JP2004532707A - 呼吸装置弁 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は使用者の呼吸域をガス、蒸気、微粒子から防護する呼吸装置に関する。より詳細には、本発明はこのような呼吸装置とともに用いるための弁を提供する。
【背景技術】
【0002】
空中に浮遊する微粒子、ガス、および蒸気などの有害あるいは有毒物質で空気が汚染されている恐れのある領域で作業する人々により様々なタイプの呼吸装置が一般に装用されている。特定の環境で使用される呼吸装置のタイプは装着者が必要とする防護量およびタイプによる。
【0003】
一般的な種類の呼吸装置には概して少なくとも1つのフィルタ処理空気入口と少なくとも1つの呼気出口あるいは穴を有する呼吸マスクを含むものがある。これらの呼吸装置は概して装着者の口と鼻を覆う半面面体呼吸装置と呼ばれるタイプか、さらに装着者の顔および目を覆う全面面体呼吸装置と呼ばれるタイプである。これらのタイプの呼吸装置では、装着者は息をしてフィルタ処理空気入口を通して空気を吸うことによりマスク内に陰圧を生じさせる。装着者が息を吐くと、装着者の口から放たれた空気がマスク内に陽圧を生じ、その空気の陽圧があるレベルに達すると呼気出口あるいは穴を介して空気がマスクから出ていく。
【0004】
他の一般的なタイプの呼吸装置は一般に通気性のあるフィルタリング材でできたマスク本体を含むフィルタリングフェースマスクと呼ばれる。このフェースマスクはさらに少なくとも1つの呼気出口あるいは穴を含む。このタイプの呼吸装置は概して装着者の口および鼻の領域を覆う。使用時には装着者は息をして通気性マスク材を介して空気を吸い込み、その後息を吐いて呼気弁あるいは穴を介して空気をフェースマスクから出す。
【0005】
特定の呼吸装置に用いられる構成要素は装着者に対して呼吸を困難にさせてはならず、理想的にはこの呼吸装置の使用時に装着者が快適に呼吸をすることができるようにしなければならない。呼吸装置の装着者の快適さに影響を与える可能性のある呼吸装置の構成要素は、呼気および吸気弁の両方を含む弁である。呼吸装置用に選択された呼気弁は、装着者が息を吐いた時に大部分の空気を呼吸マスクの内部から容易に抜けることができるようにしてマスク内で空気圧が上昇しないようにしなければならない。これは装着者が息を吐いた時に弁座から比較的容易に移動する弁部を設けることにより達成することができる。ところが弁部はまた、装着者が息を吐いていない時には弁座を容易に封止して汚染あるいはフィルタ処理されていない空気が不用意に装着者の呼吸域内に漏入しないようにしなければならない。吸気弁は同様に弁を介して空気を通過させることができるが、概して呼気弁とは反対向きに配置されることになる。こうして装着者が息を吸う時に弁部が弁座から移動することになる。吸器装置の向きにかかわらずいずれの弁も装着者に対して同じ防護を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様において一方向弁が提供され、この弁は枠と、当該枠を貫通する弁開口と、前記枠から延びるとともに少なくとも部分的に前記弁開口を取り囲む弁座とを含む弁体を含む。この弁は前記枠に取り付けられた第1の部分と、前記弁座の少なくとも一部に接している第1の位置から少なくとも一部が前記弁座から離間している第2の位置へ移動自在な隣接する第2の部分とを有し、不均一な厚さを有する弁フラップをさらに含む。厚さ変化が前記弁フラップの側部間で生じてもよく、また前記弁フラップの端部間で生じてもよい。
【0007】
本発明の他の態様において一方向弁を有する呼吸装置が提供され、この呼吸装置は一方向弁を収容するための少なくとも1つの開口を有するフェースマスクを含み、この一方向弁は枠と、当該枠を貫通する弁開口と、前記枠から延びるとともに少なくとも部分的に前記弁開口を取り囲む弁座とを含む弁体を含む。弁フラップは前記枠に取り付けられた第1の部分と、前記弁座の少なくとも一部に接している第1の位置から少なくとも一部が前記弁座から離間している第2の位置へ移動自在な隣接する第2の部分とを有し、不均一な厚さを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
いくつかの図面を通して同様な構造を同様な数字により示した添付の図面を参照して本発明をさらに説明する。
