(57)【要約】呼気に対し空気流の抗力が小さいが呼気弁モジュールによる予期せぬ空気の吸入に対してしっかり密封を行う弾性呼気弁を備える呼吸器音声送信器および呼気弁モジュール。呼気の空気流チャネルは、チャネルの外側のモジュール本体と円錐形空気流誘導部とチャネルの内側の呼気弁との間に形成される。呼気の空気流チャネルは、増幅ホーンの形状である。空気流チャネルは、拘束のない呼気と使用者の非常に明瞭な音声のためにスムーズな空気流を生成する。モジュールは、呼吸器のマウスピースを飲料容器に選択的に流体接続する飲用管を含み、さらに、マスク使用者が保持する無線電信器またはアンプにマスクのマイクロホンを接続する内部取付具および外部取付具を有する電気通信ブロックを含む。
2004535259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸器であって、
ろ過空気用の内室を画定するとともに、大気から前記内室へのろ過空気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部、および前記内室から大気への空気の通過用の少なくとも１つの呼気開口部を含む面体と、
前記面体に取り外し可能に取り付けられるとともに前記面体の前記内室への清浄化した大気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部と流体連通するろ過キャニスタと、
前記少なくとも１つの吸気開口部に取り付けられ、前記ろ過キャニスタが前記面体から取り外されたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を密封して、空気がそこから吸入されることを防止し、前記ろ過キャニスタが前記面体に取り付けられたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を開いて空気がそこから吸入されることができるようになっている自己密封弁と、
前記少なくとも１つの呼気開口部に取り付けられ、前記少なくとも１つの呼気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記少なくとも１つの呼気開口部を開いて空気がそこから吐き出されることができるようになっている音声送信器および呼気弁モジュールであって、
内面、外面、および外壁を有するモジュール本体、
前記モジュール本体の内側壁によって画定されるとともに、該モジュールの前記内面および前記外面にある開口部の間に延びて前記内面と前記外面を流体接続する空気流キャビティ、
前記中央キャビティ内に配置された空気流誘導部、および
前記モジュール本体に前記空気流キャビティ内にて取り付けられ、吸入中に閉じて前記空気流キャビティを流体密封し、呼気時に開くようになっている出口弁
を備える音声送信器および呼気弁モジュールと
を備え、
前記モジュールの前記内側壁は、呼気時に前記出口弁が開位置にある時、前記空気流誘導部および前記出口弁とともにホーン拡張輪郭線の形状をした空気流チャネルを形成することを特徴とする、呼吸器。
【請求項２】
前記ホーン拡張の形状は、円錐、指数関数曲線、双曲線、追跡線、またはそれらの組合わせである、請求項１に記載の呼吸器。
【請求項３】
前記モジュールの内部から外部にかけての前記空気流チャネルは、半径方向および軸方向外側に延び、次に半径方向内側および軸方向外側に滑らかな曲線を描いて湾曲し、続いて軸方向外側に滑らかな曲線を描いて湾曲し、軸方向が逆になることなはい、請求項１に記載の呼吸器。
【請求項４】
前記モジュール本体の前記外面に隣接した飲料容器に、前記モジュール本体の前記内面から突出したマウスピースを選択的に流体接続する飲用管をさらに含む、請求項１に記載の呼吸器。
【請求項５】
前記出口弁は、中央本体部と略円錐のスカートを有するドーム形状をしている、請求項１に記載の呼吸器。
【請求項６】
前記出口弁の前記円錐スカートは、前記モジュール本体の前記外面に向って外側にわずかに凸状になっている、請求項５に記載の呼吸器。
【請求項７】
前記出口弁はさらに、前記中央本体部と前記円錐スカートとの間に、開位置および閉位置間で前記出口弁を切り換える凸状肩ヒンジを有する、請求項５または６に記載の呼吸器。
【請求項８】
