働く正圧を用いる。また、呼吸マスクは、何らかの種類のアイピースを備えているのが通常である。
【０００３】
ＵＳ４５７４７９９号及びＧＢ１５８７８１２号に開示している呼吸マスクは、いずれも、口鼻マスクと外側の顔面シールマスクとを備えていて、使用時には、口鼻マスクは着用者の顔面における口鼻領域のまわりにシールを形成し、口鼻マスクと外側マスクとの間にはキャビティが形成されて、口鼻マスクと外側マスクとの間に形成されるキャビティと、周辺大気との間には実質的に圧力差が生じることがなく、外側マスクのシールと顔面との間に形成されるキャビティの中に周辺空気が侵入することがなく、分裂したシールを介して不都合な物質を侵入させる原因になるような、吸気中の圧力低下を補償できるようになっている。
【０００４】
ＷＯ ０２／１１８１６ 号は、ＵＳ４５７４７９９号及びＧＢ１５８７８１２号に開示されているのと同様な、二重キャビティの呼吸マスクを開示している。ＷＯ ０２／１１８１６ 号に開示されている呼吸マスクは、口鼻マスクに気体的に列してなる接眼マスクを備えている。接眼マスクは、外側マスクと口鼻マスクとの間のキャビティの中に汚染された空気が侵入した場合に、潜在的な障害に対して眼を保護する。しかしながら、かかる呼吸マスクには、いくつかの問題点があることが分かった。着用者の顔面サイズによって定まる比較的小さい領域に、接眼マスクと口鼻マスクとのシールを組み込むことは困難であって、呼吸マスクの構造は比較的複雑になって高価になる。さらに、頭部や顔面の形状には大きなバラツキがあるので、すべてのユーザにフィットするような接眼マスクのシールを開発することは困難である。
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ４５７４７９９号
【特許文献２】ＧＢ１５８７８１２号
【特許文献３】ＷＯ ０２／１１８１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明による呼吸マスクは、上述の問題点のいくつか又はすべてを解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、本発明の第１の観点によって提供される呼吸マスクは、呼吸マスクの覆面部と、第１のシール手段であって、ユーザの顔面にシールを形成して、第１のシール手段と、呼吸マスクの覆面部と、ユーザの顔面における眼と口と鼻とを含む領域との間に第１のキャビティを形成するような第１のシール手段と、第２のキャビティを形成すべく、ユーザの顔面にシールを形成するように適している第２のシール手段であって、第２のキャビティは、ユーザの顔面の一部分と、第２のシール手段と、第１のシール手段と、任意的事項として、呼吸マスクの覆面部との間に第２のキャビティが形成されるような第２のシール手段と、吸気空気を第１のキャビティに導くための呼吸マスクの空気入口と、呼気を第１のキャビティから導くための呼吸マスクの空気出口と、第２のキャビティに加圧空気を供給するのに適している空気圧供給手段と、を備えていて、正常な動作時には、吸気と呼気とは第１のキャビティだけを通り、周辺大気と第２のキャビティとの間には空気圧力差が実質的に存在せず、周辺空気を第２のキャビティに侵入させることがない。
【０００８】
使用に際しては、呼吸マスクは、呼吸キャビティと周辺大気との間にあるキャビティの中に正圧を提供し、万一、第２のシール手段が壊れたとしても、外側キャビティ中の正圧によってシールの破損部分から空気を押し出して、汚染物が呼吸マスクに侵入する見込みを低下させる。
第１のシール手段と第２のシール手段とは、互いに別々であるような個別の部品から構成しても良い。しかしながら、両者は共通部分を共有することが好ましい。
