JP6910585B1

JP6910585B1 - 防護服

Info

Publication number: JP6910585B1
Application number: JP2020076361A
Authority: JP
Inventors: 優章荒井
Original assignee: 優章荒井
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2040-04-06
Also published as: JP2021164622A

Abstract

【課題】防護服外部から取り入れた空気の中に含まれる各種のウイルス、バクテリア、微細塵埃あるいは悪臭が防護服内部に侵入してきたとしても、即座に、かつ、安全に殺菌または不活化させることが可能な防護服を提供すること。【解決手段】フード２と上見頃３と下見頃４とが気密性を有するように一体的に形成された防護服１の内部に、空気濾過器を介して防護服１内部に濾過空気を供給する送気装置８を備えた防護服において、次亜塩素酸の水蒸気を防護服内に放出させる電解装置１０を防護服１内部に配置した。【選択図】図２

Description

本発明は、防護服に関し、特に、新型コロナウイルス、エボラウイルス、ＳＡＲＳウイルス、ＭＡＲＳウイルスあるいはインフルエンザウイルス等の各種ウイルスをごく短時間でウイルスの触手を破壊し、あるいは、バクテリアの細胞膜を破壊し得る防護服に関する。

２０１９年１１月に中国武漢市に端を発したとされる新型コロナウイルス（ｃｏｒｏｎａｖｉｒｕｓｄｉｓｅａｓｅ２０１９：ＣＯＶＩＤ−１９）の感染が、２０２０年に入って世界各地で猛威を振るっており、２０２０年２月末までには感染地域が南極を除く全ての大陸にまで拡大している。

報道機関による発表では、２０２０年４月５日現在でのＣＯＶＩＤ−１９の感染者は約１１２万人にものぼっているとの報告がなされており、この勢いからすると、感染者数の増加はまだまだとどまるところを知らない、と言っても過言ではないだろう。

この未曽有の現象に世界保健機関（ＷＨＯ）は、世界が「感染症（伝染病）の世界的な大流行」（ｐａｎｄｅｍｉｃ）にあるとして注意を喚起している。一方、各国政府も、感染者を隔離したり、感染防止について国民に様々な要請等したりして、このＣＯＶＩＤ−１９の感染拡大防止を図ろうとしているが、いずれにしても未知のウイルス故に、有効な手を打つことができないのが現実である。

一方、感染者が発生した場合、各国では、罹患患者を所定の場所に隔離をして治療にあたっているが、罹患患者に最初に対応する医師・看護師・救急隊員・その他の医療従事者を二次感染から守るためには感染対策用防護服の着用が必須である。

しかし、従来の防護服においては以下のような問題があった。即ち、防護服内やヘルメットの首付近や袖口及び足先の隙間からウイルスを等含んだ外気が侵入してしまい、感染症患者の医療活動を行う医師や看護師などが大量に感染し、死亡してしまうという課題がある。

また、防護服の空気吸引口には呼吸気の吸排気口が配設されているが、防護服は外気と同じ空気圧のため、防護服を着て作業を行う動作では防護服内部の空気が襟首や袖口や足先などの隙間から吸排気してしまい、その吸気にはウイルスなどが防護服内部に侵入してしまう課題がある。

そこで、例えば、特許文献１に示すような防護服が提案されている。この特許文献１に示す防護服は、頭部を有する上着とズボンが一体となったつなぎ服タイプの感染防護服である。

この感染防護服では、気密性を有するファスナ、透明なマスク、送気装置と電源を有し、送気装置は空気濾過器と空気ポンプとを備えており、空気濾過器は感染防護服とつながっている。

外気は空気ポンプを通じて空気濾過装置に運ばれ、浄化濾過された後、感染防護服の内部に運ばれる。感染防護服の内部の気圧は、感染防護服の外部の気圧を僅かに上回るよう形成され、即ち、感染防護服外部の気圧に対し内部の気圧がプラスの圧力に形成される。衣服内部の気流を外部へ僅かにもらす方法で、一方通行的に衣服内部から外部へ流出させ、逆流せず、つまり気流が汚染された空気を帯びて衣服外部から衣服内部に流れ戻って入るのを避けるようにしている。

また、一方では、上述の空気濾過装置は、一つの空気濾過器と送気管を有し、送気管の片方の端と空気濾過器が密閉されて繋がり、もう片方の端と感染防護服が密閉されてつながっている。よって、管路を通って浄化された空気が感染防護服内部に送られるため装着者は濾過された空気を吸うことができる。

よって、マスク周辺の隙間が密閉されずに防護効果が下がることを避け、また医師等の医療従事者と患者間の接触による感染を防止することができ、さらに装着者に不快感を与えず、作業の効率を下げることもない、としている。