前記凸状肩ヒンジは、前記モジュール本体の前記内面に向いて開いたチャネルを形成する、請求項７に記載の呼吸器。
【請求項９】
前記空気流誘導部は、前記モジュールの前記外面を向いた略円錐の表面を有する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の呼吸器。
【請求項１０】
前記空気流誘導部の前記円錐表面は凹状である、請求項９に記載の呼吸器。
【請求項１１】
前記空気流誘導部は、前記モジュールの前記内面に向いた比較的平坦な底部表面を有する、請求項９または１０に記載の呼吸器。
【請求項１２】
前記呼気弁の外縁は、前記呼気弁が開位置にあるときに前記空気流誘導部の前記底部表面に当接する、請求項１１に記載の呼吸器。
【請求項１３】
前記空気流誘導部の前記底部表面は、前記開位置での前記呼気弁の固着を防止する逃がしチャネルを有する、請求項１２に記載の呼吸器。
【請求項１４】
前記モジュールはさらに、前記マスクの使用者が保持する無線電信器またはアンプに前記マスクのマイクロホンを接続する内部取付具および外部取付具を有する電気通信ブロックを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の呼吸器。
【請求項１５】
呼吸器の呼気開口部に取り付けられるようになっており、かつ前記呼気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記呼気開口部を開いてそこから吐き出されることができるようになっている音声送信器および呼気弁モジュールであって、
内面および外面を有するモジュール本体と、
前記内面および前記外面を流体接続する中央キャビティと、
前記中央キャビティ内に配置された空気流誘導部であって、前記モジュール本体とともに、呼気時にホーン拡張輪郭線の形状をした空気流チャネルを形成する、空気流誘導部と、
吸気時に閉じて前記中央キャビティを前記内面から流体密封し、呼気時に開くようになっている出口弁と
を備え、
前記モジュールの内部から外部にかけての前記空気流チャネルは、半径方向および軸方向外側に延び、次に半径方向内側および軸方向外側に滑らかな曲線を描いて湾曲し、続いて軸方向外側に滑らかな曲線を描いて湾曲し、軸方向が逆になることなはいことを特徴とする音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項１６】
前記ホーン拡張の形状は、円錐、指数曲線、双曲線、追跡線、またはそれらの組合わせである、請求項１５に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項１７】
前記出口弁は、中央本体部および略円錐のスカートを有するドーム形状をしている、請求項１５に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項１８】
前記出口弁の前記円錐スカートは、前記モジュール本体の前記外面に向って外側にわずかに凸状になっている、請求項１７に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項１９】
前記出口弁はさらに、前記中央本体部と前記円錐スカートとの間に、開位置および閉位置間で前記出口弁を切り換える凸状肩ヒンジを有する、請求項１７または１８に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２０】
前記凸状肩ヒンジは、前記モジュール本体の前記内面に向いて開いたチャネルを形成する、請求項１９に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２１】
前記出口弁は、該出口弁が前記開位置にあるときに空気流通路の一部を形成する、請求項１５に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２２】
前記マスクの使用者が保持する電動送信機に前記マスクのマイクロホンを接続する、内部取付具および外部取付具を有する電気通信ポートをさらに含む、請求項１５ないし１８、および２１のいずれか１項に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２３】