【0009】
ここで、いくつかの図にわたって構成要素に同様な数字が付されている図、最初に図1および2を参照すると、一般に半面面体呼吸装置と呼ばれるタイプの空気清浄呼吸装置10の一実施形態が図示されている。呼吸装置10は、吸気口アセンブリ16が係合あるいは固定される2つの開口あるいは穴14と、呼気弁アセンブリ20が係合あるいは固定される1つの開口18とを有する可撓性面体12を含む。図示のように吸気口アセンブリ16は面体12の対向側部あるいは端部に位置するとともに面体の下部に位置して呼吸装置の装着者の視界を遮らないようになっている。開口18は一般には装着者の口あるいは呼吸域の前になるように面体12の中心領域に配置されている。各開口14、18は面体12の内部領域内に延びている。
【0010】
吸気口アセンブリ16は薬剤カートリッジと、エアラインと、微粒子フィルタと、その他の様々な構成要素とを含むことが可能である。アセンブリ16はいくつかの構成要素を組み合わせて含んで装着者の呼吸空間に入る空気の特定な質を達成することもできる。本発明の一態様において開口14は一般に円筒形状をしており、それぞれ面体12から外に延びる円形フランジ22を有する。これらのフランジ22の各々は面体12にアセンブリ16を確実に固定することができるように1つの吸気口アセンブリ16の結合金具(図示せず)を収容するように構成されている。図示の態様の場合、フランジ22は結合金具上の溝(図示せず)と係合するように構成されている3つのタブ26を有する。結合金具の内径はフランジ22の外径より若干大きいため、これらの部品はアセンブリ16の固定時には互いに干渉することなく確実に嵌合することができる。アセンブリ16をフランジ22に固定するためには、タブ26が金具の内面上の溝と係合するまで結合金具をフランジ22上を摺動させる。その後タブ26が溝内の所定の位置にロックされるまでアセンブリ16を回転させる。この構成により必要に応じて比較的容易にアセンブリ16をフランジ22から取り外すことができる。しかし多数の代替構成のいずれを用いてもアセンブリ16を面体12に固定可能であり、このアセンブリ16が取り外し可能且つ交換可能、あるいは永久固定可能であることは理解できよう。上述の取り付け方法は吸気口アセンブリの取り付けおよび取り外しのための道具を別途必要としないが、他の方法は道具が必要な場合がある。
【0011】
面体12は本体部42の上部から延びる鼻部40を含む。本体部42は一般に装着者の顔の形に適合するような形状をしているとともに、少なくとも部分的に突形状である。鼻および本体部40、42は、使用時に面体材が装着者の顔から快適な距離に位置するために十分に大きくなければならないが、面体12と装着者の顔の間を確実に密着させるために十分に小さくなければならない。鼻および本体部40、42の大きさおよび形状は、呼吸装置の特定の美的および機能的要求によって様々に変更可能である。
【0012】
面体12は可撓性材料を含む様々な材料のいずれでも作製することができ、シリコン、ゴム、あるいは「クレイトン」(Kraton)という商品名で、テキサス州ヒューストンのシェル・オイル(Shell Oil(Houston,Texas))により市販され、「モンプレーン」(Monprene)という商品名で、ロードアイランド州ポータケットのテクノー・アペックス(Teknor Apex(Pawtucket,Rhode Island))より市販され、および「サントプレーン」(Santoprene)という商品名で、オハイオ州アクロンのアドバンスト・エラストマー・システムズ(Advanced Elastomer Systems(Akron,Ohio))により市販されているような熱可塑性エラストマーなどがある。しかし様々な可撓性を有する幅広い材料が面体12に適当である。
【0013】
上述のように、呼気弁アセンブリ20を面体12の開口18に図1および2に図示したように嵌入させるが、図2はこのアセンブリの様々な特徴がよく見えるようにいくつかの構成要素を外した弁アセンブリ20を示す。呼気弁アセンブリ20は一般に開口あるいはオリフィス52を有する枠50と、概して開口52の周囲に延在する弁座54と、弁ダイヤフラム56とを含む。開口52は枠50を強化且つ安定可能な支持部材53をさらに含んでもよい。支持部材53はさらに気圧の変化時に弁ダイヤフラム56が開口52を介して面体12の内部領域に引き込まれるのを防止できる。
