JP3124764B2 - 一方向の流体弁 - Google Patents
一方向の流体弁Info
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/02—Masks
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- A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は一方向の流体弁、特に呼吸用顔マスクの呼気
弁に、かかわり、そして、程度は少ないが、吸入弁にか
かわる。
弁に、かかわり、そして、程度は少ないが、吸入弁にか
かわる。
ロ．従来の技術 米国特許第4,414,973号（マセソンその他）に示され
たような典型的呼吸用顔マスクは、各ほおの部分から延
びる空気浄化ろ過器を有し、それらの間には、着用者の
口と鼻のすぐ前に呼気弁が取り付けられている。空気浄
化ろ過器の大きさを増せばろ過効率、または機能寿命を
増し、そして呼吸の抵抗を下げるが、もし呼気弁が同じ
位置に、そして着用者の視野の外に保たれるとすれば、
呼気弁の大きさを減らす必要がある。呼気弁の大きさの
いかなる減少も呼気弁を通る圧力低下を増して、着用者
が呼吸することをより困難にする。
たような典型的呼吸用顔マスクは、各ほおの部分から延
びる空気浄化ろ過器を有し、それらの間には、着用者の
口と鼻のすぐ前に呼気弁が取り付けられている。空気浄
化ろ過器の大きさを増せばろ過効率、または機能寿命を
増し、そして呼吸の抵抗を下げるが、もし呼気弁が同じ
位置に、そして着用者の視野の外に保たれるとすれば、
呼気弁の大きさを減らす必要がある。呼気弁の大きさの
いかなる減少も呼気弁を通る圧力低下を増して、着用者
が呼吸することをより困難にする。
マセソンの特許の第９図の呼気弁は、「座410の縁416
に座る内部凹面を有する、円すいの形状に成形される」
（第９欄、第13−15行）フラツプ450によつて閉ざされ
ることのできる環状オリフイスの周囲に環状の座を有し
ている。フラツプは、使用者が息を吐き出すとき矢
（Ｂ）の方向に点線の位置にたわむ。
に座る内部凹面を有する、円すいの形状に成形される」
（第９欄、第13−15行）フラツプ450によつて閉ざされ
ることのできる環状オリフイスの周囲に環状の座を有し
ている。フラツプは、使用者が息を吐き出すとき矢
（Ｂ）の方向に点線の位置にたわむ。
シーベノース社の呼吸用マスクの顔当て第7700号は、
そのフラツプがほとんど平らであり（座の方へ少しくぼ
んでいる）、そして座から持ち上げられるとそれがほぼ
円筒表面の一部分の形をとるように、直径方向に整合さ
れたリブをつくられていることを除いて、マセソンの特
許のものに似た呼気弁を有している。そうすることによ
つて、フラツプは、密封隆起部の弁座から持ち上げられ
るために、その円形周囲全体が同じ程度に持ち上げられ
るときよりも少ない抵抗を働かすに違いない。
そのフラツプがほとんど平らであり（座の方へ少しくぼ
んでいる）、そして座から持ち上げられるとそれがほぼ
円筒表面の一部分の形をとるように、直径方向に整合さ
れたリブをつくられていることを除いて、マセソンの特
許のものに似た呼気弁を有している。そうすることによ
つて、フラツプは、密封隆起部の弁座から持ち上げられ
るために、その円形周囲全体が同じ程度に持ち上げられ
るときよりも少ない抵抗を働かすに違いない。
呼吸用顔マスクの吸入弁は普通、呼気弁と同じように
作られる。マセソンの特許の第10図の吸入弁は、吸入
中、矢印（Ａ）の方向に点線の形に動かされる円板状フ
ラツプ338を示している。第13図に、同じフラツプ338
は、「その座る表面からより容易に動くように、くぼん
だ様式に（出口から見て）向けられると言われている。
これは、先行技術の弁に関連するポツビング（poppin
g）を避ける」（第８欄、第26−29行）。しかし、吸入
弁は閉鎖で、呼気弁のように効果的に密封することを要
求されず、そしてある呼吸用顔マスクでは、休止位置で
フラツプと座の間に完全な接触を維持しない。
作られる。マセソンの特許の第10図の吸入弁は、吸入
中、矢印（Ａ）の方向に点線の形に動かされる円板状フ
ラツプ338を示している。第13図に、同じフラツプ338
は、「その座る表面からより容易に動くように、くぼん
だ様式に（出口から見て）向けられると言われている。
これは、先行技術の弁に関連するポツビング（poppin
g）を避ける」（第８欄、第26−29行）。しかし、吸入
弁は閉鎖で、呼気弁のように効果的に密封することを要
求されず、そしてある呼吸用顔マスクでは、休止位置で
フラツプと座の間に完全な接触を維持しない。
米国特許第4,630,604号（モンテシー）の第４図の呼
吸用顔マスクでは、呼気弁26のフラツプは、マセソンの
特許の第13図の吸入弁のものが有するのと同じ、休止中
の形を有するように見える。
吸用顔マスクでは、呼気弁26のフラツプは、マセソンの
特許の第13図の吸入弁のものが有するのと同じ、休止中
