(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-18
(45)【発行日】2024-06-26
(54)【発明の名称】空気呼吸器および空気呼吸器とともに着用される防火服
(51)【国際特許分類】
A62B 7/02 20060101AFI20240619BHJP
A41D 13/002 20060101ALI20240619BHJP
A41D 13/005 20060101ALI20240619BHJP
A62B 17/00 20060101ALI20240619BHJP
【ＦＩ】
A62B7/02
A41D13/002 105
A41D13/005 103
A62B17/00
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020020697
(22)【出願日】2020-02-10
(65)【公開番号】P2021079063
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2023-02-06
(31)【優先権主張番号】P 2019209142
(32)【優先日】2019-11-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000162940
【氏名又は名称】興研株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134072
【弁理士】
【氏名又は名称】白浜 秀二
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 大士
【審査官】森本 康正
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－０００５５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５５７２９９１（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０５５１１５４２（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０３１７４３００（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０７７３３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６２Ｂ ７／００－３３／００
Ａ４１Ｄ １３／００－１３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
呼吸可能なガスが高圧で充填されるボンベと、前記ボンベに対して使用される背負具と減圧弁と可撓性の中圧ホースとを含む空気呼吸器であって、前記ボンベから前記減圧弁を経て断熱膨張した前記ガスが蛇行する金属製の導管を流れて前記導管の周囲に対しての冷却効果を発揮する冷却用導管部が前記背負具に形成され、前記冷却用導管部が前記減圧弁と前記中圧ホースとの間に介在していて、
前記冷却用導管部を形成している前記導管は、湾曲する形状、屈曲する形状および直行する形状のいずれか複数の形状を反復することによって蛇行し、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板に密着していることを特徴とする前記空気呼吸器。
【請求項2】
前記冷却板は、前記空気呼吸器の着用者の背中に対向する前面とその反対面である後面とを有し、前記冷却用導管部が前記後面に密着している請求項１記載の空気呼吸器。
【請求項3】
前記背負具は、前記着用者が着用する防護服の内側に位置させるものである請求項２記載の空気呼吸器。
【請求項4】
前記背負具は、前記空気呼吸器の着用者が着用する防護服の内側に位置させるものであって、前記着用者の背中に対向させる前面板部と、前記防護服の背中部分に対向させる後面板部と、前記前面板部と前記後面板部との間に介在する周壁部と、少なくとも前記前面板部と前記後面板部と前記周壁部とによって画成される中空部とを含む冷却ボックスを有し、前記冷却ボックスは前記中空部の内外間の通気を可能にする通気孔、吸気用ブロワーおよび排気用ブロワーからなる三つの通気要素のうちの少なくとも二つの通気要素を含むとともに、前記冷却用導管部が前記中空部にあり、前記防護服の内外いずれかにおける空気の前記中空部への流入が可能に形成されている請求項１記載の空気呼吸器。
【請求項5】
前記冷却ボックスが前記通気孔と前記吸気用ブロワーとを含み、前記吸気用ブロワーが作動すると、前記防護服の内部の空気および前記防護服の外部の空気のいずれかの空気が前記冷却ボックスに流入する一方、前記冷却ボックスの内部における前記空気が前記通気孔から前記防護服の内部に向かって流出する請求項４記載の空気呼吸器。
【請求項6】
前記冷却ボックスが前記通気孔と前記排気用ブロワーとを含み、前記排気用ブロワーが作動すると、前記冷却ボックスの内部の空気が流出する一方、前記通気孔を介して前記防護服の内部の空気が前記冷却ボックスに流入する請求項４記載の空気呼吸器。
【請求項7】
請求項１に記載の空気呼吸器とともに着用される防火服であって、前記冷却用導管部を有する前記導管が前記減圧弁と前記中圧ホースとの間に介在して前記減圧弁につながる第１端部と前記中圧ホースにつながる第２端部とを有し、
前記防火服は外層と内層とこれら両層の間に介在する中間層とを有するものであって、前記ボンベが前記外層よりも外側にあり、前記背負具と前記冷却用導管部が前記内層よりも内側にあり、前記第１端部と前記第２端部とが前記防火服を実質的に貫通していることを特徴とする前記防火服。
【請求項8】
