JP6388311B2

JP6388311B2 - 改良型呼吸装置

Info

Publication number: JP6388311B2
Application number: JP2014545034A
Authority: JP
Inventors: カオ，ダン; フー，エリック; バール，アレクサンダー; マイケルスノー，ジョン; チャールズジョンソン，ダミアン
Original assignee: パフテックテクノロジーズピーティーワイエルティーディー
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: WO2013082649A1; US20140373846A1; EP2788089A4; CN104093457B; AU2012350140B2; JP2015505687A; US10786691B2; WO2013082649A9; EP2788089A1; CN104093457A; PL3159045T3; AU2012350140A1; EP3159045A1; EP3159045B1

Description

本発明は、改良型呼吸装置に係り、特に動力付き空気浄化レスピレータの改良に係るがこれに限定されるものでない。

汚染環境での使用のため、動力付き空気浄化レスピレータ（ＰＡＰＲ）等の呼吸装置が通常知られている。一般的なＰＡＰＲは、周囲から空気を吸引するために構成された動力付きインペラと、同空気が通過するフィルタ要素とを備える。インペラは、同空気を陽圧に加圧し、マスクを介してユーザの気道に送る。ＰＡＰＲ装置は、環境が深刻に汚染されているか、または、有害である場合に使用される。このような環境には、汚染工業領域、病院、およびその他の潜在的有害環境が含まれる。

従来のＰＡＰＲは、かさばり、不恰好で、かつ着用感の悪い傾向にあった。このため、使用の意欲がそがれてしまった。一般的なＰＡＰＲは、着用および長時間の使用が困難であった。

本出願人は、かさばらず、使用がより便利な低プロファイルの「ＰＡＰＲ」を設計した。本出願人によるＰＡＰＲは、国際（ＰＣＴ）特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／０００９０２号に説明されており、その開示を参照として本文書に組み込む。

ＰＡＰＲには機能性および着用感を促進するため、さらなる改良が求められる。

第１の側面によると、本発明は呼吸装置であって、気流生成器と、フィルタと、気道とを備え、気流生成器は陽圧気流を生成するよう構成され、フィルタは呼吸装置に入る空気をろ過するよう構成され、気道は陽圧空気を輸送し、加圧およびろ過された空気をユーザの気道に送るためのマスクに接続するよう構成されていることを特徴とする呼吸装置を提供する。

一実施形態によると、気道は、該気道をマスクに接続し、空気をマスク内からユーザの気道へと送ることができるようにする気道コネクタを備える。

一実施形態によると、気流生成器およびフィルタは、マスクから離間して位置づけられた生成器ユニット内に収容される。生成器ユニットは、ユーザである人の付近に搭載される。一実施形態によると、同ユニットは、ユーザの肩に搭載される。他の実施形態によると、同ユニットは、ユーザの首後方に搭載されてもよい。同ユニットは、ユーザの頭部に搭載されてもよい。他の実施形態によると、同ユニットは、ベルトに搭載されてもよい。他の実施形態によると、同ユニットは、肩ストラップを使用してユーザの脇下に搭載されてもよい。同ユニットは、ユーザである人の付近の他のどこかに搭載されてもよい。

一実施形態によると、マスクは生成器ユニットおよび気道から脱着可能であってもよい。一実施形態によると、マスクは、使い捨てマスクであってもよい。他の実施形態によると、マスクは洗浄可能であってもよい。

一実施形態による本呼吸装置の効果は、生成器ユニットが維持されたままマスクを別個に廃棄もしくは洗浄してもよいことである。気道は、新たなマスクまたは洗浄済みのマスクに挿入することができる。少なくとも１つの実施形態は、国内で都会の汚染空気の吸入を断ち切るために使用することができるという効果を有する。例えば、歩行者、自転車運転者、およびその他によって使用されてもよい。

一実施形態によると、空気の排出は、マスクおよび／またはマスクの両側からなされる。さらに他の実施形態によると、分離排出弁がマスク内に設けられてもよい。

他の実施形態によると、分離気道が排出のためにマスクに連結される。一実施形態によると、分離気道は、周囲への排出前に排気ガスをろ過する追加フィルタを備えてもよい。

本装置は、上述の通り、廃棄可能なマスクと共に用いられてもよく、または廃棄不能なマスクと共に用いられてもよい。一実施形態によると、呼吸装置は、繰り返しの使用が意図されたマスクを備える。マスクは、シリコーン等の弾性プラスチック材料であってもよい。一実施形態によると、マスクは、ユーザの顔に一致するよう構成される。

一実施形態によると、呼吸装置と共に使用されるマスクは、装着感を促進する１つ以上の特徴を備えている。一実施形態によると、マスクは、ユーザの鼻付近にくるよう構成された頂上部を有し、頂上部は、ユーザの鼻を収容するように曲げることのできる弾性的な構造上の特徴を備えている。

一実施形態によると、弾性的な構造上の特徴は、伸縮するよう構成された蛇腹構成を備える。

一実施形態によると、人の顔に接触するよう構成された領域は、より薄い壁部を備える。同領域は、鼻および／または顔に対する着用感を促進するゲルクッションを備える。

一実施形態によると、呼吸装置は、ユーザの口を包囲するものの鼻は包囲しないように構成されたマスクを備えてもよい。一実施形態によると、鼻栓部がマスクを囲む口の頂上部から延設され、ユーザの鼻腔内に挿入されるよう構成される。この結果、低プロファイルのマスクが得られ、ゴーグルまたは眼鏡等を邪魔することなく共に使用ができるという利点がある。一実施形態によると、通路が鼻栓部内に設けられ、マスク内部とユーザの鼻との間の空気の連通を可能にしてもよい。

一実施形態によると、呼吸装置は、ユーザの鼻の穴のみを包囲し、口は露出させるよう構成されたマスクを備える。このためユーザは依然として発話が可能であり、呼吸のため、ろ過された空気が依然として鼻内通路に供給される。

一実施形態によると、呼吸装置は、カバーを支持するよう構成されたマスク骨格を有するマスク構成を備える。カバーは、比較的柔らかく、柔軟であってもよい。柔軟なカバーは、人の鼻および／または口の開口を覆い、ろ過された空気を収容する容積を提供するよう構成される。

一実施形態によると、カバーまたはカバーの一部は柔軟でなく、音を伝送することでユーザがマスクを介して発話できるように構成される。

一実施形態によると、気道は、閉鎖された気道路を規定する気道壁を備える。

一実施形態によると、気道は、ろ過された空気をマスク内に提供するためにマスクへと延張するよう構成された気道胴体部を備える。一実施形態によると、気道胴体部は、マスク前方を越えて延設され、マスクの開口と一致するように開口が設けられてマスク内へ空気を送達する。本実施形態によると、胴体部はマスクのための追加サポートを提供してもよい。

一実施形態によると、フィルタは、フィルタを受容および搭載するよう構成されたフィルタハウジングを備える。フィルタは、使用の際、時々交換されてもよい。

一実施形態によると、フィルタハウジングは、追加のろ過を提供するため、追加フィルタ要素を受容するよう構成された追加フィルタ搭載部を備える。

一実施形態によると、呼吸装置は、マスクまたはマスクサポートから延設され、ユーザに対して呼吸装置を支持するように構成された一対のアームを備える。一実施形態によると、アームはユーザの首に向かって延設されるよう構成される。一実施形態によると、アームは、呼吸装置を支持するために首後方にて接合されてもよい。

一実施形態によると、分離首部パッドが、マスクから離間した点においてアームに連結され、ユーザに装着された際、呼吸装置にさらなる支持を提供するために使用されてもよい。一実施形態によると、サポートはアームから延設され、ユーザの耳に掛ける形に一致してさらなる支持を提供するよう構成されたフックを備える。

一実施形態によると、アームは気道を包含している。

一実施形態によると、サポートはアームから延設され、ユーザの頭部を超えるよう構成されたヘッドバンドを形成するために連結され、支持を提供する。

一実施形態によると、呼吸装置はマスクから延設され、使用中においてユーザの頭部後方でアームを介して搭載されるよう構成された生成器ユニットと連結する一対のアームを備えている。

一実施形態によると、生成器ユニットは、ユーザの頭部後方から離間しており、ユーザが生成器ユニットの干渉なく頭部を傾斜することができるようにする。本実施形態によると、分離首部サポートは、使用中、ユーザの首に当接するよう構成されて設けられてもよい。

一実施形態によると、呼吸装置は呼吸装置に動力を提供するよう構成された動力供給源を備える。

一実施形態によると、動力供給源は、呼吸装置によって搭載されたバッテリーを備える。

一実施形態によると、呼吸装置は、使用中、呼吸装置に追加可能な補助動力供給源を備えてもよい。補助動力供給源は、バッテリーを搭載するよう構成された動力供給源実装を備えてもよい。動力供給源実装は、呼吸装置に搭載されるよう構成されてもよい。

一実施形態によると、呼吸装置は、呼吸装置の動力非供給モードにおいて気流が気流生成器を迂回することができるように構成されたバイパス構成を備える。これには、非作動時の気流生成器によって生じさせ得る気流への抵抗を減じる利点がある。これによりユーザは、気流生成器の非作動時に比較的自由に依然として呼吸を行うことができるようになる。一実施形態によると、バイパス構成は、マニホールドおよびバイパス弁を備える。

本発明のいくつかの実施形態は、主に家庭内での応用に利用されてもよい。廃棄可能なマスクを利用した軽量タイプは特に、家庭内での応用に適している。しかしながら２回以上の使用が意図された洗浄可能なタイプのマスクもまた、家庭内で利用されてもよい。産業上の利用が意図された実施形態では、より高いろ過能力と、恐らくより強力なモータおよび重量のあるマスクを有するものとなる。これらの家庭内での使用は除外されるものでない。

一実施形態によると、呼吸装置は周囲の空気より僅かに高い空気の陽圧を提供することにより、陽圧気流がマスク内からユーザの気道へ向けて確実に発生し、吸入を促進するようにする。ユーザが自身の力によって吸入が可能であり、高い空気の圧力によって吸入が強いられるべきでない場合、空気の圧力は一般的に高くなりすぎない。一実施形態によると、呼吸装置は、３水柱センチメートル以下でマスク内部に圧力を提供する。

一実施形態によると、呼吸装置は０．１〜３．５水柱センチメートルの範囲でマスク内部に圧力を提供する。一実施形態によると、提供された圧力は、１〜２．５水柱センチメートルの範囲である。一実施形態によると、提供された圧力は１．５〜２．２水柱センチメートルの範囲である。

第２の側面によると、本発明はユーザの少なくとも鼻の穴を包囲するよう構成されたマスクであって、前記ユーザの鼻付近にくるよう構成された頂上部を備え、前記頂上部は、前記ユーザの鼻を収容するように曲げることのできる弾性的な構造上の特徴を有することを特徴とするマスクを提供する。

一実施形態によると、マスクは動力付き空気浄化レスピレータと共に使用されるよう構成される。

第３の側面によると、本発明はユーザの口および／または鼻の穴を包囲するよう構成されたマスクであって、前記マスクの他の部分に比して比較的薄い壁部を有し、人の顔に接触するよう構成された領域を備えることを特徴とするマスクを提供する。

