KR20170069200A - 경보 시스템을 구비한 방호 장비 - Google Patents

경보 시스템을 구비한 방호 장비 Download PDF

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KR20170069200A
KR20170069200A KR1020177007823A KR20177007823A KR20170069200A KR 20170069200 A KR20170069200 A KR 20170069200A KR 1020177007823 A KR1020177007823 A KR 1020177007823A KR 20177007823 A KR20177007823 A KR 20177007823A KR 20170069200 A KR20170069200 A KR 20170069200A
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유코 하타나카
도모키 나카무라
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데이진 가부시키가이샤
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Abstract

안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병의 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 설비를 제공하는 것을 목적으로 하고, 경보 시스템을 구비한 방호 장비로서, 상기 경보 시스템이, 상기 방호 장비의 착용자의 생체 정보를 검지하는 센서와, 상기 센서가 검지한 생체 정보가 역치에 도달한 것을 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단으로부터의 지시에 의해 위험성이 높아진 것을 경보하는 경보 수단과, 상기 경보 수단이 작동했을 경우에 경보를 송신하는 송신 수단과, 상기 경보 수단과 상기 송신 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 경보 시스템을 구비한 방호 장비이다.

Description

경보 시스템을 구비한 방호 장비{PROTECTIVE EQUIPMENT COMPRISING ALARM SYSTEM}
본 발명은, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병 등의 생명과 관련된 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 장비에 관한다.
가혹한 환경에서 작업하는 작업자에게 있어서, 작업중의 컨디션을 관리하는 것은 중요하다. 예를 들면, 열사병(열중증)으로 불리는 열경련이나 열실신은, 위험한 작업을 수반하는 현장에 있어서는 작업자의 생명의 위험에도 연결되는 일이 있다. 특히, 소방 활동에 있어서 소방사는, 방화복 등의 방호 장비에 더해 봄베나 각종 장비를 장착·휴대하고, 화염에 근접한 고온 환경하에서 작업하게 된다. 게다가 방화복은 그 특성상, 방화복내에 열이 차기 쉽고, 소방대원이 열사병의 위험성에 노출되는 리스크가 높다. 한편, 소방대원은 그 사명감으로부터, 체력 한계 이상의 활동을 하기도 한다. 이와 같은 배경하에서, 소방대원이 열사병의 위험성이 높은 상태임을 검지(檢知)·고지하는 것을 필요로 한다.
그 대책으로서, 예를 들면 특허문헌 1에서는 귀마개형의 것이 제안되어 있다. 그러나, 귀마개형이기 때문에 소방대원의 청각을 저해한다는 문제가 있었다. 또, 이것을 소방 활동에 적용하려고 했을 경우, 가혹한 환경에서의 내구성 등이 충분하지 않았다.
또, 특허문헌 2에서는, 온도 센서로 검지한 정보를, 통신 수단에 의해 외부 모듈에 보내져, 외부 모듈에서 열사병의 위험성이 있는지 어떤지를 판단하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 이 방법에서는, 빌딩의 내부나 지하에 소방대원이 있어서 통신을 확보할 수 없는 상태에 있을 경우에, 경보 시스템이 작동할 수 없는 문제가 있었다.
또, 특허문헌 3에서는, 소방 활동에 있어서 열 스트레스를 검지하는 시스템이 제안되어 있다, 그러나, 이 방법에서는, 두부(頭部)에서 측정하는 특성 때문에, 소방대원의 활동을 저해할 염려가 있는 외에, 두부 보호구를 벗었을 경우는 경보 시스템이 기능하지 않는다는 문제가 있었다.
일본국 공개특허공보 특개2013-048812호 일본국 공개특허공보 특개2012-187127호 일본국 공개특허공보 특개2004-030180호
본 발명은 상기의 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병 등의 각종의 생명과 관련된 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 장비를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기의 과제를 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 경보 시스템을 구비한 방호 장비를 이용하여, 이들 경보 시스템끼리 통신하는 것에 의하여, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병 등의 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 장비를 얻을 수 있다는 것을 찾아내어, 더욱 더 예의 검토를 거듭해서 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이렇게 해서, 본 발명에 의하면, 경보 시스템을 구비한 방호 장비로서, 상기 경보 시스템이, 상기 방호 장비의 착용자의 생체 정보를 검지하는 센서와, 상기 센서가 검지한 생체 정보가 역치에 도달한 것을 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단으로부터의 지시에 의해 위험성이 높아진 것을 경보하는 경보 수단과, 상기 경보 수단이 작동했을 경우에 경보를 송신하는 송신 수단과, 상기 경보 수단과 상기 송신 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 경보 시스템을 구비한 방호 장비가 제공된다.