の形を有するように見える。
ハ．発明が解決しようとする問題点 本発明に適すると思われるものは、呼吸用顔マスクの
呼気弁として役だたないが、本発明の一方向の弁が役だ
つことのできる、弁の従来の開示事項である。これらの
一つの、米国特許第771,327号（シユミツト）は、高度
の真空で作動するポンプに特に使用するようにされた弁
にかかわり、そして蒸気タービン、気体圧縮機、および
真空ポンプを述べている。それは第１図と第２図に、円
筒表面の一部分の形で、そして同じ形のばね12によつて
閉ざすことができる通路９を形成し、座８を有する弁を
示している。長方形か、または第２図に示す形を有する
ばねは、座の中心に取り付けられ、そしてその自由端
は、通路９を通して流体を上方へ通させるために第１図
に示す位置に上がる。
呼気弁として役だたないが、本発明の一方向の弁が役だ
つことのできる、弁の従来の開示事項である。これらの
一つの、米国特許第771,327号（シユミツト）は、高度
の真空で作動するポンプに特に使用するようにされた弁
にかかわり、そして蒸気タービン、気体圧縮機、および
真空ポンプを述べている。それは第１図と第２図に、円
筒表面の一部分の形で、そして同じ形のばね12によつて
閉ざすことができる通路９を形成し、座８を有する弁を
示している。長方形か、または第２図に示す形を有する
ばねは、座の中心に取り付けられ、そしてその自由端
は、通路９を通して流体を上方へ通させるために第１図
に示す位置に上がる。
ニ．問題点を解決するための手段 本発明によれば、呼吸用顔マスクのための一方向の流
体弁が得られ、その弁を横切つて、同じ大きさの先行の
弁に比べて著しく低い圧力低下がある。簡単に述べると
その新規な弁は、 ほぼ無拘束の入口を有するオリフイスを形成する密封
縁を有する弁座、 オリフイスを横切つて延びるブリツジ、および フラツプの少なくとも一端が弁座の密封縁から自由に
持ち上げられるようにブリツジに取り付けられたフラツ
プを包含し、そしてフラツプが密封縁の上に載つている
とき、（１）フラツプはオリフイスを完全に覆い、
（２）フラツプの内面全体はブリツジの方向にほぼ平ら
であり、そして（３）密封縁の外端の中心でフラツプの
内面と直交する第一の直線と、ブリツジの中心でフラツ
プの内面と直交する第二の直線は、15゜より大きい角度
で交差する。
体弁が得られ、その弁を横切つて、同じ大きさの先行の
弁に比べて著しく低い圧力低下がある。簡単に述べると
その新規な弁は、 ほぼ無拘束の入口を有するオリフイスを形成する密封
縁を有する弁座、 オリフイスを横切つて延びるブリツジ、および フラツプの少なくとも一端が弁座の密封縁から自由に
持ち上げられるようにブリツジに取り付けられたフラツ
プを包含し、そしてフラツプが密封縁の上に載つている
とき、（１）フラツプはオリフイスを完全に覆い、
（２）フラツプの内面全体はブリツジの方向にほぼ平ら
であり、そして（３）密封縁の外端の中心でフラツプの
内面と直交する第一の直線と、ブリツジの中心でフラツ
プの内面と直交する第二の直線は、15゜より大きい角度
で交差する。
その角度が15゜より大きいので、弁は、前記第二の直
線が弁を通る合成流体の流れの方向に近づくように取り
付けられるとき、流体の流れに利用できるオリフイスの
面積が効果的に大きくされる。より大きい角度で、利用
できるオリフイスの面積はさらに大きくなり、こうして
合成流体の流れの方向と直交する平面内の弁によつて占
められる面積を増加することなく、圧力低下をさらに減
少させる。その角度は好ましくは50゜から70゜までであ
る。実質的に大きい角度は、フラツプが重力と慣性加速
度に逆らつて弁座の上にしつかり座つていないという危
険をもたらす。
線が弁を通る合成流体の流れの方向に近づくように取り
付けられるとき、流体の流れに利用できるオリフイスの
面積が効果的に大きくされる。より大きい角度で、利用
できるオリフイスの面積はさらに大きくなり、こうして
合成流体の流れの方向と直交する平面内の弁によつて占
められる面積を増加することなく、圧力低下をさらに減
少させる。その角度は好ましくは50゜から70゜までであ
る。実質的に大きい角度は、フラツプが重力と慣性加速
度に逆らつて弁座の上にしつかり座つていないという危
険をもたらす。
好ましくは、フラツプが取り付けられるブリツジはオ
リフイスの中心を横切つて延び、弁座の密封縁は、ブリ
ツジの横断方向に見て屈曲のないカーブをつくり、カー
ブの最小曲率半径はブリツジにあり、そしてフラツプの
両端は密封へりから自由に持ち上げられる。好ましく
は、前記カーブの曲率半径が、取り付けるブリツジから
密封縁の外端のおのおのに向かつてしだいに増加し、こ
うしてフラツプが弁座の中間部分にまたがる危険を最小
にする。好ましいカーブは放物線に近づく。
リフイスの中心を横切つて延び、弁座の密封縁は、ブリ
ツジの横断方向に見て屈曲のないカーブをつくり、カー
ブの最小曲率半径はブリツジにあり、そしてフラツプの
両端は密封へりから自由に持ち上げられる。好ましく
