(57)【要約】  停電の場合に即座に手動で作動させることができる、核・生物・化学（NBC）濾過システムの手動作動予備ベローズ。予備ベローズ（図3）は、変形可能な部分22と、変形可能な部分の第1の端部に装着される第1の閉鎖具24と、変形可能な部分の第2の端部に装着される第2の閉鎖具26と、入口側一方向弁30が取り付けられた少なくとも1つの入口ポート28と、出口側一方向弁34が取り付けられた少なくとも1つの出口ポート32とを備える。第1の閉鎖具24又は第2の閉鎖具26のうちの一方を他方に対して手動で往復駆動することで、変形可能な部分22が伸縮する。一実施形態によれば、予備ベローズは、予備ベローズの内部空間に取り付けられる電動送風器36を更に備える。電動送風器36は、入口ポート28又は出口ポートのうちの一方に設置される。結果として、予備ベローズと電動送風器とは、互いに独立して交替で作動させることができる。【選択図】図3
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
NBC濾過システムの手動作動予備ベローズであって、該予備ベローズは、変形可能な部分と、前記変形可能な部分の第1の端部に装着される第1の閉鎖具と、前記変形可能な部分の第2の端部に装着される第2の閉鎖具と、入口側一方向弁が取り付けられた少なくとも1つの入口ポートと、出口側一方向弁が取り付けられた少なくとも1つの出口ポートとを備え、前記第1の閉鎖具及び前記第2の閉鎖具のうちの一方を他方に対して手動で往復駆動することで、前記変形可能な部分が伸縮し、該予備ベローズは、該予備ベローズの内部空間に取り付けられた電動送風器を更に備え、該電動送風器は、前記入口ポート又は前記出口ポートのうちの一方に設置され、該予備ベローズと前記電動送風器とは、互いに独立して交替で作動させることができるようになっており、該予備ベローズは、停電の場合に即座に手動で作動させることができる、予備ベローズ。
【請求項２】
前記第1の閉鎖具は静止し、前記第2の閉鎖具は可動である、請求項1に記載の予備ベローズ。
【請求項３】
前記少なくとも1つの入口ポートは、前記静止閉鎖具に配置され、前記少なくとも1つの出口ポートは、前記可動閉鎖具に配置される、請求項2に記載の予備ベローズ。
【請求項４】
前記電動送風器は、前記静止閉鎖具の内面に取り付けられて、第1の入口ポートを密閉し、前記電動送風器の出口には、第1の入口側一方向弁が取り付けられる、請求項3に記載の予備ベローズ。
【請求項５】
前記電動送風器の吸気ポートは、前記第1の入口ポートから空気を引き込む、請求項4に記載の予備ベローズ。
【請求項６】
第2の入口側一方向弁が前記静止閉鎖具に取り付けられて、第2の入口ポートを密閉する、請求項5に記載の予備ベローズ。
【請求項７】
空気流は、前記電動送風器が動作している場合は、前記第1の入口ポート、前記電動送風器、前記第1の入口側一方向弁、及び前記出口側一方向弁を通るように、又は、停電時において前記予備ベローズが手動で作動されている場合は、前記第2の入口ポート、前記第2の入口側一方向弁、及び前記出口側一方向弁を通るように、自動的に方向転換される、請求項6に記載の予備ベローズ。
【請求項８】
前記電動送風器は、完全に収縮した場合の前記予備ベローズの残余空間に取り付けられ、したがって、空間が節約されるとともに前記予備ベローズの効率が高められる、請求項1に記載の予備ベローズ。
【請求項９】
前記電動送風器は、前記可動閉鎖具の内面に取り付けられて、第1の出口ポートを密閉し、前記電動送風器には、第1の出口側一方向弁が取り付けられる、請求項2に記載の予備ベローズ。
【請求項１０】
前記電動送風器は、前記予備ベローズの前記内部空間から空気を引き込む、請求項9に記載の予備ベローズ。
【請求項１１】
前記電動送風器に給電する電線が、前記静止閉鎖具を密封状態で貫通している、請求項2に記載の予備ベローズ。
【請求項１２】
前記可動閉鎖具には、外面に取り付けられる取っ手が設けられる、請求項2に記載の予備ベローズ。
【請求項１３】
前記少なくとも1つの入口ポートは、NBCフィルターユニットの出口ポートに結合された空気流通部である、請求項1に記載の予備ベローズ。
【請求項１４】
