(57)【要約】【課題】軽量でありながら体積が大きくなくて一般人が携帯し易く、人体に有害な各種有害ガスおよび粉塵を分解・除去する浄化用フィルタが内蔵された多機能性マスクを提供する。【解決手段】多機能性マスクにおいて、熱硬化性樹脂系の透明なフィルムからなるフード１と、フード１の一面に取り付けられた排気弁２２付き構造体１４と、排気用構造体１４と密着結合したガス分解用フィルタ１１および粉塵除去用フィルタ９，１２と、除湿用フィルタ１０を内蔵した吸気用構造体８と、シリコンまたは柔らかいゴム材質からなる前面密閉用構造体６と、前面密閉用構造体６を使用者の顔前面に密着固定させるために紐２３を挿入して調節する紐調節用部材７と、各種有害ガスおよび粉塵が流入することを防止するための調節用紐５とを含むように構成する。【選択図】図１
2006289093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に有害な各種ガスおよび粉塵を分解・濾過するマスクにおいて、
熱硬化性樹脂系の透明なフィルムからなり、容易に着用可能な大きさおよび形状に設計・製作されたフードと、
前記フードの一面に取り付けられ、排気弁を備えた排気用構造体と、
前記排気用構造体と密着結合し、人体に有害なガスおよび粉塵を分解・濾過する有害ガス分解触媒剤、粉塵除去用フィルタ、および湿気を除去する除湿用触媒剤を内蔵した吸気用構造体と、
前記フードの内部で前記排気用構造体に密着設置され、有害ガスおよび粉塵の流入を防止する、シリコンまたは柔らかいゴム材質からなる前面密閉用構造体と、
前記フードの外側で前記排気用構造体に密着設置され、着用の際に前記フードの外側を周回して前記前面密閉用構造体を使用者の顔前面に密着固定させるために紐を挿入して調節することができるように形成された紐調節用部材と、
前記フードの下端部に設けられ、人体に有害な各種有害ガスおよび粉塵が顔面に流入することを防止するための調節用紐と
を備えてなることを特徴とする多機能性マスク。
【請求項２】
前記吸気用構造体には、人体に有害なガス、粉塵および湿気を効率よく除去するために、比較的粒子が大きい粉塵を除去する第１の不織布と、湿気を吸着して除去する除湿用触媒剤と、有害ガスを分解して除去する有害ガス分解触媒剤と、粉塵を効率よく除去するための静電気処理が施された微細粉塵除去用の第２の不織布とが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の多機能性マスク。
【請求項３】
前記排気用構造体には、排気弁が左右または左右上下に設置され、当該各排気弁は、平常時または空気吸い込みの際には閉鎖状態を維持し、空気排出の際には吸い込まれた空気の排出を自由に行うように構成されるか、或いはフィルタを介して空気の吸い込みおよび排出が行われるように構成されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の多機能性マスク。
【請求項４】
前記フードは、当該フードの上端に取り付けられた反射テープと、電源によって光を発生する発光手段とをさらに備えたことを特徴とする、請求項３に記載の多機能性マスク。
【請求項５】
前記フードは、当該フードの内部に設置されて必要時に音を発生する呼び子と、電源によって音を発生する音発生手段とをさらに備えたことを特徴とする、請求項４に記載の多機能性マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量であるとともに体積が大きくなくて一般人が携帯し易く、必要な際に取り出して簡単に着用することが可能な構造をしたマスクであって、その外部には高温にも融けず、且つ使用者が着用し易い大きさの透明なフードが設けられ、フードには有害ガスおよび粉塵を分解して浄化する浄化用フィルタと空気吸い込み弁とが取り付けられ、前記空気吸い込み弁と前記フードとの間には吸い込んだ空気を排出する排気弁が設置され、前記フードの内部には、排気弁が設置された構造体に密着設置され、且つシリコンまたは柔らかいゴム材質からなり、有毒ガスおよび粉塵がユーザの鼻および口を介して体内に流入しないように密閉するための構造体が位置し、フードの下部には各種有害ガスまたは粉塵が吸い込まれて顔面に直接触れないように締め付けることが可能な紐が設けられた多機能性マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマスクは、活性炭を不織布に内蔵して、或いは不織布を用いて粉塵を除去し、火災の際に発生する煤煙などを除去する程度であって、火災の際に多量に発生する一酸化炭素（ＣＯ）、亜硫酸ガス（ＳＯ２）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）、シアン化水素ガス（ＨＣＮ）などを分解して、或いは一般大気中に存在する各種有害ガスおよび産業現場から発生する有毒ガスなどを効率よく分解して除去する手段を備えておらず、人体に有害な大気中の各種ガス及び粉塵を効率よく除去することができなかった。