呼吸用保護用具的製作方法

2023-10-04 20:48:44

呼吸用保護用具的製作方法
【專利摘要】提供一種面罩佩戴者彼此能夠進行順暢的會話的呼吸用保護用具。呼吸用保護用具(1)具有面罩(10)。保護用具(1)還具有內置有麥克風和揚聲器的擴聲部(40)；直接或間接地檢測面罩的內壓的檢測部；電源部以及控制部。控制部根據將來自檢測部的信息與控制部中的判斷基準進行對比而得到的結果，將擴聲部(40)控制為工作狀態和非工作狀態。
【專利說明】呼吸用保護用具

【技術領域】
[0001]本發明涉及呼吸用保護用具，更詳細地說涉及帶擴聲器的呼吸用保護用具。

【背景技術】
[0002]以往公知乃至眾所周知有在含有粉塵、有害氣體的作業環境中為了防止該環境中的操作者受到這些粉塵、有害氣體的侵害而佩戴的呼吸用保護用具和是這樣的呼吸用保護用具且具有傳聲器、擴聲器的呼吸用保護用具。
[0003]例如，在日本特開2003-117013號公報(專利文獻I)中所記載的呼吸用保護用具由於在面罩的兩側部具有電扇單元，因此，在面罩的寬度方向中央部安裝有傳聲器。
[0004]此外，在日本實開昭58-177151號公報(專利文獻2)中記載的面具具有能夠使操作者彼此的會話變容易的擴聲器。該擴聲器內置有麥克風、揚聲器、電池等。
[0005]專利文獻1:日本特開2003-117013號公報
[0006]專利文獻2:日本實開昭58-177151號公報


【發明內容】

_7] 發明要解決的問題
[0008]利用面罩覆蓋面罩佩戴者的口和鼻孔的呼吸用保護用具由於難以使佩戴者的聲音傳至周圍的人，因此，具有佩戴者難以與周圍的人進行會話的問題。以往的呼吸用保護用具所安裝的傳聲器雖然是能夠消除這樣的問題的一個手段，但是由於使佩戴者所發出的聲音的大小減弱，因此，具有不適合在噪音較大的環境下使用的缺點。安裝有擴聲器的現有技術的面具能夠消除傳聲器所具有的缺點，但是不僅佩戴者的聲音甚至連伴隨著佩戴者的呼吸所產生的聲音也被擴聲，因此，存在面罩佩戴者彼此的會話無法高效地進行的問題。
[0009]本發明的課題是提案出一種能夠高效地使用被安裝於呼吸用保護用具的擴聲器的新的呼吸用保護用具。
[0010]用於解決問題的方案
[0011]用於解決上述課題的本發明是一種呼吸用保護用具，該呼吸用保護用具具有能夠覆蓋佩戴者的至少口和鼻孔的面罩，吸氣用的空氣能夠進入上述面罩的內側。
[0012]本發明的特徵在於其包括:擴聲部，其至少含有麥克風和揚聲器；檢測部，其以直接的方法和間接的方法中的任一方法檢測處於佩戴狀態的上述面罩的內壓的變化；電源部；以及控制部，其與上述擴聲部和上述檢測部電連接，將上述檢測部控制為工作狀態和非工作狀態，並且，根據來自上述檢測部的信息將上述擴聲部控制為工作狀態和非工作狀態，將上述檢測部控制為工作狀態的上述控制部根據將來自上述檢測部的上述信息與上述控制部中的判斷基準進行對比而得到的結果來控制上述擴聲部。
[0013]作為本發明的一個實施方式，上述控制部用於將自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態，將上述信息之一的第I信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態時的第I控制狀態持續至作為經過上述預定時間後發送的新的上述信息的第2信息被發送為止，通過上述第2信息的發送來解除上述第I控制狀態。
[0014]作為本發明的一個實施方式，上述控制部用於將自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態，在將上述信息之一的第I信息與上述判斷基準進行對比並將上述擴聲部控制為上述差動狀態的情況下，即使在作為經過上述預定時間後發送的新的上述信息的第2信息是將上述第2信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述非工作狀態這樣的判斷的情況下，上述工作狀態也持續恆定時間。
[0015]作為本發明的一個實施方式，在上述控制部將作為自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息之一的上述第I信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態時，上述工作狀態在恆定時間期間持續的時間是0.01秒?2秒。
[0016]作為本發明的一個實施方式，在上述控制部中，每隔上述預定時間自上述檢測部向上述控制部發送的上述信息的間隔為0.0lmsec?100msec。
[0017]作為本發明的一個實施方式，用間接的上述方法檢測上述內壓的變化的上述檢測部檢測被安裝於上述面罩的開閉閥和隔膜中的任意一者是否存在與上述內壓的變化相伴的變動量和變動。
[0018]作為本發明的一個實施方式，上述變動量是光、超聲波、磁、靜電電容、電流、電壓以及電阻中的任意一者的變動量。
[0019]作為本發明的一個實施方式，是否存在上述變動作為是否存在上述開閉閥的開閉和是否存在上述隔膜的變動被檢測。
[0020]作為本發明的一個實施方式，上述檢測部是光學傳感器、磁傳感器、超聲波傳感器、靜電電容傳感器、電流傳感器、測量電壓的構件以及測量電阻的構件中的任一構件。