그 때, 상기 센서가, 방호 장비의 내측 온도를 검출하는 온도 센서인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 의하면, 경보 시스템을 구비한 방호 장비로서, 상기 경보 시스템이, 상기의 송신 수단으로부터 송신된 경보를 수신하는 수신 수단과, 경보 수단과, 상기 수신 수단과 상기 경보 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열사병 경보 시스템을 구비한 방호 장비가 제공된다.
그 때, 상기 경보 수단이 음성에 의하는 것이 바람직하다. 또, 상기 센서 또는 판단 수단 또는 상기 경보 수단 또는 상기 송신 수단 또는 상기 수신 수단이 정상적으로 작동하고 있는 것을 나타내는 표시 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 방호 장비가 다층 구조 포백에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 또, 상기 센서가 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 또, 방호 장비를 구성하는 포백의 차열성이, ISO9151에 규정된 방법으로 측정해서 HTI24가 13초 이상인 것이 바람직하다. 또, 방호 장비를 구성하는 포백의 최표면에 있어서의 발수성이, JIS L1092에 규정되는 스프레이 방법으로 측정해서 3급 이상인 것이 바람직하다. 또, 방호 장비를 구성하는 포백이, 국제 성능 기준 ISO11613-1999에 있어서 수축율 5% 이하인 것이 바람직하다. 또, 방호 장비가 소방용 방호복인 것이 바람직하다. 또, 방호 장비를 구성하는 포백에 아라미드 섬유가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병 등의 생명과 관련된 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 장비를 얻을 수 있다.
[도 1] 본 발명의 실시 형태의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 2] 본 발명에서 이용할 수 있는 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 3] 본 발명에서 이용할 수 있는 플로차트의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 4] 본 발명에 있어서, 이상 검지 장치(2)의 기록 내용의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 5] 본 발명에 있어서, 제2의 경보 발생 장치(4)의 표시의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 6] 실시예 1에서 얻어진 방호복을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 7] 네트워크에 접속된 경보 시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 열사병(열중증) 경보 시스템을 구비한 방호복에 적용한 예를 기초로 설명한다.
실시의 형태의 일례인 열사병 경보 시스템을 구비한 작업자용의 방호복은, 열사병 경보 시스템이, 착용자의 생체 정보를 검지하는 센서와, 센서가 검지한 생체 정보가 역치에 이르러 열사병의 위험성이 높아진 것을 판단하는 판단 수단과, 열사병의 위험성이 높아진 것을 경보하는 경보 수단과, 경보 수단이 작동했을 경우에 경보를 송신하는 송신 수단과, 경보 수단과 송신 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열사병 경보 시스템을 구비한 방호복이다. 이러한 방호복은 예를 들면, 소방대원용의 소방용 방호복(방화복)으로서 바람직하게 이용된다.
여기서, 생체 정보를 검지하는 센서로서는, 방호복의 내측 온도를 검출하는 온도 센서인 것이 바람직하지만, 그 외에도 방호복의 외부 온도를 검출하는 온도 센서, 방호복의 내부 또는 외부 습도를 검출하는 습도 센서, 혈중의 산소 농도를 검지하는 센서, 심박수를 검지하는 센서, 심전을 검지하는 센서, 맥박을 검지하는 센서, 맥파를 검지하는 센서, 혈압을 검지하는 센서, 혈류를 검지하는 센서, 체동이나 그 유무를 검지하는 센서, 체위를 검지하는 센서, 피부 온도를 검지하는 센서, 고막 온도를 측정하는 센서, 직장 온도를 측정하는 센서, 피부의 색상을 검지하는 센서, 땀을 검지하는 센서, 호흡의 수나 속도나 깊이를 검지하는 센서, 뇌파를 검지하는 센서, 동공의 열림을 검지하는 센서, 위치를 검지하는 GPS 등의 센서 등도 이용할 수 있다. 또, 이러한 2 이상의 센서의 조합으로 하는 것도 가능하다. 열사병의 증상은 다방면에 걸치는 것으로부터, 복수의 센서를 조합하는 것으로 그 검지 정도(精度)의 향상이 기대된다.
