KR102406855B1

KR102406855B1 - Respiratory protection device

Info

Publication number: KR102406855B1
Application number: KR1020170153718A
Authority: KR
Inventors: 히로키 하시모토; 겐이치 사카모토
Original assignee: 야마모토 고가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2022-06-08
Also published as: KR20180064284A; TW201821127A; TWI717567B; CN108144209A; JP2018089158A; CN108144209B; JP6746138B2

Abstract

본 발명은 착용자의 불규칙한 호흡에 대해서도 면체의 내압을 순식간에 검지 할 수 있어, 위화감이 없는 쾌적한 호흡을 할 수 있고, 또한 구조가 간단하고 취급이 용이해지는 호흡용 보호구를 제공한다.
착용자의 적어도 코와 입을 덮는 면체(1), 장착 밴드(2), 및 전동 팬 유닛(3)을 갖춘 필터 장치(4)로 이루어지고, 면체(1)는 흡기 밸브(5)를 설치하고, 또한 배기 밸브(6)를 설치하고 있으며, 내벽면에 기압센서(7)를 부착한 것으로 하고 있다. 그리고, 면체(1)에는 전동 팬 유닛(3) 및 기압센서(7)에 전력이 공급되는 배터리 유닛(13)과, 기압센서(7)를 제어하는 전자 회로가 편성된 것으로 하고 있다.The present invention provides a respiratory protection device that can detect the internal pressure of the facet in an instant even in the case of irregular breathing of the wearer, allows comfortable breathing without a sense of discomfort, and has a simple structure and easy handling.
Consists of a filter device (4) with a facepiece (1) covering at least the nose and mouth of the wearer, a mounting band (2), and an electric fan unit (3), the facepiece (1) having an intake valve (5); Moreover, the exhaust valve 6 is provided, and it is assumed that the atmospheric pressure sensor 7 is attached to the inner wall surface. And, it is assumed that the battery unit 13 to which electric power is supplied to the electric fan unit 3 and the air pressure sensor 7, and the electronic circuit which controls the air pressure sensor 7 are integrated in the facet body 1 .

Description

RESPIRATORY PROTECTION DEVICE

본 발명은 공장, 공사현장 등의 분진이나 유독가스가 발생하는 장소 등에서 방진 마스크나 방독 마스크로서 사용할 수 있는 호흡용 보호구에 관한 것이다.The present invention relates to a respiratory protection device that can be used as a dust mask or a gas mask in a place where dust or toxic gas is generated, such as a factory or construction site.

종래 이러한 종류의 호흡용 보호구는 착용자의 적어도 코와 입을 덮는 면체의 중앙부에 전동 팬 유닛을 부착하고, 이 전동 팬 유닛의 전방에 방진용이나 방독 용으로 한 필터 장치를 착탈 자유롭게 하여 부착한 것이 존재한다(특허 문헌 1).Conventionally, this type of respirator has an electric fan unit attached to the center of the face covering at least the nose and mouth of the wearer, and a filter device for dust and gas protection is detachably attached to the front of the electric fan unit. (Patent Document 1).

이와 같은 호흡용 보호구는 강제적인 송풍을 실시할 수 있으므로, 필터를 통한 사용자의 호흡 저항을 없애고 원활한 호흡을 확보할 수 있지만, 사용자의 호흡 요구에 관계없이 항상 강제적인 송풍이 실시되고 있으므로, 전동 팬 유닛의 배터리 수명이나 필터 장치의 필터 수명이 짧아지는 문제가 있었다.Since such a respirator can perform forced blowing, it is possible to eliminate the user's breathing resistance through the filter and ensure smooth breathing, but since forced blowing is always performed regardless of the user's breathing request, the electric fan There was a problem in that the battery life of the unit and the filter life of the filter device were shortened.

그래서, 전동 팬이 사용자의 호흡의 흡기시에만 작동하고, 호흡의 배기시에는 작동하지 않도록 한 호흡용 보호구가 개발되고 있다. 이와 같은 호흡용 보호구는 면체에 공기 도입로가 구비되어 있고, 이 공기 도입로에는 면체와 별체로 한 전동 팬 유닛의 배출구가 접속되어 있다. 그리고, 이 배출구와 전동 팬 유닛의 도입구 사이에 지선(支線)이 배치되고, 거기에 차압 센서가 설치되며, 이 차압 센서의 제어에 의해 압력차가 증대되었을 때에는 전동 팬의 풍량을 감소하고, 압력차가 감소되었을 때에는 전동 팬의 풍량을 증대시키도록 하고 있다(특허 문헌 2).Therefore, a protective device for breathing in which the electric fan operates only when the user's breathing is inhaled and does not operate when the user's breathing is exhausted has been developed. Such a respirator is provided with an air introduction path in the facet body, and the exhaust port of the electric fan unit which is separate from the face body is connected to this air introduction path. Then, a branch wire is disposed between this outlet and the inlet of the electric fan unit, a differential pressure sensor is provided there, and when the pressure difference is increased by control of the differential pressure sensor, the air volume of the electric fan is reduced, When the difference is reduced, the air volume of the electric fan is increased (Patent Document 2).