[0021]作為本發明的一個實施方式，上述判斷基準用於判斷上述開閉閥的開度、是否存在上述開閉閥與閥座之間的接觸、上述隔膜的變動量、是否存在上述隔膜和與上述隔膜相對應的觸點構件之間的接觸中的任意一者，當上述開度大於等於被規定為上述判斷基準的開度的情況、上述開閉閥與上述閥座不處於接觸狀態的情況、上述隔膜的變動量大於等於被規定為上述判斷基準的變動量的情況以及上述隔膜與上述觸點構件不處於接觸狀態的情況中的任意一種情況時，上述控制部將上述擴聲部控制為上述工作狀態。
[0022]作為本發明的一個實施方式，利用直接的上述方法檢測上述內壓的變化的上述檢測部是檢測上述面罩的內壓的壓力傳感器。
[0023]作為本發明的一個實施方式，上述保護用具是具有鼓風機單元的帶電扇的呼吸用保護用具，該鼓風機單元至少含有用於將上述吸氣用的空氣供給到上述面罩的內側的風扇和電動機。
[0024]作為本發明的一個實施方式，在上述保護用具中，上述電源部也用於使上述鼓風機單元工作。
[0025]作為本發明的一個實施方式，上述光學傳感器、上述磁傳感器、上述超聲波傳感器、上述靜電電容傳感器、上述電流傳感器、上述測量電壓的構件、上述測量電阻的構件以及上述壓力傳感器中的任意一者也用於使上述鼓風機單元工作。
[0026]作為本發明的一個實施方式，上述控制部具有第2判斷基準，並根據將來自上述檢測部的上述信息與上述第2判斷基準進行比較而得到的結果來控制上述鼓風機單元。
[0027]作為本發明的一個實施方式，上述保護用具是利用上述保護用具的佩戴者自己的肺的力量使上述吸氣用的空氣進入上述面罩內側的防塵面具和防毒面具中的任意一者。
[0028]作為本發明的一個實施方式，上述保護用具是自與上述面罩獨立的供氣源使上述吸氣用的空氣進入上述面罩的內側的空氣呼吸器和送氣面具中的任意一者。
[0029]發明效果
[0030]本發明的呼吸用保護用具具有利用直接的方法和間接的方法中的任一方法檢測處於佩戴狀態的面罩的內壓的變化的檢測部，根據將來自該檢測部的信息與控制部中的判斷基準進行對比而得到的結果來將擴聲部控制為工作狀態和非工作狀態中的任意一種狀態。故此，當對於例如佩戴者處於吸氣動作時的至少一部分的時間期間以使擴聲部成為非工作狀態的方式預先規定判斷基準時，能夠消除吸氣動作時產生的聲音被擴聲部擴聲而妨礙面罩佩戴者彼此之間順暢的會話這樣的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是呼吸用保護用具(面具)的主視圖。
[0032]圖2是將面具的右側部的一部分剖切進行表示的立體圖。
[0033]圖3是將面具的左側部的一部分剖切進行表示的立體圖。
[0034]圖4是從後方觀察面具時的局部剖視圖。
[0035]圖5是將鼻罩卸下的與圖4相同的圖。
[0036]圖6是沿圖1的V1-VI線剖開的面具剖視圖。
[0037]圖7是排氣用止回閥的放大圖。
[0038]圖8是圖2的局部VIII的放大圖。
[0039]圖9是沿圖2的IX-1X線的面具的剖視圖。
[0040]圖10是控制部、擴聲器單元以及鼓風機單元的框圖的一例子。
[0041]圖11是表不實施方式的一例子的排氣用止回閥的放大圖。
[0042]圖12是表示實施方式的一例子的圖3的XI1-XII剖視圖。
[0043]圖13是表示實施方式的一例子的與圖12相同的圖。

【具體實施方式】
[0044]參照所附的附圖，如下所述詳細說明本發明的呼吸用保護用具。
[0045]圖1是作為呼吸用保護用具的一例子的整面形的面具I的主視圖。由於該面具I是由日本JIS T 8157限定的種類，有時被稱作帶電扇的呼吸用保護用具或被稱作送風式面具。面具I具有能夠覆蓋佩戴者(未圖示)的至少口和鼻孔的面罩10，在該面罩10上安裝有可裝卸的過濾材料單元7。面罩10具有由聚碳酸酯樹脂等透明且硬質的合成樹脂、無機玻璃形成的目鏡2、由聚氨酯橡膠等柔軟彈性材料形成且藉助由硬質的合成樹脂形成的框構件5安裝在目鏡2的周緣部的接面盤3、以及透過目鏡2能夠看到且由柔軟彈性材料形成的隔障、即鼻罩4等。在接面盤3上藉助帶扣6a安裝有用於繞掛在罩佩戴者(未圖示)的頭部的系帶6。鼻罩4位於目鏡2的內側，且形成為能夠覆蓋佩戴者的口和鼻孔，並具有左右一對吸氣用的第I止回閥4a和用於安裝第I止回閥4a的環狀的構件4b。圖中所示的雙頭箭頭A表示面具I的上下方向，雙頭箭頭B表示面具I的寬度方向。寬度方向B也是面具I的佩戴者的左右方向。此外，在此所說的左右方向是指佩戴者的左右方向。
[0046]圖2是過濾材料單元7處於分離後的狀態且省略了系帶6的圖示的面具I的局部剖視立體圖，表示面具I的右側面部，雙頭箭頭C表示面具I的前後方向。對於面罩10中的目鏡2，在寬度方向B的中央部以可裝卸的狀態組裝有吸排氣單元20，在右側面部形成有擴聲部。該擴聲部出於使相對於面具I的裝卸變容易等的目的而採取後述的麥克風和揚聲器成為一體的擴聲器單兀40的方式。該擴聲器單兀40被相對於目鏡2可裝卸的罩構件41覆蓋。罩構件41以使來自擴聲器單元40的聲音較好地向面具I的外側傳送的方式形成有許多透孔42。
