JP2014150891A

JP2014150891A - エアーラインマスク及び伝声システム

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Publication number: JP2014150891A
Application number: JP2013021480A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takizawa; 雅典滝澤; Kiyotaka Nakai; 清隆中井
Original assignee: Softard Industries Co Ltd
Current assignee: Softard Industries Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】空気が送り込まれる際に生じる雑音に影響されないエアーラインマスクの提供。
【解決手段】少なくとも装用者Ｍの顔の正面を覆うマスク本体１０と、このマスク本体１０の装用者Ｍの顔に面した部分に端部が開口された送気管１１と、マスク本体１０に設けられた伝声器１２とを備え、伝声器１２を装用者Ｍの頭部骨格部分の振動を受ける受振部を有する骨伝導型マイクロフォン１２１を有する構成とした。送気管１１を通じて空気をマスク本体１０に送ることで装用者Ｍの呼吸が確保される。送気管１１を通じて空気をマスク本体１０に向けて送る際に雑音が生じても、この雑音を骨伝導型マイクロフォン１２１が拾うことがないので、装用者Ｍの声は鮮明に対話相手に伝えられることになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉塵や可燃性ガスが存在する環境下で使用されるエアーラインマスク、及びこのエアーラインマスクを備えた伝声システムに関する。

石油精製設備や化学工業設備等の化学プラントでは、各種触媒が利用されている。反応塔の内部では、使用できなくなった触媒の抜出作業や洗浄作業等の種々の作業が行われる。
触媒の抜出や洗浄のため、反応塔のマンホールが開かれ、このマンホールから反応塔の内部に作業員が送り込まれる。作業員は、反応塔内で触媒の抜出作業や洗浄作業をする。

反応塔として、その内部に粉塵、可燃性ガス等が存在するものがあり、作業員はこのような悪環境下で作業をしなければならない。そのため、作業員の呼吸を確保するために、作業員に空気を送り込むためのエアーラインマスクが利用されている。
エアーラインマスクとして、装用者の顔を覆う面体に空気を供給するエアーラインの一端を接続した従来例がある（特許文献１）。
この特許文献１で示される従来例では、エアーラインから送られる空気は面体の正面に設けられた送気口部から装用者の鼻や口に向けて送られるので、装用者の呼吸は良好に保たれることになる。

また、反応塔の内部にいる作業員は、反応塔外に待機している作業員や、反応塔の内部にいる他の作業員と連絡をとりながら作業を行うことがあるが、この場合、面体にマイクロフォンを装着することが考えられる。
従来、マスクを装着した状態で他の者と連絡をとるために、マイクロフォン付き通信機ヘッドセットのマイクロフォンを面体に設けた従来例（特許文献２）がある。特許文献２で示される従来例は、オートバイ等の二輪車を運転する警察官が外部と連絡をとるためのものである。

実用新案登録３０３７５４９号公報実用公開平成８年９９２号公報

特許文献１の従来例では、他の作業員との連絡は視覚を通じて行わなければならず、音声での連絡を行うことができない。
特許文献２の従来例では、二輪車の運転のためのマスクであるため、送気管は不要であり、反応塔内での作業には不適切である。
反応塔内での作業のために、特許文献１と特許文献２との技術を組み合わせた新しいエアーラインマスクが考えられる。

特許文献２では、マイクロフォンが面体の口元近傍に配置されているので、エアーラインマスクでも面体の口元近傍にマイクロフォンと送気口部とを配置することになる。作業員は口元近傍にあるマイクロフォンを通じて他の作業員と連絡をとることになるが、口元近傍にある送気口部からは空気が常時送り込まれているので、送り込まれる空気が雑音となり、作業者の音声が他の作業者に聞き取りにくいものとなる。特に、悪環境下で作業をしている作業員に十分な空気を送り込まなければならないので、空気は送気口部からマスク内部に送られる際に膨張することになる。すると、大きな雑音が発生し、マイクロフォンに大きな雑音（ノイズ）が入ることになる。

本発明の目的は、空気が送り込まれる際に生じる雑音に影響されないエアーラインマスク及び伝声システムを提供することにある。

本発明のエアーラインマスクは、少なくとも装用者の顔の正面を覆うマスク本体と、このマスク本体の前記装用者の顔に面した部分に端部が開口され前記装用者に空気を供給するための送気管と、前記マスク本体に設けられた伝声器とを備え、前記伝声器は前記装用者の頭部骨格部分に当接可能とされ前記頭部骨格部分の振動を受ける受振部を有する骨伝導型マイクロフォンを備えたことを特徴とする。

