JPS63502007A - 呼吸用マスクのフイットテストを行う非侵入性定量方法並びにそれに関連した呼吸マスク装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 呼吸用マスクのフィツトテストを行う非侵入性定量方法並びにそれに関連した呼 吸マスク装置発明の背景 １、本発明の分野 本発明は空気浄化式呼吸用マスク並びに該呼吸用マスクのフィツトテストを行う ための非侵入性定量方法に関する。特に空気浄化式呼吸用マスクは例えば塵埃粒 子を除去するための少くとも１個のフィルター、並びに（又は）例えば危険なガ スと粒状物のような化学汚染物を除くように設計された化学フィルターを有する 型式である。

更に本発明はマスクと着用者の顔との間を気密にする必要のある空気供給式呼吸 用マスクに関する。特に本発明はペイントスプレー、煙、塵埃、軍事戦略物質の ような物質を濾過するため呼吸用マスクとして役立つ。また、本発明はそれぞれ の呼吸用マスクを最終の使用者に対してフィツトテストを受けるようにし、見本 としての呼吸用マスクを最終使用者に着用させないようにするため、呼吸用マス クのフィツトテストを行なう非侵入性の定量的な方法を自損している。

２、従来技術 基本的に４種類の呼吸用フェースマスクの形式がある。

クォーターマスクと呼ばれる第１型式は口と鼻を覆い、該マスクの下部密封面は 使用者の下あごと下唇の間に配置されるよう設計されている。

第２型式の呼吸用フェースマスクは“ハーフマスク２と呼ばれ、これは鼻と口の 周囲と下あごの下に嵌まる。

ハーフマスクは一般にクォーターマスクより一層信頼性のある密封作用を行ない 、そのためこの型式のマスクは一層有毒な材料に適している。クォーターマスク は通常塵埃用のマスクとして使用するよう設計されている。またクォーターマス クは空気浄化エレメントを有するか、または有毒環境で使用されている場合、空 気が供給される。

第３型式の呼吸用フェースマスクはフルフェースピースであり、これは髪の毛の 線から下あごの下まで殆んど覆う。この型式のマスクはクォーターマスク以上に 良好な防護を与えるが、それは呼吸や会話等の運動によって影響を受けない顔の 周囲部に良好なシールすなわち密封作用を行えることができるためである。フル フェースマスクは空気浄化エレメントを含むかまたは空気が供給される。また、 この型式の呼吸用マスクは浄化した空気が着用者の鼻と口に達する前に目を横切 って流れるので目の防護を必要とする時に使用する。

最後の第４型式の呼吸用フェースマスクは頭全体に嵌まるように設計されたヘル メットフード型である。この型はヘルメットフードの内部に空気を流す圧縮空気 管を備えている。空気がマスクの周縁部を通り且つその間を染み出てヘルメット フード型から逃気する。この型式の呼吸用マスクは目を含む使用者の頭を防護す る。それはヘルメットが目を危険な物質から遮蔽する透明区画を備えているため である。一般に、圧縮空気が先づ使用者の目の上と周りを流れ、つぎに下って使 用者の口とその周りに流れるように設計されている。ヘルメットフードを通って 流れる空気と吐き出した炭酸ガスはヘルメットフードの周縁の間を流れてヘルメ ットフード域から排出されるか、または普通の吐出バルブによって排出される。

最初の三つの型式のマスクはそれぞれ次のものを１個またはそれ以上備えている 。すなわち空気浄化エレメント例えば粒子を除去するためのひだ付き紙フィルタ ーやガスを除くための化学式カートリッジやかんと、吸込バルブと、吐出バルブ を備えている。

ヘルメットフード型は一般に上述のエレメントを何等含んでいない。ヘルメット フード型は時々ヘルメットに入る空気量を制御するため気流制御バルブを備えて いる。

空気は圧縮空気の正圧によって供給されるか、または必要に応じキャ゛ビティ容 積内に僅かな負圧を発生させて供給される。ヘルメットフードが周囲の大気圧に 対し正圧を有する場合、供給される清浄空気が流動カーテンを形成し、これが塵 埃、煙、蒸気、化学汚染物例えば危険なガスが目と呼吸気系に入るのを防止する 。空気が必要に応じヘルメットフード型呼吸用マスクに供給されるとき、そのマ スクは着用者に気密に嵌合して周囲の大気から空気を吸入するのを避けねばなら ない。

多くの会社が４型式のマスクの一つやそれ以上を作っている。実際問題として、 工業上と周囲環境の汚染物から着用者を防護するために米国だけでも数１００万 個の呼吸用マスクが売られている。化学戦に関する最近の問題によって、戦争用 の新らしい呼吸用マスクを研究し、且つ着用する実際のマスクを使用者ごとにフ ィツトテストすなわち嵌合テストを行うようにするための軍事上の制度を作るよ うになった。

人間の顔の寸法は相違があるので１個の呼吸用マスクをすべての人に嵌合させる ことはできない。故にマスクと顔の間に漏洩が生じ、特に最初に述べた三つの型 式のマスクで漏洩が生じ、したがって該マスクによる防護作用が減少する。その 結果フィツトテストが必要となり、の呼吸用マスクが着用者に必要な防護を提供 するか決めることが必要である。フェースピースと着用者の間が不適正な整合状 態であるか、または不適正な着用法を行えば、該呼吸用マスクの設計及び製造に 費やされた努力が着用者に役立たない。後者の問題は適正な指導によって修正で きる。前者の問題は一般に最善の嵌合マスクを決めるために数種の呼吸用フェー スマスクの定性テストか定量テストを行うことを含んでいる。

定量テストにおいて、着用者は通常数個の呼吸用マスクをテストして最も快適な ものを決定し、且つ着用者とマスクの間を適正に密封することによって少くとも 成る程度の防護を行う。一般に、定量テストは通常速く、且つ複雑な高価な設備 を要せず、且つ現場で容易に行える。

定量テストの一般的欠点はこのようなテストが着用者の主観的応答によって変化 し且つそのため全く信用できないことである。更にテスト中にうまく適合したと 思える呼吸用マスクが着用者のあごひげの成長や体重増加時に不適正なシールを 作り、または例えば呼吸用マスクが簡単に外れる。

米国政府と工業会によって承認された定量的フィツトテストは負圧テストと正圧 テストとイソアミルアセテート蒸気（バナナ油）テストと刺激薬剤スモークテス トを含んでいる。

負圧テストは単に、フェースマスクの空気インレットを閉じる作業からなる。空 気インレットは一般に例えばねじによってフェースマスクに取付けられている１ 個または２個のカートリッジ又はフィルターである。前記インレットを人間の手 の平で覆って、マスクのインレットから空気を吸込まないようにする。テスター が息を吸い込むとフェースピースが僅かにしぼんで、約１０秒間怠を止めておく 。若しフェースマスクが僅かにしぼんだままであり且つ内側への漏れが検知され なければ、この呼吸用マスクは適正なフィツトを提供する。

前に述べたように、この簡単なテストの主観点で定量的な性質は大きな欠点を持 っている。例えば、フェースマスクのフィルターまたはカートリッジ上の手の平 の圧力は、通常使用中に生じている場合よりも着用者の顔の周りに良好なシール をもたらすであろう。更に、フェースマスクの僅かな変形が水柱１０〜２０（７ ）の圧力で生ずるかも知れない。しかしながら、正常な呼吸は水柱約１〜４（１ ）の圧力を生ずる。その結果、一般の作業環境では遭遇しない状態で負圧テスト が行われる。

正圧テストは負圧テストに非常に良く似ていて、一般に同一の効果と欠点を有す る。正圧テストはフェースマスクの吐出バルブを閉じて、ゆっくりとフェースピ ースの様子が無く僅かな正圧がフェースピースの内側に生ずるならばフィツトが 満足であると考える。勿論このテストの欠点はテストの主観的な点である。例え ば、フェースマスクをテストスする従業員は同じ圧力で息を吐かないであろう。

故に、−人の従業員は合格と言い、別の従業員は不合格と言うかも知れない。ま た、空気浄化マスクの使用中の吸込サイクル時に正圧が一般に発生しない。

イソアミルアセテート蒸気テストは標準的な大気圧状態でフェースマスクを着用 する機会を使用者に与える。

イソアミルアセテートは快適な検知容易なバナナ油の香気を持っている。テスタ ーまたは着用者は一般に大気中かまたはイソアミル大気を含む環境に在る。若し も着用者またはテスターがバナナ油の臭気を検知すれば、その蒸気は着用者の顔 とフェースマスクの間の漏洩のみに起因するようにするために、該フェースマス クは有機的蒸気の除去カートリッジを備えなければならない。テスターや着用者 の周りの大気は例えば綿布片に液状イソアミルアセテートを含浸させそれをフェ ースマスクの密封面近くに通すことによって作られる。なるべく、少くとも着用 の頭と肩を覆う小型の小屋やフードの中で全テストを行う。このような囲いの中 で、凡そ１１００ｐｐのイソアミルアセテート蒸気が集中すれば満足であるが、 これは殆んどすべての人かが約１〜１０ｐｐｍの集中レベルで該蒸気をかぐこと ができるからである。

初めに、このテストは全くやっていないテスターによって行われる。若しバナナ 香気が検知されなければテストを拡げて、深呼吸と頭の左右運動と頭の上下運動 と、近くに立っている人が理解できるほどの大声で話すような運動もする。この ような運動はしばしば実際の作業環境で発生するのでフェースマスクの確実性を 増すようになる。

イソアミルアセテートテストの主要な欠点は臭気をかぐ感覚が容易に鈍化して着 用者が高集中度の蒸気のみを検知するように低下することである。また閾検知限 界に各人によって差があり、そのためたとえすべての場合に漏洩が一定であるに もかかわらず、成る人は合格マスクであると言い、また成る人は不合格マスクで あると言う結果になる。また、イソアミルアセテートは高集中度でさえあれば快 適な臭気を有するので、特定型式のマスクの使用や特種フェースマスクの快適さ について友人が推奨すると、着用者はこのフェースマスクが洩れがなく快適であ ると主観的に言う。

刺激性スモークテストはイソアミルアセテートテストに概念が似ている。しかし ながら、快適な臭気であったイソアミルアセテートを使用する代りに、換気シス テムの質を検知するために通常使用している市販のスモーク管で作った刺激性エ ーロゾルを使用している。一般に、前記スモーク管にスタニッククロライドまた はチタニウムテトラクロライドを含浸した軽石をみたしている。前記管のシール が破壊されると空気中の湿気が管の内容物に反応してハイドロクロライドアシド からなる濃厚な高刺激性スモークを作り出す。このテストはテスターが無意識に せきをしたりくしゃみをしたりするので漏洩に気付く顕著な効果がある。その結 果、テスターや着用者が適正なフィツトであるとうそをつくことが非常に少くな る。しかしながら、ハイドロクロライドアシドは鼻の穴の内部を燃やそうとする ので滋しい刺激を発生する。故に、負傷しないよう注意して作業しなければなら ない。