[0047]圖2中的吸排氣單元20具有:第I內側構件21，其自目鏡2的內側嵌合在形成於目鏡2的寬度方向B的中央部的開口 2a(參照圖6)且大部分位於目鏡2的內側；以及整體位於目鏡2的外側的第I外側構件22、第2外側構件23。通過使以能夠相對於導軌部分21a沿上下方向A滑動的方式安裝的滑動件24向上方滑動，從而滑動件24進入被形成於第I外側構件22的滑動槽22a，第I內側構件21與第I外側構件22藉助滑動件24成為一體，該導軌部分21a是第I內側構件21中的穿過開口 2a而向目鏡2的外側伸出的部分。順便說一下，在圖2中當使滑動件24向下方滑動時，滑動件24自滑動槽22a退出，在面罩10的右側面部，第I內側構件21與第I外側構件22自相互成為一體的狀態被解放而成為能夠分離的狀態。第2外側構件23被分成上方構件23a和下方構件23b這兩部分，當這兩個構件23a、23b在上下方向A上互相嵌合時，使第I內側構件21的周緣部分21f(參照圖6)密接於目鏡2的內表面，且防止第I內側構件21朝向後方而自目鏡2的開口 2a溜出。在吸排氣單元20的前表面部分形成有許多吸氣用的透孔26和用於裝卸過濾材料單元7的螺紋部27。
[0048]圖3是過濾材料單元7處於分離後的狀態並省略了系帶6的圖示的面具I的局部剖視立體圖，表示面具I的左側面部。在面罩10的目鏡2上安裝有傳聲器50，該傳聲器50被罩構件47覆蓋。在罩構件47上形成有許多透孔48。傳聲器50是在該【技術領域】中慣用的構件，在該一例子中傳聲膜(未圖不)介於兩張多孔板49之間。吸排氣單兀20在面罩10的左側面部，也通過使以可滑動的方式安裝於第I內側構件21的導軌部分21a的滑動件24向上方滑動而進入被形成於第I外側構件22的滑動槽22a，從而第I內側構件21與第I外側構件22藉助滑動件24成為一體。當滑動件24向下方滑動時，第I內側構件21和第I外側構件22自互相成為一體的狀態被解放，在面罩10的左側面部也可分離。在面罩10的左右兩側面部可分離的第I外側構件22能夠自第I內側構件21拆下。在鼻罩4的上部安裝有第I止回閥4a。
[0049]圖4是從後方觀察省略系帶6的圖示的面具I時的局部剖視圖，為了清楚面具I的內側的構造，接面盤3的一部分被切掉。鼻罩4在寬度方向B的中央部形成有寬度方向B較長的橢圓形的開口 4b (參照圖6)，通過使該開口 4b的周緣部彈性變形，從而鼻罩4以可裝卸的方式嵌合在形成於第I內側構件21的橢圓形的安裝部21d。在鼻罩4的下部形成有排汗用的開口 4f。自鼻罩4的右側部起朝向目鏡2延伸有右管狀部4d，自左側部起朝向目鏡2延伸有左管狀部4e。在接面盤3上形成有多個系帶安裝部3a。在用於將接面盤3固定於目鏡2的周緣部的框構件5上，上半體5a和下半體5b藉助螺紋5c成為一體。在目鏡2的右側部的內表面，能看到用於收納擴聲器單元40的收納部的內端部分，在左側部的內表面，能看到用於收納傳聲器50的收納部的內端部分。
[0050]圖5是與圖4相同的圖，但是通過卸下圖4的鼻罩4來表示面具I的內側的構造。在面具I的內側，在第I內側構件21的上部安裝有吸氣用的第2止回閥21b，在第2止回閥21b的下方形成有電源收納部21c (參照圖6)和鼻罩4用的安裝部21d。在第I內側構件21的下部，形成有整體為圓形但被劃分為多個的呼氣排出用的排氣孔21q，以自第I內側構件21的外表面側覆蓋該排氣孔21q的方式安裝有排氣用止回閥21e，該排氣用止回閥21e能夠進行開閉。排氣用止回閥21e的構造的詳細情況如後述圖7所示，具有盤狀的傘部21g，在傘部21g的中心形成有閥芯部21f。
[0051]圖6是沿圖1的V1-VI線的面具的剖視圖，V1-VI線位於將面具I的寬度二等分的位置。在圖的面具I中，過濾材料單元7自面罩10被拆下。面具I的吸排氣單元20具有電源收納箱54，在箱54中以可取出的狀態收納有形成面具I中的電源部的二次電池等電源56。吸排氣單元20在吸氣用透孔26的內側、即吸氣用透孔26的前後方向C的後方具有形成有吸氣用的鼓風機單元的風扇57和電動機58，電動機58與組裝於吸排氣單元20的控制部59電連接。該控制部59與電源56連接，能夠藉助電動機58控制風扇57的旋轉。控制部59還能夠將擴聲器單元40切換為工作狀態和非工作狀態。
[0052]在圖6中，被過濾材料單元7過濾而成為吸氣的空氣沿箭頭X1-X7K示的方向流動並進入面罩10，朝向佩戴者的嘴邊和鼻孔(均未圖示)流動。作為呼氣的空氣以箭頭Y1-Y3所示的方向流動並自吸排氣單元20排出。具體地說，由於佩戴者的吸氣動作和/或風扇57的旋轉而通過過濾材料單元7並被過濾後的空氣沿箭頭XpX2所示的方向前進、穿過通氣路61進一步沿箭頭X3所示的方向前進、穿過形成於第I內側構件21的通氣路62從而打開第2止回閥21b。空氣進一步沿箭頭X4所示的方向前進、穿過形成於第I內側構件21和鼻罩4之間的間隙63而進入目鏡2的內側並沿箭頭X5、X6所示的方向流動，從而打開第I止回閥4a而進入鼻罩4的內側並作為吸氣來使用。
[0053]接著，在圖6中作為呼氣的空氣沿箭頭Y1所示的方向前進、穿過被形成於鼻罩4的下部的排氣路4c、從而打開排氣用止回閥21e。該空氣沿箭頭Y2、Y3所示的方向前進，經由形成於第I外側構件22的排氣孔22a自吸排氣單元20排出。