이하, 생체 정보를 검지하는 센서를 방호복의 내측 온도를 검출하는 온도 센서로서 설명하지만, 온도 센서로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
또, 관리자용의 방호복은, 열사병 경보 시스템을 구비한 방호복으로서, 열사병 경보 시스템이, 작업자용(소방대원용의 소방용 방호복)의 송신 수단으로부터 송신된 경보를 수신하는 수신 수단과, 경보 수단과, 상기 수신 수단과 상기 경보 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열사병 경보 시스템을 구비한 방호복이다. 이러한 방호복은 예를 들면, 소방대의 대장용의 방호복(방화복)으로서 매우 바람직하게 이용된다.
예를 들면, 이러한 열사병 경보 시스템을 구비한 방호복을, 소방대원과 소방대장이 각각 이용하면, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병의 위험성을 경보할 수 있다.
이하, 온도 센서를 이용한 열사병 경보 시스템에 대해서, 도면을 참조(언급한 도면 이외의 도면도 적당히 참조)하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 열사병 경보 시스템은, 작업자(1a, 1b, 1c)(1)(이하, 특히 구별하지 않을 때는 단지 '작업자(1)'라고 칭함)(대상자)의 각각의 방호복의 내외부에 수납되는 이상 검지 장치(2a, 2b, 2c(2))(이하, 특히 구별하지 않을 때는 단지 '이상 검지 장치(2)'라고 칭함)와 제1의 경보 발생 장치(3), 및, 작업자(1) 이외의 관리자(5)에 휴대되는 제2의 경보 발생 장치(4)를 구비하여 구성된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 이상 검지 장치(2)는, 온도 센서(201), CPU(처리 수단)(202), 무선 모듈(203), 메모리(기억 수단)(204), RTC(Real Time Clock)(205), 버튼(206) 및 배터리(207)을 구비하여 구성된다. 또, 제1의 경보 발생 장치(3)는 부저(이상 통지 수단)(301), CPU(처리 수단)(302)를 구비하고, 소형 라이트(303), 소형 모터(이상 통지 수단)(304)를 추가로 갖추고 있더라도 좋다. 또, 이상 검지 장치(2)의 CPU(202)와 경보 발생 장치의 CPU(303)는 동일해도 좋고, 1개의 이상 검지 장치(2)에 대해, 제1의 경보 발생 장치(3)가 복수 포함되는 시스템이라도 좋다. 제1의 경보 발생 장치(3)가 복수 포함되는 것에 의하여, 본인이 경보를 조기를 눈치챌 수 있다. 온도 센서(201)는, 작업자(1)의 의복내의 온도를 측정하는 수단(센서)이다. 덧붙여, 이하, 온도 센서(201)에 의해서 취득한 데이터를 '센서 데이터'라고 칭한다. CPU(202)는, 메모리(204)를 사용해서 각종 연산 처리를 실시한다. 무선 모듈(203)은, 외부 장치(제1의 경보 발생 장치(3)나 제2의 경보 발생 장치(4))와 무선 통신하기 위한 수단이다. 메모리(204)는, 기억 수단이며, 예를 들면, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive) 등에 의해서 실현할 수 있다. RTC(205)는, 계시(計時)용의 수단이며, 예를 들면, 전용의 팁에 의해서 실현할 수 있고, 배터리가 작동하지 않는 동안에서도 내장 전지로부터 전원 공급을 받아 동작할 수 있다. 배터리(207)는, 전원 공급 수단이며, 예를 들면, 축전지에 의해서 실현할 수 있다. 버튼(206)은, 작업자(1)에 의해서 조작(누름)되는 입력 수단이다. 온도 센서(201)가 검지한 온도가 역치 이상인지를 판단하는 판단 수단인 CPU(202)를 같은 유닛(이상 검지 장치(2)) 내에 배치하는 것에 의하여, 만일, 무선 모듈(203)이 고장나 있거나 무선 통신을 사용할 수 없는 환경에 있더라도, 열사병의 위험을 검지·판단하고, 작업자(1)에 경고하는 것이 가능해진다.
다음으로 제1의 경보 발생 장치(3)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, CPU(302), 부저(301), 및 배터리(306)를 구비한다. 부저(301)는, CPU(302)로부터의 지시로 부저음을 발생시키는 경보 수단이다. 라이트(303)나 소형 모터(304)는 CPU(302)로부터의 지시로 빛이나 진동을 발생시키는 경보 수단이다. 부저(301)의 음에 더해, 빛이나 진동에 의한 경보가 이루어지는 것에 의하여, 작업자(1)는 보다 빠르고 확실하게 경보를 눈치챌 수 있다. 무선 모듈(305)은, 이상 검지 장치(2)나 외부 장치(제2의 경보 발생 장치(4))와 무선 통신하기 위한 수단이다. 배터리(306)는, 전원 공급 수단이며, 예를 들면, 축전지에 의해서 실현할 수 있다.