この構成の本発明では、送気管を通じて空気をマスク本体に送ることで装用者の呼吸が確保される。装用者が他の者との連絡のために声を発すると、声帯の他に、頭蓋骨や顎の骨等の頭部骨格部分も震えることになり、その骨の振動を骨伝導型マイクロフォンが捉え、音声に置き換えて他の者に伝達される。
そのため、送気管を通じて空気をマスク本体に送る際に雑音が生じても、この雑音を骨伝導型マイクロフォンが拾うことがないので、装用者の声は鮮明に他の者に伝えることができる。

本発明の伝声システムは、前述の構成のエアーラインマスクと、このエアーラインマスクの前記骨伝導型マイクロフォンからの信号を受信する拡声器とを備えた伝声システムであって、前記拡声器は、前記骨伝導型マイクロフォンからの信号と、前記装用者の音声を機械振動に変換する振動板を有する気導型マイクロフォンからの信号とを切り換える切換スイッチを備えたことを特徴とする。
この構成の本発明では、空気をマスク本体に送る際に生じる雑音が極めて小さい場合には、骨伝導型マイクロフォンに代えて気導型マイクロフォンを備えたマスク本体を使用することで、装用者の声を鮮明に伝えることができる。

本発明の一実施形態にかかるエアーラインマスクを備え伝声システムを示す概略図。エアーラインマスクの要部を示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には本実施形態のエアーラインマスクを備えた伝声システムの全体が示されている。図２にはエアーラインマスクの要部が示されている。
図１及び図２において、伝声システムは、装用者Ｍが装着するエアーラインマスク１と、このエアーラインマスク１に接続された空気供給システム２と、エアーラインマスク１から送られる音声を拡声する拡声器３と、拡声器３に接続され装用者の対話相手が装着するヘッドホンセット４とを備えている。
エアーラインマスク１は、マスク本体１０と、このマスク本体１０に一端部が接続された送気管１１と、マスク本体１０にそれぞれ設けられた伝声器１２及びレシーバ１３とを備えている。
マスク本体１０は、少なくとも装用者Ｍの顔の正面を覆う面体１４と、この面体１４を装用者Ｍの頭部に装着する装着バンド１５とを備えている。

面体１４は、装用者Ｍの顔を覆う正面部１６と、この正面部１６が取り付けられ装用者Ｍの顔の側面を覆う側面部１７と、この側面部１７に一体形成され装用者Ｍの口元近傍に位置する筒状部１８とを有する。
正面部１６は、透明で湾曲した板状部材から構成されている。側面部１７は、マスク本体１０の裏面と装用者Ｍの正面との間を密閉させるために皮革等の可撓性の材料から形成されている。
筒状部１８の先端部には送気管１１の一端が接続されており、送気管１１の他端は連通管１１Ａに接続されている。この連通管１１Ａは装用者Ｍが装着するベルトＢに取り付けられている。

伝声器１２は、側面部１７に設けられた骨伝導型マイクロフォン１２１と、筒状部１８の先端に設けられた気導型マイクロフォン１２２とを備えている。
骨伝導型マイクロフォン１２１は、装用者Ｍの頭部骨格部分の振動を受ける図示しない受振部を有するコンデンサーマイクであり、この受信部で受ける振動を電気信号に変換する構成であれば、その具体的な構造は限定されない。例えば、骨伝導型マイクロフォン１２１として、市販の骨伝導型マイクロフォン、例えば、株式会社テムコジャパン製のＦＭ３及びＴＭ８０のうちマイクロフォンの部分を用いることができる。
骨伝導型マイクロフォン１２１の受信部は装用者Ｍの頭部骨格部分、例えば、顎や頬に当接可能とされている。マスク本体１０を装着バンド１５によって装用者Ｍの頭部にしっかり装着した状態では、骨伝導型マイクロフォン１２１は装用者Ｍの頭部骨格部分に常時当接されている。