[0054]圖6的面具I除控制部59以外還具有形成本發明的檢測部的傳感器59a。控制部59能夠使傳感器59a成為供電狀態和非供電狀態，成為供電狀態時的傳感器59a時常例如以0.0lmsec?10msec (微秒)的間隔監視排氣用止回閥21e的開度,將該開度的信息發送至控制電路59b。在控制電路59b中時常對作為發送過來的信息的排氣用止回閥2Ie的開度是否是控制電路59b中預先設定為判斷基準的所需量或大於等於所需量的開度進行判斷。當該控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e的開度為所需量或大於等於所需量時，認為佩戴者進行呼氣動作，在呼氣動作持續的時間期間的至少一部分時間內，以使風扇57的旋轉減速或停止的方式控制電動機58，另一方面，為了使擴聲器單元40成為工作狀態而將來自電源56的電壓施加於擴聲器單兀40。
[0055]此外，當控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e的開度為小於所需量時，認為佩戴者進行吸氣動作，為了使風扇57能夠輸送大於等於佩戴者的吸氣量的空氣而以使電動機57高速旋轉的方式進行控制，另一方面，在吸氣動作持續的時間期間的至少一部分時間內，為了使擴聲器單元40成為非工作狀態，不將來自電源56的電壓施加於擴聲器單元40。
[0056]對於圖6的傳感器59a，作為一例子能夠使用作為光學傳感器的光斷路器。光斷路器含有發光二極體和電晶體接收器，以使自發光二極體發出的該紅外線在排氣用止回閥21e的外表面處反射併入射到電晶體接收器的方式選擇處於面具I中的位置。控制電路59b能夠將來自光斷路器的信息與判斷基準進行對比，判斷排氣用止回閥21e的開度是否是所需量或大於等於所需量。
[0057]在使用控制電路59b而使擴聲器單元40像這樣發揮作用的面具I中，不會由於時常向擴聲器單元40供給電力而無用地耗費電力。其原因在於，面具I的佩戴者能夠發聲是因為認為佩戴者主要進行呼氣動作而不是吸氣動作，對於進行吸氣動作的整個時間期間，不僅不需要向擴聲器單元40供給電力，而且伴隨吸氣動作的噪音也被擴聲器單元40擴聲並向面具I的外面傳播。就擴聲器單元40和電動機58而言，當不需要使電動機58旋轉時，擴聲器單元40成為工作狀態，另一方面，當電動機58高速旋轉時，擴聲器單元40成為非工作狀態，從而通過高效地使用一個電源56，可以使面具I小型化、削減部件件數。
[0058]但是，根據
【發明者】的見解，在自呼氣動作變化為吸氣動作的吸氣動作的初期，擴聲器單元40處於工作狀態對明確地捕捉佩戴者所發出的聲音中的尾音部分並進行擴聲是有效的。故此，在本發明優選的控制電路59b的一例子中，當根據來自傳感器59a的信息將擴聲器單元40設定為工作狀態時，每次設定使該工作狀態持續0.01秒?2秒長的時間。這樣一來，能夠防止尾音不被擴聲器擴聲的情況。隨著面具I的佩戴中的擴聲器單兀40成為工作狀態的時間變長，電源部59的耗電量有變多的趨勢。此外，對於針對擴聲器單元40的工作狀態和非工作狀態的判斷基準的設定、即排氣用止回閥21e的開度的設定，該開度設定得越小，該趨勢變得越強。故此，優選以儘量使排氣用止回閥21e的開度變大的方式針對面具I設定擴聲器單元40的工作狀態和非工作狀態的判斷基準，縮短每單位時間的擴聲器單元40成為工作狀態的時間。但是，當像這樣以排氣用止回閥21e的開度變大的方式進行設定時，會產生佩戴者說話的尾音易於不被擴聲這樣的問題。為了解決該問題優選的對於面具I的擴聲器單元40的工作狀態和非工作狀態的判斷基準的設定以儘量使排氣用止回閥21e的開度變大的方式進行設定，縮短每單位時間的擴聲器單元40成為工作狀態的時間，但是，當根據來自傳感器59a的信息將擴聲器單元40暫時設定為工作狀態時，每次設定使該工作狀態持續0.01秒?2秒長的時間。通過使控制電路59b像這樣發揮作用，能夠防止尾音不被擴聲器擴聲這樣的情況。另外，能夠高效地控制擴聲器單元40的工作狀態和非工作狀態。
[0059]在本發明中，還可以是控制部59將自傳感器59a每隔預定時間發送來的信息與判斷基準進行對比，將擴聲器單元40控制為工作狀態和非工作狀態中的任意一種狀態，將作為該信息之一的第I信息與判斷基準進行對比而將擴聲器單元40控制為工作狀態和非工作狀態中的任意一種狀態時的第I控制狀態持續至經過預定時間後發送來的作為新的信息的第2信息被發送為止，通過發送的第2信息解除第I控制狀態。
[0060]另外，在本發明中，控制電路59b用於根據自傳感器59a接收到的信息判斷是否使擴聲器單元40成為工作狀態的判斷基準、與用於根據自傳感器59a接收到的信息判斷是否使含有電動機58的鼓風機單元成為工作狀態的判斷基準可以相同，也可以不同。例如，控制電路59b也可以根據將自傳感器59a接收到的信息與控制電路59b中的一個判斷基準進行對比而得到的結果使擴聲器單元40成為工作狀態，另一方面，使鼓風機單元成為非工作狀態。此外，控制電路59b也可以將來自傳感器59a的關於排氣用止回閥21e的第I開度的信息與第I判斷基準進行對比來判斷是否使擴聲器單元40成為工作狀態，將來自傳感器59a的關於與排氣用止回閥21e的第I開度不同的第2開度的信息和與第I判斷基準不同的第2判斷基準進行對比來判斷是否使鼓風機單元成為工作狀態。進而還可以是，在本發明中，控制部59中的控制電路59b用於擴聲器單元40，但在控制部59中與控制電路59b獨立的第2控制電路也可以用於鼓風機單元。