前記冷却用導管部は、湾曲する形状、屈曲する形状および直行する形状のいずれか複数の形状を反復することによって蛇行し、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板に密着しており、前記冷却板が前記内層よりも内側にあって前記空気呼吸器の着用者の背中に対向する前面とその反対面である後面とを有し、前記冷却用導管部が前記後面に密着している請求項７記載の防火服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気呼吸器とその空気呼吸器とともに着用される防火服とに関し、より詳しくは、空気呼吸器の着用者に対して冷却効果を発揮可能な空気呼吸器とその空気呼吸器とともに着用される防火服とに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、工事現場や災害の現場等での作業者が着用する空気呼吸器は周知である。また、その作業者が空気呼吸器とともに着用することのある防護服や防火服も周知である。ここでいう防護服とは、化学物質を取り扱う作業、粉じんや悪臭等が発生している現場での作業等に際して着用されるものであり、防火服とは消防活動等に際して着用されるものである。これら空気呼吸器や防護服、防火服を着用する作業者に対しては、熱中症対策を講じる必要性のあることも広く知られている。
【0003】
例えば、防護服にファンを取り付けて、外気や冷風を防護服と着用者との間の空間に送り込む技術がある。ただし、外気を送り込む技術は、外気温度が高い場合や外気が有毒物質を含んでいる場合には、採用することができない。また、冷風を使用する技術では空気呼吸器とは別に、冷風を供給するための機器が必要となる。
【0004】
例えば、特開２００３－２７３１２号公報（特許文献１）に開示の冷却防護服は、ガス供給手段と、ガス供給手段から延びて呼吸具に接続される第１管路と、第１管路に設けられてガスを分岐する分岐接続具とを有する。分岐接続具によって分岐されたガスは、ガス冷却手段に導かれて冷却される。冷却されたガスは、冷却手段から延びる第２管路を介して防護服本体に導かれる。防護服は少なくとも一部分が二層構造であって、二層構造における内層部には身体に向けて冷却ガスを噴出する噴出孔が形成されている。この冷却防護服を着用した作業者の行動範囲は、ガス供給手段から延びる第１管路の長さによって制約される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００３－２７３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が課題とするところは、冷却ガスを製造する機器と配管で接続されて行動範囲を限定されるということがなく、加えて、携帯式の冷却ガス製造機器を備えるということがないにもかかわらず、冷却効果を発揮できるとともに着用者の行動範囲を制約することのない空気呼吸器の提供である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために、本発明が対象とするのは、呼吸可能なガスが高圧で充填されるボンベと、前記ボンベに対して使用される背負具と減圧弁と可撓性の中圧ホースとを含む空気呼吸器である。また、その空気呼吸器とともに着用される防火服の提供も課題の一つである。
【0008】
かかる空気呼吸器において、本発明が特徴とするところは次のとおりである。前記ボンベから前記減圧弁を経て断熱膨張した前記ガスが蛇行する金属製の導管を流れて前記導管の周囲に対しての冷却効果を発揮する冷却用導管部が前記背負具に形成され、前記冷却用導管部が前記減圧弁と前記中圧ホースとの間に介在していて、前記冷却用導管部を形成している前記導管は、湾曲する形状、屈曲する形状および直行する形状のいずれか複数の形状を反復することによって蛇行し、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板に密着している。
【0010】
本発明の実施形態の他の一つにおいて、前記冷却板は、前記空気呼吸器の着用者の背中に対向する前面とその反対面である後面とを有し、前記冷却用導管部が前記後面に密着している。
【0011】
本発明の実施形態のさらに他の一つにおいて、前記背負具は、前記着用者が着用する防護服の内側に位置させるものである。
【0012】
本発明の実施形態のさらに他の一つにおいて、前記背負具は、前記空気呼吸器の着用者が着用する防護服の内側に位置させるものであって、前記着用者の背中に対向させる前面板部と、前記防護服の背中部分に対向させる後面板部と、前記前面板部と前記後面板部との間に介在する周壁部と、少なくとも前記前面板部と前記後面板部と前記周壁部とによって画成される中空部とを含む冷却ボックスを有し、前記冷却ボックスは前記中空部の内外間の通気を可能にする通気孔、吸気用ブロワーおよび排気用ブロワーからなる三つの通気要素のうちの少なくとも二つの通気要素を含むとともに、前記冷却用導管部が前記中空部にあり、前記防護服の内外いずれかにおける空気の前記中空部への流入が可能に形成されている。
【0013】
本発明の実施形態のさらに他の一つにおいて、前記冷却ボックスが前記通気孔と前記吸気用ブロワーとを含み、前記吸気用ブロワーが作動すると、前記防護服の内部の空気および前記防護服の外部の空気のいずれかの空気が前記冷却ボックスに流入する一方、前記冷却ボックスの内部における前記空気が前記通気孔から前記防護服の内部に向かって流出する。
【0014】
本発明の実施形態のさらに他の一つにおいて、前記冷却ボックスが前記通気孔と前記排気用ブロワーとを含み、前記排気用ブロワーが作動すると、前記冷却ボックスの内部の空気が流出する一方、前記通気孔を介して前記防護服の内部の空気が前記冷却ボックスに流入する。
【0015】
本発明の実施形態のさらにまた他の一つは、段落０００７，段落０００８に記載の空気呼吸器とともに着用される防火服であって、前記冷却用導管部を有する前記導管が前記減圧弁と前記中圧ホースとの間に介在して前記減圧弁につながる第１端部と前記中圧ホースにつながる第２端部とを有し、前記防火服は外層と内層とこれら両層の間に介在する中間層とを有するものであって、前記ボンベが前記外層よりも外側にあり、前記背負具と前記冷却用導管部が前記内層よりも内側にあり、前記第１端部と前記第２端部とが前記防火服を実質的に貫通している。
【0016】