従って、本発明の第２の観点によって提供される、呼吸マスクのためのシール片は、第１の部分と第２の部分とから構成されるシール片であって、実質的に柔軟な材料からそれぞれ構成され、ユーザの顔面に係合するのに適したシール面をそれぞれ有し、第１の部分と第２の部分とは、呼吸マスクの表面に取り付けられるのに適している第３の部分によって互いに結合されるような上記シール片を備え、シール片は、使用時に、キャビティに加圧気体を供給するための気体入口をさらに備え、第１の部分と第２の部分とは、使用時に、キャビティの中に働く正圧がシールを破らないような形状になっている。
【０００９】
シール手段又はシール片は、空気圧力が供給される影響の下で、シール接触を高めるように適合している。例えば、第１及び／又は第２のシール手段ないし部分は、逆屈折シールから構成しても良い。特に、第１及び／又は第２のシール手段ないし部分は、Ｊ字形又はＵ字形の断面を有すると良い。
変形例としては、又は追加例としては、第１及び／又は第２のシール手段ないし部分は、それぞれの嚢に関連していて又は嚢を含んでいて、かかる嚢を空気圧供給によって膨張させることで、シール面を顔面に接触させる。嚢は、シール手段の非接触面に配置し、又は隣接して配置し、又は一体的に配置されることを理解されたい。
特に好ましい実施形態においては、第２のシール手段ないし部分は、嚢を含んでいるか、嚢に関連している。
【００１０】
第２の観点におけるシール片は、本発明の第１の観点による呼吸マスクと併用することができることを理解されたい。
呼吸マスクは好ましくは、少なくともひとつのアイピースを備えていると共に、吸気空気を前記少なくともひとつのアイピースのまわりに導くための手段を備えている。吸気空気は、アイピースから曇を除去する助けになり、及び／又は、アイピースに曇が生じることを防止する。吸気空気を前記少なくともひとつのアイピースのまわりに導くための手段は、追加的に、吸気空気のいくらかをユーザの口鼻領域に直接、導くことができる。そうした手段のひとつは、仕切板から構成される。
【００１１】
呼吸マスクはさらに、前記少なくともひとつのアイピースに呼気空気が接触することを防げるような、排気偏向手段を備えても良い。呼気空気は暖かいので、特に禁じない限り、ユーザの頭部が直立姿勢のとき、アイピースのまわりに上昇する傾向がある。呼気空気は湿気を帯びているので、アイピースに曇を生じさせる。従って、排気偏向手段は、ユーザにとって利益になる。
排気偏向手段は、第３のシール手段を備え、使用時には、これがユーザの顔面に係合して、接眼キャビティと口鼻キャビティとを形成し、第３のシール手段は口鼻キャビティから接眼キャビティへの気体の流れを許容するような手段を備えている。口鼻キャビティから接眼キャビティへの気体の流れを許容する手段は、ディフューザーの形態、及び／又は、第３のシール手段に設けられた単なる通路の形態を呈する。第３のシール手段は、接眼キャビティから口鼻キャビティへの空気流れを許容するように構成されるべきである。
第１及び第２の空気入口は、共通するフィルタ結合手段及びフィルタを共有するのが有利である。
【００１２】
従って、本発明の第３の観点によって提供される呼吸マスクは、第１のキャビティを形成すべくユーザの顔面にシールを形成するのに適しているような第１のシール手段を備え、第１のキャビティはユーザの口鼻領域を包含し、第２のキャビティを形成すべくユーザの顔面にシールを形成するのに適しているような第２のシール手段を備え、第１の空気入口に気体的に連通している空気圧供給手段であって、使用時には、第２のキャビティに気体を供給し、第１の気体通路を形成し、第２の気体入口であって、使用時には、第１のキャビティに気体的に連通し、第２の気体通路を形成し、第１及び第２の空気入口は、共通のフィルタ結合手段に配置されていて、フィルタ結合手段は、適切に適合したフィルタに結合可能になっていて、使用時には、第１及び第２の気体通路は互いに隔離されて、ユーザによる吸気が第１の気体通路内の圧力に実質的に影響を与えないような呼吸マスクが提供される。
【００１３】
この構成によれば、清浄な吸気空気を提供できると共に、空気圧供給手段が行う仕事を増やすことなく、ひとつの呼吸マスク結合部分を介して、空気圧供給手段によって清浄な空気を供給することができる。
