JPS61131764A - バルブ部材及びそれを用いた呼吸マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として防毒用の呼吸マスクにおいて使用され
るバルブ部材に関する。該バルブ部材は　　　　′吸入
及び排出用バルブ部材として使用できる。吸入用バルブ
部材は、使用者の顔面と浄化用の吸入缶（フィルター装
置）との間に配置される。排出用バルブ部材は呼吸マス
クからの空気の排出を許容し、特に本件出願人による先
の欧州特許出願第８３．３０４５９８．２号（公報第１
０１２９２号）に開示された型式の会話伝達装置に使用
することを意図するものであるが、それ以外の用途に使
用しでも良い。

（従来の技術とその問題点） 上記光の出願におけるバルブ部材は、弾性があって本質
的に平坦であるが、柔軟性を増すために波形のしわが設
けられた平板からなる。

呼吸マスクの装着者をとりわけ不良な条件から保護しな
ければならない特殊な状況においては、より積極的な自
己付勢作用を有するバルブ部材を設けて、バルブ部材の
閉鎖時における漏洩率を無視しうる割合まで減少させる
ことが望ましい旨が判明している。このことは、勿論例
えばスプリングのような従来公知の手段を用いてバルブ
部材を強く付勢することにより極めて容易に行える。し
かしながら、呼吸マスクにおいては、使用者が骨の折れ
る仕事をしている際には、吸入用及び排出用バルブ部材
を通しての空気の流通に対する抵抗を低（したいという
他の要求がある。使用者が激しい運動をしている際に得
られる流量は毎秒２０リツトルに達する。

（問題点を解決するための手段） 従って本発明構造の目的とするところは、閉鎖状態にお
いてとりわけ高い信頼性を有するとともに、許容される
方向へのガスの流通の影響のもとで開放した際に、ガス
の流通に対する抵抗が直線的には増加しないバルブ部材
を提供するにある。

このことは、弾性材料製で、はぼ皿形状を有し、その中
央部でシート部材に固定されるとともに、その周辺部で
ソート部材の周辺部をシール（密封）する構造を有する
バルブ部材により達成され、上記シート部材の中央部と
周辺部の関係は以下のようになる。すなわち、弾性バル
ブ部材を皿形構造とすることにより、該バルブ部材の周
辺部はシート部材と密封接触状態となるように付勢され
、かつ上記皿形構造の中央部におけるシート部材へのバ
ルブ部材の固定部位を囲む位置に環状の窪みが形成され
る。既述したように、この構造によれば、適当な条件の
もとではバルブ部材が閉鎖位置に向けて付勢されるが、
バルブ部材の一方側で圧力が減少して許容される方向に
ガスが流通する際に、バルブ部材の抵抗は直線的には変
化しない。すなわち、一旦一定の初期抵抗が克服されれ
ば、環状の窪み形状がつぶれて、ガス圧の影響のもとて
バルブ部材が比較的自由に湾曲できるようになる。

ガス圧がなくなるやいなや、バルブ部材、特に環状の窪
みを形成する材料に固有の弾性により、皿形状の閉弁位
置に復帰する。

好ましくは、１つの皿状バルブ部材において窪みは１つ
のみとし、かつ該窪みは弓形断面、より好適には、はぼ
半環状断面とする。使用時において上記窪みの底部は下
流側、すなわちバルブ部材の低圧側に配置しても良く、
上流側、すなわち高圧側に配置しても良い。

又、上記バルブ部材はエラストマー材料製の一体部品と
して形成することができる。

本発明は又、上記バルブ部材をその吸入弁又は排出弁と
して取り付けた主として防毒用の呼吸マスクを含むもの
である。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら本発明の特殊な実施例を
述べる。

第１図は主に防毒マスクとして使用される呼吸マスクｌ
の正面図であり、該呼吸マスクの中央面には会話伝達装
置２が取り付けられている。又、呼吸マスクの両側の対
称位置には穴３．４が設けられ、該穴はそれぞれマイク
ロフォンのような第２の会話出口と空気浄化用の吸入缶
を備えている。

又、呼吸マスクにはレンズ５が取り付けられるとともに
、該呼吸マスクは革ひも６により使用者の頭部に支持さ
れるようになっている。

本発明は、呼吸マスク１が装着者の頭部に装着された際
に、装着者の顔面と呼吸マスク間に形成される充満室へ
の空気の吸入及び該充満室からの空気の排出を許容する
弁装置に関する。

第２図において、装着者の顔面と呼吸マスク１間のシー
ルは柔軟なゴム製フラップ７により保証され、空気の導
入は呼吸マスクｌと使用者の顔面間に位置する空気案内
部８により行われる。該空気案内部は、いずれの入口３
又は４が浄化用吸入缶のために使用される場合にも、呼
吸マスクｌのレンズ５と使用者の鼻及び口との間に空気
を案内及び分配する。空気案内部８の上部における折り
返しフラップ９は、使用者の目の高さより下方で該使用
者の頬に接触して上記空気案内部をシールするが、通常
使用者の鼻及び口に向かう空気の下向きの移動のための
空気通路１０は残される。

