ブロワー付マスク装置
【課題】装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保できるブロワー付マスク装置を提供する。
【解決手段】ブロワー付マスク装置１Ａは、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、マスクの一部に設けられた、吸気口６を開閉する吸気弁８及び排気口４を開閉する排気弁７と、モータ１１の駆動により吸気口６から外気をマスクの内側に送風させるブロワー１０と、ブロワー１０の送風を制御する回転制御装置とを備えたブロワー付マスク装置１Ａにおいて、回転制御装置は、モータ１１に電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出器を備え、回転制御装置は、電源の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行う。
【解決手段】ブロワー付マスク装置１Ａは、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、マスクの一部に設けられた、吸気口６を開閉する吸気弁８及び排気口４を開閉する排気弁７と、モータ１１の駆動により吸気口６から外気をマスクの内側に送風させるブロワー１０と、ブロワー１０の送風を制御する回転制御装置とを備えたブロワー付マスク装置１Ａにおいて、回転制御装置は、モータ１１に電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出器を備え、回転制御装置は、電源の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防塵・防毒などを目的として利用される全面形マスク、半面形マスク等に好適なブロワー付マスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブロワー付マスク装置は、通気通路上において、ろ過材の前側又は後側にブロワーを取り付け、その送気力（吸引力）を利用して呼吸の補助としている。 ブロワー付マスク装置は、着用者の呼吸に関係なく送気を定常流で流すタイプ（一定流量型ブロワーという）と、着用者の呼吸に追随して送気するタイプ（呼吸追随型ブロワーという）とに分けられる。
【０００３】
呼吸追随型ブロワーとしては、面体の前部に、排気時に開くと共に吸気時に閉じる排気弁と、排気時に閉じると共に吸気時に開く吸気弁とを設け、モータで駆動され、その通常作動時に吸気弁を通して外気を面体内に送り込むブロワーを設置し、排気弁又は吸気弁の近傍に、排気弁又は吸気弁の位置を感知して、排気時又は吸気時に信号を発するフォトインタラプタよりなるセンサを設置し、該センサからの信号により、吸気時にはモータへ通常作動するよう電力供給されると共に、排気時にはモータへの電力供給が停止或いは減少されるようにした呼吸装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ブロワー付マスク装置の長所は、まず、着用者の吸気が楽になること。次に、面体内圧が外気圧より陽圧になるため、マスクと顔面の隙間からの有害粉塵、有害ガスの侵入を抑えられることが挙げられる。特に、後者は重要であり、極少量でも人体に侵入すると健康に悪影響を及ぼすアスベスト除去作業や放射性粉塵内（原子力発電所内など）での作業にはブロワー付マスク装置が多用される。
【０００５】
ブロワー付マスク装置の短所は、フィルタが新品時には十分な送気を行なえるが、ろ過材の粉塵目詰まりや電池電圧低下により送気量が低下することである。つまり、使用を続けると、いずれ送気量の低下が起こり、面体内圧を陽圧に維持できなくなる結果、マスクと顔面の隙間からの有害物の侵入を防ぐことができなくなってしまう。
【０００６】
そのため、従来、ブロワーに供給される電力状態を検知し、電圧が任意の値以下になった場合、ＬＥＤ等の照明装置を点灯させたりブザー等を鳴動させる警報装置が設けられたブロワー付マスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来、マスクの面体内の圧力状態を検知すると共に、フィルタの目詰まり等により送風量が低下して圧力が任意の値以下になった場合、ＬＥＤ等の照明装置を点灯させたりブザー等を鳴動させる警報装置が設けられたブロワー付マスク装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−８６６４４号公報
【特許文献２】特開２００９−１３６５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、及び特許文献２に記載の発明においては、電池電圧の低下やフィルタの目詰まり等に基づいて警報を発するために、ＬＥＤ等の照明装置やブザー等の音響装置を設ける必要がある。そのため、マスクとしての構成やブロワーとしての構成に加え、照明装置、音響装置、及びそれらを点灯、鳴動させるための制御装置等が必要になる。
【０００９】
ここで、ブロワー付きマスクは非常に劣悪な環境下、例えば、高濃度の粉じんが飛散する室内での作業や、極少量でも人体に侵入すると健康に悪影響を及ぼすアスベスト除去作業や放射性粉塵内（原子力発電所内など）での作業等に用いられることが多い。そのため、マスクだけでなく、警報装置まで防塵、防水対策を施す必要があり、警報装置の防塵、防水対策を行えばそれだけ警報装置の構造が複雑化することは避けられない。そして、上記特許文献１及び特許文献２に記載の発明においては、警報装置が照明装置、音響装置、それらの制御装置等を備えた構成となるため、警報装置の構造の複雑化は顕著なものとなり、当該発明に係るブロワー付マスク装置の大型化やコストアップは避けられないという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保できるブロワー付マスク装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、前記モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記制御装置は、前記電源の電圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、前記マスクの面体内圧を検出する手段を備え、前記制御装置は、前記面体内圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記第一の制御は、着用者が吸気するタイミングに合わせて前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記第一の制御は、任意の一定の風量で前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記制御装置は、前記第二の制御において、前記ブロワーを一定のリズムで断続的に送風させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記制御装置は、前記第二の制御において、前記第一の制御とは異なる風量で前記ブロワーを連続的に送風させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