일본 실용신안등록 제 2549870 호 공보Japanese Utility Model Registration No. 2549870 Gazette 일본 특허 제 2858131 호 공보Japanese Patent Publication No. 2858131

상기 특허 문헌 2에 기재된 호흡용 보호구에서는 면체와 전동 팬 유닛이 별체가 되고, 양자는 공기 도입로를 통하여 접속되어 있으므로, 면체측과 전동 팬 유닛측의 정확한 차압을 측정할 수 없고, 그 때문에 전동 팬의 풍량의 정확한 제어를 할 수 없으므로, 착용자에게 있어서는 위화감이 없는 쾌적한 호흡을 할 수 없다는 과제를 갖고 있었다.In the respirator described in Patent Document 2, the facepiece and the electric fan unit are separate bodies, and since both are connected through the air introduction path, it is not possible to measure the exact differential pressure between the facepiece side and the electric fan unit side. Since accurate control of the air volume of the fan was not possible, there was a problem that the wearer could not breathe comfortably without a sense of incongruity.

그래서, 호흡용 보호구에서 상기 면체측과 전동 팬 유닛측의 정확한 차압을 측정하기 위해, 면체의 배기 밸브 또는 흡기 밸브의 움직임을 검지하는 포토 인터럽터로 이루어진 센서나, 홀 소자로 이루어진 센서를 면체 내에 설치하고, 이들 센서의 검지에 의해, 흡기시에는 전동 팬이 통상 작동하도록 전력 공급되고, 배기시에는 전동 팬으로의 전력공급이 정지 또는 감소되도록 한 것이 최근 개발되고 있다.Therefore, in order to measure the exact differential pressure between the facet side and the electric fan unit side in the respirator, a sensor composed of a photo-interrupter that detects the movement of an exhaust valve or an intake valve of the facet body or a sensor made of a Hall element is installed in the facet body And, by the detection of these sensors, power is supplied so that the electric fan normally operates during intake, and power supply to the electric fan is stopped or reduced during exhaust.

그러나, 포토 인터럽터에서 흡기 밸브인 다이어프램 밸브의 움직임을 광 검지하는 방식에서는 면체 내압의 미묘한 변화를 검지하기 어려운 경우가 있고, 또한 밸브의 열화가 일어나므로 정밀도가 시간 경과에 따라 저하되는 경우가 있다는 과제를 갖고 있었다.However, in the method of photo-detecting the movement of the diaphragm valve, which is the intake valve, in the photo-interrupter, it may be difficult to detect subtle changes in the internal pressure of the facet, and the valve deteriorates, so the accuracy may decrease over time. had a

또한, 홀 소자에서 다이어프램 밸브 상의 자석의 움직임을 자기 검지하는 방식에서는, 밸브에 자석을 부착함으로써 부품수가 증가하므로, 구조가 복잡해지고 취급이 어려운 경우가 있다는 과제를 갖고 있었다.In addition, in the method of magnetically detecting the movement of a magnet on a diaphragm valve by a Hall element, since the number of parts increases by attaching a magnet to the valve, there is a problem that the structure becomes complicated and handling may be difficult.

또한, 상기 양자 모두 착용자의 호흡에 의해 변위되는 부품의 거동을 간접적으로 검지하므로, 검지 감도가 저하되거나, 검지에 지연이 발생할 우려가 있다는 과제를 갖고 있었다.Further, since both of the above indirectly detect the behavior of the parts displaced by the wearer's breathing, there is a problem that detection sensitivity may decrease or delay in detection may occur.

그래서, 본 발명은 면체 내의 기압을 직접, 기압 센서로 검지함으로써, 착용자의 불규칙한 호흡에 대해서도 면체의 내압을 순식간에 검지할 수 있고, 위화감이없는 쾌적한 호흡을 할 수 있으며, 또한 구조가 간단하므로 취급이 용이해지는 호흡용 보호구를 제공하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.Therefore, in the present invention, by directly detecting the pressure inside the facet with an air pressure sensor, the inner pressure of the facet can be instantly detected even for the wearer's irregular breathing, and comfortable breathing without discomfort can be achieved, and the structure is simple, so handling This has been made for the purpose of providing a breathing apparatus that makes this easier.

또한, 본 발명은 면체 내에 설치한 기압 센서에 의해, 전동 팬 유닛의 무단계의 풍량 제어가 가능해지고, 착용자의 호흡에 맞춘 제어에 의해 전동 팬의 과잉의 작동을 억제하여, 배터리 수명을 연장할 수 있고, 또한 필터의 소모를 억제할 수 있는 호흡용 보호구를 제공하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.In addition, the present invention enables stepless control of the air volume of the electric fan unit by an air pressure sensor installed in the facet, suppressing excessive operation of the electric fan by controlling the wearer's breathing, and extending the battery life. There is, and is made for the purpose of providing a respiratory protection that can suppress the consumption of the filter.

본 발명의 호흡용 보호구는 착용자의 적어도 코와 입을 덮는 면체(1), 장착 밴드(2) 및 전동 팬 유닛(3)을 갖춘 필터 장치(4)로 이루어지고, 면체(1)는 흡기 밸브(5)를 설치하고 또한 배기 밸브(6)를 설치하고 있으며, 내벽면에 기압센서(7)를 부착한 것으로 하고 있다.The respirator of the present invention consists of a filter device (4) equipped with a facepiece (1) covering at least the nose and mouth of the wearer, a mounting band (2) and an electric fan unit (3), the facepiece (1) having an intake valve ( 5) is provided, the exhaust valve 6 is provided, and it is assumed that the atmospheric pressure sensor 7 is attached to the inner wall surface.

