KR200279519Y1 - 직결식반면형가스마스크 - Google Patents

Abstract

정화통의 구조를 개선한 직결식 반면형 가스마스크가 개시된다. 상기 가스마스크는 코와 입을 덮어서 보호하며 일측에는 고정커버가 마련된 안면보호부와, 상기 안면보호부의 테두리부에서 연장 · 형성되어 상기 안면보호부가 안면에 밀착되게 지지하는 다수의 끈과, 상기 고정커버에 착 · 탈가능하게 결합되며 그 내부에는 HEPA(High Efficiency Particulate Air)필터, 부직포, 첨착활성탄 및 부직포가 전방에서 후방측으로 순차적으로 적층된 정화통을 구비하는 직결식 반면형 가스마스크에 있어서, 상기 첨착활성탄의 입자크기는 0.5~2.0㎛이고, 상기 고정커버의 외주면에는 다수의 돌출부가 형성된다. 상기 직결식 반면형 가스마스크는 유해가스중의 유해성분이 정화통을 통과하면서 완전하게 걸러진다. 그러므로, 정화된 공기만이 사용자측으로 흡입되므로 사용자가 안전하게 사용할 수 있다. 또한, 정화통이 결합되는 고정커버의 외주면에는 돌출부가 형성되므로, 사용자가 고정커버의 외주면을 손으로 잡았을 때 손이 미끄러지지 않는다. 그러므로, 정화통을 용이하게 교체할 수 있다.

Description

직결식 반면형 가스마스크{HALF FACE GAS MASK OF DIRECTED TYPE}

본 고안은 정화통의 구조를 개선한 직결식 반면형 가스마스크에 관한 것이다.

가스마스크는 내부의 압력이 외부의 압력 보다 항상 높은 상태를 유지하도록 설계되어야 한다. 이러한 가스마스크는 크게 일상적으로 사용할 경우와 비상시 사용할 경우로 구분되는데, 양자는 그 제작기준이 상호 다르다. 그리고, 가스마스크에는 공기 라인과 호스가 연결된 격리식 가스마스크와 공기 라인과 호스가 일체형으로 되어 있는 직결식 가스마스크가 있으며, 직결식 가스마스크는 전면형과 반면형으로 구분된다.

주로 비상 탈출용의 목적으로 사용되는 가스마스크는 사용 방법이 용이하여야 하고 사용시간이 길어야 한다. 또한, 유해물질로 인해 눈이 손상되지 않아야 하므로 얼굴 전면을 보호할 수 있어야 한다. 다시 말하면 미지의 유해성분이 있는 구역을 들어 갈 때는 얼굴 전면을 보호하기 위한 전면형 가스마스크가 필요하다.

그러나, 전면형 가스마스크는 착용이 불편하고 사용중 통기저항이 크다. 이로인해, 유독 가스가 아닌 일반적인 유해가스가 있는 곳에서는 착용시 불편함이 적고, 호흡시 저항이 적으며, 가벼움과 동시에 얼굴 절반을 덮는 반면형 가스마스크가 사용된다.

이러한 반면형 가스마스크의 일종이라고 할 수 있는 면 마스크를 착용하여, 과수나 논 밭에서 살충제 및 제초제 등의 농약을 살포하는 작업을 행하고 있다. 상기 면 마스크는 값이 저렴하고 사용이 간편하며 다소의 액적을 제거할 수 있는 효과는 있으나, 유기염소나 유기인 같은 유해가스를 제거할 수 없으므로 농민들의 건강을 해치게 되는 단점이 있다.

상기의 단점을 해소하기 위한 얼굴에 착용하는 반면형 가스마스크가 개발되어 사용되고 있으나, 이는 공기를 필터링하는 정화통을 손쉽게 교체할 수 없는 단점이 있다.

본 고안은 상기한 종래기술이 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 유해가스를 완전히 제거할 수 있도록 정화통의 구조를 개선하여 사용자가 유해가스로 인해 피해를 입는 것을 방지할 수 있는 직결식 반면형 가스 마스크를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 가스마스크 및 필터 전체 조립도.

도 2는 본 고안에 의한 가스마스크 내부 구성도.

