KR19980059675U - 직결식 반면형 가스 마스크 및 필타 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유해가스의 종류에 따라 오염가스 정화제인 첨착 활성탄(17)이 내장된 필타(3)의 장착 및 탈착이 쉽도록 필타 고정 커버(4)에 해체 잠금홈(11)을 개선하였으며 필타 내부에 고성능 거르개(HEPA필타)(16)와 부직포(18), 첨착활성탄(17), 부직포(18)를 조립함으로서 방진 및 유해가스 제거 기능을 보강하였고 호흡이 용이토록 적정한 입자가 충진된 필타(3)를 2개 장착하였으며 마스크가 얼굴에 밀착되도록 연결끈(2,8)과 뒷꼭지 머리끈을 각각 이중으로 하여 오염지역에서 안전하게 사용할 수 있는 직결식 반면형 가스 마스크 제조방법에 관한 것이다.

Description

직결식 반면형 가스 마스크 및 필타 제조 방법

본 고안은 직결식 반면형 가스 마스크 및 필타 제조 방법에 관한 방법이다. 마스크는 대기중의 오염 물질의 발생농도, 화학적 형태 즉 기체, 증기, 연무, 분진을 제거하고, 인체의 유해도와 발화가능 최저온도, 오염물질이 기체 또는 증기일 경우 정화제의 제거효율등을 고려하여 사용할 수 있도록 제조 해야한다.

마스크는 크게 일상적으로 사용할 경우와 비상시 사용할 경우로 구분되며 서로 제작기준이 다르다. 마스크종류는 공기 라인과 호스가 연결된 격리식 마스크가 있고 공기 라인과 호스가 일체형으로 되어 있는 직결식 마스크가 있으며 직결식 마스크는 전면형과 반면형으로 구분된다.

특히 비상시 사용하는 마스크는 사용 방법의 용이성과 사용시간이 보다 더 중요하다. 주로 비상 탈출용을 목적으로 사용하여 유해물질이 눈에 큰 영향을 미칠 경우에는 얼굴 전면을 보호해야 한다. 다시 말하면 미지의 유해성분이 있는 구역을 들어 갈 때는 얼굴 전면을 보호하는 마스크 내부의 압력이 외부보다 항상 높게 유지토록 설계된 마스크를 착용해야한다.

그러나 전면형 가스 마스크는 착용이 불편하고 사용중 통기저항이 크기 때문에 유독 가스가 아닌 일반적인 유해가스(22)는 사용이 용이한 얼굴 절반을 덮는 반면형 가스 마스크가 더 적합하다. 일상적으로 사용하는 반면형 마스크는 착용시 불편함을 최소로 하고 호흡시 저항이 적고 가벼워야 하기 때문이다.

과수나 논 밭에서 살충제, 제초제등 농약을 살포하는 경우에, 일반적으로 값이 저렴하고 사용이 간편한 면 마스크를 착용하는 경향이 있으나 면 마스크는 다소의 액적은 제거할 수 있지만 유기염소나 유기인 같은 유해가스(22)는 근본적으로 제거할 수 없어서 농민들의 건강을 헤치고 있다.

본 고안에서 제조된 반면형 직결식 마스크는 일상적으로 간편하게 착용할 수 있는 구조로써 필타 장착 및 탈착이 용이하며 유해가스(22)를 제거하는 정화필타부와 , 호흡기 즉 코와 입의 보호가 가능한 얼굴의 절반(반면)을 가리는 앞면보호부(코틀) 그리고 마스크를 얼굴에 밀착하도록 이중 고리끈(2,8)으로 구성되어 있다.

보다 상세한 구조를 살펴보면 필타 장착 및 탈착부로써 필타(정화통)(3), 필타 고정 커버(4)가 있어 이는 흡기구(13) 앞에 위치하며 공기가 외부에서 내부에 있는 배출구멍(15)을 통해서만 흡입 되도록 하였다.