다음으로, 제2의 경보 발생 장치(4)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 패널형 컴퓨터(401), 부저(402), 무선 모듈(403), 메모리 디바이스(404), 입력 장치(405), 및 배터리(406)를 구비한다. 패널형 컴퓨터(401)는, CPU 등으로 이루어진 처리부(411), RAM, ROM, HDD 등으로 이루어지는 기억부(412), 터치 패널이 장착된 액정 디스플레이인 표시부(413) 등을 일체화해서 장착한 컴퓨터이다. 패널형 컴퓨터(401)에 의해, 조작자는, 표시부(413)에서 직감적인 수동 조작을 실시할 수 있다. 부저(402)는, 패널형 컴퓨터(401)로부터의 지시로 부저음을 발생시키는 경보 수단이다. 무선 모듈(403)은 외부 장치(제1의 경보 발생 장치(3))와 무선 통신하기 위한 수단이다. 메모리 디바이스(404)는, 착탈(着脫)이 자유로운 기억 매체이며, 예를 들면 플래쉬 메모리에 의해서 실현할 수 있다. 배터리(406)은 전원 공급 수단이며, 예를 들면, 축전지에 의해서 실현할 수 있다.
또, 무선 모듈(203, 305, 403)의 안테나는, 도전성 섬유 등을 이용해서 방호복과 일체로 형성할 수도 있다. 예를 들면, 안테나를 방호복의 외표면에 형성하면, 방호복의 내부에 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3) 및 제2의 경보 발생 장치(4)를 설치하더라도, 방호복에 방해되는 일 없이 무선 통신을 실시할 수 있다. 이 때문에, 방호복에 전자파 흡수율이 높은 포백(布帛)을 이용할 수도 있다. 방호복에 일체로 설치되는 안테나는, 도전성 섬유 외에, 방호복에 도전성 물질을 증착이나 인쇄해서 설치하는 방법, 플렉서블 기판 등의 가요성 기판으로 미리 제작한 안테나를 방호복에 부착하는 방법 등에 의해서 형성할 수 있다.
다음으로, 이상 검지 장치(2)의 기억 수단(204)에 기억되는 데이터의 예에 대해 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 기억부의 데이터는 5개의 컬럼으로 구성되며, 왼쪽부터 차례로 설명한다.
'작업자'는, 작업자(1)의 식별자를 나타낸다. '판정 주기(초)'는, 이상 검지 장치(2)가, 온도 센서(201)에 의해서 데이터를 주기적으로 수집하고, 메모리(204)에 저장하는 그 주기(초)이며, 또한, 미리 설정된 역치와 비교하는 것에 의하여 작업자(1)의 신체의 이상을 판정하는 주기(초)이다. 예를 들면, 긴 주기로서 60초가 있고, 짧은 주기로서 10초가 있다. 예를 들면, 센서 데이터를 수시 수집하는 시각은 RTC(205)에 의해서 계측된 시각이다.
'의복내 온도(℃)'에 관해, 상단의 '기록치'는, 생체 정보로서 그 시각에 있어서의 온도 센서(201)가 취득한 작업자(1)의 의복내 온도를 나타낸다. 하단의 '경고 레벨'은, 제1 역치인 온도를 나타내고, 도 4에서는 38(℃)로 하고 있다. 덧붙여, 각종 생체 정보의 역치는, 절대적인 값이라도 좋고, 혹은, 상대적인 값이라도 좋다. 상대적인 값을 역치라고 하면, 작업자(1)의 개인차나 그 날의 컨디션의 변동에도 대응하며, 열사병의 위험성을 보다 빠른 단계에서 확실하게 검지할 수 있다. 또, 1개의 판정 항목(예를 들면 체온)에 대해서, 상대적인 역치과 절대적인 역치를 병용해도 좋다. 또, 각 항목이 이상인지 아닌지의 판정에 대해서, 상기와 같이 데이터의 변화량에 기초하여 실시하는 것 외에, 데이터의 변화율(단위 시간당 변화량)에 대해서 실시하더라도 좋다.