従来技術による二重キャビティ式の呼吸マスクにおいては、ユーザの口鼻領域を取り囲む第１のキャビティを形成するために第１のシール手段が用いられ、第２のキャビティ、つまり第１のシール手段と第２のシール手段とユーザの顔面と呼吸マスクの本体との間の空間、を形成するためにシール手段が用いられていた。ベローズや電気的ポンプなどの空気圧供給手段を用いて、第２のキャビティに加圧空気を供給していた。これにより、周辺大気に対する正圧が維持され、万一、第２のシール手段が破損したとしても、第２のキャビティの中から周辺大気へ空気が押し出されることで、汚染された周辺大気が侵入する見込みを減少させていた。空気圧供給手段は、ＷＯ ０２／１１８１６ 号に示されるように、第１のキャビティに吸気されるべき、清浄な空気を引き込むように構成される。
【００１４】
こうした簡単な従来技術の装置には、吸気時に第１のキャビティ内の圧力が低下するという不都合があった。空気圧供給手段は、ポンプを通る流れを一定に維持しようとする、定容積ポンプである。第１のキャビティの中の圧力が低下すると、ポンプの吸入口における圧力が低下するので、第２のキャビティに一定量の空気流れを維持しようとして、ポンプの仕事量が増加する。このためにポンプのバッテリー寿命が短くなる。従来技術による呼吸マスクの問題点を解決するための試みが行われた。例えば、ユーザが呼気している時だけにポンプが機能するようにポンプを構成するなどである。しかしながら、このやり方では、第２のキャビティに、ユーザの呼吸サイクルの全域にわたっては、満足できる圧力が得られなかった。従来技術の問題点を解決するための代替的な試みとして、ポンプの入口に別々の吸気口及びフィルタを設けて、吸気空気の通路から分離させるようにしたものがある。ポンプにはポンプ専用のフィルタが提供される。この具体例においては、いくつかの観点において満足できる点があるものの、２つの別々のフィルタが必要になると共に、従来技術に関連した問題点を完全に解決できるものではない。
【００１５】
本発明の第４の観点によって提供される、呼吸マスクのためのフィルタは、濾過すべき気体を取り入れるための入口を備え、入口は複数の互いに別々の濾過領域に気体的に連通していて、それぞれの濾過領域は濾過される気体から不都合な物質を除去できるような濾過物質を備え、それぞれの濾過領域は出口に対して気体的に連通していて、それぞれの出口はひとつだけの濾過領域に対して気体的に連通していて、呼吸マスクの共通の結合手段に出口が配置されている。
【００１６】
好ましくは、第１の濾過領域は円形断面になっていて、第２の濾過領域は環状断面になっていて、第１の濾過領域は第２の濾過領域の中にぴったりと収められる。
本発明の第３及び第４の観点は、本発明の第１及び第２の観点と併用することが好ましい。
いずれの事例においても、空気圧供給手段は電気的に動作する。例えば、好ましい実施形態においては、フィルタ結合手段が安全インターロック手段を含んでいて、適切に適合したフィルタが取り付けられない限り、空気圧供給手段は動作できないようになっている。
好ましくは、安全インターロック手段は、電気的な構成を備えている。従って、フィルタ結合手段に、１又は複数の電気的接点を設けて、空気圧供給手段と電気的に接続されるように構成する。また、フィルタには、フィルタ結合手段における電気的接点に電気的に接続されるような、１又は複数の電気的接点を備えるようにして、これらが閉じた電気回路を形成することで、呼吸マスクに空気圧が供給されるように構成する。
フィルタが存在しない場合には、空気圧供給手段は回路が開かれたままのモードになっているので、空気圧供給手段は動作することができない。これにより、呼吸マスクに不適切なフィルタが取り付けられた場合にも、空気圧供給手段の動作を防ぐことができる。安全インターロック手段は、変形例及び追加例においては機械的な手段でも良い。
【００１７】
本発明による呼吸マスクにおいては、従来技術による呼吸マスクのバルブに比べて優れた保護を提供できる、改良されたバルブ組立体を含むのが有利である。改良されたバルブ組立体は、バルブ組立体のベースまわりのパージ空気流によって、汚染された空気及び／又は呼気が侵入する見込みを減少させるという、ＷＯ ０２／１１８１６ 号における示唆を利用したものである。
