JPH09196830A - 固体捕集装置、濃度測定方法、防毒マスクおよびエアラインマスク - Google Patents
固体捕集装置、濃度測定方法、防毒マスクおよびエアラインマスクInfo
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Abstract
2が挿入されている。吸着剤2は活性炭である。また、
捕集管1の下流側には、センサ部3a、3bが設けられ
ている。センサ部3a、3bの先端には半導体ガスセン
サが取り付けられている。導管4の一端は捕集管1の下
流側端部に接続されている。一方、導管4の他端は制御
装置付きポンプ5に接続されている。6は、ユーザに取
り付けるためのクリップである。制御装置付きポンプ5
により環境空気を吸引して、吸着剤2により環境空気に
含まれる有機溶剤を捕集する。吸着剤2を破過した有機
溶剤は、前記半導体ガスセンサにより検知される。半導
体ガスセンサにより破過が検知されたら、制御装置付き
ポンプ5を停止し、捕集を終了する。続いて、捕集管1
から吸着剤2を取り出し、ガス・クロマトグラフィーで
定量し、濃度を測定する。このようにすれば、環境濃度
の測定を正確に行える。
Description
吸着して捕集する固体捕集装置およびその濃度を測定す
る濃度測定方法に関し、さらに、有毒物質の破過を検知
することで安全性を高めた防毒マスクおよびエアライン
マスクに関する。
の有毒物質の環境濃度あるいは個人曝露量の測定法とし
ては、活性炭などの吸着剤を用いる、いわゆる固体捕集
法が知られている。一般に、この固体捕集法によれば、
次のような効果が得られる。 (1)吸着剤により有機溶剤蒸気などを略100%捕集
できる。 (2)濃度の時間加重平均が得られる。直接捕集法で
は、瞬間的な濃度しか 測定できない。 (3)有機溶剤蒸気などを濃縮できるので、低濃度での
定量が可能である。このため、測定範囲が広い。 (4)定量にはガス・クロマトグラフィー(以下「G
C」という)を用いるので、混合ガスや混合蒸気でも測
定可能である。
には、吸着容量に限度がある。このため、長時間捕集を
行うと吸着剤から有毒物質が破過する。有毒物質が破過
すると、測定が不正確になる。
置は、吸着剤を上流側と下流側とに2層充填した構造と
なっている。上流側の吸着剤はGCによる分析試料とな
るものである。下流側の吸着剤は破過の有無を調べるも
のである。
過した測定対象物質は、下流側に位置する吸着剤により
捕集される。従って、下流側の吸着剤を分析して測定対
象物質が検出されれば、破過が生じていることになる。
そこで、この破過した測定対象物質の量により、測定の
有効性を判断する。測定対象物質の量があまりに多い
と、測定結果の信頼がなくなるので、測定が無駄にな
る。
部破断斜視図を示す。捕集管901内には、下流側の吸
着剤903と上流側の吸着剤902とが順次充填されて
いる。吸着剤902、903には活性炭を用いる。ま
た、捕集管901の端部からは導管904が導出されて
いる。この導管904の端部には小型電動のポンプ90
5が接続されている。906は、ユーザに取り付けるた
めのクリップである。ポンプ905を駆動すると、捕集
管901の開口端から環境空気が導入される。この環境
空気に含まれる有機溶剤は吸着剤902により捕集され
る。吸着剤902、903を通過した空気は導管904
を通り、ポンプ905の排気口から排出される。
を示す説明図である。捕集管901は、クリップ906
によりユーザMの衣類肩部に取り付ける。ポンプ905
は、ユーザMのベルトなどに固定する。ユーザMは、こ
の固体捕集装置900を取り付けたまま、作業を行う。
作業が終了したら、上流側の吸着剤902および下流側
の吸着剤903を取り出す。続いて、GCにより上流側
の吸着剤902を分析し、捕集した測定対象物質の定量
を行う。また、下流側の吸着剤903も分析する。下流
側の吸着剤903から測定対象物質が検出されれば、上
流側の吸着剤902に破過が生じていたことが判る。こ
の検出した測定対象物質の量が所定量より多いときは、
環境濃度あるいは個人曝露量の測定が正確に行えない。
従って、この測定は無効と判断できる。
体捕集装置900では、測定の有効性は、捕集終了後で
なければ判らない。このため、測定が正確に行えないと
いう問題点があった。また、吸着剤902が無駄になる
という問題点もあった。
02の破過時間を予め測定し、その破過時間を経過する
前に測定を中止する方法も知られている。しかし、作業
環境のガス濃度は、時間的、空間的に常に一定とは限ら
ない。また、ユーザは作業環境内を動きまわっているこ
とが多い。このため、破過時間を正確に予想できない問
題点があった。
えられる。しかし、吸着剤の容量を大きくすると、それ
だけポンプ容量を大きくする必要がある。このため、ポ
ンプが大型化し、固体捕集装置の持ち歩きが不便になる
という問題点がある。
は目的が異なるが、上記吸着剤は、農薬散布、薬剤取
扱、塗装、清掃などにおいて使用する防毒マスクやエア
ラインマスクなどにも利用される。かかる場合では、破
過は特に深刻な問題となる。後に破過のあったことが判
明するようでは手遅れとなる場合があるからである。
(破過が起こるまでの時間)を算出し、破過前に使用を
中止する方法がとられている。しかし、作業環境内のガ
ス濃度が不均一であるため、前記作業時間が短縮される
おそれがある。特に、化学兵器処理などの猛毒を扱う場
合などには危険性を伴う。
って、小型であって環境濃度あるいは個人曝露量の測定
を効率良く且つ正確に行える固体捕集装置および濃度測
定方法を提供することを第1の目的とする。
インマスクを提供することを第2の目的とする。
めに、請求項1に係る固体捕集装置は、作業環境中の測
定対象物質を環境空気ごと導入する管状の導入手段と、
当該導入手段の端部に設けられ且つ前記導入手段を通じ
て前記環境空気を吸引する吸引手段と、前記導入手段内
を塞いで前記測定対象物質を捕集する捕集手段と、を有
する固体捕集装置において、さらに、前記導入手段内で
あって前記捕集手段より下流側に配置され、前記捕集手
段から破過した測定対象物質を捕集工程で検知するため
の検知手段を設けたものである。
を検知するようにしたものである。従来のように捕集手
段を2層構造としても、結局は測定が無駄になることが
多かった。ところがかかる構成にすれば、破過の検知が
捕集工程でリアルタイムで判断できるため、例えば破過
が検知されたら捕集を停止するなどの処置を講ずること
ができる。このため、測定が無駄にならない。また、破
過状態での測定を防止できるため、測定を正確におこな
える。近年では、ガスセンサなどの検知手段が多く開発
されており、これらを破過問題の解決に用いることは大
変有効である。また、ガスセンサなどの検知手段は非常
に小さいものゆえ、装置を小型化できる。
業環境中の測定対象物質を環境空気ごと導入する管状の
導入手段と、当該導入手段の端部に設けられ且つ前記導
入手段を通じて前記環境空気を吸引する吸引手段と、前
記導入手段内の一部を塞いで前記測定対象物質を捕集す
る捕集手段と、を有する固体捕集装置において、さら
に、前記捕集手段の下流側端近傍に内蔵され、前記捕集
手段の下流側端近傍にて前記測定対象物質を捕集工程で
検知する検知手段を設けたものである。
徴がある。すなわち、前記捕集手段の下流側端近傍に前
記検知手段を内蔵させておけば、実際に破過が生じる直
前に測定対象物質を検知できる。このため、より正確に
測定をおこなえる。
記固体捕集装置において、前記捕集手段は、活性炭、シ
リカゲル、ポーラスポリマービーズ、フロリジル、また
は、測定対象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ
紙、としたものである。
は特に有用なものを挙げた。具体例を挙げて説明する
と、例えば活性炭は、空気中の水分の除去や捕集率を高
めるための冷却を行う必要が無いといった利点がある。
い物質から破過を生じる。一方、検知手段にガスセンサ
を用いると、測定対象物質の種類を問わず非選択的に検
知を行う。始めに活性炭から破過した測定対象物質は、
前記検知手段により検知される。そこで、始めに破過す
る測定対象物質が破過した時点で捕集を中止すれば、そ
の他の測定対象物質の破過も防止できる。このため、測