本発明の実施形態のさらにまた他の一つにおいて、前記冷却用導管部は、湾曲する形状、屈曲する形状および直行する形状のいずれか複数の形状を反復することによって蛇行し、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板に密着しており、前記冷却板が前記内層よりも内側にあって、前記空気呼吸器の着用者の背中に対向する前面とその反対面である後面とを有し、前記冷却用導管部が前記後面に密着している。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る空気呼吸器では、ボンベに充填されている高圧のガスがボンベから減圧弁を経て金属製の導管へ流出するときに断熱膨張によってそのガスの温度が急激に低下するという現象を利用する。その導管が形成する冷却用導管部は、周囲に対しての冷却効果を発揮する。そのような空気呼吸器は、着用者に対しての冷却効果を有するものとして利用することができる。この空気呼吸器は、防護服とともに着用されて冷却効果を発揮するほかに、防火服とともに着用されて冷却効果を発揮することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図面は、本開示に係る本発明の特定の実施の形態を示し、発明の不可欠な構成ばかりでなく、選択的及び好ましい実施の形態を含む。
【図1】着用状態にある空気呼吸器の斜視図。
【図2】空気呼吸器の平面図。
【図3】一部分を破断して示す背負具の斜視図。
【図20】導管の蛇行する状態を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
添付の図面を参照して本発明の詳細を説明すると、以下のとおりである。
図１，２は、本発明に係る空気呼吸器１０の斜視図と、空気呼吸器１０の平面図とであって、図１の空気呼吸器１０は着用状態にある。空気呼吸器１０は、着用者１の背中に対して固定される背負具２０と、背負具２０に固定されるボンベ１２と、着用者１の顔面に取り付けられる面体１３とを含んでいる。背負具２０は、着用者１の上下方向と前後方向と横方向とのそれぞれに一致する上下方向Ａと前後方向Ｂと横方向Ｃとを有する（図３参照）。ボンベ１２からは高圧導管１２ａが分岐用ポート１４にまで延びている。分岐用ポート１４には減圧弁が内蔵されており、その減圧弁からは金属製の導管１５が延びている。導管１５は、背負具２０の上方部分において背負具２０の内部へ進入するように延びている。背負具２０の下方部分では背負具２０から退出した冷却用導管部１５ａに接続具１７を介して中圧ホース１８が接続している（図３参照）。中圧ホース１８は、当該技術分野において慣用のもので、面体１３における供給弁１３ａに接続している。分岐用ポート１４からはまた、圧力計１９ａが取り付けられている高圧ホース１９が延びている。高圧ホース１９もまた、当該技術分野において慣用のものである。
図１，２は、本発明に係る空気呼吸器１０の斜視図と、空気呼吸器１０の平面図とであって、図１の空気呼吸器１０は着用状態にある。空気呼吸器１０は、着用者１の背中に対して固定される背負具２０と、背負具２０に固定されるボンベ１２と、着用者１の顔面に取り付けられる面体１３とを含んでいる。背負具２０は、着用者１の上下方向と前後方向と横方向とのそれぞれに一致する上下方向Ａと前後方向Ｂと横方向Ｃとを有する（図３参照）。ボンベ１２からは高圧導管１２ａが分岐用ポート１４にまで延びている。分岐用ポート１４には減圧弁が内蔵されており、その減圧弁からは金属製の導管１５が延びている。導管１５は、背負具２０の上方部分において背負具２０の内部へ進入するように延びている。背負具２０の下方部分では背負具２０から退出した冷却用導管部１５ａに接続具１７を介して中圧ホース１８が接続している（図３参照）。中圧ホース１８は、当該技術分野において慣用のもので、面体１３における供給弁１３ａに接続している。分岐用ポート１４からはまた、圧力計１９ａが取り付けられている高圧ホース１９が延びている。高圧ホース１９もまた、当該技術分野において慣用のものである。
【0020】
図２において、背負具２０は、着用者１の背中にあてがうためのプレート部２１（図３参照）と、ボンベ１２をプレート部２１に固定するときに使用するワンタッチベルト２２とを有する他に、腰ベルト２３、肩ベルト２４、胸ベルト２５を使用して着用することができる。
【0021】
図３は、空気呼吸器１０の部分破断斜視図であるが、面体１３と圧力計１９ａの図示が省略されている。背負具２０におけるプレート部２１は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂やアルミニウム等の金属で形成されていて、冷却板３０で覆われた第１透孔３１が形成されている他に、把手部３８を得るための第２透孔３２、腰ベルト２３を通すための第３透孔３３、胸ベルト２５を通すための第４透孔３４が形成されている。プレート部２１は、軽量化を図るために、発泡した状態のプラスチックで形成されることもある。冷却板３０は、少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ、さらに好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ熱伝導率を有する板材料で形成されていて、第１透孔３１の周縁部３１ａに対して、複数の小ねじ３５を介して取り付けられている。背負具２０のうちにあって、冷却板３０は、空気呼吸器１０が着用されたときに着用者の背中に当接することが意図されている部位であって、その背中に対向する前面３６と、前面３６の反対面である後面３７とを有する。後面３７に対して蛇行した状態で取り付けられ、密着している導管１５は、本発明においての冷却用導管部１５ａを形成している。
【0022】
図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線断面図であるが、着用者１、ボンベ１２、中圧ホース１８、および導管１５の一部分が仮想線で示されている。図４において、背負具２０のプレート部２１には、後面部分３７と向かい合うようにボンベ１２が固定されている。プレート部２１に取り付けられている冷却板３０は、プレート部２１における第１透孔３１を覆っていて、前面３６が着用者１の着衣である防護服１ａ（図１参照）を介して着用者１の背中に圧接している。分岐用ポート１４の減圧弁から延びる導管１５は、その上部１５ｂが第１透孔３１へ進入したのち蛇行して、冷却板３０の後面３７に対して密着する態様で取り付けられ、冷却用導管部１５ａを形成している。図示してはいないが、導管１５は、適宜の形状を有する金具や接着剤を使用したり、溶接したりすることによって冷却板３０に取り付けられる。プレート部２１における第１透孔３１の下方部分では、導管１５の下部１５ｃが第１透孔３１の外側に出て、接手である接続具１７を介して中圧ホース１８につながっている。
