JP5489522B2 - 保護具 - Google Patents

Description

本発明は、火災等における有害な粒子やガス、又は外気中に含まれる粉じん、花粉、ウィルス等の浮遊粒子状物質、又は外気中に含まれる二酸化硫黄、一酸化窒素等のガス状物質を除去して、それらを吸入したり、又は顔面に暴露したりすることを防ぐための保護具に関するものである。

外気中に含まれる粉じん、花粉、ウィルス等の浮遊粒子状物質の吸入を防ぐための手段としては、従来、いわゆるマスクが広く用いられている。（例えば特許文献１を参照のこと。）一方、火災等における有害な粒子やガスを防いで安全に避難するための手段や、有毒ガスを防ぐための手段としては、いわゆる防毒マスク（例えば特許文献２参照のこと。）や、フィルタを有する可視型フード等が用いられている。（例えば特許文献３参照のこと。）

特開平８−２６６６５１号公報 特表２００５−５２３７５２号公報 特開２００６−２８９０９３号公報

上述したように種々の構成の手段が提供されているが、十分に満足できるものは未だない。
本発明では、火災等における有害な粒子やガス、又は外気中に含まれる粉じん、花粉、ウィルス等の浮遊粒子状物質、又は外気中に含まれる二酸化硫黄、一酸化窒素等のガス状物質を除去して、それらを吸入したり、又は顔面に暴露したりすることを防ぐための効果的な保護具を提供することを課題とする。

本発明では、上述した目的を達成するために、下部に閉鎖機構を有する開口部を形成した可視型フードの各所を、頭部を囲んで支持する筒状スペーサから外方に突設した複数のピン状体を介して間隙を設けて固定して支持し、可視型フードには、使用者の口部の対応個所に汚染物質除去フィルタを設けた保護具を提案する。

また本発明では、下部に閉鎖機構を有する開口部を形成した可視型フードの各所を、頭部を囲んで支持する筒状スペーサから外方に突設した複数のピン状体を介して間隙を設けて固定して支持し、可視型フードには、使用者の口部の対応個所に汚染物質除去フィルタを設け、汚染物質除去フィルタを筒状スペーサに固定して支持した保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、筒状スペーサは断熱素材により構成されている保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、可視型フードに逆止弁付き排気部を設けた保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、汚染物質除去フィルタの周囲に、使用者の口部の外周を間隔を置いて覆って、その周囲を密着させる空気導通部材を設け、この空気導通部材に逆止弁付き排気部を設けた保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、汚染物質除去フィルタには、電動ファンを設けた保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、汚染物質除去フィルタは、上流側の粉じん除去フィルタと、下流側のガス除去フィルタとから構成する保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、粉じん除去フィルタとガス除去フィルタの間に、上流側に加熱手段を設けると共に下流側に冷却手段を設けた保護具を提案する。

また本発明では、上記の構成において、汚染物質除去フィルタの下流側には、使用者の口部に至る空気経路と、筒状スペーサ内の空間に至る空気経路を構成し、筒状スペーサに空気流出口を設けた保護具を提案する。

本発明の保護具では、下部に閉鎖機構を有する開口部を形成した可視型フードの各所を、頭部を囲んで支持する筒状スペーサに固定して支持しているため、可視型フードを安定に支持することができ、可視型フードの機能を良好に発揮させることができる。

可視型フードはフレキシブルの素材を用いることにより、取り扱いや格納の容易さを図ることができる。通常、このようなフレキシブルな素材を用いると、使用者の呼吸活動に伴い可視型フードの収縮と拡大が生じ、この変形により、不快音が発生するという問題が生じるが、本発明では、可視型フードを上述したように支持することにより、可視型フードの変形を防ぎ、このような問題は生じない。

本発明では、可視型フードに設ける汚染物質除去フィルタは、使用者が自呼吸式に清浄空気を取り入れるような構成で、非常に軽量の場合には可視型フードでのみ支持することもできるが、汚染物質除去フィルタを筒状スペーサに固定して支持する構成とすれば、電動ファンや加熱手段、冷却手段等の要素を設けて汚染物質除去性能を高めることにより比較的に重くなったとしても、安定して支持することができる。

