呼吸保護装置と共に使用するためのキャニスタであって、容器と、前記容器内の化学的な収着剤と、データを記憶し、情報を伝達し、かつ中央処理装置と通信できるデジタルメモリ記憶装置と、外部の処理装置と通信できる通信モジュールとを備えるキャニスタ。前記コンピュータメモリ記憶装置が、データを記憶するために使用される物理的な装置である、請求項1に記載のキャニスタ。前記コンピュータメモリ記憶装置が、RAM、DRAM、SRAM、テープ、磁気ディスク、フラッシュメモリ、コンパクトディスク、DVD、またはアドレス指定可能な半導体メモリのうちの少なくとも1つである、請求項2に記載のキャニスタ。通信モジュールをさらに備え、また前記コンピュータメモリ記憶装置が、無線周波数識別ユニットの一部である、請求項1に記載のキャニスタ。前記コンピュータメモリ記憶装置と通信する無線周波数識別ユニットをさらに備える、請求項1に記載のキャニスタ。化学的な収着剤キャニスタであって、前記キャニスタ内の化学的な収着剤、データを記憶し、情報を伝達し、かつ中央処理装置と通信できるコンピュータメモリ記憶装置、および外部の処理装置と通信できる通信モジュールを備える化学的な収着剤キャニスタと、前記化学的な収着剤キャニスタを受け入れることのできるガスマスクであって、前記通信モジュールと通信できる中央処理装置、前記中央処理装置と通信する化学的な濃度センサ、および前記中央処理装置と通信する空気流量センサを備えるガスマスクとを備える呼吸保護装置。前記中央処理装置が、有線接続を介して前記通信モジュールと通信する、請求項5に記載の呼吸保護装置。前記中央処理装置が、無線接続を介して前記通信モジュールと通信する、請求項5に記載の呼吸保護装置。前記無線接続が、無線周波数識別ユニット、ブルートゥース接続、または他の無線通信である、請求項7に記載の呼吸保護装置。前記無線周波数識別ユニットが、能動的な無線周波数識別ユニット、または受動的な無線周波数識別ユニットの一方である、請求項8に記載の呼吸保護装置。前記中央処理装置が、前記化学的な濃度センサおよび前記空気流量センサの出力から、前記化学的な収着剤キャニスタ中に入るターゲット化合物の量を推定することができる、請求項5に記載の呼吸保護装置。前記コンピュータメモリ記憶装置が、キャニスタ識別インジケータ、初期の収着剤容量、および前記化学的な収着剤の残存収着剤容量を記憶することができる、請求項5に記載の呼吸保護装置。前記ガスマスクが、第2のコンピュータメモリ記憶装置をさらに備え、前記第2のコンピュータメモリ記憶装置が、キャニスタ識別インジケータ、初期の収着剤容量、および前記化学的な収着剤の残存収着剤容量を記憶することができる、請求項5に記載の呼吸保護装置。前記化学的な濃度センサおよび前記空気流量センサの少なくとも一方が、前記中央処理装置に断続的な出力を提供する、請求項5に記載の呼吸保護装置。したがって、収着剤媒体が完全に使い果たされる前に、緩衝時間および収着容量を残すことのできる安全かつ効果的な有効寿命の終了指示システムが求められている。有効寿命の終了指示システムおよび装置に関する軽量で、より容易に製作できる簡単な設計がさらに求められている。実質的に実時間で、残っているカートリッジ寿命を推定することができ、かつ望ましいときにユーザに対して警告信号を生成できる、ユーザとシステムの間で通信可能な有効寿命の終了指示システムまたは方法がさらに求められている。現在、呼吸保護キャニスタの有効寿命の終了を決定するための有効なシステムはない。現在、ユーザは、空気で運ばれる毒素に曝される危険を回避するために、使用した後、キャニスタを単に捨てるだけである。暴露による影響は、呼吸保護システムの容量に関して不確かなままであるには大きすぎる。したがって、多くのキャニスタは、その有用な容量を消耗する前に廃棄される。残存有効寿命指示システムの実施形態は、ガスマスクキャニスタなどの呼吸保護システムの使用を監視し、キャニスタ中の収着剤の容量が、いつ十分に消費されたかを判定して、キャニスタを交換すべきであることを警告する能力を提供する。人工呼吸器のための残存有効寿命指示システムの実施形態は、キャニスタ取付け部を備える人工呼吸器本体またはガスマスクを備える。呼吸される空気から空気で運ばれた毒素を吸着するために、化学的な収着剤を備えるキャニスタをキャニスタ取付け部に取り付けることができる。さらに、残存有効寿命指示システムは、中央処理装置と、空気中の少なくとも1つの化合物の濃度を測定し、かつ中央処理装置と通信できる濃度センサと、キャニスタを通るガス流量を測定し、かつ中央処理装置と通信できるガス流量計とを備えることができる。中央処理装置およびセンサは、人工呼吸器本体もしくはガスマスクに、キャニスタに個々に取り付けることができるが、あるいはガスマスクの装着者の近くの領域に取り付けることもできる。中央処理装置は、濃度センサおよび空気流量センサからの入力を受け取り、収着剤に接触した少なくとも1つの化合物の合計量を推定し、かつキャニスタおよびまたはキャニスタ内に含まれている収着剤に関する近似的な残存有効寿命を決定する。中央処理装置は、内部クロックを備えることができ、また入力手段によりプログラムすることが可能であり、その場合、入力手段は、配線、赤外線リンク、無線周波数、ブルートゥース、パーソナルコンピュータ、集中化したワークステーション、可搬型の特殊なプログラミングモジュール、デジタル携帯電話、インターネット通信、キーパッド、キーボード、またはマウスのうちの少なくとも1つである。プログラムは、前記センサにより供給されるデータに基づいて残存寿命を計算するためのモジュールを含む複数のモジュールと、使用時におけるキャニスタに関する較正データおよび初期の容量データと、視覚的、可聴的、かつまたは触覚的手段により信号を送るための警告モジュールプログラムとを含む。キャニスタそれ自体は、キャニスタ中の収着剤の残存有効寿命を記憶し、かつまたは記録し、伝達できるコンピュータ記憶装置を備えることができる。