JP2697205B2 - Breathing gas supply system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 １） 産業上の利用分野 本発明は、空気の希薄な高高度を飛行する航空機の搭
乗員等が装着するマスクに呼吸用の気体を供給するため
の呼吸用気体供給システムに関し、特に、呼吸用気体に
加えられる酸素量が制御可能とされている呼吸用気体供
給システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Object of the Invention 1) Industrial application field The present invention is for supplying breathing gas to a mask worn by a crew of an aircraft flying at a high altitude where air is sparse. In particular, the present invention relates to a respiratory gas supply system capable of controlling an amount of oxygen added to a respiratory gas.

２） 従来の技術 航空機においては、通常、その機内圧力が外気圧力よ
りも少し高い値に保たれるようになっている。したがっ
て、航空機が空気の希薄な高高度を飛行するときには、
機内圧力が低くなり、酸素分圧も低くなる。そのような
状態では、搭乗員にとって酸素不足となり、搭乗員の判
断が鈍る等の問題が生じる。2) Conventional technology In an aircraft, the pressure inside the aircraft is usually maintained at a value slightly higher than the outside air pressure. Therefore, when an aircraft flies over a sparse high altitude of air,
The in-machine pressure decreases and the oxygen partial pressure also decreases. In such a state, there is a problem that the crew will be short of oxygen and the crew's judgment will be dull.

そこで、高高度を飛行する航空機には、搭乗員が装着
するマスクに呼吸用の気体を呼吸用気体供給システムが
装備されている。その呼吸用気体供給システムは、呼吸
用気体を導く気体供給路に酸素ボンベあるいは酸素濃縮
装置等の酸素供給源を接続して、新鮮な酸素を含む呼吸
用気体をマスク内に供給するようにしたもので、その呼
吸用気体の圧力は機内圧力の低下とともに低下するよう
になっている。そして、呼吸用気体の圧力低下に伴って
酸素濃度を高めることにより、マスクに供給される呼吸
用気体の酸素分圧がほぼ一定に保持されるようになって
いる。Therefore, aircraft flying at high altitudes are equipped with a breathing gas supply system for breathing gas on a mask worn by the crew. In the respiratory gas supply system, an oxygen supply source such as an oxygen cylinder or an oxygen concentrator is connected to a gas supply path for guiding the respiratory gas, so that a respiratory gas containing fresh oxygen is supplied into the mask. The pressure of the breathing gas decreases with a decrease in the in-machine pressure. The oxygen partial pressure of the respiratory gas supplied to the mask is kept substantially constant by increasing the oxygen concentration with the decrease in the pressure of the respiratory gas.

従来は、その酸素分圧をほぼ一定に保つために、呼吸
用気体の圧力あるいは飛行高度に応じて酸素濃度を定
め、その濃度の酸素を含む呼吸用気体をマスクに供給す
るようにしていた。Conventionally, in order to keep the oxygen partial pressure substantially constant, the oxygen concentration is determined in accordance with the pressure of the respiratory gas or the flight altitude, and the respiratory gas containing the oxygen at that concentration is supplied to the mask.

３） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、例えば同一高度での飛行中であって
も、飛行状態によっては搭乗員に大きな加速度が作用す
ることがあり、それに伴って呼吸の一時停止のような呼
吸サイクルの変化が生じるので、供給される呼吸用気体
の酸素分圧が一定に保たれていても、搭乗員の肺胞内に
おける酸素濃度は低下することがある。そのような場合
には、血液中の酸素濃度が低下し、加速度による血液の
下半身への集中傾向等と相俟って、脳が酸欠状態に陥り
やすくなる。3) Problems to be Solved by the Invention However, even during a flight at the same altitude, for example, a large acceleration may be applied to the crew depending on the flight condition, and accordingly, breathing such as pause of breathing may occur. Due to the change in the cycle, the oxygen concentration in the alveoli of the crew may decrease even if the oxygen partial pressure of the supplied respiratory gas is kept constant. In such a case, the oxygen concentration in the blood decreases, and the brain tends to fall into an oxygen-deficient state in combination with the tendency of the blood to concentrate on the lower body of the blood due to acceleration.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、
必要なときにその必要に応じて呼吸用気体中の酸素濃度
を高めることができる呼吸用気体供給システムを提供す
ることを課題とする。The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide a respiratory gas supply system capable of increasing the oxygen concentration in a respiratory gas when necessary when necessary.