필타(3) 내부는 그림3에서와 같이 오염된 대기는 고성능 거르개(HEPA필타)(16)의 장착으로 0.01㎛에서 수㎛크기의 미립자상 물질을 99.95%이상 포집 할수있는 1단계와 특정 유해가스를 흡착 제거할 수 있는 첨착 활성탄(17)층 2단계를 통과하게 하여 유해 가스가 효과적으로 제거되며 3단계 에서는 사용중 발생된 분말상 활성탄이 누출되지 않토록 부직포(18)가 내장되어 있다. 여기서 주의할 점은 고성능 거르개(HEPA필타)(16) 조립시 표면의 손상이 없도록 했으며 HEPA 필타의 장착을 용이하게 하기 위해서 수분과 부식에 저항이 크고 고온에서 필타로부터 갈라지거나 벗겨지지 않은 조건의 접착제를 사용해서 접착했다.

필타(3) 내부에 충전되어있는 첨착 활성탄(17)은 유해가스의 종류에 따라 바꿔야 한다. 즉 농촌에서 살포하는 농약의 종류에 따라 다르게 제작된 필타(3)로 간편하게 바꿀 수 있도록 필타 조임 수나사(14)를 설치하되 기밀이 잘되도록 하여야 한다. 그리고 사용중 또는 사용후 필타(3)를 용이하게 교체 할 수 있도록 필타 고정 카바(4)의 외부에 해체 잠금용 홈(11)을 5개소 설치하였다.

가스 마스크는 사람이 호흡하는 장비이므로, 공기가 필타층을 통과할때 필타의 상단과 하단부에 압력차가 생기는 압력손실이 크게되면 당연히 호흡이 불편해진다. 또한 압력 손실이 적으면 호흡은 편하지만 필타의 유해가스 흡착효율이 낮아지므로 적당한 압력 손실이 요구된다.

정화제(첨착 활성탄)(17) 입자의 크기에 따른 압력손실을 측정한 결과 입자의 직경이 클수록 압력손실이 적게 걸림을 알 수 있었지만 이러한 경우 접촉면적이 작고 흡착속도가 느려져서 흡착량이 감소하므로 인체에 유해할 수 있다.

정화제가 갖는 흡착용량은 흡착 평형관계에 의해 그 최대량이 결정되지만 흡착 조작은 반드시 일정한 시간 내에 일어나므로 그 흡착속도를 정확하게 평가하여 최적의 설계를 해야한다. 즉 가스 마스크와 같은 인체내의 호흡장비는 안전사고 발생시 인체에 직접적인 해를 끼치므로 유속의 변화에 따라 최적의 흡착성능 및 압력손실을 나타내는 입도를 선정해야 한다.

흡착속도란 활성탄 입자표면으로 피흡착질이 이동한 후 확산에 의해 내부표면에 도달해서 흡착되는 속도를 일컫는다. 흡착속도에 영향을 미치는 것은 정화제 내부의 확산, 입자의 표면과 유체사이의 물질 이동이다. 가스 상태의 물질은 내부 확산속도가 빠르게 진행되므로 확산속도에 따른 활성탄의 흡착속도가 빨리 진행되어야 한다.

첨착 활성탄(17)의 각 입도에 따른 접촉시간 및 통기저항을 측정하여본 결과(표1)에 따라 0.5∼2.0㎜크기의 입자크기를 선택하였다.

흡기구(20)에는 흡기밸브(21)가 있어 미약한 호흡에도 흡기밸브(21)가 작동하며, 확실하고 예민하게 작동하기 위하여 특수 실리콘을 사용, 두께를 최소화하였으며 공기의 흐름은 언제나 숨을 들이 마시는 경우에만 열리도록 하였다.

배기는 배기구(5)를 통하여 이루어지는데 미약한 호흡에 대해서도 배기 밸브(19)가 작동하고 내부와 압력이 같은 경우에 배기 밸브(19)는 항상 닫혀 있는 상태가 되며 외부의 힘에 의해 손상이 되지 않도록 배기틀(12)로 배기구(5)를 보호했다.