一実施形態によると、少なくとも同領域の一部もまた、ユーザの顔に対する着用感を促進するよう構成されたゲルクッションを備える。

第４の側面によると、本発明はマスクであって、ユーザの口を包囲するものの鼻の穴は包囲しないよう構成されることを特徴とするマスクを提供する。

一実施形態によると、マスクは、マスクから延設され、ユーザの鼻腔内に挿入されるよう構成された一対の鼻栓部を備える。

一実施形態によると、通路が鼻栓部内に提供され、マスク内部とユーザの鼻との間の空気の連通を可能にする。

第５の側面によると、本発明はマスクであって、ユーザの鼻の穴のみを包囲し、口は露出させるよう構成されることを特徴とするマスクを提供する。

第６の側面によると、本発明はマスク構成であって、ユーザの口および／または鼻の穴を包囲するカバーを支持するよう構成されたマスク骨格を備えることを特徴とするマスク構成を提供する。

一実施形態によると、マスク構成は動力付き空気浄化レスピレータと共に使用されるよう構成される。

第７の側面によると、本発明はユーザの口および／または鼻の穴を覆うよう構成されたマスクであって、前記マスクのうち、音の伝送を可能にする比較的剛性の高い部分を備えることを特徴とするマスクを提供する。

本発明の実施形態によると、動力付き空気レスピレータは、陽圧のろ過された空気を生成するための生成器ユニットを備えていてもよい。一実施形態によると、生成器ユニットは、使用中、ユーザの首後方に位置づけられるよう構成されたハウジングに搭載される。

第８の側面によると、本発明は首に搭載されるよう構成されたハウジングを有する動力付き空気レスピレータと共に使用されるよう構成された冷却装置であって、前記首部装着ハウジングと前記ユーザの首との間に位置づけられることを特徴とする冷却装置を提供する。

一実施形態によると、冷却装置は、冷凍によって冷却可能であり、首付近において首部装着ハウジングの表面に載置することにより首を冷たく保つことのできるパッドを備える。

本発明の実施形態に係る呼吸装置の要素を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の気流生成器およびフィルタユニットのブロック図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の斜視図である。内部要素を示す、図１５の装置の断面図である。装置のその他の箇所から切り離されたマスク構成を説明するための、図３の実施形態のさらなる斜視図である。図３〜５の実施形態のマスク構成の詳細図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。本発明の他の実施形態の説明図である。図１５の実施形態のマスク構成の内部の図である。本発明の他の実施形態の説明図である。図１７の実施形態のマスク構成の断面図である。本発明の他の実施形態の説明図である。図１９の実施形態のマスク構成の断面図である。本発明の他の実施形態の説明図である。図２１の実施形態と類似の実施形態で使用されてもよい「骨組」の説明図である。図２１Ａの骨組を利用したマスクを示す説明図である。図２１Ａの骨組みを利用したマスクの他の図である。本発明の他の実施形態の説明図である。図２２の実施形態の一部の展開図である。図２３の実施形態のマスクカバー部を表現した図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の気道の詳細図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の気道の詳細図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置と共に使用される生成器ユニットの斜視図であって、取り付けられた追加フィルタアダプタおよび追加フィルタと共に示したものである。追加フィルタアダプタから取り外されたフィルタを示す、図２７の生成器ユニットの図である。本発明の他の実施形態に係る呼吸装置の斜視図である。図２９の実施形態の呼吸装置と共に使用される首部サポートの平面図である。ユーザの着用時を示す、図２９の装置の側面図である。呼吸装置の首部サポートの連結を説明する、図２９の実施形態の詳細図である。首部サポートの連結の代替を示す、図２９の実施形態の詳細図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置と共に使用される冷却装置の説明図である。呼吸装置上に位置決めされた、図３４の冷却装置の説明図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置と共に使用される支持インサートの斜視図である。使用中における図３６の支持インサートの位置決めを示す図である。本発明の他の実施形態に係る呼吸装置の気流生成器およびフィルタユニットのブロック図である。本発明の他の実施形態に係る呼吸装置の斜視図である。位置決めされた頭部サポートと共に示された、図３９の呼吸装置の他の斜視図である。図４０の実施形態の解体図である。図４０の装置の要素の他の解体図である。図４０の装置の他の要素の解体図である。本発明の実施形態において使用されてもよい呼気フィルタの上方および一側方からの斜視図である。図４４のフィルタの解体図である。図４４のフィルタの断面図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置と共に使用される生成器ユニットの斜視図である。フィルタカバー開口と共に示した、図４７の生成器ユニットの他の斜視図である。取り付けられた追加フィルタアダプタおよび追加フィルタと共に、図４７の生成器ユニットを説明している。追加フィルタアダプタから取り外された追加フィルタと共に、図４９の生成器ユニットを示している図である。図４９および図５０の追加フィルタアダプタおよび追加フィルタが取り付けられた、図３９の実施形態の上方および一側方からの斜視図である。動力源を充電する接続ポイントを示す、図３９の実施形態の詳細図である。本発明の実施形態に係るろ過装置と共に使用される、生成器ユニットの上からの模式図である。図５３の生成器ユニットの側方からの図である。使用中における異なる挙動を説明する、図５３および図５４の生成器ユニットを利用した実施形態の模式図である。使用中における異なる挙動を説明する、図５３および図５４の生成器ユニットを利用した実施形態の模式図である。バイパス構成を説明する、本発明の実施形態に係る装置の後端の展開図である。図５６の実施形態において使用されるバイパス弁の要素の詳細図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の呼吸応答構成を制御する制御アルゴリズムを説明するフロー図である。本発明の実施形態に係る呼吸装置の呼吸応答構成を制御する制御アルゴリズムを説明するフロー図である。呼吸周期の間のマスク圧力およびモータ動力の２つのグラフを示している図である。本発明の実施形態の動作のためのマスク圧力波形を示す図である。本発明の実施形態の動作のためのマスク圧力波形を示す図である。

本発明の特徴および効果は、添付の図面を参照することで、以下の例示のみを目的とした実施形態の説明により明らかとなるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係る動力付き空気浄化レスピレータ（ＰＡＰＲ）システムの要素を示すブロック図である。ＰＡＰＲシステム１は、以下の要素を備える。

（ａ）使用中、ユーザの口および／または鼻の穴付近で閉鎖チャンバを形成するよう構成されたマスク２。マスクによって形成されるチャンバは、本例では陽圧下にある浄化空気を受容するよう構成される。

（ｂ）気流生成器およびフィルタユニット（生成器ユニット）３。本例では、気流生成器は、外部環境から引き込んだ空気を陽圧空気にするよう構成された動力供給源（図示せず）を備えたインペラ４を備える。生成器ユニット３はまた、空気をろ過するよう構成されたフィルタ５、生成器ユニット３を制御する制御ユニット６、および実施形態によっては、空気の圧力および空気の質を感知する１つ以上のセンサ７を備える。

（ｃ）生成器ユニット３からマスク２へ陽圧空気を送達するよう構成された気道８。

マスク２は、ユーザの口および／または鼻の穴付近で閉鎖チャンバを形成可能なあらゆる形態のマスクを含んでもよい。装置の他の部分から分離して廃棄が可能なマスクを含んでもよい。廃棄可能でなくても替わりに洗浄可能なマスクを含んでもよい。

生成器ユニット３からの陽圧下のろ過された空気は、気道８を介してマスク２によって形成された空気チャンバに導入される。チャンバ内の陽圧は、マスクの縁部周辺からチャンバ内に入る可能性のある未ろ過の空気量を減じるため、好都合である。

マスクは、ユーザが息を吐き出すとき、呼気がマスクから排出されるように構成されてもよい。マスクは、フィルタ材料そのものであってもよく、その場合、排出はそのフィルタ材料を介してなされてもよい。替わりに、あるいは、追加的に、排出は顔を包囲するマスクの縁部を介してなされてもよい。

一実施形態によると、排出弁（後述参照）がマスク２と共に使用されるために設けられてもよい。排出弁は、ユーザが激しく呼吸をすると空気チャンバ内の圧力を解放するために排出空気を逃してもよい。

他の実施形態によると、気道は、排出した空気を受容する復路気道を備えてもよく、追加の復路気道を介して排出を行う。実施形態によると（後述参照）、呼気をろ過するため、追加フィルタが設けられてもよい。

実施形態によると、生成器ユニット３は、ユーザの肩またはユーザの首後方において便利な場所に装着されてもよい。生成器ユニット３は、異なる位置に載置されてもよく、また異なるハウジング形状であってもよい。

例えば、脇下に載置されてもよく、あるいはジャケットのポケット内に載置されてもよい（スマートフォン等の装置と類似した便利な矩形状であってもよい）。例えば、首の後方付近に固定されてもよい。ユーザのベルト上に位置づけられてもよい。その他あらゆる場所に載置されてもよく、それによって形状を適合させてもよい。

生成器ユニット３は、１つ以上のタイプで提供されてもよい。各タイプは、コストおよび所望の機能等の要素による要求に合わせて、異なる機能を有してもよい。

一実施形態によると、ろ過および空気の陽圧化の機能のみが要求されてもよい。したがって本実施形態によると、生成器ユニット３は、空気をろ過するフィルタ５と、空気を陽圧化するインペラ４とを備える。この場合、制御ユニット６は、単純なオン−オフスイッチであってもよい。他の実施形態によると、制御ユニット６は、ユーザにインペラ４のレベルを設定させることにより、マスクへの空気の圧力を増減することができるようにするユーザ設定スイッチを備えてもよい。インペラおよび制御のためのバッテリー等の動力供給源（図示せず）もまた設けられる。

本出願により、生成器ユニットの実施形態は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／００００９０２号に記載の種々の実施形態を含んでもよい。

図２は、本発明の本実施形態に係る生成器ユニットにおいて利用してもよい種々の要素を示すブロック図である。上述のとおり、これらの要素のうちいくつかは選択的であり、どの要素が含まれるかは、ユニットに対して要求されるコストおよび機能等の要素に応じて決められるである。単純なユニットであれば、上述のとおり、フィルタ、制御スイッチ、およびインペラのみを備えてもよい。他の実施形態では、図２に示すような追加の機能を提供する追加の要素を有してもよい。

フィルタ５は、単一種別のフィルタを含んでもよく、また複数種別の縦列フィルタを含んでもよい。図２は、木材切断の作業場等、非常に埃っぽい環境に存在する大きな粒子を取り除くことのできる粗フィルタ３５を示す。粗フィルタ３５は、低コストの合成繊維であり、洗浄可能であるか容易に廃棄可能であってもよい。

粗フィルタ３５には、前置フィルタ３６が続く。前置フィルタ３６は、ポリプロピレン等の適切な合成繊維から作成されてもよく、粒子径５μｍが９０％以上の効率を有するのが好ましい。

前置フィルタ３６には、ＨＥＰＡフィルタ３７が続く。ＨＥＰＡフィルタは、微粒子フィルタである。活性炭フィルタ３８も含まれてよく、光触媒フィルタ３９も含まれてよい。全フィルタ３５、３６、３７、３８、および３９を含むフィルタ列は、非常に良いフィルタ機能を提供するであろう。都市環境における使用のために構成された簡易な呼吸装置等、簡易な実施形態によると、単一のＨＥＰＡフィルタ３７で十分である。

異なるフィルタ３５、３６、３７、３８、および３９は、要求される応用に応じて別個に使用することもでき、共に使用することもできる。フィルタは、廃棄および交換のため、または洗浄のために容易に取り外すことのできる１つ以上のフィルタユニット内に設けられてもよい。

図２の実施形態におけるインペラの構成は、モータ制御および送風機４０および４１を各々備える。動力供給源のためのバッテリーパック４２と、バッテリーを充電する外部動力供給源へ差し込むバッテリー充電器４３とが設けられる。本実施形態のコントローラ６は、マイクロ制御ユニット（ＭＣＵ）４４を備える。

