JPS5819302B2 - 外部汚染空気浸入防止マスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、顔面に密着させ、口および鼻孔を外部汚染
空気と遮断し、清浄な空気を吸気弁より取り入れ、排気
を排気弁より行なう保護マスクに関するものである。

従来より防塵、防毒用として多く使われている保護マス
クには加圧清浄空気をポンプまたはボンベにより送気し
、マスク内を常時外気より高圧にしている構造の送風タ
イプのもの、および保護マスクを取りつけた者自身が肺
力で吸入するフィルター直結タイプのものがあるが、前
者の送風タイプのものはマスク内が常時外気より高圧に
されている関係上外部汚染空気が内部に洩れて侵入する
危険は極く少ないが、装置が犬がかりになり高価となる
欠点がある。

また後者のフィルター直結タイプのものはマスク内を常
時外気より高圧に保持しない構造となっているものがほ
とんどで、吸気時にマスク内が外圧より低くなるため、
マスクと顔面との隙間より外部汚染空気がマスク内に侵
入することが多々あり、健康上、安全管理上望ましくな
い。

従来は洩れ侵入を防止するためにマスクの形状や材質を
選定し、顔に密着するよう工夫しているが、顔のサイズ
、形は千差万別で１サイズ、１デザインのマスクで全て
の顔に合せようとするのは不可能であること、および呼
吸や発声等による顔のユガミとのために顔に完全に密着
させることは不可能で、外部汚染空気の侵入を完全に防
ぐことはできず問題となっている。

一般にマスクによる呼吸動作は清浄空気を吸気した後、
排気するサイクルを繰返す。

これらがマスク内で同時に行なわれる場合は、排気のと
き、排気の一部がマスク内に残留することになり、吸気
時の当初はマスク内に残る排気を吸い込んでから清浄空
気を吸うことになる。

しかしながら排気は清浄空気を一旦肺内に吸い込んだ後
、再び吐出されるものなので、清浄空気に比べて酸素が
少なく炭酸ガスや湿気が多いが、吸入しても身体にそれ
程害はないものである。

この発明は以上の点に着目して考えられたもので、マス
クを外側密着帯と内側密着帯とからなる２種構造として
ここに空間を設け、この空間内に排気を導くようにして
マスク洩れ侵入は害のない排気が侵入するようにして外
部汚染空気の侵入を皆無もしくは著しく減少させるよう
にしたものである。

以下、図面に示した実施例に基づいてこの発明を説明す
る。

第１図から第４図に示す実施例において１はマスク本体
で、鼻孔および口を覆い、外部汚染空気を遮断するよう
になっている。

２はマスク本体１に取りつけられたゴムバンド等で、人
頭部に引掛けてマスク本体１を顔面に密着させるど３は
フィルターケースで、フィルター（図示していない）を
内蔵し、外部汚染空気をここで濾過する。

４はフィルターケース３につづく通気管で、他端はマス
ク本体１に取りつけられ、フィルターを通過した清浄空
気が通気管４によってマスク本・体１に導ひかれ後記す
る吸気弁１０を通ってマスク内部１１に導びかれる構造
となっている。

マスク本体１は第２図、第３図に示すように内側密着帯
６の外側に外側密着帯５を設けて二重構造にして空間７
をつくるようにし、外側密着帯５、内側・密着帯６の各
々の縁が顔面に密着するようになっている。

１０は吸気弁で、内側密着帯６と通気管４が結合する箇
所に設けられ、その詳細は第４図に示すごとく内側密着
帯６に固定された弁座１２、通気・口１５を有するキャ
ップ１４およびキャップ１４内でフローティングする弁
体１３とからなっている。

８は排気弁で、内側密着帯６の下方で、かつ、前記空間
７に向けて設けられ、その構造は吸気弁１０と全く同一
である。

９は外側密着帯５の上方・に穿設された排気の放出口で
ある。

次にこの実施例の作用について説明する。

ゴムバンド２を頭部に引っ掛けてマスク本体１を顔面に
取りつけて吸気した場合、外部汚染空気はフィルターケ
ース３を通過して清浄空気となって通気管４を経て矢印
のごとく吸気弁１０に導びかれる。