【００１８】
従って、本発明の第５の観点によって提供されるバルブ組立体は、バルブ組立体出口とバルブ組立体入口とを有すると共に両者の間にバルブキャビティを有しているようなバルブ本体から構成されたバルブ組立体と、気体の流れが、バルブ組立体入口から、バルブキャビティを通って、バルブ組立体出口へと流れられるようにするバルブ機構と、空気圧供給手段に結合可能にされた連続的パージ出口手段と、バルブキャビティの内部においてバルブ機構及びパージ出口手段に対して空間的に配置された空気偏向手段であって、空気圧供給手段が結合されて適切に動作すると、パージ出口手段から放出されて空気偏向手段に入射する空気が、バルブ機構の上方に空気のカーテンを実質的に維持すべく構成された上記空気偏向手段と、を備えて構成されている。
【００１９】
本発明のかかる観点によるバルブ組立体は、従来技術の概念を具体化するものであって、空気圧供給手段に結合可能なパージ出口手段と、バルブ機構の上方に空気のカーテンを提供できるような空気偏向手段とを含むようにした。空気偏向手段は、バルブ機構の直近において空気が混合することで潜在的に有害な乱流が発生することを防ぐ。
疑念を排除するために、空気圧供給手段はバルブ組立体の一部分ではなく、パージ出口は単に空気圧供給手段に結合可能になっているということをここに述べておく。さらに、本願において、“空気のカーテン”という用語は、空気圧供給手段が機能している限り、流れの経路における任意の与えられた箇所において、空気が実質的に一方向に流れていることを意味している。
好ましくは、パージ出口は、バルブ機構から離間して配置されていて、使用時に、バルブ機構の直近においてバルブキャビティが受ける圧力によって、バルブ機構が、バルブキャビティからバルブ入口を通って呼吸マスクの中へ空気が流れることを許すことがないようになっている。
好ましくは、バルブ本体の内部には、円筒形のボアが設けられていて、ボアの一端に又はボアの一端の近くに、バルブ組立体の入口が配置されている。円筒形のボアによって、パージ出口手段は、都合良く、ボアの円周まわりに環状の出口を構成することができる。パージ出口手段が環状の形状であるとするならば、空気偏向手段は、中空又は中実のシリンダから構成することが好ましい。
パージ出口は、マニホールドに対して気体的に連通している。好ましくは、マニホールドは充分に大きい容積を有していて、バルブ機構の上方に空気のカーテンが維持されることを助ける。
バルブ組立体は、複数の出口導管を備えていて、それぞれの出口導管は、バルブ組立体の出口に、曲がりくねった出口経路を提供している。それぞれの導管によって形成される、気体経路の横断面は、バルブ組立体の出口に近づくと小さくなる。これにより、出口から排出される気体を加速させる。さらに好ましくは、バルブ組立体は、バルブ組立体に入るであろう、空気のあらゆるサイクロン運動を抑制するために、渦巻防止羽根を備えていると良い。渦巻防止羽根は好ましくは、空気偏向手段の実質的に基部から突出している。
かかるバルブ組立体は、本発明に従った又は本発明の任意の観点を含むような、呼吸マスクに採用することができる。もちろん、空気圧供給手段が備えられている限り、あらゆる呼吸マスクに用いることができることは明らかであろう。
以下、本発明について添付図面を参照しつつ例示的に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照すると、本発明の第１の観点による呼吸マスクは、覆面部１と、アイピース２ａ及び２ｂと、空気出口３と、空気入口４と、第１のシール７と、第２のシール６と、排気偏向手段８と、取付ラグ９及び１１と、空気案内１１と、空気圧供給手段（図示せず）と、ディフューザー１２とから構成されている。