、制御装置は、電源の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、電圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、電圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、マスクの面体内圧を検出する手段を備え、制御装置は、面体内圧が任意の値よりも高い時は、ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、面体内圧の低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、面体内圧の低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、呼吸追随型ブロワーにおいて、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、一定流量型ブロワーにおいて、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００２１】
請求項５、請求項６に記載の発明によれば、第二の制御の送風状態を、第一の制御とは異なる送風状態として着用者に感知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１及び２に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図２】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図３】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３及び４に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図５】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図６】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態５及び６に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図８】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図９】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図３に、この発明の実施の形態を示す。
【００２４】
まず構成を説明すると、図１に示す、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ａは、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスク２の前部に、外面を排気弁カバー３で被覆された排気口４と、同じく外面をろ過材カバー５で被覆された吸気口６とを備えている。また、排気口４には、着用者の呼吸に伴って排気時に開く方向に移動する一方、吸気時に閉じる方向に移動する排気弁７が設けられ、吸気口６には、排気時に閉じる一方吸気時に開く吸気弁８が設けられている。ろ過材カバー５の内部には、吸気弁８の外方であってろ過材カバー５の先端部にろ過材９（所謂、フィルタ）が配設され、ろ過材９と吸気口６との間にブロワー１０が配設されている。ブロワー１０は、駆動用のモータ１１とその出力軸に連結された羽根車１２とを備え、モータ１１が作動している時にはろ過材９及び吸気弁８を通してマスク２の内側へ外気を送り込むようになっている。
【００２５】
排気弁７の近傍外側には、排気弁７の移動位置を検知する位置検出センサ１４が配設されている。図２に示す通り、位置検出センサ１４は、レギュレータ２２を介して電源２１に接続され、電源２１から電力の供給を受ける。位置検出センサ１４は、反射型フォトインタラプタのような無接点方式で、図１に示す通り、排気弁７の位置（即ち、位置検出センサ１４と排気弁７との距離のこと。本明細書において同じ）を検知する。また、位置検出センサ１４は、排気弁７の位置に追従した出力信号を発する。
【００２６】
図２は、この実施の形態１に係るブロワー付マスク装置１における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ブロワー１０を駆動するモータ１１への電力供給を制御するブロワー制御回路１８は、位置検出センサ１４の出力（図２に示す、回路中の任意のポイントＰで検出した電圧）の信号データを元に、ブロワー１０が任意の送風量になるようにモータ１１の回転をコントロールする。
【００２７】
さらに、ブロワー制御回路１８は、「電圧検出手段」としての電圧検出装置１９からの信号によっても、任意にモータ１１をコントロールできるようにする。具体的には、図２に示す通り、電圧検出装置１９には任意の信号値であって「しきい値」として機能する第１基準値が記録されている。この第１基準値は、モータ１１が通常状態（ブロワー１０が、着用者が呼吸に支障を生じない送風量となる状態のこと。本明細書において同じ）で回転できる電圧の下限値として、任意の電圧値に設定されている。電圧検出装置１９は、電源２１の両端の電位差を検出する。そして、電圧検出装置１９は、検出した電位差と第１基準値とを比較し、電位差が第１基準値より小さくなった時にブロワー制御回路１８に任意の信号を送る。ブロワー制御回路１８はこの任意の信号を受けるとモータ１１の回転制御を変化させる。
【００２８】
次に、この実施の形態１のブロワー付マスク装置１Ａの作用について説明する。
【００２９】
図３は、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ａの動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す通り、着用者がブロワー付マスク装置１Ａを装着して使用を開始する。ブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９の出力により、電源２１の両端の電位差と第１基準値とを比較する（ステップＳ１）。電源２１の両端の電位差が第１基準値以上の場合には（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御を行う（ステップＳ３）。
【００３０】
第一の制御においては、ブロワー制御回路１８は検出対象である排気弁７の位置に追従して位置検出センサ１４が出力する信号を基に着用者が吸気するタイミングに合わせてブロワー１０を送風させる制御を行う。
【００３１】
一方、電源２１の両端の電位差が第１基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第二の制御を行う（ステップＳ４）。具体的には、ブロワー制御回路１８は、ブロワー１０を一定のリズムで断続的に送風させる制御を行う。即ち、ブロワー制御回路１８は、着用者の呼吸タイミングとは無関係に、所定の間隔でブロワー１０を断続的に回転させる制御（例えばブロワーを２秒間回転させた後、２秒間停止させる制御）を行う。第二の制御においては、位置検出センサ１４の出力した信号は、ブロワー１０を送風させる制御に用いられない。