前記空気流誘導部は、該モジュールの前記外面に向いた略円錐の表面を有する、請求項１５ないし１８、および２１のいずれか１項に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２４】
前記空気流誘導部は、該モジュールの前記内面に向いた比較的平坦な底部表面を有する、請求項２３または２４に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２５】
前記呼気弁の外縁は、該呼気弁が前記開位置にあるときに前記空気流誘導部の前記底部表面に当接する、請求項２４に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２６】
前記空気流誘導部の前記底部表面は、前記開位置での前記呼気弁の固着を防止する逃がしチャネルを有する、請求項２５に記載の音声送信器および呼気弁モジュール。
【請求項２７】
呼吸器であって、
ろ過空気用の内室を画定するとともに、大気から該内室へのろ過空気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部、および前記内室から大気への空気の通過用の少なくとも１つの呼気開口部を含む面体と、
前記面体に取り外し可能に取り付けられるとともに前記面体の前記内室への清浄化した大気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部と流体連通するろ過キャニスタと、
前記少なくとも１つの吸気開口部に取り付けられ、前記ろ過キャニスタが前記面体から取り外されたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記ろ過キャニスタが前記面体に取り付けられたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を開いて空気がそこから吸入されることができるようになっている自己密封弁と、
前記少なくとも１つの呼気開口部に取り付けられ、前記少なくとも１つの呼気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記少なくとも１つの呼気開口部を開いて空気がそこから吐き出されることができるようになっている音声送信器および呼気弁モジュールであって、
内面、外面、および外壁を有するモジュール本体、
前記モジュール本体の内側壁によって画定されるとともに、該モジュールの前記内面および前記外面にある開口部間に延びて前記内面と前記外面を流体接続する空気流キャビティ、
前記中央キャビティ内に配置された空気流誘導部、および
前記モジュール本体に前記空気流キャビティ内にて取り付けられ、吸入中に閉じて前記空気流キャビティを流体密封し、呼気時に開くようになっている出口弁
を備える音声送信器および呼気弁モジュールと
を備え、
前記モジュールの前記内側壁は、呼気時に前記出口弁が開位置にある時に、前記空気流誘導部とともに、ホーン拡張輪郭線の形状をした空気流チャネルを形成し、
前記マスクの使用者が保持する無線電信器またはアンプに前記マスクのマイクロホンを接続する、内部取付具および外部取付具を有する電気通信ブロックを特徴とする、呼吸器。
【請求項２８】
呼吸器であって、
ろ過空気用の内室を画定するとともに、大気から該内室へのろ過空気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部、および前記内室から大気への空気の通過用の少なくとも１つの呼気開口部を含む面体と、
前記面体に取り外し可能に取り付けられるとともに前記面体の前記内室への清浄化した大気の通過用の少なくとも１つの吸気開口部と流体連通するろ過キャニスタと、
前記少なくとも１つの吸気開口部に取り付けられ、前記ろ過キャニスタが前記面体から取り外されたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記ろ過キャニスタが前記面体に取り付けられたときに前記少なくとも１つの吸気開口部を開いて空気がそこから吸入されることができるようになっている自己密封弁と、
前記少なくとも１つの呼気開口部に取り付けられ、前記少なくとも１つの呼気開口部を密封して空気がそこから吸入されることを防止し、前記少なくとも１つの呼気開口部を開いて空気がそこから吐き出されることができるようになっている音声送信器および呼気弁モジュールであって、