使用時には、呼吸マスクはユーザの顔面にかぶせて配置される。第１のシール７は、顔面における眼と鼻と口とのまわりの部分を密封することで、第１のシール７と、呼吸マスクにおける覆面部１と、ユーザの顔面との間に、第１のキャビティを形成する。第２のシール６は、第２のキャビティを形成すべく、第１のシール７のまわりに外側シールを形成するもので、第２のキャビティは、第１及び第２のシールとユーザの顔面部分とによって形成される。空気圧供給手段は、第２のキャビティに加圧空気を送り届ける。
空気は、ただ第１のキャビティに設けられた空気入口３と空気出口４とだけを通り抜けることで吸気及び呼気されて、周辺大気と第２のキャビティとの間には、第２のキャビティに周辺空気の侵入を許すであろうような、圧力差は実質的に生じない。
アイピース２ａ及び２ｂは、透明な材料から作られて、覆面部１に設けられた適当なサイズの空洞に取り付けられていて、使用時に、着用者は呼吸マスクの外界を見ることができる。アイピースは、図１に示す如く、２つに分かれたものでも良いし、一体的に形成されたものでも良い。アイピース２ａ及び２ｂは、覆面部１に対してシールされていて、アイピース２ａ及び２ｂと覆面部１との間の結合部を通って、周辺の気体が呼吸マスクの内側に侵入することを防いでいる。
【００２１】
排気偏向手段８は、湿気を帯びた暖かい呼気が、アイピース２ａ及び２ｂに接触する見込みを減少させる。本実施形態においては、排気偏向手段は、実質的に柔軟な材料から作られ、棒状ないし帯状の形態になっていて、使用時には、ユーザの鼻と頬骨に掛け渡されるように密着して、ユーザの接眼領域と口鼻領域とを実質的に隔離させている。棒ないし帯は、実質的に堅固であるスカート（図示せず）の背面に形成されていて、スカートは呼吸マスクの覆面部に取り付けられている。スカートは、ディフューザー１２を介して、口鼻領域から接眼領域へ空気が通り抜けることを許容する。棒ないし帯は、第１のシール７の両側にわたる全幅に延在しているものではない。第１のシール７とスカートとの間には、小さい隙間が形成されていて、接眼領域と口鼻領域との間にて、空気が流れられるようになっている。排気偏向手段８は、ただ単にアイピース２ａ及び２ｂに呼気が通り抜ける見込みを低下させるだけでなく、アイピース２ａ及び２ｂに流れる曇除去空気の流れと口鼻領域へ入る空気の流れとを制御する助けになる。
【００２２】
使用時には、空気入口４にフィルタ（図示せず）を取り付けて、フィルタを経由した空気を、空気入口４から第１のキャビティの中に吸引する。フィルタは、本発明における本質的な構成要素ではないことを当業者は認識するだろう。そうしたフィルタは、当業者に良く知られている。第１のキャビティに空気を引き込むには、負圧又は正圧を用いる。負圧式の呼吸マスクにおいては、着用者の呼吸動作によって、第１のキャビティ内の空気圧が、周辺大気に対して低下する。すると、空気は、周辺大気から（好ましくはフィルタを通って）、空気入口に吸引され、第１のキャビティに入り、さらに着用者の肺に入る。正圧式の呼吸マスクにおいては、空気は、ポンプ又はファン（図示せず）によって第１のキャビティに吸引されて、第１のキャビティの中は正圧に維持される。
【００２３】
第１のキャビティの中に吸引された空気は、空気案内１１によって導かれる。空気案内１１は、覆面部１に取り付けられたプラスチック製のダクトになっていて、吸気された空気のいくらかを直接、ユーザの口鼻領域へ導くと共に、吸気された空気のいくらかを、排気偏向手段に設けられた隙間からディフューザー１２へ導く。なお、空気案内１１は、吸気されたすべての空気が、最初に、ディフューザー１２に導かれて接眼領域に入るように構成しても良い。ディフューザー１２は、吸気された空気をアイピース２ａ及び２ｂ上に通過させる。従って、吸気された空気によって、アイピースが曇ったり湿ったりすることが防がれる。次に、空気は、第１のシール７と排気偏向手段との間の隙間を通り抜けて、口鼻領域に戻されて、ユーザによって吸入されることになる。
【００２４】
吐き出された呼気は、空気出口３を通って周辺大気に排気される。空気出口３には、逆止弁及びデッド・スペース（図示せず）が設けられていて、周辺大気から汚染された空気が侵入することを防いでいる。そうしたバルブやデッド・スペースの構成については当業者に良く知られている。