[0061]圖7是圖6的排氣用止回閥21e的放大圖。圖7的排氣用止回閥21e處於傘部21g關閉的狀態，並與形成於第I內側構件21的排氣孔21q的周圍的閥座21p密接。虛線所示的排氣用止回閥21e處於開度達到所需量的情況。在排氣用止回閥21e的閥芯部21f的長度方向的中間部位形成有擴徑部分21s。該閥芯部21f的擴徑部分21s彈性變形從而排氣用止回閥21e貫穿固定於在第I內側構件21上形成的閥芯插入孔21k。
[0062]面具I的傳感器59a使用有光斷路器。自光斷路器的發光二極體(未圖示)發出的紅外線R在傘部21g的外表面處反射併入射到光斷路器的電晶體接收器(未圖示)。排氣用止回閥21e打開而與光斷路器之間的距離變得越小、即排氣用止回閥21e的開度變得越大，入射的紅外線R的光量越多。像這樣的光斷路器通過監視入射到電晶體接收器的紅外線R的光量，從而監視排氣用止回閥21e的開度並向控制電路59b發送通知排氣用止回閥2Ie的開度的信息。
[0063]此外，排氣用止回閥21e的形狀並不限定於圖示例的形狀。例如，排氣用止回閥21e也可以不具有閥芯部21f。該情況的排氣用止回閥21e在例如傘部21g的外表面側(外氣側)形成有凸部，將該凸部的內表面側設為凹部，在第I內側構件21的排氣孔21q的中央設有與該凹部嵌合的突起部，利用上述凹部與突起部之間的嵌合而能夠將排氣用止回閥21e安裝於第I內側構件21。排氣用止回閥21e的傘部21g的形狀也可以是圓盤狀以外的形狀。排氣用止回閥21e還能夠通過將其周向的I個部位或多個部位固定在第I內側構件21的排氣孔21q的周緣部分等來安裝於第I內側構件21。排氣用止回閥21e的構造能夠採用作為防塵面具、防毒面具一般使用的各種構造。
[0064]圖8是圖2的局部VIII的放大圖，但是在圖8中，除了擴聲器單元40用的罩構件41以外，第I外側構件22也局部被剖切。自擴聲器單元40起第I連接器44向面具I的前方延伸。第I連接器44是對擴聲器單元40進行供電和用於使擴聲器單元40成為工作狀態或非工作狀態的信息(參照圖10)連接用的構件，第I連接器44的一部分被自擴聲器單兀40的筒體部分46 (參照圖9)向筒體部分46的徑向外側延伸的部位46a覆蓋。第I連接器44在前後方向C上與安裝於第I外側構件22的第2連接器66電連接且處於可脫離的狀態。第2連接器66與電源56和控制電路59b相連接。
[0065]圖9是沿圖2的IX-1X線的剖視圖，但是擴聲器單元40不是以剖視圖示出而是以側視圖進行表示。該擴聲器單元40具有由硬質的合成樹脂形成的筒體部分46。筒體部分46具有大徑部46a、中徑部46b和小徑部46c,大徑部46a內置有揚聲器(未圖不)，小徑部46c內置有麥克風和放大器(均未圖不)。該小徑部46c插入被形成於目鏡2的右側部的透孔2b。在透孔2b中，自目鏡2的外側插入的第I環40a與位於目鏡2的內側的第2環40b利用在圖中未明確表示的機構彼此沿周向以可脫離的方式嵌合。在彈性的伸縮作用下鼻罩4的右管狀部4d的內周面密接於位於目鏡2的內側的擴聲器單元40的端部。在目鏡2的外側，擴聲器單元40被可卸下的罩構件41覆蓋。
[0066]圖10是用於擴聲器單兀40和鼓風機單兀的框圖的一例子，也將控制部59 —起不出。擴聲器單兀40能夠利用IW左右的放大器對進入麥克風的聲音進行放大並自揚聲器發出擴音。在該框圖中，作為電源56的一例子使用7.4V鋰電池，該鋰電池除了用作控制電路59b的電源以外，也用作擴聲器單元40和鼓風機單元的電源。在控制電路59b中，當用傳感器59a檢測排氣用止回閥21e的開度並將自傳感器59a發送來的信息與判斷基準進行對比而判斷為排氣用止回閥21e的開度未達到所需量時，以對電動機58施加預定的電壓並使風扇57高速旋轉的方式控制鼓風機單元。
[0067]本發明所使用的傳感器59a的典型的例子是作為檢測部來進行使用的，該檢測部對響應面罩10的內壓的變化而狀態變動的部位即內壓響應部位是否存在變動量及變動中的任意一者進行檢測，並將檢測到的結果作為信息發送，上述光斷路器是這樣的構件。此夕卜，替代排氣用止回閥21e，內壓響應部位也可以是圖示例的吸氣用第I止回閥4a、吸氣用第2止回閥2 Ib。即使是任一止回閥，上述排氣用止回閥21e、吸氣用止回閥4a等開閉閥也優選作為內壓響應部位來使用。
[0068]圖11是與表不用作傳感器59的排氣用止回閥21e的一個實施方式的圖7相同的放大圖。但是，圖11中的排氣用止回閥21e由具有導電性的彈性材料形成。此外，在第I內側構件21的閥座21p的周向上的至少一部分處由金屬等導電性材料形成有電觸點21j。在形成於第I內側構件21的閥芯插入孔21k的內周面的至少一部分處由金屬等導電性材料形成有電觸點21m。上述觸點21j、21m分別與控制電路59b電連接，對觸點21j、21m中的任意一者施加來自控制電路59b的微弱的電壓。
[0069]當佩戴者進行呼氣動作時，排氣用止回閥21e打開，排氣用止回閥21e與閥座21p之間成為電非接觸狀態，觸點21 j與觸點21m之間未施加電壓。在該狀態中，控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e打開，使擴聲器單元40成為工作狀態。