刺激性スモークテストはテスターが初めに静止していた囲いの環境下で行わねば ならない。若し刺激性スモークが検知されなければ、つぎにテスターは頭を反対 側に向けて再びスモークのないことを調査し、次に頭を上下してスモークのない ことを調査し、次に近所にいる人が理解できるほどの大声で話をしてスモークの ないことを調べなければならない。若しも着用者が何等の刺激性のスモークも検 知しなければそのフェースマスクは過大な漏洩がなく適合と判断される。

フェースマスクの嵌合性すなわち適正なフィツトを決める一層正確な方法はテス ト剤による定量的テストである。テスト剤による定量的テストの最大の効果は着 用者やテスターの主観的回答に依存しない数値を基にしてフェースマスクのフィ ツトを示すことである。このような定量テストは、例えば原子力放射能のような 非常に有毒な、または危険な環境で作業するため漏洩を極減しなければならない ときにしばしば使用されている。

テスト薬剤による定量的テストの欠点はテスト設備が高価なことと、非常に訓練 のできた人にその設備を操作させる必要のあることである。また、各マスクにテ スト針をはめ込んでフェースマスクの内部空気を採取しなければならない。した がって、テスト中に使用するマスクは作業員やテスターが受取るフェースマスク の中の１個のモデルであって、実際に使用するマスクをテストするのでない。し たがって、テストしたモデルと実際のフェースマスクの間の微小な差が悪いフィ ツトすなわち不適正なフィツトを生ずる。

テスト剤による定量的フィツトテストの最近の研究によって、フェースマスクに 針を入れることは定量的テストに大きな不具合を生ずることを示した。フェース マスクキャビティの内側に採取したテスト剤の濃度は、呼吸用マスクのキャビテ ィに入る清浄空気の流れに対する針の位置と、呼吸をする口や鼻の位置と、一般 に知られていない未知の漏洩場所によって変ってくる。呼吸用マス・りのキャビ ティの内側の薬剤の混合は、一般に短時間の吸込時と吐出時において不完全であ る。したがって測定した薬剤の集中度は真の防護程度を表示しない。これは最近 の研究で判明した。Ｍｙｅｒ、　Ｗ、Ｒ，、ＡｍｅｒｉｃａｎＩｎｄｕｓｔｒｉ ａｌ　Ｈｙｇｉｅｎｅ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ、第４５巻、 第１０号、６８１〜６８８頁、１９８４年を参照せられたい。例えば、若しも針 が着用者の顔の右側におかれると、そのテスト結果は針を該フェースマスクの左 側または中央においた場合と同一でない。マスクのどこに針を置くか基準がない ので、一つのテストで得た結果を別のテストの結果と関連づけることは通常でき ない。針の位置と漏洩位置によって、成る場合にはそのフェースマスクが合格と なり、別の場合には不合格となる。その結果、テスト剤を使用する定量的テスト は着用者の主観点意見に頼れない欠点を有する。

現在使用している定量的テストはマスクキャビティの中すなわちマスクと着用者 の顔との間におけるテスト剤の集中度を、フェースマスクを囲繞する外側の環境 と比較して測定している。工業界や米国政府が行っている定量的テストの型式は 塩化ナトリウムテスト、ＤＯＰテスト（ジオクチルフタレート）、フレオン１２ テスト、六フッ化イオウテストを含んでいる。

現在使用中のすべての定量テストは容易に検知できる蒸気やエーロゾルを含む環 境の中にテスターや着用者を置くことを含んでいる。一般に、この環境はテスト 剤を特定的に集中させた囲いの中に制限されている。漏洩はその環境内のテスト 剤の集中度を、正しく着用したマスク内のテスト剤の集中度で、割った値に関連 したフィツトファクターとして述べられている。

塩化ナトリウムテストにおいて、サブミクロンサイズのソリッドソールト粒子が 噴霧器によってテスト室又はテストフードの中に分散される。塩化ナトリウムの エーロゾルが呼吸用マスクの中に入る度合は該マスクに挿入したテスト針によっ て決定され、一般にその結果は帯記録紙すなわちストリップチャートに記録され る。テスト作業中着用者は割合静止したままでフェースマスクをテストする。つ ぎに着用者は頭を左右に動かしてそれに似た作業によって生ずる漏洩を記録する 。次に頭を上下に動かし、次に近所に居る人が分るほど大声で話をする。

与えられたフェースマスクのモデルに対するこのような運動ごとのテストデータ を別のモデルのものと比較して、最善のフェースマスクモデルのフィツトを決め る。前に述べたように結果を関連づけることは不可能であるにもかかわらず比較 される。

ＤＯＰテストはＤＯＰ粒子が液状すなわち油であるヂオクチルフタレートエーロ ゾルを使用する。このテストはＤＯＰ粒子が例えば噴霧器で作られる塩化ナトリ ウムテストに似ており、且つ塩化ナトリウムテストについて説明したテスト法を 実施する流動ガス環境の中に導入される。

フレオン１２の定量的テストは冷凍ガスフレオン１２によっている。しかしなが ら、このテストはあまり使用されない。それは現在入手可能な分析装置の応答時 間が非常に遅く、フェースマスクを貫通する冷凍ガスの集中度に変動を生ずるた めである。また、同じように上述のテスト法を実施する。

上述の四番目の定量テストは六フッ化イオウによる。

六フッ化イオウは非常に安定したガスであり且つ空気の凡そ５倍比重を有する最 も重いガスの一つである。上述のテスト順序が実施される。

要するに、現在実施中の定量的なフィツトテストは塩化ナトリウムテストで固形 のエーロゾル粒子を使用し、ＤＯＰテストで液状エーロゾル粒子を使用し、軽量 冷凍ガステストでフレオン１２を使用し、重いガステストで六フッ化イオウを使 用する。前に説明したように、これらのテスト剤の一つを使用したマスクのフィ ツトファクターは、前記環境下におけるテスト剤の集中度を、フェースマスクキ ャビティの中のテスト剤の集中度で、割った値によって示される力〜、またはそ れに関連づけられている。

１９８５年５月１９日乃至２４日、ネバダ州のラスベガスにおけるＡｎｎｕａｌ 　Ａｓｅｒｉｃａｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｌａｌ　ＨｙｇｉｅｎｅＣｏｎｆ’ｅｒｅ ｎｃｅにおいて提出されたＸＩ　Ｉ　ｌｅｒ氏による論文”Ｄｅｖｅｌｏｐａ＋ ｅｎｔ　Ａｎｄ　Ｖａｌｌｄａｔｉｏｎ　ｏ！’　ａ　Ｓｉｍｐｌｅ　Ｒｅ５ｐ １ｒａｔｏｒＰ１ｔ　Ｔｅ５ｔ”において、彼の修正したＬｏｕｉｓｖｉ　ｌ　 ｌｅ。

Ｋｅｎｔｕｃｋｙ、　Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ　Ｓｅｗｅｒ　Ｄｌｓｔｒｉｃ ｔの方法を説明している。このテスト法は作業員やテスターに呼吸用フェースマ スクを適正に装着して、テスターや作業員が息を止めている間に圧力計を観察す るように要求している。

若し数秒後に圧力が相当低下すれば、フェースマスクはテストに不合格である。

これに反して、圧力レベルが相当低下すれば該マスクはテストに合格である。し たがって、この方法はフェースマスクあるいは呼吸用マスクのフィツトに不合格 か合格かの基礎として時間と圧力変化を測定することを含んでいる。

このＭｉｌｌｅｒ法の欠点はフェースマスクの容積を考慮してないことである。

換言すればフェースマスクと作業員の間のキャビティが大きくて、漏洩が少なけ れば、そのフェースマスクはＸｉ　ｌ　ｌｅｒの述べる圧力対時間に関する判定 を容易に合格する。これに反し、若しフェースマスクが例えばクォーターサイズ のフェースマスクであり、フルフェースマスクと同じ全容積漏洩があれば、圧力 変化対時間の判定に合格しない。故に、両方のフェースマスクに同一の漏洩を生 ずるけれども、一方は大きなキャビティを有するためにテストに合格し、他方の 小さなフェースマスクはキャビティが小さいので不合格となる。　・Ｍｉｌｌｅ ｒ方法の別の欠点はマスクの圧力変化のレートが特定の定量的漏洩レートに関連 しないことである。

要約すれば、従来の装置は作業員とフェースマスクの間に信頼性のある一貫した フィットネスすなわち嵌合性を得るためには不適当である。これらの定量的テス トは特定のフェースマスクの嵌合性が着用者の主観点応答に基づいていることに 欠点を有する。更に、イソアミルアセテートテストと刺激性スモークテストはマ スクを使用する度ごとに行うことができない。これらの定量的テストによれば、 テストの結果は不正確で成るテストと別のテストの間を関連づけることができな い。更に、着用者は自分が使用する実際のフェースマスクのモデルをテストする だけである。最後に、この定量的テスト法はすべて高価である。これらの定量的 テスト法はＭＩ　Ｉ　ｌｅｒ法と共に呼吸用マスクのキャビティの容積を考慮し ていないし、またそれを数学的なフィツトファクターにしていない。

したがって、従来のテストで人間の顔に対するマスクの嵌合性を信頼的に表示す る数値を示すことに失敗している。かくして、廉価であって、従来の方法の問題 点を急速に解決できる方法が必要となる。更に、上述の方法を達成し且つ着用者 が非常に危険な環境に入る度ごとにテストできるようなフェースマスクが必要と なる。

発明の要約 本発明はフェースマスクや呼吸用マスクを着用するに当りその嵌合程度したがっ て防護程度を測定する新しい方法を含んでいる。人間の顔の寸法には差があるの で１個の呼吸用マスクをすべての人に適正に嵌合させることはできない。したが って、呼吸用マスクと顔の間が漏洩して、その防護を減少させる。したがって、 嵌合テストが必要であり、且つ多くの環境について着用者に必要な防護を与える フェースマスクや呼吸用マスクの型式と大きさを決定するための嵌合テストの法 規が必要である。

本発明は迅速で信頼性があり低置で定量的結果を提供するフェースマスクの非侵 入性嵌合テスト方法に関する。

また、本発明は上記方法を実施するように設計され且つ危険な空気環境に入る前 に着用者がテストできるように設計されたフェースマスクに関する。

本発明の一つの段階は同一または違った負圧を有する色々の既知のガス量を特種 大きさの漏洩孔を通じて平衡させる一連の較正グラフを準備することである。そ のグラフ又はチャートは色々の容量に対して時間当りの圧力変化が選択されるレ ートをプロットしている。キャビティ容積が大きければ、任意の漏洩孔に対し圧 力差はゆっくりと減少する。その結果圧力ディケイカーブすなわち圧力減少カー ブは既知の容積に関係がある。いったん、これらのチャートができると本発明の 非侵入性定量的フィツトテストを迅速に行うことができる。

本発明において漏洩は間接的に測定される。漏洩は未知の位置で起るから漏洩レ ートは直接測定できない。若し着用者が息を吸って、マスクのキャビティが負圧 を保っている間怠を止めておくと、キャビティ内の時間当りの圧力はキャビティ 内の漏洩レートによって変る。その漏洩流に乗ってマスクのキャビティ内に汚染 物が入る。

