JPH0436707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、循環式呼吸器に関する。

背景技術 先行技術の循環式呼吸器では、高圧酸素容器か
らの酸素ガスを、減圧弁および絞り弁などを介し
て、呼吸袋に送入し、使用者はこの呼吸袋内のガ
スを吸入するようにしていた。また使用者の呼気
は、清浄缶で呼気中の炭酸ガスを除去され、呼気
の残余の部分がふたたび呼吸袋に送入される。呼
吸袋では、この炭酸ガスを除去された呼気と、高
圧酸素容器からの酸素ガスとが混合され、この混
合されたガスを、前述したように使用者が吸入す
るようにしていた。すなわち呼吸袋、使用者およ
び清浄缶から成る循環回路を循環するガスに、こ
のガス中の炭酸ガスが清浄缶によつて除去される
程度に応じて、高圧酸素容器から徐々に供給され
る酸素ガスを混合し、この混合されたガスを使用
者が吸引するようにされていた。

したがつてこのような先行技術の循環式呼吸器
では、使用開始直後であつても、高圧酸素容器か
らの酸素ガスは、徐々にしか呼吸袋に供給されな
いという問題点があつた。この問題点から、下記
のような問題が派生していた。

呼吸器の使用開始直後では、呼吸袋の中に吸気
ガスが供給されていない。したがつて使用者は、
呼吸器の使用開始の時点から、一定の時間が経過
するまで、呼吸器の十分な使用ができないという
問題点があつた。

緊急な事態下において使用がなされる場合、使
用者がこの呼吸器を手にするとき、相当量の運動
をおこなつていることが想定される。すなわち呼
吸器の使用開始時において使用者は、極めて酸素
消費量が大きな状態であることが想定される。し
たがつて前述したような、使用開始直後の呼吸袋
への酸素ガスの供給状態では、この酸素消費量に
対応することが、一層困難であるという問題点が
あつた。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、循環
式呼吸器の使用開始直後において、直ちに呼吸袋
へある一定量の酸素ガスを供給することができる
循環式呼吸器を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、酸素ガス容器と、 酸素ガス容器からの酸素ガスが減圧される減圧
弁と、 減圧弁からの酸素ガスを一定流量で呼吸循環回
路に導く手段と、 減圧弁からの酸素ガスが導かれる制御室と、 この制御室の圧力が予め定める値未満では、開
弁状態となつて、減圧弁からの酸素ガスを呼吸循
環回路に供給し、制御室の圧力が前記値以上にな
つたときに閉弁状態となる制御弁とを含むことを
特徴とする循環式呼吸器である。

本発明の好ましい実施例では、減圧弁と呼吸循
環回路との間に手動によつて開弁状態となる手動
供給弁が介在されることを特徴とする。

本発明の他の好ましい実施例では、一定流量供
給手段と制御弁とは、呼吸循環回路を構成する呼
吸袋内に収納されていることを特徴とする。

作 用 酸素ガス容器の酸素ガスは、減圧弁によつて減
圧され、一定流量供給手段で呼吸循環回路に導か
れる。また減圧弁からの酸素ガスは、制御弁に接
続される制御室にも導かれる。制御室内の圧力
が、予め定める値未満では、制御弁は開弁状態で
あり、減圧弁からの酸素ガスを呼吸循環回路に供
給する。また制御室内の圧力が、前記予め定める
値以上になつたときに、制御弁は閉弁状態とな
る。したがつて呼吸循環回路には、予め定める時
間、一定流量供給手段および制御弁からの酸素ガ
スが供給されることができる。

実施例 第４図は、本発明の一実施例の循環式呼吸器１
の構成を説明するための図である。携帯容器２
は、蓋体３を備える。循環式呼吸器１を使用しな
いときには、呼吸袋４、呼吸管５、プラグ６、ノ
ーズクリツプ７、首ひも８および防塵メガネ９が
携帯容器２内に収納される。

