JP2016518532A - システム内に導入された空気を浄化するための紫外線発光体を含む医療用／外科用の個人防護システム - Google Patents

Abstract

頭部の周りに着用される支持体（１００）と、頭部および支持体の上に着用されるフード（４００）とを含む個人防護システム。支持体に取り付けられる換気ユニット（１５０）は、空気をフード内に導入する。紫外線発光体（３６０）は、フード内に導入される空気の流れの中に光を照射する。光は、空気の流れの中の微生物を無害にする。

Description

本発明は一般に、医療用／外科用の環境から使用者を防護する個人防護システムに関する。より詳細には、個人防護システムは、一体型の紫外線発光体（integral ultraviolet light）を備えた換気組立体を含む。紫外線発光体は、流入する空気流からの潜在病原体を不活性化する。

個人防護システムは、外科の職員と患者との間に滅菌バリアを形成するために外科的処置で使用される。本出願人・譲受人の２０１０年６月１５日に発行された米国特許第７，７３５，１５６号、２０１０年７月１３日に発行された米国特許第７，７５２，６８２号、および、２０１２年８月７日に発行された米国特許第８，２３４，７２２号では、個人防護システムの例を見出すことができ、その各々については参照により本明細書に組み込む。

上記特許文献には、トーガ（toga）やフードを支持するヘルメットを組み込む個人防護システムが開示されている。医療／外科の職員は、滅菌バリアを開設するためにこの組立体を着用する。トーガまたはフードは、透明な顔面シールドを含む。ヘルメットは、ファンを含む換気ユニットを備える。換気ユニットは、トーガ／フードを介して空気を引き寄せるので、空気が着用者の周りを循環する。

循環する空気は、トーガ／フードの中に閉じ込められる熱量とトーガ／フードの下で増加する二酸化炭素の双方を低減させる。トーガ／フードのフィルタセクションが、ファンへの空気流をかなり制限するので、そうでない場合に要求されるものと比べて、より高い容量のファンが利用される。より大容量のファンは、作動中に使用者を不快にして悩ます歓迎されざる高レベルの騒音も伴う。

また、手術室などの医療用／外科用の設備の中の空気には、望ましくない微生物や病原体が含まれるので、医療の職員が空気を吸う前に出来る限り多数の微生物を除去することが望ましい。

従来の個人防護システムは、外科の職員と周囲の環境との間に滅菌バリアを形成するという合理的な仕事を行う。しかしながら、それらの用途に関連した制限もある。着用者を覆うトーガ／フードは、音波を遮る。このことは、システムを着用している個人が大声を出すかまたは聞こえるように叫ばざるを得ない場合があることを意味する。これは特に、フードを着用した個人が、手術室の環境において同じ装いの別の個人と意思疎通することを試みているときに当てはまる。

医療の職員間で情報伝達を可能にするためにヘルメットの中に無線送受信機または無線機を組み込んだ個人防護システムもある。無線送受信機の使用により、価格がかなり加算され、個人防護システムが複雑化する。また、隣接する外科用の設備に複数の使用者を設定している病院では、無線送受信機の間の混信や電磁干渉が関心事になっている。

個人防護システムは、既に使用して汚れた外科用の器具や工具を洗浄、消毒および殺菌する滅菌処理部門（sterile processing department；ＳＰＤ）で使用することもできる。個人防護システムは、汚れた外科用の器具に含まれる生物学的危険から操作者を防護する。外科用の器具および工具は、医療の処置での使用後に殺菌するためにＳＰＤに送られる。ＳＰＤでは、操作者は、器具を手で洗って洗浄し、次に、滅菌器の中に入れて加熱し、化学滅菌剤にさらす。ＳＰＤで働く職員が、洗浄工程中に汚染物質を除去する目的で、外科用の器具に保持された生体組織や医療廃棄物の堆積物および微塵をどれも視覚的に検出できる、ということが重要である。

この発明は、使用者を外部環境から防護する個人防護システムに関係する。個人防護システムは、使用者の頭部の上に着用されるヘルメットを含む。ヘルメットは、着用者の顔面の上側に配置されるヘッドバンドを有する。フードは、ヘルメットの上に配置される。フードは、ヘッドバンドの前方にある透明な顔面シールドと、外部環境から入ってくる空気を濾過するフィルタとを有する。締結する組立体は、フードを保持するためにヘルメットと一体化され、ヘルメットを覆う顔面シールドを含んでいる。換気組立体は、ヘルメットと一体化される。換気組立体は、ファンと、ファンに連結されて空気を運ぶダクトとを有する。ダクトは、空気を引き入れるための入口セクションと、空気を排出するための出口セクションとを有する。紫外線発光体組立体は、換気組立体と連結される。紫外線発光体組立体は、ダクトを通して引き入れた空気を紫外線にさらすように、ダクトの中に紫外線を発するために位置付けされる。紫外線発光体により、空気の流れに関してより制限の少ないフィルタの使用が可能になる。

フードは、開口部を覆うように実装される音伝達インサートを受容するために寸法付けされる１つまたは複数の開口部を含む。音伝達インサートは、フードの残部を形成する材料よりも高い音響透過度（sound permeability）を有する材料で形成される。

本発明のいくつかの態様は、検査発光体組立体を含む。検査発光体組立体は、紫外線光源を含み、ヘルメットに実装される。紫外線光源は、紫外線光源からの紫外線光が顔面シールドを透過するように、顔面シールドの内面に面して位置付けされる。顔面シールドは、顔面シールド外部の紫外線光が顔面シールドを透過するのを阻止する紫外線遮断レンズを含む。

本発明は、特許請求の範囲において詳細に指摘される。本発明の上記および追加の特徴および利点は、添付図面に関連して記載した以下の詳細な説明から理解される。

本発明の一実施形態に従ったヘルメットの上にフードが掛けられた個人防護システムの全体斜視図である。 図１のヘルメットの正面斜視図である。 図１のヘルメットの背面斜視図である。 図１のヘルメットの部分分解図である。 図１のヘルメットの別の部分分解図である。 下部シェルおよびプリント回路基板の拡大分解図である。 図１のヘルメットの断面図である。 空気流路を示すヘルメットの拡大断面図である。 ファンと光のための電源回路を示す電気的なブロック図である。 本発明の一実施形態に係る音伝達インサートを示すフードを裏返した顔面シールドの背面図である。 フードの正面図である。 フードの左側面図である。 フードの製造に使用するいくつかの材料の挿入損失対周波数の図表である。 活性炭を組み込むフィルタセクションの断面図である。 本発明の一実施形態に係る検査発光体組立体を取り付けたヘルメットの上にフードが掛けられた個人防護システムの全体斜視図である。 検査発光体組立体が分解した状態である図１５のヘルメットの正面斜視図である。 検査発光体組立体が組み立てた状態である図１５のヘルメットの正面斜視図である。 紫外線発光ダイオードを含む発光体ハウジングの正面図である。 本発明の一実施形態に係る顔面シールドレンズシステムを示すフードを裏返した図１５の顔面シールドの背面図である。 図１９の顔面シールドレンズシステムの背面図である。 ＵＶ透過レンズの背面斜視図である。 ＵＶ遮断レンズの背面斜視図である。 顔面シールドレンズシステムで使用されるいくつかのレンズ材料についての光透過パーセント対波長の図表である。

Ｉ．概要
図１を参照すると、個人防護システム５０が示されている。個人防護システム５０は、ヘッドユニットと、使用者の頭部に着用されるヘルメット組立体またはヘルメット１００と、ヘルメットの上に掛けられる一体型の顔面シールド５００付きのフード４００とを含む。システム５０は、着用者と外部環境との間の滅菌バリアを形成する。個人防護システム５０は、多くの医療環境に有益であるが、特に、外科手術での使用に適応しており、患者が外科的処置中に汚染されるのを防護し、医療専門家が空中汚染物や体液にさらされるのを防護する。

フード４００は、遠位に面した前方セクション４１２と、近位に面した後方セクション４１４とを有する。「遠位に」は、個人防護システム５０の着用者が面している手術部位に向かって、を意味すると理解するものとする。「近位に」は、個人防護システム５０の着用者が面している手術部位から遠ざかることを意味する。顔面シールド５００は、遠位に面した前方セクション４１２に実装される。