また筒状スペーサにより、可視型フードと使用者の頭部には安定した空隙が形成され、また筒状スペーサ自体も中空の空間部が構成されているので、可視型フードからの断熱性能を非常に高くすることができ、可視型フードや筒状スペーサを耐熱、断熱性能の高い素材を用いることにより、火災等において使用者の頭部を効果的に保護することができる。

特に、可視型フードの各所を、筒状スペーサから外方に突設した複数のピン状体を介して間隙を設けて固定する構成とした場合には、上記断熱性能を更に高めることができる。

また本発明では、汚染物質除去フィルタの周囲に、使用者の口部の外周を間隔を置いて覆って、その周囲を密着させる空気導通部材を設け、この空気導通部材に逆止弁付き排気部を設けることにより、使用者の自呼吸が効率的に行える。

また本発明では、汚染物質除去フィルタに、電動ファンを設けることにより、汚染物質除去性能が高いが、圧力損失の高いフィルタを用いた場合にも、使用者は、呼吸を楽に行うことができる。

例えば汚染物質除去フィルタは、上流側の粉じん除去フィルタと、下流側のガス除去フィルタとから構成し、そして粉じん除去フィルタとガス除去フィルタの間に、上流側に加熱手段を設けると共に下流側に冷却手段を設けた構成とすると、空気中に含まれる粉じん、花粉粒子、ウイルス、ウイルス飛沫等は、マスク内に設置された加熱手段に接触することで、死滅あるいは不活化されるため、汚染物質除去性能が非常に高くなり、そして高温となった空気は冷却手段にて冷却されるため、使用者に対して悪影響を与えることはない。

筒状スペーサは、可視型フードや汚染物質除去フィルタの支持機能に加えて、汚染物質除去フィルタの下流側に於いて、使用者の口部に至る空気経路から分岐して、筒状スペーサ内の空間を経て、空気流出口から流出する空気経路を構成することができる。

図１は本発明の保護具の自呼吸式の一例を示す側面説明図である。 図２は図１の横断説明図である。 可視型フードの構成例を示すものである。 筒状スペーサによる可視型フードの支持状態を示す要部断面斜視図である。 筒状スペーサによる可視型フードの支持状態を示す要部断面図である。 筒状スペーサによる可視型フードの支持状態を示す全体の断面図である。 図７は空気導通部材を設けて直接吸引型とした保護具の一部を示す側面及び正面図である。 図８は本発明の保護具の電動ファンを用いたフード内拡散式の一例を示す側面図である。 図９は筒状スペーサを空気経路として使用した一例を示す要部斜視図である。 図１０は筒状スペーサを空気経路として使用した一例において、汚染物質除去フィルタの可視型フード内側の斜視図である。 図１１は筒状スペーサを空気経路として使用した一例において、汚染物質除去フィルタの可視型フード外側の斜視図である。 図１２は汚染物質除去フィルタの構成例を２つ示す斜視図である。 図１３は電動ファンを用いた本発明の保護具の使用状態を示す横断面図である。 図１４は図１３の要部斜視図である。 図１５は本発明の保護具の電動ファンを用いた直接吸引式の一例を示す側面図である。 図１５の保護具に用いる汚染物質除去フィルタの構成要素の例を示す斜視図である。 図１７は逆止弁付き排気部の一例を示す側面図である。

次に本発明の実施の形態を、添付した図１〜図１７を参照して説明する。
図において、符号１は可視型フード、２は筒状スペーサ、３はその空間部、４は汚染物質除去フィルタを示すものである。また図において、５はフード１の下部の開口部であり、開口部５には後述するように、図３に示されるような閉鎖機構６を設けている。

まず図１〜図６は自呼吸式でフード内吸引型の保護具を示すもので、頭部全体を包む可視型フード１と汚染物質除去フィルタ４から構成されている。外気中の汚染物質はフード１の前部に設置されたフィルタ４により除去され、使用者の自呼吸により、清浄空気が自己の呼吸器に供給される。