도 3은 본 고안에 의한 정화통의 내부 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 잠금장치 2 : 제 1 연결끈

3 : 정화통 4 : 고정커버

5 : 배기부 6 : 머리끈

7 : 제 1 끈조임틀 8 : 제 2 연결끈

9 : 제 2 끈조임틀 10 : 암나사

11 : 돌출부 12 : 배기틀

13 : 흡입구멍 14 : 수나사

15 : 배출구멍 16 : HEPA필터

17 : 첨착활성탄 18 : 부직포

19 : 배기밸브 20 : 흡기구

21 : 흡기밸브 22 : 안면보호부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 직결식 반면형 가스마스크는, 코와 입을 덮어서 보호하며 일측에는 고정커버가 마련된 안면보호부와, 상기 안면보호부의 테두리부에서 연장 · 형성되어 상기 안면보호부가 안면에 밀착되게 지지하는 다수의 끈과, 상기 고정커버에 착 · 탈가능하게 결합되며 그 내부에는 HEPA(High Efficiency Particulate Air)필터, 부직포, 첨착활성탄 및 부직포가 전방에서 후방측으로 순차적으로 적층된 정화통을 구비하는 직결식 반면형 가스마스크에 있어서,

상기 첨착활성탄의 입자크기는 0.5~2.0㎛이고, 상기 고정커버의 외주면에는다수의 돌출부가 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 직결식 반면형 가스마스크를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 가스마스크 및 필터 전체 조립도이고, 도 2는 본 고안에 의한 가스마스크 내부 구성도이며, 도 3은 본 고안에 의한 정화통의 내부 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 가스마스크는 일상적으로 간편하게 착용할 수 있는 구조로 마련되는데, 얼굴의 절반을 덮어서 호흡기인 코와 입을 보호하는 안면보호부(30)와, 안면보호부(30)의 테두리부에서 연장 · 형성되어 안면보호부(30)가 얼굴에 밀착되게 하는 제 1 및 제 2 연결끈(2,8)과, 안면보호부(30)의 전방 양측에 착 · 탈가능하게 설치되어 유해가스를 제거하는 정화통(3)으로 구성된다. 정화통(3)은 안면보호부(30)에 고정된 고정커버(4)에 착탈되고, 안면보호부(30) 외부의 공기는 정화통(3)의 흡읍구멍(13) 및 배출구멍(15)을 통해서만 내부로 흡입된다.

정화통(3)의 내부는, 도 3에 도시된 바와 같이, HEPA필터(16)와 부직포(18)와 첨착활성탄(17)고 부직포(18)가 적층된 형태로 설치된다. 오염된 대기는 0.01㎛에서 수㎛크기의 미립자상 물질을 99.95%이상 포집하는 HEPA필터(16)에 의하여 1차로 정화되고, 특정 유해가스를 흡착 · 제거하는 첨착활성탄(17)을 통과하면서 2차로 정화된다. 부직포(18)는 사용중 발생된 분말상 활성탄이 누출되지 않게 하면서 3차의 정화기능도 한다.

이때, HEPA필터(16)의 조립시 표면의 손상이 없어야 한다. 그리고, HEPA필터(16)의 용이한 장착을 위하여 수분과 부식에 대하여 큰 저항을 갖고 고온에서도 필터로부터 갈라지거나 벗겨지지 않은 접착제를 사용해야 한다.

HEPA란 High Efficiency Particulate Air의 약자로 극히 작은 입자상태의 분진이 함유된 공기를 의미한다. 그리고, HEPA필터란 이러한 분진을 제거할 수 있는 필터를 말한다. 분진의 종류에 따른 크기를 분류해 보면 미분탄은 10~400㎛, 비산재는 3~80㎛, 시멘트가루는 1~150㎛, 담배연기는 0.01~0.15㎛이다. 그러므로, 본 실시예에 따른 HEPA필터(16)는, 전술한 바와 같이, 0.01㎛에서 수㎛크기의 미립자상 물질을 99.95%이상 포집하므로 담배연기를 제외한 대부분의 분진을 제거할 수 있다.

정화통(3) 내부에 충전되어 있는 첨착활성탄(17)은 유해가스의 종류에 따라 교체하여 사용할 수 있다. 즉, 농촌에서 살포하는 농약의 종류에 따라 다르게 제작된 정화통(3)을 용도에 따라 간편하게 교체할 수 있도록 정화통(3) 및 고정커버(4)에는 상호 맞물리는 수나사(14) 및 암나사(10)가 각각 형성된다. 이때, 수나사(14)와 암나사(10)가 맞물리면, 정화통(3)과 고정커버(4)는 완전하게 실링된다.