このような実施形態では、キャニスタは、次いで、その残存有効寿命を中央処理装置または警告インジケータなどの任意の外部の装置に報告する、または伝達することができ、警告指示を、ガスマスク上で、または制御室などの外部の場所で行うことができる。したがって、キャニスタのユーザは、キャニスタの残存有効寿命が、指定のレベル以下になり、すぐに交換すべきであるとき、警告を受けることができる。例えば、中央処理装置または警告指示システムは、キャニスタが、化学的な収着剤の元の容量の、例えば、25、20、または15だけの残存有効寿命を有しており、交換すべきであることを呼吸保護システムのユーザに警告することができる。警告システムは、容量が欠乏しているとの一連の警告指示を提供する、または交換が必要であるという1つだけの警告を提供するようにプログラムすることができる。キャニスタまたはガスマスクは、中央処理装置と通信できる通信ユニットを備えることができる。通信ユニットは、無線周波数識別ユニットとすることができ、またメモリを備えることができる。無線周波数識別ユニットは、中央処理装置と通信して、収着剤に接触した化合物の合計量を得ることができる。RFIDの実施形態は、内部メモリを有することができ、内部メモリは、情報を記憶することができるが、その情報は、キャニスタのタイプ、キャニスタの製造者名、キャニスタのシリアル番号、キャニスタの部品番号、キャニスタの製造日、汚染物質の要求されるクラスに対するキャニスタの容量、警告設定点、最大のサービス濃度レベル、キャニスタに対する温度補正係数、キャニスタに対する相対湿度補正係数、キャニスタに対する圧力もしくは標高の補正係数、キャニスタに対する有効期限日、ターゲット化合物、ターゲット化合物のクラス、使用日、カートリッジの使用開始時間、カートリッジを使用した経過時間、またはキャニスタに曝されたターゲット化合物の推定合計量のうちの少なくとも1つを含む。残存有効寿命指示システムのさらなる実施形態は、追加のセンサをさらに備えることができる。追加のセンサは、これだけに限らないが、温度センサ、相対湿度センサ、圧力センサ、または他のセンサを含むことができる。追加センサのいずれか、またはすべてのものは、中央処理装置と通信することができる。残存有効寿命インジケータのさらなる実施形態は、視覚的な警告、可聴的な警告、または触覚的な警告の少なくとも1つを提供する少なくとも1つの警告インジケータを備えることができる。警告インジケータは、キャニスタの残存有効寿命が、所定の閾値に満たないこと、作業域における酸素が一定の閾値に満たないこと、または1つまたは複数の化合物の濃度が、一定の閾値を超えていることの警告を発することができる。中央処理装置を備える残存有効寿命指示システムの実施形態は、中央処理装置が、周囲環境に関するデータ、およびキャニスタの残存有効寿命に関するデータを交換するために、無線周波数識別ユニットまたは他の通信装置と双方向通信状態にあるように設計することができる。いくつかの場合では、中央処理装置は、センサおよびデータベース、またはキャニスタもしくは外部装置上の他のコンピュータ記憶装置により提供されるデータから、キャニスタに対する合計の汚染物質負荷、およびキャニスタの残存容量を計算することができる。したがって、中央処理装置およびキャニスタそれ自体は、例えば、前記カートリッジキャニスタ中に取り込まれた汚染物質の合計量、および消耗していない収着剤の残存容量もしくは元の容量のパーセンテージを有しており、また中央処理装置は、入力および計算に基づいて警告情報を生成し、アクションを指示するために少なくとも1つの警告インジケータを活動化することができる。システムは、電池の残存寿命が9時間未満となり、したがって、完全な作業シフトが行われる前に電池を交換すべきである場合に、警告信号をさらに生成することができる。電池の消費量を低減するために、電池は、マスクの外側表面に取り付けられた補助的な充電用太陽電池装置で補うことができる。半面マスクフェイスピースを含む人工呼吸器に適用可能なシステムでは、人工呼吸器は、全面フェイスピースマスク、または全体的もしくは部分的な保護スーツである。危険な領域で使用するために、残存有効寿命指示システムのいくつかの実施形態は、本質的に安全であり、防爆性のものとすることができる。RFIDは、キャニスタがサービスに供されたデータまたは情報を記憶することにより初期化され、かつこの種の新しいキャニスタの元の容量のとしての残存寿命を含むサービスに基づいて更新することができ、前の使用期間の平均濃度、前の使用の平均時間、ならびに最初に活動化された時間および最後に使用が終了した時間が、無線周波数識別ユニットの内部メモリに記憶される。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を記述するために過ぎず、本発明を限定することを意図していない。本明細書で使用される場合、用語およびまたはは、1つまたは複数の関連する列挙された項目のいずれか、およびすべての組合せを含む。本明細書で使用される場合、単数形1つの、1つの、およびそのは、文脈がその他の形を明確に示していない限り、複数形ならびに単数形を含むことが意図される。用語備える含む、およびまたは備える含むは、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、ステップ、動作、要素、およびまたは構成要素の存在を指定するが、1つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、およびまたはそれらの群の存在もしくは追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。文中で別段の指示のない限り、本明細書で使用されるすべての用語は、本発明が属する当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般に使用される辞書で定義されるものなどの用語は、関連技術および本開示の文脈におけるその意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書でそのように明示的に定義されない限り、理想化された、または過度に形式的な意味で解釈されるものではないことがさらに理解されよう。