JP6422892B2 - スリーブ挿入式呼吸器カートリッジ - Google Patents

Description

本開示は、呼吸器装置を外側に係合するためのインターフェースを有する呼吸器カートリッジに関する。

呼吸器は、フルフェースマスク本体、又はハーフマスク本体、又は陽圧呼吸器（ＰＡＰＲ）の本体要素を含むことができる。１つ以上のフィルターカートリッジを、これらの呼吸器に取り付けることができる。空気は、マスクの着用者又はＰＡＰＲ内の送風機によって生成される陰圧により、フィルターカートリッジを通って吸引される。この空気は濾過材を通過してからマスク本体内部に入り、濾過された空気がここで呼吸器着用者により吸い込まれる。

フィルターカートリッジを呼吸器に取り付けるために、多くの手法が用いられている。１つの手法は、呼吸器本体の対応するねじ付き継手に取り付けられるねじ付きカートリッジ内に配置されたフィルター要素を有する。フィルターカートリッジは、フィルターカートリッジのねじ付き部分を受容する、ねじ立てされたカラー又はソケットと嵌合するらせん状又は前進らせん状のねじ山を有し得る。フィルターカートリッジを適当な方向に回転させることにより、カートリッジを呼吸器に取り付けるか又は呼吸器から取り外すことができる。呼吸器本体との気密密着を確実にするために、弾力性のある変形可能なガスを使用することができる。

ねじ山の代わりにバヨネット式の閉鎖機構を使用して、呼吸器にフィルターカートリッジを取り付けることも行われている。バヨネット式コネクターは、マスク本体の相補的コネクター部分に挿入され、対応するスロットの端にタブが係合して明確な回転ストッパー点が提供されるまでフィルターカートリッジを回転させることによって、タブを係合させる。この構成は、呼吸器に対するエアフィルターカートリッジの自動的位置合わせ及び方向合わせを提供する。

本開示は、呼吸器装置を外側に係合するためのインターフェースを有する呼吸器カートリッジに関する。特に、本開示は、呼吸器本体の嵌合面と協働するよう構成された、カートリッジから延出するカンチレバーラッチを含むスリーブ挿入式呼吸器カートリッジに関する。

本開示の第１の態様において、呼吸器装置は、呼吸器本体と、呼吸器本体に一体化されかつ呼吸器本体から延出するフィルターカートリッジレシーバと、フィルターカートリッジとを含む。このフィルターカートリッジは、フィルターカートリッジに一体化されたノズル要素を含む。呼吸器本体及びフィルターカートリッジは、フィルターカートリッジレシーバとノズル要素との間で、スリーブ挿入係合により流体的に連結されるよう構成され、このフィルターカートリッジレシーバとノズル要素が空気流チャネルを画定する。

本開示の第２の態様において、呼吸器カートリッジは、空気流チャネルを画定し、かつフィルターカートリッジと一体化されている、ノズル要素と、ノズルに隣接し、かつフィルターカートリッジから延出している、カンチレバーラッチとを含む。

本発明の１つ又は２つ以上の実施形態の詳細を添付の図面及び以下の説明文に記載する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明を、添付の図面と併せて考慮することで、本開示のより完全な理解が可能となるであろう。

例示的なハーフマスク呼吸器及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの斜視図である。 係合した呼吸器カートリッジとフィルターカートリッジレシーバのスリーブ挿入部分の垂直断面図である。 図１の例示的なハーフマスク呼吸器及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの水平断面図である。 別の例示的なハーフマスク呼吸器及び係合解除されたスリーブ挿入呼吸器カートリッジの斜視図である。 図３の例示的なハーフマスク呼吸器及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの水平断面図である。 別の例示的なハーフマスク呼吸器及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの斜視図である。 図５の例示的なハーフマスク呼吸器及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの水平断面図である。 例示的なフルフェースマスク呼吸器及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの斜視図である。 例示的な陽圧呼吸器（ＰＡＰＲ）及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジの斜視図である。

以下の詳細な説明では、添付図面を参照するが、図面は、本明細書の一部を形成しており、例として複数の特定の実施形態を示している。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施され得る点は理解されるはずである。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味で解釈されるべきではない。

本明細書において使用されるすべての科学用語及び技術用語は、特に示されない限りは、当該技術分野において一般的に用いられている意味を有するものである。本明細書において与えられる用語の定義は、本明細書において頻繁に使用される特定の用語の理解を容易にするためのものであって、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