フード１への供給空気に含まれる粉じんやガス状物質は、例えば、後述する図１０又は図１６に示すような粉じん除去フィルタ７とガス除去フィルタ８とにより除去され、清浄空気としてフード１内へもたらされる。

本保護具の使用時には、汚染外気によるフード１内汚染は是非とも防がねばならない。そこで、本保護具ではフィルタ４を通過しない外気の浸入を防止するため、首周り部分の開口部５に次のような工夫を施している。

すなわち、フード１内が密閉状態となるように、使用者の首周囲部に対応する開口部５は、閉鎖機構６を構成するひも、マジックテープ（登録商標）等で容易に締め付けられ、閉鎖できる構造となっている。

一方、フード１にフレキシブルな素材を用いた場合、呼吸活動に伴いフード１の収縮と拡大が生ずる。このフード１の変形により、不快音が発生し問題となるのであるが、本発明の保護具では、頭部に密着する筒状スペーサ２を用いてフード１を固定し、支持することにより、その変形を防止することができる。即ち、この筒状スペーサ２は断熱素材を用いた中空構造であり、さらにフード１との接触面積を小さくするため、ピン状体９により接続されている。これにより、フード１と使用者の頭部との間に、外気中の熱の伝導を妨げる断熱空気層が形成される。

次に図５〜図７は、自呼吸式で、しかも直接吸引型の保護具を示すものである。
この保護具では、自呼吸による外気の汚染物質除去の効率化を図るため、使用者の口部、即ち呼吸器に気密的に汚染物質除去フィルタ４の下流側が密着するための呼吸補助具としての空気導通部材１０を設けている。

この保護具は、上述した自呼吸式でフード内吸引型と同様の特徴を有し、フード１への供給空気に含まれる粉じんやガス状物質は、汚染物質除去フィルタ４により除去される機構を有するものである。そして、空気導通部材１０により、効率よく使用者の呼吸器へ清浄空気を導くことができる。

次に、図８〜図１４は、電動ファン１１を用いた機械式でフード内拡散型の保護具の一例を示すものである。
この保護具では、概ね、次のような機能を全て備えている。
１．透明なフードにより、人の中枢や感覚器が集中する頭部と顔面を全面的に覆い、加熱空気と輻射熱およびウイルス等の有害物質曝露を防止する機能
２．外気中に含まれる粉塵、花粉、ウイルスなどの浮遊粒子状物質を除去し、呼吸器に清浄空気を供給する機能
３．外気中に含まれる二酸化硫黄、一酸化窒素などの有害ガス状物質を除去し、呼吸器に清浄空気を供給する機能

即ち、この保護具では、電動ファン１１により、フード１内へ外気の供給が行なわれる。そして、この際、外気中の粉じん等の浮遊粒子状物質は、汚染物質除去フィルタ４を構成する粉じん除去フィルタ７により除去され、またガス状物質は粉じん除去フィルタ７の下流側に設けたガス除去フィルタ８によって取り除かれる。こうして、2つのフィルタで濾過された清浄空気は、電動ファン１１によってフード１内部へ供給される。

この型の保護具と、上述した、また後述する全ての型の保護具に共通している課題として、火災時には室内空気が高温に加熱され、この加熱空気と燃焼面からの輻射熱は、このような保護具を、火災等の避難用に使用する場合における解決すべき課題であった。本発明の保護具では、避難を容易にする可視光透過性素材により可視型フード１を構成する。但し、輻射熱（赤外線）については、フード１内への透過を防ぐため、耐熱性フィルムにメタルコーティーングを施すと良い。

一方、他の使用方法において、フード１内にウイルス等の微生物粒子が侵入してしまうと、眼球の粘膜にウイルスが付着し事故を起こす。そこで、電動ファン１１を用いた保護具においては、供給空気は適宜の構成のバイパスダクトにより分岐し、一部をフード１内に供給すると良い。例えば前述の例では、筒状スペーサ２がバイパスダクトの機能を果たしている。

このことから、電動ファン１１を用いた場合には、フード１内の空気は常に清浄であり、かつ正圧に保たれる。これにより、本発明の保護具を使用する者は、ウイルスや有害ガスに曝露されることはない。更に、保護具には、図１７に示すように、フード１内の正圧確保と外気中汚染物質の逆流を防止するため、フード１に逆止弁１２付き排気部１３を設置すると良い。