本発明の記述において、いくつかの技法およびステップが開示されることが理解されよう。これらのそれぞれは、個々の利益を有しており、それぞれはまた、他の開示された技法の1つまたは複数のもの、またはいくつかの場合はすべてのものと共に使用することができる。したがって、明確化のために、本記述は、不必要に個々のステップのあらゆる可能な組合せを繰り返さないようにする。そうではあるが、本明細書および特許請求の範囲は、このような組合せが、本発明および特許請求の範囲に完全に含まれるものと理解して読むようにすべきである。本発明を、次に図面を参照して述べるものとする。ガスマスクは、潜在的に危険な環境にいる人々の呼吸系を保護するために使用される。ガスマスクは、装着者の口および鼻の上に配置されて、空気で運ばれる毒素を、空気がユーザの呼吸器系に入る前に、フィルタまたは化学的な収着剤で吸収もしくは吸着することにより、空気で運ばれる有毒物質を吸入することから保護する覆いである。空気で運ばれる毒素は、これだけに限定されないが、例えば、空気で運ばれる化学的な汚染物質、微粒子、およびまたは有毒ガスなどの任意の危険な可能性のある化合物とすることができる。空気で運ばれる有毒物質は、例えば、ガス状の、空中に浮いているもの、または微粒子とすることができる。ガスマスクは、鼻と口の上でシールを形成し、したがって、空気は、収着剤物質、フィルタ媒体、または他の呼吸保護物質を含むキャニスタ、カートリッジ、およびまたはフィルタを通して、マスクと装着者の顔との間の内側容積の中に吸引されるはずである。キャニスタは、空気で運ばれる有毒物質を除去して装着者を保護することができる。全面ガスマスクはまた、目および顔の他の脆弱な軟組織を覆うことができる。いくつかのマスクは、フェイスピースに直接取り付けられた1つまたは複数のキャニスタを有することができるが、他のものは、ホースによりフェイスピースに接続されたキャニスタを有する。ガスマスクキャニスタまたは呼吸保護装置のための残存サービス指示システムの実施形態は、化学的な収着剤キャニスタ、化学的な収着剤キャニスタを受け入れることのできるガスマスクを備える。ガスマスクは、通信モジュールと通信できる中央処理装置と、中央処理装置と通信する化学的な濃度センサと、中央処理装置と通信する空気流量センサとを備えることができる。中央処理装置の実施形態は、化学的な濃度センサおよび空気流量センサの出力から、化学的な収着剤キャニスタに入るターゲット化合物の量を推定することができる。中央処理装置は、センサからの入力に基づいて、ターゲット化合物の量を推定することができる。化学的な濃度センサは、採取された空気中の少なくとも1つの化合物の濃度を測定し、その濃度を中央処理装置に伝達することができる。同様に、空気流量センサは、キャニスタを通る空気流量を測定し、かつ空気流量を中央処理装置に伝達することができる。この情報から、中央処理装置は、キャニスタを通過し、キャニスタに吸着もしくは吸収された少なくとも1つの化合物の合計量を計算することができる。少なくとも1つの化合物の合計量は、時間に対して空気流量で乗算された化学的濃度の曲線の下の面積を積分することにより計算することができる。中央処理装置は、次いで、これらの化合物に関するキャニスタの合計容量から、キャニスタを実際に通過した合計量を減算することにより、キャニスタの残存容量を計算することができる。計算の精度は、センサの精度、センサにより生成されたデータ量、ならびにメモリおよび中央処理装置の制限の影響を受ける。各キャニスタは、キャニスタ中の収着剤のタイプ、キャニスタ中の収着剤の合計量、キャニスタを通過する化合物の合計量、キャニスタの元の製造日、ならびにキャニスタの保管および使用の環境条件を含むいくつかの因子に基づく有効寿命を有する。キャニスタの実施形態は、近似的な残存有効寿命を記憶し、かつ外部装置に報告できるコンピュータ記憶装置を有し、またキャニスタの過度の使用、および空気で運ばれる有毒物質の破過によりガスマスクの装着者が曝される可能性を阻止する。したがって、化学的な収着剤キャニスタの特定の実施形態は、キャニスタに含まれる化学的な収着剤と、データを記憶し、デジタルのキャニスタ情報を通信できるコンピュータメモリ記憶装置と、外部の処理装置と通信できる通信モジュールとを備えることができる。デジタルのキャニスタ情報は、これだけに限らないが、例えば、キャニスタ識別、収着剤物質に吸収もしくは吸着されうる特定の化合物、キャニスタの初期容量、およびキャニスタの残存有効寿命を含むことができる。特定の残存有効寿命において、キャニスタが収着剤容量が消耗している可能性があり、新しいキャニスタか、あるいはまだ十分な残存有効寿命容量を有するキャニスタに変えるべきであるとの指示または警告が行われる。実施形態は、容器と、容器に含まれる化学的な収着剤と、情報を記憶し、伝達できるデジタルメモリ記憶装置とを備える、呼吸保護装置と共に使用されるキャニスタを含む。本明細書で使用される場合、キャニスタは、収着剤呼吸保護媒体を含むキャニスタ、カートリッジ、または他の装置を意味する。キャニスタは、コンピュータメモリ記憶装置と通信する無線周波数識別ユニットを備えることができる。キャニスタキャニスタは、収着剤物質、フィルタ媒体、または他の呼吸保護物質を含む。空気で運ばれる有毒物質は、空気が吸入され、キャニスタを通して吸引されたとき、キャニスタ内の収着剤物質、フィルタ媒体、または他の呼吸保護物質に吸着されうる。吸収または収着は、化合物が本体または基板の中に吸引されるプロセスのことであり、吸着は、表面上に物質が付着するプロセスのことである。吸収プロセスは、引力電荷により働くことができ、例えば、ターゲット微粒子が正に帯電している場合、負に帯電した基板を使用する。吸収媒体用の基板の例は、活性炭およびゼオライトを含む。活性炭は、空気から様々な汚染物質の吸着を行うためのその極めて大きな表面積により、ガスマスクの一般的な構成要素である。汚染物質は、カーボンと反応することはないが、細孔中に吸着される、またはカーボン上の官能基化された部位と反応することができる。