【0014】
開口52を部分的に平坦な楕円形状として示しているが、多数の形状が可能である。弁座54は開口52の周囲の大きさおよび形状とほぼ一致してもよく、あるいはその開口52とは異なる大きさおよび/または形状を有してもよい。本発明の一態様において開口52は弁座54の内部の周囲の大きさおよび形状と同じ一般的な外周の大きさおよび形状を有する。いかなる場合も弁座54は概して滑らかなあるいはテクスチャー模様の上面58を有し、この上面58の平滑度が弁ダイヤフラム56と上面58との間に達成される封止度に影響する場合がある。枠50はさらに2つの取り付け孔60を含むが、これについて以下でさらに説明する。図示のように取り付け孔60を弁座54の上方に配置することにより、開口52の外側にある弁ダイヤフラム56用取り付け点を提供する。
【0015】
さらに図3および4を参照すると、弁ダイヤフラム56の一実施形態が示されており、このダイヤフラム56は上面72と、下面74と、第1の端部76と、第2の端部77とを有するフラップ部70を含んでいる。この実施形態においてフラップ部70は、第1の端部76から第2の端部77に延びる一定の湾曲を有するとともに、弁座54の上面58が基本的に平坦な面を規定している。ダイヤフラム56が枠50に設置されると、弁座54に対するフラップ部70の湾曲は、フラップ部70の少なくとも一部分が弁座54の上面58と接するために曲線がある程度平坦あるいはまっすぐになるようなバイアスをフラップ部70内に生じる。本発明の一態様において、フラップ部70の湾曲により生じるバイアスは、全ての向きにおいてフラップ部70を上面58に対して封止させておくのに実質的に十分である。
【0016】
あるいは、フラップ部70は一定の湾曲を含まない側面輪郭を有してもよい。例えばフラップ部70の湾曲は第1の端部76から第2の端部77へ変化してもよい。フラップ部70の側面輪郭の多数の他の変形例も本発明の範囲であると考えるが、ここでこの弁座54に対するフラップ部70のバイアスの発生は気圧変化などの外力の影響を受けていない時にフラップ部70を封止位置に保持するのに役立つ。
【0017】
フラップ部70は第1の端部76から第2の端部77へ厚さが変化してもよい。一例では、フラップ部70は第2の端部77における厚さT2より厚い第1の端部76における厚さT1を有する。フラップ部70の厚さは図示のように第1の端部76から第2の端部77へと徐々に薄くなるか、あるいは厚さが徐々にというより「段階」型構成のような変化をしてもよい。代替的に厚さT1は厚さT2より薄くてもよい。一端部76から他端部77へのフラップ部70の厚さの変化を選択することにより、フラップ部を閉位置から開位置へ移動させるのに必要な所望の力量など、弁ダイヤフラム56のある性能特性を達成することができる。例えば、フラップ部70をある位置から他の位置へ移動させるのに必要な力を低減することが望ましい領域でフラップ部の厚さがより薄くてもよい。本発明により広範囲な厚さの変化が考えられるが、本発明の一態様においては第1の端部76と第2の端部77との間の任意の点における厚さの差は約10%より大きいことが望ましい。
【0018】
2つのコネクタ80がフラップ部70の下面74から延びてダイヤフラム56を枠50に取り付けるのに用いられる。コネクタ80は突起82と先細キャップ84とを含み、このキャップ84は径D1(この例では基本的には点である)を有する第1の端部86から第1の端部86の径D1より大きい径D2を有する第2の端部88まで先太りになっている。ダイヤフラム56のこの実施態様において、フラップ部70とコネクタ80は両方とも比較的可撓性のある材料で形成されている。コネクタ80は取り付け孔60に収容されるように構成されており、キャップ84の第2の端部88の径D2は収容される取り付け孔60の径より大きい。各コネクタ80をそれぞれの取り付け孔60と係合させるため、キャップ84の外径が孔60の内径と一致するまでキャップ84を孔60内に押したり引いたりする。その後第2の端部88が孔60を通過するまでコネクタにさらに力をかけて一時的にキャップ84を圧縮して変形させる。この時点でコネクタ80はフラップ部70が枠50の一方側にあり、突起82が孔60内にあり、先細キャップ84が枠50の反対側にあるように配置されることにより、ダイヤフラム56を枠50に固定する。ダイヤフラム56を枠50から外すには、各コネクタ80をそれぞれの孔60を介して反対方向に押したり引いたりする。