B.発明の構成 １） 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明の呼吸用気体供給
システムは、 マスク内に呼吸用気体を導く気体供給路と、 その気体供給路に酸素を供給する酸素供給源と、 前記気体供給路に設けられ、その気体供給路を流れる
呼吸用気体中の前記酸素供給源から供給される酸素の比
率を変化させ得る制御バルブと、 先端に周囲の酸素濃度に応じて波長の異なる光を発生
する発光物質を取り付けた光ファイバからなり、その先
端が前記マスク内に挿入されて前記発光物質がマスク装
着者の呼吸時に気体が流れる部分に位置するように配置
される酸素濃度センサと、 前記光ファイバの基端側に設けられ、前記発光物質が
発する光の波長をその光ファイバを通して検出するスペ
クトルアナライザと、 検出された光の波長に応じて前記制御バルブを制御す
るバルブコントローラと、 を備えてなることを特徴とする。B. Configuration of the Invention 1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a respiratory gas supply system of the present invention comprises: a gas supply path for guiding a respiratory gas into a mask; An oxygen supply source for supplying oxygen, a control valve provided in the gas supply path, and capable of changing a ratio of oxygen supplied from the oxygen supply source in a respiratory gas flowing through the gas supply path; An optical fiber attached with a luminescent substance that generates light having a different wavelength according to the oxygen concentration of the optical fiber. The tip of the optical fiber is inserted into the mask, and the luminescent substance is located in a portion through which gas flows when the mask wearer breathes. An oxygen concentration sensor arranged as follows, and a spectrum analyzer provided on the base end side of the optical fiber and detecting the wavelength of light emitted by the luminescent substance through the optical fiber. Characterized by comprising and a valve controller for controlling the control valve according to the wavelength of light.

２） 作用 前述の構成を備えた本発明によれば、マスク内の気体
中の酸素濃度に応じて発光物質が波長の異なる光を発生
し、その光の波長がスペクトルアナライザによって検出
されるので、マスク装着者の呼気および吸気の酸素濃度
がモニタリングされる。そして、その酸素濃度が低下し
たときには、制御バルブを制御して、例えば酸素供給源
から供給される酸素量を多くすることによって、マスク
内に供給される呼吸用気体の酸素濃度が高められる。し
たがって、常に最適な酸素濃度の呼吸用気体をマスク装
着者に供給することができる。2) Action According to the present invention having the above-described configuration, the luminescent substance generates light having different wavelengths according to the oxygen concentration in the gas in the mask, and the wavelength of the light is detected by the spectrum analyzer. The breather and inspired oxygen concentrations of the mask wearer are monitored. When the oxygen concentration decreases, the control valve is controlled to increase the amount of oxygen supplied from the oxygen supply source, thereby increasing the oxygen concentration of the respiratory gas supplied into the mask. Therefore, the respiratory gas having the optimum oxygen concentration can always be supplied to the mask wearer.

３） 実施例 以下、図面に基づいて本発明による呼吸用気体供給シ
ステムの実施例について説明する。3) Example Hereinafter, an example of a respiratory gas supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図および第２図は本発明の呼吸用気体供給システ
ムの第１実施例を示し、第１図はその全体構成図、第２
図はその要部の詳細説明図である。1 and 2 show a first embodiment of a respiratory gas supply system according to the present invention, and FIG.
The figure is a detailed explanatory view of the main part.

第１図において、呼吸用気体供給システムＳは、酸素
ボンベまたは酸素濃縮装置等の酸素供給源Ａと、その酸
素供給源Ａから供給される新鮮な酸素を含む呼吸用気体
を、航空機の搭乗員であるパイロットＰが装着したマス
クＭ内に導く気体供給路L1と、前記マスクＭ内の気体を
前記気体供給路L1へ還流させる気体循環用帰還路L2とを
備えている。In FIG. 1, a respiratory gas supply system S includes an oxygen supply source A such as an oxygen cylinder or an oxygen concentrator, and a respiratory gas containing fresh oxygen supplied from the oxygen supply source A. A gas supply path L1 for introducing the gas into the mask M on which the pilot P is mounted, and a gas circulation return path L2 for returning the gas in the mask M to the gas supply path L1.