図２の生成器ユニットは、マスク２に提供される冷風を加熱してもよいヒーター４５を備える。代替の実施形態によると、クーラーおよび空調装置が設けられてもよい。また他の実施形態によると、加湿器が設けられてもよい。したがって呼吸装置は、種々の環境に適合させることができる。寒冷環境ではヒーターを使用してもよく、熱暑環境ではクーラーおよび空調装置を実装してもよい。

図２の実施形態は、マイナスイオンを提供するためのマイナスイオン生成器４６も備える。

図２の実施形態によると、本実施形態では流量センサおよび／または圧力センサ４７の形式のセンサ７が設けられる。流量または圧力センサは、圧力を感知するため、気道８ａの内部または付近に載置されてもよい。圧力は、ＭＣＵ４４におけるユーザの圧力設定と比較されてもよく、送風機４１が圧力を変化させるために調整されてもよい。一実施形態によると、ＭＣＵ４４は、気流または圧力の変化速度を感知し、それに応じて送風機４１を変化させる制御機構を有してもよい。したがってユーザがより速く呼吸をし始めると、送風機４１は空気の要求の高まりを補償すべく加速する。このようなフィードバック制御機構に関する説明は、出願人の同時係属国際（ＰＣＴ）特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／００００９０２号になされており、参照としてここに組み込む。

ユーザインタフェース４８は、圧力設定、ヒーター設定、オン／オフスイッチ、およびその他要求される制御等、ユーザ制御を入力するために設けられてもよい。

ＭＣＵ４４は、プログラム可能であってもよく、機能を変更するために種々のソフトウェアモジュールが利用されてもよい。ＭＣＵは、アップグレード可能なソフトウェアまたはプログラム論理で作動し、ユーザ設定および／または環境条件および／またはセンサのデータに応じて流量を制御してもよい。

図３は、本発明に係る呼吸装置の一実施形態を示している。マスク構成１５０は、気道１６０および１６１（また気道１５７および１５８）を介して生成器ユニット１６２と接続されている。

図３の構成は、出願人の先の特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１０・０００９０２に記載のＰＡＰＲ装置に類似している。マスク構成１５０（後述の図６の説明参照）によって変更が加えられており、本明細書で述べる他の変更（特に生成器ユニット１６２の変更）のいずれかを含んでもよい。

生成器ユニット１６２は、使用中、ユーザの首後方に装着される首部要素１６３に搭載される。首パッド１６４は、ユーザに一定レベルの着用感を提供する。これは柔らかく、柔軟な素材であってもよい。

協働コネクタ構成１６５（同等のコネクタ構成が図３には不図示の装置反対側に設けられる）は、マスク構成１５０と気道１５７および１５８を、生成器ユニット１６２に通じる気道１６０および１６１と連結するよう動作する。気道１６０および１６１は基本的に、マスク構成１５０を生成器ユニット１６２と共に接合および支持するアームを形成する。

図５は、呼吸装置の展開図を示し、生成器ユニット１６２から離間したマスク構成１５０を示している。コネクタ構成１６５（図５参照）は、マスククリップ１６６と、マスククリップ１６６を受容および保持するよう構成されたマスククリップレシーバ１６７とを備える。気道１５７および１５８は、気道１６０および１６１の対応するソケット１７２および１７３に各々係合するプラグ１７０および１７１を有する。気道１６０および１６１は、弾性的に圧縮可能であり（すなわち、ユーザの首および顔付近にて呼吸装置の柔軟性を提供して良好なフィット感を促進するために伸縮可能である）、ラチェット構造１７５（同等のラチェット構造が図５には不図示の反対側に設けられる）により、気道１６０および１６１が一致およびフィットするようにその長さ調整が可能となる。

図４は、図３の実施形態の装置の断面図である。呼吸チャンバ１８０は、ユーザの顔とマスク１５０の外郭との間のスペースに設けられる。呼吸チャンバ１８０は、ユーザの顔付近の封止によって周囲の環境から隔絶される。気道１５７、１５８、１６０、および１６１は、連結されると、生成器ユニット１６２からマスクチャンバ１８０への空気の流れと生成器ユニット１６２に戻して環境に送り返す空気の流れのために通路１８１および１８２を提供する。気流の方向は図４内に白と黒の矢印で示した。黒い矢印は、呼気を示し、白い矢印はマスクチャンバ１８０に提供される加圧およびろ過された空気を示す。

生成器ユニットは、吸入空気を受容およびろ過するためのフィルタユニット１８５を備える。フィルタユニット１８５は、呼吸装置の使用される環境において要求されるろ過の種別に応じて、前置フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、およびその他のフィルタ等、前述の種々のフィルタを多数備えてもよい。インペラユニット１８６は、空気を加圧し、矢印で示す方向へと押し流す。呼気は、追加フィルタユニット１８７を介して送り返され、例えばユーザからの病原体が環境に送り返されるのを避ける。ソフトウェア制御の制御ユニット１８８は、インペラ１８６および呼吸装置のその他の側面を制御してもよい。バッテリーの形式の動力供給源１８９もまた、生成器ユニット内に設けられる。

呼吸措置はまた、１つ以上の圧力流および／または温度センサを備えてもよい。ユーザの呼吸パターンをモニタリングすることにより、制御ユニット１８８は、マスクチャンバ１８０へ送る空気の流量を制御することができる。制御ユニットは、アップグレード可能なソフトウェアまたはプログラム論理で作動し、ユーザ設定、環境要素、および／またはセンサのデータに応じて流量を制御してもよい。

本実施形態の呼吸装置は、図２に示す、また図２を参照して前述したその他の要素のうちの１つ以上またはすべてを備えてもよい。図４６、４７、４８を参照して説明した弁構成が、弁１５６として使用されてもよい。マイク、音声信号処理／雑音除去およびブルートゥースモジュールからなる選択的コミュニケーションモジュールが、本実施形態（およびその他の実施形態）において実装可能である。その目的は、マスクを装着している間、静かに、かつ、はっきりと発話することができるようにするためである。マイクは、首部要素１６２内に位置づけられるのが理想である。あるいは、マスク内に固定することもできる。雑音除去およびブルートゥースモジュールは、首部要素１６２内に固定される。モータからの雑音および環境からの雑音が除去され、音声が改善される。音声は、オーディオストリームへと変換され、無線で付近のスピーカまたはスマートフォン等の適切なブルートゥース可能装置に送信される。したがって、マスクを外すことなく、用意に音声コミュニケーションを行うことができる。ブルートゥースイヤホンまたはヘッドホンを装着する場合、ユーザは騒音環境でも小さな声で通話を行うことができる。ブルートゥースモジュールを備えると、スマートフォンは（例えば「Ａｐｐ」を使用して）レスピレータに対する遠隔制御装置として使用することができ、ソフトウェアのダウンロード、レスピレータ使用情報の検索、フィルタ交換に関する通知、警告を行うこともできる。

図６は、本発明の実施形態に係るマスク構成の斜視図である。本実施形態のマスク構成は、ユーザの装着感およびマスクの効率を促進するマスクの構造上の特徴を備える。本実施形態のマスク１５０は、マスクの周辺部を包囲し、使用中、ユーザの顔と接触するよう構成された顔部接触クッション１５１を備える。このクッション１５１は、マスクの他の部分に比して比較的柔軟かつ柔らかく構成されてもよく、異なる素材で作成されてもよい。顔の上部および鼻のブリッジに接触するよう構成されたクッションの一部１５２は、装着感を促進するためにクッション１５１の残りの部分に比して薄く構成される。

マスクの頂上部１５３は、クッション１５３を曲げることができるようにする柔軟な蛇腹構成１５４を備える。蛇腹構成１５４は、マスク１５０の弾性的な構造上の特徴を形成し、装着感と、使用中のユーザの顔との一体感を向上する。

マスクの下方部１５５には弁１５６が搭載され、マスク１５０内の圧力が所定のレベルを超えると、マスク１５０から空気を送り戻す。

本実施形態によると、気道１５７および１５８がマスク１５０と一体になっている。気道１５７は生成器ユニット１６２からマスクへと加圧およびろ過された空気を送達し、気道１５８は送り戻される前にろ過されてもよい呼気をマスクから生成器ユニットへと送達する。

弾性的な構造上の特徴およびより薄い壁部等、マスクに関連付けられた特徴は、図６に示すような一体型気道を備えたマスクに限定されるものでない。気道は、分離されてもよく、また例えば上述または後述の実施形態において示すあらゆるタイプの気道であってよく、またその他のタイプの気道であってもよい。

図７〜１３は、本発明の実施形態に係る呼吸装置の種々の形態を説明している。

図７を参照すると、本発明の他の実施形態に係るＰＡＰＲが説明されている。ＰＡＰＲ５０は、生成器ユニット５１、気道５２、および結合されたマスクおよびアイプロテクタ一体構成５３を備える。生成器ユニット５１および気道５２は、前述の実施形態に関連して述べた要素と類似の要素を備えてもよく、ここではさらなる説明は行わない。気道は、生成器ユニット５１からマスク５４までの単一の気道５２である。図３の実施形態のように、復路気道は設けられない。生成器ユニット５１は肩に装着される。

マスクおよびアイプロテクタ構成５３は、口および鼻用マスク５４と、使用中、耳に掛けて首の後方を通すストラップ５６によって固定される一対のゴーグル形態のアイプロテクタ５５を備える。あるいは、ストラップ５６は、耳に掛けるだけの一対のサポートを備えてもよい。

本実施形態によると、ゴーグル５５は、マスク５４に固定されるか、または洗浄のためにマスク５４から分離できてもよい。マスク５４は、首の後方を通るよう構成されたストラップ５７によって固定される。本実施形態によると、マスク５４は廃棄可能なマスクではなく、シリコーン等の洗浄可能な素材のマスクである。マスクの一部５８は、比較的平坦かつ剛性が高く、音波を搬送することによりユーザがマスクをしたまま発話できるようにしてもよい。

本実施形態によると、生成器ユニット５１は肩に装着され、ろ過および加圧された空気をマスク５４に提供する単一の気道５２がある。呼気は、フィルタ素材および／または排出弁（図示せず）を介してマスク５４から逃れてもよい。

他の実施形態を図８に示す。本実施形態のＰＡＰＲ６０は、本実施形態では、ユーザの首後方周辺に延設されてユーザの肩の上に置かれるレスト部６２を有する首部装着ハウジングを備えた生成器ユニット６１を備える。本実施形態の気道６３は、一対の気道突出部６４を備え、そのうちの１つを図に示しているが、もう一方の気道６４は、首の反対側を通してユーザの反対側の生成器ユニット６１（図示せず）に接合している。気道６３の構造は通常、図３〜５の実施形態の気道の構造と類似している。

ＰＡＰＲ６０はまた、本実施形態では装飾マスクカバー６５に覆われたマスクを備える。装飾マスクカバー６５はまた、取付ポイント６７にてユニット６１およびヘッドバンド６６に取り付けられる素材を備えてもよい。本実施形態のカバー６５は、審美的な魅力を提供することを意図されている。装飾マスクカバー６５もまた、顔を環境から保護する。これは顔を周囲から遮蔽することが重要だと思われる多数の国においては特に、非常に重要である。例えば、装飾カバーはＵＶ放射効果から顔を遮蔽する効果を有してもよい。

使用中、加圧およびろ過された空気は、気道６４により、カバー６５の下方のマスク（図示せず）内に提供される。ユーザの反対側では（図示せず）、気道の第２突出部６４がマスクからユニット６４へ呼気を戻す。呼気はユニット６１から送り戻される。本実施形態のユニット６１は、呼気をろ過する呼気フィルタと、装置内に取り込む空気をろ過擦るフィルタとを有する。このように呼気フィルタを有することは、ユーザが保有している可能性のあるウィルスおよびバクテリアが環境に送り戻されないこと、あるいは環境に送り戻されるそのような病原菌が減じられることを意味する。