前記電動送風器は、前記静止閉鎖具の空洞部に取り付けられ、前記空洞部は、前記予備ベローズの前記内部空間内に延びる、請求項2に記載の予備ベローズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核・生物・化学（NBC：Nuclear Biological Chemical）濾過システムの電動送風器を備える手動予備ベローズ（manual backup bellows）に関し、より詳細には、単独の小型ユニットとして内部電動送風器を備える手動予備ベローズに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国国土安全保障省（DHS）及びイスラエル民間防衛軍（HFC）等の国防機関は、市民に対し、核攻撃、生物攻撃又は化学攻撃の場合には密閉シェルターに入るように指示している。イスラエルでは、全住宅が、イスラエル政府の基準に従って構築された密閉防爆避難室（sealed, blast protected safe room）を備える。イスラエルの法規により、全ての個々の新築住宅の防爆避難室にNBC濾過システムの設置が義務付けられている。
【０００３】
上記の法規では、このようなNBC濾過システムは、微粒子フィルターと、ガス吸着フィルターと、一定量の換気に適した電動送風器とから構成されるNBCフィルターユニットを備えるものとされている。また、NBC濾過システムは、停電の場合に作動可能な手動の換気用予備ポンプを備えなければならない。典型的には、手動の換気用予備ポンプは、1つのベローズからなり、このベローズは、通風モード時は給気口を直接通して、又はNBC保護モード時は給気口に取り付けられたフィルターユニットを通して、避難室内に外気を送るように手動で伸縮される。
【０００４】
本出願人に対する特許文献1は、汚染空気が保護空間に侵入するのを防ぐ小型ポータブルシステムを記載している。このシステムは、建物の外壁に通して設置された給気口を備え、建物は、壁の内側に迅速接続フランジを備える。このシステムは、迅速接続フランジによって給気口に取付け可能なポータブルNBCフィルターユニットと、商用電源によって作動されるポータブル電動送風器ユニットとを更に備える。送風器ユニットは、フィルターユニットの出口に直接、又は可撓性延長ダクトを伴って取付け可能である。フィルターユニットの出口に取付け可能な手動ベローズも備えられ、商用電源の停電の場合に保護を提供する。ベローズ（bellows）又は送風器は、代替的にはフィルターユニットに取り付けることができる。
【０００５】
特許文献2は、テーパー付きスリーブとして構成された空気出口を備えるNBC濾過システムを記載している。テーパー付きスリーブは、相補的なテーパー付き受座部を有する別個のユニットとして提供される、交換可能なベローズ又は電動送風器を受容することができる。ベローズ又は送風器は、代替的にはNBC濾過システムのテーパー付き出口に取り付けることができる。
【０００６】
上述の2つの開示の欠点は、停電の場合、電動送風器を取り外して手動ベローズを取り付け、停電が復旧したら、手動ベローズを取り外して電動送風器を取り付ける必要があることである。
【０００７】
特許文献3は、いずれも共通のハウジングに取り付けられる、微粒子フィルターと、ガス吸着フィルターと、内部電動送風器とを備える、NBC濾過システムを記載している。脱着可能な外部二重ベローズが、別個のユニットとして設けられる。二重ベローズは、電動送風器と直列に且つ電動送風器の下流で、濾過システムの出口に設置される吸気室を備える。それぞれ吸気弁及び出口弁を備える2つの可変空気室が、交替で作動するように設けられる。停電又は電動送風器の故障の場合に、二重ベローズを迅速解放締結具によって取り付けることができる。
【０００８】
ここでは、停電の場合、最初に電動送風器を取り外すことなく、手動ベローズを取り付けることだけが必要とされる。しかしながら、ベローズの上流に恒久的に配置された非動作状態の送風器によって、空気流が更に制限される。圧力降下が増大すると、システムを稼働させるのに必要な手動エネルギーのレベルが必然的に増大する。
【０００９】
本出願人に対する特許文献4は、共通の吸気ダクトを有する電動送風器及び手動ベローズを備えるNBC濾過システムを記載している。ダクトは、空気流をNBCフィルターユニットの出口から電動送風器及び手動ベローズの双方へと分岐させる。このNBC濾過システムは、手動ベローズに取り付けられた2つの一方向弁と、電動送風器に取り付けられた1つの追加の一方向弁とによって、電動作動と手動作動とを自動的に切り替える。したがって、停電の場合、ベローズを元の位置から取り外すことなく、ベローズを作動させることが可能である。
【００１０】