【0023】
上述したように背負具２０が冷却板３０と冷却用導管部１５ａとを含む空気呼吸器１０では、空気等の呼吸可能なガスが高圧で充填されているボンベ１２から、そのガスが分岐用ポート１４の減圧弁を通り、導管１５へ流出するときに、ガスは断熱膨張して温度が低下する。そのガスは、冷却用導管部１５ａを通過する過程において、冷却用導管部１５ａを冷却しながら冷却用導管部１５ａが密着している冷却板３０や導管１５と冷却板３０の周囲の空気をも冷却する。その結果として、作業者でもある空気呼吸器１０の着用者１は、背中等が冷やされて、作業への取組が容易になるばかりでなく、熱中症の予防効果を期待することもできる。図示例において、ガスは上下方向Ａの上方から下方に向かって流れることによって、冷却用導管部１５ａと冷却板３０との上方部分、およびその上方部分の周囲の空気を優先的に冷却する。そのようにして冷却された空気は、上方から下方に向かって自然に移動しながら着用者１の背中を冷やすことができる。
【0024】
本発明において、冷却板３０には黒鉛シートやアルミニウム板、銅板、ステンレススチール板等の材料を使用することができる。これら板材料の熱伝導率は、例えば（株）リガク製の熱伝導率測定装置ＴＣｉのタイプＣｌａｓｓｉｃ－ｋまたはＢａｓｓｉｃ－ｋを使用して測定することができる。
【0025】
図５，６において、図５は本発明の実施形態の一例を示す図１と同様な図であり、図６は図５の部分破断図である。ただし、図５，６における着用者１は、例えば粉じん対策のために用意され、着用者１の身体の全部または大部分を保護する防護服１ｂと、本発明に係る空気呼吸器１１０とを着用している。空気呼吸器１１０は、ボンベ１１２と、ボンベ１１２が固定される背負具１２０とを有するものであるが、ボンベ１１２が防護服１ｂの外側に位置し、背負具１２０が防護服１ｂの内側に位置する態様で着用されている（図６参照）。図５において明らかなように、ボンベ１１２から延びる高圧導管１１２ａと、高圧導管１１２ａに取り付けられた分岐用ポート１１４とが防護服１ｂの外側に位置する一方、分岐用ポート１１４から延びる金属製の導管１１５は防護服１ｂの内側に向かって延びた後、防護服１ｂの内側において中圧ホース１１８に接続している（図７参照）。中圧ホース１１８は、防護服１ｂの外に出た後、面体１１３に取り付けられた吸気弁１１３ａにまで延びている。分岐用ポート１１４から延びる高圧ホース１１９は防護服１ｂの外側にあり、延びた先端には残圧計１１９ａが取り付けられている。
【0026】
図７は、図６において防護服１ｂの内側に位置している背負具１２０を一部分破断した状態で示す図であるが、図６における着用者１は図示が省略され、防護服１ｂは一部分のみが図示されている。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。
【0027】
図７，８の背負具１２０は、プレート部１２１と冷却板１３０とを有しているが、プレート部１２１は、図８において明らかなように、図４のプレート部２１とは異なり、箱型に作られている。すなわち、プレート部１２１は、着用者１（図５参照）の背中に対向させる前板１２１ａ、前板１２１ａに離間対向する後板１２１ｂ、前板１２１ａと後板１２１ｂとの間に介在して着用者１の横方向Ｃにおいて対向する両側板１２１ｃ、着用者１の上下方向Ａにおいて対向する上板１２１ｄと下板１２１ｅを有する。前板１２１ａには第１透孔１３１が形成され、第１透孔１３１の上方には把手部１３７が形成され、第１透孔１３１の下方には腰ベルト（図示せず）を通すための複数の貫通孔１３３と、胸ベルト（図示せず）を通すための第４透孔１３４とが形成されている。このようなプレート部１２１は、第１透孔１３１が冷却板１３０によって覆われることによって、これら前板１２１ａ、後板１２１ｂ、両側板１２１ｃ、上板１２１ｄ、下板１２１ｅ、冷却板１３０が冷却ボックス１５０を形成し、その冷却ボックス１５０の内側には中空部１５０ａが形成されている。両側板１２１ｃと上板１２１ｄと下板１２１ｅとは、一体となってプレート部１２１においての周壁部を形成している。
【0028】
冷却ボックス１５０は、蛇行して延びる導管１１５が形成している冷却用導管部１１５ａを収納する部位であって、その冷却用導管部１１５ａは金属製やプラスチック製の留め具（図示せず）を使用したり、接着や溶着等の接合手段（図示せず）を使用したりすることによって、冷却板１３０に対して密着する態様で取り付けることができる。ただし、冷却用導管部１１５ａは、冷却板１３０に対して密着することがない態様で冷却ボックス１５０に収納されていてもよいものである。
【0029】
図８において明らかなように、背負具１２０ではまた、下板１２１ｅに少なくとも一つのブロワー１５５が取り付けられている。ブロワー１５５は、冷却ボックス１５０の外側における空気を冷却ボックス１５０に対してその下方から送り込むことができる。その冷却ボックス１５０を形成している部分のうちで、少なくとも前板１２１ａ、両側板１２１ｃ、上板１２１ｄ、下板１２１ｅのうちのいずれかには、複数の排気孔１５６が形成されている。冷却板１３０にも多数の排気孔１５７(図７参照)が上下方向へ並ぶ態様で形成されている。
【0030】
このように形成されている空気呼吸器１１０では、図１に例示の態様における空気呼吸器１０と同様に呼吸可能なガスが高圧で充填されているボンベ１１２から流出したガスが分岐用ポート１１４の減圧弁を通過して断熱膨張すると、ガスの温度が急激に低下する。それに伴って、冷却用導管部１１５ａの温度が下がると、冷却用導管部１１５ａが取り付けられている冷却板１３０の温度も下がるので、その冷却板１３０によって着用者１の背中を冷やすことができる。また、背負具１２０の冷却ボックス１５０では、ブロワー１５５によって防護服１ｂの内側にある空気１００が下側から吹き込まれるので、その空気１００が冷却用導管部１１５ａと冷却板１３０とによって冷却される。冷却された空気１００は、冷却ボックス１５０の内外に通じる多数の排気孔１５６,１５７を通って冷却ボックス１５０の外に出るとともに、防護服１ｂと着用者１とが作る間隙に行き渡り、着用者１に冷気を感じさせることができる。