収着媒体は、概して、物理的な吸着、反応性物質、または活性部位を備える。活性部位は、様々な特性を示す官能基を含むことができ、また様々な化合物を吸収するために使用することができる。したがって、媒体を、特定の毒性のある群、物質、または物質のクラスに合わせることができる。例えば、反応物質が媒体と接触すると、媒体は反応物質に付着し、空気流からその物質を取り除くようにする。しかし、キャニスタ中の収着媒体により提供される保護は、使用することによって消耗されることになる。フィルタは詰まることになり、吸収用の基板はその容量に達し、また反応フィルタは、反応性の官能基が尽きてしまう。キャニスタを備えるガスマスクのユーザは、限られた時間に保護を有するに過ぎず、マスク中のキャニスタを交換しなくてはならない。中央処理装置ガスマスクおよびまたはキャニスタは、キャニスタの残存有効寿命を計算できる中央処理装置を備え、かつさらなる化合物を吸収もしくは吸着するためのキャニスタ容量が減少すると、警告を発することができる。本明細書で使用される場合、中央処理装置は、コンピュータプログラムの命令を実施し、かつシステムの基本的な算術的、論理的、および入出力演算を行うコンピュータシステムの一部分である。中央処理装置という用語はまた、分散された処理システムと複数の中央処理装置の両方を含む。残存有効寿命指示システムの実施形態は、所与の時間期間にわたる空気流量を積分し、積分された空気流量を、同じ所与の時間期間に対する濃度の積分されたデータに乗算し、それにより、この時間期間の空気流量により運ばれた汚染物質の合計量を計算することができる中央処理装置など、電子的手段を備える。残存有効寿命システムの実施形態は、呼吸保護キャニスタを通る空気流量を測定するために配置された空気流量センサと、ガスマスクの周囲にある空気中の化合物の濃度を近似できる化学的な濃度センサとを備える。これらのセンサからの入力を用いて、中央処理装置は、所与の時間に、カートリッジキャニスタを通る空気流量によって、通過した汚染物質の近似的な合計量を計算することができる。システム、ガスマスク、容器、および方法は、カートリッジキャニスタに対する実際の負荷を近似するための第1の手法を提供する。キャニスタに対するこの負荷は、呼吸保護システムのユーザに警告信号を送るために使用することができる。警告信号の実施形態は、警告信号を生成するための視覚的、可聴的、かつまたは触覚的装置を含むことができる。残存有効寿命指示システムの実施形態は、大部分の一般的な場合に対して満足すべきデータ、および信頼性のある情報を提供することができる。残存有効寿命指示システムのこのような実施形態は、呼吸保護を行うために、残存キャニスタ容量の信頼性のある警告を提供することができる。残存有効寿命指示システムは、キャニスタ保護容量がほとんど使い果たされたことの指示を提供し、かつユーザにキャニスタを交換するように警告することができる。キャニスタ内の収着剤物質に対する合計負荷、および収着剤の残存有効寿命を求める一方法が、以下で提供される。中央処理装置は、濃度センサから出力された濃度値、および空気流量センサからの空気流量値から、任意の経過した時間期間に対して空気で運ばれた汚染物質の合計量を推定することができる。このデータをさらに積分することができ、任意の経過した時間期間に対してシステムを通過した汚染物質の合計量が得られることになる。MCdcdtXFdfdt式中、Mで表した汚染物質の質量Cで表した濃度F1分当たりのリットルで表した空気流量dcdt時間に対する濃度の関数dfdt時間に対する空気流量の関数t時間式は、2つのパラメータCおよびFに対して平均された値を導入することにより簡単化することができる。MCFT式中、Mカートリッジに捕集された合計質量T経過時間残存有効寿命指示システムのさらなる実施形態は、湿度、温度、および大気圧に対する、吸着された汚染物質の質量計算のための補償係数を含むことができる。MCFTKtKrKp式中、Kt所与の吸着剤に対する特有の温度補正係数Kr所与の吸着剤に対する特有の相対湿度補正係数Kp大気圧に対する補正係数温度および相対湿度に対する補正係数は、近似することができるが、あるいはキャニスタの製造者により提供され得る。圧力に対する補正係数Kpは、例えば、次のようにすることができる。残存有効寿命指示システムの実施形態は、以下の構成要素のすべて、または一部を備えることができる。ターゲット汚染物質の周囲の濃度に関する情報を提供できるセンサ装置。これらの2つのパラメータに基づいて、すなわち、本発明の第3の重要な部分である濃度および空気流量に基づいて、CPUは、任意の瞬間における質量流量を計算することができ、また所与の瞬間の合計時間を有する合計の捕集された質量ならびに合計の暴露量を積分してppmhまたはmgm3hrで示すことができる。これらのデータは、後に適切な表示でさらに示すことができる。警告インジケータ転送された後、進行している暴露量に関する情報は、合計容量の75~80の事前設定レベルで、カートリッジキャニスタの所定容量に関する情報と比較される。CPUは、3つの異なる警報手段、すなわち、視覚、音響、および振動で警報信号を生成する。これらの信号は、本発明の第4の部分、すなわち、警告警報信号システムに転送される。視覚的な警告は、LEDにより提供すべきであり、オレンジ色が75の瞬間で示唆し、赤色が80を超える瞬間を示唆する。同じ赤色LEDは、収着タイプの機器の限度を超える濃度に対して警告すべきである。音響警告装置は、少なくとも85dbの強度を有し、75および80の消耗に対してそれぞれ、短いインパルス、および長いインパルスを与えるべきである。80で、ガスマスクの組込み式振動システムはまた、このレベルに対して警告すべきである。第1の信号の後、また第2の信号の後であっても、カートリッジは、ユーザが汚染されたゾーンを出て、キャニスタカートリッジを安全に交換する必要のある何らかの時間期間の間、ユーザを安全な状態に保つのに十分な容量を有するべきである。