본 발명의 호흡용 보호구에서 면체(1)에는 전동 팬 유닛(3) 및 기압센서(7)에 전력을 공급하는 배터리 유닛(13)과, 기압센서(7)를 제어하는 전자 회로가 편성된 것으로 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the battery unit 13 for supplying electric power to the electric fan unit 3 and the air pressure sensor 7 and an electronic circuit for controlling the air pressure sensor 7 are integrated in the face body 1 are doing

본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)는 피에조 저항형 압력 센서로 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the air pressure sensor 7 is a piezo-resistance type pressure sensor.

본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)의 검지부(7a)는, 면체(1)의 내벽면에서의 착용자의 콧구멍의 상방 위치에 배치되어 있다.In the respiratory protector of the present invention, the detection unit 7a of the air pressure sensor 7 is disposed above the wearer's nostrils on the inner wall surface of the facet 1 .

본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)는 방수 사양으로 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the pressure sensor 7 has a waterproof specification.

본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)는 면체(1)의 내벽면 이외에도 부착되어 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the pressure sensor 7 is attached in addition to the inner wall surface of the facet 1 .

본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)는 면체(1)의 내압을 항상 검지하도록 하고 있고, 면체(1)의 내압의 검지 정보를 평균화하고, 그것을 제어기준압으로 함으로써, 면체(1)의 내압에 의해 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 무단계로 제어할 수 있도록 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the atmospheric pressure sensor 7 always detects the internal pressure of the facet 1, averaging the detection information of the internal pressure of the facet 1, and using it as the control reference pressure, the facet body (1) It is made possible to control the air volume of the electric fan unit 3 steplessly by the internal pressure of the.

본 발명의 호흡용 보호구에서 전동 팬 유닛(3)의 풍량의 제어는 제어기준압을 BH압 ~ BL압의 범위로 설정하고, 이 때 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 전체 파워의 M %로 하며, 착용자의 호흡에 의해 면체(1)의 내압이 제어기준압보다 낮은 A압에 도달할 때까지는 서서히 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 L %까지 증가시켜 가고, 그 이상은 일정해지도록 하며, 면체(1)의 내압이 제어기준압보다 높은 C압에 도달할 때까지는 서서히 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 S%까지 감소시켜 가고, 그 이하는 일정해지도록 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the control of the air volume of the electric fan unit 3 sets the control reference pressure in the range of BH pressure to BL pressure, and at this time, the air volume of the electric fan unit 3 is set to M% of the total power. The air volume of the electric fan unit 3 is gradually increased to L % until the internal pressure of the facet 1 reaches the A pressure lower than the control reference pressure by the wearer's breathing, and more than that is made constant , until the internal pressure of the facet 1 reaches the pressure C higher than the control reference pressure, the air volume of the electric fan unit 3 is gradually decreased to S%, and the amount thereof is set to become constant.

본 발명의 호흡용 보호구에서 BH압은 제어기준압으로부터 0.2 ~ 0.8 hPa를 감한 압력이고, BL압은 제어기준압에 0.2 ~ 0.8 hPa를 더한 압력이며, M %는 3 ~ 30 %이며, A압은 제어기준압으로부터 0.7 ~ 1.3 hPa를 감한 압력이며, L %는 80 ~ 100 %이고, C압은 제어기준압에 0.7 ~ 1.3 hPa를 더한 압력이며, S %는 1 ~ 3 %이다.In the respiratory protection device of the present invention, the BH pressure is the pressure obtained by subtracting 0.2 ~ 0.8 hPa from the control reference pressure, the BL pressure is the control reference pressure plus 0.2 ~ 0.8 hPa, M % is 3 ~ 30%, and the A pressure is the pressure obtained by subtracting 0.7 ~ 1.3 hPa from the control reference pressure, L % is 80 ~ 100 %, C pressure is the control reference pressure plus 0.7 ~ 1.3 hPa, and S % is 1 ~ 3 %.

본 발명의 호흡용 보호구에서 면체(1)의 내압은 배기압으로부터 흡기압을 뺀 값에 제어기준압을 더한 값으로 하고, 제어기준압은 일정한 구간을 정하여 범위를 어긋나게 하면서 α 초간 마다의 평균값으로 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, the internal pressure of the facet 1 is the value obtained by subtracting the intake pressure from the exhaust pressure and the control reference pressure, and the control reference pressure is an average value every α seconds while deviating from the range by defining a certain section. are doing

본 발명의 호흡용 보호구에서 α 초간은 2 ~ 10 초간으로 하고 있다.In the respiratory protection device of the present invention, α second is 2 to 10 seconds.

본 발명의 호흡용 보호구는 이상에 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 착용자의 불규칙한 호흡에 대해서도 면체의 내압을 순식간에 검지할 수 있고, 위화감이 없는 쾌적한 호흡을 할 수 있으며, 또한 구조가 간단하므로 취급이 용이한 것이 된다.Since the respiratory protection device of the present invention is configured as described above, the internal pressure of the facet can be detected in an instant even for irregular breathing of the wearer, comfortable breathing without discomfort can be achieved, and the structure is simple, so handling is easy it becomes easy

또한, 본 발명의 호흡용 보호구는 면체 내에 설치한 압력 센서에 의해 전동 팬 유닛의 무단계의 풍량 제어가 가능해지고, 착용자의 호흡에 맞춘 제어에 의해 전동 팬의 과잉의 작동을 억제하여, 배터리 수명을 연장할 수 있고, 또한 필터의 소모를 억제할 수 있는 것이 된다.In addition, the respiratory protection device of the present invention enables stepless control of the air volume of the electric fan unit by a pressure sensor installed in the facet, and suppresses excessive operation of the electric fan by controlling the wearer's breathing, thereby reducing battery life. It can be extended, and it becomes a thing which can suppress consumption of a filter.