携帯容器２内には、酸素ガス容器である高圧酸
素容器１０が収納され、高圧酸素容器１０内の酸
素ガスは、塞止弁１１を介して、呼吸袋４に導び
かれる。

呼吸袋４内のガスは、逆止弁である吸気弁１２
ａ，１２ｂ（総称する参照符を１２とする）を介
して、呼吸管５に導びかれる。呼吸管５は、いわ
ゆる蛇腹状であつて可撓性を有し、その一端部に
設けられたマウスピース１３に、使用者が口を当
てて使用する。また使用しないときには、プラグ
６をマウスピース１３内に、気密に装着すること
ができる。

マウスピース１３からの呼気は、呼吸管５を介
して、清浄缶１４に導びかれる。清浄缶１４のケ
ーシング１５には、その底部付近まで呼吸管５お
よび清浄缶１４の内筒１４ａによる呼気回路が連
通される。このケーシング１５内の内筒１４ａを
外囲して、たとえば紙または不織布などの通気性
を有するフイルタ１６ａ，１６ｂによつて保持さ
れて、炭酸ガス吸収剤１７が収納される。

この炭酸ガス吸収剤１７の下端部表面は、たと
えば金網などの通気性を有する底板１８によつて
支持される。底板１８の中央部は、内筒１４ａの
第４図の下端部と一体的に構成される。また炭酸
ガス吸収剤１７の上端部表面は、フイルタ１６ｂ
を介して、底板１８と同様な構造の抑え板１９に
よつて押圧される。この抑え板１９は、抑え板１
９を弾発的に押圧し、第４図の上端部が内筒１４
ａに固定された押圧部材２０によつて、第４図下
方に押圧される。また呼吸袋４には、呼吸袋４内
のガスを放出するための自動排気弁２１が設けら
れる。

第５図は、第４図の携帯容器２を施錠した状態
を示す正面図であり、第６図は第５図の右側面図
であり、第７図は第５図の平面図である。第５図
〜第７図を参照して、携帯容器２の構成を説明す
る。携帯容器２は、収納部２２と蓋体３とを含
み、施錠用帯体２３を支持し、携帯容器２と蓋体
３とを連結する固定部材２４に設けられた案内孔
２４ａに使用者の腰ベルト２５を挿通することに
よつて、携帯容器２を使用者に固定することがで
きる。

また携帯容器２の蓋体３と収納部２２とは、蓋
体３に設けられた帯体２３および施錠手段からな
る固定手段２６によつて固定される。この固定手
段２６は、環状式呼吸器１を使用する際に、極め
て短時間で解錠することができる。

第８図は第４図のプラグ６の平面図であり、第
９図は第８図の右側面図であり、第１０図は第８
図の正面である。第８図〜第１０図を参照して、
プラグ６の形状を説明する。プラグ６は基本的に
は、嵌合部２７と把持部２８とを含む。把持部２
８は、幅が一定の連結部２９と、連結部２９と一
体に形成され、連結部２９から遠ざかるにしたが
つてその幅が拡大する拡大部３０とを含む。把持
部２８から嵌合部２７にかけて、リブ３１ａ，３
１ｂ（総称する参照符を３１とする）が設けられ、
把持部２８を補強する。

嵌合部２７には、凹所３２が設けられ、その側
壁３３は可撓性を有しており、第４図のマウスピ
ース１３に気密に装着されることができる。この
プラグ６は、循環式呼吸器１（第４図参照）が使
用されないときは、常にマウスピース１３に装着
されており、使用時において、このプラグ６を抜
去して使用する。ここでプラグ６は、赤色の可撓
性を有する高分子材料から形成されており、プラ
グ６を装着した状態では、プラグ６の拡大部３０
がマウスピース１３から突出するようにして、使
用開始時にプラグをつけたままのマウスピース１
３（第４図参照）を、使用者が口に宛てがうこと
を防ぐようにされている。

第１図は、第４図の循環式呼吸器１の高圧酸素
容器１０から呼吸袋４までの酸素ガスが流過する
部分の構成を示すための断面図である。高圧酸素
容器１０の口部３４には、塞止弁１１の弁本体３
５が螺着される。