このようにして、漏洩の流動レートが防護の程度または防護不良を決定する。キ ャビティ内のガスや粒子の混合とは対称的に圧力は殆んど瞬間的に平衡するので 、マスクのキャビティ内の漏洩位置がどこであっても圧力を監視することができ る。キャビティ内の圧力変化はキャビティへの定量的漏洩流動とキャビティ容積 そのものによって変化する。したがって、キャビティ容積は呼吸用マスフを着用 するときに測定される。したがって、マスクのキャビティ容積に対する外側空気 の定量的流入が可能な保護の程度となる。

最も広い観点において、本発明の方法は呼吸用フェースマスクを該マスクの最終 使用者に装着し、着用者が息を吸い込んで水柱数（至）の負圧を作り（この負圧 はなるべくマスクがひどく変形する値を超過しない）、つぎに息を止め、時間に 対する圧力変化を測定する。このテストの最初の部分の終りにおいて、着用者は 正常な呼吸を再開できる。このテストの最初の部分は、着用者が運動をしないよ うにして数回繰りかえされる。また付加的なテストは普通の頭の左右運動や上下 運動を含んでいる。会話をまねて口を開閉するとき息を止めておく。上述の作業 が終ってからテストの第２部分を行う。第２部分は着用者の顔とフェースマスク の内側の間のキャビティ容量を決定することを包含する。前記第２部分は若しマ スクを着用しなければ着用させること、息を吸い込んだキャビティ容積内に負圧 を発生すること、既知の特定の大きさの孔を開くこと、時間当りの圧力変化をプ ロットして記録することを含んでいる。このカーブのスロープが既知の孔及び未 知の孔を通る漏洩を示している。前記方法は呼吸用マスクのキャビティ容積を示 すスロープを作るため既知の孔及び未知の孔を通る漏洩のグラフのスロープから 、未知の孔を通る漏洩のグラフのスロープを、差し引くことを含んでいる。しか しながら、一般的に既知の大きさの孔を通る漏洩は未知の漏洩のすべてよりも数 倍大きい。この状態であるとき未知の漏洩は非常に少ないので差し引く必要がな い。したがって、既知と未知の漏洩のグラフのスロープのみ使用する。このスロ ープを較正チャートまたは較正グラフから得た圧力ディケイスロープと比較する ことができる。呼吸用マスクのキャビティ容積は漏洩のスロープグラフに最も近 い圧力ディケイスロープを選ぶことによって決定できる。選んだ圧力ディケイス ロープの容積を読めばフェースマスクのキャビティ容積が分る。

最後に、呼吸用フェースマスクのフィツトの程度は後。

述するように量を測ることができる。フィツトの程度すなわち嵌合程度を測定で きるので別のマスクと比較して、着用者に最適のフィツトを行うことができる。

最も広い観点において、本発明はフェースマスクや呼吸用マスクが開閉できる既 知の大きさの漏洩孔と、マスクのキャビティ容積内の圧力を記録できる圧力セン サーと、圧力のアナログ又はデジタルなリードアウトと、を備えた呼吸用マスク 装置を含んでいる。なるべく、本発明のフェースマスクはデジタルリードアウト と開閉できる特定大きさの漏洩孔を有するテストかんを備えている。

このテストがんはフェースマスクに使用する普通の空気浄化かんに代えることも できる。故に、作業環境に入る前にフェースマスクのフィットネスすなわち嵌合 性を調べる時間があれば、着用者は単にかんをスイッチしてフェースマスクのフ ィツトをテストすれば良い。これはマスクを外さなくてもできる。テストが終る とテストがんを空気浄化かんに取りかえる。

本発明は次の図面とその完全な説明から充分に理解される。

空気供給式の呼吸用マスクにおいて、バルブが空気の供給を閉じる。上述の圧力 センサーと漏洩孔がフェースマスクまたは該バルブの下流の供給ホースに作られ るか、またはフェースマスクか供給ホースに入る孔に取付けら第１図は使用者に 着用されるハーフマスクの斜視図、第２図は普通のフィルターがんの断面図、第 ３図は本発明のテストかんの断面図、第４図は使用者が着用した本発明のハーフ マスクの正面図、 第５図は必要に応じ大気を供給する本発明のフルマスクの側面図、 第６ａ図、第６ｂ図、第６Ｃ図は体や顔を動かさずにハーフマスクにおいて異っ た三つの呼吸保持テストを行った圧力対時間のストリップチャートグラフであっ て水柱インチは呼吸用マスクのキャビティ内の負圧に比例し、第７図は第６ａ図 、第６ｂ図、第６Ｃ図において行った三つのテストの圧力対時間の対数・線形プ ロットであり圧力を対数スケールで表示し、 第８ａ図、第８ｂ図は頭を左右に動かしながらハーフマスクを使用した二つの呼 吸保持テスト中の圧力対時間のグラフ、 第９ａ図と第９ｂ図は頭を上下に動かしながらハーフマスクを使用して二つの呼 吸保持テストをしたときの圧力対時間のグラフ、 第１０ａ図と第１０ｂ図は息を吸い込まずに口を開閉させハーフマスクを使用し た二つの呼吸保持テスト中の圧力対時間のグラフ、 第１１図は約１．０＋ｎｍ内径の人工漏洩孔を使用したハーフマスクの一連の漏 洩実験の圧力対時間のグラフ、第１２図は第１１図の最も低い漏洩孔実験の圧力 変化対時間の対数・線形プロットであって圧力を対数スケールで示し、 第１３図は第１２図の人工漏洩孔テストのプロットに同一時間割合で重ねた第７ 図のプロットの圧力変化対時間の対数・線形グラフであって人工漏洩孔による漏 洩に基づく圧力ディケイを点線で示し、 第１４ａ図、第１４ｂ図、第１４Ｃ図は体や顔を動かさずにフルフェースマスク を使用した異った三つの呼吸保持テストを示す圧力対時間のストリップチャート グラ第１５ａ図と第１５ｂ図はテスト中に頭を上下に運動させフルフェースマス クを使用した二つの呼吸保持テスト中の圧力対時間の線形グラフ、 第１６ａ図と第１６ｂ図はテスト中頭を左右に動かしながらフルフェースマスク を使用した二つの呼吸保持テスト中の圧力対時間の線形グラフ、 第１７ａ図、第１７ｂ図、第１７ｃ図はテスト中に息をせずに口を開閉しフル、 フェースマスクを使用した三つの呼吸保持テスト中の圧力対時間のグラフ、第１ ８図は約１．０關内径の人工漏洩孔を有するフルフェースマスクにおける二つの 漏洩孔実験の圧力変化対時間の線形グラフ、 第１９図は第１２図及び第１８図（テストＡ）から得られたハーフマスク対フル マスクの漏洩テストの圧力変化対時間の対数・線形プロット、 第２０図は同じ大きさの漏洩孔を通じて人工的に漏洩させた三つの違った容積の 圧力対時間の対数・線形プロット、 第２１図は特定の大きさの漏洩孔による容積測定に使用したテスト設備システム を示す略図である。

（実施例） 上述の非侵入性定量的な呼吸用マスクのフィツトテストは空気浄化用マスク、大 気供給用マスクその他の呼吸用マスクまたはフェースマスクと着用者の顔との間 にシールを必要とするその他任意の呼吸用マスクに適している。

本発明は任意の大きさのフェースマスク又は呼吸用マスク、例えば、クォータマ スク、ハーフマスク、フルフェースマスク、またはフルフード型マスクまたはヘ ルメット型マスク、または少くとも人間の口や鼻を覆うその他のフェースマスク に応用できる。

本方法においてフェースマスクのフィツトテスト中の漏洩は間接的に計測される 。漏洩は１個以上の未知の場所で発生するので、漏洩速度は直接測定できない。

若し着用者が呼吸用マスクのキャビティを負圧に保持しているとき、息を吸って 保持すれば、マスクのキャビティ内の時間に対する圧力変化は前記キャビティ内 の漏洩速度によって変化する。空気中に存在する汚染物または危険うに、漏洩流 速度が防護程度またはその不足の程度を決める。圧力が殆んど瞬間的に平衡する ので、漏洩位置が色々変っていても、キャビティ内またはその近くに配置したセ ンサーによってマスクのキャビティの任意の位置で圧力を監視することができる 。キャビティ内における圧力変化の速度はキャビティの中への容積漏洩流動速度 と呼吸用マスクキャビティの容積そのものによって変る。

したがって呼吸用マスクを着用しているときにキャビティの容積を測定される。

このことは重要なことである。

その理由は着用時に呼吸用マスクキャビティの内部に突入している顔の特徴が呼 吸用マスクのキャビティの容積を変化させるからである。

息を吸い込んで負圧が生じたとき空気が呼吸用マスク内へ漏入する時はいつでも 、圧力が時間ｔ１におけるマスク内の最初の圧力Ｐ　から時間ｔ２における圧力 Ｐ２に減少する。一定の漏洩に対し、直線的時間間隔に対する対数減衰率は一定 となる。

ＷＬ　５−Ｗｌｌｌｅｋｅの漏洩スロープこの式において、Ｐは周囲圧力と呼吸 用マスクのキャビティ内の圧力との圧力差である。ＷＬＳの単位はＣｆｌ／時間 ）例えば（９７秒）である。最・初の圧力Ｐ１は時間ｔ　において１　ａｎ　Ｈ ２０より大であるべきである。圧力Ｐ２は１０秒乃至６０秒、なるべくは２０秒 間間怠保持してのち記録される。任意の運動は時間ｔ１のあとに始めで時間ｔ　 の前に終了すべきであり、時間ｔ２における頭の位置と顔の特徴は時間ｔ１の場 合と同一である。

ＷＬＳの方程式１によるスロープは呼吸用マスクのフィツトを示している。小数 値のＷＬＳは良好なフィツトを示し、大数値のＷＬＳは悪いフィツトを示し、Ｗ ＬＳ−０は完全なフィツトを示す。

ＷＦ　Ｆ−Ｖｉｌｌｅｋｅフィツトファクター６０秒である。漏洩する呼吸用マ スクのＷＦＦはｔの値によって変る。ＷＦＦの定義に対しｔ−２０秒の値が推奨 される。ＷＦＦの値はノンデイメンショナルである。

小数値のＷＦＦは悪いマスクフィツトを示し、大数値のＷＦＦは良好なマスクフ ィツトを示す。

ＷＦＦ−（不定）漏洩がない場合 若し、ＷＦＦの時間がＰｌとＰ２を記録した時間、例えば２０秒と同一の場合に 、 ＷＲＶ−Ｗｉｌｌｅｋｅ呼吸用マスク容積　・・・・・・・・・（４）ＷＲＶは 本発明の人工孔テストによって発見された。

ＷＲＶの単位は例えばＣＩＩ！である。

ＷＬＳは呼吸用マスクのキャビティの単位時間、単位容積当りのキャビティ内へ の空気漏洩量に比例する。したがってＷＬＳとＷＨＶの積はキャビティ内への容 積漏洩速度に比例する。

