JPH08280827A - 酸素呼吸器 - Google Patents
酸素呼吸器Info
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- JPH08280827A JPH08280827A JP7095604A JP9560495A JPH08280827A JP H08280827 A JPH08280827 A JP H08280827A JP 7095604 A JP7095604 A JP 7095604A JP 9560495 A JP9560495 A JP 9560495A JP H08280827 A JPH08280827 A JP H08280827A
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Abstract
から比較的長時間にわたって身を守ることが可能な酸素
呼吸器を提供すること。 【構成】 酸素呼吸器を、本体1と、この本体1に取り
付けられたポータブルタイプの小型酸素ボンベ2または
酸素発生器40と、マスク3と、本体からマスクへ酸素
を導く第1のホース5と、本体に取り付けられ呼気を受
け入れるタンク部材12と、マスクから本体へ呼気を導
く第2のホース6と、本体内に充填されマスクから本体
へ戻された呼気中から二酸化炭素を除去する二酸化炭素
吸収材15とから構成した。これにより、酸素呼吸器は
安全且つ操作が簡単であり、火災などの緊急時に窒息な
どの危険から長時間にわたって身を守ることが可能とな
る。
Description
あり、火災などの緊急時に窒息などの危険から長時間に
わたって身を守ることが可能な酸素呼吸器に関する。
いは井戸や石油タンク内など酸素量がきわめて薄い場所
に立ち至ったような場合、人間はきわめて危険な状況に
置かれる。このような場合、酸素呼吸を行なって、身の
安全を図りながらその場から少しでも遠くへ逃れること
が必要であるが、かかる措置を可能とする器具として酸
素ボンベを背負い、この酸素ボンベにホースにより接続
されたマスクを口に当てる方式の呼吸器がある。これ
は、例えば消防とか災害救助隊のメンバーがその作業遂
行上必要性に応じて使用しているものである。
うな従来の酸素呼吸器にあっては、例えば消防などにお
けるように、救助活動に携わる専門家などによって使用
されるように比較的大型に作製され、且つ重量もあり、
また一般人が使用できるようには作製されていない。ま
た、これまでの酸素呼吸器は、通常時においても、酸素
ボンベの中の酸素量、或いは残り使用可能時間などが専
門知識を有する人達によって管理されることにより、安
全で不具合を生じることなく使用されており、一般人が
このような管理をするということは困難である。またガ
スフィルターマスクでは、酸素のないところでは窒息す
るという危険性があるので、場所によっては有効でない
という不具合があった。
で、その第1の目的は、安全且つ操作が簡単であり、窒
息などの危険から比較的長時間にわたって身を守ること
が可能な酸素呼吸器を提供することである。本発明の第
2の目的は、簡単な操作で酸素を発生させながら、呼吸
できるようにする酸素呼吸器を提供することである。
成するために、酸素呼吸器を、ボンベ取付部を設けた本
体と、ボンベ取付部に取り付けられた酸素ボンベと、マ
スクと、本体からマスクへ酸素を導く第1のホースと、
本体に取り付けられ呼気を受け入れるタンク部材と、マ
スクから本体へ呼気を導く第2のホースと、本体内に充
填されマスクから本体へ戻された呼気中から二酸化炭素
を除去する二酸化炭素吸収材とから構成したことを要旨
とする。
し、この酸素発生部材により発生された酸素をマスクへ
酸素を導く第1のホースと、本体に取り付けられ呼気を
受け入れるタンク部材と、マスクから本体へ呼気を導く
第2のホースと、本体内に充填されマスクから本体へ戻
された呼気中から二酸化炭素を除去する二酸化炭素吸収
材とを設けたことを要旨とする。
素発生部材から酸素が供給され、この酸素は本体からマ
スクへ第1のホースに導かれて送られる。そして、使用