特開２００５−００２５４５号公報

しかしながら、従来の防護服によれば、以下のような問題があった。
（１）頭部を有する上着とズボンが一体となったつなぎ服タイプのものではあるが、上記したＣＯＶＩＤ−１９のような未知のウイルスに対しては、フルフェイス式ヘルメットと一体化した防護服を使用した中国武漢の医療関係者でさえも大量に感染し、大量の犠牲者を出しているという現状がある。人を救うための医療関係者が、かえって、クラスターになってしまっているのである。このようにウイルス防御には、不完全なマスクや背中の二か所をひもで閉じた白衣あるいはこのような普通のフルフェイス式ヘルメットと一体化した防護服では、全く意味がないということである。
（２）また、従来の防護服外気は空気ポンプを通じ空気濾過装置に運ばれて浄化濾過された後、密閉された感染防護服の内部に運ばれるが、この空気濾過装置には、空気を濾過する効果はあったとしても、ウイルス等の侵入までも防ぐことができず、侵入してきたウイルス等を、即座に、かつ、安全に殺菌または不活化させる殺菌することができないという問題があった。

発明の目的

従って、本発明の目的は、防護服外部から取り入れた空気の中に含まれる各種のウイルス、バクテリア、微細塵埃あるいは悪臭が防護服内部に侵入させないようにし、万が一、防護服内部にしてきたとしても、即座に、かつ、安全に殺菌または不活化させることが可能な防護服を提供することにある。

課題を解決するための手段

本発明は、上記の目的を達成するため、フードと上見頃と下見頃とが気密性を有するように一体的に形成された防護服の内部に、空気濾過器を介して該防護服内部に濾過空気を供給する送気装置を備え、前記濾過空気を前記防護服内に供給するエアーポンプと、該エアーポンプにより供給された濾過空気で湿度９９．９％の飽和状態の次亜塩素酸の水蒸気を生成させる次亜塩素酸水蒸気生成装置と、を一体化したユニット装置を該防護服内部に配置した防護服であって、前記次亜塩素酸水蒸気生成装置は、陽極を収容した陽極室と、陰極を収容した陰極室とが配設され、前記陰極室と陰極室とを隔てるとともに前記陰極室に供給される電解質水溶液に含まれる陰イオンのみを透過させるための陰イオン透過膜と、前記次亜塩素酸の水蒸気を放出させる放出口と、が設けられた次亜塩素酸生成専用の一隔膜二室型の電解装置であることを特徴とする防護服を提供するものである。

以上の構成において、前記フードと上見頃と下見頃は、空気の流入口となる部位がシールドされていることが望ましい。

また、前記ユニット装置は、前記防護服を着用する着用者の胴部または防護服内側の所定の場所に取り付け収納されることが望ましい。
また、前記放出口は、前記フード内の頭頂部に延長されて設けられることが望ましい。

発明の効果

本発明は、フードと上見頃と下見頃とが気密性を有するように一体的に形成された防護服の内部に、空気濾過器を介して該防護服内部に濾過空気を供給する送気装置を備えた防護服において、次亜塩素酸の水蒸気を前記防護服内部に放出させる電解装置を該防護服内部に配置するようにしたので、防護服外部から取り入れた空気の中に含まれる各種のウイルス、バクテリア、微細塵埃あるいは悪臭が防護服内部に侵入してきたとしても、即座に、かつ、安全に殺菌または不活化させることができる。

本発明が適用される防護服の全体図である。本発明の実施の形態に係る防護服に用いられるエアーポンプ一体型電解装置の概略構成を示す正面断面模式図である。本発明の実施の形態に係る防護服に用いられるエアーポンプ一体型電解装置の概略構成を示す側面断面模式図である。本発明の実施の形態に係る防護服に用いられるエアーポンプ一体型電解装置の概略構成を示す平面断面模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の防護服を医療従事者等が着用した状態の一例を示す模式図である。
図に示すように、防護服１は、フード２と上身頃３と下身頃４とが一体に繋がった気密性を有するフルフェイス型ヘルメット装着のつなぎ服タイプの防護服である。なお、防護服１は気密性を有するものであればよく、フルフェイス型ヘルメット装着のものに限るものではない。

この防護服１のフード２は、ポリエステルフィルムあるいはＰＶＣシートや等の透明素材で出来たバイザー５を有しており、防護服１の装着者が服の内側から外部を観察しやすいようになっている。バイザー５の下部には、外部に向かってのみ排気することのできる逆止弁を有する吸排気機構９が設けられている。吸排気機構９の内部には、空気濾過装置（図示せず）が備えられている。

空気濾過装置としては特に限定されず、公知のものを使用することができる。例えば、ＨＥＰＡフィルタ、ＰＴＦＥフィルタあるいはＵＬＰＡフィルタ等を挙げることができる。ＨＥＰＡフィルタ等は、ウイルスの電荷と反対の電荷を帯びていることが好ましい。ウイルスは電荷を帯びているためウイルスを電気的にトラップするためである。なお、このＨＥＰＡフィルタ等の前段に、例えば、プレフィルタと中性能フィルタとを設けるようにしても良い。