図９は、本発明のさらに他の実施形態を説明している。本実施形態の呼吸装置７０は、マスクおよび眼鏡ユニット７１を備える。マスク７２は、一体型眼鏡サポート７４まで上方に延設され、保護レンズ７５および７６を支持する鼻部ブリッジ７３を備える。サポート７４は、ユーザの耳の後方まで延設される一対のアーム７７および７８を備え、構成を支持する。アーム７７および７８は、剛性の高いプラスチックであってもよく、また他の実施形態によると、ユーザの頭部後方周りを通す柔軟性ストラップを備えてもよい。呼吸装置７０はまた、図８の実施形態の生成器ユニットおよび気道に類似の気道７９および生成器ユニット８０も備える。マスク７２は、音を伝えることのできる平坦で比較的剛性の高い部分８１を有する。

図１０は、本発明に係る呼吸装置の他の実施形態を説明している。

本実施形態の呼吸装置９０は、マスク９３を支持し、また一対の一体型レンズ９５および９６を備えたアイウェア９４も支持するフレーム９２を有するマスク構成９１を備える。ヘッドバンド９７は、頂上部９８および９９においてフレーム９２に取り付けられる。ヘッドバンド９７は、使用中のユーザの頭部後方を越えて延設されており、マスク構成をユーザの顔付近に固定している。フレーム９２は、ユーザの鼻および口を覆ってアイウェア９４を支持するフルフェースマスクを形成する。マスク９２は、音を伝える平坦で比較的剛性の高い部分１００を有する。フレーム９２は、ユーザの顔の輪郭に沿うよう比較的柔軟であってもよい。

生成器ユニット１０１および気道１０２は、形態が図８の実施形態に類似している。

図１１は、本発明に係る呼吸装置１１０の他の実施形態の側面図である。本実施形態によると、生成器ユニット１１１は、使用中のユーザの首後方に据えつけられるよう構成される。ヘッドストラップ（ハーネス）１１２は、後方ストラップによって生成器ユニット１１１の頂上部１１５と連結される。ヘッドストラップ（ハーネス）１１２は、首の後方から頭部後方へ達し、頭のいずれかの側方を通してマスク構成１２０の側方部１１４（ユーザの顔の図示しない反対側にはもう１つの側方部１１４が存在する）へ取り付けられたマスクストラップ１１３と一体化されている。マスクストラップ１１３およびヘッドストラップ（ハーネス）１１２は、協働して呼吸装置１１０全体を支持している。

マスク構成１２０は、マスクの頂上部１１７を形成し、マスク構成１１０の頂上部１１７と生成器ユニット１１１とを連結する側方部１１８（頭部の図示しない反対側には他の側方部１１８がある）を有するフレームワーク１１６を備える。フレームワークの少なくとも部分１１８は、装置１１０全体がユーザの頭部を横切って定位置に固定されるように、比較的柔軟な素材であってもよい。

マスク構成１２０はまた、音を伝えることのできる比較的剛性の高い正面部１１９も備える。気道１２１は、生成器ユニット１１１を、マスク構成１２０によって形成されたユーザの口および鼻付近のチャンバへ連結してもよい。同等の気道（図示せず）が頭部反対側へ位置づけられ、図８の装置と同様に呼気を受容する。

図１２は、本発明のさらに他の実施形態を説明している。本構成の呼吸装置１３０は、鼻および顎を覆うように延設されたフルフェースマスク１３２を備えたマスク構成１３１を有する。ヘッドストラップ１３３は、マスク構成の頂上部１３４に取り付けられ（もう一方の頂上部１３４は、図示しない頭部反対側にある）、頭部後方を横切るように延設されて本構成を固定している。パッド１３５は、頭部後方にてヘッドストラップ１３３に取り付けられている。

呼吸装置は、頭部後方に据えつけられ、側方部１３８（頭部の図示しない反対側にはもう一方の側方部１３８がある）にてマスク構成１３０に取り付けられた伸縮性ストラップ１３７（ストラップ１３７は頭部の図示しない反対側にもある）によって固定された生成器ユニット１３６を備える。気道１３９（頭部の反対側には他の気道がある）は、マスク１３２を生成器ユニット１３６に連結する。

呼吸装置の他の実施形態を図１３に示す。本実施形態の呼吸装置１４０は、ユーザの鼻のブリッジから顎下方にかけて延設されたマスク１４２を備えたマスク構成１４１を備える。装置１４０は、首後方搭載生成器１４３および頭部の両側からの気道１４４（反対側の気道は同図には示さず）を有する。

通気口構成１４５がマスク前方に設けられる。通気口構成は、マスク素材に開口１４６を備え、これら開口の下方にろ過素材を備えて呼気をろ過する。

本実施形態によると、ろ過および加圧された空気は気道１４４を介してマスク構成１４１に提供され、呼気は頭部反対側の他の気道（図示せず）を介して生成器ユニット１４３に戻され、呼気用フィルタを介して送り戻される。マスク内の圧力が上がると、呼気の一部は通気口１４６を介して送り戻されてもよい。

図１４は、本発明に係る呼吸装置の他の実施形態を説明しており、通常、参照符号２００で指定されている。呼吸装置２００は、図３〜５の実施形態の変形例である。呼吸装置２００は、図３〜５の実施形態と同一の生成器ユニット１６２と気道１６０および１６１（図示せず）とを備えている。これら要素に関してさらなる説明は行わない。

呼吸装置２００は、低姿勢鼻部２０２を備えたマスク構成２０１を備える。低姿勢鼻部２０２は、ユーザの鼻の上方部を覆うことなく、ユーザの鼻の穴を取り囲むよう構成される。これにより、ユーザは、低姿勢マスクに干渉されることなく、ゴーグル２０４等の比較的大きなアイギアを装着することができる。

低姿勢鼻部２０２を備えたマスク構成２０１は、首後方に搭載された生成器ユニットを含まない変形例で使用されてもよい。例えば、生成器ユニットは他のどこかに搭載され、上述のような異なる種別の気道を介してマスク構成２０１に取り付けられてもよい。

図１５および１６は、本発明の他の実施形態を説明している。本実施形態の呼吸装置２１０は、気道１６０および１６１を備えた首部装着生成器ユニット１６２を備える。これらの気道および生成器ユニット１６２は、図３および５の実施形態の要素と同一の要素を有するため、さらなる説明は行わない。

しかしながら、この呼吸装置２１０のマスク構成２１１は、ハイブリッドマスク構成である。この構成は口被覆部２１２と、ユーザの鼻内通路と繋がるように構成された鼻栓２１３および２１４とを備える。

より詳細には、口部２１２はユーザの口を包囲するよう構成されたクッション２１５を備え、マスク構成２１１はユーザの口付近に呼吸チャンバ２１６を形成する。気道２１７および２１８はチャンバ２１６と連通し、また呼吸装置２１０の首部における気道１６０および１６１とも連通する。

鼻栓２１３および２１４は、チャンバ２１６と連通する通路２１９および２２０を有する。鼻栓２１３および２１４は鼻腔内に据えられるため、ユーザは口およびマスクチャンバ２１６を介して行われるのと同様に、鼻栓２１３および２１４を介してろ過および加圧された空気の呼吸が可能となる。

マスク構成２１１の鼻遮蔽部２２１は、鼻栓２１３および２１４を越えて延設され、鼻栓を遮蔽し、使用中のユーザの鼻の下端部を越えて延設される。

このハイブリッドマスク構成２１１は、結果として、低姿勢遮蔽部２２１を備えた低姿勢マスクとなり、呼吸装置２１０とともにゴーグルやその他重装備のアイウェアの装着が可能となる。

マウスクッション２１５は、装着感のため、シリコーン等の比較的柔らかくて柔軟な素材により形成されてもよい。

他の実施形態によると、マスク２１１は、首部要素搭載生成器１６２との使用に限定されるものでなく、生成器容姿は他のどこかに搭載されてもよく、異なる気道が２１１と類似もしくは同一のマスク構成とともに使用されてもよい。

図１５および１６の実施形態の変形例は、鼻栓遮蔽部２２１を有さないマスク構成を備える。本実施形態によると、鼻栓部は、単にマスク頂上部２１２からユーザの鼻へと延設されるのみで遮蔽は行わない。

図１７および１８は、本発明に係る呼吸装置の他の実施形態を説明しており、通常、参照符号２３０で指定されている。本実施形態は、首部装着生成器２３１を有する。生成器ユニット２３１からの気道２３２は、気道胴体部２３３に取り付けられる。同等の気道２３２が同図では見ることのできないユーザの反対側に設けられていることに注意されたい。気道胴体部２３３は、ユーザの顔周辺を通り、気道２３２と連結する比較的剛性の高い要素であり、生成器ユニット２３１からマスク構成２３５まで空気の通り道ができるようにする。

本実施形態によると、マスク２３５は、ユーザの鼻の穴のみを覆い、例えばコミュニケーションが取れるように口は自由な状態にする。

図１８は、マスク２３５の断面図であり、加圧およびろ過された空気がユーザの鼻内通路に到達するようにマスクによって形成されたチャンバ２３６を示す。

胴体部２３３は、図示のとおり、マスク本体部２３５と係合されている。弾性クッション２３７は、マスク２３５の頂上部に形成され、ユーザの鼻のブリッジおよび顔に対してクッション効果を発揮する。第２クッション部２３８は、ユーザの上唇に対してクッション効果を発揮するよう形成される。

本実施形態は、マスク２３５のユーザが、鼻の通路を介してろ過および加圧された空気を受容しつつ発話もしくは飲食し続けてもよいという点に利点がある。

この鼻マスク構成２３５および気道胴体部２３３の実施形態は、上述の生成器ユニット、または、ユーザの首後方またはいずれかの場所に載置されるその他の生成器ユニットのいずれと共に使用（適合）されてもよい。

本実施形態によると、比較的剛性の高い胴体部２３３は、ユーザの顔に対してマスク２３５を支持するように動作する。

図１９および２０は、本発明に係る呼吸装置の他の実施形態を説明しており、通常、参照符号２４０で指定される。

呼吸装置２４０は、図１５および１６の構成と同一の生成器ユニット１６２および柔軟性気道１６０を備える。これら要素に関してさらなる説明は行わない。

本実施形態に係るマスク構成２４１は、ユーザの鼻の開口のみを覆うよう構成されたマスク２４２を備える。動作中、ユーザの口は覆われない。マスク構成はまた、気道１６０と係合され、マスク２４２によって規定されるマスクチャンバ２４５との空気のやりとりを行うことのできる導管を規定する気道２４３および２４４も備える。マスク２４２は、ユーザの顔と接触する顔部接触クッション２４６（鼻クッション）および２４７（上唇クッション）を備える。これらクッションは柔らかいシリコーン等の比較的柔らかい素材で作成されてもよい。

マスク構成２４１はまた、マスク２４２に連結されるバイザー２５０を備えてもよい。本実施形態によると、バイザーの鼻ピース２５１は、マスク２４２に延設されたスロットと連結される。鼻ピース２５２は、スロットから外れてバイザー２５０を取り外すことができる。他の実施形態によると、鼻ピース２５１は、マスク２４１に永続的に固定されるか、それと一体化されてもよい。本実施形態のバイザー２５０は、保護レンズ２５４および２５５を備える。ストラップ２５６がバイザー２５０に取り付けられ、頭部の後方周りに延設されており、バイザー２５０を固定する。

