JP2557674Y2 - 呼吸用気体供給システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、空気の希薄な高高度を飛行する航空機の搭
乗員等が装着するマスクに呼吸用の気体を供給する呼吸
用気体供給システムに関し、特に、マスク装着者が一度
吸入してから吐出した気体すなわち呼気の中に含まれる
二酸化炭素を減少させ、この二酸化炭素減少気体を再度
呼吸用気体として前記マスクに循環させるようにした呼
吸用気体供給システムに関する。

（２）従来の技術 従来の航空機においては、その機内圧力が普通外気圧
力よりも少し高い値に保持されている。したがって、航
空機が空気の希薄な高高度を飛行する際には機内圧力が
低くなり、酸素分圧も低くなる。そうすると、搭乗者に
とって酸素不足となり、搭乗者の判断が鈍る等の問題点
が生じる。

このため、高高度を飛行する航空機には、搭乗者が装
着する酸素補給用のマスクに呼吸用の気体を供給する呼
吸用気体供給システムが装着されている。この呼吸用気
体供給システムは、酸素ボンベまたは酸素濃縮装置等の
新鮮気体供給源から前記マスクに呼吸用気体を供給して
おり、その供給する呼吸用気体の圧力も機内圧力の低下
とともに低下するようになっている。そして、呼吸用気
体の圧力の低下とともに酸素濃度を高めることにより、
マスクに供給される呼吸用気体の酸素分圧を略一定に保
持するようにしている。そして従来の呼吸用気体供給シ
ステムにおいては、マスクに供給された呼吸用気体は、
マスク装着者が一度吸入して吐出する際、機内に放出さ
れるように構成されていた。

ところが、前記マスクに供給される呼吸用気体は酸素
濃度が高いので、その呼吸用気体をマスク装着者が一度
吸入してから吐出する気体すなわち呼気の中にはまだ多
くの酸素が残っている。したがって、このような多くの
酸素を含む呼気をそのまま機内に放出することはせっか
く製造した酸素を無駄に消費することになる。

その無駄を無くするには、前記酸素の多い呼気を、二
酸化炭素除去装置等を通過させて酸素割合の多い気体と
して再生し、この再生気体を前記新鮮気体供給源からの
酸素含有気体等と混合して前記マスクに循環させればよ
い。

（２）考案が解決しようとする課題 ところが、マスク装着者が呼吸して吐出した気体すな
わち呼気に異臭が付いている場合、この異臭の付いた気
体が循環されて再びマスクに戻って来たときに、マスク
装着者が不快に感じるという問題点がある。

本考案は、前述の事情に鑑みてなされたもので、航空
機搭乗者用の呼吸用気体供給システムの気体吸入用マス
クの装着者が呼吸して吐出した気体を二酸化炭素除去装
置を通過させて再びマスクに循環させて再利用するよう
にした呼吸用気体供給システムにおいて、異臭の付いて
いない気体をマスクに供給することを課題とする。

B.考案の構成 （１）課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本考案の呼吸用気体供給
システムは、 航空機搭乗者が使用するマスク内の気体が吸入される
ときに開かれて前記マスク内に気体が吐出されるときに
閉じられる気体供給弁を有しこの気体供給弁が開かれて
いるときに前記マスク内に呼吸用気体を供給する気体供
給路と、 この気体供給路の上流側に接続されて前記気体供給路
に新鮮な呼吸用気体を供給する新鮮気体供給源と、 前記マスク内の気体が吸入されるときに閉じられて前
記マスク内に気体が吐出されるときに開かれるとともに
開かれているときに前記マスク内から気体を排出する気
体排出弁およびこの気体排出弁から排出される気体中の
二酸化炭素を減少させる二酸化炭素除去装置を有しこの
二酸化炭素除去装置で得られた二酸化炭素減少気体を前
記気体供給弁の上流の気体供給路に帰還させる気体循環
用帰還路と、を備えた航空機搭乗者が使用する呼吸用気
体供給システムであって、 前記マスク内に吐出された気体が前記気体循環用帰還
路および前記気体供給路を通って再びマスク内に戻され
る循環経路の途中に脱臭剤を配設したことを特徴とす
る。

（２）作用 前述の本考案では、航空機搭乗者が使用する呼吸用気
体供給システムの前記マスクに供給される呼吸用気体
は、酸素濃度が高い。この呼吸用気体は、マスク装着者
が一度吸入してから吐出されるが、吐出された気体すな
わち呼気の中にはまだ多くの酸素が残っている。このよ
うな多くの酸素を含む呼気をそのまま機内に放出するこ
となく、前記酸素の多い呼気を、二酸化炭素除去装置等
を通過させて酸素割合の多い気体として再生し、この再
生気体を前記新鮮気体供給源からの酸素含有気体等と混
合して前記マスクに循環させることができる。このた
め、せっかく製造した新鮮気体供給原の気体（酸素また
は酸素を多く含む気体）を無駄に消費することがない。
したがって、航空機に搭載する新鮮気体供給原を小さく
することができるので、航空機内の限られた空間を有効
に利用することが可能となる。