【００３２】
以上、この実施の形態１においては、モータ１１に電力を供給する電源２１の電圧を検出する電圧検出装置１９を備え、ブロワー制御回路１８は、電源２１の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源２１の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、電圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、電圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者に送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００３３】
なお、上述の実施の形態１においては、位置検出センサ１４は排気弁７の移動方向の前方に（排気弁座１３から離隔して開く向き）配置しているが、位置検出センサ１４の配置位置は排気弁７の移動方向の前方に限らず、例えば、排気弁７の側端面を感知するように、排気弁７の移動方向に対して側方に配置してもよい。また、位置検出センサ１４は、フォトインタラプタだけでなく、非接触で排気弁７の位置を検知できる無接点センサであれば同様の効果が期待できる。
【００３４】
［発明の実施の形態２］
この実施の形態２においては、ブロワー付マスク装置１Ａの構成や、基本的な動作手順は実施の形態１の場合同じである。ただし、第二の制御におけるブロワー１０の動作が実施の形態１と異なる。即ち、発明の実施の形態２では、ブロワー付マスク装置１Ａの第二の制御（ステップＳ４）において、ブロワー制御回路１８はブロワー１０を第一の制御時とは異なる風量で連続的に送風するように制御する。それ以外は実施の形態１と同じである。
【００３５】
［発明の実施の形態３］
図４ないし図６にこの発明の実施の形態３を示す。
【００３６】
図４に示す通り、この実施の形態３のブロワー付マスク装置１Ｂは、実施の形態１及び２の位置検出センサ１４に代えて、マスク２の一部に面体内圧検出センサ２３が配設されている。この面体内圧検出センサ２３は例えばダイアフラムであり、及びホールセンサを例に挙げると、マスク２に貫通して設けられている。このダイアフラムの一部には永久磁石が設けられている。この永久磁石の磁気が圧力検出装置２０で検出される。
【００３７】
図５に示す通り、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ｂは、実施の形態１及び２の電圧検出装置１９に代えて、「面体内圧を検出する手段」としての圧力検出装置２０を備えている。圧力検出装置２０は例えばマスク２に設けられたホールセンサであり、圧力検出センサ２３の磁気を受けてマスク２の面体内圧の圧力変化を直接的に検出する。
【００３８】
ブロワー制御回路１８は、圧力検出装置２０からの信号によって任意にモータ１１をコントロールできる。具体的には、図２に示す通り、圧力検出装置２０には任意の信号値（主に電圧値）であって「しきい値」として機能する第２基準値が記録されている。この第２基準値は、着用者が呼吸に支障を生じない面体内圧（例えば陰圧よりも高い面体内圧）の下限値として、任意の圧力値に設定されている。圧力検出装置２０は圧力検出センサ２３から発せられる磁気を変換して得た信号を受けて、マスク２の面体内圧を検出する。そして、圧力検出装置２０は、検出した面体内圧と第２基準値とを比較し、面体内圧が第２基準値より低くなった時にブロワー制御回路１８に任意の信号を送る。ブロワー制御回路１８はこの任意の信号を受けるとモータ１１の回転制御を変化させる。その他の構成は実施の形態１及び２と同じである。
【００３９】
図５は、この発明の実施の形態３の動作手順を示すフローチャートである。この実施の形態３においては、着用者がブロワー付マスク装置１Ｂを装着して使用を開始すると、圧力検出装置２０は、圧力検出センサ２３から発せられる磁気を変換して得た信号と第２基準値とを比較する（ステップＳ１１）。マスク２の面体内圧が第２基準値以上である場合（ステップＳ１２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御を行う（ステップＳ１３）。
【００４０】
一方、ろ過材９の目詰まり等が起こるとブロワー１０の送風量が減少する。この状態で吸気すると、ブロワー１０の送風量は着用者の吸気量に満たなくなるため、面体内圧は陰圧（外気圧よりもマスク２の面体内圧が低下した状態）になる。そして、マスク２の面体内圧が第２基準値より低くなった場合（ステップＳ１２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ１４）。これにより、モータ１１への電力供給状態も変化し、モータ１１の回転も変化する。
【００４１】
第二の制御において、ブロワー制御回路１８は、着用者の呼吸タイミングとは無関係に、所定の間隔でブロワー１０を断続的に回転させる制御を行う。
【００４２】
以上、この実施の形態３においては、マスク２の面体内圧を検出する圧力検出装置２０を備え、ブロワー制御回路１８は、面体内圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、面体内圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、面体内圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、面体内圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００４３】
なお、この実施の形態３においては、圧力検出装置２０は圧力検出センサ２３からの信号に基づいて面体内圧を検出したが、面体内圧を検出できる構成であればこれ以外の構成であってもよい。例えば、実施の形態１及び２と同様に、位置検出センサ（図示せず）を設け、この位置検出センサ（図示せず）から出力された信号を元に推定算出した間接的に圧力を検出する構成であってもよい。
【００４４】
［発明の実施の形態４］
この発明の実施の形態４は、ブロワー付マスク装置１Ｂの構成や、基本的な動作手順は実施の形態３の場合同じである。ただし、第二の制御（ステップＳ１４）におけるブロワー１０の動作が実施の形態３と異なる。即ち、発明の実施の形態４では、第二の制御（ステップＳ１４）において、ブロワー制御回路１８は、第一の制御時とは異なる風量で連続的にブロワー１０を送風させるように制御させる。それ以外は実施の形態３と同じである。
【００４５】
［発明の実施の形態５］
図７乃至図９にこの発明の実施の形態５を示す。
【００４６】
図７及び図８に示す通り、この発明の実施の形態５のブロワー付マスク装置１Ｃは、実施の形態１及び２と同様の位置検出センサ１４及び電圧検出装置１９、実施の形態３及び４の圧力検出センサ２３及び圧力検出装置２０を併有する。即ち、電圧検出用の構成と面体内圧検出用の構成を併有する。ブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９及び圧力検出装置２０のうち一方又は双方からの信号によって任意にモータ１１をコントロールできる。それ以外の構成は実施の形態１乃至４と同じである。