内面、外面、および外壁を有するモジュール本体、
前記モジュール本体の内側壁によって画定されるとともに、該モジュールの前記内面および前記外面にある開口部間に延びて前記内面と前記外面を流体接続する空気流キャビティ、
前記中央キャビティ内に配置された空気流誘導部、および
前記モジュール本体に前記空気流キャビティ内にて取り付けられ、吸気時に閉じて前記空気流キャビティを流体密封し、呼気時に開くようになっている出口弁
を備える音声送信器および呼気弁モジュールと
を備え、
前記出口弁は、中央本体部および略円錐のスカートを有するドーム形状をしていることを特徴とする、呼吸器。
【請求項２９】
前記出口弁の前記円錐スカートは、前記モジュール本体の前記外面に向いて外側にわずかに凸状になっている、請求項２８に記載の呼吸器。
【請求項３０】
前記出口弁はさらに、前記中央本体部と前記円錐スカートとの間に、開位置および閉位置間で前記出口弁を切り換える凸状肩ヒンジを有する、請求項２７または２８に記載の呼吸器。
【請求項３１】
前記凸状肩ヒンジは、前記モジュール本体の前記内面に向いて開いたチャネルを形成する、請求項３０に記載の呼吸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
発明の分野
本発明は、音声送信機能および呼気弁機能を有するモジュールを備えた呼吸器に関する。本発明の１つの態様では、本発明は、呼気弁、音声送信器、および飲用管を組み込んだ呼吸器モジュールに関する。本発明の別の態様では、本発明は、通信デバイス用の一体型電気接続部を有する呼吸器音声送信器モジュールに関する。本発明の別の態様では、本発明は音声送信器および呼気弁モジュールを備えた呼吸器に関する。本発明のさらに別の態様では、本発明は、呼吸器および該呼吸器用のモジュールによる空気流の抗力が低い音声送信器モジュールに関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮出願第６０／３０６，３３３号（２００１年７月１８日付けで出願）の利益を主張するものである。
【０００３】
［関連技術の説明］
ガスマスクのような呼吸器が汚染環境で用いられる場合、装着者は精製源からの空気またはろ過キャニスタを通した空気からのみ吸気することが重要である。取り外し可能なろ過キャニスタを有する通常のガスマスクでは、ろ過キャニスタは、吸気弁を有するフィルタマウントに取り付けられ、この吸気弁は、一方向流に対し、吸気時に開き呼気時に閉じて、フィルタを通して温かい湿気を含んだ空気が吐き出されることを防止する。
【０００４】
吸気弁が、装着者に余計な負担を与えるであろう制限を空気流路内にもたらさないことが重要である。同様に、呼気弁は、空気流を吐き出す際の制限を最小にしているが、吸気時には確実に密封していることが重要である。吸気弁は開弁圧力が低くなければならず、呼気弁も同様に、装着者に対する負荷、および呼吸器の密封を破る可能性を減らすように開弁圧力が低くなければならない。
【０００５】
さらに、呼吸器が汚染環境の中で、所定位置にあって作動しているときに、装着者が近くにおいて、または無線電信器によって他者と明瞭に通話できることが重要である。したがって、呼気モジュールは、装着者の呼気時に開弁抗力が低く、装着者の吸気時に完全な密封状態にあり、かつ装着者の音声が非常に明瞭であることが有利である。
【０００６】
Angellに付与された米国特許第４，９５８，６３３号（１９９０年９月２５日付けで発行）は、エラストマー製呼気弁を組み込んだ音声および呼気モジュールを備えた呼吸器を開示している。この呼気弁は、中央部で固定された略皿型の形状をした弾性材料から構成されており、モジュールハウジングの弁座に周縁で密封するようになっている。呼気弁は、環状の湾曲部で形成された、マスクの外側に向いた環状チャネルを有する。モジュールは、マスクの内側と外側との間に指数曲線ホーンの形状の空気路を形成する。この空気路は、入口と出口との間で軸方向が逆になるため、いくらか乱流が生じる。音声モジュールおよび呼気弁は、８５  ｌ／分で約１５ｍｍの空気流の範囲で、呼気に対する抗力がかなり低い。呼吸器はまた、マイクロホンのような二次的音声出口用に、および空気清浄化キャニスタ用に面体上に交換可能な据え付け台を有する。音声送信器モジュールは、Angellに付与された米国特許第４，５３９，９８３号（１９８５年９月１０日付けで発行）により詳細に開示されている。上記２つのAngellの特許は、本明細書にその全体を参照により援用される。