操作を考慮すると、取外し及び組付けが不要であるが、分岐ダクト並びに別個の電動送風器及び手動ベローズは場所をとる。NBC濾過システムは、平時には通常の居室として使用される保護空間の壁に恒久的に取り付けられるので、NBC濾過システムの大きさは非常に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】イスラエル国特許第124273号（米国特許第6,328,775号）
【特許文献２】米国特許出願公開第2004/0211162号
【特許文献３】米国特許第7,527,663号
【特許文献４】イスラエル国特許出願第212657号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の主要な目的は、従来技術の予備ベローズの不都合点及び制限を克服し、NBC濾過システムの手動予備ベローズ及び電動送風器を単独の小型ユニットとして提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの課題及び他の課題は、本発明によれば、変形可能な部分と、変形可能な部分の第1の端部に装着される第1の閉鎖具と、変形可能な部分の第2の端部に装着される第2の閉鎖具と、入口側一方向弁が取り付けられる少なくとも1つの入口ポートと、出口側一方向弁が取り付けられる少なくとも1つの出口ポートとを備える、NBC濾過システムの手動作動予備ベローズ（manually actuated backup bellows）を提供することによって達成される。上述した第1の閉鎖具及び第2の閉鎖具のうちの一方を他方に対して手動で往復駆動することで、変形可能な部分が伸縮する。本発明によれば、予備ベローズは、予備ベローズの内部空間に取り付けられる電動送風器を更に備える。電動送風器は、入口ポート又は出口ポートのうちの一方に設置され、予備ベローズと電動送風器とは、互いに独立して交替で作動させることができるようになっている。予備ベローズは、停電の場合に即座に手動で作動させることができる。
【００１４】
典型的には、第1の閉鎖具は静止し、第2の閉鎖具は可動である。少なくとも1つの入口ポートは、静止閉鎖具に配置され、少なくとも1つの出口ポートは、可動閉鎖具に配置される。電動送風器は、静止閉鎖具の内面に取り付けられて、第1の入口ポートを密閉し、電動送風器の出口には、第1の入口側一方向弁が取り付けられる。電動送風器の吸気ポートは、第1の入口ポートから空気を引き込む。
【００１５】
必要に応じて、第2の入口側一方向弁が静止閉鎖具に取り付けられて、第2の入口ポートを密閉する。この選択肢によれば、空気流は、電動送風器が動作している場合には、第1の入口ポート、電動送風器、第1の入口側一方向弁、及び出口側一方向弁を通るように、又は、停電時において予備ベローズが手動で作動されている場合には、第2の入口ポート、第2の入口側一方向弁、及び出口側一方向弁を通るように、自動的に方向転換される。
【００１６】
本発明及び本発明を実施することができる方法は、単に非限定的な例として以下の例示的な図面を参照して理解される。図において、同様の参照符号は同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に従って作製された、NBC濾過システムの電動送風器を備える予備ベローズの斜視図である。
【図２】図1の予備ベローズの上面図である。
【図３】図2の線A-Aに沿った予備ベローズの断面図である。
【図４】明確さのために複数の部品を取り除いた状態で示される、図1と同様の予備ベローズの斜視図である。
【図５】明確さのために追加の部分を取り除いた状態で示される、図4と同様の予備ベローズの斜視図である。
【図６】内部送風器及び一方向弁を露呈するように更なる追加の部品を取り除いた状態で示される、図5と同様の予備ベローズの斜視図である。
【図７】開位置にある一方向弁を示す、図6に示すものと同様の斜視図である。
【図８】任意の追加の一方向弁を伴う、図6に示すものと同様の斜視図である。
【図９】図1の予備ベローズの後側を示す斜視図である。
【図１０】明確さのために入口ダクトを取り除いた状態で示される、図9と同様の予備ベローズの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照すると、図1には、本発明の1つの実施形態に従って核・生物・化学（NBC）濾過システムの手動作動予備ベローズが示されており、全体として符号10が付されている。手動作動予備ベローズは、単独の小型ユニットとして内部電動送風器（図3の36）を備える。本願の背景技術において言及したように、手動作動予備ベローズは、停電時に又は何らかの理由で電動送風器が動作していない場合に、避難室に新鮮な空気を送るように意図されている。