は、前記カーブの曲率半径が、取り付けるブリツジから
密封縁の外端のおのおのに向かつてしだいに増加し、こ
うしてフラツプが弁座の中間部分にまたがる危険を最小
にする。好ましいカーブは放物線に近づく。
弁座の密封縁が、取り付けるブリツジの方向に見て屈
曲のないカーブをつくるとき、フラツプは、例えば一様
の厚さの平らな薄板から切られることによつて、平らな
材料からつくられる。材料は、好適に、フラツプがブリ
ツジに取り付けられるとき弁座に向かつて偏りが生じる
ように選ばれる。偏りはフラツプの厚さを増すことによ
つて増加されるが、そのような増加により弁を横切る圧
力低下が増加する。フラツプの厚さが試験で２倍にされ
たとき、圧力低下は50％より以上増加した。薄板は、好
ましくは弾力性があり、そして高温度に偶然さらすこと
を含む長期間の貯蔵または使用中に加えられる圧縮に抵
抗力のあるように選ばれる。
曲のないカーブをつくるとき、フラツプは、例えば一様
の厚さの平らな薄板から切られることによつて、平らな
材料からつくられる。材料は、好適に、フラツプがブリ
ツジに取り付けられるとき弁座に向かつて偏りが生じる
ように選ばれる。偏りはフラツプの厚さを増すことによ
つて増加されるが、そのような増加により弁を横切る圧
力低下が増加する。フラツプの厚さが試験で２倍にされ
たとき、圧力低下は50％より以上増加した。薄板は、好
ましくは弾力性があり、そして高温度に偶然さらすこと
を含む長期間の貯蔵または使用中に加えられる圧縮に抵
抗力のあるように選ばれる。
弁座の密封縁がブリツジの方向に見てほぼ直線見える
とき、フラツプは好ましくも、その内面が、ブリツジに
取り付けられる前に普通凹面になるようにつくられる。
とき、フラツプは好ましくも、その内面が、ブリツジに
取り付けられる前に普通凹面になるようにつくられる。
好ましくは、弁座の密封縁が丸くなつた密封隆起部を
含み、そして横断面の密封隆起部の曲率半径は、フラツ
プの厚さの1/2から２倍までである。より小さい曲率半
径はよりよい密封にするが、これは密封隆起部を製作す
るためにより費用がかかるようにする傾向がある。より
大きい曲率半径はより経済的であるが、密封はそれほど
信頼できない。
含み、そして横断面の密封隆起部の曲率半径は、フラツ
プの厚さの1/2から２倍までである。より小さい曲率半
径はよりよい密封にするが、これは密封隆起部を製作す
るためにより費用がかかるようにする傾向がある。より
大きい曲率半径はより経済的であるが、密封はそれほど
信頼できない。
弁座の密封縁が、取り付けるブリツジの方向に見て放
物線状に横たわるとき、そのブリツジは、好ましくも放
物線の頂点またはその近くにあり、そしてフラツプの各
端についての前記の角度はほぼ等しい。呼吸用顔マスク
のためにそのように作られるとき、弁座のオリフイス
が、フラツプを取り付けるブリツジの方向と、それと直
交する方向におけるよりも狭いことが、普通望ましい。
次いで弁を、その長い寸法がマスクを二等分する平面内
に横たわるように向けることによつて、ほおの部分にあ
る吸入ろ過器は狭い間隔で置かれることができる。その
ように向けられるとき、重力は、着用者が直立している
ときフラツプの下端を座らせておくことを助けるが、重
力は上端の座ることに逆らつて働く。したがつて、呼吸
用顔マスクがいつでもほぼ直立に保たれる使用のために
は、取り付けるブリツジの上方のオリフイスとフラツプ
の部分が、ブリツジの下方のそれらより小さくなるよう
に、弁座とフラツプをつくることによつて、弁を不均整
にすることが望ましい。同じ理由で、フラツプを取り付
けるブリツジを、密封縁の下端より上端にいくぶん近く
置くことが望ましく、その場合、前記の屈曲のないカー
ブの上方部分の曲率半径を減らすことも望ましい。
物線状に横たわるとき、そのブリツジは、好ましくも放
物線の頂点またはその近くにあり、そしてフラツプの各
端についての前記の角度はほぼ等しい。呼吸用顔マスク
のためにそのように作られるとき、弁座のオリフイス
が、フラツプを取り付けるブリツジの方向と、それと直
交する方向におけるよりも狭いことが、普通望ましい。
次いで弁を、その長い寸法がマスクを二等分する平面内
に横たわるように向けることによつて、ほおの部分にあ
る吸入ろ過器は狭い間隔で置かれることができる。その
ように向けられるとき、重力は、着用者が直立している
ときフラツプの下端を座らせておくことを助けるが、重
力は上端の座ることに逆らつて働く。したがつて、呼吸
用顔マスクがいつでもほぼ直立に保たれる使用のために
は、取り付けるブリツジの上方のオリフイスとフラツプ
の部分が、ブリツジの下方のそれらより小さくなるよう
に、弁座とフラツプをつくることによつて、弁を不均整
にすることが望ましい。同じ理由で、フラツプを取り付
けるブリツジを、密封縁の下端より上端にいくぶん近く
置くことが望ましく、その場合、前記の屈曲のないカー
ブの上方部分の曲率半径を減らすことも望ましい。
ほおのろ過器の間の間隔によつて幅を強制された新規
な弁を横切る最低の圧力低下を得るには、オリフイスと