上述したようにこの保護具を火災避難に用いる場合、火災時の熱から頭部、顔面を保護するため、フード１と頭部、顔面の間に上述したような筒状スペーサ２等の断熱性のスペーサを用いると良い。このように使用されるスペーサーは、耐熱性を有し伸縮自在の素材で構成され、フード１と汚染物質除去フィルタ４と頭部との密着、固定具としての機能も兼備している。こうして本発明の保護具の使用者は、常に清浄空気を呼吸器に取り入れることができ、かつ皮膚や眼球経由のウイルスなどの生物粒子とガス状物質の曝露被害を回避できる。

次に、図１５〜図１６は、電動ファン１１を用いた機械式で直接吸引型の保護具の一例を示すものである。
この保護具では、電動ファン１によって、汚染物質除去フィルタ４を通過した清浄空気が直接的に使用者の呼吸器近傍に供給される。

導入空気中に含まれる粉じん、花粉粒子、ウイルス、ウイルス飛沫等は、まず汚染物質除去フィルタ４に設けたヒータ等の加熱手段１４に接触することで、死滅あるいは不活化される。加熱手段１４は、例えば空気流路をベンチュリー状に絞った構成に設けたりして、加熱する対象空気との接触面積を増大させる等の手段を付加すると良い。こうして加熱手段１４で熱せられて、粉じん、花粉粒子、ウイルス、ウイルス飛沫等が不活化された空気は、熱交換型ラジエータ等の冷却手段１５において冷却され、問題ない温度にまで冷却されされた後に使用者の呼吸器へと導かれるため安全である。

尚、以上の各方式、各型に使用するフード１、筒状スペーサ２、汚染物質除去フィルタ４は夫々適宜に組み合わせて保護具を構成することができる。

１ 可視型フード
２ 筒状スペーサ
３ 空間部
４ 汚染物質除去フィルタ
５ 開口部
６ 閉鎖機構
７ 粉じん除去フィルタ
８ ガス除去フィルタ
９ ピン状体
１０ 空気導通部材
１１ 電動ファン
１２ 逆止弁
１３ 排気部
１４ 加熱手段（ヒータ）
１５ 冷却手段（熱交換型ラジエータ）

Claims (9)

1. 下部に閉鎖機構を有する開口部を形成した可視型フードの各所を、頭部を囲んで支持する筒状スペーサから外方に突設した複数のピン状体を介して間隙を設けて固定して支持し、可視型フードには、使用者の口部の対応個所に汚染物質除去フィルタを設けたことを特徴とする保護具。
2. 下部に閉鎖機構を有する開口部を形成した可視型フードの各所を、頭部を囲んで支持する筒状スペーサから外方に突設した複数のピン状体を介して間隙を設けて固定して支持し、可視型フードには、使用者の口部の対応個所に汚染物質除去フィルタを設け、汚染物質除去フィルタを筒状スペーサに固定して支持したことを特徴とする保護具。
3. 筒状スペーサは断熱素材により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の保護具。
4. 可視型フードに逆止弁付き排気部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の保護具。
5. 汚染物質除去フィルタの周囲に、使用者の口部の外周を間隔を置いて覆って、その周囲を密着させる空気導通部材を設け、この空気導通部材に逆止弁付き排気部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の保護具。
6. 汚染物質除去フィルタには、電動ファンを設けたことを特徴とする請求項１〜５までのいずれか１項に記載の保護具。
7. 汚染物質除去フィルタは、上流側の粉じん除去フィルタと、下流側のガス除去フィルタとから構成することを特徴とする請求項１〜６に記載の保護具。
8. 粉じん除去フィルタとガス除去フィルタの間に、上流側に加熱手段を設けると共に下流側に冷却手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載の保護具。
9. 汚染物質除去フィルタの下流側には、使用者の口部に至る空気経路と、筒状スペーサ内の空間に至る空気経路を構成し、筒状スペーサに空気流出口を設けたことを特徴とする請求項１〜８までのいずれか１項に記載の保護具。

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