呼吸マスクが動作している間、空気圧供給手段は、第２のキャビティ（第１のシールと第２のシールとの間に形成されているキャビティ）に空気を供給して、周辺大気に対して正圧を維持し、もって、汚染された空気が第２のキャビティに侵入する見込みを低下させる。
【００２５】
シール空間５は、図２の断面に詳細に示しているように、第２のシール６に結合された第１のシール７と、取付ラグ９及び１０とを備えている。シール片５は、第１の部分７と第２の部分６とから構成され、実質的に柔軟な材料からそれぞれ構成され、ユーザの顔面に係合するのに適したシール面をそれぞれ有し、シール片とユーザの顔面との間に実質的に密封されたキャビティを形成し、第１の部分７と第２の部分６とは、呼吸マスクの表面に取り付けられるのに適している第３の部分１３によって互いに結合されていて、シール片は、使用時に、キャビティに加圧気体を供給するための気体入口をさらに備え、第１の部分と第２の部分とは、使用時に、キャビティの中に働く正圧がシールを破らないような形状になっている。第１のシール７と第２のシール６とは、結合部分によって結合されていて、その表面１３は、呼吸マスクの本体に取り付けられる。取付ラグ９及び１０にストラップ（図示せず）を取り付けて、呼吸マスクをユーザの頭部にしっかりと取り付ける。
【００２６】
図３は、本発明によるシール片を、呼吸マスクに対して組み付けるやり方を模式的に示した図である。図３ａにおいては、第２のシール６と第１のシール７とが一体片をなす部品に形成されている。図３ｂにおいては、シール６及び７は、呼吸マスクの本体に別々に取り付けられている。しかしながら、一体片をなす部品５が有利であって、というのは、第１及び第２のシールを比較的小さな空間に組み入れることができ、製造コストと複雑さを低下させて、第１及び第２のシールの相対的な位置決めが簡単になる。一体片をなすシール部品５は、もちろんひとつの部品から作られている。図３ｃ及び図３ｄは、シール６及び７について、さらに別の変形例による構成を示している。
第１のシール７は逆屈折のシールであるが、第２のシール６は普通の屈折シールになっている。シール６及び７の間のキャビティに正圧を働かせると、第２のシール６はユーザの顔面に対して強く係合するように促される。
【００２７】
次に、図４を参照すると、バルブ組立体２０は、バルブ組立体出口とバルブ組立体入口とを有すると共に両者の間にバルブキャビティ３０を有しているようなバルブ本体２５から構成されたバルブ組立体２０と、気体の流れが、バルブ組立体入口から、バルブキャビティ３０を通って、バルブ組立体出口へと流れられるようにする一方向バルブ機構２４と、空気圧供給手段に結合可能にされた連続的パージ出口２７と、バルブキャビティ３０の内部において一方向バルブ機構２４及びパージ出口２７に対して空間的に配置された空気偏向器２８であって、パージ出口２７から放出されて空気偏向器２８に入射する空気が、一方向バルブ機構２４の上方に空気のカーテンを実質的に維持すべく構成された上記空気偏向器２８と、を備えて構成されている。
バルブ本体２５には、円筒形のボアが形成されて、バルブキャビティ３０が設けられている。図示の如く、バルブ組立体２０は、呼吸マスクの空気出口３の内部に配置され、空気出口３は呼吸マスクの覆面部１の内部に配置される。使用時には、吐き出された呼気２１は、弁座２３に配置された、一方向バルブ機構２４を通って流れる。一方向バルブ機構２４は、代表的には膜である。一方向バルブ機構２４は、呼気や周辺空気が、バルブ組立体２０を通って呼吸マスクの中に流入することを阻止する。空気ポンプやベローズ（図示せず）などの加圧空気源を、マニホールド２６に流体的に連通してなる、パージ空気入口３１に結合する。マニホールド２６は、環状の形状になっていて、パージ出口２７に流体的に連通している。
【００２８】