【０００７】
［発明の概要］
本発明は、請求項１の前段部に記載の呼吸器および該呼吸器用のフロントモジュールに関し、モジュール本体の内側壁は、呼気時に出口弁が開位置にある時に、空気流誘導部とともに、ホーン拡張輪郭線の形状をした空気流チャネルを形成する。モジュールの内部から外部に向かう空気流チャネルは、半径方向および軸方向外側に延び、次に滑らかな曲線を描いて半径方向内側かつ軸方向外側に湾曲し、続いて滑らかな曲線を描いて軸方向外側に湾曲する。空気流パターンは方向を逆に変えないため、抗力が非常に低い。一実施形態では、出口弁は、モジュール本体の内側壁とともに空気流チャネルの一部を形成する。
【０００８】
一実施形態では、ホーン拡張の形状は、円錐、指数曲線、双曲線、追跡線、またはそれらの組み合わせである。好適な実施形態では、空気流誘導部は、モジュールの外面に向いた略円錐の表面を有する。さらに、空気流誘導部の円錐表面は凹状であり、空気流誘導部は、モジュールの内面に向いた比較的平坦な底部表面を有する。呼気弁の外縁は、呼気弁が開位置にあるときに空気流誘導部の底部表面に当接する。本発明の一実施形態では、空気流誘導部の底部表面は、開位置での呼気弁の固着を防止する逃がしチャネルを有する。
【０００９】
本発明はまた、請求項１の前段部に記載の呼吸器および該呼吸器用のフロントモジュールに関し、出口弁は、中央本体部および略円錐のスカートを有するドーム形状をしている。一実施形態では、出口弁の円錐スカートは、モジュール本体の外面に向かって外側にわずかに凸状になっている。出口弁はさらに、中央本体部と円錐スカートとの間に、開位置および閉位置間で出口弁をトルグ留めする凸状の肩ヒンジを有する。さらにまた、凸状肩ヒンジは、モジュール本体の内面に向かって開いたチャネルを形成する。
【００１０】
本発明はさらに、請求項１の前段部に記載の呼吸器および該呼吸器用のフロントモジュールに関し、このモジュールはさらに、マスクにあるマイクロホンをマスクの使用者が保持している無線電信器またはアンプに接続するための内部取付具および外部取付具を有する電気通信ブロックを含む。
【００１１】
［好適な実施の形態の説明］
図面、特に図１を参照すると、ガスマスクすなわち呼吸器アセンブリ３１０は、使用者の顔にぴったり合うとともに内室を画定する面体３３０を有するマスク３１２と、中央のエラストマー製ヒンジ３３８があってもなくてもよい透明ポリウレタンパネル（複数可）３３６を含むバイザー３３２と、マスク３１２のキャニスタマウント３１３にそれぞれ取り付けられる一対の円形または楕円のフィルタキャニスタ３１４とを備える。
【００１２】
面体３３０は、使用者の顔に複数の薄型ハーネスストラップ３４４で保持され、面体の外周３３４にて密封が形成される。この外周は、ホットスポットをなくし、ヘルメットと快適にフィットする。ハーネスストラップ３４４は、使用者が迅速にマスク３１２を装着する際に役立つよう、面体３３０の外側へ折ることができる。マスク３１２の内室はさらに、シリコーンまたはポリイソプレン等の適した材料から形成されるとともに、様々な使用者に快適でありフィットするよう複数サイズで提供されるノーズカップ（図示せず）を備える。
【００１３】
キャニスタマウント３１３はそれぞれ、入口ポートおよび自己密封機構アセンブリ３１６、ならびに円形または楕円形のフィルタキャニスタ３１４をマスク３１２に固定するコネクタ３１８を有する。
【００１４】
アセンブリ３１０はさらに、マスク３１２に固定される音声送信機能および呼気弁機能を有するフロントモジュール１０を備える。モジュール１０は、音声、飲用システム、出口弁アセンブリ、および電気通信の機能を組み合わせているとともにそれらを一体化している。
【００１５】