ＩＩ．空気流路内に位置付けた紫外線発光体を備えるヘルメット
図２〜８は、ヘルメット１００を示す。ヘルメット１００は、本出願人・譲受人の２０１０年６月１５日に発行された米国特許第７，７３５，１５６号および２０１２年１０月９日に発行された米国特許第８，２８２，２３４号に示されたヘッドユニットおよびヘルメットから広く作り直されており、その全体については明確に本願に引用して援用する。

これらの文書のヘッドユニットまたはヘルメットと本発明のヘルメット１００との間の主要な差異は、ヘルメット１００に紫外線発光体組立体３００を付加することである。そうでなくても、これらの参考文献に開示されたヘッドユニットまたはヘルメットは、本発明の個人防護システム５０で使用するのに適している。

ヘルメット１００は、支持構造１２８を含む。支持構造１２８は、ヘルメット１００を使用者の頭部に装着するための調整式のヘッドバンド１３０を含む。略Ｕ形状の顎バー１３２は、顔面開口部１３４を画定するようにヘッドバンド１３０から下方にぶら下がっている。顎バー１３２は、フード４００を着用者の顔面から遠ざけて保持する。

換気組立体１５０は、支持構造１２８に連結される。換気組立体１５０は、着用者に向いている下部シェル２００と、着用者から離れる向きの上部シェル２５０と、取入れ口カバー２８０と、ファン２１１とを含む。下部シェル２００は、支持構造１２８に取り付けられる。上部シェル２５０は、下部シェル２００に取り付けられる。上部シェル２５０は、上部シェルおよび下部シェルの間に少なくとも１つの空気流チャネル１９２を画定するように下部シェル２００から離間される。シェル２００および２５０は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリプロピレン、または他のプラスチック材で形成される。

下部シェル２００は、内部に特徴部（features）をいくつか持って形成される。下部シェル２００は、前端部２０２と、後端部２０３と、凸状の外側下部面２０４と、凹状の内側面２０５とを有する。周辺の側壁２０６は、内側面２０５の外側縁部から上方に延びている。半円状のスクロールハウジング壁２０７は、下部シェル２００と共に形成され、内側面２０５から上向きに略垂直に延びている。内側面２０５およびスクロールハウジング壁２０７は、ファン空洞２０８を画定する。プリント回路基板空洞２１０は、内側面２０５と、下部シェル２００の前端部２０２と、スクロールハウジング壁２０７の一部との間に画定される。

ファン２１１は、ファンモータ２１２とファンブレード２１４とを含む。ファンモータ２１２は、スクロールハウジング壁２０７の中で内側面２０５に取り付けられる。ファンブレード２１４は、ファンモータ２１２に接続され、スクロールハウジング壁２０７によって僅かに間隔を空けて囲まれているファン空洞２０８の中に配置される。ファンモータ２１２は、ファンモータケーブル２１６に取り付けられるファンモータコネクタ２１５に電気的に接続される。ファンモータケーブル２１６は、ヘルメット外部ケーブル２１７に接続される。ヘルメット外部ケーブル２１７は、バッテリなどの外部電源に接続可能である。ファンモータ２１２の回転によってファンブレード２１４の同様の回転が引き起こされ、これにより個人防護システム５０への空気の流れが形成される。

４つの取り付けポスト２１８は、下部シェル２００と共に形成され、内側面２０５から遠ざかるように略垂直に延びている。２つのポスト２１８が前端部２０２に配置され、２つのポスト２１８が後端部２０３に配置される。取り付けポスト２１８は、ファスナ２１９を受容する。セルフタッピングねじなどのファスナ２１９は、ポスト２１８および下部シェル２００に対して上部シェル２５０を保持する。３つの支持アーム２２０は、下部シェル２００と共に形成され、内側面２０５から遠ざかるように略垂直に延びている。

上部シェル２５０は、前端部２５２と、後端部２５３と、凹状の下部面２５４と、凸状の外側面２５５とを有する。周辺の側壁２５６は、面２５４の外側縁部から遠ざかるように下方に延びている。上部シェル２５０には、ファン開口部２５８が画定され、ファンブレード２１４の上側に位置付けられる。上部シェル２５０には、４つの穴部２５９が画定される。２つの穴部２５９は、前端部２５２方に配置され、残りの２つの穴部２５９は、端部２５４の方に配置される。ファスナ２１９は、穴部２５９を貫通して、上部シェル２５０が下部シェル２００に保持されるようにポスト２１８によって受容される。

隆起セクション２６０は、上部シェル２５０と共に形成され、外側面２５５から上方に延びている。隆起セクション２６０は、前端部２５２および開口部２５８の間に位置付けされる。隆起セクション２６０は、平坦な傾斜した上端パネル２６２と、上端パネル２６２から下方に延びて外側面２５５に繋がる側壁２６３と、を含む。上端パネル２６２の底側と側壁２６３とは、凹んだ領域すなわち凹所２６４（図８）を画定する。発光体開口部２６６は、上端パネル２６２に形成される。６つの発光体開口部２６６は、図４に示されているが、より多くのまたはより少ない発光体開口部２６６を上端パネル２６２に画定することができる。隆起セクション２６０は、側壁２６３に形成されて外側面２５５に延びる直径に沿って対向した２つの矩形のスロット２６８をさらに含む。

取入れ口カバー２８０は、上部シェル２５０に実装される。取入れ口カバー２８０は、上部シェル２５０の形状に適合するように輪郭付けされる。取入れ口カバー２８０は、前端部２８２と、後端部２８３と、上部シェル２５０の外側面２５５から離間される上端壁２８４とを有する。周辺の側壁２８６は、上端壁２８４の外側縁部から遠ざかるように下方に延びている。上端壁２８４の底側と側壁２８６とは、チャンバ２８７を画定する。

取入れ口の格子すなわちグリル２８８は、前端部２８２の方に向けて上端壁２８４に画定される。取入れ口グリル２８８は、取入れ口開口部２９２をまたいで延びる一連の平行なレールないしスラット２９０によって形成される。一連の平行なスリット２９４（図８において最も分かり易い）は、平行なスラット２９０の間に形作られる。空気は、ファン２１１によって取入れ口グリル２８８を通して換気組立体１５０の中に導入される。具体的には、空気は、スリット２９４を通して、ファン２１１によってチャンバ２８７の中に導入される。

取入れ口カバー２８０は、上部シェル２５０の上側に実装される。スナップ式の可撓性タブなどの保持性特徴部２９５は、取入れ口カバー２８０と共に形成され、側壁２８６から遠ざかるように下方に延びている。保持性特徴部２９５は、取入れ口カバー２８０を上部シェル２５０に保持するために上部シェル２５０のスロット２６８に嵌合して組み合う。ダクト２９８（図８）は、上端壁２８４の底側と上端パネル２６２の上端側との間に画定される。スリット２９４、ダクト２９８、およびチャンバ２８７は、すべて連結され、互いに隣接して空気流路を一体形成している。空気は、ファン２１１によってスリット２９４、ダクト２９８、およびチャンバ２８７を通して導入される。

図４および６を引き続き参照して、紫外線発光体組立体３００について以下記載する。紫外線発光体組立体３００は、主要なプリント回路基板（ＰＣＢ）３０２と、発光ダイオード（ＬＥＤ）プリント回路基板（ＰＣＢ）３５０とを含む。ＰＣＢ３０２は、略台形に形作られ、上面３０４および底面３０６を有する。ＰＣＢ３０２の両側には、直径に沿って対向する２つのノッチ３０８が画定される。一実施形態では、主要なＰＣＢ３０２は、いくつかのプリント回路ライン３１０（その１つのみが図６に示される）を有する多層のプリント回路基板である。

主要なＰＣＢ３０２は、下部シェル２００のプリント回路基板空洞２１０に受容される。主要なＰＣＢ３０２がプリント回路基板空洞２１０内に位置付けされると、ポスト２２０は、主要なＰＣＢ３０２の穴を貫通する。主要なＰＣＢ３０２がプリント回路基板空洞２１０内にあると、ポスト２２０の端部は加熱されて溶融され、上面３０４の上方に延びる熱かしめ（heat stake）２２１を形成する。熱かしめ２２１は、下部シェル２００に対して主要なＰＣＢ３０２を保持する。