前記気体供給路L1には、前記酸素供給源Ａから供給さ
れる酸素の量を制御する制御バルブ１と、その酸素を前
記気体循環用帰還路L2から還流する気体に混合するミキ
シング室２と、気体供給弁３とが設けられている。この
気体供給弁３は、マスクＭの装着者であるパイロットＰ
の呼吸の吸入時に開くチェック弁で、マスクＭに近い位
置に配設されている。A control valve 1 for controlling the amount of oxygen supplied from the oxygen supply source A, a mixing chamber 2 for mixing the oxygen with a gas flowing back from the gas circulation return path L2, A gas supply valve 3 is provided. The gas supply valve 3 is connected to a pilot P who is a wearer of the mask M.
Is a check valve that is opened at the time of inhalation of respiration, and is disposed at a position close to the mask M.

一方、前記気体循環用帰還路L2には、気体排出弁４と
二酸化炭素除去装置５とが設けられている。前記気体排
出弁４は、マスクＭの装着者であるパイロットＰの呼吸
の吐出時に開くチェック弁で、マスクＭに近い位置に配
設されている。また、前記二酸化炭素除去装置５は、パ
イロットＰが吐出する呼気中の二酸化炭素を選択的に透
過させる性質を有する透過膜5aをその流路中に配設した
もので、その透過膜5aの内部は図示されていない低圧源
に接続されている。そのような性質を備えた透過膜5aと
しては、例えばポリジメチルシロキサン系、ポリメチル
ペンテン系、ポリフェニレンオキシド系、酢酸セルロー
ス系、ポリイミド複合膜系、シリコンゴム系等の膜やそ
れらの複合膜が知られている。On the other hand, the gas circulation return path L2 is provided with a gas discharge valve 4 and a carbon dioxide removal device 5. The gas discharge valve 4 is a check valve that opens when breathing of a pilot P who is a wearer of the mask M is discharged, and is disposed at a position close to the mask M. Further, the carbon dioxide removing device 5 is provided with a permeable membrane 5a having a property of selectively transmitting carbon dioxide in the exhaled breath discharged by the pilot P in its flow path. Is connected to a low pressure source not shown. Examples of the permeable membrane 5a having such properties include, for example, polydimethylsiloxane-based, polymethylpentene-based, polyphenylene oxide-based, cellulose acetate-based, polyimide composite membrane-based, silicon rubber-based membranes, and composite membranes thereof. Have been.

そして、この二酸化炭素除去装置５を通過した気体
が、モータ６によって駆動される送風機７により、前記
ミキシング室２に送られるようになっている。The gas that has passed through the carbon dioxide removing device 5 is sent to the mixing chamber 2 by a blower 7 driven by a motor 6.

マスクＭ内には、酸素濃度センサＯの先端部が挿入さ
れている。酸素濃度センサＯは光ファイバ８からなるも
ので、第２図に示されているように、パイロットＰの口
元に配設される通話用マイク９のアーム9aに沿って取り
付けられ、その先端がマイク９内に位置するようにされ
ている。したがって、光ファイバ８の先端は、マスクＭ
の装着者の呼吸時に呼気および吸気が流れる部分に位置
するようになっている。The tip of the oxygen concentration sensor O is inserted into the mask M. The oxygen concentration sensor O is composed of an optical fiber 8 and is attached along an arm 9a of a telephone microphone 9 disposed at the mouth of the pilot P, as shown in FIG. 9. Therefore, the tip of the optical fiber 8 is
This is located at a portion where the exhalation and inhalation flow when the wearer breathes.