次に、特に図２ないし図７を参照すると、フロントモジュール１０は、内面１４と、外面１６と、滑らかで途切れのない側壁によって画定される中央キャビティ１８とを有するモジュール本体１２を有する。円錐形空気流誘導部３０は、複数の空気流誘導部ストラット３２によってキャビティ１８内に支持され、これらのストラットは、空気流誘導部３０に、および中央キャビティ１８の側壁に連結されて、円錐形空気流誘導部３０を中央キャビティ１８のほぼ中心に保持する。円錐形の空気流誘導部は、凹状の上面３３および比較的平坦な下面を有する。モジュール本体１２はさらに、モジュール１０を呼吸器のマスク３１２（図１）に取り付けるための面体係合面８２を有する外周肩部８０を有する。外周肩部８０から延びたスカート８４は、音声送信器モジュール１０を収容するようになっている、面体の適合する開口部に取り付けられる。スカート８４は、面体開口部にモジュール１０を保持する際に役立つ周方向ビード８６を有し、さらに、呼吸器面体内にノーズカップ用の保持手段を設けている。
【００１６】
中央キャビティ１８には、マスクの内面１４にある入口開口部５０からマスクの外面１６にある出口開口部にかけてスロット４４を通る流路（図５の矢印で示す）を提供する。モジュール本体１２の外面１６は、外面格子４２を画定する複数のスラット４０を有する。スラット４０は、円錐形空気流誘導部３０がキャビティ１８内に見られるよう、図３には示されていない。空気は、モジュール本体１２の内側から外側にかけて、格子４２のスラット４０間に画定されるスロット４４を通って流れる。
【００１７】
キャビティ１８は、モジュール本体１２の内面１４に、環状弁座６０が画定する略円形の開口部５０を有して、キャビティ１８をモジュール本体１２の内面１４と流体接続するようにする。円形開口部５０は、モジュール本体１２の中央キャビティ１８の底部にて環状弁座６０によって包囲されている。
【００１８】
出口弁取付けスタッド５２は、複数のスポーク５４によって円形開口部５０の中央部で環状弁座６０に取り付けられる。弁取付けスタッド５２およびスポーク５４は、複数の空気流孔５６を画定して、キャビティ１８をモジュール本体１２の外側と内面１６にて流体接続するようにする。
【００１９】
キャビティ１８の側壁および円錐形空気流誘導部３０の上面３３は、モジュール本体１２内に、モジュール本体１２の内面１４にある空気流孔５６からモジュール本体１２の外面１６にあるスロット４４にかけて空気流チャネル７０を画定する。空気流チャネル７０は、音声モジュールを通して使用者が送る音声を増幅するホーン拡張輪郭線を画定する。このホーン拡張の形状は、円錐、指数曲線、双曲線、追跡線、またはそれらを組み合わせた形とすることができる。図５に示すように、空気流孔５６からスロット４４にかけての空気流パターンは、方向を逆にすることなく、滑らかで途切れのない経路を辿る。この空気流パターンは、始めに半径方向外側および軸方向に進み、次に、半径方向内側および軸方向外側に滑らかに湾曲し、その後、軸方向外側に滑らかに向きを変える。
【００２０】
出口弁取付けスタッド５２には、ドーム型出口弁９０が載っている。ドーム型出口弁９０は、外側に凸状になった肩ヒンジ９４によって包囲された中央円筒本体部９２と、リブ付きの重み付き周囲９８を有する傘状スカート９６とを有する。スカート９６は、モジュール本体１２の外面１６に向って外側にわずかに凸状になっている。肩ヒンジ９４は、略半円の横断面を有する開きチャネルを形成し、このチャネルの開口部は、モジュールおよび呼吸器の内側に向いている。中央円筒本体部９２は、出口弁取付けスタッド５２が密接にはまるようになっているスタッド受容キャビティ１００を有する。
【００２１】
出口弁取付けスタッド５２は、円形開口部５０内に中心に配置され、キャビティ１８の内部に向いている。ドーム型出口弁９０は、出口弁取付けスタッド５２がドーム型出口弁９０の中央本体部９２のキャビティ１００内にはまると、ドーム型出口弁９０のリブ付き周囲９８が環状弁座６０に密封状態に受容されるように構成される。
【００２２】
ドーム型出口弁９０は弾性であり、閉位置の方に付勢され、その際、出口弁９０の周囲９８がモジュール本体１２の中央キャビティ１８内の環状弁座６０に押し付けられて気密を形成する。この構成により、出口弁９０が吸気プロセス中に内側に引き込まれる可能性がなくなる。装着者の呼気の際、ドーム型出口弁９０は、ヒンジ９４を反り上げ、次に、円錐形空気流誘導部３０の底部３４と当接するように反り返る。凸状肩ヒンジ９４は、反り上げトグル（rolling-toggle）機構として機能して、可能な限り最も低い正圧（呼気圧）時に弁を瞬時に非常に広く開いた状態にし、呼気圧がゼロ近くに低下すると即座に閉じる。弁のドームまたは傘形状は、反り返った際によりに多くのエネルギーが弁に蓄えられ、これにより弁が閉位置に即座に戻るのに役立つように設計されている。この反り上げヒンジ作用は、動きが緩慢であり即座に戻らない傾向にある円錐形状に主要な変化を呈する。出口弁９０の開閉は、圧力が正から負へ変化したときに非常に迅速に行われる。作業率が高いほど、空気流容積がひと呼吸あたり増加するので圧力変化がより急速かつ深くなる。弁９０は、非常に迅速な広範の様々な変化に対応する。