다음으로, 제2의 경보 발생 장치(4)의 표시부(413)에 표시되는 화면의 예에 대해 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 표시부(413)에서는 관리자용의 화면으로서, 가장 왼쪽 열에 작업자를 특정하는 정보가 표시되고, 그보다 오른쪽의 열에는, 시각, 의복내 온도, 판정의 각 항목이 표시된다.
다음으로, 열사병 경보 시스템의 처리의 흐름에 대해 설명한다. 덧붙여, 이상 검지 장치(2)는, 실제로는 복수개 있어도 상관없지만, 여기에서는, 설명을 간단하게 하기 위해서 1개인 것으로서 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이(다른 도면도 적당히 참조), 우선, 이상 검지 장치(2)는, 작업자(1)에 의해서 전원이 '온'으로 되면(단계 S1), 센서(201)을 이용해서 정상치로서 작업전의 평상시의 센서 데이터를 측정하고, 그 센서 데이터를 메모리(204)에 기억한다(단계 S2). 그 후, 작업자(1)는 작업을 개시한다. 다음으로, 판단 수단인 이상 검지 장치(2)의 CPU(202)는, 판정 주기에 기초해서, 판정 타이밍이 도래했는지 아닌지를 판정하고(단계 S3), 도래하였다면(Yes) 단계 S4로 진행한다.
단계 S4에 있어서, 이상 검지 장치(2)의 CPU(202)는, 센서 데이터를 수집하고, 메모리(204)에 축적한다. 또, 이 때, 아울러, 배터리(207)의 전압이나, 제1의 경보 발생 장치(3) 혹은 제2의 경보 발생 장치(4)와의 통신 상태를 체크하도록 하더라도 좋다. 다음으로, 판단 수단인 이상 검지 장치(2)의 CPU는, 직전의 단계 S4에서 수집한 센서 데이터에 기초해서, 경보 레벨 이상인지 아닌지('판정'의 항목이 '이상(경보)'인지 아닌지)의 판정을 실시하고(단계 S5), Yes의 경우는 단계 S6으로 진행하고, No의 경우는 단계 S3으로 돌아온다. 단계 S6에 있어서, 이상 검지 장치(2)의 CPU(202)는, 제1의 경보 발생 장치(3)에 경보 내용을 통지한다(도 3 참조).
제1의 경보 발생 장치(3)는, 이상 검지 장치(2)로부터 경보 내용을 수신했을 경우는, 경보 수단을 작동시킨다. 구체적으로는, 예를 들면, 부저(301)을 울리게 하는 것으로, 이상(異常)의 취지를 작업자(1) 본인에게 통지한다. 이 때, 아울러, 소형 모터(304)를 작동시켜 진동을 발생시켜도 좋다. 작업자(1)는, 소형 모터(304)에 의한 진동에 의하여, 잡음이 크고 부저(301)의 소리를 알아 듣기 어려운 작업 환경에 있어서도, 이상 발생을 즉시 인식할 수 있다. 이와 같이 해서, 본 실시 형태의 열사병 경보 시스템에 의하면, 이상 검지 장치(2)에 의해 작업자(1)의 열사병의 위험성을 확실하게 검지하고, 제1의 경보 발생 장치(3)에 있어서 경보 수단인 부저(301)에 의한 음이나 소형 모터(304)에 의한 진동 등에 의해서, 작업자(1) 본인에게 통지하는 것에 의하여, 작업자(1)의 신체의 이상에 확실하게 대응할 수 있다. 이상 검지 장치(2)로 제1의 경보 발생 장치(3)를 적어도 1개 작업자 본인이 가진다. 혹은 이상 검지 장치(2)의 CPU와 제1의 경보 발생 장치(3)의 CPU가 동일한 것이 바람직하고, 즉, 제1의 경보 발생 장치(3)와 제2의 경보 발생 장치(4) 사이에 무선 통신을 실시할 수 없는 상황에서도, 작업자(1)의 신체의 이상을 확실하게 검지하고, 그 이상을 작업자(1) 본인에게 통지할 수 있다.