定が無駄にならない。また、測定を正確に行える。
記固体捕集装置において、前記検知手段は、半導体ガス
センサとしたものである。
開発されている。この発明では、検知手段に半導体ガス
センサを用いた。半導体ガスセンサは、有機溶剤蒸気の
検知に極めて有効なものである。ほとんどすべての有機
溶剤蒸気を非選択的に検知でき、感度が高いからであ
る。また、安価である。従って、破過の検知手段として
大変有用である。
記固体捕集装置において、さらに、前記検知手段が測定
対象物質を検知した場合、その旨をユーザに警報する警
報手段を設けたものである。
定が無駄になるので、ユーザに警報して何等かの処置を
促すようにしたものである。何等かの処置とは、例えば
捕集を中止するなどである。また、警報手段としては、
音、色、光、振動などが挙げられる。この結果、測定を
無駄にせず且つ正確に行える。
記固体捕集装置において、さらに、前記検知手段の出力
が所定値を超えたときに前記吸引手段を自動停止する自
動停止手段を設けたものである。
に吸引手段を停止させ、捕集を中止するようにしたもの
である。このようにすれば、破過の影響を最小限に抑え
ることができるので、測定が正確に行える。また、測定
が無駄にならない。なお、前記所定値は前記検知手段の
感度に基づいて設定する。例えば検知手段による破過の
検知と実際の破過との関係を調べた実験結果などに基づ
いて設定する。これについては、実施の形態において詳
述する。
記固体捕集装置において、さらに、前記測定対象物質に
基づき前記所定値を変更し得る所定値変更手段を設けた
ものである。
るのものである。そこで、測定対象物質により前記所定
値を自在に変更できるようにした。このため、測定を正
確に行える。
記固体捕集装置において、さらに、前記吸引手段を作動
させた時間と、前記警報手段により警報を聞きユーザが
前記吸引手段を停止した場合、または、前記停止手段に
より前記吸引手段を停止した場合、その停止した時間
と、を記録する作動・停止時間記録手段を設けたもので
ある。
に捕集を行った時間を求める。そして、当該時間内にお
ける環境空気の流量から測定対象物質の定量を行う。こ
のようにすれば、破過の生じた期間を除外できるから、
測定を正確に行える。しかも、作動・停止時間記録手段
としては、市販のタイマ装置などを用いることができ
る。このため、装置を安価に構成できる。
記固体捕集装置において、前記検知手段を複数設け、さ
らに、一つの検知手段の出力にバラツキが生じたときは
他の検知手段に切り換える検知手段切換手段を設けたも
のである。
時的な劣化により、出力にバラツキが生じてくる。そこ
で、この発明では、検知手段を予め複数設けておき、出
力にバラツキが生じたときには、他の検知手段に切り換
えることにした。この結果、検知手段の出力の信頼度が
増し、測定が正確に行える。なお、すべての検知手段に
バラツキが生じたときには、検知手段の交換を要する。
捕集手段により作業環境中の測定対象物質を捕集し、そ
の捕集した測定対象物質をガスクロマトグラフィーによ
り定量し、作業環境における測定対象物質の濃度を測定
する濃度測定方法において、前記捕集手段からの測定対
象物質の破過を検知する工程と、当該破過が生じたとき
は前記捕集を中止する工程と、捕集を中止するまでに捕
集した測定対象物質を定量して測定対象物質の濃度を測
定する工程と、を含むものである。
破過の影響が無い状態で濃度測定を行うものである。こ
のため、正確な測定を行うことができる。また、測定が
無駄にならない。また、上記固体捕集装置は、捕集工程
において破過を検知するものであるから、この濃度測定
方法を実施するのに好適である。
捕集手段により作業環境中の測定対象物質を捕集し、そ
の捕集した測定対象物質をガスクロマトグラフィーによ
り定量し、作業環境における測定対象物質の濃度を測定
する濃度測定方法において、前記捕集手段の下流側端部
近傍にて測定対象物質を検知する工程と、当該測定対象
物質を検出したときは前記捕集を中止する工程と、捕集
を中止するまでに捕集した測定対象物質を定量して測定
対象物質の濃度を測定する工程と、を含むものである。
検知し、破過の全くない状態で測定を行うようにしたも
のである。従って、直前で破過を検知するため、前記捕
集手段の下流側端部近傍にて測定対象物質を検知するよ
うにしている。このようにすれば、さらに正確に測定を
行うことができる。
体内へ環境空気を導入する通気路に、前記環境空気中の
有毒物質を捕集する捕集手段を設けた防毒マスクにおい
て、さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記
捕集手段の下流側端近傍に内蔵したものである。
ある。ユーザの健康にかかわるものだからである。そこ
で、防毒マスクにおいても、有毒ガスを検知するための
検知手段を用いることとした。さらに、この防毒マスク
において特徴的な点は、前記捕集手段の下流側端近傍に
検知手段を内蔵したことである。かかる構成なら、直前
に破過の発生を検知することができる。従って、破過が
検知されたらユーザは所定の処置を講ずればよい。例え
ば、面体内に有毒ガスを一切侵入させないようにシャッ
ターをして酸素ボンベにより呼吸するとか、早急に作業
現場から退避して新たな捕集手段と交換するとか、の処
置をとる。このようにすれば、防毒マスクの安全性が増
す。
体内へ環境空気を導入する通気路に、前記環境空気中の
有毒物質を捕集する捕集手段を設けた防毒マスクにおい
て、前記捕集手段を上流側と下流側とに設け、さらに、
前記有毒物質を検知する検知手段を、上流側の捕集手段
と下流側の捕集手段との間に設けたものである。
検知し、さらに、その破過した有毒物質を下流側の捕集
手段で捕集するようにしたものである。破過が検知され
たらユーザは所定の処置を講ずればよい。また、上流側
の捕集手段を破過した有毒物質によりユーザが被害に合
うことはない。このため、防毒マスクの安全性が増す。
また、有毒物質を検知するとマスクの使用を中止するた
め、下流側の捕集手段は上流側の捕集手段より容量が小
さくてよい。このため、防毒マスクを安価に構成でき
る。
体内へ環境空気を導入する通気路に、前記環境空気中の
有毒物質を捕集する捕集手段を設けた防毒マスクにおい
て、さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記
捕集手段より下流側に設けたものである。
検知するようにしたものである。かかる構成は上記防毒
マスクに比べて単純であるため、安価である。なお、こ
の構成は、一旦破過した有毒物質を検知するため、比較
的人体に影響の少ない物質の取り扱いに適しており、化
学兵器などの猛毒を扱う用途には適さない。
記防毒マスクにおいて、前記捕集手段は、活性炭、シリ
カゲル、ポーラスポリマービーズ、フロリジル、また
は、測定対象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ
紙としたものである。
は特に有用なものを挙げた。具体例を挙げて説明する
と、例えば活性炭は、有機溶剤の捕集に優れている。ま
た、シリカゲルは、極性の気体状測定対象物質の捕集に
有効である。ポーラスポリマービーズは、不安定な化合
物の捕集に適する。フロリジルは、塩素化ビフェニル
(PCB)の捕集に適する。また、試薬を含浸させたろ
紙としては、例えばトルエンジイソシアネート(TD
I)の測定には2−ピリジルピペラジンを含浸させたろ
紙を、窒素酸化物の測定にはトリエタノールアミンを含
浸させたろ紙を用いる。
記防毒マスクにおいて、前記検知手段は、半導体ガスセ
ンサとしたものである。
に極めて有効なものである。ほとんどすべての有機溶剤
蒸気を非選択的に検知できるからである。従って、有毒
物質の破過を確実に検知できる。このため、防毒マスク
の安全性が増す。
記防毒マスクにおいて、さらに、前記検知手段が有毒物
質を検知した場合、その旨をユーザに警報する警報手段
を設けたものである。
用するとユーザの健康を害するので、ユーザに警報して
何等かの処置を講ずるように促すこととした。例えば、
作業場から緊急避難するなどである。また、警報として
は、音、色、光、振動などが挙げられる。これにより、
防毒マスクの安全性が増す。
記防毒マスクにおいて、前記検知手段を複数設け、さら