また、前述の本考案は、マスク内に吐出された気体が
前記気体循環用帰還路および前記気体供給路を通って再
びマスク内に戻される循環経路の途中に脱臭剤を配設し
たので、マスク内に吐出された気体に異臭が付いていた
としても、前記脱臭剤によって異臭が取り除かれる。

（３）実施例 以下、図面に基づいて本考案による呼吸用気体供給シ
ステムの第１実施例について説明する。

第１図および第２図は本考案の呼吸用気体供給システ
ムを示し、第１図はその全体概略図、第２図はその要部
の詳細説明図である。

第１図において、呼吸用気体供給システムＳは、酸素
ボンベまたは酸素濃縮装置等の新鮮気体供給源Ａと、こ
の新鮮気体供給源Ａから新鮮気体を操縦者が装着したマ
スクＭ内に供給する気体供給路L1と、前記マスクＭ内の
気体を前記気体供給路L1へ循環させる気体循環用帰還路
L2とを備えている。

前記気体供給路L1は、モータ１によって駆動される送
風機２および気体供給弁３を有している。この気体供給
弁２はこの実施例ではマスクＭ装着者の呼吸の吸入時に
自動的に開くチェック弁から構成されており、また、マ
スクＭに近い位置に配設されている。

前記気体循環用帰還路L2は、気体排出弁４と、二酸化
炭素除去装置５とを有している。そして、前記気体排出
弁４はこの実施例ではマスクＭ装着者の呼吸の吐出時に
自動的に開くチェック弁から構成されており、また、マ
スクＭに近い位置に配設されている。

前記二酸化炭素除去装置５は、その流路中にマスクＭ
の装着者が吐出する呼気中の二酸化炭素を選択的に透過
させる性質を有する透過膜5aを配設したものであり、こ
の透過膜5aの内部が排出路5bを介して図示しない低圧源
に連通している。上述のような性質を備えた透過膜5aと
しては、例えば、ポリジメチルシロキサン系、ポリメチ
ルペンテン系、ポリフェニレンオキシド系、酢酸セルロ
ース系、ポリイミド複合膜系、シリコンゴム系等の膜
や、これ等の複合膜が知られており、ここではそれらの
膜から適宜選択して用いる。

また、第２図に示すように、前記気体循環用帰還路L2
の前記気体排出弁４の下流に設けられたフレキシブルダ
クト６内には活性炭等の脱臭剤７が塗布されており、そ
こを通過する気体の異臭を吸収するようになっている。

次に、前述の構成を備えた本考案の呼吸用気体供給シ
ステムの第１実施例の作用を説明する。

マスクＭ装着者の呼吸が吸入した気体を吐出している
期間、前記気体供給弁３は自動的に閉じられ、前記気体
排出弁４は自動的に開かれる。そして、気体排出弁４か
ら排出された気体は、前記フレキシブルダクト６を通過
して前記二酸化炭素除去装置５に流入する。前記フレキ
シブルダクト６を通過する気体に異臭が有る場合には、
その異臭はフレキシブルダクト６内の脱臭剤７によって
吸収される。そして、このフレキシブルダクト６を通過
して前記二酸化炭素除去装置５に流入した気体の一部は
前記二酸化炭素を選択的に透過させる透過膜5aを通って
排出路5bから図示しない低圧源に排出される。前記透過
膜5aを前記気体が透過する際、気体中に含まれる窒素、
酸素、及び二酸化炭素は、透過膜5aの一方の表面に溶解
し、該透過膜5aの内部を拡散して他方の表面から離脱す
る。このとき透過膜5aは主として二酸化炭素を高比率で
透過させる性質を有するため、透過膜5aを透過して機外
に排出される気体の二酸化炭素濃度は増加し、透過膜5a
を透過せずに二酸化炭素除去装置５から送風機２を通っ
て前記気体供給路L1に循環させられる気体の二酸化炭素
濃度は減少する。したがって、前記気体供給路L1には酸
素濃度の高いしかも異臭の無い気体が循環させられる。

次に、マスクＭ装着者の呼吸が気体を吸入している期
間は、前記気体供給弁３は開かれ、前記気体排出弁４は
閉じられる。したがって、この吸入期間には、前記気体
供給路L1から呼吸用の気体がマスクＭ内に供給される。