そのうえ、空気の流れが不自由であって呼吸困難を招くなどの問題点があった。
【０００３】
また、従来のマスクは、使用者の鼻および口を介して有毒ガスおよび粉塵が体内に流入しないように密閉するための構造体が別途に設けられておらず、有毒ガスまたは粉塵がフードの内部に多少流入することがあり、密閉性に対する信頼性および安定性に問題があった。また、従来のマスクは、空気浄化フィルタの構造体に吸い込まれた空気が容易に排出できるように構成されていないため、酸素不足および空気流れの妨害による呼吸困難が発生して長時間着用できないことが問題点として指摘されてきた。
【０００４】
また、従来では、人体に有害なガスおよび粉塵を同時に処理することが可能な道具として、比較的体積が大きくて重い防毒マスクなどがあった。ところが、この種の防毒マスクなどは、一般使用者が常時携帯するには不便であり、価格が比較的高くて経済的な負担が大きいため、利用者が気軽に購買することが難しいという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、熱に比較的強い熱硬化性樹脂であるＰＩ(ポリイミド)系の透明なフィルムによって、一般使用者が容易に着用することが可能な程度の大きさ、および長方形または非常時に着用し易い形状にフードを設計・製作し、前記フードの一面には、火災の際に発生する有毒ガスや、大気中の有害ガス、粉塵などの分解・浄化に適した大きさの空気浄化用触媒フィルタが内蔵された吸気用構造体に、吸い込まれた空気を排出する排気弁付きの排気用構造体が結合して設置され、前記フードの外部には、前記排気用構造体の端部に密着設置され、人体に無害なシリコンまたは柔らかいゴム材質からなり、使用者の鼻および口を介して体内に有毒ガスまたは粉塵が流入しないように密閉するための前面密閉用構造体を配置し、フードの上端には、暗闇の中で容易に識別されるように所定の大きさおよび色相を備えた反射テープを取り付け、フードの下部には、人体に有害な各種ガスまたは粉塵が吸い込まれて顔面に直接触れないように締め付けることが可能な紐を備え、小型・軽量で折り畳むことができるように設計・製作することにより、常時携帯しながら必要な際に取り出して容易に着用することが可能な多機能性マスクを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、空気浄化用触媒フィルタが取り付けられた面の上端には所定の大きさの反射テープを取り付け、相手に音を伝達することができるように、排気用構造体の端部には小さい呼び子を取り付け、必要な際に電源スイッチを入れてＬＥＤを発光させることにより、或いは音発生器を備え、必要な際にこれらを作動させることにより、人間の存在の有無および危険を知らせて事故を予防または減少させることにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、空気浄化用フィルタが内蔵された構造体とフードとの間に余裕空間を確保して比較的大きい排気弁を設置し、空気排出の際には空気の排出を容易にするために弁が開き、通常時および空気吸い込みの際には弁が閉じていて有害ガスおよび粉塵が流入しないように形成され、呼吸をより自由にして使用者の長時間着用を可能にすることにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、マスクを折り畳んだ場合に小型・軽量とすることにより、使用者が常時携帯するにも不便ではなく、光および音が必要な場所では光および音を発生し、光および音を出す手段が作動しない場合には反射テープおよび呼び子を用いて光および音を発生させるなどの様々な機能を備えながらも、生産コストを低く抑えることが可能なために、使用者が容易に購入できるようにするとともに使用者の経済的な負担を大幅に減