【0031】
背負具１２０ではさらにまた、上板１２１ｄが前板１２１ａから後板１２１ｂへ向かう方向において登り勾配となるように傾斜している。それに伴って、上板１２１ｄにおける排気孔１５６から外に出る冷気は、着用者１の頸部に向かって流れることが可能になる。背負具１２０におけるこのような態様は、着用者１に冷気を感じさせるうえにおいて好ましいものである。
【0032】
かような空気呼吸器１１０は、図１～３に例示の空気呼吸器と同様に、冷却板１３０を介して着用者１の背中を冷やすことができる他に、冷却された空気１００によって着用者１の身体の各部を冷やすことができる。さらにはまた、防護服１ｂの内部において空気１００を循環させることによって、空気に対する冷却効果を高めることもできる。ただし、空気呼吸器１１０における背負具１２０は、図示例とは異なり、冷却板１３０を使用することなく、後板１２１ｂとほぼ同じ大きさの前板１２１ａを使用するものであってもよい。
【0033】
図７，８の空気呼吸器１１０はまた、冷却板１３０による冷却効果を必要とせず、冷却された空気のみを必要とする場合には、冷却板１３０を熱伝導率の低い板材料に代えたり、プレート部１２１と同じ材料となるようにプレート部１２１と一体的に成形したりすることもできる。また、空気呼吸器１１０は、冷却用導管部１１５ａを冷却板１３０に密着させることのない態様で実施することもできる。
【0034】
図９もまた、本発明の実施形態の一例を示す図８と同様な図である。図９における空気呼吸器２１０もまた、図８の空気呼吸器１１０と同様に着用者１の身体の全部または大部分を保護する防護服１ｃとともに使用されている。ただし、この防護服１ｃでは、空気呼吸器２１０に使用されているブロワー２５５が防護服１ｃの外側の空気、すなわち外気１００ａを空気呼吸器２１０の背負具２２０における冷却ボックス１５０の内側へ送り込むことができるように使用されている。換言すると、図９における空気呼吸器２１０と防護服１ｃとは、外気１００ａを防護服１ｃの内側に取り込んでも着用者１に悪影響を与えることがない、という環境において使用される。
【0035】
図９における実施形態が図８における実施形態と異なるのは、ブロワー２５５の使用態様だけである。着用者１の作業環境における外気１００ａが清浄なものである場合には、図示例の如き態様によって、冷気を効率よく着用者１に供給することができる。図９において、図８に記載の部位と共通する部位には、同じ参照符号が使用されている。
【0036】
図１０もまた、本発明の実施形態の一例を示す図８と同様な図である。図１０における空気呼吸器３１０では、図９に例示の背負具２２０と防護服１ｃとが使用されている。ただし、図１０の背負具２２０では、導管３１５が形成する冷却用導管部３１５ａが冷却板１３０と、前板１２１ａと、後板１２１ｂとのいずれにも接触していない。ブロワー２５５によって防護服１ｃの外側から背負具２２０の中空部１５０ａへ取り入れられた外気１００ａは、冷却用導管部３１５ａに接触して冷却され、冷却された後には中空部１５０ａの外に出て、着用者１の身体を冷やすことができる。冷却板１３０が高い熱伝導率、例えば少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する金属板や黒鉛シートである場合には、その冷却板１３０を介して着用者１の背中を冷やすことも可能である。しかし、ブロワー２５５を使用して取り入れた外気１００ａを冷却用導管部３１５ａによって冷却すれば足りるという場合には、冷却板１３０を使用することのない背負具２２０を採用することもできる。そのような場合の背負具２２０は、前板１２１ａが冷却板１３０にとって代わる大きさを有するものになる。背負具２２０は、どのような材料で形成してもよいが、一例として、軽量にして断熱性の高い発泡プラスチックでその全体を形成するという場合がある。
【0037】
図１０における背負具２２０の態様から明らかなように、中空部１５０ａが形成され、所要の部位に排気孔１５６（図７参照）が形成されている背負具２２０は、ブロワー２５５から送り込まれる外気１００ａを冷気に変えて背負具２２０の前方や上方、側方等に向かって排出することのできる外気１００ａについての分配器として作用している。排気孔１５６は、その位置や大きさ、形状、単位面積当たりの個数等を必要に応じて定めることができる。図８，９に例示の如く外気１００ａを背負具１２０，２２０に取り入れて、防護服１ｂ，１ｃの内側へ排出する場合には、防護服１ｂ，１ｃの内側が陽圧になって、防護服１ｂ，１ｃの袖口や襟元等において生じる着用者１の身体との間の隙間から防護服１ｂ，１ｃ内の空気が流れ出ることで、身体の全体に冷気を送り届けることもできる。
【0038】
これまでに説明した本発明に係る空気呼吸器は、下記の如き態様で実施することが可能である。
（１）背負具は上下方向を有し、冷却用導管部では前記上下方向の上方から下方に向かって冷却されたガスが流れる態様。
（２）前面板部の少なくとも一部分は熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板によって形成され、冷却用導管部は前記冷却板に密着する態様および離間する態様のいずれかにある。
（３）背負具は上下方向を有し、冷却用導管部においては冷却されたガスが上下方向の上方から下方に向かって流れ、ブロワーが送り込む空気は、前記上下方向の下方から上方に向かって流れる態様。
（１）背負具は上下方向を有し、冷却用導管部では前記上下方向の上方から下方に向かって冷却されたガスが流れる態様。
（２）前面板部の少なくとも一部分は熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの材料からなる冷却板によって形成され、冷却用導管部は前記冷却板に密着する態様および離間する態様のいずれかにある。
（３）背負具は上下方向を有し、冷却用導管部においては冷却されたガスが上下方向の上方から下方に向かって流れ、ブロワーが送り込む空気は、前記上下方向の下方から上方に向かって流れる態様。
【0039】