別途記載のない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される形状寸法、量、物理的特性を表わす全ての数字は、すべての場合において用語「約」により修飾されていると理解されるべきである。したがって、特に記載のない限り、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、当業者が本明細書に開示される教示を用いて得ようとする所望の特性に応じて異なり得る近似値である。

本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」には、その内容によって明らかに示されない限りは複数の指示対象物を有する実施形態が含まれる。内容によってそうでないことが明らかに示されない限り、本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用される用語「又は」は、「及び／又は」を含めた意味で広く用いられる。

「下側」、「上側」、「下」、「下方」、「上方」、及び「〜の上」などであるがこれらに限定されない、空間的に関連した用語は、本明細書において用いられる場合、ある要素の別の要素に対する空間的関係を述べるうえで説明を容易にする目的で用いられる。このような空間に関連した用語には、図に示され、本明細書に述べられる特定の向き以外に、使用中又は作動中の装置の異なる向きが含まれる。例えば、図に示される物体がひっくり返されるか又は裏返されると、最初に他の要素の下又は下方として述べられた部分は、これらの他の要素の上方となるであろう。

本明細書で使用するとき、例えば要素、部材又は層が、別の要素、部材又は層、「と一致したインターフェース」を形成するか、「の上」にあるか、「に接続されている」か、「と結合されている」か、「に接触している」か、「から分離している」か、又は「に隣接している」と記載される場合は、例えば、該要素、部材又は層は、直接上にあるか、直接接続されているか、直接に結合しているか、直接接触しているとすることができ、あるいは、介在する要素、部材又は層が、その特定の要素、部材又は層の上にあるか、接続されているか、結合されているか、接触しているか、又は分離しているとすることができる。ある要素、部材又は層が、例えば、別の要素の「直接上にある」、「直接接続される」、「直接結合する」、又は「直接接触する」とされる場合、介在する要素、部材又は層は存在しない。

本明細書で使用するとき、「有する（have）」、「有する（having）」、「含む（include）」、「含む（including）」、「備える（comprise）」、「備える（comprising）」等は、制限のない意味で使用されており、一般に、「含むがそれに限らない」ことを意味する。「からなる」及び「から本質的になる」という用語は、「含む（comprising）」等の用語に包含されることが理解されよう。

用語「フィルターカートリッジ」とは、マスク本体と人の顔との間の内側空間に入る前の空気を濾過する目的のために、呼吸器に取り付けられる装置を指す。用語「呼吸器カートリッジ」とは、本明細書において「フィルターカートリッジ」と互換可能に使用される。

用語「呼吸器」とは、人の呼吸器系に入る前の空気を濾過するために、人が装着する装置を指す。

用語「一体化」とは、同時に製造されること、あるいは、１つ以上の一体化部品を損傷させずに分離することができないことを指す。

用語「カートリッジ側壁」とは、カートリッジの側面の一部に位置する、空気不透過性の表面を意味する。

用語「マスク本体」とは、少なくとも人の鼻及び口を覆ってフィットし、かつ外部空間から分離された内部空間を画定するのに役立つ構造を指す。

用語「スリーブ挿入」とは、１つの要素が他方の要素により画定されるチャネルにスライドして入るような、２つの要素の横方向の係合を指す。

本開示は、様々な態様の中でも、呼吸器装置を外側に係合するためのインターフェースを有する呼吸器カートリッジに関する。詳細には、本開示は、呼吸器のフィルターカートリッジレシーバと、呼吸器カートリッジのノズル要素との間で、スリーブ挿入係合により流体的に連結されるよう構成された、スリーブ挿入式呼吸器カートリッジに関する。１つ以上の実施形態において、呼吸器カートリッジは、呼吸器本体の嵌合面と協働するよう構成された、カートリッジから延出するカンチレバーラッチを含み得る。他の実施形態において、呼吸器本体、又は呼吸器上のフィルターカートリッジレシーバは、呼吸器カートリッジのノズル要素上の嵌合面と協働するよう構成された、呼吸器本体又はフィルターカートリッジレシーバから延出するカンチレバーラッチを含み得る。多くの実施形態において、カンチレバーラッチは、空気流チャネルを画定し、かつカートリッジ側壁に一体化されているノズル要素と平行であり得る。いくつかの実施形態において、カンチレバーラッチは、ノズル要素から延出している。カンチレバーラッチは、呼吸器カートリッジを呼吸器に固定するためのアンカー突起、及び呼吸器カートリッジを呼吸器から開放又は取り外すための押しボタン突起の両方を含み得る。いくつかの実施形態において、このアンカー突起と押しボタン突起とは、同じ突起要素である。１つ以上の実施形態において、呼吸器カートリッジは、呼吸器に対して呼吸器カートリッジを横方向に位置決めしかつ横方向に固定するために呼吸器上の位置決め要素と協働する、位置決め要素を含む。位置決め要素は更に、呼吸器に対する呼吸器カートリッジに、横方向又は回転方向の安定性を提供することができる。本開示はそれらに限定されることはないが、以下に提供される実施例の考察を通して、本開示の様々な態様の応用が得られるであろう。