本実施形態によると、光コミュニケーション要素２６０が設けられる。コミュニケーション要素２６０はマスク２４１の下方部においてスロット２６１と係合され、マイク等２６３がユーザの口付近に位置づけられるように、マスクから下方へと延設置されている。例えばブルートゥース（登録商標）等の適切な無線リンクが、コミュニケーションをリンクするために設けられてもよい。

ユーザの口は自由な状態であるため、マスクに設けられたコミュニケーションリンクおよびアイテム２６０を介してのコミュニケーションを含むコミュニケーションを行うことができる利点を有する。

マスク２４１はまた、口を部分的に覆う、マスクから下方に延設された延設部分２６５も有する。

図２１は、呼吸装置のさらに他の実施形態を説明しており、通常、参照符号２７０で指定されている。呼吸装置２７０は、マスク構成２７３に一体化された気道２７２によって連結された首部要素搭載生成器ユニット２７１を備える。もう１つの気道２７２は、ユーザの反対側に延設されているが、同図には示されていない。

本実施形態に係るマスク構成２７３は、ポリカーボネート胴体部２７５上に横たわってポリカーボネート胴体部２７５に支持されるシリコーンの比較的薄い層２７４を備える。胴体部は、呼吸装置の気道２７２内へと延設された支持フレーム２７６を備える。（マスク構成から分離された支持フレーム２７６を示す図２１Ａ参照のこと。薄いシリコーン層２７４を支持する湾曲プレートを形成する中央支持部材２７７も備える。これは図２１Ｂおよび２１Ｃに明瞭に示されている。図２１Ｂにおいて、シリコーン層２７４は、支持部材２７７に封止された縁部２７７ａより離間した支持部材２７７の領域において切り離されている。支持部材２７７はかなり剛性が高いため、このポイントでユーザのマスクを通した発話をサポートする。図２１Ｃにおいて、シリコーン層は支持部材２７７上方で切断されていないが、依然として発話をサポートするのに十分の剛性を有しているであろう。支持部材は、比較的薄くて柔軟性の高くてもよいシリコーンスキン２７４を支持する。ポリカーボネートの胴体部は、３次元プリントによって製造されてもよい。気道２７２もまた、同様に製造されてもよく、胴体部２７５と一体化されてマスクから後方に延設置されて生成器ユニットと連結するアームを形成してもよい。シリコーン２７４もまた、装着感のため、ユーザの口および鼻付近にシリコーンクッション２７８を備えてもよい。

シリコーン層２７４は、先行の実施形態のマスクに比して比較的薄くてもよく、ユーザの発話の際に音の伝送を可能にするため、１つ以上の比較的剛性の高い層を含んでもよい。薄いシリコーンは、軽量という利点も有する。

図２２〜２４を参照すると、複合マスク装置２８０が説明されており、マスク２８１とマスク用の装飾カバー２８２を有している。呼吸装置２８０は、形態および機能が図３〜５の生成器ユニットと類似した首部要素２８３を有する。クリップ２８４および２８５の形態の固定手段は、気道要素２８６および２８７を生成器ユニット２８３のための気道に取り付ける。気道要素２８６および２８７は、生成器ユニット２８３の気道内の対応するソケット（図示せず）と協働する栓２８８および２８９を含む。ポート２９０および２９１は、生成器ユニット２８３からの末端である、気道２８６および２８７の端部に形成される。これらのポート２９０および２９１は、内部シリコーンマスク２８１の開口部２９２および２９３と協働する。

代替の実施形態において、マスクはシリコーンまたはゴム以外の他の素材であってもよく、多孔質フィルタ素材であってもよいことに注意されたい。

内側マスク２８１は、排出弁２９８および２９９を受容するよう構成された通気口２９４および２９５も備える。

外側カバー２８２は、外側カバー２８２がマスク上の定位置に載置されたとき、排出ポート２９４および２９５に対応するポート２９６および２９７を備える。排出弁２９８および２９９は、ポート２９６および２９７内に収められる。これらはまた、外側カバー２８２をマスク２８１に固定する際にも補助する。代替の実施形態によると、要素２９８および２９９は、排出弁でなくてもよく、単に排出ポート２９５および２９４を封止する栓であってもよい。

カバー２８２はまた、装飾目的であってもよく、マスク２８１が多孔質素材である場合に空気を通気させてもよいスロット３００もカバー内に備えている。

内側マスク２８１は、ユーザの口と鼻内通路を覆う形状を有している。気道２８６および２８７は、ろ過および加圧された空気をマスク内（気道２８６）へ送達し、また呼気が排出フィルタを介してファイ出されてもよい場合はマスク（気道２８７）から生成器ユニット２８３へと送達する。マスク内の圧力が上昇すると、排出弁２９８および２９９および／またはマスク素材を介してさらに排出空気が通気されてもよい。

外側カバー２８２は、呼吸装置の審美的魅力を促進してもよい。カバーは、審美的魅力のために模様や色等を含んでもよい。ユーザがカバーを変えて呼吸装置２８０の審美的側面を変化させることができるように、このようなカバーが複数利用可能であってもよい。カバーはまた、ユーザの顔を環境から保護する機能も備えてもよい。特にこういったカバーは、例えばＵＶ放射効果から肌の色を保護することが通例であり、かつ、重要である地域において非常に人気であるかもしれない。

以上の実施形態によると、内側マスクは、鼻および口を覆う。種々の実施形態では、鼻または口の一方のみを覆ってもよい。さらに、カバー２８２のようなカバーは、ここで述べた他の実子形態のマスク装置と共に使用されてもよい。カバーは、各実施形態で動作するようにその形状を変化させてもよい。

図２２〜２４の実施形態の生成器ユニットは、図示のような首部要素に限定されず、身体の他のあらゆる場所に位置づけられる他の種別の生成器ユニットによって提供されてもよい。

図２５および２６は、本明細書で述べた実施形態のいずれかのための、生成器ユニットの気道をマスク構成の気道に連結するコネクタ機構３１０の代替の実施形態を説明している。

コネクタ構成３１０は、マスク構成の気道３１２に搭載された雄コネクタ要素３１１を備える。雄要素３１１は、使用中の生成器ユニットの気道３１５に向かって延設された一対の指３１３および３１４を有する。指３１３および３１４は、生成器ユニットの気道３１５に搭載された対応する雌部材３１６に挿入されるよう構成される。指３１３および３１４は、末梢に突出し、雌部材３１６のスロット３１９および３２０と係合するよう構成されたヘッド３１７および３１８を有する。指３１３および３１４は、雌部材のスロット３１９および３２０に嵌めこまれるような弾性を有しており、コネクタ構成はスロット３１９および３２０内の突出部３１７および３１８を押圧して雄部材３１１を雌部材３１５から引き離すことによって解放されてもよい。

以上の実施形態によると、ユーザの首に装着されるよう構成されたハウジングを備える生成器ユニットを含んだ呼吸装置が数多くある。ハウジングは、気流生成器、フィルタ、およびその他の要素を収容してもよい。環境によっては、特に暑い環境では、そのような首部装着ユニットを装着することが結果として何らかの不快感をもたらすことになるかも知れない。一実施形態によると、このような首部搭載ユニットの装着感を促進するため、冷却装置が設けられる。図３６および３７は、冷却装置の実施形態を説明している。

冷却装置は、通常、参照符号３５０で指定されているが、冷却挿入部３５１を備える。冷却挿入部３５１は、保冷を行うよう構成された素材を備える。挿入部３５１は使用中において、十分に冷却されるまでの間、冷蔵庫に載置される。冷却装置３５０はまた、開口３５３を介してカバー３５２の内部に冷却挿入部３５１を受容するよう構成されたカバー３５２を備える。カバー３５２は、本発明の実施形態に係る呼吸装置の首部ユニット上の対応するベルクロパッドに適合するよう構成されたベルクロ取付部を背面（図示せず）に有しており、図３７を参照されたい。

動作中、冷却装置３５０はユーザの首を保冷し、装着感を促進する。

本発明の実施形態の呼吸装置は、マスクへろ過および加圧された空気を送達し、（実施形態によっては）マスクから空気を送達するための柔軟な気道を有する。気道は柔軟であるため（例えば図３および５を参照すると、気道は柔軟な蛇腹である）、動作中、もつれて閉鎖してしまうという潜在性があった。これを防ぐため、本出願人は挿入部を開発しており、図３６および３７を参照されたい。プラスチックの挿入部３６０は、基部３６１と、基部から直交して延設された一対の指３６２および３６３を備える。動作中、挿入部の基部は気道３７０内に据えられ、もつれても気道を開放状態に保つ。これは、指３６２および３６３のおかげで挿入部３６０が平坦にはなり得ず、気道を開放状態に保つことになるからである。

図２７および２８を参照すると、フィルタユニット５０２等の追加フィルタユニットを受容するために生成器ユニット５０１に搭載されるよう構成さらた追加フィルタアダプタ５００が図示されている。生成器ユニット５０１は、図１５〜２２の生成器ユニット１６２等、本発明の他の実施形態において使用された生成器ユニットと同一もしくは類似であってもよい。また同じ構成要素を含んでもよい。前述または後述のいずれかの実施形態に係る気道およびマスク構成と共に使用されることとなるであろう。

状況によっては、追加フィルタ容量の使用が必要となるかも知れず、より大型でかさばるフィルタを装置に追加することが必要となるかもしれない。例えば、刺激性もしくは毒性のガスが存在するかもしれない極めて厳しい環境においては、ガスフィルタが必要とされるかも知れない。フィルタユニット５０２は、適切なフィルタを含んでもよく、フィルタアダプタ５００を使用することにより生成器ユニット５０１に加えることができる。フィルタユニットは、矢印５０３の方向においてアダプタ５００内に差し込まれる。

追加フィルタユニット５０２は、生成器ユニット５０１に素手に搭載されているフィルタに加えて、またその代替として使用されてもよい。

フィルタの機能性を向上することにより、本発明の実施形態に係る装置は、有害ガス環境等の非常に厳しい環境や軍事用途にも使用することができるようになる。

図４７〜５２は、僅かに変更の加えられたフィルタアダプタ５００ａと追加フィルタユニット５０２ａを備えた生成器ユニット５０１をより詳細に示した図である。

図４７および４８は、標準フィルタと共に使用されるよう構成された生成器ユニット５０１を示し、フィルタユニットの交換方法を示している。

生成器ユニット５０１は、内部に生成器ユニットの要素（フィルター、動力の加えられた空気のためのインペラ、制御電子機器、およびその他の要素）が搭載されたハウジング５１０を備える。ハウジングは、タッチボタン５１２とディスプレイ５１３を有してユーザに制御パラメータ（例：気流および／または圧力制御、温度等）を入力させるタッチ制御パッド５１１を搭載する。制御パッド５１１には、利便性のあるあらゆる構成をとってもよい。

ドア５１５がハウジング５１０の後方に搭載されており、ハウジング５１０へのアクセスを可能にして、特にフィルタカートリッジ５１６の取り外しおよび交換ができるように開放可能である（図４８に図示）。フィルタカートリッジ５１６は、前述のとおり、ＨＥＰＡフィルタ、粒子フィルタ、およびその他のフィルタ等の複数の直列フィルタを含んでもよい。図５９に示すような構成において、フィルタカートリッジ５１６は、吸入フィルタ５１７（複数の直列フィルタを含むか、単一種別のフィルタのみであってもよい）および呼気フィルタ５１８を備える。

フィルタカートリッジ５１６の表面領域は、外側５１６ａおよび内側５１６ｂにおいて、少なくとも５１６ａおよび５１６ｂに存在しているフィルタと類似である。フィルタの吸気側および排気側において類似もしくは同等の領域を有することにより、結果として、フィルタ素材をより効率的に使用することができる。