도 1은 본 발명의 호흡용 보호구를 전방에서 본 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 호흡용 보호구(장착 밴드는 생략)의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 호흡용 보호구(장착 밴드는 생략)를 후방에서 본 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A에 따른 본 발명의 호흡용 보호구의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 호흡용 보호구의 전동 팬 유닛의 풍량의 제어 상태를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 호흡용 보호구에서의 면체의 내압이, 대기압 변동에 추종하고 있는 상태를 도시한 설명도이다.1 is a perspective view showing a state in which the respiratory protection device of the present invention is viewed from the front.
Figure 2 is an exploded perspective view of the respiratory protection device (mounting band is omitted) of the present invention shown in Figure 1.
Figure 3 is a perspective view showing a state viewed from the rear of the respiratory protection device (mounting band is omitted) of the present invention shown in Figure 1.
Figure 4 is a cross-sectional view of the respiratory protector of the present invention according to AA of Figure 3;
It is explanatory drawing which shows the control state of the air volume of the electric fan unit of the breathing apparatus of this invention.
It is explanatory drawing which shows the state in which the internal pressure of the facet in the respirator of this invention is following atmospheric pressure fluctuation|variation.

이하, 본 발명의 호흡용 보호구를 실시하기 위한 형태에 대하여, 도면을 기초하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the protective equipment for breathing of this invention is demonstrated in detail based on drawing.

본 발명의 호흡용 보호구는 도면에 도시한 바와 같이, 착용자의 적어도 코와 입을 덮는 면체(1)와, 착용자의 두부로부터 목덜미에 걸쳐서 가로지르도록 한 장착 밴드(2)와, 전동 팬 유닛(3)을 갖춘 필터 장치(4)로 이루어지고, 면체(1)의 양측부에 장착 밴드(2)를 부착하고, 또한 면체(1)의 수직 중심선상에 각각 전동 팬 유닛(3) 및 필터 장치(4)를 설치한 것으로 하고 있다.As shown in the drawings, the respirator according to the present invention has a facet (1) covering at least the nose and mouth of the wearer, a mounting band (2) that crosses from the head to the nape of the neck of the wearer, and an electric fan unit (3) ), with mounting bands 2 attached to both sides of the facet 1, and an electric fan unit 3 and a filter device, respectively, on the vertical centerline of the facet 1 4) is installed.

면체(1)는 합성수지 등으로 이루어지고, 경사 타원추 형상이나 경사 다각추 형상의 중공체로 하고 있고, 중앙부에 흡기 밸브(5)를 설치하고, 또한 중앙 상부에 배기 밸브(6)를 설치하고 있으며, 측부의 내벽면에 기압센서(7)를 부착한 것으로 하고 있다. 또한, 면체(1)의 배기 밸브(6)의 상방에는 통기 공간(S)을 통하여 커버(8)를 부착한 것으로 하고 있다. 또한, 면체(1)의 둘레 가장자리에는 쿠션재(9)를 부착한 것으로 하고 있다. 또한, 흡기밸브(5) 및 배기밸브(6)의 밸브 구조는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시한 면체(1)는 착용자의 코와 입을 덮는 반면형의 면체로 하고 있지만, 착용자의 안면 전체를 덮는 전면형의 면체로 해도 좋다.The face body 1 is made of synthetic resin, etc., and is a hollow body of an inclined elliptical cone shape or an inclined polygonal pyramid shape, and an intake valve 5 is provided in the center part, and an exhaust valve 6 is installed in the center upper part, It is assumed that the atmospheric pressure sensor 7 is attached to the inner wall surface of the side part. Moreover, it is assumed that the cover 8 is attached above the exhaust valve 6 of the face body 1 through the ventilation space S. Moreover, it is assumed that the cushioning material 9 is attached to the periphery of the facet body 1 . In addition, the valve structure of the intake valve 5 and the exhaust valve 6 is not specifically limited. In addition, although the facet 1 shown in the figure is set as a half-shaped facet which covers the nose and mouth of a wearer, it is good also as a full-face facet which covers the wearer's whole face.

장착 밴드(2)는 링형상으로 한 연질 합성 수지 등으로 이루어진 두부 걸이 밴드(2a)와, 이 두부 걸이 밴드(2a)의 양측으로부터 일직선형상으로 늘어진 신축 고무 등으로 이루어진 면체 걸이 밴드(2b)와, 이 면체 걸이 밴드(2b)를 더욱 연장한 목 걸이 밴드(2c)로 구성되어 있다. 또한, 목 걸이 밴드(2c)의 선단에는 착용자의 목덜미에서 고정해 두기 위한 버클(B)이 부착되어 있다.The mounting band 2 includes a head hanging band 2a made of a ring-shaped soft synthetic resin, etc., and a facet hanging band 2b made of elastic rubber, etc., which are stretched in a straight line from both sides of the head hanging band 2a, and , is composed of a necklace band 2c that further extends this octahedral hook band 2b. In addition, a buckle B is attached to the front end of the neckband 2c to be fixed at the nape of the wearer's neck.