【００２３】
空気流誘導部３０の底部３４は、中央窪み３６および一連の半径方向逃がしチャネル３８を有して形成される。逃がしチャネルすなわち溝３８は、出口弁９０のスカート９６が呼吸による湿気に起因する表面張力によって底部３４に固着すること、および呼気時に底部に対し弁が押し付けられる際に気密が形成することを防止する。
【００２４】
反り返った出口弁９０は、円錐形空気流誘導部３０と協働して、モジュール本体１２のキャビティ１８内に遮断のない空気流チャネル７０を形成する。呼気（矢印で示す）は、呼吸器の内側から、モジュール本体１２の内面１４の空気流孔５６を通って流れる。次に、呼気は、空気流チャネル７０を通って、反り返った出口弁９０のそばを通り、円錐形空気流誘導部３０の周りを流れ、モジュール本体１２の外面１６のスロット４４を通る。装着者による音声の形態の呼気は、同様に空気流チャネル７０内を通り、空気流チャネルのホーン形状の拡張輪郭線により、装着者の音声の明瞭性が高まる。
【００２５】
キャビティ１８の側壁の表面とモジュールの内部にあるドーム型弁９０のスカート９６の表面、およびキャビティ１８の側壁の表面と円錐形空気流誘導部３０の上面３３は、空気流孔５６からスロット４４にかけて滑らかで途切れのないホーンパターンで拡張空気流チャネルを画定して、使用者による音声を増幅し、空気流チャネル内の流れ抗力を最小にするようにする。空気流チャネルを通る空気流は、乱流があるとしてもごくわずかであるが、呼気弁の感度に起因する動的リークが非常に低い。抗力が低いドーム型弁９０と滑らかな軸方向に非反転であり連続拡張するホーン型空気流通路壁との組み合わせにより、空気流通路を通る空気流の抗力が非常に低い値で最小にとどめられる。たとえば、図面に示すとともに上述した構成では、空気流チャネル７０を通る空気流に対する流れの抗力は、８５  ｌ／分で６ｍｍ水位ほどの小ささであることが分かっている。
【００２６】
呼吸器の装着者が呼気し終えたとき、出口空気流量は、出口弁９０における付勢をそれ以上克服することができなくなるまで減少する。次に、出口弁９０は、その本来の付勢位置に戻り、環状弁座６０に対し密封を形成する。呼吸器の装着者が吸気したとき、出口弁９０は、環状弁座６０にしっかり着座し、吸気が出口空気流孔５６を通して侵入することを防止する。
【００２７】
中央キャビティ１８は、外面格子４２により固体物質の衝突から保護される。ドーム型出口弁９０はさらに、円錐形空気流誘導部３０によってモジュール本体１２の外面１６から遮蔽される。ドーム型出口弁９０は、モジュール本体１２の外面１６から外面スロット４４を通して見ることができない。
【００２８】
呼吸器音声送信器および呼気弁モジュール１０はさらに、モジュール１０の外部に飲用管１２０を収容する飲用管収容チャネル１１０を有する。飲用管１２０は、水ボトルのような流体源に接続するための遠位端１２２と、モジュール本体１２内を通る飲用管穴１３０に流体接続する近位端１２４とを有する。
【００２９】
飲用管穴１３０は、図８ないし図１１に示す飲用管弁１４０によって選択的に密封される。飲用管弁１４０は、モジュール本体１４２の外側に配置することができるように、作動タップレバー１４４を有するブラインド端中空管１４２を有する。飲用管弁１４０の内端１４６は、呼吸器の装着者が水ボトルから飲むことを可能にするマウスピース１４８に嵌まるようになっている。飲用管弁１４０は、マウスピース１４８を飲用管１２０の近位端１２４に選択的に流体接続するために中空管１４２の側部に開口部１５０を有する。飲用管１２０は、飲用管穴１３０に流体接続される取付具１５２に固定される。図９に示すように、飲用管弁１４０が閉位置にある場合、取付具１５２および飲用管１２０は、マウスピース１４８から流体分離される。図１１に示すように、飲用管弁１４０が開位置に移動すると、中空管１４２の側部の穴１５０は、飲用管１３０をマウスピース１４８と流体接続させる取付具１５２と位置が合わさる。飲用管弁１４０が閉位置から開位置に回転すると同時に、マウスピース１４８が、装着者の口から離れたところにある収容位置から装着者にアクセス可能な位置に移動する。