フラツプは普通、利用できる前方区域内でできるだけ長
くあり、こうして圧力低下を最小にする。しかし、もし
フラツプが長すぎるならば、それは速やかに座に着き、
そして外部からの座からはずす力に抵抗するに十分な弾
力を持たないであろう。
な弁を横切る最低の圧力低下を得るには、オリフイスと
フラツプは普通、利用できる前方区域内でできるだけ長
くあり、こうして圧力低下を最小にする。しかし、もし
フラツプが長すぎるならば、それは速やかに座に着き、
そして外部からの座からはずす力に抵抗するに十分な弾
力を持たないであろう。
フラツプが取り付けられるブリツジは、フラツプの一
端だけを自由にして、オリフイスの一端をつくることが
できるが、弁が呼吸用顔マスクの呼気弁または吸入弁と
して働くべきとき、オリフイスとフラツプは、好ましく
もブリツジの両側から遠ざかる方へ延びる。
端だけを自由にして、オリフイスの一端をつくることが
できるが、弁が呼吸用顔マスクの呼気弁または吸入弁と
して働くべきとき、オリフイスとフラツプは、好ましく
もブリツジの両側から遠ざかる方へ延びる。
新規な一方向の流体弁が呼吸用顔マスクの呼気弁とし
て働くとき、フラツプの自由端、着用者が息を吐き出す
とき弁座から持ち上げられるためにほとんど抵抗を示さ
ない。フラツプが頂点に取り付けられた放物線の弁座を
有する原型では、その抵抗は、本出願人が知つている匹
敵する前面域のいかなる従来の弁の抵抗よりはるかに小
さい。着用者が息を吐き出すとき持ち上げられると、原
型のフラツプは、明らかに弁を通る空気の流れをより滑
らかにすることを助ける湾曲した形を固有にとる。同じ
理由で、原型の弁は好ましくも、入口ベルを取り付けら
れている。
て働くとき、フラツプの自由端、着用者が息を吐き出す
とき弁座から持ち上げられるためにほとんど抵抗を示さ
ない。フラツプが頂点に取り付けられた放物線の弁座を
有する原型では、その抵抗は、本出願人が知つている匹
敵する前面域のいかなる従来の弁の抵抗よりはるかに小
さい。着用者が息を吐き出すとき持ち上げられると、原
型のフラツプは、明らかに弁を通る空気の流れをより滑
らかにすることを助ける湾曲した形を固有にとる。同じ
理由で、原型の弁は好ましくも、入口ベルを取り付けら
れている。
ホ．実施例 第１図でわかるように、呼吸用顔マスク10はほおの部
分に１対の空気浄化ろ過器12を含み、それらの間に本発
明の呼気弁14が、着用者の鼻と口のすぐ前に取り付けら
れている。弁の座16は、第２図に見るように放物線状の
輪郭を有する丸くなつた密封隆起部18を有する成形され
たプラスチツクの格子であり、そして矢34によつて示す
合成流体の流れの方向に向かつて見て、長方形をつくつ
ている。長方形の長辺の間には、密封隆起部18の中のオ
リフイスを六つの口21に分割する中央のブリツジ19と四
つの他のブリツジ20が延びている。普通、密封隆起部18
の上に載つている長方形の、たわみ性の、エラストメリ
ツクなフラツプ24が、カバー22によつて中央のブリツジ
19に取り付けられ、こうしてオリフイスを閉ざす。カバ
ー22は、弁をくずに対して保護するために、格子25を含
んでいる。
分に１対の空気浄化ろ過器12を含み、それらの間に本発
明の呼気弁14が、着用者の鼻と口のすぐ前に取り付けら
れている。弁の座16は、第２図に見るように放物線状の
輪郭を有する丸くなつた密封隆起部18を有する成形され
たプラスチツクの格子であり、そして矢34によつて示す
合成流体の流れの方向に向かつて見て、長方形をつくつ
ている。長方形の長辺の間には、密封隆起部18の中のオ
リフイスを六つの口21に分割する中央のブリツジ19と四
つの他のブリツジ20が延びている。普通、密封隆起部18
の上に載つている長方形の、たわみ性の、エラストメリ
ツクなフラツプ24が、カバー22によつて中央のブリツジ
19に取り付けられ、こうしてオリフイスを閉ざす。カバ
ー22は、弁をくずに対して保護するために、格子25を含
んでいる。
第２図に示すように、弁14の中の、密封縁の各外端26
でフラツプ24の内面と直交する第一の直線と、中央のブ
リツジ19でフラツプの内面と直交する第二の直線の間の
角度（β）は、62゜である。
でフラツプ24の内面と直交する第一の直線と、中央のブ
リツジ19でフラツプの内面と直交する第二の直線の間の
角度（β）は、62゜である。
中央のブリツジ19のフラツプを取り付ける機能に加え
て、それと他のブリツジ20は密封隆起部18を安定させ
る。ブリツジ20はまた、フラツプ24が逆の空気の流れを
受けてオリフイスの中に逆転することを防ぐ。ブリツジ
19と20のおのおのの表面は、密封隆起部18と整合してい
るか、またはその下に少し引つ込んでおり、こうしてど
のブリツジもフラツプ24を密封隆起部から確実に持ち上
げないようにする。少しブリツジを引つ込めることによ
つて、密封力は増加されることができるが、少し以上の
引つ込みはフラツプを曲げることがある。
て、それと他のブリツジ20は密封隆起部18を安定させ
る。ブリツジ20はまた、フラツプ24が逆の空気の流れを