者が呼吸をすると酸素が使用者の体内に取り込まれ二酸
化炭素を含んだ呼気が排出される。この呼気はマスクか
ら本体へ、第2のホースに導かれて送られ、タンク部材
によって呼気の流れが調整されて二酸化炭素吸収材に送
られる。二酸化炭素吸収材は、呼気中から二酸化炭素を
除去して酸素濃度を高め、呼気を再使用できるようにす
る。
いて説明する。図1は本発明の第1の実施例における酸
素呼吸器の概略構成を示す正面断面図、図2は上記実施
例の酸素呼吸器を側方から見た、図1中A−A線におけ
る断面図である。図1において、1は酸素呼吸器の中心
をなす本体、2は本体1に着脱自在に取り付けられる酸
素ボンベ、3は本体1に接続されるマスク、4は本体1
および酸素ボンベ2を収容するボックス、5は本体1か
らマスク3へ酸素を導く第1のホース、6はマスクから
本体へ呼気を導く第2のホースである。酸素ボンベ2に
は、その頭部に栓部材2aが取り付けられており、この
栓部材2aを回すと酸素出口2bから酸素が放出される
ようになっている。図1および図2に示された酸素呼吸
器の本体1の寸法は、縦約20センチメートル(c
m)、横約25cm、奥行約6cmであり、女性用ハン
ドバッグをやや薄い寸法にした程度の構造を有する。酸
素ボンベ2は約500グラムの重量であり、旧来のボン
ベが10〜20キログラムであるのと比べると大幅に軽
量(1/20〜1/40)であり、酸素収納量(ひいて
はボンベ容積)もおおよそこの比率で少量である。ま
た、この実施例に係る酸素呼吸器の全体重量も1〜2キ
ログラム程度であり軽量である。また、酸素ボンベ2に
は95〜100パーセントの酸素が圧搾収納されてい
る。
ンベ取付部7と、ボンベ取付部7の内側に形成された酸
素蓄積室8と、第1のホース5を本体1に接続するホー
ス接合部9とが設けられ、これら各部材によって酸素供
給部を構成している。本体1はまた、第2のホース6を
本体1に接続するホース接合部10と、ホース接合部1
0の内側に形成された呼気流入室11と、呼気流入室1
1に接続されマスク3から本体1へ戻される呼気の流れ
を調整する(とりわけ呼気の空気圧変化を吸収、調整し
て使用者が呼吸し易くする)タンク部材としてのサージ
タンク12と、サージタンク12とは分岐して呼気流入
室11に接続され呼気を一時的に蓄える呼気蓄積室13
と、呼気蓄積室13から呼気を取り入れて酸素蓄積室8
へ送り出し、その間に呼気中の二酸化炭素を除去する空
気清浄部14とを備え、これら各部材によって空気再生
部を構成している。サージタンク12は2リットル〜3
リットルの空気を収容することが可能である。
1からマスク3へと酸素の流れを規制する1方向弁16
が設けられ、ホース接合部10に、マスク3から本体1
へと呼気の流れを規制する1方向弁17とが設けられる
ことにより、呼吸動作による酸素および呼気の流れが円
滑に行なわれるようにしている。また本体1の呼気蓄積
室13の部分には、当該呼気蓄積室13内の空気圧が異
常に高くなるのを防止するため、チェックバルブのよう
な圧力調節弁18が設けられている。空気清浄部14
は、呼気流入口19と、呼気流出口20と、呼気流入口
19との間に配置された隔壁21とを有し本体1内に画
成された収容区画としての空気循環室22と、この空気
循環室22内に充填された二酸化炭素吸収材15により
構成されている。隔壁21は、呼気流入口19と呼気流
出口20を空気の流れに対して長い距離間隔になるよう
に離間させている。これにより、空気清浄部14の中に
送られた呼気は最大経路を経由して呼気流出口20へ達
する。また、空気清浄部14の呼気流出口20は酸素蓄
積室8に連通しており、この酸素蓄積室8内において酸
素と二酸化炭素が除去された空気とが混合される。
いて説明する。この酸素呼吸器の使用に当たって、酸素
ボンベ2の頭部に設けられた栓部材2aを回すと酸素出
口2bから酸素蓄積室8内に酸素が供給可能となる。酸
素ボンベ2から供給された酸素は酸素蓄積室8内で他の
空気と混合し、酸素濃度を低下せしめられた状態とな
り、使用者が呼吸をすることにより本体1からマスク3
へ、第1のホース5に導かれて送られる。そして、使用