この光ファイバ８の先端には、励起光を受けたとき、
周囲の酸素濃度に応じた波長の光を発生する発光物質10
が取り付けられている。この発光物質10は、例えばガス
透過性に優れたメチルメタクリレート等にルテニウムを
核とする金属化合物を結合させた高分子膜である。その
ような高分子膜は、外部から青色の光が照射されると、
ルテニウム化合物の性質により、照射光よりも波長の長
い赤っぽい光を放つ。しかも、その発光波長は周囲の酸
素濃度に正確に反比例する。そして、その高分子膜は光
ファイバ８の先端に塗布することができる。したがっ
て、このように構成された酸素濃度センサＯは、極めて
精度が高く、しかも細くて軽量なものとなる。At the tip of the optical fiber 8, when receiving the excitation light,
Luminescent substance 10 that emits light of a wavelength corresponding to the ambient oxygen concentration
Is attached. The luminescent material 10 is a polymer film in which a metal compound having ruthenium as a nucleus is bonded to, for example, methyl methacrylate having excellent gas permeability. When such a polymer film is irradiated with blue light from the outside,
Due to the nature of the ruthenium compound, it emits reddish light having a longer wavelength than the irradiation light. Moreover, the emission wavelength is exactly inversely proportional to the surrounding oxygen concentration. Then, the polymer film can be applied to the tip of the optical fiber 8. Therefore, the oxygen concentration sensor O thus configured has extremely high accuracy, and is thin and lightweight.

酸素濃度センサＯの基端側はマスクＭの外部に導き出
され、第１図に示されているように受発光部11に接続さ
れている。この受発光部11には、励起用の青色光を発生
する発光素子12と、受光した光の波長に対する光量を計
測するスペクトルアナライザ13とが設けられている。発
光素子12が発した光は、ハーフミラー14からレンズ15を
介して酸素濃度センサＯの基端に入射され、光ファイバ
８を通して先端の発光物質10に照射されるようになって
いる。そして、その発光物質10が発した光が、光ファイ
バ８を通してその基端側に戻され、ハーフミラー14を透
過して、スペクトルアナライザ13に導かれるようになっ
ている。The base end side of the oxygen concentration sensor O is led out of the mask M and is connected to the light emitting / receiving unit 11 as shown in FIG. The light emitting / receiving section 11 includes a light emitting element 12 for generating blue light for excitation, and a spectrum analyzer 13 for measuring the amount of light with respect to the wavelength of the received light. The light emitted from the light emitting element 12 is incident on the base end of the oxygen concentration sensor O from the half mirror 14 via the lens 15, and is irradiated on the light emitting substance 10 at the front end through the optical fiber 8. Then, the light emitted from the luminescent material 10 is returned to the base end side through the optical fiber 8, passes through the half mirror 14, and is guided to the spectrum analyzer 13.

スペクトルアナライザ13の出力信号はバルブコントロ
ーラ16に入力され、そこで基準値と比較される。そし
て、その間に偏差があるときには、その偏差をゼロとす
るように制御バルブ１を開閉する制御電流が出力され
る。The output signal of the spectrum analyzer 13 is input to the valve controller 16, where it is compared with a reference value. Then, when there is a deviation during that time, a control current for opening and closing the control valve 1 is output so as to make the deviation zero.

次に、前述の構成を備えた本発明による呼吸用気体供
給システムの第１実施例の作用を説明する。Next, the operation of the first embodiment of the respiratory gas supply system according to the present invention having the above-described configuration will be described.

パイロットＰの呼吸サイクル中、吸入した気体を吐出
している期間は、気体供給弁３は自動的に閉じ、気体排
出弁４は自動的に開く。そして、気体排出弁４から排出
された気体は二酸化炭素除去装置５に流入する。二酸化
酸素除去装置５においては、流入した気体の一部が透過
膜5aを通して低圧源に排出される。このとき、その透過
膜5aは二酸化炭素を高比率で透過させる性質を有するも
のとされているので、排出される気体の二酸化炭素濃度
は高くなり、透過膜5aを透過せずに二酸化酸素除去装置
５から送風機７を通って気体供給路L1に還流される気体
の二酸化炭素濃度は低くなる。したがって、その気体供
給路L1には、比較的酸素濃度が高い気体が戻されること
になる。そして、その気体に、酸素供給源Ａから制御バ
ルブ１を通して供給される新鮮な酸素が加えられる。During the breathing cycle of the pilot P, the gas supply valve 3 is automatically closed and the gas exhaust valve 4 is automatically opened during the period when the inhaled gas is being discharged. Then, the gas discharged from the gas discharge valve 4 flows into the carbon dioxide removing device 5. In the oxygen dioxide removing device 5, a part of the gas that has flowed in is discharged to the low pressure source through the permeable membrane 5a. At this time, since the permeable membrane 5a has a property of transmitting carbon dioxide at a high ratio, the concentration of carbon dioxide in the discharged gas increases, and the oxygen dioxide removing device does not pass through the permeable membrane 5a. The concentration of carbon dioxide in the gas returned from 5 to the gas supply path L1 through the blower 7 decreases. Therefore, a gas having a relatively high oxygen concentration is returned to the gas supply path L1. Then, fresh oxygen supplied from the oxygen supply source A through the control valve 1 is added to the gas.