전동 팬 유닛(3)은 팬 커버(10)와 모터 팬 유닛(11)으로 이루어지고, 면체(1)의 전부(前部) 중앙에 설치된 수납실(C)에 수납되어 있으며, 팬용 케이블(12)을 통하여 배터리 유닛(13)으로부터 전력이 공급되도록 하고 있다. 또한, 도면에 도시한 배터리 유닛(13)은 면체(1)의 외부에 별체로서 구비된 것으로 하고 있지만, 면체(1)에 편성된 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 호흡용 보호구가 보다 소형화되어, 취급이나 휴대하는 데에 편리한 것이 된다.The electric fan unit 3 consists of a fan cover 10 and a motor fan unit 11, and is housed in a storage room C installed in the center of the front of the face 1, and a fan cable 12 ) through which power is supplied from the battery unit 13 . In addition, although it is assumed that the battery unit 13 shown in a figure is provided as a separate body outside the face body 1, it may be set as the thing knitted by the face body 1 . In this way, the respirator becomes more compact, and it becomes a thing convenient for handling and carrying.

필터 장치(4)는 카트리지식 방진용이나 방독용으로 한 필터(14)와, 이 필터(14)를 면체(1)의 전방에 설치된 유지부(15)에 밀폐 유지하기 위한 필터 패킹(16)과, 스패터 방지 필터(17)와, 유지 커버(18)로 이루어진다. 유지 커버(18)는 중앙부에 통기구멍(19)이 설치되고, 이 통기구멍(19)에 스패터 방지 필터(17)를 끼워 넣고, 유지부(15) 내에 유지되는 필터(14)를 필터 패킹(16)에 억압하도록, 유지부(15)의 외벽에 나사 삽입 형식으로 하여 착탈 자유롭게 하여 부착되어 있다.The filter device (4) is a cartridge type filter (14) for dust-proof or gas-proof, and a filter packing (16) for sealing and holding the filter (14) in a holding part (15) provided in front of the face body (1). and a spatter prevention filter 17 and a holding cover 18 . The holding cover 18 is provided with a vent hole 19 in the central portion, the spatter prevention filter 17 is inserted into the vent hole 19, and the filter 14 held in the holding part 15 is packed into a filter. It is attached to the outer wall of the holding|maintenance part 15 so as to be pressed against (16) so as to be detachably attached in a screw insertion type.

기압센서(7)는 피에조 저항형의 압력 센서로 하고 있고, 센서용 케이블(20)을 통하여 상기 배터리 유닛(13)으로부터 전력이 공급되도록 하고 있으며, 이 배터리 유닛(13) 내에 편성된 전자 회로(도시하지 않음)에 의해 제어되어 있다. 기압센서(7)의 검지부(7a)는 면체(1)의 측부의 내벽면의 상방 위치에 배치되어 있고, 특히 배기밸브(6)에 가까이 부착되어 있다. 이와 같이 하면, 착용자의 땀이나 습도가 높은 작업환경으로부터, 기압센서(7)의 검지감도가 영향을 받기 어려운 것이 된다. 또한, 기압센서(7)를 제어하는 전자 회로도 상기 배터리 유닛(13)과 동일하게 면체(1)에 편성된 것으로 함으로써, 호흡용 보호구가 보다 소형화되어, 취급이나 휴대하는 데에 편리한 것이 된다.The barometric pressure sensor 7 is a piezo-resistive pressure sensor, and power is supplied from the battery unit 13 through the sensor cable 20, and an electronic circuit integrated in the battery unit 13 ( not shown) is controlled by The detection part 7a of the pressure sensor 7 is arrange|positioned at the upper position of the inner wall surface of the side part of the facet body 1, and is attached especially close to the exhaust valve 6 in particular. In this way, the detection sensitivity of the atmospheric pressure sensor 7 is hardly affected by the wearer's sweat or a work environment with high humidity. In addition, when the electronic circuit for controlling the atmospheric pressure sensor 7 is also knitted on the faceted body 1 in the same manner as the battery unit 13, the respiratory protection device is further reduced in size and is convenient for handling and carrying.

이와 같이 한 기압센서(7)는 착용 상태에서의 면체(1)의 내압을 직접적으로 검지하고, 상기 전자회로에 의해 제어됨으로써, 착용자의 불규칙한 호흡에 대해서도 순식간에 대응할 수 있도록 하고 있다. 그리고, 이 기압센서(7)에 의해, 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 무단계로 제어하고, 착용자의 호흡에 맞추어 전동 팬의 과잉의 회전을 억제하여 배터리 수명을 늘리고, 장시간 사용을 가능하게 하고 있다.The barometric pressure sensor 7 as described above directly detects the internal pressure of the facet 1 in the worn state, and is controlled by the electronic circuit, so that it is possible to respond in an instant even to the wearer's irregular breathing. And, by this atmospheric pressure sensor 7, the air volume of the electric fan unit 3 is controlled steplessly, and excessive rotation of the electric fan is suppressed in accordance with the breathing of the wearer, thereby increasing the battery life, enabling long-term use, have.

또한, 기압센서(7)는 면체(1)의 내압을 항상 검지하도록 하고 있다. 그리고, 면체(1)의 내압의 검지정보를 평균화하고, 그것을 제어기준압으로 함으로써, 면체(1)의 내압에 의해 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 무단계로 제어할 수 있도록 하고 있다.In addition, the atmospheric pressure sensor 7 is trying to always detect the internal pressure of the facet body 1 . And by averaging the detection information of the internal pressure of the facet 1 and making it a control reference pressure, the air volume of the electric fan unit 3 can be controlled steplessly by the internal pressure of the facet 1 .