に、一つの検知手段の出力にバラツキが生じたときは他
の検知手段に切り換える検知手段切換手段を設けたもの
である。
時的な劣化により、出力にバラツキが生じてくる。出力
のバラツキにより破過を正確に検知できなくなると、有
毒物質によりユーザの健康を害する結果になる。そこ
で、検知手段を予め複数設けておき、出力にバラツキが
生じたときには、他の検知手段に切り換えることにし
た。このようにすれば、検知手段の出力の信頼度が増
し、防毒マスクの安全性が増す。
記防毒マスクにおいて、さらに、前記検知手段が有毒物
質を検知した場合、その旨を管理者その他のユーザ以外
の者に通報する通報手段を設けたものである。
ザが中毒症状により倒れた場合など、発見が遅れると人
命にかかわる問題となる。そこで、破過を検知した場合
は、その旨を管理者その他のユーザ以外の者に通報する
ようにしておく。通報は、例えば無線などを用いて行
う。このようにすれば、ユーザ以外の者が、ユーザが危
険な状態にあることが判る。かかる場合は、管理者が無
線でユーザに警告を与えたり、ユーザが倒れている場合
には直ちに救助するなどの処置を講ずるのが好ましい。
は、作業者に装着する面体と、当該面体との連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有毒物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、
前記捕集手段の下流側端近傍に内蔵したものである。
することができれば、ユーザは所定の処置を講ずること
ができる。例えば、捕集手段を交換するとか、避難する
とかである。特に、エアラインマスクの場合には、面体
と送風手段とが離れているので、すばやい処置が必要で
ある。そこで、前記捕集手段の下流側端近傍に検知手段
を内蔵させている。従って、直前に破過の発生を検知す
ることができる。そこで、破過の検知から現実に破過が
生じるまでの間に、ユーザは所定の処置を講ずればよ
い。このようにすれば、エアラインマスクの安全性が増
す。
は、作業者に装着する面体と、当該面体との連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有毒物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、前記捕集手段を上流側と下流側とに設け、さら
に、前記有毒物質を検知する検知手段を、上流側の捕集
手段と下流側の捕集手段との間に設けたものである。
の破過は検知される。また、破過した有毒物質は、下流
側の捕集手段で捕集される。従って、上流側の捕集手段
が破過してから下流側の捕集手段が破過するまでは一定
の時間がある。このため、面体と送風手段とが離れてい
ても、ユーザは所定の処置を余裕を持って行える。この
ようにすれば、エアラインマスクの安全性が増す。
は、作業者に装着する面体と、当該面体との連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有害物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、
前記捕集手段より下流側に設けたものである。
することができれば、ユーザは所定の処置を講ずること
ができる。例えば、捕集手段を交換するとか、避難する
とかである。このようにすれば、エアラインマスクの安
全性が増す。
は、上記エアラインマスクにおいて、さらに、前記検知
手段が有毒物質を検知した場合、その旨をユーザに通報
する通報手段を設けたものである。
手段とが離れているので、送風手段側で破過を検知する
場合は、ブザーなどで警報してもユーザに聞こえない場
合がある。そこで、例えば無線や有線などでユーザに破
過を通報するようにした。このため、ユーザは破過が生
じたことを知ることができる。この結果、ユーザは所定
の処置を講ずることが可能となり、よりエアラインマス
クの安全性が増す。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。
の形態1に係る固体捕集装置100を示す一部破断斜視
図である。捕集管1には測定対象物質を吸着する吸着剤
2が挿入されている。また、捕集管1の下流側には、セ
ンサ部3a、3bが設けられている。4は導管である。
この導管4の一端は、捕集管1の下流側端部に接続され
ている。一方、導管4の他端は、制御装置付きポンプ5
に接続されている。6は、ユーザに取り付けるためのク
リップである。
は、市販の活性炭を用いる(柴田科学製)。有機溶剤に
対する吸着力が強いためである。なお、活性炭の吸着特
性は、その種類や活性化の条件により異なる。また、活
性炭を使用すれば、環境空気中の水分の除去や、捕集率
を高めるための冷却が不要になる。この活性炭の活性化
は、乾燥した空気または窒素の気流中において約200
℃での加熱、脱水することで行う。
2bからなる2層構造である。捕集に必要な活性炭量
は、測定対象物質の回収量を考慮して必要十分な量とす
る。例えば、この活性炭のA層2aは100mg、B層
2bは50mgである。なお、A層2aおよびB層2b
の固定には、グラスウール21およびウレタンフォーム
22、23を用いる。実際には、これらグラスウール2
1、A層2a、ウレタンフォーム22、B層2bおよび
ウレタンフォーム23がワンパッケージとなって、吸着
剤2を構成している。従って、吸着剤2の交換はパッケ
ージ単位で行われる。
ーラスポリマービーズ、フロリジル、または、測定対象
物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙を使用して
もよい。シリカゲルは、極性の気体状測定対象物質の捕
集に有効である。ポーラスポリマービーズは、不安定な
化合物の捕集に適する。フロリジルは、塩素化ビフェニ
ル(PCB)の捕集に適する。また、試薬を含浸させた
ろ紙としては、例えばトルエンジイソシアネート(TD
I)の測定には2−ピリジルピペラジンを含浸させたろ
紙を、窒素酸化物の測定にはトリエタノールアミンを含
浸させたろ紙を用いる。
エチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、
酢酸メチル、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホル
ム、1,1,1-トリクロロエタン、トルエン、ノルマルヘキ
サンなどが挙げられる。これらは、活性炭への吸着親和
性が弱く、破過しやすいものである。
などを表示する表示部55と、警報用のブザー56と、
電源スイッチ58と、各種機能スイッチ59とが配設さ
れている。60は排気口である。
の分解斜視図である。捕集管1は、センサ部3a、3b
を取り付けるセンサ取付管1aと、吸着剤2の挿入管1
bとの分割構造である。吸着剤2の挿入および取り出し
は、挿入管1bを外した状態で行う。センサ部3a、3
bはセンサ取付管1aから取り外し可能である。また、
センサ部3a、3bの先端には半導体ガスセンサ31
a、31bが取り付けられている。この半導体ガスセン
サ31a、31bは交換可能である。
機溶剤蒸気のモニタリング用に開発された市販の半導体
ガスセンサを用いる(リコー精器製)。この半導体ガス
センサ31a、31bは、構造が簡単で安価であり、殆
ど全ての有機溶剤蒸気に対し非選択的に反応する。この
半導体ガスセンサ31a、31bに定電流を通じ、ヒー
タを加熱すると、清浄空気中では抵抗値は一定である。
ところが、センサ表面に有機溶剤蒸気が触れるとセンサ
表面の半導体(SnO2 、Fe2 O3 、ZnO、などの
n形の酸化物)と有機溶剤とが反応し、抵抗値が低下す
る。
ので、当該抵抗値から濃度を判定できる(測定対象物質
を検知可能となる)。なお、半導体ガスセンサに代え
て、接触燃焼式のガスセンサを用いてもよい。この場合
には、有機溶剤との反応によりセンサの抵抗値が増加す
るので、その増加分から濃度を判定できる。
の構成を示す概略構成図である。制御装置付きポンプ5
は、制御部50とポンプ部51とで構成される。制御部
50は、半導体ガスセンサ31a、31bのヒータに定
電流を流す定電流回路52と、センサ部3a、3bの出
力をA/D変換するA/D変換回路53と、A/D変換
回路からの信号に基づき所定の処理を行うCPU54