者が呼吸をすると酸素が使用者の体内に取り込まれ二酸
化炭素を含んだ呼気が排出される。この呼気はマスク3
から本体1へ、第2のホース6に導かれて送られ、呼気
流入室11を通ってサージタンク12に流入する。本体
1からマスク3への酸素の給送、およびマスク3から本
体1への呼気の帰還は、1方向バルブ16、17の交互
開閉動作によって実現される。サージタンク12では呼
気の流入を受け入れることによりバッファ操作が行なわ
れる。一方呼気は、呼気流入室11から呼気蓄積室13
へ、サージタンク12とは分岐して流入し、この呼気蓄
積室13に一時的に蓄えられる。
り込まれると、この呼気は呼気蓄積室13から空気循環
室22へ流入する。この空気循環室22には二酸化炭素
吸収材15が充填されており、また空気循環室22の構
造が隔壁21によって呼気流入口19と呼気流出口20
を空気の流れに対して長い距離間隔になるように離間せ
しめられているから、空気清浄部14の中に送られた呼
気は二酸化炭素吸収材15の間を通りながら最大経路を
経由して呼気流出口20へ達する。
吸収材15の間を通りながら流通している間に、二酸化
炭素吸収材は呼気中から二酸化炭素を除去して酸素濃度
を高める。これにより呼気の中には二酸化炭素含有量が
減少し、使用者が二酸化炭素により中毒を起こすという
事態は避けられるようになり、再使用可能となる。一般
に人間が呼吸すると、吸い込まれた空気中の酸素は数パ
ーセント(4〜6%)消費され残りは呼気の中に含まれ
て排出される。しかし、呼気の中には二酸化炭素が含ま
れているため、残りの酸素が含まれているからと、呼気
をそのまま吸い続けると、人体内では二酸化炭素の方が
酸素よりも血液(とりわけ、ヘモグロビン)との結合力
が強いため、人間は二酸化炭素中毒を起こす。
素を除去するから、空気清浄部14を出た空気は、二酸
化炭素含有比率が小さく、且つ窒素と酸素を主成分とし
た空気となり再使用可能である。この空気が酸素蓄積室
8に戻されて酸素ボンベ2からの高い純度の酸素を混ぜ
合わされ再度マスク3へと送り出されるから、酸素ボン
ベ2に詰められた酸素は、循環使用されることによりゆ
っくりと時間をかけて消費される。このため、本実施例
の酸素ボンベ2が、前述のようなサイズしか持たずきわ
めて少ない容積であるにも拘らず、連続使用可能時間は
20〜30分と酸素呼吸器としてはきわめて長い時間に
わたって安全に使用することができるのである。さら
に、上記のように酸素ボンベ2が小型であり、収容酸素
量が少ないことにより、酸素取扱いに関する法律の規制
にも触れることはなく、本実施例の酸素呼吸器は、ホテ
ル、劇場学校、各種工事現場から一般家庭まで殆どの場
所に設置することができる。
ンベ2は1回の使用で使いきりとし、一本の酸素ボンベ
2を何回にも分けて使うことは想定していない。これは
酸素ボンベ中の酸素の残り具合を調べることが難しく、
管理が大変であることと、管理の不備により、実際の緊
急時に使用したら酸素の量が充分でなく、却って事故を
おこすことが考えられるからである。この1回の使用で
使いきりであることを使用者に徹底するために、酸素ボ
ンベ2の栓部材2aとボンベ本体にかけて封印部材を装
填しておくことが好ましい。また、ここにいう「1回の
使用で使いきり」と上の説明における「酸素の再使用」
とは何等矛盾するものではない。ここでは「酸素の再使
用」とは、上記酸素ボンベ2の「1回の使用で使いき
り」の中での酸素の循環再生による再使用を意味してい
るのである。
する。図3および図4は本発明の第2の実施例を示す図
である。これらの図のうち、図3は本発明の第2の実施
例における酸素呼吸器の概略構成を示す正面断面図、図
4はこの第2の実施例の酸素呼吸器の側面図である。こ
の実施例に係る酸素呼吸器は機能的には上記第1の実施
例の酸素呼吸器と同様であり、本体1と、栓部材2aを
持ち本体1に取り付けられる酸素ボンベ2と、マスク3
と、ボックス4(ただし図示してない)と、第1のホー
ス5と、第2のホース6とを有している。この実施例に
係る酸素呼吸器もまた上記第1の実施例の酸素呼吸器と
同様、ボンベ取付部7と、酸素蓄積室8と、ホース接合