吸気弁１０は前記したごとく気流の上流側に開いた弁座
１２と、この外側を封じるように配置した弁体１３と、
弁体１３の運動を可能にしつつ保持するキャップ１４と
から構成されているので吸気した場合、マスク内部１１
の圧力は下り圧力差が生じて弁体１３はキャップ１４側
に移動し、通気口１５より清浄空気はマスク内部１１に
導ひかれ、これを吸気することができる。

次いで排気すると呼吸の１排気ごとに排気弁８を通り送
られる排気が空間７に充満する。

これと同時に空 ′間７にあった空気は放出口９
より押し出されて置換されることになる。

このように排気弁８を通過した排気を外側密着帯５と内
側密着帯６とで構成される空間７に導き充満する構造と
することより次のような効果がある。

内部密着帯６の顔面に対する密着不良により洩れが発生
したときにマスク内部１１に侵入するのは空間７に充満
している排気であり、さらに外側密着帯５に洩れや通気
が発生したときには侵入する外部汚染空気は空間７内に
充満している排気と混合し希釈された後、この混合気体
が内側密着帯６の洩れ部を通ってマスク内部１１に侵入
することになる。

また、呼吸の１排気毎に排気弁８を通り送られる排気が
空間７の空気を置換するのでそれ以前に空間７に侵入し
た外部汚染空気は払拭され累積しない。

いづれにしてもこのマスク内部１１への洩れ量に占める
外部汚染空気の侵入量を大巾に減少させることができる
。

マスクをいかに完全に顔面に密着するように製作しても
前記したごとく顔の表情その他により洩れは避けがたく
、外部汚染空気の侵入を防ぐことはできないが、この実
施例のごとく空間７を設けることにより侵入する外部汚
染空気がここで希釈された後、マスク内部１１に侵入す
ることになるので外部汚染空気の侵入量は数多に満たな
い僅かの量となり、マスクの避けられない洩れ侵入の危
険に対して一層安全にすることができる。

尚、外側密着帯５は内側密着帯６と同一材質で一体的に
製作すると丈夫で軽くすることができるが、異質の材料
を使い接着材等で固定してもよい。

また、外側密着帯５は空間７に排気を滞留させる役目を
はたせば上記効果を生じるので必ずしも完金な気密性を
必要とせず例えばウレタンスポンジ等の多孔体であって
もよい。

空間７がら空間空気を外部に放出する放出口９は、排気
が空間空気を有効に置換するべく気流を作る位置に設け
るのがよく、例えば第２図、第３図のごとく排気弁８を
マスクの下部に設けたときは放出口９は鼻部に設は専用
に１個以上、外部に開放した穴とする。

この放出口９は外部汚染空気の侵入が難しくなるように
定圧排気弁を取りつけた穴としてもよい。

また、特定の穴を設けず外側密着帯５の１部あるいは全
部をスポンジ等の多孔体で製作し、多孔体の微細孔を通
して空間空気を放出してもよい。

今まで述べた実施例の効果をさらに増大させるために外
側密着帯５の一部に気体容器１７、定圧排気弁１８を設
けるとよく、この場合を第５図に示した。

第５図の実症例において気体容器１７はゴム等弾性材に
よるベローや風船状に構成するかあるいは気密性ビニー
ルシート等非弾性体による袋とバネとの組合せで作り、
内部に充満する排気の圧力に連動して膨張、収縮し一定
限界内で容積を可変とする構造となっている。

定圧排気弁１８は排気圧力が設定値を越えると作動し、
排気を外部に排出するようになっており、また外部から
は汚染空気が侵入しないように逆上弁構造となっている
。

定圧排気弁１８の作動圧は肺力の排気圧以下とし、一般
的には６ｍｍＨ２Ｏが適当であり、また気体容器１７の
収縮力は内圧６ｍｍＨ２Ｏ未満とするのが好ましい。

このように外側密着帯５に気体容器１７、定圧排気弁１
８を取りつけることによって、使用時には排気は肺力に
より排気弁８より押し出さ札空間７に充満されると共に
気体容器１７を膨張させる。