ＷＬ　Ｒ−Ｗｉｌｌｅｋｅ漏洩レート−ＷＬＳＸＷＲＶ−（５）ＷＬＲの単位は 時間当りの容積例えばｃｄ／秒である。単位時間当りのキャビティ内への実際の 空気漏洩ｆｆ１Ｑｌｅａｋは Ｑ　１ｅａｋ　−Ｋ　Ｘ　Ｗ　Ｌ　Ｒ−旧−−−−−（６）Ｋは着用者が息を吸 い込んだときのマスク内の圧力差の函数及びガス／空気媒体の特性、例えば、温 度、粘度、密度、絶対圧力の函数である。Ｋの値は理論的にまたは実験で決めら れる。

吸入中に空気浄化エレメントや供給ホースを流れる容積空気流速は Ｑ　１ｎｈａｌａｔｉｏｎ−吸入中の単位時間当りの空気容積・・・・・・・・ ・（７） Ｗｐ　ｎ　＝Ｗｉｌｌｅｋｅプロチクシーａンナンバーこのノンディメンショナ ルナンバーは吸入時の漏洩速度に対する浄化空気流速の比率であり、例えば着用 者の息をするスペースの保護の大きさである。

第１図に示す特定の装置において、参照番号１０は例えば発癌性環境、原子力放 射能環境、軍事環境のような危険な空気環境下で作業又は移動するマスク着用者 を示している。この着用者は鼻と口と下あごを全体的に覆うハーフマスク１２を 着用している。該ハーフマスク１２は排出バルブ１４と、空気浄化用部品として 作用する１対のフィルターかん１６を備え、該フィルターかんは当業者に広く知 られれているように吸入バルブ１８の上に配置されている。

本発明によれば、フィルターかんすなわち空気浄化エレメント１６は第２図に示 すように、孔２２を通じてフェースマスク１２に固定された底部２０を備えてい る。

吸入バルブ１８が空気浄化エレメント１６の底部２０に当接している。前記底部 すなわち下部２０内に配置されたフィルターエレメント２４はそれ自体を底部２ ０に対し密封して、空気がフィルターエレメント２４を通過し・なければならな いように設計されている。また空気浄化エレメント１６はフィルターエレメント ２４に空気を吸引させる複数個の孔２８を有するキャップ２６を備えている。キ ャップ２６は例えば第２図に示すように嵌合するねじ３０，３２のような任意の 装置で底部２０に固定できる。その他の型式の空気浄化エレメントも当業界にお いて知られており、また使用した形式によって本発明を区別しない。すなわち本 発明はフェースマスクすなわち呼吸用マスクに対し任意の型式の浄化エレメント で作動するように設計されている。

第４図において、着用者１゛０に対しフェースマスクすなわち呼吸用マスク１２ をテストフィツトするため本発明の方法を実施する目的で代りのフィルターかん 又はフィルターエレメントを備えたハーフマスクを着用者１０に正しく装着して いる。特に第１図と第２図に示すフィルターエレメント１６は、あとで詳しく述 べるようにキャップのついたフィルターかん３４とテスト用かん３６に交換され ている。

キャップ付きフィルターかん３４は第２図に示すような底部２０を包含している 。しかしながら、上部２６は第２図に参照番号１０で示したような孔を持たない 部分で置き換えられている。換言すれば、キャップ付きフィルターかん３４の上 部を下部に固定しプことき、キャップ付きフィルターかん３４からフェースマス クの中に空気が流入流出できない。なるべく前記かん３４の内部容積は孔２８を 省略して完全に密封し、前記かんの内部容積がマスクキャビティの容積に加えら れないようになっている。

前記したようにフィルターがんは色々違った型式や形状を有することができる。

第４図に示すキャップ付きフィルターかんは本発明の実施例を示すが、本発明を 任意の特定の型式のフィルターがんに限定する積りはない。

任意の普通のプイルターかんを任意の方法で密封し、例えば接着剤等で孔をふさ ぎ、そのふさいだフィルターかんがマスクキャビティ容積に空気を流入流出でき ないようにしさえすれば、このような従来のものも使用できる。

第３図に示すテストかん３６は普通のフェースマスクの第２空気浄化エレメント １６を取りかえるように設計されている。普通のフェースマスクが単に１個の空 気浄化エレメントを有する場合に、その空気浄化エレメントをテストかん３６に 取り代えるように設計されている。

この場合に、キャップ付きフィルターかん３４は不必要底部を備えている。上部 ２９を普通のキャップ２６と同じように底部２０に取付ける。テストかん３６の 上部２９は２個のインレット３８．４０を備え、それぞれ第４図に示すように開 閉バルブ４２．４４を備えている。

インレット３８は既知の寸法例えば１．０＋ａｍ内径である。

これに対し、インレット４０はフェースマスクすなわち呼吸用マスクのための普 通の呼吸用インレットとして働く。バルブ４２．４．４は急速に満開状態又は全 閉状態に作動できる限りいかなる型式のものでも良い。

テストかん３６は第３図に示すように圧力センサーモニター４８を連通ずる第３ インレツト４６を備えている。

なるべく、前記圧力センサーモニター４８はそのアウトプットポートに、ストリ ップチャートレコーダー５０とデジタルカルキュレータ−インディケータ−５２ も取付けている。前記ストリップチャートレコーダー５０は一定時間にわたり圧 力センサーモニター４８からくる検知圧力を記録することができる限りにおいて 従来の任意の型式の直線式又は対数式のストリップチャートレコーダーであって も良い。デジタルカルキュレータ−インジケーター５２は瞬間的圧力を表示でき るいかなる型式のものであっても良く、またセンサーモニター４８はＷＰＮの値 を即座に検知して付加的に計算できるいかなる型式のものであっても良い。

第３図は三つのインレット３８，４０．４６を有するテストかん３６を示して、 いるが、フィルターマスクまたは呼吸用マスク１２は製造時にフェースマスクま たは呼吸用マスクに密封可能に成形またはモールドされた３個のインレットを任 意に備えることができる。同様に圧力センサーモニター４８をフェースマスク１ ２に取付けることができる。このような場合に、普通の呼吸用マスクまたはフェ ースマスクを伴う普通のすべての空気浄化エレメントを任意の方法で密封して、 フェースマスクそれ自体の中に成形しであるインレットを使用して呼吸用マスク をフィツトテストすることができる。付加的に製造中に成る数量のインレットを テストかんに設は且つ成る数量のインレットをフェースマスク内に成形すること ができる。また、正常な呼吸用インレットとして働き且つそこに圧力センサーモ ニターを固定した公知の寸法の１個のインレットを単に設けることも本発明の範 囲内に在る。このような場合に、゛前記の公知寸法は正常な呼吸が行えるほど充 分に大きく、なお圧力を急速に均一に平衡させるために制限できる寸法でなけれ ばならない。換言すれば若しも公知の寸法が大き過ぎればマスクキャビティの圧 力は該テストキャビティに急速に空気が流れている時に一定とならない。好適な 実施例は別個のインレットを有することであり、その理由は正常な呼吸用インレ ットを既知の寸法の漏洩孔よりも何倍も大きくして、圧力センサーモニター４８ に予定の時間に対する圧力を正確に検知させるようにするためである。若しも僅 か１個のインレットを使用する場合には、圧力センサーモニター４８に圧力を非 常に速く正確に感知させねばならないが、それは大きなインレットが既知の寸法 の非常に小さ・なインレットよりもうんと速く、マスクキャビティの容積とマス クの外観との間の圧力を平衡させるからである。

着用者１０に正しく密着したフルフェースマスク１２を第５図に示しており、こ のマスク１２は開閉バルブ５６を有する空気供給管５４と、公知の寸法を有する 漏洩孔として働くインレット５８とを包含している。前記インレット５８は全開 位置と全開位置に急速に作動するよう設計されたバルブ６０を備えている。また 前に述べたように圧力センサーモニー４８と空気的に連結したインレット４６が 空気供給管５４に連通している。空気管５４は普通の空気タンク６２、例えば任 意のその他の空気源例えばエヤーコンプレッサーに連結することができ第５図に 示すようなフルフェースマスクを使用するときに、・普通の空気供給管をテスト 空気供給管５４にとり換えるか、または空気供給管５４に常にバルブ５６゜６０ をインレット４６．５８と圧力センサーモニター４８と一緒に含めるように製造 することができる。また、フルフェースマスク１２が製造時にその中に成形でき るすべての部品又は任意の部品を含むことができる。

本発明の非侵入性定量的な呼吸用マスクのフィツトテストを行う前に着用者が例 えば第３図に示す開口４０を通じて正常に呼吸する。バルブ４４を手でまたはソ レノイドやその他の作動機構で閉じて呼吸用インレット４０を閉じることにより テストを開始する。テスト開始と同時にバルブ４２を閉鎖位置に閉じ、外気がテ ストかん３６から入らないようにする。マスクの着用者が息を吸い込んでマスク キャビティの中に水柱敵国又は数インチの負圧を発生する。なるべく、その負圧 は呼吸用マスクをひどく変形させ且つマスクキャビティを大きく変化させる値を 越えないようにする。キャビティ内が希望の負圧に達したとき着用者は息を保ち 、すなわち鼻と口からの呼吸を止める。随意にノーズクリップで鼻を閉じて無意 識に息をしないようにする。

規定の運動中以外は顔のすべての運動を禁止する。顔の移動はマスクキャビティ の容積を変化させ、その結果測定圧力を変化させる。故に各圧力テストの初めと 途中と終りにおいて、顔の形状は同一にすべきであり、一定のテスト中のみ規定 の運動変形が許される。

キャビティ内の圧力は全テスト中にダイナミック圧力センサー４８によって測定 され、そのセンサーの応答は例えばストリップチャートにアナログシグナル又は デジタルシグナルによって記録できる。随意に前記ストリッ付けることができる 。圧力テストの終りに呼吸用インレットが再び開かれ、且つ着用者は正常な呼吸 をする。テストを数回繰り返して結果の一貫性を確かめる。

数種類のテストを行う。基本テストは着用者が運動しない時のテストである。付 加的なテストの中に例えば顔を両横へ向ける運動と上下に動かす運動のような規 定の運動を含んでいる。また息をせずに口を開閉しながら圧力を記録することが できる。各運動の前と後に、テスト中の人間はキャビティ内の圧力を調べている とき顔の位置を一定に保つべきである。各テストの終りにおいて着用者はテスト したマスクを取り去る。しかしながら、なるべくテスト者は各種テストや運動を 行う間呼吸用マスクをそのままにしておく。

若しマスクキャビティ内に空気の漏洩が検知されなければ、キャビティ内の圧力 は呼吸を保持している間一定である。圧力減少カーブのスロープがフィツトの性 能を決定する。圧力低下が急速なほど、漏洩が大きい。顔を動かさずに息を止め ている間の安定した漏洩流動がなめらかな減少カーブをえかく。若し呼吸用マス クが変形しなければ、すなわち若しマスクキャビティの容積が変化しなければキ ャビティの内側と外側の圧力差は指数の減少カーブとなる。すなわちキャビティ の中に留っている圧力が連続した同一の時間間隔のあとでその値の同一函数で減 少する。実験的ディケイカーブの成果を対数・線形図面にプロットし、圧力を対 数スケールで時間を線形スケールで示すと、直線が圧力ディケイレートの表示と してのスロープを生ずる。運動中並びに（又は）不安定な漏洩中に圧力カーブは 逆の結果を示し且つフェースマスクすなわち呼吸用マスクのフィツトは、顔の形 状が同一の場合に不安定な漏洩の前後に線形・対数図面上にカーブのスロープに よって与えられる。圧力シグナルを対数拡大すればスロープ値の数値決定を容易 にする。