空気案内部８は、好ましくは本件出願人による先の欧州
特許出願第８３．３００９１１．１号（公報第００８７
９０９号）において開示したものと同様とすることがで
きる。呼吸マスクの前部における突出ケーシング１１内
には会話伝達装置２が取り付けられている。中間円錐台
部材１２は、より詳細には本件出願人による前記光の欧
州特許出願（公報第１０１２９２号）に開示されている
。

本発明はこの会話伝達構造１２に向けて空気が流通する
のを許容する弁装置及び浄化用吸入缶から呼吸マスク内
に浄化された空気を導入するのを許容する弁装置に関す
る。

まず会話伝達装置の背後における全体として番号１４が
付与された排出用弁装置につき説明する。

平面シート状包囲部１５は中央ハブ１７に向かうスパイ
ダ１６を有し、上記中央ハブには穴が設けられている。

第３図に最も良く示されるように、バルブ部材１８は２
重テーパ状の（すなわち、テーパの傾斜角が２段階にな
った）円錐台ステム１９を上記中央ハブの穴を通して牽
引することにより該穴に取り付けられている。皿形板弁
２０の中央に近接した上記ステムの端部には環状溝２１
が設けられ、該環状溝がハブ１７の穴に支持されること
により、バルブ部材が円錐台ステム１９の大径端におけ
る肩部によってハブに捕捉されている。

皿形板体２０は環状の周辺厚肉部２３を備えるとともに
、該皿形板体２０は通常の弛緩状態において、その中心
軸に関して対称な傘形状又はきのこ形の皿形状を有する
。厚肉で比較的剛直な中央部２４（該中央部でバルブ部
材がハブ１７に固定される）の周囲に、１つの弓形断面
の環状窪み２５が設けられ、該窪みの底部は弛緩状態に
おいて皿形板体の周辺厚肉部２３を含む平面側に向けら
れている。第３図に最も良く示されるように、上記環状
窪みの外周側頂部２６は内周側頂部２７より僅かに上方
（図の左方）に位置し、上記内周側頂部は中央部２４の
平坦面と同一面内に存在する。

上記バルブ部材の作用は以下の通りである。バルブ装置
１４内に取り付けられた際に、周辺厚肉部２３はバルブ
部材を形成するエラストマー材料の性質及びバルブ部材
の皿形状により付勢されて、シート表面１５と密封接触
状態にある。使用者が会話をするか又は皿状部の凹面に
空気圧を吹きかけると、周辺厚肉部２３が１又は曳数の
領域でシート表面から離れる。呼気の排出が通常である
か又は単に会話に関連したものである場合は、バルブ部
材を通過する流量は極めて少量である。しかしながら、
使用者が骨の折れる仕事をしている場合、流量は遥かに
多くなる。このような状況においては、バルブ部材の周
辺厚肉部の１又は複数の部分がシート表面から大きく離
れるように押圧されるので、バルブ部材の皿状部はその
対応した形状を喪失して湾曲する。空気の流通に対する
バルブ部材の抵抗の増加率は直線的ではなくなり、バル
ブ部材の抵抗に衰弱が生じる。しかしながら、空気圧が
なくなるやいなや、弾性記憶と呼ぶべき材料の弾性によ
り皿形状が回復され、周辺厚肉部２３がシート表面に対
して極めて漏洩の少ない方法で押し付けられる。

上記の構造に適当な変形を加えて、空気浄化用吸入缶と
使用者の顔面との間に配置される吸入用弁装置３０とし
て使用する場合に何が本質的であるかを第４図に示す。

前述と同様にシート表面【５°が設けられ、ハブ１７’
にはバルブ部材１８′のステム１９’を支持するための
穴が形成されている。上記バルブ部材１８’は、この場
合吸入用バルブ部材とされる。前述と同様に皿状部２０
゛には周辺厚肉部２３゛が形成されるが、この吸入用バ
ルブ部材においては、中央部２４°か前記排出用バルブ
部材の場合よりも僅かに深い弓形断面（はぼ半環状断面
）の窪み２５′により包囲されている。該窪み２５゛の
底部は、この場合周辺厚肉部２３″を含む平面から離れ
る方向を向いている。

この吸入用弁装置においては、窪み２５゛の外周側頂部
２６°が内周側頂部２７゛よりも周辺厚肉部２３′を含
む平面からより遠く離れていること、すなわち、外周端
と内周端の相対的な高さが排出用弁装置と比較して逆に
なっていることに留意すべきである。

このバルブ部材の作用は前述とほぼ同様である。

最初の吸入によって皿状部の凸面における圧力が低下し
、それにより当初は周辺厚肉部２３°がシート表面１５
°から僅かに持ち上げられる。しかし、大きな流量が必
要な場合、空気の流量に対する抵抗は直線的な増加より
も少ない増加を示すのみである。