部9とから構成された酸素供給部を有し、またホース接
合部10と、呼気流入室11と、サージタンク12と、
呼気蓄積室13と、空気清浄部24とを備え、これら各
部材によって空気再生部を構成している。また1方向弁
16、17を持っている。
24は、空気循環室25内に、呼気流入口19に連通す
る空気導入通路26と、呼気流出口20に連通する空気
導出通路27とが設けられ、二酸化炭素吸収材15は両
方の空気通路26、27の間に空気透過性の遮壁28を
対にして設けその中にサンドイッチ状に充填されてい
る。また、呼気流入口19および呼気流出口20は空気
流入通路26および空気流出通路27の天井部にそれぞ
れ開口形状に開けられているとともに、これらの呼気流
入口19および呼気流出口20は弁機構により構成され
た栓部材29によって閉鎖されている。
合し、基端が本体1の上方外側へ延びた棒状構造の弁体
30と、この弁体30と同じ構造を有し呼気流出口20
に嵌合する弁体31と、本体1内において弁体30、3
1と本体1の上板との間に介装され弁体30、31をそ
れぞれ呼気流入口19および呼気流出口20に向けて押
圧するばね部材32、33とから構成されている。ま
た、本体1の上面外側には、弁体30、31に作動連結
されて栓部材29を開動作させる栓解除部材34が設け
られている。この栓解除部材34は、本体の上面に立設
された支柱35と、この支柱35に回転可能に軸支され
操作用の握り部36aを有するたレバー36と、レバー
36の先端部分に水平方向に延びて取り付けられ両端部
が弁体30、31の基端に結合された連結杆37とから
構成されている。図には示してないが、栓解除部材34
は、当該栓解除部材34を解除操作したとき、レバー3
6などを固定して栓解除部材34を解除位置に固定する
ロック機構に連結されている。一方、栓部材29は、酸
素呼吸器を使用していないときは、ばね部材32、33
の作用により呼気流入口19および呼気流出口20を閉
鎖状態に保持し、空気清浄部24の空気循環室25を気
密に保持している。そして、栓解除部材34によって栓
部材29を解除操作すると、レバー36がばね部材3
2、33の作用に抗して弁体30、31を引き上げ、こ
れによってはじめて酸素呼吸操作が可能になる。
いて説明する。この酸素呼吸器の使用に当たっては、酸
素ボンベ2の頭部に設けられた栓部材2aを回すと酸素
出口2bから酸素蓄積室8内に酸素が供給可能となる。
他方において、上に述べたように使用者が栓解除部材3
4のレバー36を操作して栓部材29を解除操作する
と、レバー36がばね部材32、33の作用に抗して弁
体30、31を引き上げ、呼気流入口19および呼気流
出口20を開放して空気清浄部24の空気循環室25の
気密を破る。上記酸素呼吸器栓部材2aの解除と空気清
浄部24の栓部材29の解除とは、どちらを先に行なっ
てもよい。その後の動作は前記第1の実施例において説
明したのと同様である。
は栓解除部材34によって栓部材29を解除操作しはじ
めて酸素呼吸操作が可能になるが、このようにすること
により、酸素呼吸器の不使用時に二酸化炭素吸収材15
が空気と触れて二酸化炭素吸収能力が低下することはな
くなり、性能を長時間保持することができる。
する。図5は本発明の第3の実施例における酸素呼吸器
の概略構成を示す正面断面図である。この実施例に係る
酸素呼吸器は構造的、機能的には上記第2の実施例の酸
素呼吸器と殆ど同じであり、空気清浄部24は、空気循
環室25内に、呼気流入口19に連通する空気導入通路
26と、呼気流出口20に連通する空気導出通路27と
が設けられ、二酸化炭素吸収材15は両方の空気通路2
6、27の間に空気透過性の遮壁28を対にして設けそ
の中にサンドイッチ状に充填されているタイプの酸素呼
吸器である。また、呼気流入口19および呼気流出口2
0は空気流入通路26および空気流出通路27の天井部
にそれぞれ開口形状に開けられているとともに、これら
の呼気流入口19および呼気流出口20は弁機構により
構成された栓部材29によって閉鎖されている。また、
本体1の上面外側には、弁体30、31に作動連結され