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、体積が比較的大きくないために一般人が携帯し易く、必要な際に取り出して簡単に着用することが可能な構造をしたマスクであって、その外部には高温にも融けず、使用者が容易に着用することが可能な大きさおよび形状を有する透明なフードが設けられ、人体に有害な各種の有毒ガスおよび粉塵を分解・除去して浄化する浄化用フィルタが内蔵された多機能性マスクを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、熱に比較的強い熱硬化性樹脂であるＰＩ(ポリイミド)系の透明なフィルムを用いて、着用し易く且つ有害ガスおよび粉塵を効率よく防ぐことが可能な大きさおよび形状にフードを設計・製作し、前記フードの一面には、火災の際に発生する有毒ガス、煤煙、大気中の有害ガスまたは粉塵などの分解・浄化に適したサイズの空気浄化用触媒フィルタを取り付け、空気浄化用触媒フィルタには、人体に無害なシリコンまたは柔らかいゴム材質からなり、使用者の鼻および口を介して体内に有毒ガスまたは粉塵が流入しないように密閉するための構造体が設置され、フードの下部には、各種有毒ガスまたは粉塵が吸い込まれて顔面に直接触れないように締め付けることが可能な紐が備えられた多機能性マスクを小型・軽量に設計・製作し、常時携帯しながら必要な際に取り出して容易に着用することを可能にすることにより、有毒ガスまたは粉塵による人名被害を最小化する作用効果がある。
【００１１】
本発明の他の効果によれば、空気浄化用触媒フィルタが取り付けられた面の上端には所定の大きさの反射テープを取り付け、空気を排出する排気バルブ付き構造体の内部には相手に音を伝達することができるように小さい呼び子を取り付け、必要な際に電源をオンしてＬＥＤを発光させることにより、或いは音発生器を備え、これらを作動させることにより、人の存在の有無および危険を知らせて事故を予防することができる。
【００１２】
本発明の別の効果によれば、空気浄化用フィルタの構造体とフードとの間に余裕空間を確保して比較的大きい排気弁を空気浄化用フィルタの縁部の側面に設置し、この排気弁を、空気排出の際には空気の排出を容易にするために弁が開き、通常時および空気吸い込みの際には弁が閉鎖状態を維持して有害ガスおよび粉塵が流入しないように形成することにより、酸素供給および呼吸をより容易にして使用者が多機能性マスクを長時間着用することができる。
【００１３】
本発明の別の効果によれば、多機能性マスクは、その大きさが小型で軽いため、常時携帯するにも不便さがなく、光および音が必要な場所では光および音を発生し、光および音を出す手段が作動しない場合には、反射テープおよび呼び子を用いて光および音を発生させるなどの様々な機能を備えながらも、生産コストが低いので、使用者が便利に利用することができ、購買による経済的な負担を大幅に減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、上述した従来の問題点を解決することに焦点をおいてなされたものである。本発明の理解を容易にする図面について説明する。図１は本発明に係る多機能性マスクの全体構成を示す正面図、図２は本発明に係る吸気用構造体および排気用構造体を上方から見た断面図を示している。図３は本発明に係るＬＥＤおよび音発生手段を備えた吸気用構造体の正面図、図４は本発明に係る多機能性マスクを上方から見た断面図、図５は本発明に係る紐調節用部材を示す正面図である。
【００１５】
本発明の構成手段をより具体的に考察すると、顔面全体を覆う透明なフード１は、火にも融けない熱硬化性樹脂であるＰＩ(ポリイミド)系の透明なフィルムを用いて構成され、一般使用者にとって保管し易くて着用が便利であり、且つ人体に有害な各種のガスおよび粉塵を容易に分解することが可能な大きさおよび形状に設計・製作される。
【００１６】
使用者がフード１を着用した際に鼻および口が位置するフード１の一側面には、火災時に発生する有毒ガス、大気中に存在するまたは産業現場から発生する有害ガスおよび粉塵を分解して浄化する有毒ガス分解触媒剤、並びに粉塵除去用フィルタが内蔵された所定の大きさの吸気用構造体８と、吸気用構造体８に密着締結され、吸い込まれた空気を容易に排出するための排気弁２２が取り付けられた排気用構造体１４とが接着剤を用いて密着して取り付けられている。
【００１７】