図１は、例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の斜視図である。図２Ａは、係合した呼吸器カートリッジ１２及びフィルターカートリッジレシーバ１５のスリーブ挿入部分の垂直断面図である。図２Ｂは、図１の例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の水平断面図である。図３は、別の例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の斜視図である。図４は、図３の例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の水平断面図である。図５は、別の例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の斜視図である。図６は、図５の例示的なハーフマスク呼吸器１０及び係合したスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の水平断面図である。

例示的な呼吸器１０は、人が頭部に装着し、鼻及び口を覆い、かつ内側空間を画定することができる、ハーフマスク呼吸器である。呼吸器１０は、マスク本体１４の両側に配置された１個以上のフィルターカートリッジ１２を有している。フィルターカートリッジ１２は、スリーブ挿入係合によりマスク本体１４に着脱可能に取り付けられる。

フィルターカートリッジ１２は、周辺空気を濾過してから、該空気をマスク本体１４と着用者との間の内部空間へと通す。マスク本体１４は、剛性のインサート１６と、エラストマー製の顔面接触部分１８とを含み得る。呼気を内部空間から速やかに排出させるために、呼気バルブ１９をマスク本体１４上に配置することもできる。呼吸器１０は更に、呼吸器を装着する際に着用者の頭部にマスク本体１４を支持するためのハーネス（図示なし）を有し得る。

１つ以上の実施形態において、マスク本体１４に固定されているフィルターカートリッジ１２は、第１及び第２主表面２６及び２８と、ハウジング又はカートリッジ側壁３０とを有する。カートリッジ側壁３０は、少なくとも第１主表面２６から少なくとも第２主表面２８まで延在している。例示的な実施形態において、カートリッジ側壁３０は、中に配置されたフィルター媒体の層の外周を共有して接している。カートリッジ側壁３０で、主表面２６及び２８の一方又は両方が接している。これら表面２６及び２８の一方若しくは両方、又は表面２６及び２８の一部は、周囲空気をフィルターカートリッジ１２内に流入させるために流体透過性であり得る。他の実施形態において、マスク本体１４に固定されているフィルターカートリッジ１２は、本質的にフィルター媒体でありかつ側縁に沿って一緒に溶接されている第１及び第２主表面２６及び２８を有する。

多くの実施形態において、呼吸器装置は、呼吸器本体１４、呼吸器本体に一体化されかつ呼吸器本体１４から延出するフィルターカートリッジレシーバ１５、及びフィルターカートリッジ１２を含む。フィルターカートリッジ１２は、フィルターカートリッジ１２に一体化されているノズル要素４２を含む。１つ以上の実施形態において、ノズル要素４２はカートリッジ側壁３０に一体化している。呼吸器本体１４及びフィルターカートリッジ１２は、フィルターカートリッジレシーバ１５とノズル要素４２との間で、スリーブ挿入係合により流体的に連結されるよう構成されている。ノズル要素４２は、フィルターカートリッジレシーバ１５により画定される開口部内に受容されるよう図では示されているが、フィルターカートリッジレシーバ１５は、ノズル要素４２により画定される開口部内に受容されるよう構成可能であることが理解されよう。フィルターカートリッジレシーバ１５及びノズル要素４２は協働して空気流チャネルを形成する。

