(57)【要約】【課題】防毒マスクの使用者が作業を中断することなくガス吸収剤の残存能力を評価することを可能とする。【解決手段】防毒マスクの吸収缶２２１に、検知剤１ｃの色を外部から確認するための透明な観察窓１ｂを設けた表示装置１を設置する。表示装置１は、吸収缶の筐体部２の深さよりも小さな長さを有する筒状体１ａと、筒状体１ａに挿入され、筒状体１ａの内面と気密に接合された中実の観察窓１ｂと、筒状体１ａにおいて、観察窓１ｂよりも筐体部２の内外に関する内側の部分に充填された検知剤１ｃとを含んで構成される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に取り付けられてその呼吸域を包囲する面体部と、
面体部に接続し、吸入ガス中の有毒成分を除去してその残りを通過させる除毒部と、を含んで構成され、
除毒部は、ガスの流通方向に所定の深さを有する筐体部と、
筐体部に挿入された中空の筒状体と、
筒状体の内部に設けられ、筒状体内の空間を介するガスの流れを遮断する構成の実質的に透明な観察窓と、
筒状体内の空間のうち観察窓よりも筐体部の内外に関する内側の部分に設けられ、除去対象である有毒成分との接触前後で異なる色を示す検知剤と、を含んで構成される防毒マスク。
【請求項２】
筒状体が筐体部に対して、筐体部内におけるガスの流通方向と平行な方向に挿入された請求項１に記載の防毒マスク。
【請求項３】
筒状体が筐体部に対して、筐体部内におけるガスの流通方向に直交する方向に挿入された請求項１に記載の防毒マスク。
【請求項４】
検知剤が筒状体及び観察窓により形成される空間に充填され、筒状体の内部において、筐体部の内外に関する内側の端部に設けられた請求項１〜３のいずれかに記載の防毒マスク。
【請求項５】
筒状体が筐体部の深さよりも小さな長さを有し、筒状体及び観察窓の端面のうち筐体部の内外に関する外側のものが、筐体部の外郭が形成する平面に含まれる請求項１〜４のいずれかに記載の防毒マスク。
【請求項６】
防毒マスクの吸収缶内に設置されてガス吸収剤の残存能力を表示する装置であって、
中空の筒状体と、
筒状体の内部に設けられ、筒状体内の空間を介するガスの流れを遮断する構成の実質的に透明な観察窓と、
筒状体内の空間のうち観察窓の一側の部分に設けられ、ガス吸収剤による除去対象である有毒ガスとの接触前後で異なる色を示す検知剤と、を含んで構成されるガス吸収剤の残存能力表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、防毒マスク、及び使用者がその吸収缶に充填されている有毒ガスの吸収剤（以下「ガス吸収剤」という。）に残存する除毒能力を視覚により判断することができるように表示する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防毒マスクは、有機溶剤蒸気、アンモニア、塩素、二酸化硫黄又は一酸化炭素等の有毒ガスが漂う作業環境で使用者を防護するために使用されている。防毒マスクは、活性炭を主な成分とするガス吸収剤が充填された交換可能な吸収缶を含んで構成されるのが一般的である。ここで、ガス吸収剤の除毒能力は、ガス吸収剤が規定量の有毒ガスを吸着すると失われ、除毒能力が失われた後もその吸収缶を使用し続けるときは、有毒ガスが吸収缶を通過し、使用者がこれを吸い込むことになる。このような事故を防止するため、ガス吸収剤に残存する除毒能力（以下「残存能力」という。）を正確に評価することが必要である。
【０００３】
防毒マスクのガス吸収剤の残存能力を評価する方法として、次のようなものが知られている。
第１の方法は、防毒マスクの使用を中断して吸収缶を取り外し、その下流にガス検知装置を取り付け、作業環境の空気を取り込んで、ガス検知装置の計測結果から残存能力を評価するものである。
【０００４】
第２の方法は、防毒マスクの面体部（使用者の頭部に取り付けられてその呼吸域を包囲するものである。）にガスセンサーを取り付け、吸収缶を通過したガスの有毒ガス濃度をモニターするものである。
【０００５】
第３の方法は、ガラス等でできた透明な筒状体に有毒ガスとの接触により変色する検知剤を充填して検知管を構成するとともに、吸収缶の側面を貫通させてその先端部をガス吸収剤に挿入し、吸収缶外に位置する検知剤の状態から目視により残存能力を評価するものである。なお、このように構成される検知管は、一般的に拡散型検知管と呼ばれる（下記非特許文献１）。
【０００６】
【非特許文献１】
労働科学、６６巻、１２号（Ｐ５６８〜５７４）、１９９０
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の評価方法には、各々次のような問題がある。
