JPS59103677A - 改良された単一要素フイルタ−および呼吸マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ろ過能力が向上し、使いごこち、視界性およ
び安全性が向上した呼吸マスクおよび使い捨てフィルタ
ーに関する。

先行技術の単一要素型呼吸マスクは米国特許第２、８２
３．６７１号明細書に記載されている如く、一般に着用
者の葬礼と口の直前に突出した大きな円形フィルター要
素を有する。このフィルター要素が扱いにくい位置にあ
り、かつ扱いにくい形をしていて大きいので、着用者の
前方視界の邪魔になシ、使いごこちが悪い。公知でない
先行技術の単−要素型呼吸マスクはシリカダスト、シリ
カミストおよびアスベストのためのｔｈｅ　Ｎａｔｉｏ
ｎａｌＩｎ５ｔｉｔｕｔｅ　　ｆｏｒ　　０ｃｃｕｐａ
ｔｉｏｎａｌ　　５ａｆｅｔｙ　　ａｎｄＨｅａｌｔｈ
　（Ｎｉ０８Ｈ）の要求を満足することができる。この
要求は次の通りである。すなわち、試験前の初期吸気抵
抗は最大で水柱１８　＋ｕｃであり、試験終了後の最終
吸気抵抗は最大で水柱２５群であシ、そしてシリカダス
トの呼気抵抗が１５朋であるかまたは透過量が１．５■
である。

二重要素型でしかも２分の１顔当て型の成形された再使
用可能な呼吸マスクまたは顔の大部分を被う使い捨て呼
吸マスクは一般にシリカタスト、シリカミストおよびア
スベスト環境で使用される。

二重要素型の再使用可能な呼吸マスクは一般に、着用者
の頬の隣りまたは下まで突出た２個の円形フィルター要
素を備えている。このフィルター要素の配置は着用者の
側方と下方の視界のかなりの部分の邪魔になる。従って
、この型の呼吸マスクを着用する場合、危険な工業領域
で作業するときまたはこの領域の近くを歩くときに非富
に用心する必要がある。２個のフィルター要素を備えた
呼吸マスクの他の問題は、付加的な部分が必要でわるの
で各々の呼吸マスクが一層複雑でありかつコスト高であ
るということにある。

シリカダスト、シリカミストおよびアスベスト環境で使
用される使い捨て呼吸マスクも特有の問題がある。この
呼吸マスクは顔の広い範囲を被うので、着用者が不快に
なｐがちである。使い捨て呼吸マスクは成形され九再使
用可能な呼吸マスクはど永持ちしないし、また穴があい
たり漏れたりして着用者の健康を害することがある。更
に、この呼吸マスクを毎日または頻繁に捨てると、極端
なコスト高となる。

本発明は、ろ過能力が不光分である、視界が狭い、およ
び使いごこちが悪い等のような、先行技術による呼吸マ
スクの前述のいくつかの問題を解決するものでおる。特
に、本発明は、三角形の改良された単一フィルターノ・
ウジングを備え、このフィルターハウジングが上部と下
部で順当ての方へ傾斜している、４分の１ｇ当て型の成
形され、た再使用可能な呼吸マスクに関する。陽当ての
上部は鼻梁上に位置し、鼻の形に追従する。順当ての下
部は口とあごの間に位置し、顔のカーブに溜うよう頬か
ら曲がっている。２個の呼気弁は順当ての下部の近くの
各々の側でフィルター要素の後にかつ直角に配置されて
いる。調節可能なひもは呼吸マスク順当てを顔に動かな
いように当てて保持する。フィルター要素面積が増大し
、フィルター媒体が改良されたので、吸気抵抗が小さく
なる。

呼気弁を作るために用いられる新しいゴム化合物は呼気
抵抗を減少せしめ、かつシリカダスト、シリカミストお
よびアスベスト環境での呼吸マスクの着用を６１能にす
る。この呼吸マスクは、たとえフィルター要素面積が増
大しても便いごこちが良くかつ視界の妨害が最小限にく
いとめられる。その理由は次の（１）〜（４）でめるｅ
（１）フィルター要素の特殊な配置と形状、すなわち三
角形にしたことと傾斜させたこと。（２）順当ての構造
、配置および寸法。（３）呼気弁の配置と小さな寸法。