パイロットＰの呼吸サイクル中、気体を吸入している
期間は、気体供給弁３が開き、気体排出弁４は閉じる。
したがって、このときには、気体供給路L1から供給され
る気体がマスクＭ内に流入する。During the breathing cycle of the pilot P, the gas supply valve 3 is opened and the gas exhaust valve 4 is closed during the period of inhaling gas.
Therefore, at this time, the gas supplied from the gas supply path L1 flows into the mask M.

この間において、マスクＭ内に配置された酸素濃度セ
ンサＯの先端の発光物質10は、受発光部11の発光素子12
が発する基準波長の青色光に照射されて励起され、マス
クＭ内の気体の酸素濃度に応じた波長の光を発光する。
そして、その光が光ファイバ８を通して受発光部11に戻
され、スペクトルアナライザ13によって検出される。ス
ペクトルアナライザ13には、ハーフミラー14を通過した
発光素子12からの光も入射する。したがって、スペクト
ルアナライザ13によって計測される光の波長に対する光
量には、第３図に示されているように、発光素子12から
の波長の短い励起用の光によるピークp1と、酸素濃度セ
ンサＯの発光物質10の発光による波長の長い光のピーク
p2とが表れる。そして、そのピークp2が表れる波長が、
マスクＭ内の気体の酸素濃度を示すことになる。During this time, the light emitting substance 10 at the tip of the oxygen concentration sensor O arranged in the mask M is
Irradiates and is excited by the blue light of the reference wavelength emitted from the mask M, and emits light of a wavelength corresponding to the oxygen concentration of the gas in the mask M.
Then, the light is returned to the light receiving / emitting unit 11 through the optical fiber 8 and detected by the spectrum analyzer 13. Light from the light emitting element 12 that has passed through the half mirror 14 also enters the spectrum analyzer 13. Therefore, as shown in FIG. 3, the amount of light with respect to the wavelength of light measured by the spectrum analyzer 13 includes a peak p1 due to excitation light having a short wavelength from the light emitting element 12 and a peak p1 of the oxygen concentration sensor O. Long-wavelength light peak due to emission of luminescent substance 10
p2 appears. And the wavelength at which the peak p2 appears is
It indicates the oxygen concentration of the gas in the mask M.

このようにして、マスクＭ内の気体の酸素濃度がモニ
タリングされ、そのデータがバルブコントローラ16に送
られる。そして、バルブコントローラ16において、その
データと基準値とが比較される。したがって、パイロッ
トＰの呼吸状態が変化したりしてマスクＭ内の気体の酸
素濃度が低下したときには、バルブコントローラ16から
出力される制御電流により、制御バルブ１が更に大きく
開かれる。その結果、気体供給路L1には酸素供給源Ａか
ら多量の酸素が供給されるようになり、その酸素の比率
が高まるので、気体供給路L1を流れる気体の酸素濃度が
高められる。そして、その気体がマスクＭ内に供給され
る。こうして、パイロットＰは酸素濃度の高い気体を吸
入することになり、肺中の酸素分圧の低下が防止され
る。In this way, the oxygen concentration of the gas in the mask M is monitored, and the data is sent to the valve controller 16. Then, the data is compared with the reference value in the valve controller 16. Therefore, when the oxygen concentration of the gas in the mask M decreases due to a change in the breathing state of the pilot P or the like, the control valve 1 is further opened by the control current output from the valve controller 16. As a result, a large amount of oxygen is supplied from the oxygen supply source A to the gas supply path L1, and the ratio of the oxygen increases, so that the oxygen concentration of the gas flowing through the gas supply path L1 is increased. Then, the gas is supplied into the mask M. In this way, the pilot P inhales a gas having a high oxygen concentration, thereby preventing a decrease in the oxygen partial pressure in the lungs.