主要なＰＣＢ３０２の上面３０４および底面３０６の双方には、電子部品が実装され、プリント回路ライン３１０によって相互接続される。図解する実施形態では、ファンモータ駆動回路３１８は、底面３０６に実装される。ファンモータ駆動回路３１８は、コネクタ受容ユニット３２０を介してファンモータ２１２に通信に関して接続される。コネクタ受容ユニット３２０は、主要なＰＣＢ３０２の上面３０４に取り付けられる。ファンモータ駆動回路３１８は、ファンブレード２１４の回転速度を含むファンモータ２１２の動きを制御する。

コネクタ受容ユニット３２０は、コネクタ挿入ユニット３２６と組み合って１つまたは複数の電気的接続を形成する。コネクタ挿入ユニット３２６は、ＰＣＢケーブル３２４に取り付けられる。ＰＣＢケーブル３２４は、下部ハウジング２００に保持されており、ファンモータケーブル２１６および外部ケーブル２１７と接続されて通信を行う。

ＬＥＤ ＰＣＢ３５０は、上側３５２および底側３５４を有する。ＬＥＤ ＰＣＢ３５０は、ＬＥＤ ＰＣＢ３５０に実装された電子部品に相互接続されるいくつかのプリント回路ライン（図示せず）を含む。ＬＥＤ ＰＣＢ３５０の底側３５４は、はんだ付けやワイヤボンディングなどの適切な電子組立技術によって主要なＰＣＢ３０２の上側３０４に電気的に接続される。

６つの紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）３６０は、ＬＥＤ ＰＣＢ３５０の上側３５２に実装される。６つのＵＶＬＥＤＳは、現在の例において利用されるが、より多くのまたはより少ないＵＶＬＥＤ３６０を使用することができる。ＵＶＬＥＤ３６０は、はんだ付けなどの適切な電子組立技術によって上側３５２に実装される。適切な紫外線発光ダイオード３６０は、カリフォルニア州サンノゼにオフィスを有するＬＥＤ・ＥＮＧＩＮ・コーポレーションから型番ＬＺ−１００Ｕ６００として市販されている。

一実施形態では、ＬＥＤ駆動回路３５８は、上面３０６に実装され、ＵＶＬＥＤＳ３６０に電気的に接続される。ＬＥＤ駆動回路３５８は、所要の出力および電流レベルを供給してＵＶＬＥＤＳ３６０を作動させるように機能する。一実施形態では、ＬＥＤ駆動回路３５８は、バッテリ電圧が降下してＵＶＬＥＤＳ３６０の薄暗くなるのを阻止するので、ＵＶＬＥＤＳ３６０に一定の電流を供給する

組み立て中に、上部シェル２５０は、上端パネル２６２が主要なＰＣＢ３０２およびＬＥＤ ＰＣＢ３５０を覆うように、主要なＰＣＢ３０２およびＬＥＤ ＰＣＢ３５０の上側に実装される。ＰＣＢ３０２およびＬＥＤ ＰＣＢ３５０は、凹所２６４の中に配置される。ＵＶＬＥＤＳ３６０は、開口部２６６を貫通して、ダクト２９８の中に直面する（図８参照）。ＵＶＬＥＤＳ３６０は、取入れ口の格子２８８の下側に位置付けされて、スラット２９２およびスリット２９４に対面する。

紫外線発光ダイオード３６０の各々は、紫外線周波数スペクトルで発光する。具体的には、ＵＶＬＥＤ３６０は、３２５から４００ナノメートルの間の波長を有する紫外線（ＵＶ）光を発する。ＵＶ光にさらすことで、バクテリア、ウイルス、生体細胞および真菌胞子などの様々の病原体を駆除または死滅させることができる。

図４および８を参照すると、ヘルメット１００は、換気組立体１５０に取り付けられるノズル組立体１６０をさらに含む。上部シェル２５０が下部シェル２００と組み合った後に、上部シェル２５０の前端部２５２と下部シェル２００の前端部２０２との間には、実質的に矩形に形作られた開口部２４０が形成される。ノズル組立体１６０は、可撓性を有するエラストマー系の蛇腹１６２と排出ノズル１６８を含む。蛇腹１６２は伸縮し、内部管路１６３を有する。

管路１６３は、時にはダクトと呼ぶが、ファン２１１から排出ノズル１６８への強制空気を運ぶ。蛇腹１６２は、管路１６３が開口部２４０に隣接するようにシェル端部２４０および２５２に接続される上部端部１６４を有する。蛇腹１６２の下部端部１６５は、排出ノズル１６８に接続される。排出ノズル１６８は、出口１６９を有する。ファン２１１からの空気は、出口１６９を通して排出される。

ヘルメット１００は、後方のノズル、ノズル１９５も含む。ノズル１９５は、着用者の首の方に向くようにヘッドバンドに実装される。後方蛇腹１９７は、下部シェル２００および上部シェル２５０の後方端部の各々から延びる。蛇腹１９７は、管路、ダクトを画定し、それを通して、ファンによって排出される空気が後方のノズル１９５まで流される。

作動中、ファンモータ２１２は、ファンブレード２１４を回転させて、スリット２９４、ダクト２９８、およびチャンバ２８７を介して空気をファン２１１の中に導入する。空気は、ファン２１１からチャネル１９２（図６）、開口部２４０、管路１６３を介して排出されて、排出ノズル開口部１６９（図４）から退出する。スリット２９４、ダクト２９８、チャンバ２８７、チャネル１９２、開口部２４０、管路１６３および排出ノズル開口部１６９のすべては、連続的な空気流経路１９４を形成する。排出開口部１６９を流通する空気は、使用者の頭と顔に向けて導かれて、新鮮な浄化した空気が使用者に提供される。空気の一部は、強制されて換気組立体を通り、また、後方蛇腹１９７を通る。この空気は、後方ノズル１９５を流通して排出される。

ＵＶＬＥＤＳ３６０（図８）は、取入れ口格子２８８の下側に位置付けされて、スリット２９４に対面して、ダクト２９８の中に直面するので、ヘルメット１００に流入する空気は、ＵＶＬＥＤＳ３６０によって発生される紫外線光にさらされる。流入する空気に混入する微生物は、ＵＶ光にさらされて、無害または無毒にされる。併せて、ヘルメット１００を形成する部品は、システム５０の中に導入されて出口ダクトを介して排出される空気が、少なくとも０．０５秒、より理想的には、少なくとも０．１秒、さらに理想的には、少なくとも０．２５秒の時間の間ＵＶ光にさらされるように、設計される。一例として、Ａ型インフルエンザウイルスを含む空気の流れを、上述した本発明の構成を用いて少なくとも０．１秒の間ＵＶ光にさらすことで、ウイルスの少なくとも５０％が少なくとも無害にされる、と考えられている。Ａ型インフルエンザウイルスを含む空気の流れを、上述した本発明の構成を用いて少なくとも０．２５秒の間ＵＶ光にさらすことで、ウイルスの少なくとも９９％が少なくとも無害にされる、と考えられている。

ＵＶ発光体組立体３００およびＵＶＬＥＤＳ３６０を使用するために、フード４００（図１０）のフィルタセクション４３０（図１０）は、個人防護システム５０に流入する空気を浄化するのに必要とされるものよりもより制限の少ないフィルタ材料で形成することができる。ＵＶＬＥＤＳ３６０が使用されるとき、紫外線光がフィルタセクション４３０を通り抜けることができた流入空気中の病原体を排除する機能を奏するので、フィルタセクション４３０は、より高い空気流透過速度（air flow transmission rate）を有する。

発光体組立体３００およびＵＶＬＥＤＳ３６０が流入する空気の流れの中に位置付けされると、流れる空気は、発光体組立体３００によって生じる熱を取り除く。この空気は、フード４００（図１０）から排出されて、発光体組立体３００の付近に加熱された空気の蓄積を低減させ、個人防護システム５０の使用者の快適さを改善させる。