すなわち、第１の方法には、ガス吸収剤の残存能力を評価するために作業を中断しなければならないという問題がある。また、作業中に残存能力が失われた場合は、次に評価が行われるまでの使用者の被毒を回避することができないという別の問題もある。
【０００８】
第２の方法には、特別のガスセンサーを設置するとともに、検出された有毒ガス濃度からガス吸収剤の残存能力を評価するためのシステムを構築する必要があり、コストがかさむという問題がある。
【０００９】
第３の方法には、検知剤の状態を筒状体の軸に対して横方向から観察するものであるため、筒状体のうち検知剤を内包する部分が必然的に吸収缶外に突出することとなり、これが原因で作業に支障を来す可能性があるという問題がある。
【００１０】
以上のような実状に鑑み、本発明は、防毒マスクの使用者が作業を中断することなくガス吸収剤の残存能力を評価することを可能とし、かつそのような機能を構造的に安全で廉価な構成により実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、防毒マスク及びガス吸収剤の残存能力表示装置を提供するものである。
【００１２】
本発明に係る防毒マスクは、面体部と、面体部に接続し、吸入ガス中の有毒成分を除去してその残りを通過させる除毒部とを含んで構成される。除毒部は、ガスの流通方向に所定の深さを有する筐体部と、筐体部に挿入された中空の筒状体と、筒状体の内部に設けられ、筒状体内の空間を介するガスの流れを遮断する構成の実質的に透明な観察窓と、筒状体内の空間のうち観察窓よりも筐体部の内外に関する内側の部分に設けられ、除去対象である有毒成分との接触前後で異なる色を示す検知剤とを含んで構成される。
【００１３】
このような構成によれば、検知剤の状態を筒状体の内部に設けられた透明な観察窓を介して視覚により確認することができるので、防毒マスクの使用者は、作業を中断することなく適時にガス吸収剤の残存能力を判断することができる。また、検知剤を筐体部内に位置させることができるので、従来の拡散型検知管にあるような突出部をなくすこともできる。
【００１４】
本発明に係るガス吸収剤の残存能力表示装置は、中空の筒状体と、筒状体の内部に設けられ、筒状体内の空間を介するガスの流れを遮断する構成の実質的に透明な観察窓と、筒状体内の空間のうち観察窓の一側の部分に設けられ、ガス吸収剤による除去対象である有毒ガスとの接触前後で異なる色を示す検知剤とを含んで構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明を適用することのできる各種防毒マスクの外観を示している。
【００１６】
図１（ａ）に示すのは、本発明の第１の実施形態に係る直結式全面形の防毒マスク１０１である。
防毒マスク１０１は、ゴム等でできた弾力性のある面体部１１と、これに直接的に接続する除毒部１２とを含んで構成される。面体部１１は、使用者の顔面全体を包囲するアイピース１１１と、アイピース１１１の内部に設けられ、特に使用者の呼吸域を包囲するノーズカップ１１２とを含んで構成され、締めひも１１３により使用者の頭部Ｈに取り付けられる。
【００１７】
一方、除毒部１２は、吸入ガスから有毒成分を除去するためのものであり、有毒成分を吸着させるガス吸収剤が充填された吸収缶１２１を含んで構成される。吸収缶１２１は、雄ネジが形成された接続部を有し、これを面体部１１の吸収缶取付部１１４にねじ込むことにより面体部１１と結合される。また、吸収缶１２１は、面体部１１から自由に取り外すこともできる。
【００１８】
図１（ｂ）に示すのは、本発明の第２の実施形態に係る直結式小型半面形の防毒マスク１０２である。
防毒マスク１０２は、締めひも２１１により図示しない使用者の頭部に取り付けられて、その呼吸域を包囲する面体部２１と、これに直接的に接続する除毒部２２とを含んで構成される。面体部２１は、直結式全面形のものにおけるノーズカップに相当する部分のみからなり、アイピースに相当する部分を含んでいない。
【００１９】
一方、除毒部２２は、ガス吸収剤が充填された吸収缶２２１と、これを面体部２１の吸収缶取付部に固定するためのリング状のホルダー２２２とを含んで構成される。防毒マスク１０２において、吸収缶２２１は、ホルダー２２２の操作により面体部２１から自由に取り外すことができる。
【００２０】
図１（ｃ）に示すのは、本発明の第３の実施形態に係る隔離式全面形の防毒マスク１０３である。
防毒マスク１０３は、直結式全面形のものと同様のアイピース３１１及びノーズカップ３１２を含んで構成される面体部３１と、これに連結管３５１を介して接続する除毒部３２とを含んで構成される。面体部３１は、締めひも３１３により使用者の頭部Ｈに取り付けられる。