受けてオリフイスの中に逆転することを防ぐ。ブリツジ
19と20のおのおのの表面は、密封隆起部18と整合してい
るか、またはその下に少し引つ込んでおり、こうしてど
のブリツジもフラツプ24を密封隆起部から確実に持ち上
げないようにする。少しブリツジを引つ込めることによ
つて、密封力は増加されることができるが、少し以上の
引つ込みはフラツプを曲げることがある。
弁14の回りの長方形のフランジ28は、呼吸用マスクの
顔当て30の前の中に密封されている。入口ベル32は顔当
てと一体につくられ、その内向きの表面は放物線状であ
り、そして密封隆起部18と一致する。顔マスク10の着用
者が息を吐き出すとき、矢34の方向の合成空気の流れは
フラツプ24の自由端を密封隆起部18から持ち上げて、フ
ラツプに第２図に点線24aによつて示す湾曲した形をと
らせる。入口ベル32と、持ち上げられたフラツプの両方
の向き合う表面の湾曲した形は、吐き出された空気の滑
らかな流れを容易ならしめるように見え、こうして原型
の呼気弁14を横切る圧力の非常に低い低下に貢献する。
顔当て30の前の中に密封されている。入口ベル32は顔当
てと一体につくられ、その内向きの表面は放物線状であ
り、そして密封隆起部18と一致する。顔マスク10の着用
者が息を吐き出すとき、矢34の方向の合成空気の流れは
フラツプ24の自由端を密封隆起部18から持ち上げて、フ
ラツプに第２図に点線24aによつて示す湾曲した形をと
らせる。入口ベル32と、持ち上げられたフラツプの両方
の向き合う表面の湾曲した形は、吐き出された空気の滑
らかな流れを容易ならしめるように見え、こうして原型
の呼気弁14を横切る圧力の非常に低い低下に貢献する。
入口ベルは、呼吸用顔マスクの顔当ての一部である代
わりに、プラスチツクの単一の片として弁と一体に成形
されることができる。しかし、これは型を複雑にする。
わりに、プラスチツクの単一の片として弁と一体に成形
されることができる。しかし、これは型を複雑にする。
着用者が息を吸い込むとき、フラツプ24が密封隆起部
を押して確実に密封して閉ざすようにするために、第４
図で最もよくわかるように、密封隆起部18の曲率半径は
全く小さく、フラツプ24の厚さに近づけている。経済の
ために、弁座は好ましくも射出成形されたプラスチツク
であり、そして型は、密封隆起部が非常に滑らかで一様
の表面を有するように、よく磨かれる。
を押して確実に密封して閉ざすようにするために、第４
図で最もよくわかるように、密封隆起部18の曲率半径は
全く小さく、フラツプ24の厚さに近づけている。経済の
ために、弁座は好ましくも射出成形されたプラスチツク
であり、そして型は、密封隆起部が非常に滑らかで一様
の表面を有するように、よく磨かれる。
合成流体の流れの方向に向かつて見て、密封隆起部18
の長方形の形は、構造の簡単と経済のために好まれる
が、それは長円形、十字形、または切頭ひし形のような
他の形を有することができる。
の長方形の形は、構造の簡単と経済のために好まれる
が、それは長円形、十字形、または切頭ひし形のような
他の形を有することができる。
呼気弁42のための第５図に示すカバー40は、風とくず
に対して保護する頂壁44を有している。吐き出される空
気は、側方の開口46と端の開口48を通る。
に対して保護する頂壁44を有している。吐き出される空
気は、側方の開口46と端の開口48を通る。
呼気弁52のための第６図に示すカバー50は、おのおの
保護格子56を有する１対のダクト54を含んでいる。
保護格子56を有する１対のダクト54を含んでいる。
例 １ 第１図から第４図までに示すものに似た弁は、カバー
22と入口ベル32を省き、そして密封隆起部18の代わりに
平らな密封縁を有するように作られた。弁座は0.76ミリ
の厚さを有するポリスチレンの薄板から真空成形され、
そして六つの口が、幅0.94センチのオリフイスをつくる
ために切られ、そして横断面が長方形の五つのブリツジ
によつて横切られた。中央のブリツジは幅0.75センチ
で、他のブリツジは幅0.20センチであつた。弁座の深さ
は1.9センチで、密封縁の外端の間の全長は3.26センチ
であつた。フラツプは、厚さ0.38ミリの純粋なゴム（ミ
ネソタ州ミネアポリスのノツトゴム会社の第2932−71号
の）の平らな薄板から切られた（1.27×5.33センチ）。
密封縁の外端の中心でフラツプの内面と直交する直線
は、弁を通る合成流体の流れの方向と65゜の角度をつく
つた。
22と入口ベル32を省き、そして密封隆起部18の代わりに
平らな密封縁を有するように作られた。弁座は0.76ミリ
の厚さを有するポリスチレンの薄板から真空成形され、
そして六つの口が、幅0.94センチのオリフイスをつくる
ために切られ、そして横断面が長方形の五つのブリツジ
によつて横切られた。中央のブリツジは幅0.75センチ
で、他のブリツジは幅0.20センチであつた。弁座の深さ
は1.9センチで、密封縁の外端の間の全長は3.26センチ
であつた。フラツプは、厚さ0.38ミリの純粋なゴム（ミ