【００１９】
より詳細には、図2及び図3を参照すると、予備ベローズは、典型的には、変形可能な部分22と、変形可能な部分22の第1の端部に装着される第1の閉鎖具24と、変形可能な部分22の第2の端部に装着される第2の閉鎖具26と、入口側一方向弁30が取り付けられる少なくとも1つの入口ポート28と、出口側一方向弁34が取り付けられる少なくとも1つの出口ポート32とを備える。第1の閉鎖具24及び第2の閉鎖具26のうちの一方を他方に対して手動で往復駆動することで、変形可能な部分22が伸縮する。変形可能な部分22は、図面では、完全収縮位置と完全伸張位置との間の中間位置において示されている。収縮時、空気は、入口側一方向弁30が閉じている間に出口側一方向弁34を通ってベローズから出て、伸張時、空気は、出口側一方向弁34が閉じている間に入口側一方向弁30を通ってベローズに入る。
【００２０】
図6及び図7には、それぞれ閉位置及び開位置にある入口側一方向弁30が示されている。入口側一方向弁30は、例として、プラスチック又は薄い金属ばねから作製された板状の弾性表面材として実現することができ、保持ストリップ31によって適所に保持される。図1、図2及び図3に示す出口側一方向弁34は、例として、弾性ゴム又はエラストマーで作製された円盤の形状にして実現することができ、第2の閉鎖具26に形成された出口ポート32の開口部（図4）に当接して設置される。通常の予備ベローズの構造は、当該技術分野で既知であるため、上記事項のより詳細な説明は不要である。
【００２１】
本発明によれば、予備ベローズは、予備ベローズ10の内部空間37（図2）に取り付けられた電動送風器36を更に備える。電動送風器36は、入口ポート28又は出口ポート32のうちの一方に設置することができ、給電されていない場合でも、空気流が電動送風器36を通過可能であるようになっている。したがって、予備ベローズ10と電動送風器36とは、互いに独立して交替で作動させることができる。停電の場合、予備ベローズは、いかなる設定又は準備もすることなく、取っ手42を用いて即座に手動で往復駆動することができる。
【００２２】
図4及び図5を参照すると、予備ベローズ10が、取っ手42及び出口側一方向弁34を取り除いた状態（図4）で、また、単に例として第1の閉鎖具24に取り付けられた電動送風器36を露呈するように第2の閉鎖具26を取り除いた状態（図5）で示されている。図6及び図7を参照すると、変形可能な部分22も取り除かれており、第1の閉鎖具24が、電動送風器36が取り付けられた状態で示されている。動作時、電動送風器36が通電されると、風エネルギーによって、入口側一方向弁30が図7に示すような開位置まで押され、出口側一方向弁34もまた、予備ベローズ10の内部空間37に生じる高圧によって開かれる。停電の場合、取っ手42を手動で駆動することによって、上記で説明したような通常の方式で予備ベローズの動作が開始される。
【００２３】
第1の閉鎖具24は静止し、NBC濾過システム（図示せず）のフレームに固定され、第2の閉鎖具26は、例えば取っ手42によって手動で可動であることが好ましい。1つ以上の入口ポート28は、静止閉鎖具24に配置され、1つ以上の出口ポート32は、可動閉鎖具26に配置される。電動送風器36は、静止閉鎖具24の内面に取り付けられて、第1の入口ポート28を密閉する。第1の入口ポート28は、図10に示すように、他の方向から見た場合に円形として示される。第1の入口側一方向弁30は、電動送風器36の出口に取り付けられる。電動送風器36の吸気ポートは、第1の入口ポート28から空気を引き込む。
【００２４】
更に図6及び図7を参照すると、1つの入口ポート28及び1つの入口側一方向弁30を備える本発明の実施態様が示されており、空気流は、通電されていない場合でも常に電動送風器を通過している。このような構成では、空気流路に恒久的に配置された非動作状態の送風器によって、空気流が更に制限される場合がある。圧力降下が増大すると、システムを稼働させるのに必要な手動エネルギーのレベルが必然的に増大する。
【００２５】