【0019】
コネクタを用いてダイヤフラム56を枠50に取り付ける上述の説明は、本発明により考察された数多くの取り付け方法のうち1つに過ぎない。特定の用途のために選択される取り付け方法は、枠50に対するダイヤフラム56の一時的なあるいは永久的いずれかの取り付けを提供するものの、一時的取り付け方法では必要に応じてダイヤフラムの取り外しや交換が可能である。上述のコネクタ80とは異なる構成を有するフラップ部70の表面から延びるコネクタの利用を始めとする多数の公知の取り付け方法のいずれかによりダイヤフラム56を枠50に固定してもよい。ある特定の弁ダイヤフラムに2つ以上あるいは2つ以下のコネクタ80を用いてもよいことも理解されよう。あるいは、再配置可能あるいは永久接着剤、フック・ループ型留め具、ねじまたは他の機械的留め具、溶接、あるいは他の適切な取り付け方法を利用してダイヤフラム56を枠50に取り付けてもよい。これらの取り付け方法のいずれにおいても、フラップ部70および取り付け素子または材料を同一のあるいは異なる材料で作製することができる。一例ではフラップ部を熱硬化性エラストマーで作製して金属製ねじまたはリベットにより枠に取り付けてもよい。他の例ではフラップ部および取り付け手段を含めて弁ダイヤフラム56全体を単一の材料で作製してもよい。
【0020】
本発明の他の態様においてはダイヤフラム56を枠50に一体に成形しているため枠50から着脱可能あるいは交換可能ではない。この実施形態においては枠50およびダイヤフラム56は必要に応じて一体型ユニットとして面体12から取り外し可能あるいは交換可能になりうる。
【0021】
ここで図5を参照すると、ダイヤフラム56の一態様は第1の端部76から第2の端部77の距離の少なくとも一部に対してフラップ部70の上面72から延びる複数のリブ90を含んでいる。この実施形態において、フラップ部70の基部は均一の厚さを有する。リブ90はダイヤフラム56に補助剛性を与えるが、これはフラップ部70に付加される質量を最低限に抑えながらフラップ部70と弁座54の間の所望の封止を提供するのに有用である。さらにリブを有するフラップ部は全体の輪郭にわたって比較的厚いフラップ部に比べて、同一レベルの剛性を達成しつつも質量が小さくなる。つまりフラップ部の剛性対フラップ部の質量比は、フラップ部全体にわたって厚さを増加させるよりもリブを付加する方が大きくなる。フラップ部70の剛性対質量比が高いほど、弁ダイヤフラム56を弁座54に封止させておくのに必要な予荷重力あるいはバイアス量が小さくなる。加えて剛性対質量比が高い特定の弁ダイヤフラムを開けるのに必要な力は、剛性対質量比が低い弁ダイヤフラムを開けるのに必要な力より小さくなる。
【0022】
各リブ90の長さ、幅、厚さを選択してフラップ部70に対して所望のレベルの剛性を達成することができる。単一のリブ90あるいは複数のリブ90を用いてもよく、各リブ90の設計は同一フラップ部70上の他のリブ90と同一であっても異なっていてもよい。また各リブ90はそのリブの一端からリブの多端に変化してもよい。例えば各リブ90はそのリブの一端の方がそのリブの他端よりも広くてもあるいは厚くてもよい。またリブはフラップ部70の第1の端部76と第2の端部77の間の距離の一部のみに延在してもよい。いずれの場合も使用されるリブの数、大きさおよび形状は、弁ダイヤフラムが通常の圧力変化で開くことができるように十分な可撓性を可能にしつつ弁ダイヤフラムに所望レベルの剛性を与えなければならない。
【0023】
上述したように、フラップ部70は一端部から多端部へ厚さが変化してもよい。また本発明の少なくとも一態様においてさらに第1の側部78および第2の側部79を含むフラップ部70は、側部78から側部79へ厚さが変化してもよい。一例ではフラップ部70は第2の側部79における厚さとは異なる第1の側部78における厚さを有することが可能である。フラップ部70の厚さは第1の側部78から第2の側部79へ徐々に先細りになっていてもよく、あるいは厚さが徐々にというより「段階」型構成、あるいは一方側から他方へ規則的または不規則的な任意の他の変化なども可能である。さらに特定のフラップ部上の少なくとも1つのリブを含むことをフラップ部にわたる厚さ変化であると考えてもよい。