使用時には、加圧空気源は、マニホールド２６に加圧空気を供給する。次に、加圧空気は、本実施形態においては環状の形状であるような、パージ出口２７を通り抜ける。出口２７は、バルブ本体２５の内面における円周まわりに連続している。パージ出口２７から排出された空気は、一方向バルブ機構２４の上方に、空気のカーテン２２を形成される。かかる構成によれば、呼気２１や周辺空気が一方向バルブ機構２４の領域に蓄積することを防止でき、潜在的に汚染された空気をユーザから遠ざけ、もって、不都合な気体が呼吸マスクの中に侵入する見込みを低下させることができる。パージ出口２７は、一方向バルブ機構２４に対して過剰に近くに配置すべきではなく、というのは、空気が移動すると、移動する空気に隣接して低圧領域が創られるためである。そうした低圧領域が一方向バルブ機構に対して近すぎると、機構の膜が持ち上げられて、その結果、ユーザがバルブ機構２４の近くの空気を吸い込んでしまうことになる。パージ出口２７の形状及びサイズは、パージ出口２７から放出される空気の角度によって定められる。空気偏向器２８は、一方向バルブ機構２４の上方に、空気のカーテン２２が形成されることを可能にする。パージ出口２７を通り抜けた後、空気は、空気偏向器２８に向けられる。空気偏向器２８の位置、形状、及びサイズについては、パージ出口２７から放出された空気が、一方向バルブ機構２７の上方に、まったく又はほとんど乱流を生じさせないように選ばれる。空気のカーテン２２は、空気偏向器２８によって導管４１ａへ導かれる。本実施形態においては、空気偏向器２８は円筒形の形状になっている。
【００２９】
図５に詳しく示しているように、導管４１ａは、デッド・スペース保護部品４５に設けられた６つの導管のうちのひとつである。図５に示した空気偏向器２８は、空気偏向器２８とデッド・スペース保護部品４５との間の空間的な位置関係を単に例示したものである。空気偏向器２８は、デッド・スペース保護部品４５の一部分をなすものではない。一連の６つの案内壁によって、６つの導管が形成されている。図面を明瞭化して参照符号を簡易にするために、ひとつの導管４１ａと、２つの案内壁４２ａ及び４２ｂとだけに参照符号を付している。吐き出された呼気とパージされた空気のカーテンとは、導管４１ａの入口４６ａを通り抜ける。バルブ組立体の中央キャビティから、バルブ出口４０ａへ向けて螺旋状に、壁４２ａ及び４２ｂが延びている。導管４１ａが螺旋状になっているため、周辺大気と一方向バルブ機構２４との間における気体の経路の長さが大きくなって、不都合な周辺ガスが増える見込みを低下できる。導管４１ａの横断面は、導管が周辺大気に近づくにつれて、小さくなっている。これにより、吐き出された呼気及びパージ空気は外方へ向けて加速されて、この結果、不都合な周辺ガスが侵入する見込みを低下させることができる。吐き出された呼気及びパージ空気は、小さい出口４０ａを介して、それぞれの導管から排出される。導管４１ａの形状は、すべての呼気及びパージ空気を、さらに重要なことには、あらゆる入って来る空気を、螺旋の平面から外らすようになっている。これにより有効に、空気は、互いに垂直な方向に回転する。これにより、あらゆる入って来る空気は減速する。案内壁４２ａ及び４２ｂのそれぞれは、放射状の突起４３ａ及び４３ｂを備えていて、あらゆる入って来る空気を減速させると共に、たとえバルブ出口に空気が押し込まれたとしても、バルブ組立体の内部において、空気がサイクロン運動することを防止する。大きなひとつの排気口を用いる代わりに、複数の小さいバルブ出口を用いることによって、風で吹き込まれて周辺ガスが侵入するリスクを低下させることができる。
空気のカーテン２２は、連続的に提供され、または、汚染物が侵入しやすいであろう吸気中だけに提供される。
【００３０】
空気偏向器２８には、基部から突出した羽根４７が設けられている。これらは、バルブ組立体２０において、空気のサイクロン運動が生じることを防ぐ助けになる。
