送気マスク用エアーコンプレッサ

【課題】エアーコンプレッサで空気を防じんマスクに供給する際に停電や機器の不具合でエアーが供給されない状態になったとき、代わりの空気を確実に供給する。
【解決手段】送気マスクに呼吸用のエアーを供給する送気マスク用エアーコンプレッサにおいて、エアーコンプレッサにエアーを充填したエアーボンベ４を付設し、エアーコンプレッサの吐出系路である主系路７にエアーボンベ４の吐出系路である副系路８を閉止した状態で合流させるとともに、主系路７の圧力が一定以下に低下すると、副系路８を自動的に開通させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送気マスクに吸気用のエアーを送る送気マスク用エアーコンプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の作業現場で有害物質を吸い込む虞がある場合には呼吸用の空気が強制的に送られてくる送気マスクを使用する。この送気マスクについては、ＪＩＳＴ８１５３において基準化されており、その構造についても、”６．２．２エアラインマスク”の項で決められているが、そのエアーの供給源となるエアーコンプレッサについてははっきりとした規格が見受けられない。供給されるエアーは人体に無害であることはもちろん、エアーコンプレッサの故障等によるエアー供給停止の緊急の事態にも十分に留意されている必要がある。
【０００３】
下記特許文献１には、防じんマスクにエアーを供給するエアーコンプレッサが記されているが、これは、チューブやクリーニング方法に関するもので、エアーコンプレッサが停止したとき等の緊急事態にどのように対処するかは述べられていない。また、下記特許文献２にはエアーコンプレッサから供給される空気を吸い込む防じんマスクの目詰まりを防止するものであって、これも緊急事態に対してのものではない。
【０００４】
送気マスクに供給されるエアーの供給には万全を期す必要がある。例えば、エアーコンプレッサの駆動源である電気の供給が停まったとき（停電の場合）やエアーコンプレッサの不具合でその作動に異常が発生した場合等の緊急時には何らかの安全策がとられる必要がある。加えて、この緊急時の対策は早急に行われる必要があるから、人為的に操作するのではなく、自動的に行われるようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２１５２２号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１３０７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、この緊急時の安全策を簡単な構造で、しかも、迅速、かつ、確実にできるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、送気マスクに呼吸用のエアーを供給する送気マスク用エアーコンプレッサにおいて、エアーコンプレッサにエアーを充填したエアーボンベを付設し、エアーコンプレッサの吐出系路である主系路にエアーボンベの吐出系路である副系路を閉止した状態で合流させるとともに、主系路の圧力が一定以下に低下すると、副系路を自動的に開通させることを特徴とする送気マスク用エアーコンプレッサを提供したものである。
【０００８】
また、本発明は、以上のエアーコンプレッサにおいて、請求項２に記載した、副系路の開閉が電磁弁で行われるものであり、電磁弁のソレノイドが励磁されていると閉止された内部通路が副系路と連通し、主系路の圧力低下を圧力スイッチが感知するとソレノイドの励磁が止み、内部通路が開通して副系路に連通する手段、請求項３に記載した、エアー供給が主系路から副経路に切り換わる際の主系路の一時的な圧力低下を検出してマスク使用者に警報を発する手段、請求項４に記載した、エアーボンベがエアーコンプレッサを収容するボックスに付設されたエアーボンベ室に収容されている手段、請求項５に記載した、エアーボンベ室にエアーボンベのセットを検出するセンサが設けられており、センサが発する信号によってエアーコンプレッサ及び電磁弁が作動する手段を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、緊急時のエアーの供給をエアーコンプレッサとは別の安定した供給源であるエアーボンベから行うものであるから、エアーコンプレッサの作動に影響を受けない。また、エアーボンベからの副系路はエアーコンプレッサの作動中は常時閉止されているから、空気を無駄に逃がすことはない。さらに、副系路の開通は主系路の圧力低下によって自動的になされるのであるから、迅速、かつ、確実に行われる。