次に、第３図により、本考案の第２実施例を説明す
る。

この第２実施例の説明において、前記第１実施例と同
一の構成要素には同一の符号を付して重複する詳細な説
明は省略する。

この第２実施例は、脱臭剤７が気体循環用帰還路L2の
フレキシブルダクト６の下流に接続されたダクト８内に
塗布されている。そして、このダクト８内に塗布された
脱臭剤７としてはその粒径がダクト８内を通過する気流
を乱流にする程度の大きさのものを使用している。

この第２実施例では、前述のように気流を乱流にする
ことによって、そこを通過する気体と脱臭剤とが接触す
る機会を増加させ、脱臭効果を高めている。

前述の第１および第２実施例のように、脱臭剤を気体
循環経路を構成する流路内に塗布すれば、脱臭剤配設用
の構造部材を別途用意する必要がなく、簡単に異臭を除
去することができる。

以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案は、前記
実施例に限定されるものではなく、実用新案登録請求の
範囲に記載された本考案を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。

例えば、二酸化炭素除去装置５の排出路5bを低圧源に
接続する代わりに排出路5bから気体を排出するための送
風用ファンを設けることも可能である。また、送風機２
は図示の位置に限らず、二酸化炭素除去装置５の上流に
設けてもよい。さらに、気体供給路L1または気体循環用
帰還路L2の適当な位置にバッファタンクまたはアキュム
レータ等を付設しておくことも可能である。さらにま
た、脱臭剤７は、マスクＭ内に吐出された気体が前記気
体循環用帰還路L2および気体供給路L1を通って再びマス
ク内に戻される循環経路の途中のどの位置にでも配設す
ることが可能である。そして、脱臭剤７をたとえば気体
供給路L1に配設すれば、循環させる気体だけでなく、新
鮮気体供給源Ａから供給される気体の臭気や、その他の
ガス成分を除去または減少させることが可能である。

C.考案の効果 前述の本考案の呼吸用気体供給システムによれば、航
空機搭乗者が使用する呼吸用気体供給システムの前記マ
スクに供給される酸素濃度が高い呼吸用気体は、マスク
装着者が一度吸入してから吐出されるが、吐出された気
体すなわち呼気の中にはまだ多くの酸素が残っている。
このような多くの酸素を含む呼気をそのまま機内に放出
することなく、前記酸素の多い呼気を、二酸化炭素除去
装置等を通過させて酸素割合の多い気体として再生し、
この再生気体を前記新鮮気体供給源からの酸素含有気体
等と混合して前記マスクに循環させることができる。こ
のため、せっかく製造した新鮮気体供給原の気体（酸素
または酸素を多く含む気体）を無駄に消費することがな
い。したがって、航空機に搭載する新鮮気体供給原を小
さくすることができるので、航空機内の限られた空間を
有効に利用することが可能となる。

また、前記マスク内に吐出された気体が前記気体循環
用帰還路および前記気体供給路を通って再びマスク内に
戻される循環経路の途中に脱臭剤を配設したので、マス
ク内に吐出された気体に異臭が付いていたとしても、そ
の気体が再びマスク内に供給されるまでに、前記脱臭剤
によって異臭が取り除かれる。したがって、異臭の付い
ていない気体をマスクに供給することができるので、マ
スク装着者に不快感を与えることが無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例による呼吸用気体供給シス
テムの全体説明図、第２図はその要部の詳細説明図、第
３図は第２実施例の説明図、である。 Ａ…新鮮気体供給源、L1…気体供給路、気体循環用帰還
路L2、Ｍ…マスク、３…気体供給弁、４…気体排出弁、
５…二酸化炭素除去装置、７…脱臭剤

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】航空機搭乗者が使用するマスク内の気体が
   吸入されるときに開かれて前記マスク内に気体が吐出さ
   れるときに閉じられる気体供給弁を有しこの気体供給弁
   が開かれているときに前記マスク内に呼吸用気体を供給
   する気体供給路と、 この気体供給路の上流側に接続されて前記気体供給路に
   新鮮な呼吸用気体を供給する新鮮気体供給源と、 前記マスク内の気体が吸入されるときに閉じられて前記
   マスク内に気体が吐出されるときに開かれるとともに開
   かれているときに前記マスク内から気体を排出する気体
   排出弁およびこの気体排出弁から排出される気体中の二
   酸化炭素を減少させる二酸化炭素除去装置を有しこの二
   酸化炭素除去装置で得られた二酸化炭素減少気体を前記
   気体供給弁の上流の気体供給路に帰還させる気体循環用
   帰還路と、を備えた航空機搭乗者が使用する呼吸用気体
   供給システムであって、 前記マスク内に吐出された気体が前記気体循環用帰還路
   および前記気体供給路を通って再びマスク内に戻される
   循環経路の途中に脱臭剤を配設した呼吸用気体供給シス
   テム。