図９は、ファンモータ２１２およびＵＶＬＥＤＳ３６０のための電気回路を示す。バッテリ３９０は、ファンモータ２１２および発光体組立体３００の双方に電力を供給する。バッテリ３９０は、充電式のバッテリまたは非充電式（すなわち、使い捨て式）のバッテリのいずれかにすることができる。一実施形態では、バッテリ３９０は、６ボルトの直流バッテリである。バッテリ３９０は、使用者のベルト上に付けるかまたは被服にクリップ留めされ、電力をヘルメット１００に供給するために外部ケーブル２１７（図２）に取り付けられる。

バッテリ３９０は、３．３ボルトの電圧調整回路３９２を含む電力供給回路に接続される。電圧調整回路３９２は、ファン制御回路３１８に接続され、それは次いでケーブル２１６を介してファンモータ２１２に接続される（図６）。電圧レギュレータ３９２は、制御回路を励起するために一定の３．３ボルトをファン制御回路３１８に加える。ファン制御回路３１８は、ファンモータ２１２を駆動する。ファン制御回路３１８は、ファン２１１の回転速度を制御する。スイッチボタン（図示せず）は、ファン２１１をオンとオフにするためにヘルメット１００に実装することができる。

バッテリ３９０は、４．１ボルトの電圧レギュレータ３９４にも接続される。電圧レギュレータ３９４は、ＬＥＤドライバ３５８に接続され、それは次いでＰＣＢＳ３０２および３５０（図６）を介してＵＶＬＥＤＳ３６０に接続される。電圧レギュレータ３９４は、ＵＶＬＥＤＳ３６０を励起するために一定の４．１ボルトをＬＥＤドライバ回路３５８に加える。ＬＥＤドライバ回路３５８は、ＵＶＬＥＤＳ３６０を駆動する。ＬＥＤドライバ回路３５８は、ＵＶＬＥＤＳ３６０をオンとオフにする。一実施形態では、ＵＶＬＥＤＳ３６０は、ファン２１１が作動しているときは常にオンにされる。別の実施形態では、スイッチボタン（図示せず）により、使用者はＵＶＬＥＤＳ３６０のオンとオフを選択的に切り換えることができる。

電圧調整回路３９２および３９４、ファン制御回路３１８、およびＬＥＤドライバ回路３５８は、主要なＰＣＢ３０２（図６）にすべて実装される。主要なＰＣＢ３０２は、コネクタ３２６、３２０、ＰＣＢケーブル３２４、および外部ケーブル２１７を介してバッテリ３９０に電気的に接続される。

ＩＩＩ．音伝達の改善されたフードおよびシェル
図１０〜１２を参照すると、フード４００が示されている。図１１は、フード４００の外観を示し、その一方、図１０は、フード４００の内部を描いている裏返した位置にあるフード４００を示す。本発明の図示した態様では、フードは、システム５０を着用している個人の肩部を越えて延びることのないように形成される。一実施形態では、フードは、ヘルメット１００の上に掛けられて着用者の肩部の上でちょうど終わるフード４００である。別の実施形態では、フード４００は、トーガの一部である。トーガは、個人防護システム５０を着用している個人の胸と腕を少なくとも覆う衣服である。しばしばトーガは、トーガを着用している人の少なくとも膝まで延びるように設計される。

フード４００は、可撓性シェル４１０を含む。シェル４１０は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエステルあるいはそれらの任意の組合せから構成される多層の不織布材料などのバリア布帛（barrier fabric）から形成される。より具体的には、シェル４１０を形成する材料は、流体および微粒子がそれを通り抜けるのを阻止する材料である。シェル４１０は、遠位向き前部セクション４１２、近位向き後部セクション４１４、側部セクション４１６、上部４１８および底部４２０を有する。シェル４１０は、外面４２２、内面４２４、および、内面４２４によって画定される内部空間４２６を含む。長円に形作られたフィルタ開口部４２８は、シェルの上部４１８に画定され、顔面シールド開口部４４０は、シェルの前部４１２に画定される。

フィルタセクション４３０は、開口部４２８の上に実装され、開口部４２８の縁部でシェル４１０に取り付けられる。一実施形態では、フィルタセクション４３０は、シーム４３２を形成するための糸を用いて縫製技術によってシェル４１０に取り付けられる。別の実施形態では、フィルタセクション４３０は、接着剤によってシェル４１０に取り付けられる。フィルタセクション４３０は、内面４２４上でシェル４１０と僅かに重なり合う。取入れ口カバー２８０（図４参照）は、換気組立体１５０からのフィルタセクション４３０の間隔を離している。

ＵＶ発光体組立体３００（図４）およびＵＶＬＥＤＳ３６０（図４）を使用するために、フィルタセクション４３０は、個人防護システム５０に流入する空気を浄化するのに必要とされるものよりもより制限の少ないフィルタ材料で形成することができる。フィルタ４３０は、外部環境からシェル４１０に入る空気から０．１ミクロン以上の粒子を濾過するのに適した多孔性を有するメルトブロー不織布またはトリボエレクトレット不織布などの媒体から形成される。この布は、従来のフード用のフィルタを形成する布よりも制限がより少ない。フィルタ４３０を形成している材料の制限の相対的に少ない特性のために、システム５０は、従来のフィルタセクションを有するフードを備えたシステムと同じような、フード内に同一量の空気を引き入れるための相対的に高い真空吸引を必要としない。

したがって、フィルタ４３０を流れる空気が４２５リットル毎分の速度である本発明の態様では、フィルタでの圧力降下は、典型的には最大５パスカルであり、より頻繁には最大３パスカルである。比較すると、従来の個人防護システムにおける上記空気流の速度でのフィルタでの圧力降下は、少なくとも１０パスカルである。

より制限の少ないフィルタセクション４３０により、同一量の気流を供給しながらも、ヘルメット１００で低速型のファンを使用することができる。低速型のファンは、より静かであり、従来の個人防護システムのファンよりも着用者にとってより快適な環境である。

図１４を参照すると、代替のフィルタ４９０の断面が示される。フィルタ４９０は、フィルタ４３０と類似している。フィルタ４９０は、不織布フィルタ媒体４９６の中に埋め込んだ活性炭粒子４９８をさらに含む。フィルタセクション４９０は、上面４９２および下面４９４を含む。活性炭粒子４９８は、不織布フィルタ媒体材料４９６の中で上面４９２および下面４９４の間に埋め込まれる。

フィルタ媒体４９６は、フィルタ４９０を形成する材料と同じであり、同じ多孔性を有することができる。埋め込まれた活性炭粒子４９８は、組織の焼灼などの通常の外科活動の間に生じる空気中の煙やにおいを捕捉する。

可撓性を有する透明な顔面シールド５００により、使用者は、フード４００を介して見るまたは眺めることができる。図１に示すように、顔面シールド５００は、使用者が個人防護システム５０を着た後で顔面シールド５００がヘルメット１００の顔面開口部１３４を覆うように、遠位向き前部セクション４１２に実装される。ヘルメット１００の顔面開口部１３４は、顔面シールド５００を受容する。

具体的に図１０〜１２を参照すると、顔面シールド５００は、上部分５０２、下部分５０４、外周縁部５０６、およびシール周辺部５０８を含む。顔面シールド５００は、遠位向き外面５１２および近位向き内面５１４をさらに有する。上部分５０２は、顔面シールド５００の上側２分の１を画定し、底部分５０４は、下側２分の１を画定する。

顔面シールド５００は、開口部４４０に実装され、内面４２４に僅かに重なり合う。シェル４１０は、シール周辺部５０８に沿って顔面シールド５００の外面５１２の上で顔面シールド５００に対してシールされる。シェル４１０は、接着剤を用いるなどの適切な手段によりまたは溶接により顔面シールド５００にシールすることができる。顔面シールド５００は、滅菌材料で形成することが好ましい。一実施形態では、顔面シールド５００は、約１５ミルの厚さを有するＬｅｘａｎ（登録商標）８０１０から形成される。

上方実装要素５２０は、上部分５０２に沿って顔面シールド５００の上に配置される。上方実装要素５２０は、上部分５０２に沿って顔面シールド５００上に中心付けされる。上方実装要素５２０は、顔面シールド５００を貫通するように画定されて矩形に形作られたアパーチャ５２２である。上方実装要素５２０は、ヘルメット１００に含まれている上方実装デバイス１８４（図２）に締結するために配置構成される。上方実装デバイス１８４は、顔面開口部１３４に関連してヘルメット１００上に中心付けされる。上方実装デバイス１８４は、ヘルメット１００に接続される単一の実装クリップ１８６（図２）であり、顔面開口部１３４に対して中心付けした関係で位置付けされる。