また、排気用構造体１４には雄ネジ構造体１５が設けられており、必要な際に締結して使用することができる。排気用構造体１４の端部に位置する雄ネジ構造体１５は、排気用構造体１４から突出するように雌ネジが設けられたものである。これに対応するように雌ネジ構造体１６は所定の大きさの円形状に形成されている。この雌ネジ構造体１６は、必要な際に雄ネジ構造体１５に密着締結させて使用することが可能な構造となっている。
【００１８】
吸気用構造体８と、排気用構造体１４とが密着結合された給排気用構造体４は、人体に有害な各種ガスを分解して粉塵を除去すると同時に、浄化された空気の流れを良好にして使用者の呼吸を最大限容易にする。吸気用構造体８には、人体に無害なシリコンまたは柔らかいゴム材質で設計・製作され、使用者の鼻および口を介して有害ガスおよび粉塵が体内に流入しないように密閉するための前面密閉用構造体６が取り付けられている。
【００１９】
吸気用構造体８に挿入固定され、前面密閉用構造体６を密着させて有害ガスおよび粉塵の流入を最大限防止するための紐調節用部材７には、紐２３が挿入されて固定される。紐調節用部材７には、紐２３を挿入して所望の強度で調節することができるように、両側に紐挿入用溝２４が設けられている。紐２３は、紐調節用部材７の両側に設けられた紐挿入用溝２４の外側から内側に挿入されて締結され、紐挿入用溝２４に挿入された紐２３は、フード１の外周を回って使用者の後頭部を経由し、使用者が挿入された紐２３を引っ張ると、前面密閉用構造体６を密着させるように構成されている。
【００２０】
排気用構造体１４は、吸気用構造体８と締結される中央部分に、空気の吸い込みを行う所定の大きさの吸気弁２０が位置し、その左右両側には空気排出を容易にする所定の大きさの排気弁２２が取り付けられている。吸気用構造体８の内部に配置された有害ガスおよび粉塵除去のための空気浄化用触媒フィルタは、全部で４段階の浄化用フィルタを経て空気が内部に流入するように設計され、各種の有害ガス、粉塵、煙および微細粉塵まで全て分解および濾過する役割を担っている。
【００２１】
この４段階からなる空気浄化用触媒フィルタの構成（図２）によれば、外部空気と触れ合う第１段階として１次的に除去するために、粒子が比較的大きい粉塵を濾過する第１の不織布フィルタ９が設置され、その次の段階である第２段階として空気中の湿気を除去するために、除湿用触媒剤が内蔵された除湿用フィルタ１０が位置し、その次の段階である第３段階として有毒ガスを分解するために、有毒ガス除去用触媒剤が内蔵されたガス分解用フィルタ１１が位置し、最終段階である第４段階として粉塵をもう１回さらに効率よく除去するために、静電気機能が与えられた第２の不織布フィルタ１２が位置する。
【００２２】
有毒ガス除去用触媒剤は、ガスの種類に応じて様々な種類の金属酸化物を含む物質であって、小さい粒径に製造して不織布または空気の流れが自由なプラスチック構造体１９で包装されてフィルタ内に内蔵される。本発明に使用された不織布の材料は、ポリエステル、ポリプロピレンおよびアクリル樹脂などの合成樹脂系である。
【００２３】
吸気用構造体８と、排気用構造体１４とは、互いに密着締結され、軽くて製作が容易なプラスチック系の材料からなる。吸気弁２０は、吸気用構造体８と、排気用構造体１４とが互いに結合する中央部分に位置し、使用者が空気を吸い込むときに吸気弁２０が開き、通常時または空気排出の際には閉鎖状態を保つように設計されている。排気用構造体１４は、空気排出の際に空気の抵抗を最小化して空気の排出を自由にするために形成され、別途の空間を持っている。
【００２４】
排気弁２２は、この排気用構造体１４の左右両側に所定の大きさで設置されている。その構造は、使用者が空気を排出する場合には弁が開き、通常時または空気吸い込みの際には弁は閉鎖状態を維持するように設計され、外部の有害ガスまたは粉塵が流入することを防止することが可能な構成となっている。排気弁２２は、排気の際に空気の抵抗を考慮して、排気用構造体１４の左右両側に設置され、或いは左右上下の全てに設置されてもよい。
【００２５】
フード１内部の前面密閉用構造体６の前部に、所定の長さの紐２３に固定された小さい呼び子２１、または「ここに人がいます」「助けて」などの所望の音を発生することが可能な常用の小型のスピーカ（音発生器）１８を取り付けることにより、暗闇の中またはその他必要な場合に人の存在の有無または危険を知らせるなどの音を発生させるときに使用することができる。
【００２６】