ノズル要素４２はフィルターカートリッジ１２から離れる方向に第１横方向距離だけ延出し、フィルターカートリッジレシーバ１５は呼吸器本体１４から離れる方向に第２横方向距離だけ延出している。「スリーブ挿入」係合とは、ノズル要素４２とフィルターカートリッジレシーバ１５との横方向係合を指し、この係合でこれら要素の一方が、他方の要素により画定されたチャネル内に、少なくとも任意の有用な横方向距離をスライドして入る。１つ以上の実施形態において、この横方向距離は、第１横方向距離又は第２横方向距離の、少なくとも５０％、又は少なくとも７５％、又は少なくとも９０％、又は１００％である。いくつかの実施形態において、この横方向距離は、第１横方向距離又は第２横方向距離のうち大きい方の、少なくとも５０％、又は少なくとも７５％、又は少なくとも９０％である。多くの実施形態において、ノズル要素４２及びフィルターカートリッジレシーバ１５のスリーブ挿入係合は、他の利点のうちとりわけ、これら２つの要素間に安定した接続を提供し、かつこれら２つの要素間の相対回転を阻止する又は防げることができる。例えば、ノズル要素４２及びフィルターカートリッジ１５は、回転を妨げる非円形を呈してよく、係合の横方向距離が比較的大きいことにより、ノズル要素４２の側面又は一部がカートリッジレシーバ１５から係合解除されるのが防止される。

多くの実施形態において、呼吸器１０は、フィルターカートリッジノズル要素４２をフィルターカートリッジレシーバ１５に固定するカンチレバーラッチ４４を含む。１つ以上の実施形態において、カンチレバーラッチ４４は、図示のように、フィルターカートリッジ１２に一体化されている。これらの実施形態において、フィルターカートリッジレシーバ１５又は呼吸器本体１４は嵌合面５２を含み、この嵌合面５２がカンチレバーラッチ４４と協働して、フィルターカートリッジノズル要素４２をフィルターカートリッジレシーバ１５に固定している。他の実施形態において、カンチレバーラッチ４４は、フィルターカートリッジレシーバ１５又は呼吸器本体１４と一体化されている。これらの実施形態において、フィルターカートリッジノズル要素４２は嵌合面を含み、この嵌合面がカンチレバーラッチと協働して、フィルターカートリッジノズル要素４２をフィルターカートリッジレシーバ１５に固定している。

１つ以上の実施形態において、図１、図２Ａ、図３及び図４に示すように、カンチレバーラッチ４４はカートリッジ側壁３０から延出し、ノズル要素４２に対して実質的に平行である。いくつかの実施形態において、図１及び図２Ａに示すように、フィルターカートリッジ１２は、カートリッジ側壁３０から延出しかつノズル要素４２に実質的に平行であるか又は同一の拡がりを有する一対のカンチレバーラッチ４４を含み、ノズル要素４２はこの一対のカンチレバーラッチ４４の間に配置される。１つ以上の実施形態において、図５及び図６に示すように、カンチレバーラッチ４４はノズル要素４２から延出している。図６の例示的な実施形態において、カンチレバーラッチ４４は、ノズル要素４２の、呼吸器本体１４に近接する部分から延出し、これによりカンチレバーラッチは、フィルターカートリッジ１２と呼吸器本体１４との間に実質的に配置される。カンチレバーラッチをカートリッジと呼吸器本体との間に配置することにより、不注意による接触からカンチレバーラッチが保護され、例えば、カートリッジが呼吸器本体から不注意により分離する事態に対し、更なるセキュリティを提供する。

多くの実施形態において、１つ以上の位置決め機構１７Ａ、１７Ｂは、フィルターカートリッジレシーバ１５に対してノズル要素４２を位置合わせするように協働する。図１に示すように、例えば、第１位置決め機構１７Ａは第２位置決め機構１７Ｂと協働して、ノズル要素４２をフィルターカートリッジレシーバ１５に対して位置決めして固定する。例示的な実施形態において、第１位置決め機構及び第２位置決め機構の一方は、スリーブ挿入係合の方向に平行な細長い突起である。例えば、第１位置決め機構１７Ａは、スリーブ挿入係合の方向に沿って横方向に延在する、フィルターカートリッジレシーバ１５上の細長いチャネルであり得、第２位置決め機構１７Ｂは、スリーブ挿入係合の方向に沿って横方向に延在する、ノズル要素４２上の細長い突起であり得る。ノズル要素４２とフィルターカートリッジレシーバ１５とのスリーブ挿入係合によって、第１位置決め機構１７Ａが第２位置決め機構１７Ｂと協働して嵌合し、ノズル要素４２をフィルターカートリッジレシーバ１５に対して位置決めして固定する。これらの位置決め要素は横方向に整列し、呼吸器に対して呼吸器カートリッジを横方向に固定する。これらの位置決め要素は更に、呼吸器に対する呼吸器カートリッジに、横方向又は回転方向の安定性を提供することができる。加えて、これらの要素は小型であるため、環境による膨張収縮の影響を受けにくい。これらの位置決め要素は図１に示されているが、これらの位置決め要素は、本開示の任意の実施形態において使用できることが理解されよう。