弁本体３５内には、ガス通路３６が形成され
る。ガス通路３６の高圧酸素容器１０側の端部に
は、フイルタ３７がフイルタ抑え３８によつて、
固定されて設けられる。また前記ガス通路３６と
連通した空間３９には、パツキン４０および安全
封板４１を介して、安全栓４２が固定される。ま
た、高圧酸素容器１０と連通するガス通路３６内
の酸素ガス圧力を検出するために、圧力計Ｐが接
続される。

ガス通路３６の高圧酸素容器１０とは反対側に
は、より大径であつて、内周面にねじが刻設され
た空間部４３が形成される。空間部４３には、ガ
ス通路３６側からパツキン４４と、これを押圧す
る弁体４５が抑え部材４６によつて固定される。
弁体４５は、狭隘な首部４７を有し、後述される
ようにこの首部４７を切損することによつてガス
通路３６内の酸素ガスが、空間４３内に供給され
ることができる。

弁体４５のさらに上方には、前記空間部４３に
誘導部材４８が螺着される。この誘導部材４８内
には、挿通棒４９がＯリング５０を介して、摺動
自在に挿通される。挿通棒４９の弁体４５側の端
部には、傾斜部５１が形成される。また挿通棒４
９の傾斜部５１とは反対側の端部には、頭部５２
が螺着され、この頭部５２と誘導部材４８との間
に、ばね部材５３が設けられ、挿通棒４９を弁体
４５とは反対方向に、ばね付勢する。

弁本体３５の一端部に、減圧弁５４の弁本体５
５が袋ナツト５６によつて、螺着されて固定され
る。弁本体５５の内部には、弁体５７が固定さ
れ、この弁体５７は、フイルタ５８、ガス通路５
９および弁孔６０を有する。また前記空間部４３
から、ガス通路５９に酸素ガスを供給する連通孔
６１が形成される。

弁本体５５内の空間６２内には、弁孔６０と対
向した位置に、たとえば合成樹脂などの弾性材料
からなる当接部材６３を有する揺動部材６４が、
摺動可能に設けられる。この揺動部材６４は、ガ
ス通路６５，６６を有する。揺動部材６４の当接
部材６３とは反対側の端部付近には、フランジ部
６７およびねじが形成される。揺動部材６４のこ
の端部に螺着された環材６８と、前記フランジ部
６７との間にはさまれて、ダイヤフラム６９が固
定される。前記環材６８は、固定部材Ｒ１によつ
て固定される。

弁本体５５の塞止弁１１とは反対側の端分５５
ａには、第１ケーシング７０が螺着される。この
第１ケーシング７０内には、前記フランジ部６７
との間に、ばね部材７１が設けられ、揺動部材６
４を弁本体５７から離反する方向に、ばね付勢す
る。

前記第１ケーシング７０に螺着されて、第２ケ
ーシング７２が設けられる。第２ケーシング７２
と第１ケーシング７０とは、空間部７３を形成
し、この空間部７３と連通して、第２ケーシング
７２内に、ガス通路７４，７５が形成される。ガ
ス通路７４の空間部７３とは反対側の端部は、パ
ツキン７６、パツキン押さえ７７およびフイルタ
７８を固定して、絞り弁７９が螺着される。ここ
で、絞り弁７９は、絞り８０を有する。

第２ケーシング７２の底部には、弁座８１が形
成される。弁座８１と対向する位置に、当接部材
８２を有する揺動部材８３が固定される。揺動部
材８３の当接部材８２付近を外囲して、第２ケー
シング７２と揺動自在に設けられる揺動部材８３
には、ガス通路８４が形成される。

また揺動部材８３は、ガス通路８５，８６を有
する。また揺動部材８３の当接部材８２とは、反
対方向に順次設けられるパツキン８７、パツキン
押さえ８８、フイルタ８９を固定して、絞り９０
を有する絞り弁９１が設けられる。これらの絞り
弁９１などを固定して、環材９２が設けられる。
また揺動部材８３のフランジ部９３と環材９４と
の間には、ダイヤフラム９５が設けられる。

これらの絞り弁９１などを外囲して、蓋体９６
が固定部材９６ａによつて固定されて、設けられ
る。この蓋体９６と前記環材９４との間に、ばね
部材９７が設けられ、揺動部材８３を弁座８１方
向にばね付勢する。ここで蓋体９６内の空間９６
ａは、制御室である。