【0024】
図6aはフラップ部70aの端面図を示し、このフラップ部は第1の側部78aおよび第2の側部79a近辺でもっとも厚く、フラップ部70aの中央近辺でもっとも薄い。フラップ部の厚さを変化させる他の例を図6bに図示する。図示のようにフラップ部70bの上面72bは第1の側部78bから第2の側部79bへ正弦波パターンで変化することにより異なる厚さを有するフラップ部70bの部分を提供する。特定のフラップ部の表面にわたる規則的および不規則的両方の多数の厚さ変化が可能であるとともに本発明の範囲内にあると考えられることは理解できよう。しかし本発明の一態様において、第1の側部78と第2の側部79の間の任意の点における厚さの差が約10%より大きいことが望ましい。フラップ部にリブを付加するのと同様に、これらの厚さ変化は側部から側部へ均一な厚さを有するフラップ部に比べてフラップ部に対する剛性対質量比を向上させることもできる。
【0025】
弁ダイヤフラム56の一態様は例えばシリコン、ゴム、あるいは熱可塑性エラストマーなどの比較的可撓性のある材料の薄膜あるいはフィルムで作製されたフラップ部70を含む。多種多様な可撓性材料がフラップ部70に適しており、材料を選択してダイヤフラム56が閉位置にある時にダイヤフラム56を弁座54に封止させておく所望レベルの剛性を与え、さらにダイヤフラム56が弁座54から開または半開位置へ移動できるような所望レベルの可撓性を与える。弁ダイヤフラム56がフラップ部70の上面72上に追加要素を含む場合(例えばリブ90など)、その追加要素はフラップ部70と同一材料でも異なる材料でもよい。例えばその追加要素を熱可塑性エラストマー、プラスチック、金属あるいは複合材料などの材料で作製してもよい。またこれらの構成要素の材料を選択して特定のダイヤフラム56に対して所望レベルの剛性を与えることもできる。
【0026】
フラップ部70はさらに図5に示したようなの形状あるいは「フットプリント」を有してもよく、第1の端部76が概して第2の端部77と平行であるとともに、第1の側部78が概して第2の側部79と平行であるが、フラップ部70に対して多数の他の形状が可能である。フラップ部の形状の選択は他の弁および呼吸装置の構成要素の形状および配置によるとともに、各特定の弁アセンブリに対する所望の性能特性にもよる。
【0027】
フラップ部の所望の形状、大きさおよび湾曲を提供する任意の方法を用いてフラップ部70を製造することができる。一例では圧縮成形や射出成形などの標準的な成形技術を用いてフラップ部70を成形することができる。他の例ではフラップ部70を押し出してフラップ部70の側部あるいは端部いずれかから特定の輪郭を形成することが可能であり、これを異形押出しと呼ぶことがある。
【0028】
作動中、弁ダイヤフラム56は閉位置にある時は弁座54に載置あるいは封止しており、概して弁ダイヤフラム56の対応部分に接する弁座54の表面領域がより広い時により良好な封止が達成される。フラップ部70が閉位置にある弁ダイヤフラム56の図が図4に実線で示されている。フラップ部70が上述のような湾曲を有する場合、この曲線は図示のようにほぼ平坦な弁座54上に少なくとも部分的に平らになる。このようにして弁ダイヤフラム56にフラップ部70の湾曲が予荷重されることにより、他の力の影響を受けない時に弁ダイヤフラム56を閉位置に保持するのに必要な封止力を与える。装着者が息を吐くと呼吸装置10内の気圧が上昇し、その気圧が十分に高くなって弁ダイヤフラム56が弁座54から矢示Aで示す方向に押し出される。使用する特定の呼吸装置の構成要素に応じた一定量の圧力で、フラップ部を破線で示すとともに参照番号70’で図示する位置に移動させることができる。
【0029】
本発明の一態様においてコネクタ80をフラップ部70の第2の端部77より第1の端部76に近接して配置する。そのため弁アセンブリ20を組み立てると弁ダイヤフラム56は片持ち支持され、第1の端部76に最も近いダイヤフラム56の領域が枠50に固定されるため、枠50に対してその動きが制限される一方、第2の端部77に最も近いダイヤフラム56の領域は枠50に対する動きがより自由である。この配置により装着者の呼吸動作によって弁ダイヤフラムが開位置から閉位置へ移動することが可能になる。ダイヤフラム56をフラップ部70の自由端部77から最も遠い点で枠50に固定した場合、可能最長モーメントアームが生じる。本発明のこの態様に対するモーメントアームは、フラップ部70の取り付け点から、この取り付け点から最も遠いフラップ部の自由端部までの距離として定義されている。このように一定の圧力に対して弁座54からのフラップ部70の第2の端部77の開距離がモーメントアームが短い場合よりも大きくなる。