CPUシェルは、内部の電子クロックを組み込み、それにより、パラメータが実時間で変化したときセンサから受け取ったすべての信号を統合することができる。人工呼吸器CPUシェルは、認定された装置と通信するためのリンク装置を組み込む。このような装置は、プログラミング手段、副次的な問い合わせおよび検査装置、および作業フィールドにいるユーザを追跡できるようにする遠隔に存在する受信装置を含む。本技術は、ハードワイヤード、赤外線、無線周波数、ブルートゥースとすることもできる。メモリ容器の実施形態では、デジタルメモリ記憶装置は、中央処理装置などのデジタル処理装置により書き込まれ、かつ読み取ることができる。本明細書で使用される場合、コンピュータメモリは、コンピュータ、または他のデジタル電子装置で使用するための一時的、または恒久的に、プログラムおよびまたはデータを記憶するために使用される物理的な装置を指す。コンピュータメモリ記憶装置は、RAM、DRAM、SRAM、テープ、磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、コンパクトディスク、DVD、およびまたはアドレス指定可能な半導体メモリのうちの少なくとも1つとすることができる。メモリの一部は、これだけに限らないが、例えば、キャニスタ識別、キャニスタ中の化学的な収着剤、化学的な収着剤に吸収もしくは吸着できる化合物、キャニスタ中の化学的な収着剤の量、化学的な収着剤の概略の容量、特定のターゲット化合物に対する化学的な収着剤の容量、キャニスタの製造日、およびまたはキャニスタ有効期限日など、より恒久的なキャニスタまたはガスマスクに関する情報を記憶するための読出し専用メモリとすることができる。他のデジタルメモリは、読取り書込みメモリとすることができる。メモリという用語は、コンピュータおよび他のデジタル電子装置で、例えば、主メモリとして使用されるが、他の目的でも使用される、アドレス指定可能な半導体メモリ、すなわち、シリコンベースのトランジスタからなる集積回路としばしば関連付けられる。コンピュータメモリ記憶装置は、これだけに限らないが、キャニスタ識別インジケータ、初期の収着剤容量、および化学的な収着剤の残存収着剤容量を含むキャニスタ情報を記憶することができる。ガスマスクは、第2のコンピュータメモリ記憶装置をさらに備えることができ、第2のコンピュータメモリ記憶装置は、これだけに限らないが、キャニスタ識別インジケータ、初期の収着剤容量、および化学的な収着剤の残存収着剤容量を含むさらなるキャニスタ情報を記憶することができる。他の実施形態では、キャニスタ情報の少なくとも一部は、外部のコンピュータメモリ装置に記憶することができる。このような実施形態では、中央処理装置は、少なくともキャニスタの残存有効寿命容量を記憶するために、WiFi登録商標ネットワークを介して外部のコンピュータネットワークに通信することができる。このような実施形態では、同じガスマスクでキャニスタの容量全体を使用することが有利になりうる。化学的な濃度センサセンサは、多くの環境監視システムに不可欠なものである。人工呼吸器がその装着者を保護するために使用される様々な化学的汚染物質のための従来の電子的、または光学的電子センサが存在する。さらに、様々なクラスの汚染物質に対する様々な金属酸化物センサがある。これらのタイプのセンサおよび何らかの他のセンサは共に、任意の時間にその周囲の濃度に関するデータを電子的に電子処理装置へと送ることができる。化学的な濃度センサの任意のタイプもしくはモデルを、システムの実施形態で使用することができる。好ましいセンサは、望ましい感度、範囲経過時間を有し、かつ周囲の温度および湿度に依存しない濃度を提供する。いくつかの実施形態では、センサの感度はPEL、すなわち、TWAまたはTLVに至るまでの濃度を含むべきであり、反応時間は、1分未満の短さにすべきであり、かつまたはセンサ出力は、相対湿度および温度に依存しない必要があるが、あるいはセンサもしくは中央処理装置が、これらのパラメータに対して電子的補正を行うことができる。センサの出力は、直接的に、または間接的に中央処理装置へと伝達されるべきである。信号は、センサおよび中央処理装置のインターフェースに応じてアナログまたはデジタルとすることができる。センサは、特定の汚染物質に関する情報を受け入れ、かつ送信できるべきである。中央処理装置は、センサからの情報を処理し、較正データから濃度を求めることができる。中央処理装置はまた、化学的な濃度センサの出力が、呼吸保護システムで現在使用されている収着タイプの機器に対して確立された規定の限度を化合物の周囲濃度が超えているという信号を送る場合には、さらなる警告を生成することもできる。さらなる実施形態では、センサは、異なるターゲット汚染物質に対して互換性がありうる。さらに、濃度センサは、使い捨てにすることができ、またキャニスタ上に取外し可能に取り付けることができる。濃度センサは、特定のキャニスタに適用可能であり、一緒に販売することができる。他の実施形態では、濃度センサは、再使用可能にすることもできる。空気流量センサ従来の動的な流量センサは、任意の時間にカートリッジキャニスタを通る空気流量を推定することができ、任意の所与の瞬間の空気流量に関するデータを中央処理装置に伝達する。空気センサは、カートリッジキャニスタ入口の前部に、空気流の経路中に、または呼吸保護システムの空気出口に取り付けることができる。空気流量センサは、キャニスタを通る空気流量に関する情報を提供し、かつデジタルまたはアナログ信号を中央処理装置に送信することができる。通常、空気流量センサは、体積流量を求めるために、知られた横断面積を用いてチャネルを通る平均の空気速度を求めることにより機能する。空気流量センサは、体積流量が空気と同様の密度を有するものと仮定して、体積流量を質量流量速度へと変換することができる。他の実施形態では、空気流量センサの出力を、これだけに限らないが、温度、相対湿度、およびまたは大気圧など、周囲条件に対して補正することができる。空気流速度または体積を測定するための様々な従来の空気流量センサがある。例示のために、それらのうちの2つが示されている。