前記第２ケーシング７２の１部分には、透孔９
８が設けられ、この透孔９８にはＯリング９９を
介して揺動棒１００が、第２ケーシング７２の外
部に突出して設けられる。外部に突出した揺動棒
１００の部分には、つまみ１０１が螺着される。
第２ケーシング７２と、つまみ１０１との間に
は、揺動棒１００を巻回して、円錐ばね１０２が
設けられる。

上述したような構成において、絞り弁７９は第
４図の呼吸袋４へ、酸素ガスを一定流量供給する
手段であり、揺動部材８３およびダイヤフラム９
５などは、連通孔１０３から第４図の呼吸袋４
に、使用開始時に一時に大量に送られる酸素ガス
の供給の期間を制御する制御手段である。また揺
動棒１００などは、手動供給弁を構成する。

第２図は、第１図の挿通棒４９の傾斜面５１付
近の斜視図である。挿通棒４９が矢符Ａ方向に押
圧されると、傾斜面５１が第１図の弁体４５の上
端部に当接し、矢符Ｂ方向の力を作用させて、前
述したように首部４７を折損することができる。

第３図は、第１図の切断面線−から見た簡
略化した断面図である。第２ケーシング７２の弁
座８２付近には、空間部１０４が形成され、この
空間部１０４と連通孔１０３とが連通される。空
間部１０４内に供給された酸素ガスは、この連通
孔１０３を介して、第４図の呼吸袋４へ供給され
る。

上述した循環式呼吸器１の作動状態を説明す
る。第１図を参照して、挿通棒４９を、ばね部材
５３のばね力に抗して矢符Ａ方向に押圧すると、
前述したように傾斜面５１が弁体５４の首部４７
を折損する。したがつて高圧酸素容器１０内の酸
素ガスは、フイルタ３７、ガス通路３６を介し
て、空間部４３に供給される。空間部４３に供給
された酸素ガスは、連通孔６１を介して減圧弁５
４側に供給される。この酸素ガスは、フイルタ５
８、ガス通路５９および弁孔６０を介して、空間
部６２に供給される。空間部６２に供給された酸
素ガスは、ガス通路６５，６６を介して、空間部
７３に供給される。

空間部７３に供給された酸素ガスの一部分は、
ガス通路７４を介して絞り弁７９から単位時間あ
たり予め定められる一定の量で、第４図の呼吸袋
４に供給される。また空間７３の残余の酸素ガス
は、ガス通路７５を介して、空間部１０５に供給
される。ここで、蓋体９６によつて外囲されてい
る空間９６ｂは大気圧であるので、空間部９５に
供給された酸素ガスの圧力によつて、ダイヤフラ
ム９５、および揺動部材８３が、矢符Ｃ方向に変
位される。したがつて空間部９５内の酸素ガスの
一部は空間１０４、連通孔１０３を介して、第３
図で説明したように、第４図の呼吸袋４に急速に
供給される。

また空間部１０５の残余の酸素ガスは、ガス通
路８２ａ，８５，８６、パツキン８７およびフイ
ルタ８９を介して、絞り弁９１から空間部９６ｂ
内に、単位時間あたり予め定められる一定量が供
給される。したがつて空間部９６ｂ内の気圧は次
第に上昇し、絞り弁９１の酸素ガス供給量、およ
びばね部材９７のばね力などによつて決定される
予め定められ圧力に到達すると、ダイヤフラム９
５および揺動部材８３は、矢符Ｃ１方向に変位す
る。このとき当接部材８２が弁座８１に接触し
て、連通孔１０３を介して行なわれていた第４図
の呼吸袋４への酸素ガスの供給が、遮断される。

このようにして循環式呼吸器１の使用開始時に
おいて、第４図の呼吸袋４に急速に酸素ガスを供
給することができる。したがつて使用者は、使用
開始直後においても、呼吸袋４内の酸素ガスによ
つて呼吸が行なえることになる。