多くの場合に、顔面の僅かな動きのとき吸入バルブの開閉を防止するため該吸入 バルブをプロップオーブンするか又は引張り出すことが望ましい。

呼吸用マスクのキャビティ容積を決定する目的のため次の方法が行われる。特定 の大きさの漏洩孔を設けると、圧力の変化する速度は呼吸用マスクのキャビティ の容積により変る。キャビティ容積が大きくなると、任意の漏洩孔に対し圧力差 がゆっくりと減少し、例えば呼吸用マスクのキャビティの容積は一般にハーフマ スクに対するよりもフルフェース呼吸用マスクに対し遥かに大きい。

したがって、圧力ディケイカーブのスロープは漏洩の容積的レートを決定するた め呼吸用マスクの容積に関連されるべきである。例えば、既知の寸法を有する剛 性のある円形の漏洩孔と仮定すれば、呼吸用マスクに入る空気の正確な量は、空 気が洩れる時間とスペースの容積と圧力ディケイを知ることにより計算される。

逆に言えば、漏洩に基づく呼吸用マスクのキャビティ容積と圧力変化を知ること により漏洩レートを決定する。したがって、呼吸用マスクのキャビティ容積の容 量が特定の呼吸用マスクに対する期待値から外れることを予期されるとき、。

呼吸用マスクの容積が決定できるべきである。

概念的に、呼吸用マスクのキャビティの容積を測定する最も簡単な方法は、その マスクを着用者又はダミーに着用させてすべてのバルブを閉じて水やその他の液 体を前記容積にみたすことである。しかしながら、着用者独特のフィツトファク ターを作るためにはダミーに着用者の正確な顔の特徴を持たせねばならない。更 に、マスクを着用者に着用させながら水をマスクのキャビティにみたすことは明 白な欠点を有する。例えば、水が着用者の鼻に入ると呼吸用マスクのキャビティ 容積の測定に算入すべく設計されていない容積を含むことになる。

ここに記載する方法は同一のダイナミック圧力センサ−４８、または前述のフェ ースシールテストに使用されるもの以上に速い応答時間を有する類似のセンサー を含んでいる。既知の大きさや寸法を有する人造の小孔は呼吸用マスクに漏洩を もたらす。孔とそれに対応するバルブを呼吸用マスクの中に、または該呼吸用マ スクのアクセサリ−であるテストかんの中に作ることができる。

漏洩テストの開始時に漏洩孔３８を手で開くか又はその他の機構で作動させる。

第３図及び第４図に示すように、インレット３８は開閉バルブ４２を備えた既知 の寸法の漏洩孔である。つぎに着用者は一定の負圧まで息を吸って、既知の寸法 の漏洩孔を通じて及び未知の漏洩孔によって空気が漏洩することによって与えら れる圧力ディケイカーブを記録装置が記録している間、息を止めておく。このこ とは人工の漏洩孔が開かれ且つ正常な呼吸用インレットが閉じられている間、数 回繰り返えされる。

一定の漏洩孔の大きさに対し、ディケイカーブのスロープは若しその他の漏洩が 生じなければ、呼吸用マスクのキャビティの容積の唯一の函数である。この人工 の漏洩孔をすべての漏洩より遥かに大きくすれば、前記人工孔に関する圧力減少 は息を止めたテスト中よりも遥かに速くなる。故に、大体未知の漏洩は容積決定 の漏洩孔テストに影響しないとみることができる。必要に応じ、較正したグラフ や方程式やコンピュータープログラムを作り、これが前記漏洩孔を有する測定圧 力減少カーブに対するキャビティ容積を与える。

例えば前記較正グラフは同じ大きさの漏洩孔から既知の容積のスペースの中に空 気を漏らして圧力センサーで圧力減少を監視することにより修正することができ る。

前記センサーは急速な圧力減少に充分に対応できるよう速くしなければならない 。したがって、正規の圧力テストに使用するものより速い応答時間を有する別個 のセンサーを使用する必要がある。テスト中の特定マスクの圧絞することにより 呼吸用マスクのキャビティの容積を決定できる。

本発明の上述の圧力テストは計測できるものであり、またエーロゾルによる普通 のフィツトテストにくらべて廉価な方法である。本発明の圧力テストは囲いの中 にエーロゾルの雲を発生する必要がない。また深針を入れるためマスクに孔をあ ける必要もない。マスクのキャビティの中の何処でも、または例えば空気浄化エ レメントや空気供給ホースのようなアクセサリ−の中の何処でも圧力を感知する ことができるので、この非侵入性方法は着用する実際の呼吸用マスクに対して計 測可能なフィツトテストを行うことができる。また、危険な空気環境下に入る前 に実際の呼吸用マスクをつけた着用者によって急速なチェックを行うう場合に理 想的なものである。

実験例１ この実験においてＭＡ　Ｓ　（Ｍｉｎｅ　Ｓａｆ’ｅｔｙ　Ａｐｐｌｉａｎｃｅ ｓＣｏｍｐａｎｙ　）社製造のハーフマスクＣｏｆｆ１ｆｏモデルに２個のＨ型 フィルタ二を付けて使用した。Ｈ型フィルターのフィルター材料が除去され、且 つフィルターがんの一方を粘度をつめてシールしまたエポキシ樹脂を使用してエ ポキシ周辺面をシールした。残りのフィルターかんにおいて、フィルター材料を 除いて、３個の小型金属管がこのフィルターがんに嵌め込まれ且つ該がんは密封 されてがんに別の孔が存在しないようにした。一方の孔は開閉バルブを取付けた 既知の寸法の漏洩孔であり、次の孔は開閉バルブを取付けた通常の大型呼吸用イ ンレットであり、第３図の孔はテスト中の内部圧力を決めるため圧力センサーモ ニターをフェースマスクに空気的に接続するのに役立つ。水柱０乃至１０ｃｍの 圧力を記録できるＤｖｙｅｒＣｏｍ９ａｎ／製のマグネヘリツク圧力ゲージが前 記圧力センサーモニターに取付けられた。前記圧力センサーはＶａｌｅｄｙｎｅ モデルＭＣｌ−３であり且つそれと共に圧力ドランスデューサーＶａｌｅｄｙｎ ｅモデルＤＰ４５が組入れられた。オシロスコープ（Ｂ＆Ｋ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏ ｎ　Ｍｏｄｅｌ　１４７４）が前記デモシュレータ−に接続され且つＨｏｎｅｙ ｖｅｌｌ　ＭｏｄｅｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｋ　Ｎｏ、１９４で作ったストリップ チャートを圧力変動を記録するため使用した。

このマスクは普通の作業条件のもとで着用された。すべてのテストがテスターの 鼻にクリップをして行われた。

フィツトを良くするためグリースやペトロリウムゼリーは使用しなかった。すべ ての呼吸保持テストは前記ストリップチャートの５秒／インチで行われた。すべ ての人工漏洩孔テストはストリップチャートの１秒／インチで行われた。正常な 呼吸管のバルブが開かれ、既知の寸法の漏洩孔のバルブが閉ざされた。

この呼吸用マスクフィツトテストの特定段階は次のようであった。着用者がフェ ースマスクを適正に配置して呼吸をして、正常な呼吸用インレットのバルブを閉 じ且つ水柱数（至）又は数インチの最初の負圧をマスクのキャビティの中に作る ため吸入した。圧力をダイナミック圧力・センサーで監視し、時間に対する圧力 変化をストリップチャートレコーダーで記録した。着用者は息を凡そ２０乃至２ ５秒間保持して、異った差圧レベルにおける時間当りの圧力変化を記録した。第 ６ａ図に示すテストＡにおいて、差圧は非常に高かった。第６ｂ図に示すように テストＢにおいて差圧はテストＡより低かでた。第６Ｃ図に示すようにテストＣ において差圧はテストＢの圧力より小さくて少なかった。第６ａ図、第６ｂ図、 第６ｃ図に示すように各テストの結果は時間に対する均一な指数函数ディケイレ ートを示す。マスクのキャビティ内の負圧が相当減少するとテストが終了する。

ハーフマスクに関する第６図の代表値 第６ａ図において； ｔ２−ｔｉ　２０秒　２０秒 −１，５３ｘｌＯ−２／秒−０．０１５３／秒ＷＲＶ−１００ｃＩｄとすれば、 ＷＨＶ−２００ｃｄとすれば、 ＷＬＲ−３，０６ｃｄ／秒 第６ｃ図において； ２０秒　２０秒 −１，５５Ｘ１０−２／秒−０，０１５５／秒または −０，０１４６／秒 ＷＲＶ−１００ｃｄとすれば、 Ｗ　ＨＶ　−２００ｃｄとすれば、 ＷＬＲ−３，１ｃｄ／秒 第７図において、差圧対時間を対数・線形スケールに表し、差圧を対数で示す。

各実験において、テストＡ１Ｂ、Ｃは凡そ同一のディケイレート、すなわち減少 率を示し、すなわち曲線ＡＳＢ、Ｃの各対数・線形図は凡そ同一のスロープを有 する。

実験例２ 実験例１において、テスターはマスクのキャビティ容積に影響しないよう頭と顔 面を安定に保った。この実験において同一の装置とフェースマスクを使用し且つ テスターは再び呼吸を保持したが、今回は頭を左右にに２０秒乃至２５秒呼吸を 保持している間動かした（第８ａ図、第８ｂ図）。両方のテストＡＳＢにおいて 、最初のシールは殆んど完全であった。すなわち頭を左右に動かす前に圧力が失 われたとしても僅かである。しかしながら、左右に動かすことによってマスクを 動かし、その結果瞬間的な漏洩を生じ、圧力降下としてストリップチャートに記 録された。ストリップチャートは１連の山と谷を記録したが、圧力のみは漏洩の ため減少している。圧力の増大を示す山は運動中にマスクのキャビティ容積が僅 かに減少したためである。すべての運動を止めたのちの圧力差は漏洩による。テ ストＡにおいて、左右運動を終えた呼吸保持テストの終り近くで、マスクは実質 的にそれ自体再びシールされ、左右に頭を動かしている時よりもディケイレート が安定し且つうんと少ない。テストＢにおいてフェースマスクはそれ自体で再び シールしないので、すべての運動を終えた後で漏洩レートが継続している。テス トＡ％Ｂの結果を第８ａ図、第８ｂ図に示す。

実験例３ 次に行った実験はは頭を上下運動させた呼吸保持テストであった。このテストの 結果を第９ａ図、第９ｂ図に示し、二つの別々のテストＡ、、Ｂが行われた。両 方のテストＡＳＢにおいて、最初の圧力差は大体安定した状態のディケイレート であった。つぎに頭の上下運動を初め、この運動は非常に急峻な山と谷としてス トリップチャートに記録された。これらの山と谷は主として上下運動中のＴＹｇ ｏｎ管の歪みまたは例えば下あご以下の顔の変形によって生じた圧力差による。