フード１の上端には、暗闇の中で人の存在が容易に認識されるように、色相を有する反射テープ３が所定の幅および長さで接着され、または電源（常用の小型乾電池などが内蔵される）およびスイッチを内蔵して必要時または必要な場所で光を発生することが可能な発光手段（ＬＥＤ１７など）が、フィルタの外部にあるプラスチック構造体１９上に少なくとも一つ取り付けられている。これらは、容易に認知し合うようにする手段、或いは危険を知らせ又は救助を要請する手段として使用される。
【００２７】
フード１の下部には、着用後に外部の有毒ガスおよび粉塵がフード１の内部に流入することを防止するために、繊維系の調節用紐５が挿入されている。調節用紐５の両端は、広げた状態で十分な長さが外部に出るようにされており、使用者が必要な際にこれを引っ張って締め付けることにより、人体に有害な各種ガスおよび粉塵がフード１の内部に流入することを防止することができるようにする。
【実施例】
【００２８】
本発明によって設計・製作されたマスクに使用されたフィルタを、消防検定公社のＦＩ認定基準の試験基準に基づいて、韓国建設技術研究院に有害ガス除毒性能試験を依頼したところ、本発明のマスクに取り付けられた空気浄化用触媒フィルタ（ガス分解用フィルタ１１）の場合、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、亜硫酸ガス（ＳＯ２）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）、シアン化水素ガス（ＨＣＮ）などの場合に次のような試験結果を示した。
【００２９】
一酸化炭素ガス（ＣＯ）の場合は、標準ガス濃度２４９８ｐｐｍで注入流量を毎分３０Ｌにして試験を行ったとき、差圧は４６ｍｍＨ２Ｏ以下であって、４９秒までは０ｐｐｍが維持され、２２６秒では３０５ｐｐｍを示し、２７６秒では３９６ｐｐｍを示して除毒性能は８６％以上であった。
【００３０】
亜硫酸ガス（ＳＯ２）の場合は、標準ガス濃度１９８ｐｐｍで注入流量を毎分３０Ｌにして試験を行ったとき、差圧は３２ｍｍＨ２Ｏ以下であって、亜硫酸ガスの濃度は９２３秒間０ｐｐｍを示して亜硫酸ガスの除去能力が非常に高いことを示した。
【００３１】
塩化水素ガス（ＨＣｌ）の場合は、１０６１ｐｐｍで注入流量を毎分３０Ｌにして試験を行ったとき、差圧は３０ｍｍＨ２Ｏ以下であって、塩化水素ガスの濃度は９３６秒間０ｐｐｍを示して塩化水素ガスの除去能力が非常に高いことを示し、シアン化水素ガス（ＨＣＮ）の場合は、標準ガス濃度２９５ｐｐｍで注入流量を毎分３０Ｌにして試験を行ったとき、差圧は３０ｍｍＨ２Ｏであって、９０６秒間０ｐｐｍを示してシアン化水素ガスの除去能力が相当優れていることを示した。
【００３２】
このように本発明に係る多機能性マスクの一酸化炭素、亜硫酸ガス、塩化水素ガス、シアン化水素ガスの除毒能力は、消防検定公社のＦＩ認定基準の安全基準を十分満足する結果を示して有毒ガス除毒性能の面において相当卓越した性能を示すことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る多機能性マスクの全体構成を示す正面図である。
【図２】本発明に係る吸排気用構造体を上方から見た断面図である。
【図３】本発明に係る吸排気用構造体の正面図である。
【図４】本発明に係る多機能性マスクを上方から見た断面図である。
【図５】本発明に係る紐調節用部材を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    フード
２    接着部分
３    反射テープ
４    吸排気用構造体
５    調節用紐
６    前面密閉用構造体
７    紐調節用部材
８    吸気用構造体
９    第１の不織布フィルタ
１０  除湿用フィルタ
１１  ガス分解用フィルタ
１２  第２の不織布フィルタ
１４  排気用構造体
１５  雄ネジ構造体
１６  雌ネジ構造体（雄ネジ構造体１５と結合する）
１７  ＬＥＤ
１８  スピーカ（音発生器）
１９  プラスチック構造体
２０  吸気弁
２１  呼び子
２２  排気弁
２３  紐
２４  紐挿入用溝
【図１】
2006289093.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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