と、破過が生じた旨などの表示を行う表示部55と、ユ
ーザに警報を発するブザー56と、ポンプ部51の運転
を開始してから破過が生じるまでの時間を計測するタイ
マ57とから構成されている。ポンプ部51は、電動フ
ァンを用いて吸引するものであり、その吸引力は0.2
リットル/分である。また、ポンプ部51は、充電式の
小型バッテリー(図示省略)から電力供給を受ける。
示す機能ブロック図である。CPU54は、半導体ガス
センサ31a、31bの抵抗値が後述の所定値を超えた
ときに「吸着剤2に破過が生じた」と判定する破過判定
部541と、測定対象物質の種類によって前記所定値を
変更し得る所定値変更部542と、破過判定部541が
「破過が生じた」と判定したときに、ポンプ部51の運
転を停止する自動停止部543と、同じく破過判定部5
41が「破過が生じた」と判定したときに、ブザー56
を鳴らすための信号を出力する警報信号出力部544
と、捕集時間計算部57に計測信号を出力するタイマ出
力部545と、を有している。
のセンサ出力のバラツキを監視するセンサ出力監視部5
46と、前記センサ出力にバラツキが生じたときに半導
体ガスセンサ31a(31b)を他方の半導体ガスセン
サ31b(31a)に切り換えるセンサ切換部547
と、を有する。
示す説明図である。捕集管1は、クリップ6によりユー
ザMの衣類肩部に取り付ける。制御装置付きポンプ5
は、ユーザMのベルトなどに固定する。ユーザMは、固
体捕集装置100を取り付けたまま、作業を行う。
明する。前記所定値は、予め実験により求めておく。図
6の(a)は、実験開始からの時間(分)と測定対象物
質の濃度(ppm)との関係を示すグラフ図である。濃
度は、吸着剤2を破過してきた測定対象物質(アセトン
C33,C37,3/7)をGCにより分析して測定し
た。この実験では、実験開始から37分後に破過を確認
できた。また、実験開始から65分後に濃度が1300
ppmを超えることが判った。
(分)と半導体ガスセンサ31a(31b)の抵抗値変
化量(KΩ)との関係を示すグラフ図である。抵抗値変
化量は、半導体ガスセンサ31a(31b)の抵抗値を
経時的にサンプリングして求めた。この実験では、実験
開始から25分後に抵抗値が低下し始めるのが判った。
また、実験開始から55分後に抵抗値が一定となった。
この実験では、破過により抵抗値が最大3KΩ低下し
た。
b)は、GCよりも早く破過を検知できることが判っ
た。また、半導体ガスセンサ31a(31b)の抵抗値
変化量が破過した測定対象物質の濃度に略比例すること
も判った。このため、半導体ガスセンサ31a(31
b)の抵抗値変化量に基づき、破過を検知し得ることが
判った。
測定に実質的に影響を与えない抵抗値変化量とした。こ
の実施の形態1においては、前記所定値を0.5KΩに
設定した。なお、実質的に影響を与えない濃度とは、例
えば法律などの規定許容濃度が750ppmの場合、+
10ppm程度である。この所定値は、ユーザが各種機
能スイッチ59により入力する。
対する半導体ガスセンサ31a(31b)の感度は異な
る。例えば、図7に示すように、測定対象物質がトリク
ロロエタンの場合には、破過が生じるのと略同時に抵抗
値が変化している。この場合は、前記所定値を低く設定
しておかないと、破過が進行し測定が無駄になる。所定
値の変更は、所定値変更部542により行う。
御手順を示すフローチャートである。ステップS801
では、測定対象物質の捕集を開始するため、ユーザが電
源スイッチ58をオンする。ステップS802では、電
源スイッチ58のオンと同時にポンプ部51が運転を開
始する。測定対象物質は、環境空気とともに捕集管1に
導入され、吸着剤2により捕集される。吸着剤2を通過
した空気は、導管4を通り、排気口60から排気され
る。
PU54の制御が開始する。ステップS803では、測
定開始と同時にタイマ57をオンし、捕集時間の計測を
開始する。計測開始信号は捕集時間計算部545に送信
される。また、捕集時間の計測は、捕集時間計算部54
5により行う。
31aの検知結果をサンプリングする。サンプリング間
隔は約30秒である。ステップS805では、前記検知
結果から半導体ガスセンサ31aの抵抗値の計算を行
う。続いて、ステップS806では、計算した抵抗値か
らその抵抗値変化量を演算する。破過が生じていれば、
図6に示したように半導体ガスセンサ31aの抵抗値が
変化する。
化量が所定値を超えたか否かを判断する。この判断は、
破過判定部541が行う。前記所定値は、上記のように
半導体ガスセンサ31aの感度に基づき予め設定してお
く。また、この所定値は、測定対象物質の種類により変
更することができる。この変更は、所定値変更部542
により行う。所定値を超えているときは、ステップS8
08に進む。所定値を超えていないときは、ステップS
811に進む。
程の破過が生じていると判断し、警報動作を行う。警報
動作は、警報信号出力部544の信号により行う。例え
ば、表示部55に破過が生じた旨を表示する。また、ブ
ザー56を鳴らす。この他、振動を与えたり、警告灯を
点灯させたりさせてもよい。ステップS809では、自
動停止部543によりポンプ部51の運転を自動停止す
る。破過が生じたまま捕集を継続すると、測定が無駄に
なるためである。ステップS810では、タイマ57を
オフし、捕集時間の計測を終了する。計測終了信号は捕
集時間計算部545に送信される。
チ58がオフか否かを判断する。電源スイッチ58がオ
フならCPU54の制御を終了する。電源スイッチ58
がオンのままならCPU54の制御を継続する。この場
合、抵抗値変化量が所定値を超えていないので、測定に
影響を及ぼすような破過が生じていないと判断する。そ
して、前記抵抗値変化量が所定値を超えるまで半導体ガ
スセンサ31aの検知結果のサンプリングを継続する
(ステップS802〜S807)。
導体ガスセンサ31aの出力変化のバラツキを常に監視
している。半導体ガスセンサ31aを長時間使用してい
ると、経時的な劣化により出力にバラツキが生じてく
る。センサ出力監視部546が半導体ガスセンサ31a
の出力変化のバラツキを検知すると、センサ切換部54
7により、半導体ガスセンサ31aを半導体ガスセンサ
31bに切り換える。
31aの出力信号を遮断し、半導体ガスセンサ31bの
出力信号を入力することにより行う。なお、半導体ガス
センサ31bの寿命が尽きたら、センサ部3a、3bを
センサ取付管1aから取り外し、新しい半導体ガスセン
サ31a、31bに交換する。半導体ガスセンサ31
a、31bの寿命は、表示部55に表示される。また、
捕集中に寿命がきたときにはブザー56によりユーザに
知らせる。
る。測定対象物質の捕集が完了したら、図2に示したよ
うに捕集管1から挿入管1bを外し、吸着剤2を押し出
すようにして取り出す。続いて、GCにより吸着剤2に
より捕集した測定対象物質の分離・定量を行う。
の容量は、捕集時間測定部545により計測した捕集時
間と、ポンプ部51の流量とから計算する。また、ポン
プ部51の自動停止制御を解除して破過が生じたにもか
かわらず捕集を継続した場合には、捕集時間測定部54
5により計測した捕集時間を考慮して定量を行う。例え
ば、破過期間が10分ならばその期間にポンプ部51が
吸引した環境空気の容量を考慮せずに、定量を行う。
る。まず、挿入管1bに吸着剤2を押し込む。つぎに、
挿入管1bをセンサ取付管1aに取り付ける。なお、異
なる測定対象物質を捕集するときには、それに見合った
吸着剤2を選択する。交換手順は、活性炭と同様であ
る。
集装置100の変形例1を示す。この固体捕集装置11
0は、半導体ガスセンサ31a、31bを吸着剤2の下
流側端部近傍に内蔵する点に特徴がある。捕集管111
は、吸着剤2を挿入する取付管111aと、上流側から
吸着剤2を固定する上流側固定管111bと、下流側か
ら吸着剤2を固定する下流側固定管111cと、の3分
割構造である。取付管111aへの吸着剤2の挿入およ
び取り出しは、上流側固定管111bおよび下流側固定
管111cを外した状態で行う。
り付けられている。また、センサ部3a、3bは取付管
111aから取り外し可能である。センサ部3a、3b
の先端には半導体ガスセンサ31a、31bが取り付け
られている。この半導体ガスセンサ31a、31bは交