【００３０】
モジュール本体１２はさらに、モジュール本体１２の内面１４および外面１６間に電気通信接続を与える一体成形された通信コネクタブロック１６０を組み込んでいる。コネクタブロック１６０は、好ましくは、モジュール本体１２と一体成形され、モジュール本体１２の内面１４の内部端子コネクタ１６２にマイクロホン（図示せず）を取り付けるために使用することができる。マイクロホンは、３つの端子コネクタ１６２を全て使用することで電源が入る、すなわち端子コネクタ１６２を２つだけ使用しても電源は入らない。呼吸器使用者が保持する無線電信器またはアンプ（図示せず）のような通信デバイスは、モジュール本体１２の外面に外部端子コネクタ１６４に接続されることができる。３つ全ての端子コネクタ１６４を用いて内部マイクロホンに電源を接続することができる。あるいは、端子コネクタ１６４を２つのみ使用して、無線電信器またはアンプを電源の入っていないマイクロホンに接続することができる。コネクタブロック１６０にはまた、使用時ではない場合に、外部コネクタ１６４を保護する一体成形されたコネクタブロックカバー１６６が設けられる。
【００３１】
使用時に、呼吸器音声送信器および呼気弁モジュール１０には、呼吸器用の呼気弁および空気流管理部が設けられ、かつ導管が設けられ、この導管により呼吸器の装着者が明瞭に話すことができる。向かい合っての会話の場合、装着者の声は、出口空気流チャネル７０を通して伝わる。電子通信の場合、装着者の声は、出口空気流チャネル７０から外部マイクロホンに伝わることができるか、あるいは装着者が、外部コネクタ１６４に電気接続された電子通信デバイスにより内部コネクタ１６２に電気接続された内部マイクロホンを使用することができる。モジュール１０は、マイクロホンおよび電子通信のための貫通コネクタを提供する。モジュール１０はさらに、空気流管理プロセスの一部としてノーズカップ用の取付け位置を提供する。さらにまた、モジュール１０は、マスクに飲用管接続部を組み込んでおり、飲用管用の便利な留置場を提供する。モジュール１０は、動的リークが少ないとともに、モジュール内の空気通路を通る空気流のスムーズな流れにより流れ抗力が非常に低い。
【００３２】
本発明は、本発明のいくつかの特定の実施形態とともに具体的に説明してきたが、こでは、例示としてのものであり、限定されないことを理解すべきである。妥当な変形形態および変更形態が、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神から逸脱することなく、上記の説明および図面の範囲内で可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明による呼吸器音声送信器および呼気弁モジュールを有する呼吸器の前面図である。
【図２】図１の呼吸器音声送信器および呼気弁モジュールの線２−２に沿った部分断面斜視図である。
【図３】モジュールの内部を説明するために外面の部分が取り外されている、図１および図２に示した音声送信器および呼気弁モジュールの外側の斜視図である。
【図４】図１ないし図３の呼吸器音声送信器および呼気弁モジュールの内面の平面図である。
【図５】図４の線５−５に沿った断面図である。
【図６】図２の線６−６に沿った断面図である。
【図７】図１ないし図６の呼吸器音声送信器および呼気弁モジュールに用いられるドーム型出口弁の断面斜視図である。
【図８】図１ないし図７の呼吸器音声送信器および呼気弁モジュールの飲用管弁の部分拡大図である。
【図９】図８の線９−９に沿った横断面図である。
【図１０】飲用管弁が閉位置にある、図８の線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】図１０と同様の断面図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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