これらの歪みはＴｙｇｏｎ管には必要ないので圧力センサーを直接マスクに取付 ければ強くなって発生しない。このような場合にマスクのキャビティ容積の体積 変化に起因するかまたフェースマスクの漏洩に起因する圧力差変化を見るのみで ある。各実験Ａ、Ｂの終り近くで頭の上下運動は終り、特にテストＢの場合は圧 力差ディケイレートが一層安定し均一なディケイレートとな不。

実験例４ この例に使用した装置は例１に使用したものと同一であった。この例において、 息を吸ったり吐いたすせずに口を開閉した呼吸保持テスト中に実験を行った。こ の実験の結果を第１０ａ図と第１０ｂ図に示す。テストＡはテストの初めと終り 近くの差圧ディケイレートが例１の第６ａ図乃至第６ｃ図のものと類似である。

口を開閉するとマスクのキャビティ容積を変化させ、その変化が非常に急峻な一 連の山と谷をしてストリップチャートに記録された。テストＢにおいて、口を最 初幅広くあけたときシールが破壊し、ストリップチャートレコーダーは直ちに非 常に大きな圧力差減少を記録する。つぎにマスクそのものが再密封されるが、大 きな漏洩が続いた。シールの破壊の作用が直ちに記録される。

実験例５ この実験において、内径０．０５インチ外径０．０９０インチの１５ｍｍ長さの Ｔｙｇｏｎ管を通じて人工的漏洩を行フた。可撓管の横断面積は幾分の差が存在 する。Ｔｙｇｏｎ管はＮｏｒｔｏｎ　Ｐｌａｓｔｉｃｓによって作られた。

各テストは使用するストリップチャートに得られる最高速度の１秒／インチの速 度で行った。テスターは例１に記載したハーフマスクを着用して、吸入してマス クのキャビティ容積内に負圧を発生した。正規の呼吸管のバルブはテスト中閉じ 、且つマスクのキャビティ容積内に負圧が発生すると、既知寸法（Ｔｙｇｏｎ管 ）を持った漏洩孔を有するバルブが開き且つ圧力差対時間がストリップチャート により記録された。一連のこれらのテストの結果を第１１図が示し、各テストは その他のテストに大体類似と思われるグラフを描いている。したがって、ただ一 つだけの結果を圧力差を対数スケールで、時間を線形スケールで示した。第１２ 図に示すように漏洩が安定し、すなわち時間当りの圧力差の減少（ディケイ）の パーセンテージが一定であることを示す特定のスロープを有する直線である。第 １．１図と第１２図のグラフは既知の寸法の漏洩孔と未知のすべての漏洩とに基 づくフェースマスクの漏洩を示している。マスクの容積キャビティは凡そ０．７ 秒で圧力平衡した。その結果、既知の寸法の漏洩孔は実験例１と第７図の呼吸保 持テスト中に生じたすべての漏洩の合計より遥かに大きかった。換言すれば第７ 図のディケイレートは第１２図のディケイレートより遥かにゆるやかである。そ の結果、既知の寸法の漏洩孔は未知の漏洩の合計より数倍大きい漏洩を示す。人 工漏洩孔は未知の漏洩の合計より遥かに大きいので、未知の漏洩の合計′は容積 決定の漏洩孔テストに影響しないと想像できる。したがって、第１２図はマスク のキャビティ容積を決める目的の校正チャートに正比例できる。

若し人工漏洩孔が未知の漏洩の合計より遥かに大きくなければ、第１２図のプロ ットは単に第７図に示したマスクの漏洩の合計のプロットを差し引くことによっ てマスクのキャビティ容積を決めるために使用できる。これは第７図のカーブＡ 、Ｂ、Ｃを示している第１３図に示されており、１．４秒間の圧力差対時間を示 す。第１２図に示した直線であるソリッドラインＥがこれらの各グラフに重ねら れている。ソリッドラインＥに近い点線りは人工漏洩孔のみに基づく圧力ディケ イラインを示す。

すなわち第１２図からえられた未知漏洩と人工漏洩孔の合計を示す線Ｅのスロー プから未知漏洩の合計を差引いたものを示す。

実験例６ 以上のすべての例においてなされたハーフマスクを使用するのでなく、この実験 ではνｉ　ｌ　１ｓｏｎのフルフェースピースマスクＭｏｄｅｌ　ＢＭ　１４２ ３を使用している。このフェースマスクは例１〜５に使用したハーフマスクと同 様に２個のフィルターかんを含んでいる。例１に説明したように一方のフィルタ ーがんは完全に密封され且つ他のフィルターかんはそこに成形されて密封されて いる３本のインレット管を備えたテストかんに整形された。

例１で説明した呼吸保持テストがこの実験で繰りかえされ且つ第１図の実験と同 じようにテスターの頭の運動と顔の特徴は実験中安定したままであった。更に実 験が大体同じように行われ、すなわちテスターは吸入して負圧を発生し且つ各テ ストごとに凡そ２０秒間呼吸を保持する。第１４ａ図、第１４ｂ図、第１４ｃ図 に示すように３本の実験作業が行われ、それぞれＡ、ＢＳＣと称した。実験作業 Ａにおいて、圧力差はＢＳＣのものより大きかった。これらの各実験作業パ第６ 図に示したように直線ではないが、各テストは殆んど完全なシールを示し、規定 時間において圧力に大体全体的に安定したディケイレートを有する。

実験例７ この例において、Ｗｉｌｌｓｏｎのフルフェースマスクを使用した。呼吸を保持 している間、テスターは頭を普通の上下動させた。ストリップチャートの結果が 各実験作業Ａ、Ｂについて第１５ａ図、第１５ｂ図に示した。

実験例８ この実験において、Ｗｉｌｌｓｏｎのフルフェースマスクを使用した。呼吸を保 持している間にテスターは頭を普通のように左右に動かした。このテストの結果 を第１６ａ図と第１６ｂ図にＡ、Ｂでグラフで示した。実験作業Ｂは時間に対す る圧力差の全体的に下り傾斜のディケイレートを示す。実験作業Ａにおいて、フ ェースマスクは明らかに頭の左右運動中に漏洩を生じ、全体的な圧力差が低下し た。これは直ちに記録された。フェースマスクが明らかに非密封状態になった後 、それ自体で再密封され、全般的なディケイレートがマスクを非密封する前と大 体同じレートが継続した。

実験例９ この例において、Ｖｉｌｌｓｏｎフルフェースマスクが使用され、第１図に示し た呼吸保持テスト中にテスターは例４に記載したように口を開閉運動させた。実 験作業Ａ１Ｂ、Ｃを行った。運動時に各作業において一連の急峻な曲りの山と谷 を示した。運動の後と前でディケイレートは第１７ａ図、第１７ｂ図、第１７ｃ 図に示すように殆んど安定状態である。

実験例１０ この例において第５図に示した漏洩テストがＷｉｌｌｓｏｎのフルフェースマス クＭｏｄｅｌ　ＢＭ　１４２３によって行われた。例５に示すように、可撓管は 変形可能であるがら内径０．０５０インチ（１，０ｍｍ）の人工漏洩孔を設けた 。第１８図に示すように両方の実験作業ＡＳＢは第１１図に示した同じ孔のハー フマスクディケイレートに比較してフルフェースマスクの大容積に対し非常に長 いディケイレートを有することを示している。したがって、第１８図に示した指 数函数カーブは長いディケイ時間を示すので、第１８図の指数函数カーブの指数 ・線形プロットは第１２図に示したラインのスロープよりも顕著に少ないスロー プを有するラインを生ずることを期待する。

実際問題として、この予期した結果となり、これを第１９図に示すが、これは異 った２個のマスクキャビティ容積の中の同じ大きさの孔を通じて漏洩が生ずるこ とを示している。

この例は前述の“簡単な呼吸用マスクのフィツトテストの発達と有効性″に説明 したようにＸｉ　Ｉ　Ｉｅｒ氏により修正されたＬｏｕｉｓｖｉｌｌｅ　Ｋｅｎ ｔｕｃｋｙ　Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ　ＳｅｗｅｒＤｉｓｔｒｉｃｔ方法の欠 点を証明している。換言すれば、Ｍ１１１ｅｒ氏によって記載した方法を使用し た大型のマスクキャビティ容積を有する場合、小さなキャビティ容積の場合より も適正なフィツトテストに合格できるフルフェースマスクを構成する。これは各 マスクが大体同一量の漏洩を有することに関係なく事実である。

実験例１１ 既知の寸法を有する漏洩孔を使用してフェースマスクのキャビティ容積を決める ため１連の較正カーブを作った。換言すれば、第１２図に示したスロープと１連 の較正カーブのスロープを比較すれば、市販している各型式のマスクについてキ ャビティ容積の大体の見積りができる。

第２１図は１連の較正カーブを作るときに使用する装置の略図である。この例に おいて既知の大きさのテスト容積が例１について説明したように圧力センサーに 接続された。また前記テスト容積はかんに接続され、つぎにこのがんは圧力セン サーと負圧ポートと既知寸法の漏洩孔に連結された。漏洩孔は内径的０．０５０ インチのＴｙｇｏｎ管であった。前記負圧ポートと漏洩孔にフローバルブが接続 された。前記フローバルブは電子コントロールによって作動させられた。ストリ ップチャートとオシロスコープが電子コントロールに接続された。

初めの実験作業に小さな一定の容積が使用された。漏洩孔に通ずるフローバルブ を閉じ、負圧ポートに入るバルブを開き、小さな一定容積をあけて特定の負圧に するため真空を使用することによって、前記小型の一定容積ｖ１に圧力差を作っ た。負の圧力差が作られると、負圧ポートへのバルブが閉じられ且つ既知の寸法 の漏洩孔のバルブが開かれ、空気が前記漏洩孔から小さな既知のテスト容積の中 に入る。その結果がストリップチャートに記録された。このテストは既知の大き さの中間テスト容積（■２）と大テスト容積（ｖ３）について繰り返された。第 ２０図は圧力差を対数スケールでプロットし且つ時間を線形スケールでプロット するグラフに示した結果である。期待通り漏洩孔が既知のテスト容積と外周との 間の圧力を、ｖ３容積に対するよりもＶ１容積に対し速く平衡させる。この理由 のためＶ１容積を示すラインのスロープはＶ３容積を示すラインのスロープより 急峻である。既知の容積を有する較正チャートと第１３図のグラフを比較すると テスターが着用したときのマスクのキャビティ容積が分る。