最初のタイプは、光学的電気機械的なものであり、図4Aで示されるように、羽根またはタービンタイプの流速計によく関連するものとして示されている。このようなセンサは、プロペラもしくはファン26、および好ましくは同じ本体外被に取り付けられる発光受光用フォトレジスタ22、またはLED光源およびフォトセルを有し、プロペラの羽根からの光の反射もしくは光の出現をカウントするように結合される。反射光は脈動し、これらの反射または出現の数は、空気流量に直接比例する周波数を備える。脈動する電流としての電気信号は、接続プラグ24を有するケーブル、または無線で、中央処理装置に提供することができる。他のタイプの空気流量センサは、温度流速計タイプの空気流量センサおよび温度センサである。複数の温度センサ、サーミスタ23が、空気流量の最も等化な横断面に対称的に配置される。環境センサこれだけに限らないが、温度、相対湿度、および大気圧などの周囲条件はまた、任意選択で、センサによって測定され、システム中の中央処理装置または他のセンサに伝達することができる。これらの環境センサは、キャニスタ、ガスマスク、または呼吸システムの外部に位置することができる。周囲温度、相対湿度、および大気圧は、収着剤媒体の吸収および吸着容量に影響を与える可能性があり、またキャニスタを通過する化合物の合計量を求める計算に影響するおそれがある。空気流量および化学的な濃度など、センサから出力される情報は、カートリッジキャニスタ中の所与の収着剤に特有のこのようなセンサの出力で補正することができる。例えば、85の相対湿度を超える場合、最良であり、最も広く使用される収着剤の1つである木炭の容量は大幅に減少する。収着剤の容量はまた、いくつかの場合には高温で減少する可能性がある。いくつかの実施形態では、キャニスタのコンピュータ記憶装置は、容器中の収着剤に対する補正係数を含むことになる。温度、相対湿度、大気圧、およびまたは他の環境要因に対する補正係数は、特定クラスの汚染物質に対して使用される特定のキャニスタに関する較正および容量情報と共に、中央処理装置へと伝達される。環境センサからの出力は、キャニスタの残存有効寿命を推定し、かつ報告するために適切な補正係数を生成するように、CPUに伝達されうる。酸素センサ任意選択で、キャニスタ、ガスマスク、呼吸保護システム、および残存有効寿命システムは、酸素センサを備えることができる。酸素センサは、酸素濃度が、安全ではない濃度に向けて低下する場合、酸素濃度を中央処理装置に伝達して警告を出すことができる。残存有効寿命システムの実施形態では、センサは、連続的な出力または信号を中央処理装置に提供することができる。他の実施形態では、1つまたは複数のセンサは、断続的な出力または信号を中央処理装置に提供することができる。断続的な信号は、これだけに限らないが、例えば、30秒ごとに、毎分、5分ごとになど、規則的な間隔で中央処理装置に送ることができる。さらに他の実施形態では、少なくとも1つのセンサは、一定の閾値に達しない限り、中央処理装置に何も出力を送らないこともありうる。通信残存有効寿命指示システムの実施形態では、キャニスタは、消費されたキャニスタ中の収着剤の量、およびまたはまだ利用できる収着剤の残存有効寿命容量の指示でキャニスタにラベル付けできる、コンピュータ記憶装置のデータベースエントリ、または他のデータストレージなどの記憶装置を備えることができる。残存有効寿命指示システムの実施形態では、ガスマスクは、キャニスタ上のコンピュータ記憶装置と通信できる中央処理装置を備える。中央処理装置は、コンピュータ記憶装置と通信して、キャニスタが前に使用されているとラベル付けし、かつ残存有効寿命の指示を行うことができる。このように、キャニスタは、その有効寿命中は、複数のガスマスクで使用されて、残存有効寿命の指示をなお維持することができ、次いで、さらなる使用に基づいてさらに更新することができる。中央処理装置は、任意の通信手段によりコンピュータ記憶装置と通信することができる。例えば、中央処理装置は、有線接続により、通信モジュールを介して記憶装置と通信することができる。キャニスタおよびガスマスクは、例えば、プラグアンドソケット接続、または任意の他の有線接続を備えることができる。さらなる実施形態では、呼吸保護装置のための残存有効寿命指示システムは、無線接続により、記憶装置の通信モジュールと通信できる中央処理装置を備えることができる。無線接続は、例えば、無線周波数識別ユニット、ブルートゥース接続、WiFi登録商標接続、または他の無線通信とすることができる。通信が無線周波数識別ユニットによる実施形態では、無線周波数識別ユニットは、能動的な無線周波数識別ユニットまたは受動的な無線周波数識別ユニットの一方とすることができる。キャニスタ上のコンピュータ記憶装置は、外部の中央処理装置または他のデジタル処理装置に、記憶した情報を報告することができる。本発明の不可分の部分は、メモリ、すなわち、カートリッジキャニスタの容量に対する較正データを収集し、かつ記憶するCPUのランダムアクセスメモリである。CPUは、これらのデータのライブラリを保持することができ、任意の新しいタイプのカートリッジキャニスタ、または任意の新しい用途、すなわち新しい汚染物質に対する新しいデータの導入を可能にすべきである。この重要なデータは、ケーブルコネクタ、光学的なバーコードリーダを用いるバーコード化された情報、キーカード、コード化された電気接点を介して、またはCPUユニットの一部としてのRFID通信器によりCPUに移送される。任意の新しく接続されたキャニスタカートリッジに対するデータは、前述の方法の1つにより導入されるべきである。データが、カートリッジキャニスタの表面または内側に取り付けられたRFIDユニットに記憶される場合、システムのCPUは、RFIDに対して、すべての範囲の初期データに関して問い合わせを行い、またすべての経過時間にわたる最近の情報をRFIDに伝える。RFIDユニットのメモリは、必ずしも大きいものである必要はなく、このユニットのコストは非常にわずかなものとすべきであり、RFIDを使い捨てできるようにする、またはRFIDユニットを相互に交換可能にし、かつ再プログラム可能にすべきである。