JP5062619B2 - 保護ヘッドギアシステム - Google Patents

Description

１．発明の分野
この発明は、一般に、個人的な環境保護システムに向けられ、特に、濾過された空気の制御および粒子状材料からの保護が必要とされる環境で個人によって着用されるヘッドギア構造に向けられる。

２．先行技術
当該技術分野で知られている、気流、濾過および保護システムにはいくつかの種類がある。そのようなシステムのいくつかの種類は、外科手術の領域、「クリーンルーム」環境、または危険な／汚染された環境で使用するために現在市販されている。

既存のシステムの一部は、フード、ガウン、フィルタ等を含む。場合によっては、エアフィルタがヘルメット構造に組込まれ、扱いにくい厄介なヘッドギアユニットになっている。既知のユニットは、ガスシリンダ、送気管等の外部の空気源を含むことが多く、これらはチューブ、ホース等によってヘルメット構造に接続される。ホースで接続されたシステム、および長いガウンまたはフードは、非常に扱いにくく、かつ、ある処置中に着用者の動きおよび柔軟性を制限する傾向がある。

当該技術分野で知られるシステムの多くでは、フードおよび／またはガウンが、頻繁に取換えなければならない濾過装置として使用される。この構造は、したがって、使い捨ての濾過装置がかなり高価であるために、費用がかかるものになる傾向がある。

さらに、これらシステムは、特にシステムの使い捨て部分に関してかなり高価になる傾向がある。

多くのそのような製品が先行技術で知られている。１つの好適かつ機能的なシステムがR.O.Bareらの「個人的な空気濾過および制御システム（“PERSONAL AIR FILTRATION AND CONTROL SYSTEM”）」と題される、米国特許第５，０５４，４８０号に記載されている。

別のそのようなシステムは、L.J.Greenらによる「ヘッドギアを含む空気濾過および制御システム（“AIR FILTRATION AND CONTROL SYSTEM INCLUDING HEADGEAR”）」と題される、米国特許第５，７１１，０３３号に記載されている。

最も関連の有る以前の開示は、Lawrence J.Grren、 Celestino MurilloおよびObed Riosによる「保護ヘッドギアシステム（“PROTECTIVE HEADGEAR SYSTEM”）」と題される、米国特許第６，９１８，１４１号に記載されている。
米国特許第５，０５４，４８０号 米国特許第５，７１１，０３３号 米国特許第６，９１８，１４１号

発明の概要
この発明は、外科手術処置中の外科医、組立プロセス中の技術者、毒性廃棄物の取扱中の作業者等によって着用される、保護ヘッドギアシステムに向けられる。

このシステムは、比較的軽量な実質的に硬質の支持ヘッドギア構造を含む。典型的には、ヘッドギア構造で気流を提供するために、送風機構がヘッドギア構造に取付けられる。バッテリパック等の好適な電源を使用して送風機に選択的に電力を提供することができる。

このシステムは、１つまたは複数の取外し可能かつ使い捨てのフィルタも含み、これらは容易かつぴったりとヘッドギア構造に装着され、かつヘッドギア構造によって支持されてヘッドギア構造の外面を大きく覆うように適合される。

透明な顔面シールド（またはレンズ）は、着用者に対して殺菌した汚染されない状態を維持するために、着用者の顔を覆うようにヘッドギア構造に容易に装着されるように適合される。

柔軟な封じ込め折返しは、レンズの下方の突起を包囲し、かつ着用者の頭部の周りに封止された空間を提供するために、顔面シールドの下方端縁に容易に装着されるように適合される。一実施例では、折返しは着用者の首の周りで閉鎖することができる。

調節可能なヘッドバンドは、組立てられた構造を着用者の頭の上に支持するためにヘッドギア構造に取付けられる。

外部の、比較的軽量で実質的に硬質のフィルタプロテクタは、レンズとフィルタプロテクタとの間に空隙を設けるように少なくとも部分的に間隔をあけられた関係でレンズに取付けられるように設けられる。