図１１，１２，１３は、防護服１ｂ，１ｃに代えて防火服１ｄを使用する本発明の実施態様の一例を示す図であって、図１１，１２は、防火服１ｄを除けば、図５，７と同様な図である。図１１における空気呼吸器４１０は、防火服１ｄとともに着用されている。着用者１は、防火服１ｄの他に防火帽４６０、防火手袋４５１、防火靴（図示せず）等の個人防火装備を着用している。防火帽４６０とともに着装されている「しころ」４６２は、その一部分が破断されていて、「しころ」４６２の内側にある吸気弁４１３ａが見えている。これら防火装備の好ましい一例には、当該技術分野において慣用のいわゆる自主基準を満たすものがある。図１１において、ボンベ４１２から延びる高圧導管４１２ａは、分岐用ポート４１４にまで延びている。分岐用ポート４１４からは減圧され、冷却された呼吸用のガスが流れる導管４１５が防火服１ｄに取り付けられた第１接手部材４７１を介して防火服１ｄの内側へ延びている。
【0040】
また、図１２において、防火服１ｄの内側にあって冷却用導管部１１５ａを形成している導管４１５は、その下端部４６９が接手部材４７３を介して導管４１５の延長部４７４につながっている。実質的な意味において導管４１５の一部分である延長部４７４は防火服１ｄに取り付けられた第２接手部材４７２を介して中圧ホース４１８につながり、その中圧ホース４１８は吸気弁４１３ａにまで延びている。分岐用ポート４１４から延びる高圧ホース４１９の先端には、圧力計４１９ａ（図１１参照）が取り付けられている。導管４１５のうちで、分岐用ポート４１４と第１接手部材４７１とにつながる部位は第１端部と呼ばれ、中圧ホース４１８と第２接手部材４７２とにつながる部位は第２端部と呼ばれることがある。これら第１、第２端部のそれぞれは、第１、第２接手部材４７１，４７２のそれぞれにつながっていることによって、実質的な意味において防火服１ｄを貫通している。図示例の導管４１５において上端部４６８は第１端部を形成し、延長部４７４は第２端部を形成している。
【0041】
図１２においてはまた、図７の背負具１２０と同じ構造を有する部分について、図７における参照符号と同じ参照符号が使用されている。図１２の防火服１ｄは、外層を形成する表地４６５と、中間層を形成する透湿防水層４６６と、内層を形成する断熱層４６７とを有する。一例として、表地４６５は耐炎性、耐熱性、機械的強度に優れているアラミド繊維等の繊維を使用した織物で形成されている。透湿防水層４６６は耐水性と透湿性とに優れているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の繊維を使用した織物で形成されている。断熱層４６７は、表地と同様の繊維を使用して、多くの空気層を有している織物で形成されている。
【0042】
図１３において、（ａ）は図１２における部分ＸＩＩＩの拡大図であり、（ｂ）は（ａ）における第１，第２接手部材４７１，４７２についてのｂ－ｂ線矢視図である。図示例の第１接手部材４７１と第２接手部材４７２とは同一形状のものであって、防火服１ｄに対しての取り付け構造も同一である。図１３（ｂ）において、表地４６５と透湿防水層４６６と断熱層４６７とを有する防火服１ｄには、これら三層４６５，４６６，４６７を貫通する透孔４７５が形成され、その透孔４７５にはフランジ部４７６を有するリング部材４７７が取り付けられている。リング部材４７７を貫通している導管４１５の第１端部である上端部４６８および第２端部である延長部４７４の外周面に形成されたねじ部４７８には、防火服１ｄの内外それぞれにおいて内側締め付け部材４８１と外側締め付け部材４８２とのそれぞれが螺着して、リング部材４７７のフランジ部４７６に圧接している。外側締め付け部材４８２に対しては、それに螺着する一組の連結用部材４８３を介して導管４１５の上端部４６８または中圧ホース４１８が接続されている。防火服１ｄは、それが図示例の如く透孔４７５を有し、その透孔４７５を利用して空気呼吸器４１０を使用するものであっても、その透孔４７５が図示例の如くに使用される場合には、防火服１ｄの内外が透孔４７５の周辺で気密状態に保たれていて、火災の現場等において熱風等が透孔４７５を介して防火服１ｄの内側に侵入することを防ぐことができる。本発明は、図１１－１３に例示の空気呼吸器４１０と防火服１ｄとにおいて、防火服１ｄの外側に位置することとなる部材には、防火服１ｄが十分に機能することができるように、不燃性、難燃性、耐熱性に優れた材料を使用する。
【0043】
これまでに記述した本発明において、空気呼吸器１０，１１０，２１０，４１０における導管１５，１１５，４１５やその他の部位は、断熱材や不燃材、難燃材等で被覆した状態で使用することができる。
【0044】
図１４，１５は、本発明の実施形態の一例を示す図８と同様な図である。図１４の背負具５２０では、冷却ボックス１５０における上板１２１ｄと、両側板１２１ｃとのそれぞれに排気用ブロワー１５８，１５９のそれぞれが取り付けられている。ただし、図１４には両側板１２１ｃのうちの一方の側板１２１ｃのみが図示されている。また、冷却ボックス１５０における下板１２１ｅには、図８において例示の吸気用ブロワー１５５が取り付けられている。上板１２１ｄと両側板１２１ｃとには、図７，８に例示の排気孔１５６も形成されている。吸気用ブロワー１５５と排気用ブロワー１５８，１５９とを作動させることによって、防護服１ｂ内の空気１００が冷却ボックス１５０に容易に流入して冷却され、冷却された空気１００が排気用ブロワー１５８，１５９の作用によって容易に流出する。空気１００のこのような流入と流出とにおける風量や風速等は、吸気用ブロワー１５５と排気用ブロワー１５８，１５９の回転速度を変化させることによって制御できる他に、上板１２１ｄと両側板１２１ｃとにおける排気孔１５６の孔径や孔の数を適宜の値にすることによっても制御することができる。背負具５２０において、吸気用ブロワー１５５と排気用ブロワー１５８，１５９の個数や取り付け位置に格別の制約はない。
【0045】