（４）ひもの配置。

視界が良くなると、着用者は一層安全に働くことができ
る。

従って、本発明の目的は、フィルター要素面積を広くす
ることによってダスト、特にシリカダスト、シリカミス
ト寂よびアスベストに対して−ｊ−効果がめる、取替可
能な単一フイルター要Ａを備えた呼吸マスクを提供する
ことである。

本発明の他の目的は１、使いごこち、視界および安全性
が改善された４分の１顔当て型の成形された再使用０Ｔ
能な呼吸マスク會提供することである。

本発明の他の目的および適用範囲は添付図に基つく以下
の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明による呼吸マスク１０が第１〜４図に示されてい
る。分解図である第１図は呼吸マスク１０の分離可能な
３つの主要部品、即ち回当て１２、フィルター１４、お
よびフィルターカバー１６金示している。

第１〜４図に示した回当て１２は順当て本体１８．２個
の呼気弁２０、フィルターホルタ−またはフィルターハ
ウジング２２、および弾性バンド２８を含み、このフィ
ルターホルダーまたけフィルタ−ハウジング２２１ユ吸
気升２４と吸気弁フラップ２６を含んでいる。

順当て本体１８はゴムの如き、丈夫で可撓性の成形材料
で出来ておシ、着用者の顔にぴったυ合い使いごこちが
よい、順当て本陣１８の上方部分３ｕには内仙ｊへ折９
曲げられた隆起部３２（第３．４図参照）が形成されて
いる。この隆起部３２は着用者の鼻梁に合う形ｒしてい
る。！ＩＩ込および吐出し時の気密會よくするために前
記隆起部３２が順当て本体１８の内周に椙って延ひてい
る。これによって空気が呼吸マスクの吸気弁２４と呼気
弁２ｕだけを通過し、効果的なろ過が行なわれる。

この隆起部３２は皮膚を刺激しない可撓性の表面を有し
、この表面は着用者の顔に合う形をしてお９、使いごこ
ちがよい。

Ｍ当て本４．４ｍ１Ｂの外側随起部３４は、７に用者の
顔と接触する順当て本体１８をまわって、内側へ折９曲
けた隆起部３２から外側へ延び一〇いる。順当て本体１
８が着用者の頬を被っている区域において前６己’ｙ＋
　１１１１の隆起部３４は巾広くなつ又おり、この区域
における叶収マスクの形状か抹持ちれるよう強度ｒ尚め
ると共に、第２の免気シールに形成する。外側の隆起部
３４は丸くなっており、着用者の顔と具合よくかつ皮膚
を刺激しないように接触する。

餓当て本体１Ｂの側方部分３６は鼻孔のすぐ上の鼻梁の
両側面に具合よくはまるようにくほんでいる。順当て本
体１Ｂの１方部分３８は着用者のあごのすぐ上にはまる
ように形成されているＣ順当て本体１８は着用者の鼻孔
や口から離れるようにするためにカップ状に外側へ向か
ってくばんでいるが、視界の邪魔になる争゛１どはくほ
んでいない。

２個の呼気５Ｐ機構２０は顔当て本体１８の丸穴を通っ
て着用者の口の１ＩＩ１１側の対向する位置に設けられ
ている。この丸穴を形成するコ゛ムの内周はフランジ状
に形成され、叶気升愼溝２ｕを女′逆させるために順当
て本体１８の延長カラー４０を形成している。

同一構造の呼気弁機構２０の慣の［面が第５図に示され
ている。各呼気弁壁４１４２Ｌｌは実質的に、成形剛製
性体製の円尚状弁座４２と、取形半剛塑性体製で保噛の
役目をする多孔性升１Ｊｉ：　　４’６１）”らなって
いる。この弁座にＬＩｉｔ’Ｔ撓性の弁フラツプ４４が
載っている、弁フラツプ４４は吸入のときに弁座に載り
、そしてそれが可撓性でめるので着用者が息を吐くとき
に外側へ曲がって開く。升フラッフー４４ａ−形成する
のに好ましいゴム舎よＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ州Ｎ
ｅｗ　Ｈｅｄｆｏｒｄ　在のＡｃｕｓｈｎｅｔ　Ｃｏｍ
ｐａｎｙの化合物＃Ｒ−４７５２９である。升フラップ
４４の端部分を構成する弁フラップ柄４８は剛塑性体の
リング−スポーク装置５ｕによってその位置に保持され
、吐出す息の自由な通過を許容し、この息を弁フラツプ
４４に作用させる。ゴムのような８Ｊ撓性材料からなる
弁フラツプ４４は弁カバー４６によって外面の損傷や塵
埃から保饅される。この弁カバーには整列された穴５２
が形成され、これによって吐出す息が自由に通過するこ
とができる。