て栓部材29を開動作させる栓解除部材34が設けられ
ている。そして、栓部材29は、酸素呼吸器を使用して
いないときは、ばね部材32、33の作用により呼気流
入口19および呼気流出口20を閉鎖状態に保持し、空
気清浄部24の空気循環室25を気密に保持している。
そして、栓解除部材34によって栓部材29を解除操作
すると、レバー36がばね部材32、33の作用に抗し
て弁体30、31を引き上げ、これによってはじめて酸
素呼吸操作が可能になる。
は、酸素ボンベ2の代わりに酸素発生器40が装着され
ている。この酸素発生器40は、内部で酸素を発生させ
る容器41と、容器41内に設置され、且つ内部に酸素
を発生させるのに必要な一方の物質が詰められたタンク
42と、内部に酸素を発生させるのに必要な他方の物質
が詰められたタンク43と、上記2つのタンク42、4
3のうち一方を他方から離して支持する支持台44と、
支持台44を移動させる台操作部材45とを備えてい
る。ここでは酸素を発生させるのに必要な物質の例とし
て過酸化水素水(液体)と二酸化マンガン(粉状固体)
を挙げ、タンク42には過酸化水素水、タンク43には
二酸化マンガンが詰められているものとする。このよう
な場合、タンク42は容器41の底の部分に設置され、
タンク43は内部の粉体が湿気を帯びないよう支持台4
4によってタンク42の上方中空に支持されるのが好ま
しい。
て内部に差し込まれ先端部分に支持台44が取り付けら
れるとともに、基端部分は容器41の上壁から外部へ延
びており、この基端にハンドル46を有するロッド部材
47と、容器41の上壁に取り付けられロッド部材47
を上下運動可能に支持する軸受部材48とから構成され
ている。ロッド部材47と軸受部材48との係合につい
て、ロッド部材47の外周にはおねじが形成される一
方、軸受部材48のロッド通し孔にはめねじが形成され
ておりロッド部材47と軸受部材48とはねじ係合して
いる。またロッド部材の先端は円錐構造に先を尖らせて
ある。
いて説明する。この酸素呼吸器の使用に当たっては、酸
素発生器40の頭部に設けられたハンドル45を右回り
に回すとロッド部材47がねじ送り作用によって下方へ
移動し、先端がタンク42につき当たる。なおもロッド
部材47を降下させると、先端がタンク42を破り中か
ら第1の物質である過酸化水素水が流れ出る。この過酸
化水素水に上からタンク43を落下させるとこのタンク
が破れて二酸化マンガンが放出され、上記過酸化水素水
の分解反応を促進して酸素を発生させる。このようにし
て酸素が発生せしめられることにより本体1の酸素蓄積
室8内に酸素が供給可能となる。他方において、上に述
べたように使用者が栓解除部材34のレバー36を操作
して栓部材29を解除操作すると、レバー36がばね部
材32、33の作用に抗して弁体30、31を引き上
げ、呼気流入口19および呼気流出口20を開放して空
気清浄部24の空気循環室25の気密を破る。上記酸素
呼吸器栓部材2aの解除と空気清浄部24の栓部材29
の解除とは、どちらを先に行なってもよい。その後の動
作は前記第1の実施例において説明したのと同様であ
る。
は、必要なときにのみ酸素発生器の動作によって酸素が
発生されるから、通常の時点では酸素は存在しない。こ
のため前記第1および第2の実施例におけるよりもはる
かに設置場所についての制約を受けることなく便利であ
る。具体的には、例えば飛行機内では火災や爆発事故等
に対してはきわめて厳重に防止対策を採っており、酸素
ボンベ等は持ち込み禁止である。ところがこの第3の実
施例に係る酸素呼吸器は酸素ボンベを有していないた
め、飛行機内に持ち込み可能である。そして、緊急のと
きには酸素呼吸器としての機能を大いに発揮する。ま
た、栓解除部材34によって栓部材29を解除操作しは
じめて酸素呼吸操作が可能になるが、このようにするこ
とにより、酸素呼吸器の不使用時に二酸化炭素吸収材1
5が空気と触れて二酸化炭素吸収能力が低下することは
なくなり、性能を長時間保持することができる。
ついて、図3および図4には表れていないが、これらの
実施例においても酸素蓄積室8の天井部分には本体1か