【００４７】
図９は、この発明の実施の形態第５の動作手順を示すフローチャートである。この実施の形態５において、ステップＳ１〜Ｓ３は実施の形態１と同様で、ステップＳ１１〜Ｓ１３は実施の形態３と同様である。ブロワー付マスク装置１Ｃのブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９の検出した電位差が第１基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ４）。また、電圧検出装置１９の検出した電位差が第１基準値以上であって（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８が第一の制御を行う（ステップＳ３）のちに、面体内圧が第２基準値より低いことが検出された場合（ステップＳ１２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ１４）。これらにより、モータ１１への電力供給状態も変化し、モータ１１の回転も変化する。
【００４８】
この実施の形態５において、ブロワー制御回路１８は、ステップＳ４の第二の制御と、ステップＳ１４の第二の制御とで、ブロワー１０の送風状態が相違するように制御する。例えば、ステップＳ４の第二の制御ではブロワー１０を２秒間回転させた後２秒間停止させる制御を行い、ステップＳ１４の第二の制御ではブロワー１０を１秒間回転させた後３秒間停止させる制御を行う。これにより、着用者は体感する送風状態で電圧低下なのか面体内圧低下なのかを認識できる。
【００４９】
この実施の形態５において、ブロワー制御回路１８は、ステップＳ４の第二の制御とステップＳ１４の第二の制御とが重なった場合、ステップＳ４の第二の制御を優先させる。即ち、電圧が基準値１よりも低下し、面体内圧が基準値２よりも低下した場合、ブロワー制御回路１８はステップＳ４の第二の制御の送風状態でブロワー１０を送風させる。これにより、着用者に対し、継続使用による危険の高い電源２１の電圧低下を迅速に感知させることができる。
【００５０】
［発明の実施の形態６］
この発明の実施の形態６は、ブロワー付マスク装置１Ｃの構成や、基本的な動作手順は実施の形態５の場合と同じである。ただし、ステップＳ４、及びステップＳ１４における第二の制御のブロワー１０の動作が実施の形態５と異なる。即ち、発明の実施の形態６では、第二の制御（ステップＳ４，Ｓ１４）において、ブロワー制御回路１８は、第一の制御時とは異なる風量で連続的にブロワー１０を送風させるように制御させる。それ以外は実施の形態５と同じである。
【００５１】
なお、上記各実施の形態においては、第一の制御において、ブロワー制御回路１８はブロワー１０を呼吸追随型ブロワーとして送風させる制御を行うものとしたが、これに限らず、ブロワー１０を一定流量型ブロワーとして送風させる制御を行うものとすることもできる。
【００５２】
上記各実施の形態においては、マスク２の面体内圧は、直接面体内圧を検出する圧力検出センサ２３及び圧力検出装置２０を用いて検出したが、これに限らず、マスク２の面体内圧を検出できるものであればどのようなものであってもよい。例えば、位置検出センサ１４が出力した信号を下に、排気弁７の位置（位置検出センサ１４と排気弁７との距離）と圧力の相関関係を前もって調べておけば、面体内圧を推定算出する事は可能であるため、位置検出センサ１４を利用して面体内圧を推定算出する圧力検知方式であってもよい。
【００５３】
なお、排気弁７の位置の検出によってマスク２の面体内圧を検出する場合、フォトインタラプタで構成された位置検出センサ１４に代えて、排気弁７の一部に永久磁石を設置し、位置検出センサ１４を、磁気検出用のホール素子で形成されたホールセンサとして形成するものでもよい。また、排気弁７の位置の検出によって面体内圧を検出する場合、排気弁７の位置による面体内圧の検出に代えて、例えば、排気弁７の一部に永久磁石を設置し、位置検出センサ１４を、磁気検出用のホール素子で形成されたホールセンサとして形成するものでもよい。
【００５４】
上記各実施の形態においては、ブロワー付マスク装置１Ａ，１Ｂを防塵マスクとして構成したが、これに限らず、例えばガスマスク、防煙マスクなど、さまざまなマスクに適用することができる。
【００５５】
上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態に限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・ブロワー付マスク装置
２・・・マスク
４・・・排気口
６・・・吸気口
７・・・排気弁
８・・・吸気弁
１０・・・ブロワー
１１・・・モータ
１８・・・ブロワー制御回路（制御装置）
１９・・・電圧検出装置（電圧検出手段）
２０・・・圧力検出装置（面体内圧を検出する手段）
２１・・・電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防塵・防毒などを目的として利用される全面形マスク、半面形マスク等に好適なブロワー付マスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブロワー付マスク装置は、通気通路上において、ろ過材の前側又は後側にブロワーを取り付け、その送気力（吸引力）を利用して呼吸の補助としている。 ブロワー付マスク装置は、着用者の呼吸に関係なく送気を定常流で流すタイプ（一定流量型ブロワーという）と、着用者の呼吸に追随して送気するタイプ（呼吸追随型ブロワーという）とに分けられる。
【０００３】
呼吸追随型ブロワーとしては、面体の前部に、排気時に開くと共に吸気時に閉じる排気弁と、排気時に閉じると共に吸気時に開く吸気弁とを設け、モータで駆動され、その通常作動時に吸気弁を通して外気を面体内に送り込むブロワーを設置し、排気弁又は吸気弁の近傍に、排気弁又は吸気弁の位置を感知して、排気時又は吸気時に信号を発するフォトインタラプタよりなるセンサを設置し、該センサからの信号により、吸気時にはモータへ通常作動するよう電力供給されると共に、排気時にはモータへの電力供給が停止或いは減少されるようにした呼吸装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ブロワー付マスク装置の長所は、まず、着用者の吸気が楽になること。次に、面体内圧が外気圧より陽圧になるため、マスクと顔面の隙間からの有害粉塵、有害ガスの侵入を抑えられることが挙げられる。特に、後者は重要であり、極少量でも人体に侵入すると健康に悪影響を及ぼすアスベスト除去作業や放射性粉塵内（原子力発電所内など）での作業にはブロワー付マスク装置が多用される。
【０００５】
ブロワー付マスク装置の短所は、フィルタが新品時には十分な送気を行なえるが、ろ過材の粉塵目詰まりや電池電圧低下により送気量が低下することである。つまり、使用を続けると、いずれ送気量の低下が起こり、面体内圧を陽圧に維持できなくなる結果、マスクと顔面の隙間からの有害物の侵入を防ぐことができなくなってしまう。
【０００６】