고정커버(4)의 외주면에는 고정커버(4)에 정화통(3)을 용이하게 결합하고, 고정커버(4)로부터 정화통(3)을 용이하게 분리할 수 있도록 하기 위한 소정 폭과 길이를 가지는 돌출부(11)가 다수개 형성된다. 돌출부(11)는 사용자가 고정커버(4)의 외주면을 손으로 잡았을 때 손이 미끄러지는 것을 방지한다. 바람직하게는, 고정커버(4)의 외주면을 따라 등간격으로 5개의 돌출부(11)가 마련된다.

가스마스크는 사람이 호흡하는 장비이므로, 공기가 필터층을 통과할 때 필터의 상단과 하단부에 압력차가 생기는 압력손실이 크게되면 당연히 호흡이 불편해진다. 또한 압력 손실이 적으면 호흡은 편하지만 필터의 유해가스 흡착효율이 낮아지므로 적당한 압력 손실이 요구된다.

첨착활성탄(17)의 입자의 크기에 따른 압력손실을 측정한 결과 입자의 직경이 클수록 압력손실이 적게 걸림을 알수 있지만, 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 가스마스크와 같은 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 내부확산속도가 빠르게 진행되므로 확산속도에 따른 활성탄의 흡착속도가 빨리 진행되어야 한다.

첨착활성탄(17)의 각 입도에 따른 접촉시간 및 통기저항을 측정하여본 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1] 충전입도에 따른 압력손실 측정결과(단위 : mmH2O)

표 1을 설명하면, 입도가 2.00~4.00mm인 첨착활성탄에 10리터/분의 속도로 공기를 투과시키면 6mmH₂O의 낮은 압력손실이 생기고, 입도가 0.6~0.30인 첨착활성탄에 50리터/분의 속도로 공기를 투과시키면 94mmH₂O의 높은 압력손실이 생기는 것을 나타낸다. 이러한 실험의 결과로 본 실시예에 따른 첨착활성탄(17)은 0.5~2.0mm 입자크기를 가지는 것을 선택한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 안면보호부(30)에는 정화통(3)과 안면보호부(30)의 내측을 연통시키는 흡기부(20)가 설치되고, 흡기부(20)에는 흡기밸브(21)가 마련된다. 흡기밸브(21)는 두께의 최소화를 위하여 특수 실리콘으로 제작되고, 언제나 숨을 들어 마시는 경우에만 열려서 공기가 흡입된다.

안면보호부(30)의 전면에는 배기부(5)가 설치되고, 배기부(5)에 마련된 배기밸브(19)는 미약한 호흡에 대해서도 작동한다. 즉, 안면보호부(30)의 내부와 외부의 압력이 같은 경우에는 배기밸브(19)는 항상 닫혀있고, 배기틀(12)에 의하여 보호된다.

가스마스크를 머리에 고정하는 방법을 도 1을 참조하여 설명하면, 적당한 길이와 탄성을 가지는 제 1 연결끈(2)의 길이를 사용자으 머리크기에 맞도록 조절하여 잠금장치(1)와 제 2 끈조임틀(9)을 이용하여 고정한다. 그 다음에 머리끈(6)을 정수리 윗쪽에 고정하고, 머리와 얼굴 크기에 따라 제 2 연결끈(8)을 조절하여 제 1 끈조임틀(7)로 조인다. 그후, 유해 가스가 정화통 이외의 다른 곳으로 흡입되지 않도록 안면보호부(30)와 안면을 기멸시킨다.

이상에서 설명하듯이 본 고안에 따른 직결식 반면형 가스마스크는 유해가스중의 유해성분이 정화통을 통과하면서 완전하게 걸러진다. 그러므로, 정화된 공기만이 사용자측으로 흡입되므로 사용자가 안전하게 사용할 수 있다.

또한, 정화통이 결합되는 고정커버의 외주면에는 돌출부가 형성되므로, 사용자가 고정커버의 외주면을 손으로 잡았을 때 손이 미끄러지지 않는다. 그러므로, 정화통을 용이하게 교체할 수 있다.

Claims (1)

1. 코와 입을 덮어서 보호하며 일측에는 고정커버가 마련된 안면보호부와, 상기 안면보호부의 테두리부에서 연장 · 형성되어 상기 안면보호부가 안면에 밀착되게 지지하는 다수의 끈과, 상기 고정커버에 착 · 탈가능하게 결합되며 그 내부에는 HEPA(High Efficiency Particulate Air)필터, 부직포, 첨착활성탄 및 부직포가 전방에서 후방측으로 순차적으로 적층된 정화통을 구비하는 직결식 반면형 가스마스크에 있어서,

   상기 첨착활성탄의 입자크기는 0.5~2.0mm이고, 상기 고정커버의 외주면에는 다수의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 직결식 반면형 가스마스크.