[0070]當排氣用止回閥21e如圖示那樣關閉時，排氣用止回閥21e與閥座21p之間成為電接觸狀態，觸點21 j與觸點21m之間成為電接觸狀態，對觸點21 j與觸點21m之間施加電壓。此外，通過施加來自排氣用止回閥21e的微弱的電壓，控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e關閉，使擴聲器單元40成為非工作狀態。
[0071]在像這樣使用圖11的排氣用止回閥21e的控制電路59b中，能夠根據排氣用止回閥21e是否接觸於閥座21p這樣的、是否存在排氣用止回閥21e伴隨面具I的內壓的變化的變動來控制擴聲器單元40。
[0072]此外，根據
【發明者】的見解，在自呼氣動作變化為吸氣動作的吸氣動作的初期，擴聲器單元40處於工作狀態有利於對明確地捕捉佩戴者所發出的聲音中的尾音部分並進行擴聲。根據該見解，在本發明優選的控制電路59b的一例子中，在佩戴者自呼氣動作變化為吸氣動作的階段中，排氣用止回閥21e相對於閥座21p打開，排氣用止回閥21e和閥座21p之間處於電非接觸狀態，觸點21 j和觸點21m之間處於未施加電壓的狀態，控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e打開，擴聲器單元40處於工作狀態。在佩戴者處於吸氣動作的階段，排氣用止回閥21e相對於閥座21p關閉，排氣用止回閥21e與閥座21p之間處於電接觸狀態，觸點21 j與觸點21m之間處於施加了電壓的狀態，控制電路59b判斷為排氣用止回閥21e關閉，欲使擴聲器單元40成為非工作狀態。但是，在優選的控制電路59b中，當控制電路59b將擴聲器單元40設定為工作狀態時，成為工作狀態的控制相對於與工作狀態相接續的非工作狀態的控制優先，以工作狀態持續0.01秒?2秒長的時間的方式進行控制，因此，即使在吸氣動作的作用下閥座21p與排氣用止回閥21e關閉，擴聲器單元40也不會立刻成為非工作狀態。通過使擴聲器單元40像這樣發揮作用，能夠防止尾音不被擴聲器擴聲的情況。
[0073]圖12是表示面具I的壓力響應部位的一例子的圖3的XI1-XII線剖視圖。但是，在圖12的面具I中，替代圖3的傳聲器單元50，使用形成壓力響應部位的隔膜的單元70。單元70具有硬質的筒體部分71、與筒體部分71 一體且形成於其內部的透氣性的支承板部72、由合成橡膠等彈性材料形成的圓盤狀的隔膜閥73。在隔膜閥73的中央部內表面安裝有永磁體74，在支承板部72上以與永磁體74相對的方式安裝有使用霍爾元件、感磁性元件等的磁傳感器76，能夠檢測來自永磁體74的磁力。筒體部分71藉助環狀構件40e、40f以及襯墊40g安裝於形成於目鏡2的透孔2c。筒體部分71與鼻罩4的左管狀部4e相連，並處於朝向鼻罩4的內側開放的狀態。
[0074]在隔膜閥73中，當佩戴者處於呼氣動作時，安裝有永磁體74的隔膜閥73以自磁傳感器76離開的方式如虛線73a所示那樣朝向面罩10的外側運動。此外，當佩戴者處於吸氣動作時，安裝有永磁體74的隔膜閥73以接近磁傳感器76的方式如虛線73b所示那樣朝向面罩10的內側運動。磁傳感器76通過檢測來自永磁體74的磁力，時常監視隔膜閥73的位置、換言之相對於以實線所示的隔膜閥73的變動量或相對於以實線所示的磁傳感器76的變動量，將該變動量的信息發送至控制電路59b。在控制電路59b中，通過將接收到的信息與判斷基準進行對比，判斷是否使擴聲器單元40成為工作狀態。
[0075]此外，在圖12中，支承板部72的位置能夠變更為虛線所示的支承板部72的位置。但是，虛線的支承板部72使用非透氣性的材料，將磁傳感器76安裝於支承板部72。
[0076]圖13是例示與圖12的隔膜的單元70不同的方式的單元170的與圖12相同的剖視圖。單元170具有例如為圓盤狀且由具有導電性的彈性材料形成的隔膜閥173。隔膜閥173的周緣部在單元170的筒體部分171的內周面的至少一部分處與由金屬等導電性材料形成的電觸點177相連接。在形成於筒體部分171的透氣性的支承板部172上，以與形成於隔膜閥173的內表面的突起部173a相對的方式利用導電性構件形成有電觸點175。觸點175和觸點177與控制電路59b電連接，並且自控制電路59b向任意一者的觸點施加有微弱的電壓。
[0077]在圖13中，當佩戴者在佩戴面具I的瞬間處於無呼吸狀態且面罩10的內外處於大氣壓的狀態時，突起部173a與觸點175電接觸，在控制電路59b中自觸點175和觸點177檢測微弱的電壓。當佩戴者處於呼氣動作時，隔膜閥173成為虛線的狀態的隔膜閥173，突起部173a與觸點175成為電非接觸狀態，觸點175與觸點177之間未施加有電壓。此時的控制電路59b判斷為佩戴者處於呼氣動作，以使擴聲器單元40成為工作狀態的方式進行控制。當佩戴者處於吸氣動作時，突起部173a與觸點175電接觸，觸點175與觸點177成為電導通狀態，兩觸點175、177之間施加有微弱的電壓。在控制電路59b中，當檢測自隔膜閥173施加有微弱的電壓時，判斷為面具I處於無呼吸狀態或吸氣狀態並使擴聲器單元40成為非工作狀態。像這樣在圖13的例子中，能夠將是否存在隔膜閥173相對於觸點175的位置的變動作為控制電路59b的判斷基準來控制擴聲器單元40。此外，即使在該圖示例的情況下，優選的是在隔膜閥173自虛線的狀態變化為實線的狀態時，或在即將發生該變化時之前，控制電路59b將擴聲器單元40控制為工作狀態時，即使接著該控制欲將擴聲器單元40控制為非工作狀態，也優先將擴聲器單元40控制為工作狀態，使該工作狀態在0.01秒?2秒之間持續。