換可能である。
管4が取り付けられている。この導管4は、小型電動の
制御装置付きポンプ5(図1参照、図9では省略)に接
続されている。6は、ユーザに取り付けるためのクリッ
プである。その他の構成は、固体捕集装置100と同様
である。
ようにして行う。まず、吸着剤2を取付管111aに挿
入する。その際、吸着剤2のセンサ穴20をセンサ部3
a、3b方向に位置させる。つぎに、センサ部3a、3
bを取付管111aに取り付ける。このとき、半導体ガ
スセンサ31a、31bの先頭部分がセンサ穴20に入
るようにする。続いて、取付管111aに、上流側固定
管111bおよび下流側固定管111cを取り付ける。
下流側固定管111cのネジ部端面により固定される。
また、吸着剤2の交換は、一旦分解した後に上記同様の
手順にて行う。なお、交換の容易性を考慮して、前記セ
ンサ穴20をキー溝形状としてもよい。また、使用時に
は、この固体捕集装置110をクリップ6によりユーザ
に取り付ける。この固体捕集装置110による捕集作業
は、上記固体捕集装置100の場合と同様に行う(図8
参照)。
剤2の下流側端部近傍に半導体ガスセンサ31a、31
bを内蔵しているため、実際に破過が生じる直前に測定
対象物質を検知できる。この結果、測定をより正確に行
うことができる。
部などをポンプ側に一体化させてもよい。図10に、図
1に示した固体捕集装置100の変形例2を示す。12
1は捕集管である。この捕集管121は、ユーザの衣類
肩部分に取り付ける導入部121aと、導入部121と
導管部121bにより接続されている吸着剤固定部12
1cと、吸着剤2を内装する捕集部121dとで構成さ
れる。6は、ユーザに取り付けるためのクリップであ
る。
ある。この制御装置付きポンプ125の上部には、捕集
管121を内部に取り付けるための捕集管取付部125
1が設けられている。また、制御装置付きポンプ125
の側面には、センサ部123が配置されている。このセ
ンサ部123の先端には、半導体ガスセンサ31が取り
付けられている。この半導体ガスセンサ31は交換可能
である。
破過などを表示する表示部1255と、警報用のブザー
1256と、電源スイッチ1258と、各種機能スイッ
チ1259とが配設されている。1250は制御部であ
る。1252は内部管である。センサ部123は内部管
1252の側壁に取り付ける。センサ部123を内部管
1252に取り付けた状態で、半導体ガスセンサ31の
先端が内部管1252内に突出する。1253はポンプ
部である。
は固体捕集装置100と同様である。また、固体捕集装
置120の装置構成についても固体捕集装置100と同
様である(図3参照)。
る。まず、捕集部121dに吸着剤2を挿入する。つぎ
に、吸着剤固定部121cを捕集部121dに取り付
け、吸着剤2を固定する。制御装置付きポンプ125に
はセンサ部123を取り付けておく。センサ部123の
取付状態で半導体ガスセンサ31が内部管1252内に
位置するようにする。続いて、捕集管121を捕集管取
付部1251から挿入し、内部管1252に取り付け
る。
スセンサ31が吸着剤の下流側に位置することになる。
また、吸着剤2の交換は、一旦分解した後に上記同様の
手順にて行う。また、使用時には、この固体捕集装置1
20をクリップ6によりユーザに取り付ける。この固体
捕集装置110による捕集は、上記固体捕集装置100
の場合と同様に行う(図8参照)。
をコンパクトに構成できる。また、導入部121aのみ
をユーザの肩部分に取り付けるので、身軽に作業でき
る。また、装置が邪魔にならない。
施の形態2に係る防毒マスクを示す斜視図である。この
防毒マスク200は、いわゆる直結式であり、ユーザの
顔面に装着するハロゲン化処理を施したゴム製の面体2
10と、外部の有毒物質を吸収する吸収缶220と、吸
収缶220に着脱自在に設けられたセンサ部230と、
センサ部230の出力に基づき所定の処理を行う制御装
置240と、制御装置240に接続されユーザに警告を
促すためのイヤホン250とから構成される。
るものに交換可能である。また、吸収缶220には吸収
剤221が充填されている。吸収剤221は、作業場の
有毒物質に見合ったものを選択する。例えば有機ガスに
対しては活性炭を選択する。また、活性炭の他に、シリ
カゲル、ポーラスポリマービーズ、フロリジル、また
は、有毒物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙を
使用してもよい。
ス、有機ガス、一酸化炭素、アンモニア、亜硫酸ガス、
硫黄、青酸、硫化水素、臭化メチル、ホストキンなどが
挙げられる。
半導体ガスセンサ31a、31bが取り付けられてい
る。この半導体ガスセンサ31a、31bは、実施の形
態1で用いたものと同様のものである。また、半導体ガ
スセンサに代えて、接触燃焼式のガスセンサを用いても
よい。
表示する表示部241と、警報用のブザー242と、電
源スイッチ243と、各種機能スイッチ244とが配設
されている。また、制御装置240の上部には、破過し
た旨などを外部に送信するアンテナ245と、イヤホン
250の端子などが設けられている。
スク200の構成を示す概略構成図である。制御装置2
40は、半導体ガスセンサ31a、31bのヒータに定
電流を流す定電流回路246と、センサ部230a、2
30bの出力をA/D変換するA/D変換回路247
と、A/D変換回路247からの信号に基づき所定の処
理を行うCPU248と、外部管理システム280に破
過状況などを知らせ、外部管理システム280からの信
号を受信する通信部249と、表示部241と、を有す
る構成である。また、半導体ガスセンサ31a、31b
は吸収剤221の面体内側近傍に内蔵されている。破過
を未然に検知するためである。
ーザを外部から管理するための外部管理システム280
の構成を示す概略構成図である。この外部管理システム
280は、通信部249を介して防毒マスク200のユ
ーザと通信できる通信部281と、通信の操作をするコ
ントローラ282と、管理者Kが装着するマイク283
およびヘッドフォン284とから構成される。285は
アンテナである。
機能を示す機能ブロック図である。CPU248は、半
導体ガスセンサ31a、31bの抵抗値が所定値を超え
たときに「吸収剤221に破過が生じた」と判定する破
過判定部2481と、有毒物質の種類によって前記所定
値を変更し得る所定値変更部2482と、破過判定部2
481が「破過が生じた」と判定したときに、イヤホン
250に警告音の信号を出力する警報信号出力部248
3と、破過判定部2481が「破過が生じた」と判定し
たときに、その旨の信号を外部管理システム280に送
信する送信信号出力部2484と、を有している。
のセンサ出力のバラツキを常に監視するセンサ出力監視
部2485と、前記センサ出力にバラツキが生じたとき
に半導体ガスセンサ31a(31b)を他方の半導体ガ
スセンサ31b(31a)に切り換えるセンサ切換部2
486と、を有する。さらに、破過が生じた旨を外部管
理システム280の管理者Kが確認したか否かを判断す
る破過確認部2487を有する。
制御手順を示すフローチャートである。ステップS14
01では、ユーザが電源スイッチ243をオンする。ま
た、電源スイッチ243のオンと同時にCPU248の
制御が開始され、外部管理システム280との通信が可
能となる。
サ31aの検知結果をサンプリングする。サンプリング
間隔は約30秒である。ステップS1403では、前記
検知結果から半導体ガスセンサ31aの抵抗値の計算を
行う。続いて、ステップS1404では、計算した抵抗
値からその抵抗値変化量を演算する。破過が生じていれ
ば、半導体ガスセンサ31aの抵抗値が変化する(図6
参照)。
変化量が所定値を超えたか否かを判断する。この判断は
破過判定部2481が行う。前記所定値は、実施の形態
1において示したように半導体ガスセンサ31aの感度
に基づき予め設定しておく。また、この所定値は有毒物
質により適宜変更するのが好ましい。この変更は所定値
変更部2482により行う。所定値を超えているとき
は、ステップS1406に進む。所定値を超えていない
ときは、ステップS1409に進む。
と判断し、警報動作を行う。警報動作は、警報信号出力
部2483からの信号に基づき行う。例えば、表示部2