このような循環式呼吸器１の使用開始時におい
て、第４図の呼吸袋４内の酸素ガスが不足すると
き、使用者は揺動棒１００を揺動させることによ
り、透孔９８とＯリング９９との間に間隙を発生
させ、空間部７３内の酸素ガスを、透孔９８を介
して呼吸袋４内に供給することができる。

またこのようにして供給された酸素ガスは、第
４図の呼吸袋４内に有毒ガスが万一侵入したと
き、この有毒ガスを呼吸袋４から排出することが
できる。

第４図を参照して、循環式呼吸器１の使用開始
において、前述したように第１図の絞り弁７９お
よび連通孔１０３から呼吸袋４に供給された酸素
ガスは、吸気弁１２ａ，１２ｂを介して、呼吸管
５に供給され、マウスピース１３を装着している
使用者に、酸素ガスを供給する。この酸素ガスを
吸入した使用者が排出する呼気ガスは、呼吸管５
から清浄缶１４に導かれる。この呼気が清浄缶１
４の炭酸ガス吸収剤１７内を流過するとき、呼気
中の炭酸ガスが吸収され、残余の呼気が呼吸袋４
内に供給される。

このようにして循環式呼吸器１は、使用者−マ
ウスピース１３−呼吸管５−清浄缶１４−呼吸袋
４−呼吸管５−マウスピース１３−使用者の閉ル
ープをなす呼吸循環回路を形成する。この呼吸循
環回路中のガスは、使用者によつて酸素ガスを吸
収され、炭酸ガスを与えられる。またこの与えら
れた炭酸ガスが、炭酸ガス吸収剤１７によつて呼
吸されるので、呼吸循環回路内のガスは次第に減
少する。この減少した分を、高圧酸素容器１０か
らの酸素ガスが補うようにされる。

第４図の吸気弁１２ａ，１２ｂは、呼吸管５の
できるだけ上部に設けるようにする。これは、吸
気弁１２ａ，１２ｂから、マウスピース１３まで
の距離を短くし、吸気抵抗を低減するとともに、
呼気を吸気中にできるだけ含まないようにするた
めである。また炭酸ガス吸収剤１７が炭酸ガスを
吸収するとき、熱を発生する。したがつてこの炭
酸ガス吸収剤１７から、吸気弁１２ａ，１２ｂを
遠ざけることによつて、可及的に冷却された吸気
を提供する目的も有する。

以上のように、本実施例においては、循環式呼
吸器１の使用開始にあたつて、呼吸袋４に連通孔
１０３を介して、高圧酸素容器１０内の酸素ガス
が急速に供給される。またこれと同時に、高圧酸
素ガス容器１０内の酸素ガスは、絞り弁７９を介
して呼吸循環回路に、単位時間当たり予め定めら
れる一定量で供給される。したがつて使用開始直
後から、充分な呼吸を行なうことができる。

第１１図は、本発明の他の実施例の制御室付近
の断面図である。本実施例は、前述の実施例に類
似し、対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施例の注目すべき点は、前述の実施例において
揺動部材８３などに関連して、制御弁の構成とし
てダイヤフラム９５が用いられていたが、本実施
例においては、シリンダおよびピストンを有する
構成としたことである。すなわち第２ケージング
７２には、シリンダ１１０が形成され、このシリ
ンダ１１０内に、ピストンとしての機能を有する
弁本体１１１が、摺動自在に設けられる。

ガス通路７５から酸素ガスが供給されると、空
間部１１２に供給された酸素ガスが、弁本体１１
１を矢符Ｃ方向に変位させる。また空間部１１２
内の酸素ガスは、連通孔１１３を介して、弁本体
１１１内のガス通路８６に供給され、パツキン８
７、フイルタ８９を介して絞り弁９０から、空間
１０６内に徐々に供給される。

ここで空間１０６内の圧力が、予め定められる
値以上になつたとき、弁本体１１１は、矢符Ｃ１
方向に急速に変位して、当接部材８２が弁座８１
に当接し、連通孔１０３への酸素ガスの流れを遮
断する。この動作の機構を、以下に説明する。ガ
ス通路８６内の酸素ガスの圧力は、１気圧よりも
高く、したがつて空間１０６内の酸素ガスの気圧
も１気圧を超えるようになる。一方、連通孔１０
３は、第４図の呼吸袋４に連通されており、その
圧力は１気圧である。すなわち、前記の動作は、
この圧力差によつて行なわれる。第１図の循環式
呼吸器１に、第１１図示のような構成を用いて
も、循環式呼吸器１は、第１図で説明した動作と
同様の動作を行なうことができる。