[0078]雖未圖示，但是在本發明中，為了檢測面具I的內壓而能夠在鼻罩4等上安裝壓敏傳感器。該情況下的壓敏傳感器是作為面具I的內壓響應部位的傳感器的同時也是替代圖6的傳感器59a的傳感器。
[0079]在本發明中，作為響應面罩10的內壓的變化而顯現出的這些內壓響應部位的變動量，能夠如例示那樣將排氣用止回閥21e等開閉閥的開度、作為該開度的一例子的相對於閥座的移動量、隔膜的變形量、壓力傳感器的壓敏部的變化量等作為對象。此外，作為是否存在內壓響應部位的變動，能夠將例如開閉閥是處於與閥座密接的狀態還是處於自閥座離開的狀態、隔膜是處於變形後的狀態還是處於未變形的狀態作為對象。將是否存在上述內壓響應部位的變動量、變動作為是否存在面具I的內壓、光、超聲波、磁、靜電電容、電流、電壓以及電阻中的任意一者的變動量或變動，由傳感器59a等檢測部檢測出即可。
[0080]至此的圖示例的面具I是在相當於日本JIS T 8157等中被限定的帶電扇的呼吸用保護用具(送風式面具)的面具上組裝有擴聲器單元40而形成的，但是，本發明的呼吸用保護用具也能夠實施為防毒面具，該防毒面具是在圖1的面具I中同時使用有害氣體吸收用的吸收罐和過濾材料單元7這兩者或替代過濾材料單元7而使用吸收罐得到的。本發明的呼吸用保護用具還能夠實施在由國家檢測標準、日本JIS T 8151、8152等限定的防塵面具、防毒用面具中。上述防塵面具、防毒用面具是利用面具的佩戴者的自己的肺的力量將空氣吸入到面罩10的內側的方式的構造，因此，在無呼吸時或吸氣時，排氣用止回閥21e等開閉閥處於與閥座21p等接觸的狀態。開閉閥處於這樣的狀態的情況下的本發明的呼吸用保護用具能夠以如下方式進行控制:作為內壓響應部位使用排氣用止回閥21e，僅在排氣用止回閥21e與閥座21p處於接觸的狀態的情況下使擴聲器單元40成為非工作狀態。像這樣的呼吸用保護用具適於採用檢測是否存在內壓響應部位和與該內壓響應部位相對應的接觸部之間的接觸、即是否存在內壓響應部位的變動而將擴聲器單元40控制為工作狀態或非工作狀態的控制方式。此外，與電源部56相連的擴聲器單元40等擴聲部也能夠將作為該內壓響應部位的開閉閥替代為排氣用止回閥21e，利用如第I吸氣用止回閥4a、第2吸氣用止回閥21b那樣的吸氣用止回閥，也能夠將由上述開閉閥構成的內壓響應部位替代為隔膜，檢測是否存在隔膜和與該隔膜相對應的接觸部之間的接觸而將擴聲器單元40控制為工作狀態或非工作狀態。此外，並不限於上述例示的通過檢測是否存在內壓響應部位的變動而進行擴聲器單元40的控制，也可以檢測該內壓響應部位的變動量而將擴聲器單元40控制為工作狀態或非工作狀態。例如，能夠檢測開閉閥的開度作為該變動量，僅在開度為所需量或小於等於所需量時以成為工作狀態的方式進行控制。而且還能夠利用壓敏傳感器直接監視面罩的內壓，僅在該內壓處於設定好的值的範圍內時以使擴聲器單元40成為工作狀態的方式進行控制。
[0081]本發明的呼吸用保護用具除圖示例的面具I以外還可以實施在來自與面具I獨立地準備的供氣源的空氣作為吸氣用的空氣經由適當的配管進入面罩的內側的由日本JIS T8155限定的空氣呼吸器、由日本JIS T 8153限定的送氣面具中。不論是由面具I例示的帶電扇的呼吸用保護用具還是自供氣源向面罩10的內側供給吸氣用的空氣的方式的空氣呼吸器、送氣面具等保護用具有時存在無論在佩戴者的無呼吸時還是在吸氣時都供給吸氣用的空氣，排氣用止回閥21e等開閉閥處於自閥座21p等稍微打開的狀態。開閉閥以這樣的狀態使用時的圖示例的面具1、空氣呼吸器等本發明的呼吸用保護用具能夠以將排氣用止回閥21e用作內壓響應部位來檢測排氣用止回閥21e的開度、並僅在該開度為所需量或大於等於所需量時使擴聲器單元40成為工作狀態的方式進行控制，因此，優選採用檢測內壓響應部位的變動量而將擴聲器單元40控制為工作狀態或非工作狀態這樣的控制方式。在與電源部相連的擴聲器單元40等擴聲部中也能夠利用如第I吸氣用止回閥4a、第2吸氣用止回閥21b那樣的吸氣用止回閥替代排氣用止回閥21e來作為該內壓響應部位，能夠將由上述開閉閥構成的內壓響應部位替代為隔膜，檢測隔膜的變動量而將擴聲器單元40控制為工作狀態或非工作狀態。而且還能夠以利用壓敏傳感器直接監視面罩內的壓力，僅在設定好的值的範圍內時使擴聲器單元40成為工作狀態的方式進行控制。圖示例的面具I是所謂的摩託車用頭盔型且面罩是整面形的，但是本發明能夠以面罩為半面形的面具來實施。面具I的電源部56能夠將組裝在如圖示例的面罩10的電源部替代為與面罩10分離的獨立的電源部且放在佩戴者的口袋裡或安裝在帶上而能夠攜帶的電源部。
[0082]附圖標記說明
[0083]I呼吸用保護用具(面具)
[0084]2 目鏡
[0085]4 鼻罩
[0086]10 面罩
[0087]21e內壓響應部位(排氣用止回閥)
[0088]40擴聲部(擴聲器單元)
[0089]56 電源部
[0090]59控制部
[0091]59a檢測部
【權利要求】