전동 팬 유닛(3)의 풍량의 제어는 도 5에 도시한 바와 같이, 보호구를 착용하기 직전의 대기압이 예를 들어 1008.8 hPa의 경우, 제어기준압을 1008.3 hPa(BH압) ~ 1009.3 hPa(BL압)의 범위로 설정한다. 그리고, 이때의 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 예를 들어 전체 파워의 5 %(M %)로 하고, 착용자의 호흡에 의해 면체(1)의 내압이 제어기준압보다 낮은 1007.8 hPa(A압)에 도달할 때까지는 서서히 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 예를 들어 90 %(L %)까지 증가시켜 가고, 그 이상은 일정해지도록 하고, 면체(1)의 내압이 제어기준압보다 높은 1009.4 hPa(C압)에 도달할 때까지는 서서히 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 예를 들면 1 %(S %)까지 감소시켜 가며, 그 이하는 일정해지도록 하고 있다.As shown in FIG. 5, when the atmospheric pressure immediately before wearing the protective equipment is, for example, 1008.8 hPa, the control reference pressure is set to 1008.3 hPa (BH pressure) to 1009.3 hPa (BL). pressure) in the range. Then, the air volume of the electric fan unit 3 at this time is, for example, 5% (M %) of the total power, and the internal pressure of the facet 1 by the wearer's breathing is 1007.8 hPa (A pressure) lower than the control reference pressure ), gradually increase the air volume of the electric fan unit 3 up to, for example, 90% (L %), so that it becomes constant, and the internal pressure of the facet 1 is higher than the control reference pressure Until it reaches 1009.4 hPa (pressure C), the air flow rate of the electric fan unit 3 is gradually decreased to, for example, 1% (S%), and it is made constant below that level.

상기 BH압, BL압, M %, A압, L %, C압, S %는 보호구를 사용하는 작업자 등의 작업 내용이나 작업 환경에 따라 임의의 값으로 설정하면 되지만, 어떤 경우에도 위화감이 없는 쾌적한 호흡을 확보하기 위해서는 BH압은 제어기준압으로부터 0. 2 ~ 0.8 hPa을 감한 압력인 것이 바람직하고, BL압은 제어기준압에 0.2 ~ 0.8 hPa를 더한 압력인 것이 바람직하며, M %는 3 ~ 30 % 인 것이 바람직하고, A압은 제어기준압으로부터 0.7 ~ 1.3 hPa를 감한 압력인 것이 바람직하며, L %는 80 ~ 100 %인 것이 바람직하고, C압은 제어기준압에 0.7 ~ 1.3 hPa를 더한 압력인 것이 바람직하며, S %는 1 ~ 3 %인 것이 바람직하다.The BH pressure, BL pressure, M %, A pressure, L %, C pressure, and S % can be set to arbitrary values according to the work content or work environment of the worker using the protective equipment, but in any case, there is no discomfort. In order to secure comfortable breathing, the BH pressure is preferably a pressure obtained by subtracting 0.2 to 0.8 hPa from the control reference pressure, and the BL pressure is preferably a pressure obtained by adding 0.2 to 0.8 hPa to the control reference pressure, and M % is 3 It is preferable that it is ~ 30%, the pressure A is preferably a pressure obtained by subtracting 0.7 ~ 1.3 hPa from the control reference pressure, L % is preferably 80 ~ 100%, and the pressure C is 0.7 ~ 1.3 hPa of the control reference pressure It is preferable that the pressure is added, and S % is preferably 1 to 3%.

또한, 면체(1)의 내압은 기압센서(7)의 실측값을 분석 처리함으로써 시시각각으로 변동하는 대기압에 추종시켜, 제어기준압으로 하고 있다.In addition, the internal pressure of the facet 1 is made to follow the atmospheric pressure which fluctuates every moment by analyzing the measured value of the atmospheric pressure sensor 7, and it is set as the control reference pressure.

면체(1)의 내압은 배기압, 흡기압, 대기압이 작용하고 있고, 대기압은 변동되지만, 호흡에서의 흡기량과 배기량의 합계는 거의 동일하다. 그래서, 본 발명에서는 이동평균법을 이용함으로써, 대기압의 변동을 평균화하고 제어기준압으로서 제어하고 있다. 또한, 이동평균법이라는 것은 수치 예측 수법의 하나로, 일정한 구간을 정하여 범위를 어긋나게 하면서 평균을 취해감으로써, 변동의 영향을 제외한 추이 예측값을 산출하는 통계 수법이다.Exhaust pressure, intake pressure, and atmospheric pressure act on the internal pressure of the facet 1, and although atmospheric pressure fluctuates, the sum total of the intake air amount and exhaust volume in respiration is substantially the same. Therefore, in the present invention, by using the moving average method, fluctuations in atmospheric pressure are averaged and controlled as a control reference pressure. In addition, the moving average method is one of the numerical prediction methods, and it is a statistical method for calculating a trend prediction value excluding the influence of fluctuations by determining a certain section and taking the average while shifting the range.

전동 팬 유닛(3)의 풍량의 제어가 되는 대기압은, 시간과 함께 상기 제어역을 넘어 시시각각으로 변동된다. 그러나, 호흡에 의해 변화되는 면체(1)의 내압을 검지하여 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 제어하는 데에는 시간과 함께 변동되는 대기압의 상시 파악은 불가피하지만, 대기압 검지용 기압 센서(7)를 증설하기에는 비용 상승이나 사이즈 증대로 이어진다.The atmospheric pressure used to control the air volume of the electric fan unit 3 exceeds the said control range with time and fluctuates from moment to moment. However, in order to control the air volume of the electric fan unit 3 by detecting the internal pressure of the facet 1 that is changed by breathing, it is inevitable to always grasp the atmospheric pressure that changes with time, but the atmospheric pressure sensor 7 for detecting atmospheric pressure Expansion leads to an increase in cost or an increase in size.