図６には、本発明の第１の実施形態による呼吸マスクの構成を示している。呼吸マスクにおける空気入口５５は、使用時に、第１のキャビティ５２に気体的に連通することによって第１の気体通路を形成し、第２の空気入口５４は、使用時に第２のキャビティ５１に気体を供給できる空気圧供給手段５３に気体的に連通することによって第２の気体通路を形成し、呼吸マスクと第２の空気入口とは共通のフィルタ結合手段５７に配置され、フィルタ結合手段５７は、適切に適合したフィルタ６０に結合可能になっていて、使用時には、第１及び第２の気体通路は互いに隔離されて、ユーザによる吸気が第２の気体通路内の圧力に実質的に影響を与えることがない。図１を参照すると、第１のキャビティ５２は、第１のシール７と、覆面部１と、ユーザの顔面との間に形成されている。第２のキャビティ５１は、第２のシール６と、第１のシール７と、ユーザの顔面における一部分との間に形成されている。第１の気体通路にはバルブ５６が配置されていて、汚染された空気が第１のキャビティ５２に達することを阻止する。フィルタ６０は、本発明による呼吸マスクに合致すべく適合したものである。フィルタ６０は、第１及び第２のフィルタ空気入口６２及び６３と、濾過材料６１と、第１及び第２のフィルタ空気出口６４及び６５と、呼吸マスク結合手段６６とを備えている。第１及び第２のフィルタ空気出口６４及び６５は、共通する呼吸マスク結合手段６６に配置されている。使用時には、空気は、第１のフィルタ空気入口６２を通り、濾過材料を通って、第１のフィルタ空気出口６４へと吸引される。呼吸マスクに入る空気は、第２の空気入口５４を経由して、第２のキャビティ５１の中に入る。同様に、空気は、第２のフィルタ空気入口６３を通り、濾過材料を通って、第２のフィルタ空気出口６５へと吸引される。吸入空気は、第２のフィルタ空気出口６５から呼吸マスクの空気入口５５を通り、第１のキャビティ５２に入ってから、ユーザの肺に吸入される。第１のフィルタ空気入口から第１のフィルタ空気出口へ至る気体経路は、第２のフィルタ空気入口から第２のフィルタ空気出口に至る気体経路とは隔離されている。
【００３１】
従って、ユーザによる吸入は、第２の気体経路に影響を与えることがなく、つまり、空気圧供給手段５３は圧力低下を受けることがなく、よって、第２のキャビティ５１に必要な圧力を維持するためのエネルギー消費が増加することはない。
呼吸マスク結合手段は、着用された呼吸マスク（図示せず）の安全インターロックに係合するような手段を備えていて、着用された呼吸マスクの空気圧供給手段は、フィルタが呼吸マスクに適切に取り付けられたときに動作するようになっている。呼吸マスクに取り付けられるフィルタは、適当な電気接点を備えていて、これが呼吸マスク側の接点と合致することによって、閉じた電気回路が形成され、これにより空気圧供給手段と呼吸マスクが機能可能になる。フィルタがないときには、空気圧供給手段は、回路が開かれたモードのままになっているので、空気圧供給手段は動作できない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１の観点による呼吸マスクを示した前面図及び背面図である。
【図２】図２は、図１におけるシール片を示した斜視図であって、本発明の第２の観点を示している。
【図３】図３ａ〜図３ｄは、本発明によるシール片を呼吸マスクに対して組み付ける方法を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明の第５の観点による、バルブ組立体を示した断面図である。
【図５】図５は、図４に示したバルブ組立体について、一部の構成要素を示した模式図である。
【図６】図６は、本発明の第１、第３、及び第４の観点による呼吸マスクを示した模式的なブロック図である。
【図１】
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【図２】
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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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