骨伝導型マイクロフォン１２１はコード１２Ａの一端に接続され、このコード１２Ａの他端に設けられた端子１２Ｂは側面部１７に設けられたコネクタ１２Ｃに接続される。
気導型マイクロフォン１２２は、装用者Ｍの音声（空気振動）を機械振動に変換する図示しない振動板を有するダイアフラムマイクであり、この振動板で受ける振動を電気信号に変換する構成であれば、その具体的な構造は限定されない。例えば、気導型マイクロフォン１２２として、市販のものを利用することができる。なお、本実施形態では、気導型マイクロフォン１２２を利用する場合には、気導型マイクロフォン１２２に接続された図示しないコードをコネクタ１２Ｃに接続可能としてもよい。また、本実施形態では気導型マイクロフォン１２２自体を省略するものでもよい。

レシーバ１３は、側面部１７に接続された耳当部１３１と、この耳当部１３１に設けられたスピーカ部１３２とを備えている。スピーカ部１３２は既存の構造である。スピーカ部１３２に接続されたコード１３Ａはコネクタ１２Ｃに接続されている。スピーカ部１３２のボリューム調整は、レシーバ１３あるいはベルトＢに設けられた図示しないつまみにより行われる。
コネクタ１２Ｃはケーブル１２Ｄの一端に接続されている。このケーブル１２Ｄは後述するエアーホース２０とともにチューブ１２０に収納され、かつ、その他端が拡声器３に接続されている。

空気供給システム２は、連通管１１Ａの他端に一端が接続されたエアーホース２０と、このエアーホース２０の他端に接続された空気供給源２１とを備える。
空気供給源２１は図示しない反応塔の外に設置される。空気供給源２１には図示しないフィルタが接続されている。なお、ベルトＢには、空気供給源２１から装用者Ｍに送られる空気を調整するめの図示しない操作部が設けられている。

拡声器３はテレアンプと称されるものであり、図１では、拡声器３の表裏が同時に示されている。図１の左側には拡声器３の正面が図示され、右側には拡声器３の背面が図示されている。
ケーブル１２Ｄの他端は拡声器３の背面に接続されており、この拡声器３の背面には骨伝導型マイクロフォン１２１と気導型マイクロフォン２２とを切り換える切換スイッチ３１と、骨伝導型マイクロフォン１２１のボリューム３２と、気導型マイクロフォン２２のボリューム３３と、図示しない制御部とがそれぞれ設けられている。制御部は骨伝導型マイクロフォン１２１からの出力信号又は気導型マイクロフォン２２からの出力信号から音声に変換し、あるいは、ヘッドホンセット４から伝えられる対話相手の音声の信号を装用者のレシーバ１３に伝達するものである。
拡声器３の正面には変換部で変換された音声が出力されるスピーカ部３４と、ヘッドホンセット４が接続される接続部３５とがそれぞれ設けられている。

ヘッドホンセット４は、マイク部４１、レシーバ部４２及び接続コード４３を有する。接続コード４３は、接続部３５に差し込まれるジャック４３Ａを有する。
装用者Ｍが図示しない反応答の内部で作業をしているとしたら、対話相手は、装用者Ｍと離れた位置、例えば、反応塔の外にいると仮定する。なお、本実施形態では、反応答内で作業する者は複数人である場合につても適用可能である。この場合、複数の作業員がそれぞれエアーラインマスク１を装着した装用者Ｍとなり、複数の装用者Ｍ同士の対話も可能となる。

以上の構成の伝声システムでは、空気供給源２１からエアーホース２０及び送気管１１を通じて空気がマスク本体１０に向けて送られると、この空気により装用者Ｍの呼吸が確保される。
反応塔内で作業をしている装用者Ｍが声を発すると、装用者Ｍの頭蓋骨や顎の骨等の頭部骨格部分が震えることになり、その振動を骨伝導型マイクロフォン１２１が捉える。骨伝導型マイクロフォン１２１から出力される信号はケーブル１２Ｄを通って拡声器３に送られ、この拡声器３のスピーカ部３４から音として出力され、さらには、対話相手が装着するヘッドホンセット４のレシーバ部４２から対話相手に伝えられる。対話相手は、拡声器３のスピーカ部３４あるいはヘッドホンセット４のレシーバ部４２から送られる装用者Ｍの声を聞き、マイク部４１からレシーバ１３を通して装用者Ｍに話しかける。すると、対話相手の話がヘッドホンセット４のマイク部４１から拡声器３を通じて装用者Ｍのレシーバ１３から装用者Ｍに伝えられる。