【００２１】
一方、除毒部３２は、ガス吸収剤が充填された吸収缶３２１を含んで構成され、吸収缶３２１は、連結管３５１の先端部に締付金具３５２により固定される。防毒マスク１０３において、吸収缶３２１は、締付金具３５２の操作により面体部３１から自由に取り外すことができる。
【００２２】
図２は、防毒マスクの吸収缶１２１，２２１又は３２１の外観を、ガスの入口側を下にした状態で示している。
以下の説明では、図１（ｂ）の直結式小型半面形の防毒マスク１０２について使用した符号で代表して各部を特定する。
【００２３】
防毒マスク１０２の吸収缶２２１は、ガスの流通方向に所定の深さＤを有する筐体部２と、これに充填されたガス吸収剤４とを含んで構成される。筐体部２は、ガスの流通方向に関する前後両端に金網等でできた支持体３ａ，３ｂを備えており、これらによりガス吸収剤４が筐体部２内に保持される。
【００２４】
防毒マスク１０２において、本発明に係るガス吸収剤の残存能力表示装置（以下「表示装置」という。）１は、図１（ｂ）で符号１Ｂにより示す位置に設置される。
【００２５】
図３は、防毒マスク１０２の吸収缶２２１の構成を分解して示している。同図により表示装置１の構成を説明する。
表示装置１は、筐体部２の深さＤよりも小さな長さＬを有する筒状体としての中空の円筒体１ａと、その内径とほぼ等しい外径を有する中実、かつ透明な窓部材１ｂと、特定のガスとの接触により変色する検知剤１ｃとを含んで構成される。吸収缶２２１において、ガスの入口側に設けられた支持体３ａの中央には、円形の孔が設けられており、円筒体１ａは、筐体部２の外側からこの孔を介して筐体部２に挿入される。円筒体１ａは、中空であるとともに、その内部が長手方向の前後で外部と連通している。窓部材１ｂは、円筒体１ａよりも短く、円筒体１ａに挿入される。そして、筐体部２の内外に関する外側における端面が同じ側の円筒体１ａの端面と同一平面を形成する状態で、両者が気密に接合される。窓部材１ｂは、表示装置１の観察窓を構成する。検知剤１ｃは、円筒体１ａにおいて、窓部材１ｂのうち筐体部２の内外に関する内側の端面と、同じ側の円筒体１ａの端面との間の空間に充填される。
【００２６】
なお、ガス吸収剤４は、活性炭を主な成分とし、筐体部２内の空間のうち表示装置１が占める空間を除く部分に充填され、支持体３ａ，３ｂにより前後両端から支持される。検知剤１ｃは、炭化水素等の複数のガスに反応し得るものや、使用される作業環境に特化させたものなど、ガス吸収剤４による除去対象である有毒ガスに応じて適宜に選択する。
【００２７】
次に、防毒マスク１０２の表示装置１の機能を図４により説明する。
防毒マスク１０２の出荷時又は吸収缶２２１の交換後において、吸収缶２２１に充填されているガス吸収剤４は、全体が有毒ガスを吸着していない状態Ａにある（図４（ａ））。使用者が防毒マスク１０２を着用して作業を開始すると、有毒ガスを含む作業環境のガスが表示装置１を迂回して吸収缶２２１に吸い込まれる。吸収缶２２１に吸い込まれた有毒ガスは、入口側のガス吸収剤４から次第に吸着していく（図４（ｂ））。さらに作業が継続され、規定量を上回る量の有毒ガスが吸い込まれると、ガス吸収剤４の全体が有毒ガスを吸着した状態Ｂとなり、ガス吸収剤４の除毒能力が失われる。このような状態のもとでは、吸い込まれた有毒ガスは、除去されずに吸収缶２２１を通過するようになる（図４（ｄ））。この現象を破過という。
【００２８】
本発明に係る表示装置１は、ガス吸収剤４の残存能力を検知剤１ｃの色で表示するものであり、防毒マスク１０２の使用者は、その色の変化から破過に至る前に吸収缶２２１を交換することができる。すなわち、表示装置１の円筒体１ａの長さＬは、吸収缶２２１の交換時期に対応させてその深さＤの８０〜９０％の範囲内に設定されている。吸収缶２２１の入口面から、円筒体１ａのうち筐体部２の内外に関する内側の端面の深さまで有毒ガスが吸着して、その部分の除毒能力が失われ、検知剤１ｃが有毒ガスに接触するようになると、検知剤１ｃの色が接触前の桃色から接触後の黄色に変化する（図４（ｃ））。この色の変化は、検知剤１ｃのうち円筒体１ａの内面に近い外周から内側に向けて次第に進行する。使用者は、検知剤１ｃの全体が黄色に変色した時を吸収缶２２１の交換時期と判断し、破過により有毒ガスを吸い込む事故に至る前にこれを交換することができる。
【００２９】
図５は、以上のような表示装置１の性能を評価するための試験装置の構成を示している。