図２に良好に示されるように、実装クリップ１８６は、顔面シールド５００を支持するためにヘルメット１００の前方のノズル組立体１６０から上方に延びて顔面開口部１３４から遠ざかる。実装クリップ１８６は、実装クリップ１８６に対する顔面シールド５００の実装後に顔面シールド５００の一部が遠位縁部１９０およびノズル組立体１６０の間に置かれるように、ノズル組立体１６０から外方に延びる遠位縁部１９０を含む。実装クリップ１８６は、顔面開口部１３４の上で顔面シールド５００を自動的に中心付けするために、顔面シールド５００のアパーチャ５２２と連動する。具体的には、実装クリップ１８６は、ヘルメット１００に対する顔面シールド５００の実装時にアパーチャ５２２を通して突出する。

図２および１０から１２を参照すると、２つの下方実装要素５３０は、下部分５０４の内面５１４に沿い近位方向に面して顔面シールド５００上に配置されている。下方実装要素５３０は、マグネットであるかまたは磁気によって引き付けられる材料から形成される。一実施形態では、下方実装要素５３０は、顔面シールド５００に実装される鋼製のリベットである。下方実装要素５３０は、顔面シールド１００の下部分５０４を顎バー１３２に固定するためにヘルメット１００の顎バー１３２上の下方実装デバイス１７０に締結されるように構成される。下方実装デバイス１７０は、マグネットであるかまたは下方実装要素５３０を引き付けるように構成される磁気によって引き付けられる材料から形成することが好ましい。

実装要素５２２および５３０は、顔面シールド５００の外側部分５３６に沿って実装されることが好ましい。外側部分５３６は、顔面シールド６０の外周縁部５０６およびシール周辺部５０８の間に画定される。その結果、シェル４１０がシール周辺部５０８に沿って顔面シールド５００に接着または付着されるとき、上方実装要素５２０および下方実装要素５３０は、シェル４１０の下に隠れて、外観の観点から見えなくなる。

図１を参照すると、フード４００は、着用者が周りの他の人間と情報伝達するのを補助するための受動的な情報伝達の援助手段（ａｉｄｓ）をさらに含む。フード４００は、フード４００の外部で発生する音をフード４００の着用者がより容易に聞くことができるようにするための、直径に沿って対向する一対の音伝達インサート４５０を有する。インサート４５０は、着用者の耳の近傍に位置付けされる。音伝達インサート４６０は、着用者の発する発言（音波）をフード４００の外部の空間に伝達するのを容易にする。インサート４６０は、着用者の口の前方にあるように位置付けされる。音波は、フードのシェル４１０を形成する布を介するのと比べて、耳の音インサート４５０、４６０を介して、少ない歪み、より少ない挿入損失で伝達される。

耳および口の音伝達インサートにより、シェル４１０の着用者は、個人防護システム５０を同じく着用している他の人々と容易に情報伝達することができる。耳および口の音伝達インサート４５０、４６０を使用することで、着用者による無線通信などの能動的な情報伝達の援助手段の必要性を除去することができる。

図１０〜１２に示すように、直径に沿って対向する一対の略円形の開口部４５２は、シェル４１０の側部セクション４１６に形成される。各開口部は、耳の近傍に配置されるシェルの近傍にある。開口部４５２は、側部セクション４１６を完全に貫通する。伝達インサート４５０の各々は、外側の周囲または周辺の縁部４５６を含む。耳の音伝達インサート４５０は、内面４２４に僅かに重なり合う関係で開口部４５２の上に実装される。インサート４５０は、周辺縁部４５６に沿ってシェル側部セクション４１６に対してシールされる。インサート４５０は、接着剤接合、超音波溶接、ヒートシールまたは縫製などの適切な手段によってシェル４１０に対してシールされる。

各インサート４５０は、少なくとも５ｃｍの、開口部４５２の中に画定される、高さＨと、少なくとも５ｃｍの、開口部４５２の中に画定される、高さＨに垂直な、幅Ｗと、を有する。特に、幅Ｗは、着用者の前方、側方および後方に現出する活動を聞き取るための、着用者のための適切な聴取領域を提供する。

略長円状または横長状の口の開口部４６２は、シェル４１０の遠位前部セクション４１２に形成される。口の開口部４６２は、シェル４１０の前部セクション４１２を貫通する。インサート４６０は、外周縁部４６６を含む。口の音伝達インサート４６０は、内面４２４に僅かに重なり合う関係で開口部４６２の上に実装される。口の音伝達インサート４６０は、外周縁部４６６に沿ってシェル前部セクション４１２に対してシールされる。口の音伝達インサート４６０は、インサート４５０をシェルに実装するのと同じ手段によってシェル４１０に対してシールされる。

口の音伝達インサート４６０は、少なくとも１０ｃｍの、開口部４６２の中に画定される、高さＨと、少なくとも５ｃｍの、開口部４６２の中に画定される、高さＨに垂直な、幅Ｗと、を有する。特に、幅Ｗは、着用者の発する音波がフード４００を貫通するのに適した領域を提供する。

インサート４５０および４６０は、音波の伝達について比較的に透過性のある材料から形成される。一実施形態では、インサート４５０および４６０は、ポリプロピレンなどのメルトブロー不織材料から形成される。インサート４５０および４６０を形成する材料は、液状の汚染物質がフードから侵入するのを阻止するバリアを形成するように同様に選択される。

図１３は、フード４００に使用されるいくつかの異なる材料に関する音の挿入損失対周波数の図表５６０を示す。図表５６０は、フード４００に使用される異なる材料の音伝達を比較している。人の会話の周波数（すなわち、耳で聞こえる周波数）の範囲は、８５から３４００ヘルツの間として定義される。図表５６０は、０から３５００ヘルツの周波数範囲にわたるデシベル（ｄＢ）表示の挿入損失を示す。図表５６０は、特定の材料の試験を介した実際の音響損失の測定値を示す。図１３に示す挿入損失は、ＡＳＴＭ試験方法第ＷＫ５２８５号を用いて生成した。

図表５６０は、顔面シールド５００を形成する材料に対応する顔面シールドの挿入損失５６２と、シェル４１０を形成するポリエチレンフィルム材料を備えた不織ラミネートに対応するシェルの挿入損失５６４と、を含む。図表５６０は、インサート４５０および４６０を形成するメルトブロー不織材料に対応するインサートの挿入損失５６６と、バックグラウンドベースラインの挿入損失５６８と、も示す。

顔面シールド５００は、試験した周波数範囲にわたり最大２５ｄＢの挿入損失５６２を有する。シェル４１０は、試験した周波数範囲にわたり最大１２ｄＢの挿入損失５６４を有する。耳の音伝達インサート４５０および口の音伝達インサート４６０は、試験した周波数範囲にわたり最大６ｄＢの挿入損失５６６を有する。

耳の音伝達インサート４５０および口の音伝達インサート４６０を使用することにより、個人防護システム５０およびフード４００を介して伝達される音響レベルが明らかに上昇する。耳の音伝達インサート４５０により、着用者の聞こえる範囲が明らかに改善され、口の音伝達インサート４６０により、フード４００の着用者の話している言葉の理解が明らかに改善される。

ＩＶ．紫外線検査発光体を備えるヘルメット
図１５を参照すると、個人防護システム６００が示されている。個人防護システム６００は、使用者の頭部に着用されるヘルメット１００と、ヘルメット１００の上に掛けられる一体型の顔面シールド７００を備えるフード６５０とを含む。紫外線検査発光体組立体８００は、ヘルメット１００に取り付けられて、フード６５０の下に配置される。個人防護システム６００は、着用者と外部環境との間に滅菌バリアを作り出す。

個人防護システム６００は、多くの医療環境において有益である。システム６００は、医療用／外科用の器具６１０のための洗浄処理の間において専門技術者が病原体および医療廃棄物に接触するのを防護するために、滅菌処理部門での使用に特に適合する。紫外線検査発光体組立体８００は、付着した組織６１５および器具６１０に付いた体液の検出の補助のために、医療用／外科用の器具６１０の洗浄および検査の間において使用される。組織および体液は、紫外線光６２０の適用下で蛍光を発するので、紫外線検査発光体組立体８００を使用する専門技術者は、組織および体液６１５の付着の存在を容易に検出することができる。