ネソタ州ミネアポリスのノツトゴム会社の第2932−71号
の）の平らな薄板から切られた（1.27×5.33センチ）。
密封縁の外端の中心でフラツプの内面と直交する直線
は、弁を通る合成流体の流れの方向と65゜の角度をつく
つた。
例 ２ 弁は、弁座の深さが1.35センチであり、前記角度が60
゜であり、そしてフラツプが1.27×4.13センチ）である
ことを除いて、例１のもののように作られた。したがつ
て、そのオリフイスの開口は例１のものより小さかつ
た。しかし、それら開口を大きくすることは、呼気弁と
して使用されるとき、弁に、呼吸用顔マスクの前方面積
をより大きく取ることを要求したであろう。
゜であり、そしてフラツプが1.27×4.13センチ）である
ことを除いて、例１のもののように作られた。したがつ
て、そのオリフイスの開口は例１のものより小さかつ
た。しかし、それら開口を大きくすることは、呼気弁と
して使用されるとき、弁に、呼吸用顔マスクの前方面積
をより大きく取ることを要求したであろう。
比較の例 ３ 弁は、密封縁が平面内に横わることを除いて、例１の
もののように作られた。したがつてオリフイスの全長は
3.26センチであり、そしてフラツプは1.27×3.61センチ
であつた。
もののように作られた。したがつてオリフイスの全長は
3.26センチであり、そしてフラツプは1.27×3.61センチ
であつた。
例１と例２、および比較の例３の弁のおのおのは、同
じ前方面積を占めた。
じ前方面積を占めた。
例１と例２、および比較の例３の弁のおのおのの三つ
の弁は、通常の室温で毎分85リツトルの垂直に上方の空
気の流れで試験され、そして各弁を横切る圧力の低下が
測定された。各例の三つの弁の平均の結果は、表Ｉに発
表されている。
の弁は、通常の室温で毎分85リツトルの垂直に上方の空
気の流れで試験され、そして各弁を横切る圧力の低下が
測定された。各例の三つの弁の平均の結果は、表Ｉに発
表されている。
例4,5および比較の比較の例 ６ 例4,5および比較の例６の弁は、オリフイスの幅が2.1
8センチであり、そしてフラツプの幅が2.54センチであ
ることを除いて、それぞれ例1,2および比較の例３のも
ののように作られた。各例の三つの試験の結果は、表II
に発表されている。
8センチであり、そしてフラツプの幅が2.54センチであ
ることを除いて、それぞれ例1,2および比較の例３のも
ののように作られた。各例の三つの試験の結果は、表II
に発表されている。
例 ７ 例２のような弁は、（１）ブリツジ20の幅を0.15セン
チに減らし（２）オリフイスの幅を1.0センチに増し、
（３）第２図に示すような入口ベル32と、第４図に示す
ようなカバーを加え、そして（４）中央のブリツジ19の
ヘリをカバー40の口46と48の内側のへりに沿つて滑らか
に接続する粘土のエアフオイルをつくる、ことによつて
修正された。単一圧力低下試験の結果は、表IIIに発表
されている。
チに減らし（２）オリフイスの幅を1.0センチに増し、
（３）第２図に示すような入口ベル32と、第４図に示す
ようなカバーを加え、そして（４）中央のブリツジ19の
ヘリをカバー40の口46と48の内側のへりに沿つて滑らか
に接続する粘土のエアフオイルをつくる、ことによつて
修正された。単一圧力低下試験の結果は、表IIIに発表
されている。
新規な弁に加えられることのできる変更は、フラツプ
をその自由端に向かつて薄くすることであり、そしてこ
れはより、小さい抵抗を口に与える。しかし、上記の例
のもののような一様の厚さのフラツプは、大部分の目的
のためにより経済的で、そして完全に満足するものであ
るに違いない。
をその自由端に向かつて薄くすることであり、そしてこ
れはより、小さい抵抗を口に与える。しかし、上記の例
のもののような一様の厚さのフラツプは、大部分の目的
のためにより経済的で、そして完全に満足するものであ
るに違いない。
フラツプは、各片の１縁がブリツジに取り付けられた
２片であり、その場合、ブリツジの取り付ける表面はＶ
形である。この場合、ブリツジの中心でフラツプの内面
と直交する直線は、Ｖ形のブリツジの表面を二等分する
平面内に横たわる。
２片であり、その場合、ブリツジの取り付ける表面はＶ
形である。この場合、ブリツジの中心でフラツプの内面
と直交する直線は、Ｖ形のブリツジの表面を二等分する
平面内に横たわる。
新規な弁は、主として呼吸用顔マスクの呼気弁として
の使用のために意図されているが、それは吸入弁として
使用されることができる。吸入弁は、呼気弁を小さく保
つことの重要さに匹敵する、間隔の強制を含まないの
で、新規な弁は、そのような使用で先行技術より少ない
利点を含んでいる。新規な弁はまた、大きさが比較的に
少さくなければならない弁を横切る最小の圧力低下の必
要があるときいつでも、液体を含む、空気とは別の流体
のために有用であるに違いない。
の使用のために意図されているが、それは吸入弁として
使用されることができる。吸入弁は、呼気弁を小さく保