したがって、図8及び図10に示す本発明の別の実施態様では、第2の入口側一方向弁40が設けられ、第2の入口側一方向弁40は、静止閉鎖具24に取り付けられて、第2の入口ポート38を密閉する。第2の入口ポート38は、図10に示すように、他の方向から見た場合に矩形として示される。
【００２６】
動作時、電動送風器が通電されると、空気流は、第1の入口ポート28、電動送風器36、第1の入口側一方向弁30、出口ポート32、及び出口側一方向弁34を通るように自動的に方向付けられる。停電の場合、予備ベローズが手動で作動されると、空気流は、第2の入口ポート38、第2の入口側一方向弁40、出口ポート32、及び出口側一方向弁34を通るように自動的に方向転換される。追加の入口ポート38及び一方向弁40によって、制限のない空気流路が提供され、それによって、避難室内の所望の換気量を維持するのに必要な手動エネルギーが低減される。
【００２７】
換気ベローズの分野で既知であるように、変形可能な部分22の波状壁構造が原因で、変形可能な部分22が完全に収縮した場合でも、可動閉鎖具26が静止閉鎖具24に接触せず、ベローズ内部容積部に或る量の空気が残る。本発明によれば、電動送風器は、完全に収縮した場合の予備ベローズの残余空間に取り付けられる。電動送風器を内部に配置することで、そうしない場合には送風器をベローズの外部に配置するために必要となる空間が節約される。また、ベローズを内部に配置することで、収縮ストローク後にベローズ内に残る空気の量が最小限に抑えられることにより、予備ベローズの効率が高められる。
【００２８】
必要に応じて、電動送風器36は、可動閉鎖具26の内面に取り付けられて、第1の出口ポート32を密閉することができ、第1の出口側一方向弁34は、電動送風器の吸気側又は出口に取り付けることができることが理解される。このような場合、電動送風器は、予備ベローズ10の内部空間37から空気を引き込む。
【００２９】
電動送風器36の動作のために、電動送風器に給電する電線50（図3）が、静止閉鎖具24を密封状態で貫通している。
【００３０】
図1、図2及び図3を参照すると、可動閉鎖具26には、外面に取り付けられる取っ手42を設けてもよい。
【００３１】
図3、図9及び図10を参照すると、NBC濾過システムにおける本発明の予備ベローズ10の実際の実施態様において、入口ポート28又は入口ポート28及び38は、径方向に延びる導管48を備える縁の浅い皿46として成形されたダクト44を通してNBCフィルターユニットの出口ポート（図示せず）に結合される空気流通部である。ダクト44の縁は、静止閉鎖具24の外面に密封状態で取り付けられ、それにより、流入空気を導管48から入口ポート28、38へと方向付ける。
【００３２】
必要に応じて、電動送風器は、静止閉鎖具24に形成された、予備ベローズの内部空間内に延びる空洞部に取り付けることができる。このような場合、電動送風器は、静止閉鎖具24の外側から、予備ベローズ空間内に延びる空洞部に取り付けられる。
【００３３】
上述され添付図面に示される本発明の特定の実施形態は、単に例示のために記載されていることが理解される。本発明の他の変形形態、変更形態及び応用形態が、当業者には容易に想到される。したがって、全てのそのような変形形態は、本発明の範囲及び趣旨内にあるとみなされることが明らかである。したがって、本願において求められる保護は、添付の特許請求の範囲に記載されているとおりである。
【符号の説明】
【００３４】
10：予備ベローズ
22：変形可能な部分
24：第1の閉鎖具
26：可動閉鎖具
26：第2の閉鎖具
28：入口ポート
30：入口側一方向弁
31：保持ストリップ
32：出口ポート
34：出口側一方向弁
36：電動送風器
37：内部空間
38：第2の入口ポート
40：第2の入口側一方向弁
42：取っ手
44：ダクト
46：縁の浅い皿
48：導管
50：電線
【図１】
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【図２】
2020518424.tif 000004
【図３】
2020518424.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020518424.tif 000009
【図８】
2020518424.tif 000010
【図９】
2020518424.tif 000011
【図１０】
2020518424.tif 000012
【国際調査報告】
2020518424.tif 000013
2020518424.tif 000014