図１６から１８を参照するに、個人防護システム６００の詳細について以下記載する。紫外線検査発光体組立体８００は、ヘルメット１００の前部に実装される。ヘルメット１００は、図２〜８に関して大いに記載したものと同様である。前方のノズル組立体１６０は、排出ノズル１６８およびヘッドバンド１３０の間に実装される台座１８０をさらに含む。台座１８０は、排出ノズル１６８を支持して着用者の頭部から間隔を空けている。

紫外線検査発光体組立体８００は、発光体角度調整機構８１０、発光体ハウジング８６０、紫外線発光ダイオード８７０およびシェル８８０を含む。発光体角度調整機構８１０により、使用者は、紫外線光６２０（図１５）の光線の向きを変えることができ、特定の場所に導くことができる

発光体角度調整機構８１０は、ブラケット８１２、カラー８２２および制御レバー８４０を含む。ブラケット８１２は、ベース８１３を有する。２つの離間した平行な脚部８１４は、ベース８１３と一体に形成されて、ベース８１３から離れて垂直に延びる。スロット８１６は、脚部８１４の間に画定される。穴部８１７は、ベース８１３を貫通し、アパーチャ８１８は、脚部８１４の各々の遠位端部を貫いて画定される。

ブラケット８１２は、台座１８０に取り付けられる。ベース８１３は、台座１８０の下方側の近傍に配置される。リベットなどのファスナ８２０は、穴部８１７を貫通し、台座１８０にブラケット８１２を保持するために台座１８０の開口部（図示せず）に受容される。

カラー８２２は、形状が円形であり、中央開口部８２３、上方ボア８２４、下方ボア８２５および角度付きボア８２６を有する。カラー８２２の中央開口部８２３は、発光体ハウジング８６０の近位端部の上に嵌合して、ファスナ８２７によって発光体ハウジング８６０の近位端部の周りに締結される。ファスナ８２７は、ねじおよびナットである。ねじは、下方ボア８２５を貫通して、ナットと組み合う。カラー８２２は、脚部８１４に枢動可能に取り付けられる。カラー８２２の上方端部は、脚部８１４の間のスロット８１６に受容される。段付きボルト８２８は、カラー８２２をブラケット８１２に枢動可能に保持するためにアパーチャ８１８および上方ボア８２４を貫通する。段付きボルト８２８の一端は、ねじが形成されて、ナットを受容する。

制御レバー８４０は、カラー８２２に取り付けられる。制御レバー８４０は、三角形状のハンドル８４２を含む。ハンドル８４２により、使用者は、制御レバー８４０を操作することができる。アーム８４４は、ハンドル８４２に連結されて、ハンドル８４２から離れるように延びる。アーム８４４は、貫通穴８４８を含む足部８４６で終端する。足部８４６は、角度付きボア８２６が受容するファスナ８５０によってカラー８２２の上方部分に取り付けられる。

フード６５０（図１５）がヘルメット１００の上に配置されるとき、ハンドル８４２は、顔面シールド７００（図１５）の上方でシェル４１０の内側表面に向かい合って延在する。この位置で、シェル４１０の外側から使用者の手により、シェルを通してハンドル８４２を保持して操作し、ピン８２８の軸を中心にしてカラー８２２を回転させることができる。カラー８２２の回転により、発光体ハウジング８６０の角度および紫外線光６２０の光線の方向が変更されて、所望の場所に光を照射することができる。

発光体ハウジング８６０は、円筒状である一端と、切頭円錐の形をしている他端と、を有する。回路基板８７２は、発光体ハウジング８６０の中に実装される。紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤＳ）８７０などの紫外線光源は、回路基板８７２に実装される。ＵＶＬＥＤＳ８７０は、はんだ付けなどの適切な電子組立技術によって回路基板８７２に実装される。適切な紫外線発光ダイオード８７０は、カリフォルニア州サンノゼにオフィスを有するＬＥＤ・ＥＮＧＩＮ・コーポレーションから型番ＬＺ−１００Ｕ６００として市販されている。

紫外線発光ダイオード８７０の各々は、紫外線周波数スペクトルで発光する。具体的には、ＵＶＬＥＤ８７０は、３２５から４００ナノメートルの間の波長を有する紫外線（ＵＶ）光を発する。この周波数範囲のＵＶ光により、組織および体液は、蛍光を発せられる。これらの材料の蛍光により、視覚的検出が単純化される。

任意の実施形態では、１つまたは複数のＵＶＬＥＤＳ８７０が赤色可視光ＬＥＤ８７１と交換される。赤色可視光ＬＥＤ８４１は、紫外線発光体組立体８００の近傍で他の人間が容易に見ることができる。赤色可視光ＬＥＤ８７１は、ＵＶＬＥＤＳ８７０の作動中に他の職員および専門技術者に対する警報信号として機能する。

電気ケーブル８９０は、回路基板８７２に連結される一端８９２と、電気コネクタ８９４で終端する他端と、を有する。コネクタ８９４は、主要なＰＣＢ３０２（図６）上の別のコネクタ部分と組み合う。ケーブル８９０は、支持構造１２８の部分の中でそれに沿って隠れた形式で配索される。ケーブルクランプ８９６は、支持構造１２８に対してケーブル８９０の一部を保持する。ケーブル８９０は、主要なＰＣＢ３０２からＵＶ光源８７０に電力を供給する。

一実施形態では、スイッチボタン８９８により、使用者は、ＵＶＬＥＤＳ８７０を選択的にオンとオフにすることができる。スイッチボタン８９８は、顎バー１３２の遠位向き面に実装され、主要なＰＣＢ３０２に連結される。使用者は、フード６５０（図１５）を着用したまま、シェル４１０（図１５）の材料を介してボタン８９８を押すことができる。別の実施形態では、主要なＰＣＢ３０２は、予め決めた検査期間の後でＵＶＬＥＤＳ８７０をオフにするタイマ回路を含む。

追加の実施形態では、ヘルメット１００は、フード６５０が着用されたときにフード６５０の存在を検知するホール効果センサ８９９を含む。ホール効果センサ８９９は、下方実装デバイス１７０の近傍の顎バー１３２の遠位向き面に実装される。この例では、下方実装要素７４０（図１９）は、マグネットであり、下方実装デバイス１７０は、鋼鉄などのマグネットに付く材料である。ホール効果センサ８９９は、主要なＰＣＢ３０２と連結されて通信を行う。主要なＰＣＢ３０２は、下方実装要素７４０の取り付けおよびフード６５０が着用されていることを示す信号をホール効果センサ８９９から受信したときにＵＶＬＥＤＳ８７０をオンにできるだけである制御回路を含む。

傾斜したシェル８８０は、発光体ハウジング８６０の出口端部を囲んでいる。リングクランプ８８８は、シェル８８０の外周の周りに実装されて、発光体ハウジング８６０の周りに締結される。発光体通路８８２は、シェル８８０の中央を貫通する。ＵＶＬＥＤＳ８７０からのＵＶ光は、通路８８２を貫通してシェル８８０から出て行く。

個人がシステム６００を身に着けたとき、ＬＥＤを含むハウジング８６０は、フード顔面シールド７００から内側に間隔が空いている。シェル８８０は、顔面シールド７００（図１５）の内面に向かい合うように発光体ハウジングから延びる。シェル８８０は、ＵＶ光線６２０が顔面シールド７００に反射して使用者に向かって戻るのを阻止する。また、シェル８８０は、ＵＶＬＥＤＳ８７０から所望の標的に向けて発せられたＵＶ光線を視準する。

紫外線検査発光体組立体８００は、空気排出ノズル１６８の直下に位置付けされる。そのように位置付けすることにより、排出ノズル１６８から排出された空気は、発光体組立体８００の周囲の暖かいどんな空気でも吹き飛ばして発光体組立体から遠ざける。これにより、発光体組立体の近傍の加熱された空気の量が減少する。代わりに、加熱された空気は、フード６５０の外に排出される。この加熱された空気の除去により、個人防護システム６００の着用者が発光体組立体８００から生じる熱によって暖められる程度が減少する。