41に破過が生じた旨を表示する。また、イヤホン25
0によりユーザに警告音を与える。この他、振動を与え
たり、警告灯を点灯させたりさせてもよい。
システム280に破過が生じた旨を送信する。送信信号
出力部2484は、通信部249から「破過が生じた
旨」の信号を出力する。この出力信号は、外部管理シス
テム280の通信部281により受信される。通信部2
81が受信した「破過が生じた旨」の信号は、管理者K
に伝えられる。例えば、ヘッドフォン284からの警告
音または音声信号アナウンスなどにより、いずれの作業
者に破過が生じているかを伝える。
0に破過が生じていることを管理者Kが確認したか否か
判断する。この判断は、破過確認部2487により行
う。具体的には、管理者Kがコントローラ282を操作
し、外部管理システム280側の通信部281から確認
信号を送信する。この信号を防毒マスク側の通信部24
9により受信する。受信信号は破過確認部2487に送
られ、確認される。一方、確認信号が受信できない場合
は、管理者Kが確認するまで通信部249から「破過が
生じた旨」の信号を出力し続ける(ステップS140
7、ステップS1408)。
ッチ243がオフか否かを判断する。電源スイッチ24
3がオフならCPU248の制御を終了する。電源スイ
ッチ243がオンのままなら、CPU248の制御を継
続する。この場合、半導体ガスセンサ31aの抵抗値変
化量が所定値を超えていないので、破過が生じていない
と判断する。そして、前記抵抗値変化量が所定値を超え
るまで半導体ガスセンサ31aの検知結果のサンプリン
グを継続する(ステップS1402〜S1405)。
が作業を中止しないときには、管理者Kがマイク283
を通じてユーザに中止を呼び掛けるようにしてもよい。
管理者Kの音声は、イヤホン250を通じてユーザに伝
えられる。
体ガスセンサ31aの出力変化のバラツキを常に監視し
ている。半導体ガスセンサ31aを長時間使用している
と、経時的な劣化により出力にバラツキが生じてくる。
センサ出力監視部2485が半導体ガスセンサ31aの
出力変化のバラツキを検知すると、センサ切換部248
6により、半導体ガスセンサ31aを半導体ガスセンサ
31bに切り換える。
31aの出力信号を遮断し、半導体ガスセンサ31bの
出力信号を入力することにより行う。半導体ガスセンサ
31bの寿命が尽きた時点で、センサ部230a、23
0bをセンサ取付管1aから取り外し、新しい半導体ガ
スセンサ31a、31bに交換する。半導体ガスセンサ
31a、31bの寿命は、表示部241に表示される。
また、作業中に寿命がきたときにはイヤホン250によ
りユーザに知らせる。
毒マスク200の変形例1を示す概略構成図である。吸
収缶260内には、上流側の吸収剤221aおよび下流
側の吸収剤221bが2層に充填されている。また、吸
収剤221aおよび吸収剤221bの間には、半導体ガ
スセンサ31a、31bが配置されている。その他の構
成は、防毒マスク200と同様である。
し、その間に半導体ガスセンサ31a、31bを配置し
たので、上流側の吸収剤221aに破過が生じると、半
導体ガスセンサ31a、31bにより検知される。半導
体ガスセンサ31a、31bにより破過を検知した後
は、作業を中止する。また、破過した有毒物質は下流側
の吸収剤221bが吸収する。このため、ユーザが破過
した有毒物質を吸引することがない。
毒マスク200の変形例2を示す概略構成図である。吸
収缶270内には、吸収剤221が充填されている。ま
た、吸収剤221の下流側には半導体ガスセンサ31
a、31bが配置されている。その他の構成は、防毒マ
スク200と同様である。
体ガスセンサ31a、31bを配置すれば、防毒マスク
の構成が簡単になる。また、製造が容易になり安価にな
る。
うな直結式でなく、隔離式にしてもよい。図17は、図
11に示した防毒マスク200の変形例3を示す斜視図
である。この防毒マスク300は、いわゆる隔離式であ
り、ユーザの顔面に装着するハロゲン化処理を施したゴ
ム製の面体310と、ホース321により面体310と
連結され、外部の有毒物質を吸収する吸収缶320と、
吸収缶320に着脱自在に設けられたセンサ部230
と、センサ部230の出力に基づき所定の処理を行う制
御装置240と、制御装置240に接続されユーザに警
告を促すためのイヤホン250とから構成される。
200より容量が大きい。それだけ、有毒物質を吸収す
ることができる。このため、より劣悪な作業環境での使
用に耐えうる。また、センサ部230a、230bの先
端には、半導体ガスセンサ31a、31bが取り付けら
れている。この半導体ガスセンサ31a、31bは、実
施の形態1と同様のものである。
である。この防毒マスク300によれば、劣悪な作業環
境下でもより安全に作業できる。
施の形態3に係るエアラインマスクを示す斜視図であ
る。このエアラインマスク400は、ユーザの顔面に装
着する面体410と、ユーザが装着する通信装置415
と、面体410から導出される連結管420と、連結管
420をユーザの胴体に固定するハーネス430と、連
結管420の端部に設けられ、送気する空気を調節する
空気調節袋440と、同じく連結管420の端部に設け
られ、送気を適当な風量に調節する流量調節装置450
と、ホース460を介して流量調節装置450に連結し
ている電動送風機470と、から構成されている。47
1は電源コード、472は風量切換スイッチ、473は
アンテナである。
には、電源スイッチ474と、破過状況等を表示する表
示部475とが設けられている。
ク400の構成を示す概略構成図である。電動送風機4
70のハウジング内にはフィルタ402と、空気を送る
ためのファン476とが設けられている。また、フィル
タ402の下流側近傍には半導体ガスセンサ31が内蔵
されている。破過を未然に検知するためである。
ンサ31のヒータに定電流を流す定電流回路477と、
半導体ガスセンサ31の出力をA/D変換するA/D変
換回路478と、A/D変換回路478からの信号に基
づき所定の処理を行うCPU479と、通信装置415
に対して破過が生じた旨を送信する送信部480と、破
過状況等を表示する表示部475と、を有する構成であ
る。
機能を示す機能ブロック図である。CPU479は、半
導体ガスセンサ31の抵抗値が後述の所定値を超えたと
きに「フィルタ402に破過が生じた」と判定する破過
判定部4791と、有毒物質の種類によって前記所定値
を変更し得る所定値変更部4792と、破過判定部47
91が「破過が生じた」と判定したときに、ユーザの装
着する通信装置415に警報信号を出力する警報信号送
信部4793と、を有している。
制御手順を示すフローチャートである。ステップS21
01では、ユーザが電源スイッチ474をオンする。ま
た、電源スイッチ474のオンと同時にCPU479の
制御が開始される。
サ31の検知結果をサンプリングする。サンプリング間
隔は約30秒である。ステップS2103では、前記検
知結果から半導体ガスセンサ31の抵抗値の計算を行
う。続いて、ステップS2104では、計算した抵抗値
からその抵抗値変化量を演算する。破過が生じていれ
ば、半導体ガスセンサ31の抵抗値が変化する(図6参
照)。
変化量が所定値を超えたか否かを判断する。この判断は
破過判定部4791が行う。前記所定値は、実施の形態
1において示したように半導体ガスセンサ31の感度に
基づき予め設定しておく。また、この所定値は有毒物質
により適宜変更するのが好ましい。この変更は所定値変
更部4792により行う。所定値を超えているときは、
ステップS2106に進む。所定値を超えていないとき
は、ステップS2107に進む。
と判断し、警報動作を行う。警報動作は、警報信号送信
部4793からの信号に基づき行う。例えば、表示部4
75に破過が生じた旨を表示する。また、通信装置41
5を介してユーザに警告音または音声信号アナウンスな
どにより破過が生じていることを伝える。この他、振動
を与えたり、警告灯を点灯させたりさせてもよい。
ッチ474がオフか否かを判断する。電源スイッチ47
4がオフならCPU479の制御を終了する。電源スイ
ッチ474がオンのままなら、CPU479の制御を継
続する。この場合、抵抗値変化量が所定値を超えていな