1.一種保護用具，其是具有能夠覆蓋佩戴者的至少口和鼻孔的面罩且吸氣用的空氣能夠進入上述面罩的內側的呼吸用保護用具，其特徵在於， 該保護用具包括: 擴聲部，其至少含有麥克風和揚聲器； 檢測部，其以直接的方法和間接的方法中的任一方法檢測處於佩戴狀態的上述面罩的內壓的變化； 電源部；以及 控制部，其與上述擴聲部和上述檢測部電連接，將上述檢測部控制為工作狀態和非工作狀態，並且，根據來自上述檢測部的信息將上述擴聲部控制為工作狀態和非工作狀態， 對於將上述檢測部控制為工作狀態的上述控制部，其根據將來自上述檢測部的上述信息與上述控制部中的判斷基準進行對比而得到的結果來控制上述擴聲部。
2.根據權利要求1所述的保護用具，其特徵在於， 上述控制部用於將自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態，將上述信息之一的第I信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態時的第I控制狀態持續至經過上述預定時間後發送的作為新的上述信息的第2信息被發送為止，通過上述第2信息的發送來解除上述第I控制狀態。
3.根據權利要求1所述的保護用具，其中， 上述控制部用於將自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態和上述非工作狀態中的任意一種狀態，在將上述信息之一的第I信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述差動狀態的情況下，即使在經過上述預定時間後發送的作為新的上述信息的第2信息是將上述第2信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述非工作狀態這樣的判斷的情況下，上述工作狀態也持續恆定時間。
4.根據權利要求3所述的保護用具，其中， 在上述控制部將作為自上述檢測部每隔預定時間發送的上述信息之一的上述第I信息與上述判斷基準進行對比而將上述擴聲部控制為上述工作狀態時，上述工作狀態在恆定時間內持續的時間是0.0l秒?2秒。
5.根據權利要求2?4中的任一項所述的保護用具，其中， 在上述控制部中，自上述檢測部每隔上述預定時間向上述控制部中發送的上述信息的間隔為 0.0lmsec ?100msec。
6.根據權利要求1?5中的任一項所述的保護用具，其中， 用間接的上述方法檢測上述內壓的變化的上述檢測部用於檢測被安裝於上述面罩的開閉閥和隔膜中的任意一者與上述內壓的變化相伴的變動量和是否存在變動。
7.根據權利要求6所述的保護用具，其中， 上述變動量是光、超聲波、磁、靜電電容、電流、電壓以及電阻中的任意一者的變動量。
8.根據權利要求6所述的保護用具，其中， 是否存在上述變動被作為是否存在上述開閉閥的開閉和是否存在上述隔膜的變動進行檢測。
9.根據權利要求6?8中的任一項所述的保護用具，其中， 上述檢測部是光學傳感器、磁傳感器、超聲波傳感器、靜電電容傳感器、電流傳感器、測量電壓的構件以及測量電阻的構件中的任一者。
10.根據權利要求6?9中的任一項所述的保護用具，其中， 上述判斷基準用於判斷上述開閉閥的開度、是否存在上述開閉閥與閥座之間的接觸、上述隔膜的變動量、是否存在上述隔膜和與上述隔膜相對應的觸點構件之間的接觸中的任意一者，當上述開度大於等於被規定為上述判斷基準的開度的情況、上述開閉閥與上述閥座不處於接觸狀態的情況、上述隔膜的變動量大於等於被規定為上述判斷基準的變動量的情況以及上述隔膜與上述觸點構件不處於接觸狀態的情況中的任意一種情況時，上述控制部將上述擴聲部控制為上述工作狀態。
11.根據權利要求1所述的保護用具，其中， 用直接的上述方法檢測上述內壓的變化的上述檢測部是檢測上述面罩的內壓的壓力傳感器。
12.根據權利要求1?11中的任一項所述的保護用具，其中， 上述保護用具是具有鼓風機單元的帶電扇的呼吸用保護用具，該鼓風機單元至少含有用於將上述吸氣用的空氣供給到上述面罩的內側的風扇和電動機。
13.根據權利要求12所述的保護用具，其中， 在上述保護用具中，上述電源部也用於使上述鼓風機單元工作。
14.根據權利要求12或13所述的保護用具，其中， 上述光學傳感器、上述磁傳感器、上述超聲波傳感器、上述靜電電容傳感器、上述電流傳感器、上述測量電壓的構件、上述測量電阻的構件以及上述壓力傳感器中的任意一者也用於使上述鼓風機單元工作。
15.根據權利要求12?14中的任一項所述的保護用具，其中， 上述控制部具有第2判斷基準，並根據將來自上述檢測部的上述信息與上述第2判斷基準進行比較而得到的結果來控制上述鼓風機單元。
16.根據權利要求1?11中的任一項所述的保護用具，其中， 上述保護用具是利用上述保護用具的佩戴者自己的肺的力量使上述吸氣用的空氣進入上述面罩內側的防塵面具和防毒面具中的任意一者。
17.根據權利要求1?11中的任一項所述的保護用具，其中， 上述保護用具是自與上述面罩獨立的供氣源使上述吸氣用的空氣進入上述面罩的內側的空氣呼吸器和送氣面具中的任意一者。
【文檔編號】A62B18/08GK104245052SQ201380021606
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月21日 優先權日:2012年2月23日
【發明者】古市良平, 石川悠 申請人:興研株式會社