図１９、２０Ａ〜Ｃを参照すると、フード６５０および顔面シールド７００の詳細が示されている。フード６５０は、フード４００と類似している。図を簡略化するために、インサート４５０および４６０は省略している。

顔面シールド７００は、可撓性を有し、透明である。図１５に示すように、顔面シールド７００は、個人によるシステム６００の着用後に顔面シールド７００がヘルメット１００の顔面開口部１３４を覆うように、遠位向き前部セクション４１２に実装される。

顔面シールド７００は、多層レンズを含む。顔面シールド７００は、２つのレンズ、外側の紫外線（ＵＶ）を通すレンズ７１０と内側のＵＶを遮るレンズ７５０とを含む。通過レンズ（passing lens）７１０は、ＵＶ光が透過すなわち通り抜けることができる。一実施形態では、ＵＶ透過レンズ（transmission lens）７１０は、ポリカーボネート、アクリルまたはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）などの透明プラスチックで型成形または形成される。ＰＥＴは通常、ポリエステルとも呼ばれる。通過レンズ７１０は、略矩形の形状で角が丸い。通過レンズ７１０は、上部７１２、下部７１４、外周縁部７１６およびシール周辺部７１８を含む。レンズ７１０は、遠位向き外面７２２および近位向き内面７２４も有する。

遮断レンズ（blocking lens）７５０は、ＵＶ光の透過を阻止する。遮断レンズ７５０は、ＵＶ遮光の添加物を含む透明なＰＥＴの押し出し成形により形成される。そのようなＵＶ遮光の添加物の一例として、Ｕｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３９０−１がある。Ｕｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３９０−１は、オハイオ州クリーブランドのＣｏｌｏｒｍａｔｒｉｘ・コーポレーションから市販されている。Ｕｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３９０−１は、ＵＶ遮断レンズ７５０の押し出し成形前に添加されてＰＥＴ材料と混合される。

遮断レンズ７５０の外向き面は、接着剤、熱かしめ、または超音波溶接などの適切な方法によって通過レンズ７１０の内向き面に取り付けられる。

通過レンズ７１０は、フード内面４２４と僅かに重なり合って開口部４４０の上側に実装される。レンズ７１０は、レンズ５００をシェルに対してシールするのと同じ手段によってシェル４１０に対してシールすることができる。

上方実装要素７３０は、上部７１２に沿って通過レンズ７１０上に配置される。上方実装要素７３０は、上部７１２に沿ってレンズ７１０上に中心付けされる。上方実装要素７３０は、レンズ７１０を貫通するように画定されて矩形に形作られたアパーチャ７３２である。上方実装要素７３０は、ヘルメット１００に含まれている上方実装デバイス１８４（図２）に締結するために配置構成される。

２つの下方実装要素７４０は、内面７２４の下部７１４に沿ってＵＶ透過レンズ７１０上に配置され、近位方向に向いている。下方実装要素７３０は、レンズ５００上に見られる構成要素と同じにすることができる。

遮断レンズ７５０は、形状が略矩形であり、丸い角部を有する。遮断レンズ７５０は、上部７５２、下部７５４、外周縁部７５６、およびＵ形状の開口部またはスロット７６０を含む。ＵＶ遮断レンズ７５０は、遠位向き外面７６２および近位向き内面７６４をさらに有する。

ＵＶ遮断レンズ７５０は、ＵＶ透過レンズ７１０よりも面積が僅かに小さい。ＵＶ遮断レンズ７５０の遠位向き外面７６２は、接着剤または熱かしめなどの適切な方法によって、外側のＵＶ透過レンズ７１０の近位内向き面７２４に取り付けられる。内側のＵＶ遮断レンズ７５０と外側のＵＶ透過レンズ７１０の組合せは、可視光線を通すが、開口部７６０を除いてＵＶ光を遮断する。

使用中に、フード６５０は、使用者の頭部の上側に配置され、ヘルメット１００に取り付けられる。上方実装要素７３０は、上方実装デバイス１８４（図２）に締結され、下方実装要素７４０は、対応する下方実装デバイス１７０（図２）に取り付けられる。上方実装要素７３０は、シェル８８０がＵ形状の開口部７６０の中に直面するように、ＵＶ検査発光体組立体８００（図１５）に関して顔面シールド７００を中心付けする。この位置では、ＵＶ検査発光体組立体８００によって発せられたＵＶ光線６２０（図１５）は、所望の標的に向けて、開口部７６０と開口部内に配置されたレンズ７１０のセクション７１５とを貫通する。

遮断レンズ７５０は、システム６００の外側の面に反射し得ると共に顔面シールド７１０を通ってフード４１０に入り得るＵＶ光の透過を減少させ、そうでない場合は排除する。これにより、システムが発したＵＶ光が個人の目の中に反射する可能性が減少する。結果として、システムを着用している個人の目にこの紫外線光の反射が損害を与えるのと同程度の減少がもたらされる。

顔面シールド７００の、外側のＵＶ透過レンズ７１０と内側のＵＶ遮断レンズ７５０の組合せにより、専門技術者は、都合の良いことに、ＵＶ光を使用して医療用／外科用の器具６１０を検査でき、同時に、反射したＵＶ光線の影響から保護することができる。

ＵＶ光は、１００から４００ナノメートルの波長を有するものとして定義される。生体組織および体液の検査および検出のための好適な波長は、３６０から３８０ナノメートルの範囲にある。任意の実施形態では、ＵＶ遮断レンズ７５０は、３６０から３８０ナノメートルの範囲のＵＶ波長のみがＵＶ遮断レンズ７５０を透過するように、被覆物または添加物によって色付けすることができる。

図２１は、顔面シールド７００で使用されるいくつかの異なるレンズ材料についての光透過パーセント（percent light transmission）対波長の図表９００を示す。図表９００は、異なる添加物を使用するいくつかのポリエステル（ＰＥＴ）系材料の光透過の特性を比較している。人間の目の可視周波数の範囲は、３９０から７１０ナノメートルの間である。図表９００は、３００から４４０ナノメートルの波長範囲における光透過をパーセント（％）で示す。図表５６０は、試験した特定のレンズ材料を介した光透過の実際の測定値を示す。

図表９００は、ＵＶ透過レンズ７１０を形成するＰＥＴ材料の光透過パーセントに対応する線９０２を含む。線９０４は、Ｕｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３７０−１として識別される添加材料を含有するＰＥＴレンズの光透過パーセントに対応する。線９０６は、ＵＶ遮断レンズ７５０を形成するＵｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３９０−１として識別される添加材料を含有するＰＥＴレンズの光透過パーセントに対応する。

図表９００は、３２０から４００ナノメートルのＵＶ周波数の範囲において、少しの添加物もなしでＰＥＴを使用して形成したＵＶ透過レンズ７１０が、ＵＶ光の透過について僅かな減少を有するだけである、ということを示している。比較すると、添加物のＵｌｔｉｍａｔｅ ＵＶ３９０−１を含むＰＥＴを使用して形成したＵＶ遮断レンズ７５０は、どの光子エネルギー（ＵＶ光）が遮断レンズ７５０を透過するのも、ほとんど完全に遮断する。

上述したことは、本発明の特定の態様に向けられている。本発明は、記載してきたものと異なる特徴を有することができる。

たとえば、すべての特徴が本発明のすべての態様に含めることができるわけではない。したがって、この発明のいくつかの態様は、微生物を無害にするための記載した単一／複数のＵＶ発光体のみを含む場合がある。本発明のこれらの態様は、周囲の布と比較して音響エネルギーの伝達を最小限に歪めるのみであるインサート付きシェルを含むことはない。同様に、音響エネルギーの歪みを低減するようにインサートが設計される本発明の態様は、微生物をするために発光する構成要素を含む本発明の態様と共に使用することができない。

シェルを介して音響エネルギーの歪みを最小化するようにインサートが設計される本発明の別の態様は、口または耳の一方のみの周りに配置することができる。

製品の検査に使用される光子エネルギーを発光体が発する本発明の態様は、本発明の別の態様の中に組み込むことを必ずしも要求されない。

この出願の発明を形成する構成要素の配置構成は、記載してきたものと異なっている。たとえば、本発明のいくつかの態様では、微生物を無害にさせるために光子エネルギーを発する発光体を１つまたは複数の出口ダクトに配置することができる。代わりに、この発光体について、入口ダクトと１つまたは複数の出口ダクトの双方の中に配置してもよい。