図１５における背負具５２０は、図１４の背負具５２０と同様に形成されているものではあるが、図１５ではブロワー１５５が排気用のものとして使用され、ブロワー１５８，１５９が吸気用のものとして使用されていて、防護服１ｂの内部における空気１００は矢印で示す方向へ流れる。背負具５２０は、このような態様のものとしての使用も可能である。この場合の背負具５２０では、排気孔１５６が吸気孔として作用する場合がある。また、背負具５２０の冷却ボックス１５０には、吸気用ブロワーと排気用ブロワーとを取り付ける一方、排気孔１５６を設けないという態様を採用することも可能である。排気孔１５６を吸気孔として使用する態様の冷却ボックス１５０にあっては、ブロワーとして排気用のもののみを使用することもできる。その場合の排気用ブロワーにはブロワー１５５，１５８，１５９のいずれをも使用することができるが、なかでもブロワー１５８を図１４の態様で使用することが特に好ましい。
【0046】
また、図示してはいないが、図９，１０に例示の空気呼吸器２１０，３１０においても、背負具２２０に対して排気用ブロワーを適宜の部位に取り付けることができる他に、排気孔１５６の孔数を適宜増減したり、ゼロにしたりすることができる。このような例を含め、図５～図１５に例示の空気呼吸器１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０は、冷却ボックスを有し、その冷却ボックスに対して排気または吸気のために使用可能な通気孔、吸気用ブロワーおよび排気用ブロワーからなる三つの通気要素のうちの少なくとも二つの通気要素を採用する態様での実施が可能である。
【0047】
図１６，１７もまた、本発明の実施態様の一例を示す図７，８と同様な図である。図示例の空気呼吸器６１０における背負具６２０は、図７，８における背負具１２０と同様に作られているもので、背負具１２０と共通する部位には背負具１２０における参照符号と同じ参照符号が使用されている。ただし、背負具６２０は、それが頂部保形部材５７１と、側部保形部材５８１とを有することにおいて、背負具１２０と異なっている。頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とは、背負具６２０における取り付け部位が異なっているが、形状については同じようにすることもできれば、異なるようにすることもできる。
【0048】
頂部保形部材５７１は、背負具６２０の頂部に位置するように、基部５７３が背負具６２０の上板１２１ｄに対して、固定用部材５７５を使用して取り付けられている。頂部保形部材５７１はまた、上板１２１ｄの上方へ延びていて、先端部分５７４が着用者１の後頭部２および／または頸部３（図１７参照）と防護服１ｂとの間に位置し、防護服１ｂが後頭部２や頸部３に接触することを妨げて、防護服１ｂと後頭部２や頸部３との間に通気性の隙間を作ることができるように、防護服１ｂに対する保形用の部材として作用している。
【0049】
側部保形部材５８１は、両側板１２１ｃのそれぞれに対して基部５８３が固定用部材５８５によって固定されている。側部保形部材５８１はまた、先端部分５８４が着用者１の背中の側方部分、例えば脇腹の近くにまで延びていて、防護服１ｂと着用者１の肌着や肌（いずれも図示せず）との接触を妨げて、防護服１ｂと肌着等との間に通気性の隙間を作ることができるように、防護服１ｂに対する保形用の部材として作用している。
【0050】
頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とのそれぞれはまた、通気路５７６，５８６（図１９（ａ）参照）を有する中空の部材、例えばパイプ状の部材で作られていて、背負具５２０の冷却ボックス１５０における中空部１５０ａの空気、例えば冷却用導管部１１５ａや冷却板１３０によって冷却された空気をブロワー１５５の作用によって、部材５７１，５８１それぞれの先端部分５７４，５８４から排出することができる。そのように排出されるときの空気は、着用者１にとって、冷却ボックス１５０の排気孔１５６，１５７（図１６参照）から排出する場合の空気では届くことが困難な部位にまで届くことが可能になる。それと同時に、着用者１に対しての局所的な冷却も可能になる。さらには、頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１との存在が、着用者１の身体や肌着等と防護服１ｂとの密着を妨げるように作用し、その結果として、身体や肌着等と防護服１ｂとの間に通気可能な間隙を作り、防護服１ｂを着用して作業をしている時などにおける着用感を向上させることができる。ただし、防護服１ｂは、頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とのうちのいずれか一方のみを有するものであってもよいし、いずれか一方を複数有するものであってもよい。
【0051】
このように作用する頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とは、長さ方向や径方向の寸法を特に限定するものではなく、形状を自由に定めることができる。また頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とは、所要の耐熱性、難燃性、または不燃性を有する合成樹脂材料等で作ることが好ましいが、その材料の種類を特定するものではなく、防護服１ｂを着用して行う作業の内容に応じてその材料を選ぶことができる。例えば、適度な可撓性を有する耐熱ゴムホースを使用したり、アルミニウム製のパイプであって、その表面が柔軟で熱伝導率が低い発泡した状態の合成樹脂等で被覆してあるものを使用したりすることができる。なお、頂部保形部材５７１および／または側部保形部材５８１を有する場合の背負具６２０において、排気孔１５６および排気孔１５７の存否、および、存在する場合の大きさや単位面積当たりの数量は、頂部保形部材５７１および側部保形部材５８１の作用効果を考慮して、適宜に設計することができる。そのように設計する場合の一例として、側部保形部材５８１は、両側板１２１ｃのうちの一方の側板だけに取り付けておくということができる。
【0052】