また、本実施形態では、気導型マイクロフォン１２２の図示しないコードをコネクタ１２Ｃに接続し、気導型マイクロフォン２２に切換スイッチ３１を切り換えることで、気導型マイクロフォン１２２を利用することができる。

従って、本実施形態では次の効果を奏することができる。
（１）少なくとも装用者Ｍの顔の正面を覆うマスク本体１０と、このマスク本体１０の装用者Ｍの顔に面した部分に端部が開口された送気管１１と、マスク本体１０に設けられた伝声器１２とを備えてエアーラインマスク１を構成した。しかも、伝声器１２が装用者Ｍの頭部骨格部分の振動を受ける受振部を有する骨伝導型マイクロフォン１２１を有する構成である。そのため、送気管１１を通じて空気をマスク本体１０に送ることで装用者Ｍの呼吸が確保される。送気管１１を通じて空気をマスク本体１０に向けて送る際に雑音が生じても、この雑音を骨伝導型マイクロフォン１２１が拾うことがないので、装用者Ｍの声は鮮明に対話相手に伝えられることになる。

（２）本実施形態の伝声システムは、エアーラインマスク１と、このエアーラインマスク１の骨伝導型マイクロフォン１２１からの信号を受信する拡声器３とを備えている。拡声器３は、骨伝導型マイクロフォン１２１からの信号と、装用者の音声を機械振動に変換する振動板を有する気導型マイクロフォン１２２からの信号とを切り換える切換スイッチ３１を備えている。そのため、空気をマスク本体１０に送る際に生じる雑音が極めて小さい場合には、気導型マイクロフォン１２２を利用することで、装用者の声を鮮明に伝えることができる。

（３）装用者Ｍの顎や頬に骨伝導型マイクロフォン１２１を当接する構成としたから、顎や頬は骨伝導により骨の振動が伝わり易いので、装用者Ｍの音声を正確に対話相手に伝えることができる。

（４）マスク本体１０に、骨伝導型マイクロフォン１２１を装用者Ｍの頭部骨格部分に常時当接されるための装着バンド１５を設けたから、装用者Ｍは骨伝導型マイクロフォン１２１を手でもつことを要しない。そのため、装用者Ｍは、両手が自由となり、反応塔内での作業を効率的に行うことができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、エアーラインマスク１と拡声器３及びヘッドホンセット４との間を有線で接続したが、本発明では、エアーラインマスク１と拡声器３とにそれぞれ無線発信器を設ける構成としてもよい。

また、前記実施形態では、反応塔外に配置された空気供給源２１から装用者Ｍに空気を供給するシステムを採用したが、本発明では、装用者Ｍが担ぐ酸素ボンベから空気を供給するようにしてもよい。
さらに、本発明を適用するエアーラインマスク１は反応塔の抜出や洗浄等に際して用いるものに限らず、広く、化学プラントの洗浄等に用いることができる。

本発明は反応塔、その他の化学プラント等の触媒の抜出や洗浄等に利用することができる。

１…エアーラインマスク、１０…マスク本体、１１…送気管、１２…伝声器、１２１…骨伝導型マイクロフォン、１２２…気導型マイクロフォン、２…空気供給システム、２０…エアーホース、２１…空気供給源、３…拡声器、３１…切換スイッチ、Ｍ…装用者

Claims

少なくとも装用者の顔の正面を覆うマスク本体と、このマスク本体の前記装用者の顔に面した部分に端部が開口され前記装用者に空気を供給するための送気管と、前記マスク本体に設けられた伝声器とを備え、
前記伝声器は、前記装用者の頭部骨格部分に当接可能とされ前記頭部骨格部分の振動を受ける受振部を有する骨伝導型マイクロフォンを備えたことを特徴とするエアーラインマスク。
請求項１に記載されたエアーラインマスクと、このエアーラインマスクの前記骨伝導型マイクロフォンからの信号を受信する拡声器とを備えた伝声システムであって、
前記拡声器は、前記骨伝導型マイクロフォンからの信号と、前記装用者の音声を機械振動に変換する振動板を有する気導型マイクロフォンからの信号とを切り換える切換スイッチを備えたことを特徴とする伝声システム。