そして気体容器１７の膨張が限界になるまで排気が満た
された後も排気が行なわれることによって空間７の圧力
が増大する。

空間７内の圧力が６ｍｍＨ２Ｏを越えると定圧排気弁１
８が作動し排気を外部に放出し、置換する。

次いで排気が停止した後は逆上弁構造となっている定圧
排気弁１８によって空間７と気体容器１７は密閉された
状態２０ となり、内部は６ｍｍ 未満の排気で満たされ外
部より高圧を保つため、外部汚染空気の侵入を防ぐこと
ができる。

マスク内部１１が吸気により低圧下し、これによって万
一、内側密着帯６にスキマ洩れが生じた場合、空間７内
の排気はマスク内部１１に侵入するが、この侵入により
空間７内の排気が減少しても気体容器１７の膨張貯蔵量
以下であるなら空間７の圧力は外部より高圧を保ちつづ
けられるので外部汚染空気が空間γ内に侵入することは
全くない。

また外側密着帯５にスキマ洩れが生じても気体容器１７
の膨張貯蔵量以下の洩れであれば同様に外部汚染空気が
侵入することはない。

尚、第５図では気体容器１７を外側密着帯５の下方に、
定圧排気弁１８を上方に設けであるが、これに限定する
ことはなく、劉えば気体容器１７および定圧排気弁１８
を１体とし、排気弁８に直結し、ここから通気管を設け
て空間７に排気を導く構造としてもよい。

また、定圧排気弁１８のかわりに小径の放出口でもよく
、あるいは外側密着帯５を微細孔を有するスポンジで製
作してもよい。

ただし、これら小径の放出口や微細孔の穴径はその通気
量により上記したマスクの機能が影響されない範囲（つ
まり、肺力による排気のとき、排気圧力が気体容器１７
を充分膨張させ、かつ、排気の供給が止まったとき空間
７の圧力が急激に低下しない範囲）で小さくなければな
らない。

この発明は以上のごとく構成されているので従来の送風
タイプのものに比較して安価で持ち選びにも便利であり
、またフィルター直結タイプのものに比較して外部汚染
空気の洩れ侵入の危険を大巾に減少させることができ、
非常に有益である。

尚、本発明はこれまで外側密着帯５はＪｉＬＪＬおよび
口を包むよう構成した場合のみを述べてきたが、外側密
着帯５は特に危険のある箇所、例えば鼻のっけねのみに
限って設けてもよく、また目を保護する必要のある場合
はさらにメガネと１体とし、顔面全体を覆う構造として
もよいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマスクを顔面に取りつけた状態を示す
正面図。 第２図はマスク部分の正面断面図で、第３図はマスクを
顔面に取りつけて側面からみた断面図。 第４図は吸気弁の構造を示す断面図。 第５図ａは本発明のマスクの他の実施例を示す正面断面
図で、第５図すは顔面に取りつけて側面からみた断面図
、図において１はマスク本体、５は外側密着帯、６は内
側密着帯、７は空間、８は排気弁、９は放出口、１０は
吸気弁、１１はマスク内部、１７は気体容器、１８は定
圧排気弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側密着帯と内側密着帯により２重構造にされた顔
   面密着帯と、２重構造によって構成される空間部と、前
   記内側密着帯のフィルターケース連通部に設けられた吸
   気弁と、前記内側密着帯から前記空間部に向けて設けら
   れた排気弁と、前記外側密着帯に設けられた放出口もし
   くは定圧排気弁とからなり、排気を前記空間部にいった
   ん導いた。 後放出するようにしたことを特徴とする外部汚染空気侵
   入防止マスク。 ２ 外側密着帯と内側密着帯により２重構造にされた顔
   面密着帯と、２重構造によって構成される空間部と、前
   記内側密着帯のフィルターケース連。 連部に設けられた吸気弁と、前記内側密着帯から前記空
   間部に向けて設けられた排気弁と、前記空間部に連なり
   空間内の圧力に連動して容積を可変とする気体容器と、
   前記外側密着帯に設けられた定圧排気弁もしくは放出口
   からなり、排気を前記空間および気体容器にいったん導
   いた後放出するようにしたことを特徴とする外部汚染空
   気侵入防止マスク。