同様に、この発明の特徴は、記載してきたものと異なる特徴を有する個人防護システムに組み込むことができる。したがって、この発明のすべての個人防護システムが、システムを着用する人間の正面および背後の双方に空気を放出できるダクトを有するわけではない。

同様に、この発明のすべての個人防護システムが、頭部に着用されるヘルメットを含むわけではない。この発明の個人防護システムは、着用者の肩部によって支持される固定ユニットを含むことができる。この固定ユニットは、着用者の頭部の上のフードとフードに空気を導入する換気ユニットとを保持する構造的な構成要素を含む。

同様に、システムを着用する個人の頭部の上のフードを保持する支持構造にフードを保持するために使用される締結部材は、例示であって制限ではないと理解される。本発明の代替態様では、スナップ式、面ファスナ、および、接着剤は、フードを支持構造に保持する構成要素として使用することができる。

フードに戻る光の反射を遮断するフードの顔面シールドの構造は、記載されるものと異なるようにすることもできる。本発明の代替態様では、顔面シールドをＵＶ光が透過するのを可能にする顔面シールドのセクションは、より大型の構成要素へのインサートにすることができる。この大型の構成要素は、ＵＶ光の透過を遮断する材料で形成される。この大型の構成要素は、ＵＶ光を通すインサートが着座する開口部を備えて形成される。

同様に、この発明の個人防護システムの様々な態様の特徴は、必要に応じて組み合わせることができると理解されるべきである。

したがって、添付の特許請求の範囲の１つの目的は、本発明の要旨および範囲に入るそのような変形および変更のすべてを網羅することである。

Claims (16)

1. 個人防護システムであって、
   前記システムを着用する個人の頭部の周りに延在し、その組立体が着用者の頭部の上方でフードを支持するように構成された構造支持体（１００）と、
   前記構造支持体によって着用者の頭部の周りに支持される可撓性材料から形成されたフード（４００）と、
   前記構造支持体（１００）に実装され、前記フード（４００）を通して空気を導入することのできるファン（２１１）と前記フード内で空気がそれを介して排出される少なくとも１つのノズル（１６８、２９５）とを含む換気ユニット（１５０）と、
   を含むものにおいて、
   前記換気ユニット（１５０）に発光体（３６０）が実装され、前記発光体は、前記換気ユニットを流通する前記空気の流れの中に光子エネルギーを発するように、かつ、前記少なくとも１つのノズルからの前記空気の流れを排出する前に前記換気ユニットを流通する前記空気の流れの中の微生物を無害にさせる波長で光を発するように適合されていることを特徴とする個人防護システム。
2. 前記換気ユニットは、前記ファン（２１１）に向けて空気が導入される入口ダクト、または、前記ファンから前記少なくとも１つのノズルを介して空気が排出される出口ダクトの少なくとも一方を含み、
   前記発光体（３６０）は、前記入口ダクトまたは前記出口ダクトの少なくとも一方に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の個人防護システム。
3. 前記フードは、前記空気が前記フードの中に導入されるフィルタを有し、前記フィルタは、前記フードを通る空気流が４２５リットル毎分であるときに前記フィルタでの圧力降下が最大５パスカルであるような材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の個人防護システム。
4. 前記フードは、トーガの一部であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の個人防護システム。
5. 前記支持構造体は、システムを着用する前記個人に着用されるヘルメットであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の個人防護システム。
6. 個人防護システムに用いるフードであって、
   個人の頭部および前記個人に着用される換気ユニット（１００）の上に適合されるように形成され、前記個人の周りの生物学的汚染物からのバリアを形成する材料から形成されており、前記換気ユニットが空気を前記シェルの中に導入することができる材料から形成された少なくとも１つのセクション（４３０）を有する可撓性シェル（４１０）と、
   前記シェル（４１０）に実装され、前記個人が前記シェルの外部を透かし見ることができる顔面シールド（５００）と、
   を含むものにおいて、
   前記シェル（４１０）は、前記シェルの表面積の大部分を画定する第１の材料から形成されたバリア布帛を有するように形成され、前記第１の材料は、第１の挿入損失を有し、前記シェルは、前記個人の口または耳の周りに配置される少なくとも１つの開口部（４５２、４６２）を有するようにさらに形成され、
   前記少なくとも１つの開口部（４５２、４６０）にインサート（４５０、４６０）が配置され、前記インサートは、第２の挿入損失を有するバリア布帛とは異なる第２の材料から形成され、前記第２の挿入損失は、前記第１の挿入損失よりも小さいことを特徴とする個人防護システムに用いるフード。
7. 前記シェルおよび前記インサートを形成する材料は、前記インサートの挿入損失が、前記シェルを形成する前記材料の前記挿入損失よりも少なくとも８デシベル小さいように選択されていることを特徴とする請求項６に記載のフード。
8. 前記フードは、前記フードの下側に配置される支持構造体（１００）に対して前記フードを保持するための少なくとも１つの締結特徴部（５２２、５３０）をさらに含むことを特徴とする請求項６または７に記載のフード。
9. 前記フードは、トーガの一部であることを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載のフード。
10. 個人防護システムであって、
    前記システムを着用する個人の頭部の周りに延在し、その組立体が着用者の頭部の上方でフードを支持するように構成された構造支持体（１００）と、
    前記構造支持体の上側で前記頭部の周りに配置され、可撓性シェル（４１０）と前記シェルに取り付けられる透明な顔面シールド（７００）とを有するフード（６５０）と、
    前記構造支持体（１００）に実装され、前記フード（４００）を通して空気を導入することのできるファン（２１１）と前記フード内で空気がそれを介して排出される少なくとも１つのノズル（１６８、２９５）とを含む換気ユニット（１５０）と、
    前記構造支持体に実装され、前記顔面シールドを通して前記フード（６５０）の外部に光を発するように配置された発光体（８７０）と、
    を含むものにおいて、
    前記発光体（８７２）は、所定の波長範囲内の光を発し、
    前記顔面シールド（７００）は、前記所定の波長の光の透過を可能にする材料で形成された第１のセクション（７１５）と、可視光の透過を可能にしかつ前記所定の波長の光の透過を遮断する材料で形成された第２のセクションとを有し、
    前記フードは、前記発光体の発する前記光が前記フードの前記顔面シールド（７００）の前記第１のセクション（７１５）を通して導かれるように、前記構造支持体に実装されていることを特徴とする個人防護システム。
11. 前記顔面シールドは、前記発光体（８７０）の発する光を通す材料から形成される第１のレンズ（７１０）と前記第１のレンズに取り付けられる第２のレンズ（７５０）とを含み、前記第２のレンズは、前記発光体の発する光の透過を遮断する材料から形成され、かつ、前記光が発せられるところから離隔されるように形成され、発せられる前記光が通り抜ける前記第１のレンズの前記セクションは、前記顔面シールドの前記第１のセクション（７１５）であることを特徴とする請求項１０に記載の個人防護システム。
12. 前記第２のレンズ（７５０）にはスロット（７６０）が形成され、前記顔面シールドの前記第１のセクション（７１５）は、前記スロットに配置される前記第１のレンズの前記セクションであることを特徴とする請求項１１に記載の個人防護システム。
13. 前記発光体（８７０）は、３２５から４００ナノメートルの間の波長で光を発することを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の個人防護システム。
14. 前記発光体（８７０）は、前記フードの前記顔面シールド（７００）から内方に離間されているハウジング（８６６）に収容され、前記発光体ハウジングから前方に前記フードの前記顔面シールドまでシェルが延設されていることを特徴とする請求項１０〜１３の何れか一項に記載の個人防護システム。
15. 前記支持構造体（１００）は、システムを着用する前記個人の前記頭部に着用されるように形成されたヘルメットであることを特徴とする請求項１０〜１４の何れか一項に記載の個人防護システム。
16. 前記フード（６５０）は、トーガの一部であることを特徴とする請求項１０〜１５の何れか一項に記載の個人防護システム。

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