この情報を導入する方法は、汚染物質に対する容量のライブラリとしてメモリに記憶できる、特定の汚染物質に対する較正曲線に関する完全なデータをCPUが使用できるようにすべきである。このようなライブラリの容量に必要なボリュームは、比較的に低く、キロビットの単位であると予想される。カートリッジキャニスタの較正、温度に対する補正係数、相対湿度、および大気圧に関するデータは、以下の様々な方法で導入することができる。バーコードで、すなわち、可搬型のリーダが、外側のカートリッジ表面に直接取り付けられたバーコードを読み取り、データをCPUに転送する、電気的なカギで、すなわち、そのメモリにすでに導入された特定の較正モードにCPUを切り換えるようにする特別な方式による電気的接点を構成するもの。電気的なカギは、フェイスピースのソケットに取り付けられたカートリッジの表面に直接取り付けることができる、無線で、すなわち、カートリッジキャニスタの表面上に組み込まれた、または取り付けられた無線周波数識別を使用し、システムのCPUと適切な手段で通信する。RFIDは、以下のものに関する情報を含むことができる。機器のタイプ、すなわち、キャニスタ、カートリッジ、フィルタ、または組合せ、製造者の名前シリアル番号、部品番号、製造日、85容量および100容量に吸着された、要求クラスの汚染物質のmgで表した容量、必要に応じて様々な濃度における破過の時点、温度補正係数、相対湿度補正係数、圧力標高補正係数、警報設定点、および有効期限日。導入された後、RFIDはさらに、以下のものでロードすることができる。ターゲットとする被検化合物の名前、各使用期間に対して、使用に供した日付および開始時間、経過時間の終了、およびこのセッション中に充填された汚染物質の合計質量M、購入者の部品番号の識別子、開始周囲条件における残存有効寿命、認定された装置とだけ通信を可能にするパスワードまたはコード、および他の特有の情報。RFIDは、このデータをCPUと双方向で通信し、したがって、そのデータは、可搬型の組込みディスプレイ、CPUと通信する別個のディスプレイ、およびマスクに組み込まれたマイクロディスプレイ上で任意の瞬間に取出し、かつ表示することができる。人工呼吸器を通る空気流により渡される汚染物質の合計質量に関するデータが得られた後、そのデータを、予備的な較正調査中に確立されたこのようなカートリッジキャニスタの実際の容量データと比較することができる。人工呼吸器のRFIDチップは、ボタンまたは組込み式の圧力センサスイッチにより開始時間が知らされ、すべての使用時間中で活動化された状態にあり、関連する情報をCPUから受け取って、それをメモリに記憶することになる。RFIDチップはすべての使用経過時間にわたり通信を継続しているので、CPUは、この時間の終りに、これだけに限らないが、カートリッジキャニスタ、またはフィルタに取り込まれた汚染物質の合計質量M初期のとして残存寿命経過時間中のすべての周囲条件に関するデータを含む、経過した時間期間にわたるすべての情報をコピーし、RFIDのメモリへと転送する。各新規の使用の後、またはカートリッジを最終的に他のガスマスクに移した後、CPUは、RFIDに問い合わせを行い、情報を受け入れ、かつ新しく受けた暴露を旧データに統合し、カートリッジキャニスタのすべての前の使用量に対する記録をRFIDに保持し、最終的に、カートリッジが使用されていない長い期間中に、可能性のある汚染物質の徐々の進行を推定する。通信モジュールおよびコンピュータメモリ記憶装置の実施形態は、無線周波数識別ユニットの一部である。残存有効寿命指示システムの実施形態が、図1Aおよび図1Bで示されている。図1Aおよび図1Bは、マスクの両側にある2つのキャニスタを収容することができる半面ガスマスク組立体10を示している。図1Aで示すように、濃度センサ40を、空気流量センサ20と共にガスキャニスタカートリッジ30の入口に取り付けることができる。他の実施形態では、技術的に、かつ便宜上、濃度センサ40を、図1Bで示すように、マスク14に取り付けることができる。濃度センサは、図1Bで示すように、キャニスタの空気入口に対して近接して配置することができる。濃度センサ40は、マスクのさらに離れた領域に、またはマスク以外に組み立てることができるが、ガスマスクが使用されている領域の周囲条件を測定し、キャニスタ30中の収着剤に対する負荷を計算するために中央処理装置に報告する。さらなる実施形態は、図で示されていないが、センサ40は、肩の上に、肩の前部に、衣服の折り襟部に、帽子の縁部に、ならびにユーザ上のどこかに、あるいはユーザの近傍に配置することができる。濃度センサ40からの信号は、対象とする汚染物質の周囲濃度を連続的に監視するための基礎として使用することができる。センサ40からの信号はまた、別個に処理して、システムの中央処理装置からの出力、またはセンサからの直接的な出力から、視覚的に観察するのに便利な場所で、例えば、LCDなどの画面に表示することができる。特定の場合では、センサ40は、既存のガス分析装置モニタの一部とすることができ、このようなセンサの場合、連続する監視データを有線または無線通信を介してマスクのCPUに送達することができる。図1Aおよび1Bで示す実施形態では、RFIDユニット60は、カートリッジキャニスタ30の表面に取り付けられる。他の実施形態では、RFIDユニットまたは他の通信装置は、キャニスタの内部に配置することができる。警告指示ライト50が、図1Aで示すように、通常、マスクの上側前部に、また図1Bでは、目の近くに2つの対称的なライトを、ユーザに見える領域に配置することができる。残存有効寿命指示システムの実施形態はまた、振動指示手段52を備えることもできる。キャニスタが、可撓性のある流体流れ接続でフェイスピースに接続され、そのキャニスタが、ユーザのベルトまたは背中に配置される場合、空気流量センサ20の配置は、キャニスタの入口で、または図3で示すフェイスピースの入口で同様の精度および信頼性を有することができる。濃度センサ40の配置も同様の位置とすることができる。