【0030】
本発明の他の態様においてフラップ部70は、2つ以上の片持ち型フラップがコネクタの両側にできるように枠50に固定可能な中間コネクタを有することができる。このタイプの配置において面体内の開口はコネクタが取り付け可能な中間支持構造を有してもよく、あるいは実際に面体の前部に2つ以上の開口あるいはオリフィスがあってもよい。複数の片持ち型フラップの各々を開口あるいはオリフィス上に位置させて封止することが好ましい。
【0031】
図7に示した本発明の他の態様において、弁ダイヤフラム156に平坦あるいは平面部品であるフラップ部170を設けてもよい。この態様においてダイヤフラム156を弁座154のほぼ平坦な面に対して角度をつけて取り付けることにより、弁座154に対してフラップ部170を屈曲させるとともに、呼吸装置が気圧変化の影響を受けていない時に弁ダイヤフラムを閉位置に保持するのに必要な予荷重あるいはバイアスを与える。ダイヤフラム156は弁ダイヤフラム56に対して上述した厚さあるいは輪郭変化のいずれを有してもよい。
【0032】
あるいは、図8に示すように弁ダイヤフラム256に平坦あるいは形部品であるフラップ部270を設けてもよく、弁座254は平面ではない。本発明のこの態様において、弁座254の湾曲は必要に応じて弁ダイヤフラム254を閉位置に保持するのに必要な予荷重を生じる。また、弁ダイヤフラム256は弁ダイヤフラム56に対してすでに上述した厚さあるいは輪郭変化のいずれを有してもよい。
【0033】
上記の説明は半面面体型呼吸装置に対するものであるが、本発明の弁をこの型の呼吸装置に限定しようとするものではない。本発明の他の態様において、図9はフィルタリングフェースマスク呼吸装置310を図示しており、一般には通気性のあるフィルタリング材でできたマスク本体312と呼気弁アセンブリ320とを含んでいる。この型の呼吸装置により、装着者が息を吸うとマスク本体312のマスク材を介して空気を装着者の呼吸域に取り入れることができる。マスク材は装着者が息を吸った時に装着者の呼吸域に入る空気から望ましくない汚染物質(ガスや微粒子など)を取り除くフィルタリング能力を十分に提供しなければならない。マスク本体312は呼気弁アセンブリ320の少なくとも一部分が位置する呼吸装置装着者の口の領域全体に開口318を有する。呼気弁アセンブリ320は一般に開口あるいはオリフィスを有する枠350と、弁座と、弁ダイヤフラム352とを含む。呼気弁アセンブリ320を構成するいくつかの構成要素は弁アセンブリ20に対して上述した変形および特徴のいずれを含んでもよい。このように呼気弁アセンブリ320も弁アセンブリ20の作用に対して上述したものと基本的には同様に作用可能である。
【0034】
上述した呼吸装置の型に加えて本発明の弁は、全面面体呼吸装置、動力付き空気清浄呼吸装置、弁付きカバー呼吸装置、溶接シールドおよび他の呼吸装置装置などの、呼吸装置の装着者の呼吸動作により封止位置から開位置へ移動可能な弁を提供することが望ましい他の型の呼吸装置に有用であることを意図するものである。これらの装置は本発明により考察された型の1つ以上の弁を有することができる。
【0035】
さらに本発明の弁を吸気弁として用いることが考えられる。この装置では吸気弁アセンブリは基本的に呼気弁と同様に作用し、装着者の呼吸動作により呼吸装置内に生じる圧力の差により弁ダイヤフラムを同様に封止および弁座から移動させる。しかし吸気弁の場合は、装着者の顔に向かって開くことができるように弁ダイヤフラムが呼吸装置の内部に面している。このため装着者による吸気がダイヤフラムを弁座から開位置へ引っ張るのに必要な陰圧を呼吸装置内に発生させる。使用者が息を吐くと呼吸装置内で圧力が上昇することにより、ダイヤフラムが封止位置へ戻ることができる。
【0036】