好ましい実施例の説明
図１から図４を同時に参照すると、この発明のヘルメットアセンブリ１０の一実施例が示される。ヘルメットアセンブリ１０は、ヘルメットシェル１００、ヘルメットシェルに取付けられた送風機構１０８、外部フィルタプロテクタ５００、メインフィルタ４００、顔面シールド２００、折返し３００、およびヘッドバンドアセンブリ１７５を含む。

ヘッドバンド１７５は、着用者（図示せず）の頭部にヘルメット１０を設置するために使用される。ヘッドバンド１７５はかなり従来的なものであり、任意のものでもある。つまり、異なる頭部係合支持機構を使用してもよいし、または好ましい場合、それを省略してもよい。

ヘッドバンド１７５は、個々の着用者の頭のサイズに快適に適合するように調節可能な頭部を囲むバンド１７６を含む。調節ラッチ１７７によって、従来の態様でバンド１７６を短くするか、または長くすることができる。

頭上ストラップ１７８は従来の態様でバンド１７６に装着される。バンド１７６およびストラップ１７８は、所望であれば一体化して形成してもよい。ストラップおよびバンドは、たとえば、ナイロンなどの好適な材料で形成される。バンド１７８の長さの調節が企図されるが、これは本質的にこの発明の必要とされる特徴ではない。

ヘッドバンド１７６は、ヘッドバンド１７６から外側に延在する好適な装着アーム１７９（図５を参照）を含む。アーム１７９は、上述のように、なべねじ等であり得る好適な留め具１８０によってヘルメット１００に装着するために設けられる。

ヘルメットシェル１００の各側の好適なソケット１８１、およびヘッドバンド１７５の
各側の好適なソケット１７１（図３に最もよく示される）は、以下に説明されるように、ヘッドバンド１７５をヘルメットシェルに固定するために、なべねじ等のコネクタ１８０を受入れるために設けられる。

ヘルメットシェル１００は、典型的には、たとえば、ＰＥＴＧまたはポリカーボネートなどの軽量材料で形成される。ヘルメットシェル１００は一般に、着用者の頭の上方部分の形状に適合するように構成されるが、以下に説明されるヘッドバンド１７５によって着用者の頭の上部から間隔をあけられるように構成される。

さらに、以下に説明されるように、ヘルメットシェル１００は、典型的には、たとえば、送風機等である、冷却または空気送り機構１０８を支持するために十分に頑丈である。

複数の放射状のリブ１０３は、ヘルメットシェル１００の外面から上方に延在し、かつヘルメットシェル１００の縦方向の中心からその外周に向かって上方かつ外側に放射状に延びる。リブ１０３はヘルメットシェル１００と一体化されて反転されたバスケット型で形成されてもよいが、この構成は必要とされない。

送風機カバー１０１はヘルメットシェル１００の外面の上方に延在する。送風機カバー１０１は、たとえば、米国特許第Ｄ４６０，５８４号および第６，７９２，９４４号に記載されるような従来の種類の送風機構１０８に保護的かつ外形を作るカバーを提供するようにリブ１０３に接合されるか、またはそれに一体化されて形成されてもよい。このように、送風機カバー１０１は、リブ１０３とともに、ヘルメットシェル１００とフィルタ４００との間に距離を維持するためのスペーサを提供する。送風機開口部１０９は送風機カバー１０１の側の部分を通って設けられる。

送風機カバー１０１、およびリブ１０３は、ヘルメットシェル１００の上方で保護フィルタ４００を支持する働きをする。このように、ヘルメットアセンブリ１０の周りに気流の通路を規定しかつ維持することができ、これによって、送風機構１０８はヘルメットアセンブリ１０の着用者に冷却および濾過された気流を提供することができる。

取付ピン１６０はヘルメットシェル１００の前部に装着される。取付ピン１６０は、以下に説明されるように、顔面シールド（またはレンズ）２００およびフィルタ４００を受入れかつ位置決めするために設けられる。