そのため、従来、ブロワーに供給される電力状態を検知し、電圧が任意の値以下になった場合、ＬＥＤ等の照明装置を点灯させたりブザー等を鳴動させる警報装置が設けられたブロワー付マスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来、マスクの面体内の圧力状態を検知すると共に、フィルタの目詰まり等により送風量が低下して圧力が任意の値以下になった場合、ＬＥＤ等の照明装置を点灯させたりブザー等を鳴動させる警報装置が設けられたブロワー付マスク装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−８６６４４号公報
【特許文献２】特開２００９−１３６５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、及び特許文献２に記載の発明においては、電池電圧の低下やフィルタの目詰まり等に基づいて警報を発するために、ＬＥＤ等の照明装置やブザー等の音響装置を設ける必要がある。そのため、マスクとしての構成やブロワーとしての構成に加え、照明装置、音響装置、及びそれらを点灯、鳴動させるための制御装置等が必要になる。
【０００９】
ここで、ブロワー付きマスクは非常に劣悪な環境下、例えば、高濃度の粉じんが飛散する室内での作業や、極少量でも人体に侵入すると健康に悪影響を及ぼすアスベスト除去作業や放射性粉塵内（原子力発電所内など）での作業等に用いられることが多い。そのため、マスクだけでなく、警報装置まで防塵、防水対策を施す必要があり、警報装置の防塵、防水対策を行えばそれだけ警報装置の構造が複雑化することは避けられない。そして、上記特許文献１及び特許文献２に記載の発明においては、警報装置が照明装置、音響装置、それらの制御装置等を備えた構成となるため、警報装置の構造の複雑化は顕著なものとなり、当該発明に係るブロワー付マスク装置の大型化やコストアップは避けられないという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保できるブロワー付マスク装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、前記モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記制御装置は、前記電源の電圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、前記マスクの面体内圧を検出する手段を備え、前記制御装置は、前記面体内圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記第一の制御は、着用者が吸気するタイミングに合わせて前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記第一の制御は、任意の一定の風量で前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記制御装置は、前記第二の制御において、前記ブロワーを一定のリズムで断続的に送風させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記制御装置は、前記第二の制御において、前記第一の制御とは異なる風量で前記ブロワーを連続的に送風させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、制御装置は、電源の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、電圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、電圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、マスクの面体内圧を検出する手段を備え、制御装置は、面体内圧が任意の値よりも高い時は、ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、面体内圧の低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、面体内圧の低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、呼吸追随型ブロワーにおいて、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、一定流量型ブロワーにおいて、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００２１】
請求項５、請求項６に記載の発明によれば、第二の制御の送風状態を、第一の制御とは異なる送風状態として着用者に感知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１及び２に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図２】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図３】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３及び４に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図５】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図６】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態５及び６に係るブロワー付マスク装置の断面図である。
【図８】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。
【図９】同上実施の形態に係るブロワー付マスク装置における動作状態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図３に、この発明の実施の形態を示す。
【００２４】
まず構成を説明すると、図１に示す、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ａは、着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスク２の前部に、外面を排気弁カバー３で被覆された排気口４と、同じく外面をろ過材カバー５で被覆された吸気口６とを備えている。また、排気口４には、着用者の呼吸に伴って排気時に開く方向に移動する一方、吸気時に閉じる方向に移動する排気弁７が設けられ、吸気口６には、排気時に閉じる一方吸気時に開く吸気弁８が設けられている。ろ過材カバー５の内部には、吸気弁８の外方であってろ過材カバー５の先端部にろ過材９（所謂、フィルタ）が配設され、ろ過材９と吸気口６との間にブロワー１０が配設されている。ブロワー１０は、駆動用のモータ１１とその出力軸に連結された羽根車１２とを備え、モータ１１が作動している時にはろ過材９及び吸気弁８を通してマスク２の内側へ外気を送り込むようになっている。
【００２５】
排気弁７の近傍外側には、排気弁７の移動位置を検知する位置検出センサ１４が配設されている。図２に示す通り、位置検出センサ１４は、レギュレータ２２を介して電源２１に接続され、電源２１から電力の供給を受ける。位置検出センサ１４は、反射型フォトインタラプタのような無接点方式で、図１に示す通り、排気弁７の位置（即ち、位置検出センサ１４と排気弁７との距離のこと。本明細書において同じ）を検知する。また、位置検出センサ１４は、排気弁７の位置に追従した出力信号を発する。