吸入フィルタ５１７は、生成器ユニット５０１の吸気側である（動作は、図１４ａに示した上述の吸入フィルタ１８５と同様である）。呼気フィルタ５１８は、出力される気流およびフィルタの排気を受容するよう載置される（図１４ａに示した上述のフィルタ１８７と同様）。実施形態によると、呼気フィルタ５１８はまた、複数の直列フィルタを含んでもよい。

フィルタ５１７および５１８は裏当て材５１９に搭載され、カートリッジ５１６は生成器ユニットのハウジング５１０内のレセプタクル５２０内に差し込まれるよう構成される。そしてドア５１５は、図４７に示すように閉鎖される。

いくつかの実施形態によると、フィルタカートリッジ５１６上には呼気フィルタ５１８が設けられなくてもよい。いくつかの実施形態によると、気流は呼気用生成器ユニット５０１（後述参照）に戻らず、他のどこかの弁または多孔質物質（例：フィルタマスク）を介して吐き出されてもよい。

ドア５１５は、ヒンジ５２１を介してハウジング５１０にヒンジ連結されている。ヒンジ５２１は、ハウジング５１０の一対の円筒通路５２３および５２４内に搭載され、ドア５１５の一端において円筒通路５２５も通りぬけるヒンジピン５２２を供える。ヒンジ５２１からドア６１５の他方側には、ドア５１５を開放することができるように解放位置（図４８に図示）に作動することができる解放ピン５２６が設けられる。ピン５２６およびドア５１５は、図４７に閉鎖位置で示されている。

解放ピン５２６は、ハウジング上の一対の突起５２８および５２９によって形成された通路５１７内において摺動く可能であり、突起５２８および５２９は、ピン５２６を受容する円筒孔５３１および５３２を規定している。ドア５１５は、ピン５２６の位置に対応するその端部において、ドアが閉鎖したとき突起５２９と５２８との間に据えられる円筒通路５３１を規定し、ドア５１５を閉鎖した状態に固定するために内部にピン５２６を受容するよう構成された突起５３０を有する。

ピン５２６を保持するため、ピンはハウジング５１０のスロット５３６内において固定ピン５２６の動きと平行に動くよう構成されたばね５３５に固定される。ばね５３５は５３８にて曲げられ、ピンが図４７に示す位置にあるとき、ばね５３５が干渉ばめにより、その内部にてピンを閉鎖状態に保持するよう動くスロットへ干渉する。

ドア５１５は、フィルタアダプタ（図２８の５００および図４９および５０の５００ａ）を搭載するため、ハウジング５１０から全体的に取り外し可能である。ヒンジ５２１のピン５２２は、アーレンキー（図示せず）を用いてねじることにより取り外される。係止ピン５２６がドア５１５の反対側で開放され、そしてドアを完全に取り外すことができる。

図４９および５０を参照すると、生成器ユニットのハウジング５１０に固定されたフィルタアダプタ５００ａを示している。フィルタアダプタ５００ａは、使用中において生成器ユニットのハウジング５１０の開口５２０上に合致するよう構成された前方開口５２２ａと、追加フィルタユニット５０２ａを受容するよう構成された後方開口５２３ａとを規定する側方５２１ａを有したフレーム５２０ａを備える。

フィルタアダプタ５００ａは、５０２ａ等の大型の追加フィルタユニットを受容することができるように生成器ユニットの寸法を拡張する。追加フィルタユニットは、生成器ユニットのハウジング５１０内の開口５２０と連通し、引いては気道１８１および１８２（図１４ａ）と連通することができる。

図４９および５０のフィルタアダプタ５００ａは、ヒンジ５２１および係止ピン構成５２６を介して生成器ユニット５０１に固定されている。追加アダプタ５００ａは、係止ピン５２６を受容するよう構成された受容要素５３０ａと、ヒンジピン５２２を受容するよう構成されたヒンジ構成５２３ａとを備える。フィルタアダプタ５００ａはまた、ハウジング５２０ａの底部のラッチ５５０と、ハウジング５２０ａの頂上部のヒンジ止めラッチ５５１とを備えるラッチ構成も備える。

フィルタユニット５０２ａは、フィルタ５８０を搭載するハウジング５５５ａを備える。フィルタハウジング５５５ａは、ハウジング５５５ａの頂上部および底部に突出部５５６ａが設けられる（底部の突出部は図中では見ることができないが、頂上部の突出部と同様である）。これらの突出部は、フィルタアダプタ５００ａの頂上部のラッチ５５１および底部のラッチ５５０のスロット５５７に嵌めこまれる。これは図４９に示されている。頂上部のラッチ５５１は、ヒンジ５５８によってフィルタアダプタのハウジング５２８にヒンジ連結される。底部のラッチ５５０は、ヒンジ連結されない。

動作中、フィルタユニット５０２ａは、底部の突出部５５６ａが底部のラッチ５５０のスロット５５７に嵌め込まれるまで、開口５２３ａ内に押し込まれる。頂上部のラッチ５５１は、追加フィルタユニット５０２ａを生成器ユニット５０１に固定するため、ヒンジ付近でヒンジ連結が開放された後に閉鎖されて、図４９に示すようにスロット５５７が頂上部の突出部５５６ａを受容するようにする。フィルタアダプタを追加フィルタ追加ユニット５０２ａに封止するため、ガスケット５６０がフィルタアダプタ５００ａ内に設けられる。あるいは、ガスケットはフィルタハウジング５５５ａ上に設けられる。

フィルタユニット５０２ａは、ガスフィルタ等の強力フィルタを含んでもよい。またその他の種別のフィルタを含んでもよい。

フィルタユニット５０２ａは、吸入フィルタと、呼気もろ過することができるように呼気フィルタとを含んでもよい（図４参照）。

他の実施形態によると、呼気通路１８２は封止されてもよく、呼気はマスクの側方から、または分離した呼気弁（例：マスクの前方またはその他の場所の弁）を介して排気されてもよい。本実施形態によると、５０２ａは吸入フィルタのみであってもよい。

図５１は、追加フィルタアダプタ５００ａの適合した、本発明の一実施形態に係るマスク構成の斜視図である。ラッチアーム５９０がヒンジ５９１によって構成に搭載されている様子が示されている。ラッチアーム５９０は（図５１に示すように）作動中、頂上部のラッチ５５１を定位置に固定するよう振舞う。

図５２は、図５１の装置の下方図を示す。充電ポイント５９５は、構成のバッテリーを再充電するため、充電器のプラグ５９６を受容するよう構成されている。

図５６および５７を参照すると、本発明の実施形態で使用可能なバイパス構成が、通常、参照符号８００で指定されて説明されている。

場合によっては、気流生成器は作動不能であるかも知れない。これは、故障であるか、またはユーザが動力非供給モードでの呼吸装置の作動を選択しているか、または何らかの理由によるものである。

気流生成器が作動してない場合、空気生成器を通過する空気の通路は、結果として気流に対する抵抗となり得、ユーザにとって呼吸を行うことが困難になり得る。

バイパス構成は、気流装置が機能していないときに空気を流れさせ、空気が気流生成器を介して流れるのを避けるバイパス通路を提供する。

バイパス構成は、気流生成器を介した気流を許容する第１通路８０２を有するマニホールド８０１を備える。また、バイパス弁８０４を含む第２通路８０３を有する。気流生成器が作動すると、弁８０４は閉鎖される。

気流生成器が作動していない場合、圧力の差異により、ユーザは弁８０４およびバイパス通路８０３を介して呼吸が可能である。

円形の気道（図３〜５の実施形態等）を含む上述のすべての実施形態において、呼気の通路は封止されていてもよく、空気が追加呼気弁を介して装置を出てもよい。

（生成器ユニット５０１に既に含まれているフィルタの追加または代替として）追加フィルタを追加する能力により、本発明の実施形態に係る装置に追加機能を提供する。

図２７および２８は、フィルタアダプタ５００の他の実施形態を示す。本実施形態では、生成器ユニット５０１のハウジング５１０と一体であってもよく、または係止ピンおよびヒンジ構成を要することなく、ハウジング５１０の受容開口に差し込まれるのみであってもよい。

追加フィルタユニット５０２は、フィルタアダプタ５００の後方開口５２３へ差し込まれるよう構成される。フィルタユニットハウジング５５５は、図４９および５０の実施形態のフィルタユニットのハウジング５５５ａの構成とは僅かに異なる構成を有する。ハウジング５５５は、図２７に示すとおり、フィルタアダプタ５００の対応するスロット５６２および５６３内に据えられるよう構成された一対の突起５６０および５６１を有する。

さて図３８〜４６を参照して、他の実施形態について説明する。本実施形態は、図３〜５の実施形態の変形例である。変形例は、図３〜５の実施形態と比較すると、ハーネス（頭部支持構成）６３０と、変形呼気弁６０１と、変形気流通路とを有する。気流通路は、吸入突出体１６０および呼気突出体１６１を介した「円形」ではない。替わりに、呼気通路１６１ａが閉鎖され、空気の出口が呼気弁６０１を介して発生する。他の変形例では、補助動力供給源パック６００によって搭載される補助動力供給源を備える。

図３８〜４６を参照すると、図３〜５を参照して上述したものと同等の要素には同一の参照符号が使用されており、これら要素に関してさらなる説明は行わない。

図４０を参照すると、本実施形態の気流通路は通常、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤで示されている。気流は、生成器ユニット（搭載インペラおよびフィルタ）１６２を介して中に入り、突出体１６０（矢印ＢおよびＣ）を介してマスクを巡り、呼気弁６０１（矢印Ｄ）を介して外に出る。突出体１６１は、気道１６１ａ内に据えられたパーティション（図示せず）によって遮断される。

現在マスク１５０ａに搭載された呼気フィルタ６０１が図４７および４８に詳細に示されている。呼気弁６０１は、弁座６４０を提供する弁基部６２０を備える。弁アクチュエータ６２１は、ディスク６４１および突出アーム６５１を備える。突出アーム６５１は、弁基部６２０内のスリーブ６５２内へ据えつけられ、ディスク６４１が弁座６４０に対抗して据えられてマスク１５０ａ内の空気チャンバと連通する弁通路６５３を閉鎖するように付勢されるよう、ばね６５３によって保持される。

フィルタ実装６２２は、フィルタ６２３を受容する環状スロット６５８を形成する穿孔面６５７を取り囲む環状ディスク６５５および６５６を備える。ディスク６５６は、空気通路６５３に対向して弁アクチュエータ６２１およびディスク６４１を受容する開口６５９を有する。

呼気フィルタ６２３は、ＨＥＰＡフィルタであっても、周囲に粒子（液滴に付着したウィルス粒子、バクテリア等）が排出されるのを防ぐよう構成された他のあらゆる種別のフィルタであってもよい。

空気が逃れるようにするための穿孔外周縁６６０を有するフィルタカバー６２４が弁構成を覆う。

動作中、ユーザがマスク内で息を吐くと、空気の圧力が非常に上昇し、弁ディスク６２１をバネ６５３の力に抗って動かし、空気通路６５３との間の連通を開放することによって空気がカバー内のフィルタ６２３の穿孔６６０を介して排出されるようにする。圧力が下がると、バネ６５３は弁を閉鎖する。