制限的にではないが、典型的に静電気帯電の繊維質プラスチック材料（メルトブローンポリプロピレン）で製造されるフィルタ４００は、ヘルメットシェル１００の外形に適合するように構成され、そこにぴったりと合うように適合される。フィルタ４００の材料を選択することによって、ヘルメットシェル１００に出入りする空気の濾過のレベルまたは程度を制御することができる。

フィルタ４００の前方端縁４０２は、ベルクロ（Velcro）（登録商標）等の好適な留め具でヘルメットシェル１００に固定される。さらに、フィルタ４００はアパチャ４０３を含み、そこを通って取付ピン１６０がフィルタ４００を位置決めするように延在する。以下に説明するように、レンズ２００の上部端縁は、メインフィルタ４００の外周をヘルメットシェル１００に留める。

この実施例では、フィルタ４００を覆うようにフィルタプロテクタ５００が設けられる。フィルタプロテクタ５００は、所望であれば、ヘルメット１００と同じ（または類似の）材料で製造することができる。フィルタプロテクタ５００は、フィルタ４００の損傷を防止し、かつ人（ヘルメットの着用者を含む）がフィルタ４００の汚染された可能性のあ
る表面に触れるのを防止する。

フィルタプロテクタ５００は、たとえば、リベット６００によってレンズ２００の上端縁部分に装着される。特に、プロテクタ５００は複数の凹んだセクション５５０（またはスタンドオフ（standoffs））を含み、そこを通ってリベット６００が挿入される。凹んだセクション５５０の中間にあるフィルタプロテクタ５００のセクション５５５は、レンズ２００の上端縁部分の表面から間隔をあけられ、これによって隙間７００が提供され、これを通ってフィルタの上方の包囲された空間へと空気が通ることができる。

さらに、フィルタプロテクタは、フィルタ４００の上部後方面４３０に担持される上部の、凹んだ細部５３０を有し、フィルタ４００の上部後方面４３０は送風機カバー１０１に担持され、これによってフィルタ４００からのスタンドオフを提供し、フィルタ４００とフィルタプロテクタ５００との間の分離を維持する。

ポリカーボネート等の不透過性の透明な材料で製造された顔面レンズ２００は、ヘルメットシェル１００の外面に取付けられるように適合される。レンズ２００は、その上方の、実質的に線形の端縁に取付けられる独立気泡発泡体または他の圧縮材料で製造された封止ガスケットを含んでもよい。レンズ２００はフィルタ４００の外面に担持されるように適合され、これはヘルメットシェル１００の外面に担持され、これによってフィルタ４００の外周を定位置に留める。フィルタ４００の内面とヘルメットシェル１００の外面とを近接して設置することは、フィルタ４００の内面とヘルメットシェル１００の外面との間で確実な気密封止を提供する。同様に、レンズ２００の内面はフィルタ４００の外面に封止される。

一実施例では、フィルタプロテクタ５００およびレンズ２００は、ヘルメットシェル１００の外周の形状に適合するように製造されかつ適合される。この場合、レンズ２００をヘルメットシェル１００に固定するために好適なロック装置が設けられる。一実施例では、ロック装置は、リベット等によってレンズ２００に装着される保持タブ２０３Ａおよび２０３Ｂの対、ならびにスナップコネクタ２０４（スナップ構成要素２０４Ａおよび２０４Ｂを含む）を含み得る。他のロック技術も企図される。

位置決めアパチャ２３０は、シールド２００の上端縁に隣接してその中心に設けられる。上述のように、アパチャ２３０は、ヘルメットシェル１００の取付ピン１６０上に位置付けられ、ヘルメットシェル１００に対してシールド２００を位置決めする。

フィルタプロテクタ５００が一体化されたアセンブリとして機能することができるように、位置決めアパチャならびにタブ２０３Ａおよび２０３Ｂをフィルタプロテクタ５００に一体化できることも企図される。

さらに、ファスナ２０６の１つの側、すなわちファスナ側２０６Ａは、以下に説明されるように、折返し３００の装着のためにレンズ２００の下方の、曲線の端縁に装着される。ファスナ２０６の他方の側、すなわちファスナ側２０６Ｂは、以下に説明される折返し３００の外端縁に装着される。ファスナ側２０６Ｂは、上述のように、従来の態様でファスナ側２０６Ａに選択的に接続されるように適合され、これによって、ヘルメットシェル１００に装着されるように適合されるレンズ２００に折返し３００を装着する。