簡単に言えば、エローゾルを使用したマスクのフィツトテストにおいて、マスク のキャビティの中でエローゾルの複雑にして不完全な混合作用を生ずることが最 近判明した。故に針から入る二ローゾル集中サンプルは鼻と口の吸込みと吐出し °の流れに対するエローゾル針の位置によって変ってくる。マスクの特定位置に 既知のレートを持った漏洩を作った場合に、別のマスクで測定した二ローゾル集 中は互に相当違っている。一般的に言えば、漏洩の位置は知られていないので、 問題を一層不明確にする。排出バルブの近くの漏洩は、粒子が着用者の鼻や口に 運ばれて行く漏洩よりも二ローゾルを少くする。測定を口や鼻の近くで行うべき だと主張するが、従来のフィツトテストは吸込流や吐出し流を測定しないで、鼻 や口の部分でのみ行っている。二ローゾルはゆっくり混合マスクのキャビティ内 のどの部分の漏洩作用が直ちに検知され且つ圧力センサーの位置は重要でなく、 例えば空気をマスクに送るための供給ホースの中であっても良い。

本発明の圧力テストは測定可能なテストであり、エローゾルを使用した従来のフ ィツトテストに比較して低置である。前記圧力テストはエローゾルの雲の発生と 室内の囲いを必要とせず、また侵入的でない。針を通すためマスクに孔をあける 必要もない。圧力をマスクキャビティのどこでも、例えば空気浄化エレメントの 中でも検知できるので、非侵入的方法は実際使用するマスクについて定量的フィ ツトテストを可能にする。また危険な環境に入る前に実際のマスクについて急速 にチェックするのに理想的に適合している。

また、従来のフェースマスクの例えばフィルターがんに圧力センサーを入れるよ うに改造することができ、ま・たはフェースマスクの本体に圧力センサーをモー ルドして含ませることができる。マスクを着用する特定の人物についてマスクの キャビティ容積が決定されると、そのデータを従来のフェースマスクにも作るこ とができる小型の計算器に入れることができる。前記圧力センサーはマスクの使 用中にフィツトファクターを計算できるようにするため、例えはば人の手の平で フィルターかんを覆うことによって負圧を発生できる時はいつでも、圧力に関す る組込み大計算器を提供することができる。このようにして、着用者は作業環境 において色々の雑用をしながらフェースマスクのフィツトすなわち適合性を常に 知るであろう。本発明のテストに基づいて、また異った作業環境に基づいて各型 式のフェースマスクのフィツトファクターを実験により決めることができる。し たがって、着用者がフィツトファクターを見て彼の特有の防護レベルより低いと 分ったとき、そのフェースマスクを良好な密封性を得るように再調整するか又は 着用中のフェースマスクを交換できる。

本発明をその精神から逸脱せずに修正することができる。

浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　７ 浄書（内容をこ変更なし） ＦＩＧ　８Ｂ ＭｓＡ　ＣＯＭＦＯ八−７ンＸ２人梨：Ｉ頁■石Ｉ：吏りカ°Ｌでｑ吸イ若ｌテ Ｔ−大駄ＦＩＧ、８Ａ 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、９Ｂ ＭＳＡＣＯＭＦｏハーフマス２人ｆ！！：２頁ΣよＴ事カン亡呼吸・冷才争やの 大、う更浄書（内容（こ変更なし） ＦＩＧ、ｌ○Ｂ ・子吠ブ示Ｉ今中、運重カニ、琶ｙ啜Ｌ・込コΣ°に口苫関閘Ｔろ「１ｒ　１＾ 八 浄書（ＰＩシ容（こ変更なし） ＭＳＡ　ＣＯＭＲ）ハーフ７ス２人“ゴ４ｔ＝ｘろ）ｈｊ曳づ（、宍ろ史ＦＩＧ 、１１ 浄書・−？゛シ゛°？壬ｔ↓こ５．更“シ；゛シ）０　０．１　０．２　０．３ 　０．４　０．５　０．６　０．７ＦＩＧ、　１２ 浄書（内容に変更なし） ’Ｆ間（η〕 浄書（ｐａ容に変更なし） ｗｌＬＬｓＯＮ７ＬＬ、入−スマスクＢＭ１４２３ｔ＝ｚろザ唆４Ｎ予１λト？ ・デスＦとテλ）　／）　ｌ’ｉ　を二でスクΣＴ倉ミしたＦＩＧ、　１５８ ＦＩＧ、＋５Ａ 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１６Ｂ 袴りＬＬＳＯＮ７ｔム入ニスマλ２ＢＭ１４２３どｆ頁Σ工石Ｉ：虚カρ゛Ｌク ヵｖ５の９吸碌Ｉテテｒ毘馬史 ＦＩＧ、ＩＧＡ 浄書（内ａに変更なし） ＷｊＬＬＳＯＮ７／１，７ｘ−λマスクＢＭＩ４２３　ｖ＝ｏΣ間閘Ｌ？ｔし” Ｐ’／１ｌｕｒ大、５吏浄書（内存Ｊこ変更なし） 漏４升大、狡 ＦＩＧ、旧 浄書（内容に変更なし） ０　０．５　＋、０　１．５　２．０　２．５　３．０　３．５特間（ｖ′） 同し゛几フ′５異１７：マスクキ１ｌｌ−゛ル容４責ｌ：入ろｉ島ブ実ＩＴｍ序 告（内容に変更なし） ０　０、＋　０．２　０．３　０．４　０．５　０．６　０．７８今　間　（才 なジノ 人工１ｊ寅子ＬΣ４霜え７：Ｉ？え犬σλイーλの答２實須り、定ＦＩＧ、２０ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）ＰＣＴ／ＵＳ　８６１０ ２４３８ ２、発明の名称 呼吸用マスクのフィツトテストを行う非侵入性定量方法並びにそれに関連した呼 吸マスク装置 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ（番地ない名　称　ユニバージ ティー　オン　シンシナチ４、代理人 （郵便番号１００） 東京都千代田区丸の白玉丁目２番３号 〔電話東京（２１１）２３２１大代表〕５、　補正書の提出年月日 １９８７年５月２５日 ６、　添付書類の目録 （１）　補正書の翻訳文　１　通 請求の範囲 １、　空気の流入のみ行えるインレット（１８）と空気の流出のみ行えるアウト レットとを備え、着用者の顔との間に容積を備え且つ前記インレット及びアウト レットに連通するキャビティを形成し危険な空気環境下で使用する呼吸用フェー スマスク（１２）において、既知の寸法を持って前記インレットに連通ずるよう 前記マスクに設けられた孔（３８，５８）と、前記孔を開閉するための装置（４ ２，６０）と、前記キャビティ容積内の圧力を感知する装置（４８）とを包含し 、前記孔の開閉装置を閉じて前記キャビティ内に負圧を発生したときに時間に対 する圧力変化したがって前記キャビティ内の漏洩レートを検知することを特徴と する呼吸用フェースマスク。

２、　前記孔（３８）が既知寸法の管を備え、前記管が前記呼吸用フェースマス クに成形されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の呼吸用フェースマ スク。

３、　前記孔の開閉装置（４２，６０）が流量制御バルブであることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の呼吸用フェースマスク。

４、　前記感知装置（４８）が前記呼吸用フェースマスクに成形された管と、前 記管に連結された圧力センサーとを包含することを特徴とする請求の範囲第１項 記載の呼吸用フェースマスク。

５、　前記感知装置（４８）が前記マスクに固定された圧力センサーと、前記圧 力センサーに流体的に連結された開口（４６）を包含し、前記開口が前記呼吸用 フェースマスクのキャビティ容積内で終っていることを特徴とする請求の範囲第 １項記載の呼吸用フェースマスク。

６、　内部容積を有するかん（３６）を包含し、前記かんの内部容積を呼吸用フ ェースマスクのキャビティ容積に連通できるよう前記かんが前記インレットの上 部と周りにおいて前記呼吸用フェースマスクに固定されていることを特徴とする 請求の範囲第１項記載の呼吸用フェースマスク。

７、　前記孔が前記かんに成形された管（３８）を包含し、前記管が既知の内径 寸法を有することを特徴とする請求の範囲第６項記載の呼吸用フェースマスク。

８、　前記感知装置（４８）が前記かんに成形したホール（４６）と、前記孔に 連結した圧力センサーを包含し、前記かん内の圧力を測定することによって前記 圧力センサーが前記呼吸用マスクのキャビティ容積内の圧力を測定できることを 特徴とする請求の範囲第７項記載の呼吸用フェースマスク。

９、　マスクのキャビティ容積内の圧力を時間と共に記録する装置（５０）を包 含し、前記記録装置が前記感知装置と連結されていることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の呼吸用フェース÷スク。

１０．　前記記録装置（５０）が前記呼吸用フェースマスクに取付けられている ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の呼吸用フェースマスク。

１１、前記記録装置がストリップチャートを包含することを特徴とする請求の範 囲第９項記載の呼吸用フェースマスク。

１２、前記ストリップチャートが前記マスクに取付けられ且つ対数のストリップ チャートであることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の呼吸用フェースマス ク。

１３、前記感知装置（４８）がマスクのフィツトが不充分であることを着用者に 報知するシグナル装置を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の呼吸用フ ェースマスク。

１４、　前記シグナルが可聴シグナルであることを特徴とする請求の範囲第１３ 項記載の呼吸用フェースマスク。

１５、普通の呼吸用フェースマスク（１２）と着用者の顔との間のフィツトの程 度をテストするためのかん（３６）であって、中空部材（２０，２９）を包含し 、前記中空部材の第１部分（２０）がその中に開口（２２）を有し、前記開口が 普通の呼吸用フェースマスクの空気インレット開口に連通ずるよう設計され、前 記中空部材に第２部分（２９）が既知の寸法の孔（３８）を備え、且つ前記中空 部材の中の圧力を感知する装置（４８）を包含することを特徴とするかん。

１６、前記第２部分が更に前記かんを前記呼吸用フェースマスクに取付けたとき 正常な呼吸を行える充分な寸法のある第２孔（４０）を有することを特徴とする 請求の範囲第１５項記載のかん。

１７、　前記既知の寸法を有する孔と前記第２孔がこれらを開閉する装置（４２ ，４４）を包含することを特徴とする請求の範囲第１６項記載のかん。

１８、前記開閉装置が流量制御バルブを包含することを特徴とする請求の範囲第 １７項記載のかん。

１９、前記感知装置が第３孔（４６）と該孔に流体・連結されたリモート圧力セ ンサーを包含することを特徴とする請求の範囲第１５項記載のかん。

２０、前記圧力感知装置が第３孔（４６）と、該孔に流体連結された圧力センサ ー（４８）とを備え、該圧力センサーが前記かんに固定されていることを特徴と する請求の範囲第１５項記載のかん。

２１、前記圧力感知装置が時間と共に圧力を記録する装置（５０）を含むことを 特徴とする請求の範囲第１５項記載のかん。

２２、前記圧力感知装置が前記中空室内の圧力を示す圧力センサー（４８）を包 含し、前記圧力センサーが着用者の読み取りできるよう前記かんに成形されてい ることを特徴とする請求の範囲第２１項記載のかん。