【００２６】
図２は、この実施の形態１に係るブロワー付マスク装置１における制御回路の一部を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ブロワー１０を駆動するモータ１１への電力供給を制御するブロワー制御回路１８は、位置検出センサ１４の出力（図２に示す、回路中の任意のポイントＰで検出した電圧）の信号データを元に、ブロワー１０が任意の送風量になるようにモータ１１の回転をコントロールする。
【００２７】
さらに、ブロワー制御回路１８は、「電圧検出手段」としての電圧検出装置１９からの信号によっても、任意にモータ１１をコントロールできるようにする。具体的には、図２に示す通り、電圧検出装置１９には任意の信号値であって「しきい値」として機能する第１基準値が記録されている。この第１基準値は、モータ１１が通常状態（ブロワー１０が、着用者が呼吸に支障を生じない送風量となる状態のこと。本明細書において同じ）で回転できる電圧の下限値として、任意の電圧値に設定されている。電圧検出装置１９は、電源２１の両端の電位差を検出する。そして、電圧検出装置１９は、検出した電位差と第１基準値とを比較し、電位差が第１基準値より小さくなった時にブロワー制御回路１８に任意の信号を送る。ブロワー制御回路１８はこの任意の信号を受けるとモータ１１の回転制御を変化させる。
【００２８】
次に、この実施の形態１のブロワー付マスク装置１Ａの作用について説明する。
【００２９】
図３は、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ａの動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す通り、着用者がブロワー付マスク装置１Ａを装着して使用を開始する。ブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９の出力により、電源２１の両端の電位差と第１基準値とを比較する（ステップＳ１）。電源２１の両端の電位差が第１基準値以上の場合には（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御を行う（ステップＳ３）。
【００３０】
第一の制御においては、ブロワー制御回路１８は検出対象である排気弁７の位置に追従して位置検出センサ１４が出力する信号を基に着用者が吸気するタイミングに合わせてブロワー１０を送風させる制御を行う。
【００３１】
一方、電源２１の両端の電位差が第１基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第二の制御を行う（ステップＳ４）。具体的には、ブロワー制御回路１８は、ブロワー１０を一定のリズムで断続的に送風させる制御を行う。即ち、ブロワー制御回路１８は、着用者の呼吸タイミングとは無関係に、所定の間隔でブロワー１０を断続的に回転させる制御（例えばブロワーを２秒間回転させた後、２秒間停止させる制御）を行う。第二の制御においては、位置検出センサ１４の出力した信号は、ブロワー１０を送風させる制御に用いられない。
【００３２】
以上、この実施の形態１においては、モータ１１に電力を供給する電源２１の電圧を検出する電圧検出装置１９を備え、ブロワー制御回路１８は、電源２１の電圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、電源２１の電圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、電圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、電圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者に送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００３３】
なお、上述の実施の形態１においては、位置検出センサ１４は排気弁７の移動方向の前方に（排気弁座１３から離隔して開く向き）配置しているが、位置検出センサ１４の配置位置は排気弁７の移動方向の前方に限らず、例えば、排気弁７の側端面を感知するように、排気弁７の移動方向に対して側方に配置してもよい。また、位置検出センサ１４は、フォトインタラプタだけでなく、非接触で排気弁７の位置を検知できる無接点センサであれば同様の効果が期待できる。
【００３４】
［発明の実施の形態２］
この実施の形態２においては、ブロワー付マスク装置１Ａの構成や、基本的な動作手順は実施の形態１の場合同じである。ただし、第二の制御におけるブロワー１０の動作が実施の形態１と異なる。即ち、発明の実施の形態２では、ブロワー付マスク装置１Ａの第二の制御（ステップＳ４）において、ブロワー制御回路１８はブロワー１０を第一の制御時とは異なる風量で連続的に送風するように制御する。それ以外は実施の形態１と同じである。
【００３５】
［発明の実施の形態３］
図４ないし図６にこの発明の実施の形態３を示す。
【００３６】
図４に示す通り、この実施の形態３のブロワー付マスク装置１Ｂは、実施の形態１及び２の位置検出センサ１４に代えて、マスク２の一部に面体内圧検出センサ２３が配設されている。この面体内圧検出センサ２３は例えばダイアフラムであり、及びホールセンサを例に挙げると、マスク２に貫通して設けられている。このダイアフラムの一部には永久磁石が設けられている。この永久磁石の磁気が圧力検出装置２０で検出される。
【００３７】
図５に示す通り、この実施の形態のブロワー付マスク装置１Ｂは、実施の形態１及び２の電圧検出装置１９に代えて、「面体内圧を検出する手段」としての圧力検出装置２０を備えている。圧力検出装置２０は例えばマスク２に設けられたホールセンサであり、圧力検出センサ２３の磁気を受けてマスク２の面体内圧の圧力変化を直接的に検出する。
【００３８】
ブロワー制御回路１８は、圧力検出装置２０からの信号によって任意にモータ１１をコントロールできる。具体的には、図２に示す通り、圧力検出装置２０には任意の信号値（主に電圧値）であって「しきい値」として機能する第２基準値が記録されている。この第２基準値は、着用者が呼吸に支障を生じない面体内圧（例えば陰圧よりも高い面体内圧）の下限値として、任意の圧力値に設定されている。圧力検出装置２０は圧力検出センサ２３から発せられる磁気を変換して得た信号を受けて、マスク２の面体内圧を検出する。そして、圧力検出装置２０は、検出した面体内圧と第２基準値とを比較し、面体内圧が第２基準値より低くなった時にブロワー制御回路１８に任意の信号を送る。ブロワー制御回路１８はこの任意の信号を受けるとモータ１１の回転制御を変化させる。その他の構成は実施の形態１及び２と同じである。
【００３９】
図５は、この発明の実施の形態３の動作手順を示すフローチャートである。この実施の形態３においては、着用者がブロワー付マスク装置１Ｂを装着して使用を開始すると、圧力検出装置２０は、圧力検出センサ２３から発せられる磁気を変換して得た信号と第２基準値とを比較する（ステップＳ１１）。マスク２の面体内圧が第２基準値以上である場合（ステップＳ１２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御を行う（ステップＳ１３）。