代替の実施例では、ファスナは、たとえば、レンズ２００の下方端縁のビードに確実に係合する、変形可能な、溝を付けられた材料を含む把持または係合装置によって置換可能である。

折返し３００は、レーヨンまたはプラスチックもしくはメルトブローンポリプロピレンなどの柔軟な材料のシートで製造される。この材料は、典型的には通気性であり、着用者の頭部に隣接する周囲空気に対するフィルタとして作用する。折返しは、粒子状材料が着用者と周囲との間で出入りするのを防ぐための保護バリアの働きもする。

折返し３００は、着用者の頭の上を通ることができるように設計された開口部３０５を含む。好ましい実施例では、弾性バンド３０２が開口部３０５の周縁に装着される。弾性バンド３０２は着用者の頭の上を通るように伸ばし、次に収縮させて、着用者の首の周りで、折返し３００の適度にぴったりとしているが快適な適合を形成することができる。またはこれに代えて、紐、引き紐または他の固定手段を使用して頭部開口部３０５を収縮させてもよい。折返し３００は、したがって、着用者の頭部に対する保護バリアを提供する。

代替の実施例では、フィルタ４００、顔面シールド２００および保護折返し３００は、説明したフィルタリングおよび保護機能を提供するように、サブアセンブリとしてともに接合させ、ヘルメットシェル１００の上に位置させることが可能であることが企図される。

図５を参照すると、この発明の別の実施例が示される。この実施例では、既に説明した構成要素に類似の構成要素は、同様の参照番号を有し、ここに上述の説明を引用する。

したがって、ヘルメットアセンブリ１０Ａは、ヘルメットシェル１００Ａ、ヘルメットシェルに取付けられた送風機構１０８、外部フィルタ（またはプロテクタ）５００、メインフィルタ４００、顔面シールド２００、折返し３００、およびヘッドバンドアセンブリ１７５を含む。

ヘッドバンド１７５は、上述のように、着用者の頭部にヘルメット１０を設置するために使用される。ヘッドバンド１７５はかなり従来的なものであり、任意のものでもある。つまり、異なる頭部係合支持機構を使用してもよく、または好ましい場合、それは省略してもよい。

典型的には、ヘッドバンド１７５は、上述のように、なべねじ等であり得る好適な留め具１８０によってヘルメットシェル１００Ａに装着するために、頭部を囲むバンド１７６、頭上ストラップ１７８、好適な装着アーム１７９を含む。

ヘルメットシェル１００Ａは、典型的には、たとえば、ＰＥＴＧまたはポリカーボネートなどの軽量材料で形成される。ヘルメットシェル１００Ａは、一般に、着用者の頭の上方部分の形状に適合するように構成されるが、以下に説明されるヘッドバンド１７５によって着用者の頭の上部から間隔をあけられるように構成される。さらに、以下に説明するように、ヘルメットシェル１００Ａは、典型的には、たとえば、送風機等である、冷却または空気移動機構１０８を支持するために十分に頑丈である。ヘルメットシェル１００Ａは、典型的には、閉じられた上方面１７１を有する。

図５の実施例では、別のフィルタサポート１１０は、上述のように、そこから上方に延在する複数の放射状のリブ１０３Ａ、送風機カバー１０１Ａ、および開口部１０９Ａを含む。フィルタサポート１１０は、リブ１０３Ａがヘルメットシェル１００Ａの縦方向の中心からその外周に向かって外側に放射状に延びるように、ヘルメットシェル１００Ａの上方面１２１の上方で取付けられるように適合される。ヘルメットシェル１００Ａおよびフィルタサポート１１０のスナップインまたは摩擦嵌めアセンブリが企図される。