この種の弁は、本発明の上述の実施形態のいずれかとともに使用することができる。呼気をろ過することにより、汚染が排出されないようにする。

図３８を参照すると、より長い時間に亘ってＰＡＰＲを使用することができるようにするため、補助動力供給源が設けられている。補助動力供給源構成６００は、開口６７１と、動力パックユニット６７２を受容するよう構成されたポーチを形成する壁部６７２とを有するポーチ６７０（図４０、４１、および４２）を備える。動力パックユニットは、再充電可能なバッテリーパック６７３と、バッテリー充電器６７４と、バッテリー充電を制御するマイクロ制御ユニット６７５と、ユーザインタフェース６７６とを備える（図３８）。コネクタ６７７は、動力パックユニット６７２を生成器ユニット１６２に連結するよう構成される。

素材の蓋状部６７８がポーチ６７０から延設され、使用中、ポーチ６７０を定位置に保持するため、首部パッド１６４と生成器ユニット１６２との間に合致するよう構成される。蓋状部６７８は、ベルクロ等の固定手段を有してもよく、補助固定手段が首部パッド１６４ａ上または生成器ユニット１６２の表面上に設けられてもよい。ベルクロの代替連結手段として、ボタン、バックル、またはその他の連結手段であってもよい。ポケットの生地は、例えばネオプレンまたは皮等の柔軟素材であってもよい。ポケットはバッテリーインジケータを見えるようにするための開口を有するか、透明であってもよい。バッテリーポーチの頂上部に開口を有する替わりに、バッテリーを単純に滑り込ませる開口を側方に有してもよい。

図３８〜４６の実施形態はまた、使用中の装置をさらに支持するため、ヘッドバンド６３０の形態のサポートも備える。

ハーネス（ヘッドバンド）６３０は、くもの巣状で使用中のユーザの頭の頂上部に据えつけられるよう構成された部分６８０を有するくもの巣状繊維の形態である。一対のストラップ６８１および６８２が、くもの巣状部分６８０から延設され、コネクタ６３１および６３２を支持する。コネクタ６３１および６３２は、ハーネス（サポート）６３０が使用中の装置を支持するよう、コネクタ構成１６５の両側に設けられた突起６８４を受容するよう構成される（図４０参照）。

図４３は、本実施形態の生成器ユニット１６２の展開図であり、図３〜５よりいくらか詳細に要素を示している。生成器ユニットのハウジングは、基部および頂上部が閉鎖された際に構成要素を搭載する底面基部６１１と頂上部６１２とを備える。これらはまた、フィルタユニット１８５上に合致し、空気が入り込むようにする穿孔７００を有するカバー６１０も備える。フィルタユニット１８５の部分１８７ａは、呼気フィルタを有しておらず、本実施形態によると、呼気は呼気弁６０１を介して排出される。他の実施形態によると、呼気フィルタが設けられてもよく、気道１６１が開放される。

ハウジング６１１および６１２は、内部に内蔵動力供給源１８９と、制御ユニット１８８と、インペラユニット１８６とを搭載する。

制御ユニット１８８は、要素を搭載するプリント回路基板６９０を備える。プリント回路基板のカバー６１６が放熱のために設けられてもよい。カバー６１６はまた、本出願人の先の出願において述べたような加湿器構成も有してよい。

インペラ１８６が実装１６５に搭載されており、空気はインペラ実装６１５の通路６９１を介して気道１６０内に引き込まれる。

生成器ユニットのハウジングの頂上部６１２は、制御パッド６１３と、制御パッドカバー６１４とを備える。

首部パッド１６４ａは、図３〜５のタイプから変形されており、図３４および３５を参照して説明したような冷却構成を備えてもよい。

気道１６０を開放状態に維持するため、（図３６および３７を参照して説明したような）プラスチック挿入部３６０が設けられる。

カバー７００は、動作中、取り外されてもよく、図２７、２８、および４７〜５２を参照して説明したような追加フィルタアダプタが利用されてもよい。

さて本発明に係る呼吸装置の他の実施形態について、図２９〜３３を参照して説明する。

例えば図２〜５および４０〜４８を参照して説明したような「首部装着」生成器ユニットの実施形態では、生成器ユニット１６２は、首の後方に対してしっかりと装着される。場合によっては、これにより、ユーザは自在に頭を動かすことが難しくなり、非常に長い期間装着しているとある種の不快感を生じ得る。

図２９に示す実施形態では、図３〜５または３９〜４６の実施形態と同一の構成要素を有するため、これら要素に関するさらなる説明は行わない。しかしながら図２９の呼吸装置９００は、生成器ユニット１６２ａが首の後方から離間するよう、他の実施形態に比して長尺である。特に図３１を参照されたい。首部パッド９０１は、使用中、首の後方に対して合致するよう構成され、調整ブラケットが気道９０２および９０３上に搭載される（調整ブラケットの参照符号は９０５）。調整ブラケット９０５は、ブラケット９０５の孔部９０７に嵌め込まれるボタン９０６を使用して首部パッド９０１を支持する。ブラケット９０５が気道９０２および９０３の双方に設けられることに注意されたい。これは、首部パッド９０１の取付が図３２に説明されていることを意味する。

ユーザに取り付ける方法の代替として、気道９０２および９０３に固定する一体型空気クリップ９１０があり、首部パッド９０１は空気クリップ上のバックル９１２を通すストラップ９１１を有する。

本実施形態によると、生成器ユニット１６２ａは、首の後方から離間している。枢動ポイント９１５が作られ、ユーザは頭を傾けることができる。生成器ユニット１６２ａは、首の動きを妨げることなく自在に動かすことができる。

図５３〜５５に調整位置における生成器ユニットの他の実施形態を説明している。参照符号１６２ｂで示した生成器ユニットは、使用中、ユーザの肩によって支持されるよう構成される（図５５ａおよび５５ｂ参照）。生成器ユニット１６２ｂは、ガスフィルタカートリッジ９２０を支持してもよい。

生成器ユニット１６２ｂの中央部分は、首および肩の輪郭に沿うように輪郭付けられている（９２１）。重量がより重い場合、首に比して肩でより快適に支持することができる。これにより快適で長期に亘る呼吸装置の装着を可能にし、頭を快適に傾けることができるようになる。

前述のとおり、本発明の呼吸装置の実施形態は、空気の圧力が呼吸速度によって変化してもよいように、呼吸応答性制御を実現してもよい。モータ動力（ファンモータ）もまた、呼吸周期中に変化してもよい。いかなる呼吸周期においても、呼吸間隔、呼吸が行われない休止、および呼気間隔がある。

本発明の呼吸応答性実施形態は、呼吸速度と、呼吸周期中のモータ制御変化とを考慮にいれてもよい。

図５８〜６１を参照すると、本発明の実施形態は、呼気陽圧（ＥＰＡＰ）と吸入陽圧（ＩＰＡＰ）との制御機能からなる応答性気流制御アルゴリズムを実現する。ＥＰＡＰ制御機能（図５９参照）によると、呼吸応答性プログラムが実現され、このプログラムによりＥＰＡＰ状態の終わりに吸入開始を検出し、呼吸努力とＥＰＡＰ状態に続くＩＰＡＰ状態において使用されるユーザゲイン設定との積に基づき、給気圧を算出する。ＥＰＡＰおよびＩＰＡＰの周期は、呼吸ごとに繰り返される。

図５８および５９は、制御アルゴリズムを示すフロー図である。図６０は、質量圧力とモータ動力とを比較したグラフである。図６１Ａおよび６１Ｂは、呼吸周期中のマスク圧力波形を示す。

呼吸応答性制御プログラムは、呼吸努力とユーザゲイン設定との積に基づいている（ユーザは希望の空気圧力を手動で設定してもよい）。積が大きければ大きいほど、応答性は増す。呼吸努力は、マスクの圧力がＥＰＡＰに対する設定圧力ポイントを下回った後の規定の期間に亘る圧力降下を測定することによって算出される。ゲイン設定はユーザが選択可能であり、設定値が高いと呼吸努力に対する送風機の出力感度が増す。図５８および５９は、呼吸応答性制御のステップを説明している。

・所定のゲイン設定に関して、吸入開始時の圧力降下が大きければ大きいほど、呼吸努力は増す。

・所定のゲイン設定に関して、呼吸努力が十分に大きい場合、送風機はその最大容量に達する傾向にある。

・ゲイン設定がより高い場合、同一の呼吸努力でより高い気流応答性を導くことができ、呼吸努力をセーブすることができる。

・ゲイン設定がより高いと、吸入開始時の圧力降下が比較的小さくなるため、最小質量圧力がより高い場合、重労働または肺活量の大きい人により好適となって、肺活量の小さい人は刺激を感じてしまうかもしれない。

・ゲイン設定がより高い場合、平均のＩＰＡＰ圧力が高く、バッテリー消費も増す。

・軽作業または肺活量の小さい人にとって、より低いゲイン設定がより心地よい可能性があり、送風機はより静かである可能性があり、バッテリーは長持ちするであろう。

本発明の実施形態によると、質量圧力範囲は０．１ｃｍＨ_２Ｏ〜３．５ｃｍＨ_２Оである。目標ＥＰＡＰ圧力は、０．５ｃｍＨ_２Ｏ〜１ｃｍＨ_２Оであってもよい。目標吸入圧力は、呼吸努力およびユーザの所望の設定に応じて可変であり、１ｃｍＨ_２Ｏ超、かつ、３．５ｃｍＨ_２Ｏまでである。

前述のとおり、呼吸装置の制御にはソフトウェア制御が含まれてもよい。ソフトウェア制御は、以下を含んでもよい。
・いつフィルタが遮断されるかを予測する予測可能ソフトウェア。フィルタの抵抗が高くなると、送風機はより激しく作動しなければならない可能性がある。
・送風機の送風能力確認。内蔵流量計を利用することにより、ユーザが使用前にレスピレータの送風能力を確認する方法を提供する。
・±３０００メートルまで可能なフィルタ遮断検出の高度補償。
・自動圧力センサゼロオフセット校正。
・手動圧力センサゼロオフセット校正。
・低バッテリー可聴警報。
・呼吸応答性設定。
・内部バッテリー充電器および表示。
・呼吸およびマスク取り外し時の双方におけるフィルタ遮断検出。
・空気温度制御（加熱および冷却）。
・空気湿度制御。
・使用時間、呼吸速度、フィルタ仕様、タイトル容積等のブルートゥースを介した使用情報へのユーザアクセス。

本発明の当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多くの変更がなされてもよいことを理解するであろう。