１つ以上の実施形態において、カンチレバーラッチ４４は、カンチレバーラッチ４４の長さに沿って配置されるアンカー突起４５を含む。アンカー突起４５は、呼吸器カートリッジ１２を呼吸器物品に固定するよう構成される。アンカー突起４５がある場合、これはレスピレーター上の任意の位置に配置されてよく、例えばマスク本体１４、フィルターカートリッジレシーバ１５、カンチレバーラッチ４４、又はフィルターカートリッジ１２の上に配置され得る。

図１及び図２Ａに示すように、カンチレバーラッチ４４は、カンチレバーラッチ４４の先端に配置されるアンカー突起４５と、カンチレバーラッチ４４の長さに沿って配置される押しボタン突起４６とを含むことができる。押しボタン突起４６は、呼吸器カートリッジ１２を呼吸器物品から外すよう構成される。ユーザーは、押しボタン突起４６に対して力又は圧力を印加して、カンチレバーラッチ４４を偏向させ、アンカー突起４５を嵌合面５２から引き離し、呼吸器カートリッジ１２を呼吸器物品から係合解除するか又は除去することができる。図３及び図４に示すように、カンチレバーラッチ４４は、カンチレバーラッチ４４長さに沿って配置されているが先端にはないアンカー突起４５と、カンチレバーラッチ４４の長さに沿いかつ先端とアンカー突起４５との間に配置される押しボタン突起４６とを含む。これらの実施形態のうちいくつかにおいて、アンカー突起要素４５は、呼吸器カートリッジを呼吸器物品に固定することと、呼吸器カートリッジを呼吸器物品から外すことの両方を行うよう構成される。図５及び図６に示すように、カンチレバーラッチ４４は、カンチレバーラッチ４４の長さに沿って配置されているが先端にはないアンカー突起４５と、カンチレバーラッチ４４の先端に配置される押しボタン突起４６とを含むことができる。

図７は、例示的なフルフェースマスク呼吸器１００及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の斜視図である。図８は、例示的な陽圧呼吸器（ＰＡＰＲ）２００及び係合解除されたスリーブ挿入式呼吸器カートリッジ１２の斜視図である。上述のように、呼吸器装置１００、２００は、呼吸器本体と一体化されかつ呼吸器本体から延出するフィルターカートリッジレシーバ１５と、フィルターカートリッジ１２とを含む。フィルターカートリッジ１２は、空気流チャネルを画定し、かつカートリッジ側壁に一体化されている、ノズル要素４２を含む。呼吸器本体及びフィルターカートリッジ１２は、フィルターカートリッジレシーバ１５とノズル要素４２との間で、スリーブ挿入係合により流体的に連結されるよう構成されている。本明細書に記述されている取り付け実施形態のいずれも、図７及び図８に示す呼吸器装置１００、２００と共に実装することができる。

本明細書に引用される特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示内容は、あたかもそれぞれが個々に組み込まれたのと同様に、それら全体が参照により組み込まれる。本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく本開示に対する様々な改変及び変更が可能であることは当業者には明らかであろう。本開示は本明細書に記載される説明的実施形態及び実施例によって不当に限定されることを意図するものではないこと、更にこうした実施例及び実施形態はあくまで一例として示されるものであり、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によってのみ限定されるものであることを理解すべきである。

Claims (1)

1. 呼吸器本体と、
   前記呼吸器本体に一体化されかつ前記呼吸器本体から延出する、２個のフィルターカートリッジレシーバと、
   ２個のフィルターカートリッジであって、前記フィルターカートリッジに一体化されたノズル要素を含むフィルターカートリッジと、
   を含む呼吸器装置であって、前記呼吸器本体及び前記フィルターカートリッジは、前記フィルターカートリッジレシーバと前記ノズル要素との間のスリーブ挿入係合により相対回転無しで流体的に連結されるよう構成されており、前記フィルターカートリッジレシーバと前記ノズル要素が空気流チャネルを画定しており、
   前記呼吸器装置は、さらに、前記フィルターカートリッジと一体化されたカンチレバーラッチを含み、
   前記呼吸器本体は、前記カンチレバーラッチと協働して前記ノズル要素を前記フィルターカートリッジレシーバに固定するための嵌合面を備える、呼吸器装置。

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