１個の吸気弁機構２４は順当１本体１８の丸穴５４を通
って着用者の美の前方に配置芒れている。

図示の如く三角形フィルターハウシングの隣９に穴５４
ｔ−配置する（従来の多くの装置ではこれとは反対に中
央に配置されている）ことによって、ハウジングを低く
すると視界が広くなる。穴５４の内周は、順当て本体１
Ｂに延長したカラー５６を形成するために外側へ向かつ
てフランジ状に突出ており、これによって吸気弁機構２
４が安定する。

第１．３．４図に示した吸気弁機構２４は実質的に、成
形割載性体製の円筒状弁座５８とスポーク−ボタン装置
６０とからなっている。この弁座には可撓性の弁フラツ
プ２６が載っている。スポーク−ボタン装置は弁フラツ
プ２６を固定する。

ゴムのような薄い可撓性材料で出来ている吸気弁フラッ
プ２６は息を吐出す時に弁座にｇ９、息を吸込むときに
鼻孔の方へ曲がって開く。スポーク−ボタン装置６０の
中央の円筒状ボタンを吸気弁フラップ２６の小さな円面
穴６２に嵌めることによって弁フラツプ２６がボタンに
置屋される。よって、ろ過てれた吸気はこのフラップを
自由に通過することができる。吸気弁機構２４の吸込口
は順当て本体１８から外へ地ひ１いて、フィルターホル
ダ・−２２の背部と連通している。フィルターホルダー
２２から延びている３本の支柱ｂ４はフェルトフィルタ
ー１４をフィルターノ・ウジング要素内の適所に保持す
る。ビンまたは支柱６４はノ・ウジング２２の後壁の方
へのフィルター要素の撓曲を防ぐ。フィルター要素をビ
ンによって支持しなけれ杜、吸気弁の穴５４の上方と周
囲の自由空間が無くなるので、吸込み抵抗が増大する。

前記と関連して、従来の多くの呼吸マスクは吸気弁の方
へのフィルター要素の撓曲を防ぐように形成されていな
いことに注意すべきである。

呼吸マスク１０を着用者の顔に当てて保持するために、
調節可能な弾性バンド２８が顔当て本体１８から着用者
の頭と賃上ｓ會まわって輪になっている。弾性バンド２
８は順当て本体１８の各々の側で金属クリップ６８の端
部の１〕字状穴６６に挿通され、バンドの移動ひいては
調節を０１能にする。各金属クリップ６８の反対側の端
部は順当て本体１８の外側へ延びているタブ７０に設け
たスリットに嵌め込まれている。

第１．４図に示したフェルト繊維１４は三角形でそして
厚さが約１ｃｍでおる。このフェルト繊維はＡｍｅｒｉ
ｃａｎ　ｌ＋’ｅｌｔ　　ａｎｄ　Ｆｉｌｔｅｒ　　社
によって供給される、抵抗が小さい新しいフェルト材料
で出来ている。このフィルター１４は従来の単一要素フ
ィルターよりも面積が大きいので、シリカダスト、シリ
カミストおよびアスベスト環境に効果がある。

第１，２．４図に示した三角形のフィルターカバー１６
はフェルトフィルター１４に収容および保護するために
フィルターホルダー２２にスナップばめされ、呼吸マス
ク１ｕへの吸込空気の流入を可能にする。フィルターカ
バ−スクリーン７２０頂面とフィルターカバースクリー
ン７４の底面は中央のフィルターカバースクリーンＴ６
から順当て１２または着用者の方へ向って１唄いている
かまたは斜めになっている。取囲まれたフィルター１４
とフィルターカバーリム７８とフィルターホルダー２２
の下方部分もまた後方へ傾斜し、フィルターハウジング
要素全体を包み込む形をしている。従って、呼吸マスク
の漸用堝の視界、快適性および安全性が向上する。

例１ 呼吸マスクから分離された従来の円形単一要素フィルタ
ーをテーパー付アダプタに取付け、そして３Ｑ　ＣＦＲ
ｌ　ｌ　、　５ｕｂｐａｒｔ　Ｌの８ｅｃｔ　ｉｏｎ　
　１　ｌ。