つことの重要さに匹敵する、間隔の強制を含まないの
で、新規な弁は、そのような使用で先行技術より少ない
利点を含んでいる。新規な弁はまた、大きさが比較的に
少さくなければならない弁を横切る最小の圧力低下の必
要があるときいつでも、液体を含む、空気とは別の流体
のために有用であるに違いない。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の原型の弁が呼気弁として働く、呼吸
用顔マスクの透視図、 第２図は、中央のブリツジの横断方向に、そして顔マス
クを二等分する平面に沿つて見た、第１図の弁における
破断横断面図、 第３図は、第２図の線３−３における横断面図、 第４図は、第２図の弁の右側部分の拡大横断面図、そし
て 第５図と第６図のおのおのは、異なるカバーを取り付け
られていることを除いて、第１図から第３図までに示す
ような呼気弁の斜視図である。 図面の符号10は「呼吸用顔マスク」、12は「空気浄化装
置」、14,42,52は「一方向の流体弁」または「呼気
弁」、16は「弁座」、18は「密封隆起部」、19は「中央
のブリツジ」、20は「四つのブリツジ」、21は「六つの
開口」、22,40,50は「カバー」、24は「たわみフラツ
プ」、25,56は「格子」、26は「密封縁の外端」、28は
「長方形のフランジ」、30は「呼吸用マスクの顔当
て」、32は「入口ベル」、34は「合成流体の流れの方
向」、44は「頂壁」、46は「側方の開口」、48は「端の
開口」、54は「ダクト」を示す。
用顔マスクの透視図、 第２図は、中央のブリツジの横断方向に、そして顔マス
クを二等分する平面に沿つて見た、第１図の弁における
破断横断面図、 第３図は、第２図の線３−３における横断面図、 第４図は、第２図の弁の右側部分の拡大横断面図、そし
て 第５図と第６図のおのおのは、異なるカバーを取り付け
られていることを除いて、第１図から第３図までに示す
ような呼気弁の斜視図である。 図面の符号10は「呼吸用顔マスク」、12は「空気浄化装
置」、14,42,52は「一方向の流体弁」または「呼気
弁」、16は「弁座」、18は「密封隆起部」、19は「中央
のブリツジ」、20は「四つのブリツジ」、21は「六つの
開口」、22,40,50は「カバー」、24は「たわみフラツ
プ」、25,56は「格子」、26は「密封縁の外端」、28は
「長方形のフランジ」、30は「呼吸用マスクの顔当
て」、32は「入口ベル」、34は「合成流体の流れの方
向」、44は「頂壁」、46は「側方の開口」、48は「端の
開口」、54は「ダクト」を示す。
Claims (9)
- 【請求項１】一方向の流体弁にして、 流体を流すための入口および出口、 前記出口に対して、オリフィスを形成するように、屈曲
のない凹状のカーブの形状をした第１の密封縁であり、
２つの端部、該端部の中間の頂点および該頂点から前記
端部の各々まで連続的に増大する曲率半径を含む第１の
密封縁、該第１の密封縁と同一でかつ前記第１の密封縁
に対して平行でそこから離隔された第２の密封縁、およ
び各々が前記第１および第２の密封縁の対応する端部を
接続する２つの弁座端部、を有する弁座、 前記第１と第２の密封縁の間において前記第１および第
２の密封縁の端部の中間に延びるブリッジであって、前
記入口から前記出口への前記流体の流れ方向に対して直
角に延びるブリッジ、 全体が長方形の形状のシート材料から形成されかつ前記
ブリッジに取り付けられ前記弁を通る流体の流れがない
とき前記弁座を覆うたわみフラップであって、前記弁を
通る流体の流れに応答して前記弁座から自由に持ち上げ
られかつ前記流体の流れの自由に適応するたわみフラッ
プ、 を包含する一方向の流体弁。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の一方向と流体
弁において、前記弁座端部が各々真っすぐでありかつ前
記入口から前記出口への流体の流れ方向に対して直角で
あることを特徴とする一方向の流体弁。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の一方向の流体
弁において、前記弁座端部の中心において前記たわみフ
ラップの前記出口側の面に直交する第１の線と前記ブリ
ッジの中心において前記たわみフラップの前記出口側の
面に直交する第２の線との交差によって形成される角度
が15゜以上であることを特徴とする一方向の流体弁。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の一方向の流体
弁において、前記角度が50゜から70゜であることを特徴
とする一方向の流体弁。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の一方向の流体
弁において、前記ブリッジが前記第１と第２の弁密封縁
の端部の間において中央に置かれ、そして前記フラップ
の両端部が前記弁座から自由に持ち上げることを特徴と
する一方向の流体弁。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載の一方向の流体