第１２図は、本発明の更に他の実施例の挿通棒
４９付近の断面図である。本実施例は、前述の実
施例と類似し、対応する部分には同一の参照符を
付す。本実施例の注目すべき点は、挿通棒４９
を、たとえば第１図の紙面とは、垂直方向に設け
るようにしたことである。挿通棒４９は、第１大
径部１１４および第２大径部１１５を有する。第
１大径部１１４側の受圧面積S1は、第２大径部
１１５の受圧面積S2よりも小さくされる。

ここで挿通棒４９を、矢符Ｄ方向に変位する
と、第１大径部１１４が首部４７を折損し、ガス
通路３６内の酸素ガスは、空間部４６内に供給さ
れることができる。また前述したように、第１大
径部１１４、第２大径部１１５のそれぞれの受圧
面積S1，S2は、S2の方がより大きいようにされ
ているので、挿通棒４９は、第１大径部１１４側
の受圧面と第２大径部１１５とで受ける圧力の差
に起因して、矢符Ｄ方向に更に作動することがで
きる。したがつて首部４７は、破壊されて一旦ガ
スが放出され始めると最後まで折損され、十分な
大きさの開口部を確保することができる。このよ
うな構成を、たとえば第１図の循環式呼吸器１に
実施しても、第１図で説明した効果と同様の効果
を得ることができる。

効 果 以上のように本発明に従えば、酸素ガス容器内
の酸素ガスを減圧弁によつて減圧し、この減圧さ
れた酸素ガスを呼吸循環回路に一定流量で導びく
ようにする。また減圧弁からの酸素ガスを、制御
室に導き、この制御室に制御弁を接続した。制御
弁は、制御室の圧力が予め定めた値未満では開弁
状態となつて、減圧弁からの酸素ガスを呼吸循環
回路に供給し、またこの制御室の圧力が前記予め
定めた値以上になつたときに、閉弁状態となる。
したがつてこの循環式呼吸器の使用開始時におい
て、酸素ガス容器からの酸素ガスが、ある一定量
だけ供給されて、呼吸袋を膨らませることによ
り、使用者が十分な呼吸をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の塞止弁１１などの
構成を示す断面図、第２図は第１図の挿通棒４９
の傾斜面５１付近の斜視図、第３図は第１図の切
断面線−かきら見た断面図、第４図は循環式
呼吸器１の構成を説明するための図、第５図は循
環式呼吸器１の収納容器２の正面図、第６図は第
５図の側面図、第７図は第５図の平面図、第８図
はプラグ６の平面図、第９図は第８図の側面図、
第１０図は第８図の正面図、第１１図は本発明の
他の実施例の循環式呼吸器１の一部分の断面図、
第１２図は本発明の更に他の実施例の循環式呼吸
器１の一部分の断面図である。 １……循環式呼吸器、１０……高圧酸素容器、
５４……減圧弁、７９……絞り弁、１０６……空
間、９５……ダイヤフラム、９１……絞り弁、１
１……塞止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素ガス容器と、 酸素ガス容器からの酸素ガスが減圧される減圧
   弁と、 減圧弁からの酸素ガスを一定流量で呼吸循環回
   路に導く手段と、 減圧弁からの酸素ガスが導かれる制御室と、 この制御室の圧力が予め定める値未満では、開
   弁状態となつて、減圧弁からの酸素ガスを呼吸循
   環回路に供給し、制御室の圧力が前記値以上にな
   つたときに閉弁状態となる制御弁とを含むことを
   特徴とする循環式呼吸器。 ２ 減圧弁と呼吸循環回路との間に手動によつて
   開弁状態となる手動供給弁が介在されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の循環式呼吸
   器。 ３ 前記一定流量供給手段と制御弁とは、呼吸循
   環回路を構成する呼吸袋内に収納されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の循環式
   呼吸器。