１ＰＡＰＲシステム
２マスク
３生成器ユニット
４インペラ
５フィルタ
６制御ユニット、コントローラ
７センサ
８気道
３５粗フィルタ
３６前置フィルタ
３７ＨＥＰＡフィルタ
３８活性炭フィルタ
３９光触媒フィルタ
４０モータ制御
４１送風機
４２バッテリーパック
４３バッテリー充電器
４４マイクロ制御ユニット、ＭＣＵ
４５ヒーター
４６マイナスイオン生成器
４７流量センサ、圧力センサ
４８ユーザインタフェース
５０ＰＡＰＲ
５１生成器ユニット
５２気道
５３マスクおよびアイプロテクタ一体構成
５４マスク
５５アイプロテクタ、ゴーグル
５６ストラップ
５７ストラップ
５８マスクの一部
６０ＰＡＰＲ
６１生成器ユニット
６２レスト部
６３気道
６４気道突出部
６５装飾マスクカバー
６６ヘッドバンド
６７取付ポイント
７０呼吸装置
７１マスクおよび眼鏡ユニット
７２マスク
７３鼻部ブリッジ
７４一体型眼鏡サポート
７５保護レンズ
７６保護レンズ
７７アーム
７８アーム
７９気道
８０生成器ユニット
８１マスクの平坦で比較的剛性の高い部分
９０呼吸装置
９１マスク構成
９２フレーム
９３マスク
９４アイウェア
９５一対の一体型レンズ
９６一対の一体型レンズ
９７ヘッドバンド
９８フレームの頂上部
９９フレームの頂上部
１００マスクの平坦で比較的剛性の高い部分
１０１生成器ユニット
１０２気道
１１０呼吸装置
１１１生成器ユニット
１１２ヘッドストラップ（ハーネス）
１１３マスクストラップ
１１４マスク構成の側方部
１１５生成器ユニットの頂上部
１１６フレームワーク
１１７マスクの頂上部
１１８フレームワークの側方部
１１９マスク構成の比較的剛性の高い正面部
１２０マスク構成
１３０呼吸装置
１３１マスク構成
１３２フルフェースマスク
１３３ヘッドストラップ
１３４マスク構成の頂上部
１３５パッド
１３６生成器ユニット
１３７伸縮性ストラップ
１３８マスク構成の側方部
１３９気道
１４０呼吸装置
１４１マスク構成
１４２マスク
１４３首後方搭載生成器、生成器ユニット
１４４気道
１４５通気口構成
１４６開口、通気口
１５０マスク構成
１５０ａマスク
１５１顔部接触クッション
１５２クッションの一部
１５３マスクの頂上部
１５４蛇腹構成
１５５マスクの下方部
１５６弁
１５７気道
１５８気道
１６０気道、吸入突出体
１６１気道、呼気突出体
１６１ａ気道、呼気通路
１６２生成器ユニット、首部要素
１６３首部要素
１６４首パッド
１６４ａ首部パッド
１６５協働コネクタ構成
１６６マスククリップ
１６７マスククリップレシーバ
１７０プラグ
１７１プラグ
１７２ソケット
１７３ソケット
１７５ラチェット構造
１８０呼吸チャンバ、マスクチャンバ
１８１通路
１８２通路
１８５フィルタユニット
１８６インペラユニット、インペラ
１８７追加フィルタユニット
１８８制御ユニット
１８９動力供給源
２００呼吸装置
２０１マスク構成
２０２低姿勢鼻部
２０４ゴーグル
２１０呼吸装置
２１１マスク構成
２１２口被覆部
２１３鼻栓
２１４鼻栓
２１５クッション
２１６呼吸チャンバ、マスクチャンバ
２１７気道
２１８気道
２１９通路
２２０通路
２２１鼻遮蔽部
２３０呼吸装置
２３１首部装着生成器、生成器ユニット
２３２気道
２３３気道胴体部
２３５マスク構成、マスク本体部
２３６チャンバ
２３７弾性クッション
２３８第２クッション部
２４０呼吸装置
２４１マスク構成
２４２マスク
２４３気道
２４４気道
２４５マスクチャンバ
２４６顔部接触クッション
２４７顔部接触クッション
２５０バイザー
２５１バイザーの鼻ピース
２５２バイザーの鼻ピース
２５４保護レンズ
２５５保護レンズ
２５６ストラップ
２６０光コミュニケーション要素、アイテム
２６１スロット
２６３マイク
２６５マスクから下方に延設された延設部分
２７０呼吸要素
２７１生成器ユニット
２７２気道
２７３マスク構成
２７４薄いシリコーン層、シリコーンスキン、シリコーン
２７５ポリカーボネート胴体部
２７６支持フレーム
２７７中央支持部材
２７８シリコーンクッション
２８０複合マスク装置、呼吸装置
２８１マスク、内側マスク
２８２マスク用の装飾カバー、外側カバー
２８３首部要素、生成器ユニット
２８４クリップ
２８５クリップ
２８６気道要素
２８７気道要素
２８８栓
２８９栓
２９０ポート
２９１ポート
２９２マスクの開口部
２９３マスクの開口部
２９４内側マスクの通気口、排出ポート
２９５内側マスクの通気口、排出ポート
２９６外側カバーのポート
２９７外側カバーのポート
２９８排出弁、要素
２９９排出弁、要素
３００スロット
３１０コネクタ機構
３１１雄コネクタ要素、雄部材
３１２マスク構成の気道
３１３指
３１４指
３１５生成器ユニットの気道
３１６雌部材
３１７指のヘッド、突出部
３１８指のヘッド、突出部
３１９雌部材のスロット
３２０雌部材のスロット
３６０プラスチックの挿入部
３７０気道
５００追加フィルタアダプタ
５００ａフィルタアダプタ
５０１生成器ユニット
５０２フィルタユニット
５０２ａ追加フィルタユニット
５０３矢印
５１０ハウジング
５１１タッチ制御パッド
５１２タッチボタン
５１３ディスプレイ
５１５ドア
５１６フィルターカートリッジ
５１６ａフィルターカートリッジの外側
５１６ｂフィルターカートリッジの内側
５１７吸入フィルタ
５１８呼気フィルタ
５１９裏当て材
５２０レセプタクル、開口
５２０ａハウジング、フレーム
５２１ヒンジ
５２１ａフレームの側方
５２２ヒンジピン
５２２ａ前方開口
５２３円筒通路
５２３ａ後方開口、ヒンジ構成
５２４円筒通路
５２５円筒通路
５２６解放ピン、係止ピン
５２７通路
５２８ハウジングの突起
５２９ハウジングの突起
５３０ドアの突起
５３０ａ受容要素
５３１円筒孔、円筒通路
５３２円筒孔
５３５ばね
５３６スロット
５５０底部のラッチ
５５１頂上部のヒンジ止めラッチ
５５５フィルタユニットハウジング
５５５ａフィルタハウジング
５５６ａ突出部
５５７ラッチのスロット
５５８ヒンジ
５６０フィルタハウジングの突起、ガスケット
５６１フィルタハウジングの突起
５６２フィルタアダプタのスロット
５６３フィルタアダプタのスロット
５８０フィルタ
５９０ラッチアーム
５９１ヒンジ
５９５充電ポイント
５９６充電器のプラグ
６００補助動力供給源パック
６０１変形呼気弁、呼気フィルタ
６１０カバー
６１１ハウジングの底面基部
６１２ハウジングの頂上部
６１３制御パッド
６１４制御パッドカバー
６１６プリント回路基板のカバー
６２０弁基部
６２１弁アクチュエータ、弁ディスク
６２２フィルタ実装
６２３フィルタ
６２４フィルタカバー
６３０ハーネス（頭部支持構成）、ハーネス（ヘッドバンド）、ハーネス（サポート）
６４０弁座
６４１ディスク
６５１突出アーム
６５２スリーブ
６５３弁通路、空気通路、バネ
６５５環状ディスク
６５６環状ディスク
６５７穿孔面
６５８環状スロット
６７０ポーチ
６７１開口
６７２動力パックユニット、壁部
６７３バッテリーパック
６７４バッテリー充電器
６７５マイクロ制御ユニット
６７６ユーザインタフェース
６７７コネクタ
６７８素材の蓋上部
６８０ヘッドバンドの蜘蛛の巣状部分
６８１ストラップ
６８２ストラップ
６８４コネクタ構成の突起
６９０プリント回路基板
７００穿孔
８００バイパス構成
８０１マニホールド
８０２第１通路
８０３第２通路、バイパス通路
８０４バイパス弁
９００呼吸装置
９０１首部パッド
９０２気道
９０３気道
９０５調節ブラケット
９０６ボタン
９０７ブラケットの孔部
９１０一体型空気クリップ
９１１ストラップ
９１２バックル
９１５枢動ポイント９２０ガスフィルタカートリッジ

Claims

呼吸装置内に入った空気であって、ろ過された空気を利用者に供給する為に配置されたフィルタと、
当該ろ過された空気を受け入れて加圧する為に配置された気流生成器と、
当該ろ過された空気が通過するのを可能にする為に配置されたバイパス弁と、
当該利用者の気道へろ過された空気を送る為のマスクと、
当該気流生成器を経由してろ過された空気を受け入れる為の第１通路、ろ過された空気を当該バイパス弁から受け入れる為の第２通路であって、当該ろ過された空気が当該気流生成器を避けるのを可能とするように配置された第２通路、及び当該マスクと流体連通している出口を有するマニホールドと、
を含む呼吸装置であって、
当該気流生成器又は当該バイパス弁を通じて当該ろ過された空気が当該マスクへ送られ、当該フィルタ及び当該気流生成器が、当該マスクから離れて配置された生成器ユニット内に収容されていること、
当該生成器ユニットが当該利用者の首を少なくとも部分的に取り囲むのに適し、当該マスクに接続され、かつ、当該利用者の頭に合うように適合された、ハーネスをさらに含むこと、
当該生成器ユニットは当該ハーネスに接続され、当該ハーネスが、当該マスクの両側から伸びるように配置され、当該利用者の頭を少なくとも部分的に取り囲む、少なくとも２つの側方ストラップ及び当該少なくとも２つの側方ストラップと当該生成器ユニットとの間に接続された少なくとも１つの後方ストラップを有すること、
及び
当該気流生成器を運転することにより当該第１通路を通じてろ過された陽圧空気が運ばれ、それによって当該バイパス弁が密閉されること、
を特徴とする呼吸装置。
呼吸装置内に入った空気であって、ろ過された空気を利用者に供給する為に配置されたフィルタと、
当該ろ過された空気を受け入れて加圧する為に配置された気流生成器と、
当該ろ過された空気が通過するのを可能にする為に配置されたバイパス弁と、
当該利用者の気道へろ過された空気を送る為のマスクと、
当該気流生成器を経由してろ過された空気を受け入れる為の第１通路、ろ過された空気を当該バイパス弁から受け入れる為の第２通路であって、当該ろ過された空気が当該気流生成器を避けるのを可能とするように配置された第２通路、及び当該マスクと流体連通している出口を有するマニホールドと、
を含む呼吸装置であって、
当該気流生成器又は当該バイパス弁を通じて当該ろ過された空気が当該マスクへ送られ、当該バイパス弁が当該マニホールド内に収納され、かつ、当該フィルタ及び当該気流生成器が、当該マスクから離れて配置された生成器ユニット内に収容されていること、
当該生成器ユニットが当該利用者の首を少なくとも部分的に取り囲むのに適し、当該マスクに接続され、かつ、当該利用者の頭に合うように適合された、ハーネスをさらに含むこと、
当該生成器ユニットは当該ハーネスに接続され、当該ハーネスが、当該マスクの両側から伸びるように配置され、当該利用者の頭を少なくとも部分的に取り囲む、少なくとも２つの側方ストラップ及び当該少なくとも２つの側方ストラップと当該生成器ユニットとの間に接続された少なくとも１つの後方ストラップを有すること、
及び
当該利用者の気道により当該マスク内に陰圧を作用させることによって、当該第２通路及び当該バイパス弁を通じてろ過された空気が運ばれること、
を特徴とする呼吸装置。
当該バイパス弁が当該マニホールド内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の呼吸装置。
当該マニホールドが当該生成器ユニット内に収容されていることを特徴とする請求項３に記載の呼吸装置。
さらに、当該出口及び当該マスクの間にろ過された空気を運ぶ為に、当該出口及び当該マスクを接続する導管を含むことを特徴とする請求項３に記載の呼吸装置。
さらに、当該マスクから空気の排出を可能にするのに適している呼気弁を有していることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の呼吸装置。
当該呼気弁がさらに、当該呼気弁を通過する空気をろ過する為に配置されたフィルタを有することを特徴とする請求項６に記載の呼吸装置。
さらに、当該マスクから当該呼気弁を通して、排出空気を運ぶ為に当該マスクと連通して配置された排気気道を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の呼吸装置。
さらに、当該気流生成器を制御して、当該利用者の呼吸に応じて当該ろ過された空気の加圧を変化させる制御ユニットを有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の呼吸装置。