また、防護服１の前面にはファスナ６が設けられている。防護服１のファスナ６を開放して防護服１の内部に入り、防護服１を着用して、ファスナを閉じる。そして、防護服１を着用後、防護服１の手首部分と足首部分は、伸縮性のある帯状の面ファスナ７でそれぞれ緊締する。そして、防護服着用後に、防護服の外側から、ファスナの組み合わせ部、ヘルメットの装着襟首部、袖口、足先部の隙間など空気の出入り口となるところは、防水コーキング材などでシールドさせるようにする。

防護服１の内圧は、外部の気圧を僅かに上回るように設定されるのが望ましい。内圧を高くすることにより、万が一、汚染された空気が防護服の外部から防護服の内部に流入してくるのを避けるためである。また、防護服１の内圧が高くなることで、動きの有る作業姿勢でも内部に流入してくるのを防ぐことができる。

一方、この防護服１は、防護服１の一部に、ファン一体型の送気装置８と電源（図示せず）とを備えている。送気装置８には、上記と同じく空気濾過装置が備えられている。外気は電源の駆動により、空気濾過装置に運ばれ、空気濾過装置内のＨＥＰＡフィルタ等で浄化濾過された後、後述するエアーポンプ一体型の次亜塩素酸電解装置１００内に供給され次亜塩素酸水蒸気として防護服１の内部に運ばれる。

図２は本発明の防護服に用いられるエアーポンプ一体型電解装置１０の概略構成を示す正面断面模式図であり、図３はその側面断面模式図であり、図４はその平面断面模式図である。

このエアーポンプ一体型電解装置１０は、次亜塩素酸電解装置１００と、エアーポンプ４００を一体化した電解装置である。このエアーポンプ一体型電解装置１０は、防護服１を着用する着用者の腰ベルト等の胴部に取り付けられ固定されて用いられる。なお、着用者の胴部に取り付け固定せずに、防護服１の内側の所定の場所にエアーポンプ一体型電解装置１０を収納するポケットを設け、そのポケットに収納配置してもよい。

次亜塩素酸電解装置１００は、次亜塩素酸生成専用の一隔膜二室型の電解装置である。次亜塩素酸電解装置１００には、陽極２０１を収容した陽極室２００と、陰極３０１を収容した陰極室３００とが配設され、中央部に陽極室２００と陰極室３００とを隔てるとともに陰極室３００に供給される電解質水溶液に含まれる陰イオンのみを透過させるための陰イオン透過膜２５０が設けられている。

陽極２０１及び陰極３０１は、多孔質体の電極から構成されており、陽極室２０１及び陰極室３０１のそれぞれに収容されている。そして、陰極３０１は直流電源５００の−側に接続され、陽極２０１は直流電源５００の＋側に接続されている。

直流電源５００は、その電圧や電流を任意に設定できる構成になっている。直流電源５００は、たとえば、電圧は１．５〜３Ｖ程度の範囲で任意に選択でき、電流についても１〜３Ａの範囲で適宜選択して設定することができる

また、陰極室３００には、電解質水溶液収容タンク３０と連通し飽和電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給配管３１が接続される。陰極室３００内に提供された電解質水溶液は電解質水溶液収容タンク３０に還流される。

一方、陽極室２００の上部には、陽極室２００内で生成された次亜塩素酸水を水蒸気として放出させるための放出口２０２が設けられている。また、陽極室２００には、電解原水供給連通管２１によって陽極室２００に電解原水を供給するための電解原水収納タンク２０が設けられている。

また、陽極室２００の下部には、空気供給管４０１によって陽極室２００に、空気濾過装置内のＨＥＰＡフィルタ等で浄化濾過された濾過空気を供給する小型のエアーポンプ４００が設けられている。

電子制御部６００は、エアーポンプ一体型電解装置内の各装置を制御するものである。

次に、動作について説明する。
次亜塩素酸装置１００において、陰極室３００に電解質水溶液収容タンク３０から電解質水溶液供給管３１を介して飽和電解質水溶液が供給され、陽極室２００に電解原水が供給される。そして、直流電源５００によって陽極２０１及び陰極３０１に電流を印加する。

陽極２０１及び陰極３０１に電流が印加されることにより、陽極室２００では、陰極室３００に供給された飽和電解質水溶液に含まれる陰イオン（Ｃｌ−）が電気泳動によって陰イオン透過膜２５０を通過して陽極室２００に高濃度状態で供給される。そして塩化物イオン（Ｃｌ−）が陽極２０１表面で反応し、塩素ガス（Ｃｌ２）が発生する。