【００４０】
一方、ろ過材９の目詰まり等が起こるとブロワー１０の送風量が減少する。この状態で吸気すると、ブロワー１０の送風量は着用者の吸気量に満たなくなるため、面体内圧は陰圧（外気圧よりもマスク２の面体内圧が低下した状態）になる。そして、マスク２の面体内圧が第２基準値より低くなった場合（ステップＳ１２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ１４）。これにより、モータ１１への電力供給状態も変化し、モータ１１の回転も変化する。
【００４１】
第二の制御において、ブロワー制御回路１８は、着用者の呼吸タイミングとは無関係に、所定の間隔でブロワー１０を断続的に回転させる制御を行う。
【００４２】
以上、この実施の形態３においては、マスク２の面体内圧を検出する圧力検出装置２０を備え、ブロワー制御回路１８は、面体内圧が任意の値よりも高い時は、ブロワー１０を任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、面体内圧が任意の値以下に低下した時は、第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことにより、面体内圧低下を、マスク内側への送風状態の変化として、着用者に感知させることができる。しかも、面体内圧低下を感知させるための構成として、通常の送風を行うための構成以外の照明装置、音響装置、それらの制御装置等を有していないため、少ない部品点数で、簡素な構造として装置を形成構成できる。これにより、装置の大型化やコストアップを抑止しつつ、着用者にブロワーからの送風状態の低下を認識させて、着用者の安全を確保することができる。
【００４３】
なお、この実施の形態３においては、圧力検出装置２０は圧力検出センサ２３からの信号に基づいて面体内圧を検出したが、面体内圧を検出できる構成であればこれ以外の構成であってもよい。例えば、実施の形態１及び２と同様に、位置検出センサ（図示せず）を設け、この位置検出センサ（図示せず）から出力された信号を元に推定算出した間接的に圧力を検出する構成であってもよい。
【００４４】
［発明の実施の形態４］
この発明の実施の形態４は、ブロワー付マスク装置１Ｂの構成や、基本的な動作手順は実施の形態３の場合同じである。ただし、第二の制御（ステップＳ１４）におけるブロワー１０の動作が実施の形態３と異なる。即ち、発明の実施の形態４では、第二の制御（ステップＳ１４）において、ブロワー制御回路１８は、第一の制御時とは異なる風量で連続的にブロワー１０を送風させるように制御させる。それ以外は実施の形態３と同じである。
【００４５】
［発明の実施の形態５］
図７乃至図９にこの発明の実施の形態５を示す。
【００４６】
図７及び図８に示す通り、この発明の実施の形態５のブロワー付マスク装置１Ｃは、実施の形態１及び２と同様の位置検出センサ１４及び電圧検出装置１９、実施の形態３及び４の圧力検出センサ２３及び圧力検出装置２０を併有する。即ち、電圧検出用の構成と面体内圧検出用の構成を併有する。ブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９及び圧力検出装置２０のうち一方又は双方からの信号によって任意にモータ１１をコントロールできる。それ以外の構成は実施の形態１乃至４と同じである。
【００４７】
図９は、この発明の実施の形態第５の動作手順を示すフローチャートである。この実施の形態５において、ステップＳ１〜Ｓ３は実施の形態１と同様で、ステップＳ１１〜Ｓ１３は実施の形態３と同様である。ブロワー付マスク装置１Ｃのブロワー制御回路１８は、電圧検出装置１９の検出した電位差が第１基準値よりも小さい場合には（ステップＳ２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ４）。また、電圧検出装置１９の検出した電位差が第１基準値以上であって（ステップＳ２の“Ｙｅｓ”）、ブロワー制御回路１８が第一の制御を行う（ステップＳ３）のちに、面体内圧が第２基準値より低いことが検出された場合（ステップＳ１２の“Ｎｏ”）、ブロワー制御回路１８は第一の制御から第二の制御に制御状態を変化させる（ステップＳ１４）。これらにより、モータ１１への電力供給状態も変化し、モータ１１の回転も変化する。
【００４８】
この実施の形態５において、ブロワー制御回路１８は、ステップＳ４の第二の制御と、ステップＳ１４の第二の制御とで、ブロワー１０の送風状態が相違するように制御する。例えば、ステップＳ４の第二の制御ではブロワー１０を２秒間回転させた後２秒間停止させる制御を行い、ステップＳ１４の第二の制御ではブロワー１０を１秒間回転させた後３秒間停止させる制御を行う。これにより、着用者は体感する送風状態で電圧低下なのか面体内圧低下なのかを認識できる。
【００４９】
この実施の形態５において、ブロワー制御回路１８は、ステップＳ４の第二の制御とステップＳ１４の第二の制御とが重なった場合、ステップＳ４の第二の制御を優先させる。即ち、電圧が基準値１よりも低下し、面体内圧が基準値２よりも低下した場合、ブロワー制御回路１８はステップＳ４の第二の制御の送風状態でブロワー１０を送風させる。これにより、着用者に対し、継続使用による危険の高い電源２１の電圧低下を迅速に感知させることができる。
【００５０】
［発明の実施の形態６］
この発明の実施の形態６は、ブロワー付マスク装置１Ｃの構成や、基本的な動作手順は実施の形態５の場合と同じである。ただし、ステップＳ４、及びステップＳ１４における第二の制御のブロワー１０の動作が実施の形態５と異なる。即ち、発明の実施の形態６では、第二の制御（ステップＳ４，Ｓ１４）において、ブロワー制御回路１８は、第一の制御時とは異なる風量で連続的にブロワー１０を送風させるように制御させる。それ以外は実施の形態５と同じである。
【００５１】
なお、上記各実施の形態においては、第一の制御において、ブロワー制御回路１８はブロワー１０を呼吸追随型ブロワーとして送風させる制御を行うものとしたが、これに限らず、ブロワー１０を一定流量型ブロワーとして送風させる制御を行うものとすることもできる。
【００５２】
上記各実施の形態においては、マスク２の面体内圧は、直接面体内圧を検出する圧力検出センサ２３及び圧力検出装置２０を用いて検出したが、これに限らず、マスク２の面体内圧を検出できるものであればどのようなものであってもよい。例えば、位置検出センサ１４が出力した信号を下に、排気弁７の位置（位置検出センサ１４と排気弁７との距離）と圧力の相関関係を前もって調べておけば、面体内圧を推定算出する事は可能であるため、位置検出センサ１４を利用して面体内圧を推定算出する圧力検知方式であってもよい。
【００５３】
なお、排気弁７の位置の検出によってマスク２の面体内圧を検出する場合、フォトインタラプタで構成された位置検出センサ１４に代えて、排気弁７の一部に永久磁石を設置し、位置検出センサ１４を、磁気検出用のホール素子で形成されたホールセンサとして形成するものでもよい。また、排気弁７の位置の検出によって面体内圧を検出する場合、排気弁７の位置による面体内圧の検出に代えて、例えば、排気弁７の一部に永久磁石を設置し、位置検出センサ１４を、磁気検出用のホール素子で形成されたホールセンサとして形成するものでもよい。