いので、破過が生じていないと判断する。そして、前記
抵抗値変化量が所定値を超えるまで半導体ガスセンサ3
1の検知結果のサンプリングを継続する(ステップS2
102〜S2105)。
アラインマスク400の変形例1を示す概略構成図であ
る。電動送風機470のハウジング内には上流側のフィ
ルタ402aおよび下流側のフィルタ402bが充填さ
れている。このフィルタ402aおよびフィルタ402
bの間には半導体ガスセンサ31が配置されている。ま
た、電動送風機470のハウジング内には、空気を送る
ためのファン476が設けられている。その他の構成
は、エアラインマスク400と同様である。
と、半導体ガスセンサ31により検知される。破過を検
知したら、ステップS2106(図21)の警報動作を
行う。例えば、表示部475に破過が生じた旨を表示す
る。また、通信装置415を介してユーザに警告音また
は音声信号アナウンスなどにより破過が生じていること
を伝える。また、破過した有毒物質は下流側のフィルタ
402bが吸収する。このため、ユーザが破過した有毒
物質を吸引することがない。さらに下流側のフィルタ4
02bが破過するには時間がかかるため、ユーザはその
間に作業を中止して避難すればよい。
アラインマスク400の変形例2を示す概略構成図であ
る。電動送風機470のハウジング内にはフィルタ40
2が充填されている。このフィルタ402の下流側には
半導体ガスセンサ31が配置されている。また、電動送
風機470のハウジング内には、空気を送るためのファ
ン476が設けられている。その他の構成は、エアライ
ンマスク400と同様である。
ガスセンサ31により検知される。破過を検知したら、
ステップS2106(図21)の警報動作を行う。例え
ば、表示部475に破過が生じた旨を表示する。また、
通信装置415を介してユーザに警告音または音声信号
アナウンスなどにより破過が生じていることを伝える。
ユーザは破過を知った後、作業を中止して避難するよう
にする。
導体ガスセンサ31を配置すれば、エアラインマスクの
構成が簡単になる。また、製造が容易になり安価にな
る。
集装置(請求項1)によれば、検知手段により捕集工程
で破過の有無をリアルタイムで判断できる。このため、
測定が無駄にならない。また、破過状態での測定を防止
できるため、測定を正確におこなえる。また、検知手段
が小さいこと、吸着剤の量を増やさなくてもよいこと、
などから装置をコンパクトにできる。
2)によれば、捕集手段の下流側端近傍に前記検知手段
を内蔵させたので、実際に破過が生じる直前に測定対象
物質を検知できる。このため、破過を未然に防止でき、
より正確に測定をおこなえる。
3)によれば、前記捕集手段として、活性炭、シリカゲ
ル、ポーラスポリマービーズ、フロリジル、または、測
定対象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙、を
用いた。このため、捕集を適切に行える。
4)によれば、前記検知手段に半導体ガスセンサを用い
た。半導体ガスセンサは、ほとんどすべての有機溶剤蒸
気を非選択的に検知でき、感度が高い。このため、正確
に破過を検知できる。また、半導体ガスセンサ自体が比
較的安価なので装置を安価に構成できる。
5)によれば、前記検知手段が測定対象物質を検知した
場合、その旨をユーザに警報するようにした。このた
め、捕集を中止するなどの措置により、測定を無駄にせ
ず、効率的に且つ正確に行える。
6)によれば、前記検知手段の出力が所定値を超えたと
きに前記吸引手段の働きを自動停止するようにした。こ
のため、破過の影響を最小限に抑えることができるの
で、測定が正確に行える。また、捕集手段が無駄になら
ない。
7)によれば、前記測定対象物質により前記所定値を変
更し得るようにした。このため、各種の測定対象物質に
適切に対応でき、測定を正確行える。
8)によれば、吸引手段を働かせた時間を記録して、実
際に捕集を行った時間を求めるようにした。破過の生じ
ている期間を考慮せずに測定すれば、測定を正確に行え
る。
9)によれば、前記検知手段を予め複数設けておき、出
力にバラツキが生じたときには、他の検知手段に切り換
えるようにした。このため、検知手段の出力の信頼度が
増し、測定が正確に行える。
0)によれば、破過が生じたら捕集を中止し、破過の影
響が無い状態で濃度測定を行うようにした。このため、
正確な測定を行うことができる。
1)によれば、破過が生じる直前でその発生を検知し、
破過の全くない状態で測定を行うようにした。このた
め、最適な捕集ができ、さらに正確に測定を行うことが
できる。
2)によれば、防毒マスクにおける破過を防毒マスクの
捕集手段の下流側端近傍に内蔵した検知手段で検知する
ようにした。このため、破過を未然に検知できるので、
防毒マスクの安全性が増す。
3)によれば、前記捕集手段を2層に設け、さらに、上
流側の捕集手段から破過した有毒物質を検知し、さら
に、その破過した有毒物質を下流の捕集手段で捕集する
ようにした。このため、上流側の捕集手段で破過が生じ
ても有毒物質によりユーザが被害に合うことはない。こ
のため、防毒マスクの安全性が増す。
4)によれば、捕集手段の下流側に検知手段を設け、面
体内への有毒物質の破過を検知するようにした。かかる
構成は上記防毒マスクに比べて単純であるため、安価に
なる。また、防毒マスクの安全性が増す。
5)によれば、前記捕集手段は、活性炭、シリカゲル、
ポーラスポリマービーズ、フロリジル、または、測定対
象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙を用い
た。このため、捕集を適切に行える。
6)によれば、前記検知手段に、半導体ガスセンサを用
いた。半導体ガスセンサは、ほとんどすべての有機溶剤
蒸気を非選択的に検知でき、感度が高い。このため、正
確に破過を検知でき、防毒マスクの安全性が増す。ま
た、半導体ガスセンサ自体が比較的安価なので装置を安
価に構成できる。
7)によれば、前記検知手段が有毒物質を検知した場
合、その旨をユーザに警報する警報手段を設け、ユーザ
に何等かの処置を促すようにした。このため、防毒マス
クの安全性が増す。
8)によれば、前記検知手段を予め複数設けておき、出
力にバラツキが生じたときには、他の検知手段に切り換
えることにした。このため、検知手段の出力の信頼度が
増し、防毒マスクの安全性が増す。
9)によれば、前記検知手段が有毒物質を検知した場
合、その旨を管理者その他のユーザ以外の者に通報する
通報手段を設けた。ユーザ以外の者は、前記通報により
ユーザが危険な状態にあることが判る。このため、安全
対策や救助対策を講じることができる。
項20)によれば、送風手段から前記面体までの間に設
けた捕集手段の下流側端近傍に、有毒物質を検知する検
知手段を内蔵した。このため、直前に破過の発生を検知
することができので、エアラインマスクの安全性が増
す。
項21)によれば、前記捕集手段を2層に設け、さら
に、有毒物質を検知する検知手段を前記捕集手段の間に
設けた。前記検知手段は上流側の捕集手段の破過を検知
する。また、破過した有毒物質は、下流側の捕集手段で
捕集される。このため、エアラインマスクの安全性が増
す。
項22)によれば、捕集手段より下流側に、有毒物質を
検知する検知手段を設けた。このため、エアラインマス
クの安全性が増す。また、かかる構成は上記エアライン
マスクに比べて単純であるため、安価になる。
項23)によれば、検知手段が有毒物質を検知した場
合、その旨をユーザに通報するようにした。このため、
ユーザとの距離が離れていても、ユーザは破過が生じた
ことを知ることができる。この結果、エアラインマスク
の安全性が増す。
示す一部破断斜視図である。
視図である。
成図である。
図である。
明図である。
の濃度との関係を示すグラフ図である。(b)は、実験
開始からの時間と抵抗値変化量との関係を示すグラフ図
である。
開始からの時間と測定対象物質の濃度との関係(a)、
および、実験開始からの時間と抵抗値変化量との関係
(b)を示すグラフ図である。
ャートである。
解斜視図である。
一部破断斜視図である。
示す斜視図である。
を示す概略構成図である。(b)は、図11に示した防
毒マスクのユーザを外部から管理するための外部管理シ
ステムの構成を示す概略構成図である。