１４０−４と１１．１４０−９によって規定されたＮｌ
０８Ｈシリカダストおよび全気流抵抗試験条件に従って
試験した。この条件は擬約すると次の辿シでわる：　　
１１，１４０−４７リカダスト試験；使い捨てまたは再
使用可能なフィルター；最低条件。

ｔａ＋使い捨１フィルターを備えた３個の呼吸マスクを
約９０分間３２１／分の連続空気流量で試験する。

（１）ｌ試験チャンバの相対湿度は２０〜８０％で、室
温はを１は２５℃である。（Ｃ）チャンバ内の試験浮遊
物については空気１ぜあたシフリン）（９９＋％シリカ
を含まないプが５０〜６０１ｎ９である。（ｄ）浮遊物
内のフリントは９９十％が２７０メツシユのｔｉｌｔｉ
ｌに通過するよう粉砕されている。（ｅ）試験浮遊物の
粒子の大きさの分布は幾可平均で０．４〜０．６マイク
ロメータであシ、標準幾可偏差は２を超えてはならない
。（ｆｌ試雇時における試料中の保持されない試験浮遊
−の全量は１．５　ｊｌｂを超えてはならない。

１１、１４０−９　　空気流動抵抗試験；すべてのダス
ト、煙霧およびミスト用呼牧マスク；最低条件。

ｔｇ＋空気流に対する抵抗は、１１．１４０−４　　に
従って行なわれる各々の試験の前と後の両方において８
５１／分の連続空気流量で、試験用固定具に取付けられ
たダスト、煙霧またはミスト用呼吸マスクの順当て内で
測定される。

従来の呼吸マスク用フェルト材料がフィルター媒体のた
めに使用された。２２回行なわれた試験の結果の平均が
表１に記載されている。

表　　１ 抵抗と透過−従来の円形フィルター要素−シリカダスト ＊　上記の吸込抵抗のＮｌ０８Ｈ規準は全部そろった呼
吸マスク、すなわち呼吸マスクにフィルター要素が取付
けられているものについてである。順当てか水抵抗３ｍ
　’ｉｔ　７ＪＤ　１１４−することに注意すべきで必
る。

この表は実際の試験結果を示し１いるので、結果とＮｌ
０８Ｈ規卓の過切な比較のためには３１１１１を試験値
に加算すべきである。

この表１と＊によるｐ４節値から判るように、従来の単
−要素型円形呼吸マスクは一足のダスト環境には適して
いるが、アスベストタスト環境には適切でない。なせな
ら試ｗｌＬ１１［ｔがアスベストダストのＮ１０ｆＳ）
１規準の最終吸込抵抗を超えるρ・らである。

ｈｊ　２ 例１で述べた３０　ＣＦＲ１１，５ｕｂｐａｒｔ　　Ｋ
　　（Ｄ８ｅｃｔｉｏｎ　　１１．１４０−９と８ｅｃ
ｔｉｏｎ　ｌ　ｌ、　１４０−１０９　　に規定されて
いるＮ１０８Ｎ試験条件に従って、本発明の呼吸マスク
呼気弁を呼気の抵抗と呼気弁漏れについて試験した。要
約すると次の通υである：　１１．１４０−１０呼気弁
漏れ試験；最低条件。ｔａ）乾燥した呼気弁と弁座が非
常の慄作位置で２５Ｂ水柱の吸引に噛らされる。（ｂ）
升と弁座間の漏れは３０　ｍｌ　／分を超えてはならな
い。

７５回の試験の結果は水柱８．９鶴の平均的な呼気弁フ
ラップ抵抗でめった。―れは生じなかった。

例３ 例１の手１瞥とＮｌ０８Ｈ試験明細に従って、本発ｔｐ
４　ノＥ　角形フィルター要素を試験した。このフィル
ター要素はＮｅｗ　Ｙｏｒｋ、　Ｎｅｗｂｕｒｇｈ在の
ＡｍｅｒｉｃａｎＦｅｌｔ　　ａｎｄ　Ｆｉｌｔｅｒ　
　Ｃｏｍｐａｎｙ　　がら供給された抵抗が小さな改良
フェルト材料フィルター媒体を備えている。このフェル
トはフェルトｉｉ’ＦＭ４７である。４８回の試験の平
均的な試験結果が表２に記載されている。