弁において、前記第１および第２の弁座縁が放物線状を
していて、そして前記ブリッジが前記第１および第２の
弁密封縁の前記頂点においてまたはその近くにあること
を特徴とする一方向の流体弁。 - 【請求項７】各々のほおにおいて空気浄化装置を有し、
前記両ほおの区域の間に呼気弁が取り付けられている呼
吸用顔マスクにして、 流体を流すための入口および出口、 前記出口に対して、オリフィスを形成するように、屈曲
のない凹状のカーブの形状をした第１の密封縁であり、
２つの端部、該端部の中間の頂点および該頂点から前記
端部の各々まで連続的に増大する曲率半径を含む第１の
密封縁、該第１の密封縁と同一でかつ前記第１の密封縁
に対して平行でそこから離隔された第２の密封縁、およ
び各々が前記第１および第２の密封縁の対応する端部を
接続する２つの弁座端部、を有する弁座、 前記第１と第２の密封縁の間において前記第１および第
２の密封縁の端部の中間に延びるブリッジであって、前
記入口から前記出口への前記流体の流れ方向に対して直
角に延びるブリッジ、 全体が長方形の形状のシート材料から形成され、前記ブ
リッジに取り付けられかつ前記弁を通る流体の流れがな
いとき前記弁座を覆うたわみフラップであって、前記弁
を通る流体の流れに応答して前記弁座から自由に持ち上
げられかつ前記流体の流れに自由に適応するたわみフラ
ップ、 を包含する呼吸用顔マスク。 - 【請求項８】特許請求の範囲第７項記載の呼吸用顔マス
クにおいて、前記弁座端部が真っ直ぐであってかつ前記
入口から出口への流体の前記流れ方向に対して直角であ
ることを特徴とする呼吸用顔マスク。 - 【請求項９】特許請求の範囲第７項記載の呼吸用顔マス
クにおいて、前記弁座端部の中心において前記たわみフ
ラップの前記出口側の面に直交する第１の線と前記ブリ
ッジの中心において前記たわみフラップの前記出口側の
面と直交する第２の線との交差によって形成される角度
が15゜より大きいことを特徴とする呼吸用顔マスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US030339 | 1987-03-26 | ||
| US07/030,339 US4934362A (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Unidirectional fluid valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242075A JPH01242075A (ja) | 1989-09-27 |
| JP3124764B2 true JP3124764B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=21853757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069956A Expired - Lifetime JP3124764B2 (ja) | 1987-03-26 | 1988-03-25 | 一方向の流体弁 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4934362A (ja) |
| EP (1) | EP0284353B1 (ja) |
| JP (1) | JP3124764B2 (ja) |
| KR (1) | KR960007140B1 (ja) |
| AU (1) | AU603424B2 (ja) |
| BR (1) | BR8801262A (ja) |
| CA (1) | CA1291393C (ja) |
| DE (1) | DE3877602T2 (ja) |
| MX (1) | MX169624B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008516658A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | シプラ・リミテッド | 改善されたスペーサー |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1993024181A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Unidirectional fluid valve |
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| USRE43289E1 (en) | 1995-08-04 | 2012-04-03 | 3M Innovative Properties Company | Uni-directional fluid valve |
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