図１８は、図１６，１７における頂部保形部材５７１および側部保形部材５８１とは異なる態様の頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とを例示する図１７と同様な図である。図１８における頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とは、図１６における部材５７１，５８１と同様にして背負具６２０に取り付けられている。ただし、頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とは、適宜の形状に曲げた状態を維持できる可撓性の芯材６７１ａ，６８１ａと、その芯材６７１ａに追随しての変形が可能で柔軟性のある被覆材６７１ｂ，６８１ｂとを有するもので、通気性の中空部が形成されていないことにおいて、図１６，１７に例示の頂部保形部材５７１および側部保形部材５８１とは異なっている。このような頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とは、着用者１や防護服１ｂの大きさや、着用者１の好みに合わせて、曲げるときの形状や方向等を調整することが容易である。このように作用する頂部保形部材６７１の芯材６７１ａには、可撓性のあるアルミニウム等の棒材を使用することができる。被覆材６７１ｂには、柔軟なゴムや発泡ポリウレタン、バルキーな布地等を使用することができる。側部保形部材６８１は、頂部保形部材６７１と同様に作ることができる。なお、図１８に例示の頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とは好ましいものの一例である。これらの部材６７１と部材６８１とは、被覆材６７１ｂや被覆材６８１ｂのない、芯材６７１ａや芯材６８１ａだけで作ることもできる。また、必要であるならば、これらの部材６７１，６８１は、形状を自由に変えることのできないものであってもよい。付言しておくと、図１８における例示は、図１６，１７に例示の頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とが適宜の形状に曲げられた状態を維持することができないものであるということを意味しているわけではない。
【0053】
図１９（ａ），（ｂ）は、頂部保形部材と側部保形部材との部分破断斜視図であって、（ａ）は図１６，１７における背負具６２０に使用されている頂部保形部材５７１と側部保形部材５８１とを例示し、（ｂ）は図１８における頂部保形部材６７１と側部保形部材６８１とを例示している。図１９（ａ）において、部材５７１，５８１は通気性のものであって、通気路５７６，５８６が形成されている。また、図１９（ｂ）において、部材６７１，６８１は、非通気性のものであって、芯材６７１ａ，６８１ａと被覆材６７１ｂ，６８１ｂとを有している。本発明における頂部保形部材５７１，６７１や側部保形部材５８１，６８１は、防護服１ｂの他に、防火服に適用することもできる。
【0054】
図２０は、本発明における図示例の冷却用導管部１５ａ，１１５ａ，３１５ａを形成するものとして採用可能な導管ＣＰの蛇行する態様と、その導管ＣＰを取り付けることが可能な冷却板ＣＰＬとを例示している。図２０（ａ）では、導管ＣＰが直状に延びる部分Ｓと、湾曲しながら延びる部分Ｂとを交互に反復するという態様で蛇行しながら延びている。図２０（ｂ）では、冷却用の導管ＣＰが直状に延びる部分Ｓと、屈曲する部分Ｃとを交互に反復するという態様で蛇行しながら延びている。図２０（ｃ）では、導管ＣＰが湾曲しながら延びる部分Ｂと、屈曲する部分Ｃと、直状に延びる部分Ｓとを交互に反復するという態様で蛇行しながら延びている。本発明においては、図示例の部分Ｓ，Ｂ，Ｃによって示される形状をいかようにも組み合わせることができる。その組み合わせは、導管ＣＰと冷却板ＣＰＬとが接触する面積や長さを勘案して、また、導管ＣＰに曲げ加工を施すときの難易等を勘案して決めることができる。冷却板ＣＰＬは、導管ＣＰを介して容易に冷却されるように熱伝導率の高い材料で形成されることが好ましい。そのような材料の一例は、金属板であるが、広義には少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する板材料である。黒鉛シートもまた、その板材料の一例である。
【符号の説明】
【0055】
１ａ 防護服
１ｂ 防護服
１ｃ 防護服
１ｄ 防火服
１０ 空気呼吸器
１２ ボンベ
１５ 導管
１５ａ 冷却用導管部
１８ 中圧ホース
２０ 背負具
２１ プレート部
３０ 冷却板
３１ 第１透孔
１００ 空気
１００ａ 空気（外気）
１１０ 空気呼吸器
１１２ ボンベ
１１５ 導管
１１５ａ 冷却用導管部
１２０ 背負具
１２１ プレート部
１３０ 冷却板
１３１ 第１透孔
１５０ 冷却ボックス
１５０ａ 中空部
１５５ ブロワー
１５６ 排気孔
１５８ ブロワー
１５９ ブロワー
２１０ 空気呼吸器
２２０ 背負具
２５５ ブロワー
３１５ａ 冷却用導管部
４１０ 空気呼吸器
４１５ 導管
４１５ａ 冷却用導管部
４１８ 中圧ホース
４６５ 外層（表地）
４６６ 中間層（透湿防水層）
４６７ 内層（断熱層）
４６８ 第１端部（上端部）
４７４ 第２端部（延長部）
５１０ 空気呼吸器
５２０ 背負具
５７１ 頂部保形部材
５８１ 側部保形部材
６２０ 背負具
６７１ 頂部保形部材
６８１ 側部保形部材
１ｂ 防護服
１ｃ 防護服
１ｄ 防火服
１０ 空気呼吸器
１２ ボンベ
１５ 導管
１５ａ 冷却用導管部
１８ 中圧ホース
２０ 背負具
２１ プレート部
３０ 冷却板
３１ 第１透孔
１００ 空気
１００ａ 空気（外気）
１１０ 空気呼吸器
１１２ ボンベ
１１５ 導管
１１５ａ 冷却用導管部
１２０ 背負具
１２１ プレート部
１３０ 冷却板
１３１ 第１透孔
１５０ 冷却ボックス
１５０ａ 中空部
１５５ ブロワー
１５６ 排気孔
１５８ ブロワー
１５９ ブロワー
２１０ 空気呼吸器
２２０ 背負具
２５５ ブロワー
３１５ａ 冷却用導管部
４１０ 空気呼吸器
４１５ 導管
４１５ａ 冷却用導管部
４１８ 中圧ホース
４６５ 外層（表地）
４６６ 中間層（透湿防水層）
４６７ 内層（断熱層）
４６８ 第１端部（上端部）
４７４ 第２端部（延長部）
５１０ 空気呼吸器
５２０ 背負具
５７１ 頂部保形部材
５８１ 側部保形部材
６２０ 背負具
６７１ 頂部保形部材
６８１ 側部保形部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】