図1Aおよび図1Bで示されたセンサ20およびセンサ40の2つの好ましい位置は、よい点と悪い点がある。入口部分に空気流量センサ20を配置することは、収着剤ベッドの前部と、一方向吸引弁との間の無駄容積を非常に小さく保つ利点を有する。カートリッジの出口側に空気速度感知器具20を配置することは、センサが、何らかの活性ガス、浮遊粉塵、ほこりなどにより汚染される可能性が低くなる利点を有するが、無駄容積が多少大きくなる可能性がある。図2でカートリッジキャニスタ30Lおよび30Rの実施形態が示されており、フェイスマスクにおけるセンサ20および40の配置を示している。警告信号ライト50および振動手段52を、マスクの一方、または両側に配置することができる。例えば、フェイスマスクの外側表面に発光ダイオード50、またフェイスピース14の内側表面に振動手段52がある。図1Aおよび1Bの実施形態では、振動装置52がマスクの内側に、かつ頬の敏感な点の近傍に配置され、したがって、警告指示を容易に感知することができる。図3で示された実施形態は、コネクタホースを備えたキャニスタ30の使用を示している。このような実施形態では、キャニスタの配置は、ユーザの背中、ベルトの側面、または特殊なホルスタ内とすることができる。空気流量センサ20は、フェイスピースの入口部に直接配置され、中央処理装置に電気的に、または無線で接続することができる。濃度センサ40は、マスクのよく見える前部に、2つの警告ライト50により囲まれた、マスクの鼻部分の前に配置することができる。音響および振動手段52は、マスクの内側に配置することができ、頬の皮膚の敏感な点の近傍に配置することが好ましい。図4Bで、温度流速計タイプの空気流量センサが示されている。3つの温度センサ、サーミスタ23が、空気流量の最も等化な横断面に対称的に配置されている。他のセンサは、ホイートストンブリッジで結合され、中央のビームサポート28に取り付けられる。図4Bで示すセンサおよび図4Aで示すファンの羽根26の寸法は、空気流量に対して1~3を超える影響を与えるべきではない。図5は、超小形電子装置およびまたは中央処理装置、ならびに好ましくは再充電可能な電池77であるその電源の可能な配置を示すフェイスピースの横断面図を示している。電源の消耗は、警告インジケータ上で指示することができ、例えば、低い電池状態は、警告ライトの高い頻度のフラッシュで、例えば、2つの連続して続く05秒間隔で05秒持続するオレンジ色のフラッシュとすることができる。電池は使用開始時に十分に充電され、検査されるべきである。電池の使用開始時に、中央処理装置が完全な作業シフト未満の電池寿命を示している場合、残存有効寿命システムは、警告信号を生成することができ、電池を新たに充電したものと交換する必要がある。キャニスタカートリッジの有効寿命の終了時に、または濃度が一定の閾値の消耗を超えた場合、赤色の警告ライトが、05分間隔より短い間隔でフラッシュを開始すべきである。これは、ユーザにカートリッジキャニスタを交換する必要性を知らせることになる。有毒な汚染物質の周囲濃度が、周囲空気の2など、プログラムされた閾値を超えた場合、施行された安全規則に従って、システムは差し迫った危険を警告する。アクティブタイプの残存有効寿命システム伝達システムの実施形態の機能的な概略図が図6で示されており、そこでは、中央処理装置と警告装置、すなわち、視覚的な信号装置50、振動触覚装置52、可聴警告装置54との相互接続、ならびにすべてのセンサとの相互接続と共に、すべての有線および無線相互接続が示されている。CPU装置とRFIDの間の相互接続は無線であり、したがって、CPUは、カートリッジが取り付けられて、圧力スイッチ72がシステムを起動した直後に、交換されたカートリッジに問い合わせることが可能である。残存有効寿命指示システムの実施形態は、実際の濃度、実際の呼吸する空気流量容積、および暴露の実際の時間を測定し、したがって、システムは、カートリッジキャニスタの残存寿命を推定することができる。さらなる実施形態は、温度および相対湿度の影響を補正するシステムを含むことができる。さらなる実施形態は、中央処理装置と通信して、前の暴露量、および残存寿命容量を記憶し、かつ記録する、キャニスタ上にRFIDを備える残存有効寿命指示システムを含む。カートリッジキャニスタは、したがって、相互に交換することができ、また新しいカートリッジキャニスタは、そのメモリにアクセスすることができ、かつ新しいキャニスタの残存寿命容量を報告して、キャニスタの効率的な使用を可能にし、かつ装着者に対する有効な保護をさらに提供できるようにする。第4の特徴は、システムは、酸素レベルと汚染物質の濃度を同時に測定し、これらの2つの安全パラメータに関する安全規格から何らかの逸脱がある場合、3つの明確な方法でユーザに警告することである。第5の特徴は、システムは、任意のセンサからのすべてのデータ、すなわち、RH、T、瞬間的な濃度、残存安全時間などをさらに視覚化できることである。前述の呼吸保護システム、ガスマスク、およびキャニスタの実施形態は、本明細書で開示された特定の実施形態、構成要素、方法ステップ、および材料に限定されることはなく、このような構成要素、プロセスステップ、および材料は変わる可能性がある。さらに、本明細書で使用される用語は、例示的な実施形態を述べるために使用されるに過ぎず、本発明の様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲、およびその均等な形態によってのみ限定されるため、その用語は限定することを意図していない。したがって、本発明の実施形態は、例示的な実施形態を参照して述べられているが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれる変形および修正を行うことができることが理解されよう。したがって、本発明の様々な実施形態の範囲は、上記で論じた諸実施形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびすべての均等な形態によってのみ定義されるべきである。