第4,5図は、酸素濃度センサの配置が異なる本発明の
呼吸用気体供給システムの第２実施例を示すものであ
る。なお、この第２実施例において、基本的な構成は前
記第１実施例と同様であるから、同一の構成要素には同
一の符号を付すことにより重複する詳細な説明は省略す
る。FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the respiratory gas supply system of the present invention in which the arrangement of the oxygen concentration sensor is different. In the second embodiment, since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and overlapping detailed description will be omitted.

この第２実施例においても、酸素濃度センサＯは第１
実施例と同様にマイク９のアーム9aに沿って取り付けら
れているが、その先端はマイク９から離れた位置に配置
されている。このようにすることにより、その先端の発
光物質10の位置の自由度が増すので、パイロットＰの呼
気あるいは吸気をより感知しやすい位置に配置すること
ができる。Also in the second embodiment, the oxygen concentration sensor O
The microphone 9 is mounted along the arm 9a of the microphone 9 as in the embodiment, but its tip is located at a position distant from the microphone 9. By doing so, the degree of freedom of the position of the light emitting substance 10 at the tip is increased, so that the pilot P can be arranged at a position where the expiration or inhalation of the pilot P can be more easily sensed.

この第２実施例の場合には、第１実施例の場合のよう
に光ファイバ８の先端の発光物質10をマイク９によって
保護させることができないので、酸素濃度センサＯの先
端には黒色のメッシュ状カバー17がかぶされ、それによ
って発光物質10の剥離等が防止されるようになってい
る。In the case of the second embodiment, since the luminescent material 10 at the tip of the optical fiber 8 cannot be protected by the microphone 9 as in the case of the first embodiment, a black mesh is attached to the tip of the oxygen concentration sensor O. The cover 17 is covered so that the luminescent material 10 is prevented from peeling off.

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変形
を行うことが可能である。As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various small design modifications can be made without departing from the present invention described in the claims. It is possible to do.

例えば、酸素濃度センサＯを２本用い、マスクＭ内の
呼気流路および吸気流路にそれぞれ配置することによ
り、呼気および吸気の酸素濃度をモニタリングして体内
での酸素消費量を計測し、それに応じて供給気体の酸素
濃度を制御するようにすることができる。For example, by using two oxygen concentration sensors O and disposing them in the exhalation flow path and the inhalation flow path in the mask M, respectively, the oxygen concentration of exhalation and inspiration is monitored to measure the amount of oxygen consumed in the body. The oxygen concentration of the supply gas can be controlled accordingly.

また、制御バルブ１によって酸素供給源Ａからの酸素
供給量を制御する代わりに気体循環用帰還路L2から還流
される気体の流量を増減させ、それによって気体供給路
L1からマスクＭ内に導かれる気体中の酸素濃度を変化さ
せるようにすることもできる。Also, instead of controlling the amount of oxygen supplied from the oxygen supply source A by the control valve 1, the flow rate of the gas recirculated from the gas circulation return path L2 is increased or decreased.
It is also possible to change the oxygen concentration in the gas introduced into the mask M from L1.

さらに、発光物質10を励起させる基準光は、光ファイ
バ８を通さずに、外部から照射するようにすることも可
能である。Further, the reference light for exciting the luminescent material 10 can be irradiated from outside without passing through the optical fiber 8.

そして、本発明は、前記実施例のようにパイロットＰ
が吐出した呼気を循環させる呼吸用気体供給システムば
かりでなく、呼気をそのままマスクＭの外部に放出する
呼吸用気体供給システムにも適用することができる。Then, the present invention provides the pilot P
The present invention can be applied not only to a respiratory gas supply system that circulates exhaled breath discharged, but also to a respiratory gas supply system that discharges exhaled breath as it is to the outside of the mask M.