마스크를 머리에 고정하는 장치로써는 머리고정끈 잠금장치(1), 머리고정 연결끈(2), 뒷꼭지 머리끈(6), 뒷꼭지 머리끈 조임틀(7), 연결끈(8), 끈조임틀(9)로 구성되어있다.

연결끈(8) 및 머리고정 연결끈(2)은 적당한 길이 및 탄력성을 가지고 길이를 쉽게 조절할 수 있도록 하였다. 따라서 개인의 머리크기에 맞도록 적당한 길이로 머리 고정 연결끈(2)을 조절한 다음, 머리 고정 연결끈(2)을 머리고정끈 잠금장치(1)를 이용 하여 1차로 머리에 고정한다. 다음으로 뒷꼭지 머리끈(6)을 이용 정수리 윗쪽에 고정하여 2차로 고정한다. 머리와 얼굴 크기에 따라 연결끈(8)을 조절하여 유해 가스가 필타 외에 따른 곳으로 흡입되지 않도록 기밀성을 고려하여 착용을 완료한다.

본 고안은 상기한 종래기술이 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마스크면에 얼굴 전면에 부착되고 필타는 통과한 공기만이 흡입될 수 있도록 하여, 유해가스로 인한 피해를 방지할 수 있도록 있고 직결식 반면형 가스 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 가스 마스크 및 필타 전체 조립도.

도 2는 본 고안에 의한 가스 마스크 본체 내부 구성도.

도 3은 본 고안에 의한 필타(정화통) 내부 구성도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 머리고정끈 잠금장치 2 : 머리 고정 연결끈

3 : 필타(정화통) 4 : 필타고정커버

5 : 배기구 6 : 뒷꼭지 머리끈

7 : 뒷꼭지 머리끈 조임틀 8 : 연결끈

9 : 끈조임틀 10 : 필타 조임 암나사

11 : 해체 잠금용 홈 12 : 배기틀

13 : 흡입구멍 14 : 필타 조임 수나사

15 : 배출구멍 16 : 고성능거르개(HEPA필타)

17 : 정화제(첨착활성탄) 18 : 부직포

19 : 배기밸브 20 : 흡기구

21 : 흡기밸브 22 : 유해가스 입구

23 : 유해가스 출구

본 고안에서 제조된 반면형 직결식 마스크는 일상적으로 간편하게 착용할 수 있는 구조로써 필타 장착 및 탈착이 용이하며 유해가스(22)를 제거하는 정화필타부와 , 호흡기 즉 코와 입의 보호가 가능한 얼굴의 절반(반면)을 가리는 앞면보호부(코틀) 그리고 마스크를 얼굴에 밀착하도록 이중 고리끈(2,8)으로 구성되어 있다.

이와 같이, 본 고안에 의한 직결식 반면형 가스 마스크는 필타를 통과하면서 정화된 공기만이 흡입될 수 있도록 하여 사용자를 유해가스로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 직결식 반면형 가스 마스크에 있어서, 필타장착 및 탈착이 용이한 필타(3)와 필타 고정 커버(4) 외부에 해체잠금 홈(11) 5개소를 설치하여 장착 및 탈착이 용이한 구조를 갖도록 하며, 호흡기(코, 입) 보호가 가능한 얼굴의 절반(반면)을 가리는 앞면부, 그리고 얼굴에 밀착되도록 연결끈(2,8)과 뒷꼭지 머리끈이 각각 2중으로 구성된 가스 마스크 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   필타(3) 내부에 통기저항은 낮고 미립자 제거효율이 높은 고성능 거르게(HEPA필타)(16)를 장착했으며, 고성능거르개(16), 부직포(18), 첨착 활성탄(17), 부직포(18)순으로 구성되는 필타(17)의 가스 마스크 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   통기저항 및 접속시간, 흡착속도를 측정한 결과 최적의 조건인 0.5∼2.0㎜입자크기의 첨착 활성탄(17)을 사용한 필타의 가스 마스크 구조.
4. 호흡저항을 최소화하기 위해 필타(17)를 좌우측에 2개를 장착한 필타(17)의 가스 마스크 구조.