【００５４】
上記各実施の形態においては、ブロワー付マスク装置１Ａ，１Ｂを防塵マスクとして構成したが、これに限らず、例えばガスマスク、防煙マスクなど、さまざまなマスクに適用することができる。
【００５５】
上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態に限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・ブロワー付マスク装置
２・・・マスク
４・・・排気口
６・・・吸気口
７・・・排気弁
８・・・吸気弁
１０・・・ブロワー
１１・・・モータ
１８・・・ブロワー制御回路（制御装置）
１９・・・電圧検出装置（電圧検出手段）
２０・・・圧力検出装置（面体内圧を検出する手段）
２１・・・電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、
該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、
モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、
前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、
前記モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御装置は、前記電源の電圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とするブロワー付マスク装置。
【請求項２】
着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、
該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、
モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、
前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、
前記マスクの面体内圧を検出する手段を備え、
前記制御装置は、前記面体内圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とするブロワー付マスク装置。
【請求項３】
前記第一の制御は、着用者が吸気するタイミングに合わせて前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブロワー付マスク装置。
【請求項４】
前記第一の制御は、任意の一定の風量で前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブロワー付マスク装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第二の制御において、前記ブロワーを一定のリズムで断続的に送風させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のブロワー付マスク装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第二の制御において、前記第一の制御とは異なる風量で前記ブロワーを連続的に送風させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のブロワー付マスク装置。
【請求項１】
着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、
該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、
モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、
前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、
前記モータに電力を供給する電源の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御装置は、前記電源の電圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記電源の電圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とするブロワー付マスク装置。
【請求項２】
着用者の顔の少なくとも一部を覆うマスクと、
該マスクの一部に設けられた、吸気口を開閉する吸気弁及び排気口を開閉する排気弁と、
モータの駆動により前記吸気口から外気をマスクの内側に送風させるブロワーと、
前記ブロワーの送風を制御する制御装置とを備えたブロワー付マスク装置において、
前記マスクの面体内圧を検出する手段を備え、
前記制御装置は、前記面体内圧が任意の値よりも高い時は、前記ブロワーを任意の状態で送風させる送風制御としての第一の制御を行うと共に、前記面体内圧が任意の値以下に低下した時は、前記第一の制御とは異なる送風制御としての第二の制御を行うことを特徴とするブロワー付マスク装置。
【請求項３】
前記第一の制御は、着用者が吸気するタイミングに合わせて前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブロワー付マスク装置。
【請求項４】
前記第一の制御は、任意の一定の風量で前記ブロワーを送風させる制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブロワー付マスク装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第二の制御において、前記ブロワーを一定のリズムで断続的に送風させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のブロワー付マスク装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第二の制御において、前記第一の制御とは異なる風量で前記ブロワーを連続的に送風させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のブロワー付マスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７０９６２（Ｐ２０１３−７０９６２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４５３０（Ｐ２０１１−２１４５３０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１６２９４０）興研株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１６２９４０）興研株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
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