このことは以下の理由による。すなわち、所定の流量が
バルブ部材を通過すると、バルブ部材の皿形及び窪み形
状がつぶれて、バルブ部材が“はじけて”開く。空気の
流通に対する抵抗の増加率と空気の流量との関係はもは
や直線的ではなくなり、空気の流量に対する抵抗はバル
ブ部材自体による抵抗よりもむしろ弁の穴又は吸入缶の
構造のみにより増加する。しかしながら、上記のような
流量の要求がなくなった場合、バルブ部材は直ちに復元
し、今１度漏洩に対して極めて確実なシールを形成する
。

許容される空気の流通方向を第３図及び第４図にそれぞ
れ矢印Ａで示す。これらの図は呼吸マスクにおけるバル
ブ装置の１つの可能な組み合わせを示し、第２図及び第
３図の排出弁においては、その窪み２５か呼吸マスクの
外側に向けて開いている（上記窪み２５の底部、すなわ
ち凸面が空気の流通許容方向に対向する）。又、第４図
及び第５図の吸入弁においてら、その窪み２５′が呼吸
マスクの外側に開いている。

ところで、この装置は全く安全であるものの、ある種の
環境においては、しばしば会話に反響が生じることが判
明している。そこで、第３図に示すバルブ部材を吸入バ
ルブ装置においても使用すること、すなわち、吸入バル
ブ装置において第４図のバルブ部材１８’の代わりに第
３図のバルブ部材を使用して窪み２５を呼吸マスクの内
側に向けて開かしめ、該窪み２５の底部、つまり凸面が
呼吸マスクの外側を向（ように上記装置を変形すること
が好ましい。空気の流通に関するこの変形例の作用は、
前述と同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は呼吸マスクの正面図、 第２図は第１図のＡＡ線に沿う縦断面図、第３図は第２
図に示すバルブ部材の第１実施例の弛緩状態における縦
断面図、 第４図は呼吸マスクにおける吸入バルブ装置の縦断面図
、 第５図は吸入バルブ装置用のバルブ部材の弛緩状態にお
ける縦断面図である。 １・・・呼吸マスク、１４．３０・・・バルブ装置、１
５．１５’・・・シート、ｔ　ｓ、ｔ　ｇ’・・・バル
ブ部材、２０．２０°・・・円板、 ２３．２３°・・・周辺厚肉部（周辺部）、２４．２４
°・・・中央部、２５，２５°・・・窪み。 特許出願人　エイボン・インダストリアル・ボリマーズ
・リミテッド

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）呼吸マスクにおけるバルブ装置のシートに対する
   シール用周辺部及びバルブ装置への固定用中央部を備え
   たエラストマー材料製の円板を有する上記呼吸マスクの
   バルブ装置用バルブ部材において、 上記円板の中央部を取り囲む位置でかつ周辺部より径方
   向内側の位置に環状の窪みを設けたことを特徴とするバ
   ルブ部材。
2. （２）円板の周辺部に周辺厚肉部が形成され、かつ円板
   がバルブ装置に固定された際に、少なくとも円板周辺部
   が後方に向けて皿状となって上記周辺厚肉部を含む平面
   が円板中央部の後面を含む平面より後方に位置するよう
   に円板中央部が上記バルブ装置に対して配置される特許
   請求の範囲第１項に記載のバルブ部材。
3. （３）上記窪みが半環状断面を有する特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載のバルブ部材。
4. （４）上記窪みの径方向内方側頂部が円板中央部の平面
   で終了し、上記窪みの径方向外方側頂部が円板中央部の
   平面より前方に位置する平面内に存する特許請求の範囲
   第１〜３項のいずれかに記載のバルブ部材。
5. （５）その固定手段を含むバルブ部材がエラストマー材
   料製の一体部品として形成される特許請求の範囲第１項
   〜４項のいずれかに記載のバルブ部材。
6. （６）バルブ装置付ガス出口及びバルブ装置付ガス入口
   を有する呼吸マスクであって、 少なくともガス出口又はガス入口におけるバルブ装置が
   、そのシートに対するシール用周辺部及び該バルブ装置
   への固定用中央部を備えたエラストマー材料製の円板を
   有するバルブ部材を含み、上記円板の中央部を取り囲む
   位置でかつ周辺部より径方向内側の位置に環状の窪みを
   設けることにより、許容されない方向へのガスの流通が
   防止されるとともに、許容される方向へのガスの流通に
   対する抵抗の増加率が該許容される方向へのガス流量が
   予め定めた流量値を越えた際に急速に低下することを特
   徴とする呼吸マスク。
7. （７）ガス出口及びガス入口における両バルブ装置が上
   記バルブ部材を有し、両バルブ部材における両窪みが呼
   吸マスクの外方に開いている特許請求の範囲第６項に記
   載の呼吸マスク。
8. （８）バルブ装置に対するバルブ部材の固定が、円板と
   一体のエラストマー材料製円錐ステムを、円板中央部に
   近接した該ステムの狭幅部が弁材料の穴と一致するまで
   該穴を通し牽引して後方へ突出させることにより行われ
   、それにより円板がバルブ装置のシートに対して予め押
   し付けられる特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の
   呼吸マスク。
9. （９）ガス出口におけるバルブ部材が、ガス出口の巻き
   込み型会話伝達通路用のダイヤフラムをなす特許請求の
   範囲第６〜８項に記載の呼吸マスク。