그래서, 본 발명의 호흡용 보호구에서는 면체(1)의 내벽면에 부착된 기압센서(7)의 검지 데이터를 이용하여, 전동 팬 유닛(3)의 풍량의 확실한 제어를 실시하여, 사용시의 위화감을 배제하는 것으로 하고 있다.Therefore, in the respiratory protection device of the present invention, by using the detection data of the atmospheric pressure sensor 7 attached to the inner wall surface of the face body 1, the air volume of the electric fan unit 3 is reliably controlled, and there is a sense of discomfort during use. It is supposed to be excluded.

즉, 면체(1)의 내압은 배기압으로부터 흡기압을 뺀 값에 제어기준압을 더한 값으로 하고, 제어기준압은 일정 구간을 정하여 범위를 어긋나게 하면서, 예를 들어 보호구를 착용한 후의 α 초간마다의 평균값을 취해 감으로써, 대기압 변동의 영향을 제외한 추이 예측값을 산출하도록 하고, 제어 기준값을 상시 변경할 수 있도록 하고 있다. 이와 같이 함으로써, 면체(1)의 내압은 도 6에 도시한 바와 같이, 대기압 변동에 추종할 수 있는 것이 된다. 또한, 이 경우 상기 α 초간은 2 ~ 10 초간으로 하는 것이 바람직하다. α 초간이 2 초간 미만이면 측정 시간이 적은 것에 의해 호흡성분의 변동(山谷)이 남아, 제어 기준값이 평활하지 않아 바람직하지 않고, 10 초간을 초과하면 보다 정확한 대기압 예측을 할 수 있지만, 측정 시간이 길어 동작응답성이 나빠져, 착용자에게 위화감을 주어 바람직하지 않다.That is, the internal pressure of the facet 1 is the value obtained by subtracting the intake pressure from the exhaust pressure and the control reference pressure, and the control reference pressure is set in a certain section to deviate from the range, for example, for α seconds after wearing the protective equipment. By taking the average value for each time, it is made to calculate the transition predicted value excluding the influence of atmospheric pressure fluctuation|variation, and it is making it possible to change a control reference value all the time. By doing in this way, the internal pressure of the facet 1 becomes a thing which can follow the atmospheric pressure fluctuation|variation, as shown in FIG. In this case, the α second is preferably 2 to 10 seconds. If the α second is less than 2 seconds, fluctuations in the respiratory component remain due to the short measurement time, which is not preferable because the control reference value is not smooth. It is long and the motion responsiveness deteriorates, giving the wearer a feeling of incongruity, which is undesirable.

또한, 본 발명의 호흡용 보호구에서 기압센서(7)는 방수 사양으로 할 수 있고, 방수 사양으로 한 경우 면체(1)의 내벽면에 부착하고, 또한 면체(1)의 내벽면 이외, 예를 들면 외벽면이나 배터리 유닛(13)에도 부착할 수 있다. 기압 센서(7)를 방수 사양으로 함으로써, 면체(1)의 내벽면에 부착한 기압센서(7)는 면체(1) 내가 매우 고습한 환경이 되어도 사용 가능해지고, 또한 면체(1)의 내벽면의 물 세정도 가능해지고, 면체(1)의 외벽면에 부착된 기압 센서(7)는 강우시 등의 사용에도 영향을 받지 않는 것이 된다. 따라서, 발한 환경에 있는 런닝, 자전거 등의 스포츠 분야, 바이크 투어링, 등산 등의 레저용 호흡 보호구에도 적합한 것이 된다. 그리고, 기압센서(7)를, 면체(1)의 내외 벽면에 부착한 경우에는 면체(1)의 내압과 대기압을 항상 검지하고, 그 차압을 측정하는 방식에 의해 전동 팬 유닛(3)의 풍량을 제어할 수도 있다.In addition, in the respiratory protection device of the present invention, the atmospheric pressure sensor 7 can be of a waterproof specification, and when it is a waterproof specification, it is attached to the inner wall surface of the facet 1, and other than the inner wall face of the facet 1, for example For example, it can be attached to the outer wall surface or the battery unit 13 as well. By making the air pressure sensor 7 waterproof, the pressure sensor 7 attached to the inner wall surface of the face body 1 can be used even if the inside of the face body 1 is in a very high-humidity environment, and the inner wall surface of the face body 1 washing with water is also possible, and the pressure sensor 7 attached to the outer wall surface of the facet 1 is not affected by use during rain or the like. Therefore, it is also suitable for sports fields such as running and cycling in a sweating environment, and leisure respirator such as bike touring and mountaineering. And, when the atmospheric pressure sensor 7 is attached to the inner and outer wall surfaces of the face body 1, the internal pressure and atmospheric pressure of the face body 1 are always detected, and the air volume of the electric fan unit 3 is measured by the method of measuring the differential pressure. can also be controlled.