【００１０】
請求項２の手段によれば、停電時等にエアーコンプレッサが正常に作動しなくなったときは、電磁弁のソレノイドの励磁は止まり、スプールに形成された開通する内部通路はバネによって副系路と連通する側に移動することから、エアーボンベのエアーは送気マスクに確実に供給される。請求項３の手段によれば、エアーコンプレッサの不具合等で主系路から副系路に切り換わったときを使用者に知らせることができ、一時的な圧力低下等に備えることができる。請求項４の手段によれば、エアーコンプレッサとエアーボンベを一体にできるし、請求項５の手段によれば、エアーコンプレッサの作動はエアーボンベがセットされた場合に限られるから、エアーボンベがセットされていない状態を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のエアー回路の回路図である。
【図２】送気マスクの説明図である。
【図３】エアーコンプレッサの正面図である。
【図４】エアーコンプレッサの側面図である。
【図５】緊急時の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図３は本発明に用いるエアーコンプレッサ（以下、コンプレッサという）の正面図、図４は側面図であるが、このコンプレッサ１はオイルフリータイプのものをボックス２で密封したものであり、これらの構造は従来周知であるから、ここでは説明を省略する。本発明では、ボックス２の側部にエアーボンベ室３を形成し、この中に８〜９Ｌのエアーが格納できるエアーボンベ４を収容する。なお、図示は省略するが、エアーボンベ４がセットされる個所には、マイクロスイッチや近接スイッチ等のセンサを設けてエアーボンベ４がセットされたかどうかを確認できるようになっている。
【００１３】
図２は送気マスク５の説明図であるが、この送気マスク５とは、種々の現場で有害物質等を吸う虞のある場合に使用するもので、空気源から空気の供給を受けて吸気するものである。この送気マスク５自体も周知であってここでの詳説は省略するが、コンプレッサ１で吐出される空気を送気ホース６を通じて送気マスク５内に供給しているものである。図１はこのコンプレッサとエアーボンベの回路図であるが、この回路は、コンプレッサ１の吐出系路である主系路７とエアーボンベ４の吐出系路である副系路８とからなる。主系路７も周知であり、圧縮機９をモータ１０で駆動し、これをタンク１１に溜めて送気マスク５側に送るものである。
【００１４】
なお、タンク１１には、内部の圧力を検出してコンプレッサ１に作動指令を発する圧力スイッチ１２やタンク１１内の圧力が規定値を超えた場合に中のエアーを逃す安全弁１３等が設けられている。この場合、コンプレッサ１で生成された空気は高圧であり、しかも、油分や水分を含んでいるから、これを０．４９ＭＰａ程度の呼吸に適した圧力に調整するとともに、濾過、清浄して呼吸に使用しても支障のないものにする濾過清浄装置１４を主系路７の出口に設けている。
【００１５】
副系路８のエアー源となるエアーボンベ４は１４〜３０ＭＰａの圧力のものが８〜９Ｌ程度溜められたものであり、吐出口から上記した圧力程度の呼吸に適したものに減圧するレギュレータ１５を経てこの系路を開閉する電磁弁１６を通って主系路７の濾過清浄装置１４より上流側に合流している。したがって、エアーボンベ４をエアー源とする緊急用のエアーも濾過清浄装置１４を経て清浄な状態で供給される。
【００１６】