C.発明の効果 前述の本発明の呼吸用気体供給システムによれば、マ
スク内の呼気あるいは吸気の酸素濃度が直接測定される
ので、呼吸状態が変化したときにも、それを迅速に感知
することができる。そして、検出された酸素濃度に応じ
てマスクに供給される呼吸用気体の酸素濃度が制御され
るので、マスク装着者の体内で酸欠状態が発生する前
に、最適な酸素濃度が気体をマスク装着者に与えること
ができ、酸欠等による事故を未然に防ぐことができる。C. Effects of the Invention According to the above-described respiratory gas supply system of the present invention, the oxygen concentration of expiration or inspiration in the mask is directly measured, so that even when the respiratory condition changes, it is quickly sensed. be able to. Then, the oxygen concentration of the respiratory gas supplied to the mask is controlled according to the detected oxygen concentration, so that the optimal oxygen concentration masks the gas before an oxygen deficiency condition occurs in the body of the mask wearer. This can be given to the wearer, and an accident due to lack of oxygen or the like can be prevented.

しかも、光ファイバの先端に発光物質を取り付けた酸
素濃度センサを用いるようにしているので、酸素濃度セ
ンサを軽量で小型のものとすることができ、マスクに取
り付けても、そのマスクの重量増や取り扱い性の悪化を
招くことがない。Moreover, since an oxygen concentration sensor having a light-emitting substance attached to the tip of an optical fiber is used, the oxygen concentration sensor can be made lightweight and small, and even when attached to a mask, the weight of the mask increases. There is no deterioration in handling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明による呼吸用気体供給システムの第１実
施例を示す全体説明図、第２図はその要部の詳細説明
図、第３図はスペクトルアナライザによって検出される
光の状態を示す説明図、第４図は第２実施例の説明図、
第５図はその要部の詳細説明図、である。 Ａ……酸素供給源、L1……気体供給路、Ｍ……マスク、
Ｏ……酸素濃度センサ、Ｐ……パイロット（マスク装着
者）、Ｓ……呼吸用気体供給システム １……制御バルブ、８……光ファイバ、10……発光物
質、12……発光素子、13……スペクトルアナライザ、16
……バルブコントローラ1 is an overall explanatory view showing a first embodiment of a respiratory gas supply system according to the present invention, FIG. 2 is a detailed explanatory view of a main part thereof, and FIG. 3 shows a state of light detected by a spectrum analyzer. FIG. 4 is an explanatory view of the second embodiment,
FIG. 5 is a detailed explanatory view of the main part. A: oxygen supply source, L1: gas supply path, M: mask,
O: oxygen concentration sensor, P: pilot (mask wearer), S: gas supply system for breathing 1: control valve, 8: optical fiber, 10: light emitting substance, 12: light emitting element, 13 …… Spectral analyzer, 16
…… Valve controller

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】マスク内に呼吸用気体を導く気体供給路
と、 その気体供給路に酸素を供給する酸素供給源と、 前記気体供給路に設けられ、その気体供給路を流れる呼
吸用気体中の前記酸素供給源から供給される酸素の比率
を変化させ得る制御バルブと、 先端に周囲の酸素濃度に応じて波長の異なる光を発生す
る発光物質を取り付けた光ファイバからなり、その先端
が前記マスク内に挿入されて前記発光物質がマスク装着
者の呼吸時に気体が流れる部分に位置するように配置さ
れる酸素濃度センサと、 前記光ファイバの基端側に設けられ、前記発光物質が発
する光の波長をその光ファイバを通して検出するスペク
トルアナライザと、 検出された光の波長に応じて前記制御バルブを制御する
バルブコントローラと、 を備えてなる、呼吸用気体供給システム。1. A gas supply path for introducing a respiratory gas into a mask, an oxygen supply source for supplying oxygen to the gas supply path, and a gas supply path provided in the gas supply path and flowing through the gas supply path. A control valve capable of changing the ratio of oxygen supplied from the oxygen supply source, and an optical fiber having a tip attached with a luminescent material that generates light having a different wavelength according to the concentration of oxygen in the surroundings, the tip of which is An oxygen concentration sensor inserted into a mask and arranged so that the light-emitting substance is located at a portion where gas flows when the mask wearer breathes; light provided at a base end side of the optical fiber and emitted by the light-emitting substance A spectrum analyzer that detects the wavelength of the light through the optical fiber; and a valve controller that controls the control valve according to the wavelength of the detected light. System.