表　　２ 抵抗と透過−三角形フイルター費素−改良フイルター媒
体−シリカダスト １　　　欅心−こＨ，Ｒ＞− ＊　例１の脚注参照。

例２と３の試験結果を比較すると、例３のフィルター媒
体の抵抗と透過値が小さいことが判る。

従って、このフィルター要素がアスベストダスト環境に
とってよシ適している。

ｆシリ４ 列３のＮｌ０８Ｈの試験手順と明細に従ってそして類似
の三角形フィルター要素とフィルター媒体材料を使って
、異なる試験所で試験された。３６回の試験の平均の結
果が表３に記載されている。

表　　３ 抵抗と透過−三角形フイルター要素−改良されたフィル
ター媒体−異なる試験所−シリヵダスト ？１ｊ３と４の試験結果を比較すると、値がかなり接近
している。

列５ 改良されたフェルト材料フィルター媒体を有する、本発
明の三角形のフィルター要素をテーパ付アダプタに取付
け、そして３０　ＣＦＲ１１，５ｕｂｐａｒｔＫ、　８
ｅｃｔｉｏｎ　　１１．１４０−７　　に明記されたＮ
ｌ０８ｔ−１シリカミスト試験規定に従ってシリカミス
トについて試験した。要約すると次の辿りである：１１
゜１４０−７　　シリカミスト試験；最低粂件ｃ（ａ１
３１２分間の連続空気流量で３個の呼吸マスクを試験す
る。（ｂ）試験チャンバの室温を約２５℃とする。（Ｃ
）試験チャンバ内の浮遊物は、空気１ゴりたりのシリカ
ダストとして測ったシリカミスト２０〜２５〜である。

ｌｄｌミストはフリント（９９＋％シリカ荀含まｌ−）
の浮遊水を噴霧することによって作られ、このフリント
は２７０メツシユのｉａ’ｔ９９＋％が通過するよう粉
砕されているＣ　（ｅｌ試験浮遊物の試料を、各試駁時
に分析のために取出す。（ｆ）試験中に取出した試料に
保持されないシリカミストの全ｉｉは、シリカダストと
し１測った場合、２．５■を超えてはならない。

２４回の試験の結果の平均は表４に記載されている。

表　　４ 抵抗と透過−三角形フイルター要素−改良されたフィル
ター媒体−シリカミスト 表４の結果から判るように、三角形フィルター要素と改
良されたフィルター媒体を備えた本発明の呼吸マスクは
シリカミスト環境に適合する。

好ましい実施例を参照して本発明を説明したが、他の実
施（／１ｊも同じ結果を生じることができる、本発明の
変形および変更は当業者にとって容易であり、このよう
な変更や均等事項はすべで添付の特ＦＩｆ請求の範囲に
言まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルターカバー、フィルター、フィルターホ
ルダーを取付けた順当て、および吸気弁フラップを示す
、呼吸マスクの分解斜視図、第２図は本発明の呼吸マス
クの側面図、第３図は呼吸マスクの背面図、第４図は呼
吸マスクの縦断囲図、第５図は呼吸マスクの呼気弁機構
の断面図である。 １２・・・・・・順当て １４・・・・・フィルター １６　・・・・・フィルターカバー ２ｕ・・・・・・呼気弁 ２２・・・・・・フィルターハウジング２４・・・・・
・吸気弁 ６４・・・・・・支持ピン 代理人　弁理士　　寸　谷　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可撓材料からなる４分の１顔当て、この順当ての向
   き合った各々の側から空気が流れるようにするために順
   当ての向き合った各々の１ｌｌｌｌｌに１つづつ配置さ
   れた一対の呼気弁、前記順当ての前部から空気が流れる
   ようにするために順当ての前部に配置された１つの吸気
   弁、この吸気弁と連通ずる中央開口を形成しかつ前記順
   当てによって担持された三角形のフィルターハウジング
   、このフィルターハウジング内に設けられた三角形のフ
   ィルター、および前記フィルターハウジングを被うフィ
   ルターカバーを有し、前記順当てが、着用時に着用者の
   顔にびったシ合いかつ前記弁からだけしか空気が流れな
   いように形成されている４分の１Ｍ当て型呼吸マスク。 ２、　着用者の視界の障害物を少なくするためにフィル
   ターハウジングが上部と下部で順当ての方へ傾斜してい
   ることをＩ￥ｆ徴とする特許請求の範囲第１項記載の呼
   吸マスク。 ３、　吸気弁とフィルターの間に自由空気空間を形成す
   るフィルター支持ビンを備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の呼吸マスク。