ここでいくつかの実施形態を参照して本発明を説明してきた。本明細書で確認した特許あるいは特許出願のいずれもその開示全体を本明細書に引用して援用する。上記の詳細な説明および例は明瞭な理解のために提供されたものに過ぎない。これらから何ら限定を考えるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく記載された実施形態において多数の変形が可能であることは当業者にとって明らかであろう。そのため本発明の範囲は本明細書に記載された構造ではなく、請求項の言葉により記載された構造およびそれらの構造の同等物のみによりに限定される。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明による呼吸装置の斜視図である。
【図2】いくつかの構成要素を省略した図1と同様な呼吸装置の斜視図である。
【図3】本発明による弁ダイヤフラムの側面図である。
【図4】図1の弁アセンブリの側面図である。
【図5】弁ダイヤフラムの他の態様の斜視図である。
【図6a】本発明による弁ダイヤフラムの正面図である。
【図6b】本発明による弁ダイヤフラムの正面図である。
【図7】本発明の他の弁アセンブリの側面図である。
【図8】本発明の他の弁アセンブリの側面図である。
【図9】本発明による他の呼吸装置の配置の斜視図である。
Claims (14)
- 枠と、前記枠を貫通する弁開口と、前記枠から延びるとともに少なくとも部分的に前記弁開口を取り囲む弁座とを含む弁体と、
前記枠に取り付けられた第1の部分と、前記弁座の少なくとも一部に接している第1の位置から少なくとも一部が前記弁座から離間している第2の位置へ移動自在な隣接する第2の部分とを有し、不均一な厚さを有する弁フラップと、を含む一方向弁。 - 前記弁フラップが第2の側部から離間した第1の側部をさらに含み、前記弁厚さが前記第1および第2の側部間で変化する、請求項1に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが前記第1および第2の側部間で最小厚さおよび最大厚さを有するとともに、前記最大厚さが前記最小厚さより少なくとも約10%厚い、請求項2に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが第2の端部から離間した第1の端部をさらに含み、前記弁厚さが前記第1および第2の端部間で変化する、請求項1に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが前記第1および第2の端部間で最小厚さおよび最大厚さを有するとともに、前記最大厚さが前記最小厚さより少なくとも約10%厚い、請求項4に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが上面と、下面と、前記弁フラップの前記上面から延びる少なくとも1つのリブと、をさらに含む、請求項1に記載の一方向弁。
- 前記少なくとも1つのリブが前記弁フラップの前記不均一厚さを提供する、請求項6に記載の一方向弁。
- 複数のリブをさらに含み、前記複数のリブの各々が各隣接のリブから離間している、請求項7に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが前記弁フラップと前記弁座との間の封止を提供する前記弁座に対する付勢フラップであり、前記弁座に対する前記弁フラップのバイアスが前記一方向弁の任意の向きに前記弁フラップと前記弁座との間の封止を提供するのに十分である、請求項1に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが前記弁座に接する際に前記弁フラップの湾曲している前記フラップの少なくとも一部分が少なくとも部分的に平坦になる、請求項9に記載の一方向弁。
- 前記弁フラップが剛性と質量とを有し、前記弁フラップと第2の比較弁フラップが同一の周囲、形状、および取り付け手段を有し、前記弁フラップの前記剛性対前記質量比が均一厚さを有する前記第2の比較弁フラップに対するものより高い、請求項1に記載の一方向弁。
- 少なくとも人の鼻および口上に密着するように構成されるとともに、一方向弁を収容するための少なくとも1つの開口を有するフェースマスクと、
請求項1に記載の前記一方向弁と、を含む呼吸装置。 - 前記弁が呼気弁である、請求項12に記載の呼吸装置。
- 前記弁が吸気弁である、請求項12に記載の呼吸装置。
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