有毒ガスには、アンモニアガスを採用した。アンモニアガスをボンベ５０１から供給し、これを蒸留水５０２により加湿した清浄空気で希釈して、吸入ガスを作製した。清浄空気は、コンプレッサ５０３により大気中から取り込んだ空気をフィルタ５０４によりろ過して作製した。アンモニアガス濃度の計測装置（ＭＳＡ社製、商品名「ＣＨＩＬＬＧＡＲＤ  ＩＲ」）５０５を設置し、吸入ガスのアンモニアガス濃度を１０００ｐｐｍ、湿度を５０％、温度を２０℃に保持した。実験に使用した吸収缶２２１は、内径が７０ｍｍ、深さが１８ｍｍであり、試験装置の構成の関係から、吸入ガスが下方から上方に向かって流れるように設置した。表示装置１の窓部材１ｂには、外径が１０ｍｍ、長さが１０ｍｍのアクリル製の棒材を使用し、これを深さが１４ｍｍの円筒体１ａに挿入して、表示装置１を作製した。検知剤１ｃには、ガステック社製のアンモニア検知管Ｎｏ．３Ｌで検知剤として使用されている粉末状のものを採用した。吸入ガスが下方から上方に向かって流れるため、測定部５０６に鏡５０７を設置し、検知剤１ｃの状態を周囲から観察することができるようにした。吸収缶２２１を通過させた空気は、除害剤５０８を介して大気中に放出することとした。なお、符号５０９，５１０は、圧力調節弁を、符号５１１は、ポンプを示している。
【００３０】
このように構成される装置による性能評価試験において、ポンプ５１１を作動させてアンモニアガスを含む吸入ガスを吸収缶２２１に流入させると、その流入量の増大に応じて表示装置１の検知剤１ｃがその外周から次第に変色する様子が確認された。また、検知剤１ｃの全体が変色するまでに吸収缶２２１の下流でアンモニアガスが検出されることはなかった。
【００３１】
本発明に係る表示装置１により得られる効果をまとめると、次のようである。
第１に、透明な窓部材１ｂを使用して表示装置１を構成し、検知剤１ｃの状態を吸収缶２２１外から視覚により確認することができるようにした。これにより、使用者は、作業を中断することなくガス吸収剤４の残存能力を判断して、破過に至る前に吸収缶２２１を交換し、有毒ガスを吸い込む事故を回避することができる。
【００３２】
第２に、検知剤１ｃを円筒体１ａにおいて、筐体部２の内外に関する内側の端部に充填し、有毒ガスの流れに面して位置させるようにした。これにより、一般的な拡散型検知管と比較して検知剤１ｃを確実に変色させることができ、破過に至る危険性を確実に検知することができる。
【００３３】
第３に、検知剤１ｃを筐体部２内に位置させ、円筒体１ａ及び窓部材１ｂの端面を筐体部２の外郭が形成する平面に含ませることとしたので、拡散型検知管にあるような突出部をなくすことができ、構造的な安全性を向上させることができる。
【００３４】
なお、表示装置１を含んで構成される吸収缶２２１は、既存の吸収缶生産ラインにより生産することができるとともに、一般的な防毒マスクの面体部に取り付けることができる。また、防毒マスクの使用方法に特に変更はなく、従来と同様に使用することができる。
【００３５】
以上では、直結式小型半面形の防毒マスク１０２について、筒状体としての円筒体１ａを筐体部２に対して、筐体部２内におけるガスの流通方向と平行な方向に挿入する場合を例に説明した。本発明は、直結式小型半面形のもの以外に、直結式全面形又は隔離式全面形のものに適用することもできる。また、本発明に係るガス吸収剤の残存能力表示装置は、筒状体を筐体部に対して、筐体部内におけるガスの流通方向に直交する方向に挿入して使用することもできる。すなわち、筐体部の側面に孔を設け、これに表示装置を挿入し、筐体部の側面から検知剤の状態を観察するのである。隔離式全面形のものに適用した場合の表示装置の設置位置を、図１（ｃ）に符号１Ｃで示す。このように設置される表示装置によれば、内径に対して深さが大きい筐体部を含んで吸収缶を構成する場合に、表示装置の長さを短縮し、コンパクトな構成にまとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用することができる各種防毒マスクの構成
【図２】防毒マスクの吸収缶の外観
【図３】同上吸収缶の構成
【図４】本発明の一実施形態に係る表示装置による残存能力表示の概念
【図５】同上表示装置の性能試験装置の構成
【符号の説明】
１…ガス吸収剤の残存能力表示装置、１ａ…筒状体としての円筒体、１ｂ…観察窓となる窓部材、１ｃ…検知剤、２…筐体部、３ａ，３ｂ…支持体、４…ガス吸収剤、１０１…防毒マスク、１１…面体部、１１１…アイピース、１１２…ノーズカップ、１１３…締めひも、１１４…吸収缶取付部、１２…除毒部、１２１…吸収缶。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004275638.tif 000007