発生した塩素ガスは、水と反応して２〜１０ｐｐｍ（望ましくは、３ｐｐｍ前後）の純度９９．９９％以上の次亜塩素酸水（ＨＣｌＯ）を生成する。生成された次亜塩素酸水にエアーポンプ４００から供給される濾過空気を噴射し通過させる。

通常、水の中に湿度５０％の空気を小さな気泡として噴射させると、５０％の水蒸気が追加されて湿度９９．９％の飽和状態になる。この時追加された水蒸気に次亜塩素酸が付着して陽極室から放出される。陽極室から放出された次亜塩素酸を含んだ水蒸気はミストの１．０００分の一以下の目視不能な水蒸気に微細化し、目視出来るミストの１．０００倍以上の密度として防護服１の内部に行き渡り、内部に侵入した可能性のあるウイルスやバクテリア等を殺菌して防護服１内を除菌する。

なお、防護服１の内部にまんべんなく次亜塩素酸を含んだ水蒸気を行き渡らせるため、次亜塩素酸水を水蒸気として放出させるための放出口２０２を管等で延長してフード２内の頭頂部にその管等の先端を配置するようにし、頭頂部から当該水蒸気を放出させることで手首・足首までの防護服内部に行き渡らせるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、次亜塩素酸電解装置１００は、単純構成あるいはコスト面で次亜塩素酸生成専用の一隔膜二室型の電解装置として説明したが、これに限られるものではなく、例えば、二隔膜式の次亜塩素酸電解装置であってもよい。なお、ここで説明している次亜塩素酸水は、一般的に各種ウイルス（例えば、新型コロナウイルス、エボラウイルス、ＳＡＲＳウイルス、ＭＡＲＳウイルスあるいはインフルエンザウイルス等の各種ウイルス等）をごく短時間でウイルスの触手を破壊し、あるいは、バクテリアの細胞膜を破壊し得ることが知られているものである。

以上に述べたように、防護服内部に、高純度の次亜塩素酸電解装置と小型のエアーポンプで次亜塩素酸を含んだ水蒸気を防護服内部に充満させるので、防護服外部から取り入れた空気の中に含まれる各種のウイルスの触手の破壊ややバクテリアの細胞膜の破壊などを、ごくごく短時間で行うことができ防護服内を殺菌又は不活化することができる。

一方、防護服の内圧は、外部の気圧を上回るように設定されているので、その内圧で微細塵埃や悪臭が防護服内部に侵入するのを防止することもできる。

また、吸排気機構に配設された空気濾過装置内のフィルタに付着したウイルス等を排出空気に伴って次亜塩素酸がウイルス等に付着するので、吸排気機構におけるウイルスの触手の破壊やバクテリアの細胞膜の破壊などで殺菌も行うことができる。

１：防護服
２：フード
３：上身頃
４：下身頃
５：バイザー
６：ファスナ
７：面ファスナ
８：送気装置
９：吸排気機構
１０：エアーポンプ一体型電解装置
２０：電解原水収納タンク
２１：電解原水供給連通管
３０：電解質水溶液収納タンク
３１：電解質水溶液供給管
１００：次亜塩素酸電解装置
２００：陽極室
２０１：陽極
２０２：次亜塩素酸水蒸気放出口
２５０：陰イオン透過膜
３００：陰極室
３０１：陰極
４００：エアーポンプ
４０１：空気供給管
５００：電池収納部
６００：電子制御部

Claims

フードと上見頃と下見頃とが気密性を有するように一体的に形成された防護服の内部に、空気濾過器を介して該防護服内部に濾過空気を供給する送気装置を備え、
前記濾過空気を前記防護服内に供給するエアーポンプと、該エアーポンプにより供給された濾過空気で湿度９９．９％の飽和状態の次亜塩素酸の水蒸気を生成させる次亜塩素酸水蒸気生成装置と、を一体化したユニット装置を該防護服内部に配置した防護服であって、
前記次亜塩素酸水蒸気生成装置は、陽極を収容した陽極室と、陰極を収容した陰極室とが配設され、前記陰極室と陰極室とを隔てるとともに前記陰極室に供給される電解質水溶液に含まれる陰イオンのみを透過させるための陰イオン透過膜と、前記次亜塩素酸の水蒸気を放出させる放出口と、が設けられた次亜塩素酸生成専用の一隔膜二室型の電解装置であることを特徴とする防護服。
前記フードと上見頃と下見頃は、空気の流入口となる部位がシールドされていることを特徴とする請求項１に記載の防護服。
前記ユニット装置は、前記防護服を着用する着用者の胴部または防護服内側の所定の場所に取り付け収納されることを特徴とする請求項１に記載の防護服。
前記放出口は、前記フード内の頭頂部に延長されて設けられることを特徴とする請求項１に記載の防護服。