２３、弾力性の端縁部を備え且つ着用者の顔との間にマスクキャビティ容積を形 成するよう顔の上に嵌まるようになったコツプ状部材（１２）を包含し、前記コ ツプ状部材は吐出バルブ（１４）と吸込バルブ（１８）と前記吸込バルブと連通 ずるよう設計された空気浄化かん（１６）とを備え、該空気浄化かんがこれを前 記コツプ状部材に取付は又は除去するための装置（３０，３２）を備え、テスト かん（３６）を備え、前記テストかんがこれを前記コツプ状部材に取付けまたは 除去するための装置（３０，３２）を備え、前記テストかんが前記マスクキャビ ティ容積内の圧力を感知する装ｆｆ（４８）と、既知の寸法の漏洩孔（３８）を 備え、かくして呼吸用フェースマスクを試験したいとき前記空気浄化かん（１６ ）が前記コツプ状部材から除かれ且つ前記テストかん（３６）と交換されること を特徴とする請求の範囲第１項記載の呼吸用フェースマスク。

２４、　マスクのキャビティ容積内の圧力と容積に基づいて呼吸用フェースマス クのフィツトテストをするための非侵入性の測定可能な方法であって、１）　呼 吸用マスクを装着する工程、 ２）　前記マスクのキャビティ容積に通ずるすべての既知のインレットを密封す る工程、 ３）　前記キャビティ容積内に負圧を作る工程、４）　前記キャビティ容積内の 圧力を時間と共に記録する工程、 ５）　該マスクが着用者に与えるマスクの防護程度を示すため特定の時間におけ る前記キャビティ容積内の圧力と容積に基づいて測定可能なファクターを決める 工程、を包含することを特徴とする呼吸用フェースマスクのフィツトテスト方法 。

２５６　前記密封工程が着用者の手の平ですべての既知のインレットを覆う工程 を含むことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。

２６、前記密封工程が前記空気浄化かんの少くとも１個をテストかんに取り代え る工程を含むことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。

２７、　前記密封工程が更に残りの空気浄化かんを密封したかんに取り代えて該 密封かんの内部を前記マスクキャビティ容積から除外することを特徴とする請求 の範囲第２６項記載の方法。

２８、前記マスクキャビティ容積内に負圧を作る工程が着用者が息を吸込んで負 圧を作ることを含むことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。

２９、マスクキャビティ容積内の圧力を時間と共に記録する工程がストリップチ ャートに圧力と時間を記録する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第２４項 記載の方法。

３０、フィツトファクターを決める工程が既知の寸法を有する漏洩孔からマスク のキャビティ容積内に空気を漏入させて前記キャビティの容積を決定する工程を 含むことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。

３１、キャビティの容積を決定する工程が前記キャビティの容積を決定するため 較正グラフ上の既知容積の１連のスロープに対し、既知寸法の漏洩孔の圧力対時 間のグラフのスロープを比較する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第３０ 項記載の方法。

３２、前記呼吸用フェースマスクが空気供給式マスクであることを特徴とする請 求の範囲第２４項記載の方法。

３３、前記呼吸用フェースマスクがハーフマスクとクォーターマスクとフルマス クとヘルメットフードマスクを含むクラスから選ばれることを特徴とする請求の 範囲第２４項記載の方法。

３４、　測定可能ファクターを決定する段階が前記ファクターが予定値以下の時 作動する警報装置を含むことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の方法。

手続補正帯動式） ％式％ ２、発明の名称 呼吸用マスクのフィツトテストを行う非侵入性定量方法並びにそれに関連した呼 吸マスク装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ユニバージティー　オン　シンシナチ 昭　和　６３年　４　月　１４日 （発送日　昭和６３年４月１９日） ６、補正の対象 特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の国際出願臼の欄、図面翻訳文（ 第６〜２１図） ７、補正の内容 国際調査報告 ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ｋ？？ＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＩＪ Ｓ　８６１０２４３Ｂ　（ＳＡ　１５２７９）

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．空気のインレットとアウトレットを備え着用者が装着した時にマスクキャビ ティ容積を形成するようになった危険な環境下で使用する呼吸用フェースマスク であって、既知の寸法を有するマスク内の孔と、前記孔を開閉するための装置と 、前記孔の開閉装置を閉じたとき前記マスクを危険な環境下で使用できるよう前 記マスクキャビティ容積内の圧力を感知するための装置と、を包含することを特 徴とする呼吸用フェースマスク。
2. ２．前記孔が既知寸法の管を備え、前記管が前記呼吸用フェースマスクの中に成 形されている請求の範囲第１項記載のフェースマスク。
3. ３．前記孔の開閉装置が流量制御バルブである請求の範囲第１項記載のフェース マスク。
4. ４．前記感知装置が前記フェースマスクの中に成形された管と、前記管に連結さ れた圧力センサーとを包含する請求の範囲第１項記載のフェースマスク。
5. ５．前記感知装置が前記マスクに固定された圧力センサーを含み、前記圧力セン サーに開口が流体的に連結され、前記開口が前記マスクのキャビティ容積内で終 っている請求の範囲第１項記載のフェースマスク。
6. ６．内部容積を有するかんを包含し、前記かんの内部容積をマスクのキャビティ 容積に連通できるよう前記かんが前記インレットの上部とその周りにおいて前記 フェースマスクに固定されている請求の範囲第１項記載のフェースマスク。
7. ７．前記孔が前記かんに成形された管を包含し、前記管が既知の内径寸法を有す る請求の範囲第６項記載のフェースマスク。
8. ８．前記感知装置が前記かんに成形したホールと、前記かん内の圧力を測定する ことによってマスクのキャビティ容積内の圧力を測定できるよう前記ホールに連 結した圧力センサーとを包含する請求の範囲第７項記載のフェースマスク。
9. ９．マスクのキャビティ容積内の圧力を時間について記録する装置を包含し、前 記記録装置が前記感知装置と連結されている請求の範囲第１項記載のフェースマ スク。
10. １０．前記記録装置が前記フェースマスクに取付けられている請求の範囲第９項 記載のフェースマスク。
11. １１．前記記録装置がストリップチャートを包含する請求の範囲第９項記載のフ ェースマスク。
12. １２．前記ストリップチャートが前記フェースマスクに取付けられ且つ対数のス トリップチャートである請求の範囲第１１項記載のフェースマスク。
13. １３．前記感知装置がマスクのフィットが不充分であることを着用者に報知する シグナル装置を含む請求の範囲第１項記載のフェースマスク。
14. １４．前記シグナルが可聴シグナルである請求の範囲第１３項記載のフェースマ スク。
15. １５．普通の呼吸用フェースマスクと着用者の顔との間のフィットの程度をテス トするためのかんであって、中空部材を包含し、前記中空部材の第１部分がその 中に開口を有し、前記開口が普通の呼吸用フェースマスクの空気インレット開口 に連通するよう設計され、前記中空部材に第２部分を設け、該第２部分が既知の 寸法の孔を備え、且つ前記中空部材の中の圧力を感知する装置を包含する前記か ん。
16. １６．前記第２部分が更に前記かんを前記呼吸用フェースマスクに取付けたとき 正常な呼吸を行える充分な寸法のある第２孔を有する請求の範囲第１５項記載の かん。
17. １７．前記既知の寸法を有する孔と前記第２孔がこれらを開閉する装置を包含す る請求の範囲第１６項記載のかん。
18. １８．前記開閉装置が流量制御バルブを包含する請求の範囲第１７項記載のかん 。
19. １９．前記感知装置が第３孔と該孔に流体連結されたリモート圧力センサーを包 含する請求の範囲第１５項記載のかん。
20. ２０．前記圧力感知装置が第３孔と、該第３孔に流体連結された圧力センサーを 備え、該圧力センサーが前記かんに固定されている請求の範囲第１５項記載のか ん。
21. ２１．前記圧力感知装置が時間に対する圧力を記録する装置を含む請求の範囲第 １５項記載のかん。
22. ２２．前記圧力感知装置が前記中空室内の圧力を示す圧力センサーを包含し、前 記圧力センサーが着用者によって読み取りできるよう前記かんに成形されている 請求の範囲第２１項記載のかん。
23. ２３．危険な空気環境で使用するフェースマスクであって、弾力性の端縁部を備 え且つ着用者の顔の上に適合して着用者の顔との間にマスクキャビティ容積を形 成するようになったコップ状部材を包含し、前記コップ状部材が吐出バルブと吸 込バルブと該吸込バルブと連通するよう設計された空気浄化かんとを備え、前記 空気浄化かんがそれを前記コップ状部材に固定または取外すための装置を備え、 前記コップ状部材が更にテストかんを備え、該テストかんがそれを前記コップ状 部材に固定または取外すための装置を備え、前記テストかんが前記マスクキャビ ティ容積内の圧力を感知する装置と既知の寸法を持った漏洩孔を備え、かくして 前記呼吸用フェースマスクを試験したいとき前記空気浄化かんを前記コップ状部 材から除去して前記かんを交換することを特徴とする呼吸用フェースマスク。
24. ２４．マスクのキャビティ容積内の圧力と容積に基づいて呼吸用フェースマスク のフィットテストをするための非侵入性の測定可能な方法であって、１）呼吸用 マスクを装着する工程、 ２）前記マスクのキャビティ容積に通ずるすべての既知のインレットを密封する 工程、 ３）前記キャビティ容積内に負圧を作る工程、４）前記キャビティ容積内の圧力 を時間と共に記録する工程。 ５）着用者に与えるマスクの防護程度を示すため特定の時間における前記キャビ ティ容積内の圧力と容積に基づいて測定可能なファクターを決める工程、を包含 することを特徴とする呼吸用フェースマスクのフィットテスト方法。
25. ２５．前記密封工程が着用者の手の平ですべての既知のインレットをふさぐ工程 を含む請求の範囲第２４項記載の方法。
26. ２６．前記密封工程が前記空気浄化かんの少くとも１個をテストかんに取り代え る工程を含む請求の範囲第２４項記載の方法。
27. ２７．前記密封工程が更に残りの空気浄化かんを密封したかんにとりかえて該密 封かんの内部を前記マスクキャビティ容積から除外する請求の範囲第２６項記載 の方法。
28. ２８．前記マスクキャビティ容積内に負圧を作る工程が着用者が息を吸込んで負 圧を作ることを含む請求の範囲第２４項記載の方法。
29. ２９．マスクキャビティ容積内の圧力を時間と共に記録する工程がストリップチ ャートに圧力と時間を記録する工程を含む請求の範囲第２４項記載の方法。
30. ３０．フィットファクターを決定する工程が既知の寸法を有する漏洩孔からマス クのキャビティ容積内に空気を混入させて前記キャビティの容積を決定する工程 を含む請求の範囲第２４項記載の方法。
31. ３１．キャビティの容積を決定する工程が前記キャビティの容積を決定するため 較正グラフ上の既知容積の１連のスロープに対し、既知寸法の漏洩孔の圧力対時 間のグラフのスロープを比較する工程を含む請求の範囲第３０項記載の方法。
32. ３２．前記呼吸用マスクが空気供給式マスクである請求の範囲第２４項記載の方 法。
33. ３３．前記呼吸用マスクがハーフマスクとクォーターマスクとフルマスクとヘル メット・フードマスクを含むクラスから選ばれる請求の範囲第２４項記載の方法 。
34. ３４．測定可能ファクターを決定する段階が前記ファクターが予定値以下の時作 動する警報装置を含む請求の範囲第２４項記載の方法。