또한, 본 발명의 호흡용 보호구에서 전동 팬 유닛(3)의 풍량 제어는 PWM 제어를 채용함으로써, 배터리 잔량의 감소나 필터의 막힘이 일어난 경우에, PWM 제어의 주파수를 가청 주파수 영역으로 설정함으로써, 모터의 발진음으로, 배터리 잔량의 감소나 필터의 막힘을 착용자에게 통지할 수 있다. 또한, 전동 팬 유닛(3)의 풍량 M %를 상기한 바와 같이 설정한 제어기준압이 BH압 ~ BL압시에 1회의 스위치 동작에 의해 5 %로 하거나, 2회 연속의 스위치 동작에 의해 20 %가 되도록 하는 등의 제어를 실시할 수 있다. In addition, in the respiratory protection device of the present invention, the air volume control of the electric fan unit 3 adopts PWM control, so that when a decrease in the remaining battery amount or clogging of the filter occurs, the frequency of the PWM control is set in the audible frequency range, With the oscillation sound of the motor, it is possible to notify the wearer of a decrease in the remaining battery level or clogging of the filter. In addition, when the control reference pressure set as described above for the air volume M% of the electric fan unit 3 is from BH pressure to BL pressure, 5% by one switch operation, or 20% by two consecutive switch operations It is possible to control such as to become

이와 같이 구성된 본 발명의 호흡용 보호구는 착용자의 불규칙한 호흡에 대해서도 면체(1)의 내압을 순식간에 검지할 수 있고, 위화감이 없는 쾌적한 호흡을 할 수 있으며, 또한 구조가 간단하므로 취급이 용이한 것이 된다.The respiratory protection device of the present invention configured as described above can detect the internal pressure of the facet 1 in an instant even for the wearer's irregular breathing, can breathe comfortably without a sense of discomfort, and is easy to handle because the structure is simple do.

또한, 본 발명의 호흡용 보호구는 면체(1) 내에 설치한 기압센서(7)에 의해, 전동 팬 유닛(3)의 무단계의 풍량 제어가 가능해지고, 착용자의 호흡에 맞춘 제어에 의해 전동 팬의 과잉의 작동을 억제하고, 배터리 수명을 연장할 수 있고, 또한 필터의 소모를 억제할 수 있는 것이 된다.In addition, in the respiratory protection device of the present invention, stepless air volume control of the electric fan unit 3 is possible by the atmospheric pressure sensor 7 installed in the facet 1, and the control of the electric fan according to the breathing of the wearer is possible. Excessive operation can be suppressed, battery life can be extended, and filter consumption can be suppressed.

1: 면체 2: 장착 밴드
3: 전동 팬 유닛 4: 필터 장치
5: 흡기 밸브 6: 배기 밸브
7: 기압 센서 7a: 검지부
13: 배터리 유닛1: facet 2: mounting band
3: Electric fan unit 4: Filter unit
5: intake valve 6: exhaust valve
7: barometric pressure sensor 7a: detection unit
13: battery unit

Claims

a filter device (4) having a facepiece (1) covering at least the nose and mouth of the wearer, a mounting band (2), and an electric fan unit (3), the facepiece (1) having an intake valve (5) installed and In addition, an exhaust valve (6) is provided, and as a respiratory protection device with a pressure sensor (7) attached to the inner wall surface,
The atmospheric pressure sensor 7 always detects the internal pressure of the facet 1, averages the detection information of the internal pressure of the facet 1, and uses this as a control reference pressure, so that the electric fan unit 3 by the internal pressure of the facet 1 ) can be controlled steplessly,
The air volume control of the electric fan unit 3 sets the control reference pressure in the range of (BH) pressure to (BL) pressure, and the air volume of the electric fan unit 3 at this time is (M)% of the total power, The air volume of the electric fan unit (3) is gradually increased to (L)% until the internal pressure of the facet (1) reaches (A) pressure lower than the control reference pressure by the wearer's breathing, and more than that is constant Until the internal pressure of the facet (1) reaches a (C) pressure higher than the control reference pressure, the air volume of the electric fan unit (3) is gradually reduced to (S)%, and below that is made constant there is,
(BH) pressure is the pressure obtained by subtracting 0.2 ~ 0.8 hPa from the control reference pressure, (BL) pressure is the pressure obtained by adding 0.2 ~ 0.8 hPa to the control reference pressure, (M) % is 3 ~ 30 %, (A) Pressure is the pressure obtained by subtracting 0.7 ~ 1.3 hPa from the control reference pressure, (L) % is 80 ~ 100 %, and (C) pressure is the control reference pressure plus 0.7 ~ 1.3 hPa,
(S) % is characterized in that 1-3%, respirator.

The method of claim 1,
The face shield (1) includes a battery unit (13) to which electric power is supplied to the electric fan unit (3) and the air pressure sensor (7), and an electronic circuit for controlling the air pressure sensor (7).

3. The method according to claim 1 or 2,
The air pressure sensor 7 is a pressure sensor of a piezo-resistance type, respirator.

3. The method according to claim 1 or 2,
The detection part (7a) of the atmospheric pressure sensor (7) is arrange|positioned at the position above the wearer's nostril on the inner wall surface of the facet (1).

3. The method according to claim 1 or 2,
The air pressure sensor (7) is a waterproof specification, respirator.

3. The method according to claim 1 or 2,
The air pressure sensor 7 is attached in addition to the inner wall surface of the facet 1, a respiratory protection device.

delete

The method of claim 1,
The internal pressure of the facet 1 is the value obtained by adding the control reference pressure to the value obtained by subtracting the intake pressure from the exhaust pressure. dragon protection.

11. The method of claim 10,
(α) Respiratory protective equipment with a duration of 2 to 10 seconds.