らマスク3へ酸素を導く第1のホース5が取り付けられ
ている。
酸素呼吸器を、本体と、この本体に取り付けられたポー
タブルタイプの小型酸素ボンベまたは酸素発生器と、マ
スクと、本体からマスクへ酸素を導く第1のホースと、
本体に取り付けられ呼気を受け入れるタンク部材と、マ
スクから本体へ呼気を導く第2のホースと、本体内に充
填されマスクから本体へ戻された呼気中から二酸化炭素
を除去する二酸化炭素吸収材とから構成したため、安全
且つ操作が簡単であり、火災などの緊急時に窒息などの
危険から長時間にわたって身を守ることが可能となる。
略構成を示す正面断面図である。
中A−A線における断面図である。
略構成を示す正面断面図である。
る。
略構成を示す正面断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 本体と、酸素ボンベを取り付けるボンベ
取付部と、ボンベ取付部に取り付けられて酸素を本体内
に放出する酸素ボンベと、酸素ボンベから取り込まれた
酸素が送られるマスクと、本体からマスクへ酸素を導く
第1のホースと、本体に取り付けられマスクから本体へ
戻された呼気を受け入れるタンク部材と、マスクから本
体へ呼気を導く第2のホースと、本体内に充填されマス
クから本体へ戻された呼気中から二酸化炭素を除去する
二酸化炭素吸収材とを備えた酸素呼吸器。 - 【請求項2】 本体と、本体に連結され、酸素を発生す
る酸素発生部材と、酸素発生部材から取り込まれた酸素
が送られるマスクと、本体からマスクへ酸素を導く第1
のホースと、本体に取り付けられマスクから本体へ戻さ
れた呼気を受け入れるタンク部材と、マスクから本体へ
呼気を導く第2のホースと、本体内に充填されマスクか
ら本体へ戻された呼気中から二酸化炭素を除去する二酸
化炭素吸収材とを備えた酸素呼吸器。 - 【請求項3】 本体のボンベ取付部内側には酸素蓄積室
が形成される一方、二酸化炭素吸収材の空気排出側は前
記酸素蓄積室に連通しており、酸素蓄積室において酸素
と二酸化炭素が除去された呼気とが混合されることを特
徴とする請求項1記載の酸素呼吸器。 - 【請求項4】 本体の酸素発生部材との連結部内側には
酸素蓄積室が形成される一方、二酸化炭素吸収材の空気
排出側は前記酸素蓄積室に連通しており、酸素蓄積室に
おいて酸素と二酸化炭素が除去された呼気とが混合され
ることを特徴とする請求項2記載の酸素呼吸器。 - 【請求項5】 二酸化炭素吸収材は、呼気流入口と呼気
流出口とを有し本体内に画成された収容区画に充填さ
れ、収容区画は、この中に送られた呼気が最大経路を経
由して呼気流出口へ達するように画成されていることを
特徴とする請求項3または4記載の酸素呼吸器。 - 【請求項6】 収容区画の呼気流入口と呼気流出口には
栓部材が嵌合され、この栓部材を解除して呼吸操作が可
能になることを特徴とする請求項5記載の酸素呼吸器。 - 【請求項7】 収容区画の呼気流入口と呼気流出口に嵌
合された栓部材は、本体の外側から解除する解栓部材に
作動連結されていることを特徴とする請求項6記載の酸
素呼吸器。 - 【請求項8】 本体内において、収容区画の呼気流入口
手前には呼気蓄積室が形成される一方、この呼気蓄積室
の壁部には、当該呼気蓄積室の圧力が一定の値に達する
と呼気を本体外部へ放出する圧力調節バルブが取り付け
られていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか
に記載の酸素呼吸器。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09560495A JP3480114B2 (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 酸素呼吸器 |
GB9517099A GB2299943B (en) | 1995-04-20 | 1995-08-21 | Oxygen respirator |
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