所望であれば、任意のポストフィルタ８００を設けることができる。ポストフィルタ８００は、所望であればフィルタ４００と同じ材料で製造することができる。またはこれに代えて、異なる濾過特性を実現するため（または費用を低減するため）、ポストフィルタ８００は、フィルタ４００の材料とは異なる、フェルトまたは活性炭素などの材料で製造することができる。当然のことながら、ポストフィルタ８００は、所望であれば、省略することができ、または排他的に使用することができる。所望であれば、ポストフィルタ８００を支持構造１１０に装着するために、保持装置１１１を利用してもよい。

フィルタ４００、レンズ２００およびフィルタプロテクタ５００は、上述の図面に関して説明したように、類似の態様で他の構成要素に取付けられる。

図６を参照すると、この発明の別の実施例が示される。この実施例では、ヘッドギアアセンブリ１０Ｂは、図１に示されるヘッドギアアセンブリ１０と類似であるが、折返し３００の代わりに使用され得る下方のフィルタプロテクタ構造３５０が異なる。

この実施例では、構造３５０（フードまたは覆いとも称される）が、図１〜４の実施例に示されるように、ファスナ２０６によって、または溝を付けられたスナップオンコネクタ、もしくは他の好適な配置によって、下方端縁２０６に沿ってレンズ２００に装着可能である。

覆い３５０は、典型的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、合成繊維または他の好適な材料で製造される。

覆い３５０は、図示のように、着用者の肩の下方に延在するように構成されるが、覆いの長さは所望のように選択可能である。

図６に示される構成では、覆い３５０が着用者の肩に合いかつ適合するように準備される。この場合、形作られた切抜き３５２Ａおよび３５２Ｂが示される。しかしながら、フィルタプロテクタ３５０の下方端縁には、好適な形状またはスリットを設けることができる。

作業において、図３、４、および／または５の分解図に示される構成要素は、上述のように組立てられる。ヘッドギア構造はヘッドバンド１７５の調整によって定位置に置かれる。組立てられたヘッドギア構造は、次に、折返し３００または保護覆い３５０を使用者の頭の上に通すことによって着用者の頭の上に位置付けられる。これでヘッドギア構造は、隙間およびフィルタを通る空気を受取る着用者によって使用する準備ができる。濾過された空気は、送風機１０８によって、フィルタ、ヘルメットシールドおよび折返しによって作られた包囲された空間へと向けられる。これは着用者の顔の近傍で清潔な空気の環境を作る。

空気濾過および制御システムを含むヘッドギアシステムの特有の設計および概念が示され、説明されている。この説明は特定の実施例に向けられるが、当業者は、ここに図示され説明された特有の実施例に対する変更および／または変形を構想し得ることが理解される。この説明の範囲内にあるそのような変更および変形はそこに含まれることが意図される。この説明は例示的なものに過ぎず、制限的なものではないことが理解される。ここに説明されるこの発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限される。

この発明の組立てられたヘルメットシステムの一実施例の斜視図である。 図１に示される組立てられたヘルメットシステムの実施例の断面図である。 図１および２に示されるヘルメットシステムの実施例の後方分解図である。 図１、２および３に示されるようなこの発明のヘッドギア構造の実施例の前方分解図である。 この発明の別の実施例の前方分解図である。 この発明の別の実施例の斜視図である。

符号の説明

１０ ヘルメットアセンブリ、１００ ヘルメットシェル、１０８ 送風機構、１７５
ヘッドバンドアセンブリ、２００ 顔面シールド、２３０ アパチャ、３００ 折り返し、４００ フィルタ、５００ フィルタプロテクタ。

Claims (20)