この場合の電磁弁１６はスプールに設けられる内部系路として閉止された内部通路１６ａと開通された内部通路１６ｂとが設けられる２ポート２ポジションタイプであり、ソレノイド１６ｃが励磁されていると、閉止された内部通路１６ａは副系路８につながっている。一方、ソレノイド１６ｃの励磁が止むとスプールはバネ１６ｄで押されて開通された内部通路１６ｂが副系路８につながるように切り換わる。そして、ソレノイド１６ｃの励磁は主系路７に挿設された圧力スイッチ１７によっている。つまり、主系路７を流通するエアが一定の圧力を維持している限り、ソレノイド１６ｃは励磁され、副系路８は遮断されている。
【００１７】
以上により、コンプレッサ１の電源を入れると、圧縮機９を駆動するモータ１０が起動し、タンク１１に溜められるとともに、濾過清浄装置１４を経て送気マスク５に送気されるから、送気マスク５の使用者はこのエアーを吸って呼吸する。この間、電磁弁１６はソレノイド１６ｃが励磁されているから、副系路８は閉塞する内部通路１６ａにつながっており、エアーボンベ４のエアーは放出されない。
【００１８】
次に、何らかの原因（例えば、コンプレッサの作動不良等）で主系路７の圧力が呼吸用に適さない圧力に低下し、それによって圧力スイッチ１７が作動すると、電磁弁１６のソレノイド１６ｃは励磁されなくなり、この結果、スプールはバネ１６ｄで動かされて副系路８は開通する内部通路１６ｂとつながる。すると、エアーボンベ４の空気は濾過清浄装置１４を通って送気マスク５に供給されることになる。
【００１９】
この場合、主系路７から副系路８に切り換わるときには送気マスク５に送られる空気の圧力は一旦は下がるから、副系路８から送られる空気で圧力は回復するものの、一時的には、送気マスク５の使用者（作業者だけでなく、監督者も含む。以下、同じ）に違和感と不安感を与える。そこで、このことを使用者に知らせるのが適する。図５はこの回路の一例であるが、一番簡単なのは、圧力スイッチ１７の圧力低下でタイマーＴＭを作動させ、タイマーＴＭの開接点１８で設定時間だけアラームＡＬを作動することである。なお、このアラームＡＬとしては、警報やランプの点灯等がある。
【００２０】
ところで、トラブルとしてコンプレッサ１の作動不良を挙げたが、作動中に停電等が起こった場合でも同様である。ただ、最初から停電であると、コンプレッサは作動しないから、送気マスク５を用いる作業は見合わせ、停電が回復するまで待つのが普通である。このように、コンプレッサ１の作動不良や停電等のトラブルが生ずると、すべてエアーボンベ４のエアーを利用し、このとき、電磁弁１６の構成は、上記したようなフェイルセーフとなっているので、呼吸用のエアーの確保が確実に図られる。
【符号の説明】
【００２１】
１エアーコンプレッサ
２ボックス
３エアーボンベ室
４エアーボンベ
５送気マスク
６送気ホース
７主系路
８副系路
９圧縮機
１０モータ
１１タンク
１２圧力スイッチ
１３安全弁
１４濾過清浄装置
１５レギュレータ
１６電磁弁
１６ａ〃の閉止された内部通路
１６ｂ〃の開通された内部通路
１６ｃ〃のソレノイド
１６ｄ〃のバネ
１７圧力スイッチ
１８タイマーの開接点

【特許請求の範囲】
【請求項１】
送気マスクに呼吸用のエアーを供給する送気マスク用エアーコンプレッサにおいて、エアーコンプレッサにエアーを充填したエアーボンベを付設し、エアーコンプレッサの吐出系路である主系路にエアーボンベの吐出系路である副系路を閉止した状態で合流させるとともに、主系路の圧力が一定以下に低下すると、副系路を自動的に開通させることを特徴とする送気マスク用エアーコンプレッサ。
【請求項２】
副系路の開閉が電磁弁で行われるものであり、電磁弁のソレノイドが励磁されていると閉止された内部通路が副系路と連通し、主系路の圧力低下を圧力スイッチが感知するとソレノイドの励磁が止み、内部通路が開通して副系路に連通する請求項１の送気マスク用エアーコンプレッサ。
【請求項３】
エアー供給が主系路から副経路に切り換わる際の主系路の一時的な圧力低下を検出してマスク使用者に警報を発する請求項１又は２の送気マスク用エアーコンプレッサ。
【請求項４】
エアーボンベがエアーコンプレッサを収容するボックスに付設されたエアーボンベ室に収容されている請求項１〜３いずれかの送気マスク用エアーコンプレッサ。
【請求項５】
エアーボンベ室にエアーボンベのセットを検出するセンサが設けられており、センサが発する信号によってエアーコンプレッサ及び電磁弁が作動する請求項４の送気マスク用エアーコンプレッサ。

【図１】