ック図である。
ーチャートである。
概略構成図である。
概略構成図である。
斜視図である。
スクを示す斜視図である。
す概略構成図である。
ック図である。
ーチャートである。
概略構成図である。
概略構成図である。
視図である。
す説明図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 作業環境中の測定対象物質を環境空気ご
と導入する管状の導入手段と、当該導入手段の端部に設
けられ且つ前記導入手段を通じて前記環境空気を吸引す
る吸引手段と、前記導入手段内を塞いで前記測定対象物
質を捕集する捕集手段と、を有する固体捕集装置におい
て、 さらに、前記導入手段内であって前記捕集手段より下流
側に配置され、前記捕集手段から破過した測定対象物質
を捕集工程で検知するための検知手段を設けたことを特
徴とする固体捕集装置。 - 【請求項2】 作業環境中の測定対象物質を環境空気ご
と導入する管状の導入手段と、当該導入手段の端部に設
けられ且つ前記導入手段を通じて前記環境空気を吸引す
る吸引手段と、前記導入手段内の一部を塞いで前記測定
対象物質を捕集する捕集手段と、を有する固体捕集装置
において、 さらに、前記捕集手段の下流側端近傍に内蔵され、前記
捕集手段の下流側端近傍にて前記測定対象物質を捕集工
程で検知する検知手段を設けたことを特徴とする固体捕
集装置。 - 【請求項3】 前記捕集手段は、活性炭、シリカゲル、
ポーラスポリマービーズ、フロリジル、または、測定対
象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙、である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の固体捕集装
置。 - 【請求項4】 前記検知手段は、半導体ガスセンサであ
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載
の固体捕集装置。 - 【請求項5】 さらに、前記検知手段が測定対象物質を
検知した場合、その旨をユーザに警報する警報手段を設
けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記
載の固体捕集装置。 - 【請求項6】 さらに、前記検知手段の出力が所定値を
超えたときに前記吸引手段を自動停止する自動停止手段
を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つ
に記載の固体捕集装置。 - 【請求項7】 さらに、前記測定対象物質に基づき前記
所定値を変更し得る所定値変更手段を設けたことを特徴
とする請求項6に記載の固体捕集装置。 - 【請求項8】 さらに、前記吸引手段を作動させた時間
と、 前記警報手段により警報を聞きユーザが前記吸引手段を
停止した場合、または、前記停止手段により前記吸引手
段を停止した場合、その停止した時間と、 を記録する作動・停止時間記録手段を設けたことを特徴
とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の固体捕集装
置。 - 【請求項9】 前記検知手段を複数設け、さらに、一つ
の検知手段の出力にバラツキが生じたときは他の検知手
段に切り換える検知手段切換手段を設けたことを特徴と
する請求項1〜8のいずれか一つに記載の固体捕集装
置。 - 【請求項10】 捕集手段により作業環境中の測定対象
物質を捕集し、その捕集した測定対象物質をガスクロマ
トグラフィーにより定量し、作業環境における測定対象
物質の濃度を測定する濃度測定方法において、 前記捕集手段からの測定対象物質の破過を検知する工程
と、 当該破過が生じたときは前記捕集を中止する工程と、 捕集を中止するまでに捕集した測定対象物質を定量して
測定対象物質の濃度を測定する工程と、 を含むことを特徴とする濃度測定方法。 - 【請求項11】 捕集手段により作業環境中の測定対象
物質を捕集し、その捕集した測定対象物質をガスクロマ
トグラフィーにより定量し、作業環境における測定対象
物質の濃度を測定する濃度測定方法において、 前記捕集手段の下流側端部近傍にて測定対象物質を検知
する工程と、 当該測定対象物質を検出したときは前記捕集を中止する
工程と、 捕集を中止するまでに捕集した測定対象物質を定量して
測定対象物質の濃度を測定する工程と、 を含むことを特徴とする濃度測定方法。 - 【請求項12】 面体内へ環境空気を導入する通気路
に、前記環境空気中の有毒物質を捕集する捕集手段を設
けた防毒マスクにおいて、 さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記捕集
手段の下流側端近傍に内蔵したことを特徴とする防毒マ
スク。 - 【請求項13】 面体内へ環境空気を導入する通気路
に、前記環境空気中の有毒物質を捕集する捕集手段を設
けた防毒マスクにおいて、 前記捕集手段を上流側と下流側とに設け、さらに、前記
有毒物質を検知する検知手段を、上流側の捕集手段と下
流側の捕集手段との間に設けたことを特徴とする防毒マ
スク。 - 【請求項14】 面体内へ環境空気を導入する通気路
に、前記環境空気中の有毒物質を捕集する捕集手段を設
けた防毒マスクにおいて、 さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記捕集
手段より下流側に設けたことを特徴とする防毒マスク。 - 【請求項15】 前記捕集手段は、活性炭、シリカゲ
ル、ポーラスポリマービーズ、フロリジル、または、測
定対象物質に反応する固有の試薬を含浸させたろ紙であ
ることを特徴とする請求項12〜14のいずれか一つに
記載の防毒マスク。 - 【請求項16】 前記検知手段は、半導体ガスセンサで
あることを特徴とする請求項12〜15のいずれか一つ
に記載の防毒マスク。 - 【請求項17】 さらに、前記検知手段が有毒物質を検
知した場合、その旨をユーザに警報する警報手段を設け
たことを特徴とする請求項12〜16のいずれか一つに
記載の防毒マスク。 - 【請求項18】 前記検知手段を複数設け、さらに、一
つの検知手段の出力にバラツキが生じたときは他の検知
手段に切り換える検知手段切換手段を設けたことを特徴
とする請求項12〜17のいずれか一つに記載の防毒マ
スク。 - 【請求項19】 さらに、前記検知手段が有毒物質を検
知した場合、その旨を管理者その他のユーザ以外の者に
通報する通報手段を設けたことを特徴とする請求項12
〜18のいずれか一つに記載の防毒マスク。 - 【請求項20】 作業者に装着する面体と、連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有毒物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、 さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記捕集
手段の下流側端近傍に内蔵したことを特徴とするエアラ
インマスク。 - 【請求項21】 作業者に装着する面体と、連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有毒物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、 前記捕集手段を上流側と下流側とに設け、さらに、前記
有毒物質を検知する検知手段を、上流側の捕集手段と下
流側の捕集手段との間に設けたことを特徴とするエアラ
インマスク。 - 【請求項22】 作業者に装着する面体と、連結管を通
じて前記面体に空気を送る送風手段と、当該送風手段か
ら前記面体までの間に設けられ且つ環境空気中の有毒物
質を捕集する捕集手段と、からなるエアラインマスクに
おいて、 さらに、前記有毒物質を検知する検知手段を、前記捕集
手段より下流側に設けたことを特徴とするエアラインマ
スク。 - 【請求項23】 さらに、前記検知手段が有毒物質を検
知した場合、その旨をユーザに通報する通報手段を設け
たことを特徴とする請求項20〜22のいずれか一つに
記載のエアラインマスク。
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