1. 保護ヘッドギアシステムであって、
   実質的に剛性の軽量プラスチック材料で造られた支持シェルと、
   顔面シールドを前記支持シェルの外周に適合させることによって前記支持シェルに装着されかつ透光性プラスチック材料で造られた顔面シールドと、
   前記支持シェルの上部に取付けられ、かつ前記顔面シールドによって実質的にそこに固定される濾過装置と、
   前記顔面シールドの下方部分に取付けられる保護カバーと、
   前記濾過装置に対する接触および損傷を防止しするために前記濾過装置を覆うように配置されかつ実質的に剛性の軽量プラスチックで造られたフィルタプロテクタとを含み、
   前記フィルタプロテクタは前記顔面シールドの選択された複数の箇所に取付けられる複数の凹んだセクションを含んでいて、前記複数の凹んだセクションの間の複数の隙間を通って空気が前記濾過装置へ流れることを可能にする、保護ヘッドギアシステム。
2. 前記濾過装置の少なくとも一部は、前記フィルタプロテクタの前記複数の凹んだセクションと前記顔面シールドとの間で押圧される、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
3. 使用者上に保護ヘッドギアシステムを支持するために前記支持シェルの内側に取付けられたヘッドバンドを含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
4. 前記支持シェルは前記濾過装置を支持するために少なくとも１つのスペーサ装置を含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
5. 前記フィルタプロテクタは、前記フィルタプロテクタと前記顔面シールドとの間に空間を確立して、前記空間および前記濾過装置を通って空気が流れることができるように少なくとも１つの独立のスペーサを含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
6. 前記保護カバーは空気透過性材料の層を含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
7. 前記保護カバーはアパチャを含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
8. 前記保護カバーは、実質的に前記アパチャを閉鎖するための調節可能な閉鎖手段を含む、請求項７に記載の保護ヘッドギアシステム。
9. 前記調節可能な閉鎖手段は、前記アパチャの少なくとも一部分の周りに弾性要素を含む、請求項８に記載の保護ヘッドギアシステム。
10. 前記フィルタプロテクタは前記顔面シールドへ取外し可能に取付けられている、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
11. 前記保護カバーは、前記支持シェルの下方で前記顔面シールドに取付けられる、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
12. 前記プラスチック材料はＰＥＴＧまたはポリカーボネートと認定される種類の材料で造られている、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
13. 前記濾過装置の下方で前記支持シェルに取付けられる送風手段を含む、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
14. 前記顔面シールドおよび前記フィルタプロテクタは実質的に光を通す、請求項３に記載の保護ヘッドギアシステム。
15. 前記保護カバーは、実質的に粒子状材料の伝達を防止する柔軟な通気性材料で製造される、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
16. 前記送風手段のための保護カバーを与えるためと前記支持シェルと前記濾過装置との間の距離を維持するために前記支持シェルに装着されたファンカバーを含む、請求項１３に記載の保護ヘッドギアシステム。
17. 支持フレームと、
    前記支持フレームの上部に取付けられるフィルタ装置とを含み、前記支持フレームおよび前記フィルタ装置は前記濾過装置および前記支持シェルの中間に取付けられる、請求項１に記載の保護ヘッドギアシステム。
18. 前記フィルタ装置は前記支持フレームの形状に適合する、請求項１７に記載の保護ヘッドギアシステム。
19. 前記濾過装置を前記支持シェルから離すために前記支持シェル上の支持手段を含む、請求項１７に記載の保護ヘッドギアシステム。
20. 保護ヘッドギアシステムであって、
    剛性の軽量プラスチック材料で造られた支持シェルと、
    顔面シールドを前記支持シェルの外周に適合させることによって前記支持シェルに装着される顔面シールドと、
    前記支持シェルに装着された濾過装置とを含み、前記濾過装置は前記顔面シールドによって実質的に前記支持シェルに固定され、
    支持フレームと、
    前記支持フレームの上部に取付けられるフィルタ装置をさらに含み、前記支持フレームおよび前記フィルタ装置は前記濾過装置および前記支持シェルの中間に取付けられ、
    前記顔面シールドの下方部分に取付けられる保護カバーと、
    前記濾過装置への接触および／または損傷を防止するために前記濾過装置を覆うように前記顔面シールドの上方部分において複数の隔てられた位置に取付けられかつ軽量プラスチックで造られたフィルタプロテクタとをさらに含み、前記フィルタプロテクタは前記複数の隔てられた位置の中間において前記顔面シールドから隔てられていてそこを通って空気が流れることを可能にする、保護ヘッドギアシステム。

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