이와 같이 해서, 본 실시 형태의 열사병 경보 시스템에 의하면, 작업자(1)의 열사병 등의 신체의 이상을 확실하게 검지하고, 부저(301)에 의한 음이나 라이트(303)에 의한 빛이나 소형 모터(304)에 의한 진동 등에 의해서 그 이상을 작업자(1) 본인에게 통지하는 것에 의하여, 작업자(1)의 신체의 이상에 확실하게 대응할 수 있다. 즉, 제1의 경보 발생 장치(3)와 제2의 경보 발생 장치(4) 사이에 무선 통신을 실시할 수 없는 상황에서도, 작업자(1)의 신체의 이상을 확실하게 검지하고, 그 이상을 작업자(1) 본인에게 통지할 수 있다.
또, 이상 검지 장치(2)가, 작업자(1) 본인에게 이상을 통지하는 것 외에, 원격의 제2의 경보 발생 장치(4)에 이상(異常)의 취지(경보 내용, 경고 내용)를 무선 송신하는 것에 의하여, 관리자(5)는 제2의 경보 발생 장치(4)의 표시로부터 그 이상을 파악하고, 적절한 대응을 취할 수 있다.
또, 각 항목의 이상을 판단하기 위한 역치를, 모든 작업자(1) 공통의 수치가 아니라, 이상 검지 장치(2)의 전원이 '온(ON)'으로 되었을 때의 작업자(1)의 생체 정보(정상치)를 바탕으로 산출하는 것에 의하여, 열사병의 위험성을 보다 빠른 단계에서 확실하게 검지하고, 또한, 오보(誤報)를 줄일 수 있다.
또, 이상 검지 장치(2)는, 센서 데이터의 정기적인 송신 이외는, 작업자(1)의 신체에 이상이 있었다고 판정했을 때만 무선 신호의 송신을 실시하는 것에 의하여, 배터리(207)의 소비량을 저감할 수 있다. 게다가, 예를 들면, 작업자(1)의 생체 정보를 취득하는 센서는 의복내 온도 센서 이외에도, 심박 센서, 온도 센서, 습도 센서, 가속도 센서, 발한 센서, 혈압 센서 등, 생체 정보 혹은 주위 환경 정보 중 어느 것, 또는 이들 2 이상의 조합이어도 좋다. 또, 그러한 센서는, 이상 검지 장치(2)의 내부에 반드시 일체화되어 있지 않더라도 좋고, 소정의 생체 정보를 이상 검지 장치(2)에 보낼 수 있는 구성으로 되어 있으면 된다.
또, 이상 검지 장치(2)로 작업자(1)의 신체를 이상으로 판정했을 경우, 그 후, 소정 시간 이내에 작업자(1)가 버튼(206)을 누르면, 이상 신호를 제2의 경보 발생 장치(4)에 송신하지 않도록(캔슬하도록) 하여도 좋다. 다만, 명백히 작업자(1)의 신체에 이상이 있는 경우에는 그러한 캔슬은 적절하지 않기 때문에, 작업자(1)의 신체에 반드시 이상이 있다고는 할 수 없는 경우에만 그러한 캔슬이 가능하도록 설정하는 것이 바람직하다.
또, 경고 레벨을 어떠한 값으로 하는가는, 본 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 통계 데이터 등에 기초해서, 관리자(5)가 적절히 설정할 수 있다. 또, 역치를 경고 레벨 또는 경보 레벨의 어느 하나로 하더라도 좋다.
이상, 열사병 경보 시스템을 예로 실시의 형태를 설명했지만, 이러한 경보 시스템은, 열사병의 경보에 한정되지 않고, 각종의 위험을 경보하는 장면이나 사람에게 적용할 수 있다. 또, 경보 시스템을 구비한 방호 장비는 방호복에 한정되지 않고, 헬멧, 장갑, 부츠, 시계, 머리에 두르는 띠 등도 가능하다.
게다가, 본 발명에 관한 경보 시스템은, 네트워크를 통해 떨어진 장소에 있는 서버 등과 접속하여, 정보를 축적해서 활용할 수 있다. 도 7은 관리자(5)가 가지는 제2의 경보 발생 장치(4)가, 기지국(6)과의 무선 통신 및 인터넷 등의 네트워크(7)를 통해서, 떨어진 장소에 설치된 서버(8)에 접속된 시스템을 나타내는 도면이다. 도 7에서는, 작업자(1a, 1b)의 생체 정보, 위치 정보 등은, 각각의 이상 검지 장치(2)에 구비된 각종 센서에 의해서 취득되어, 관리자(5)의 제2의 경보 발생 장치(4)를 통해서 서버(8)에 보내지지만, 그 외에 작업자(1a, 1b)의 제1의 경보 발생 장치(3)가, 기지국(6)과의 무선 통신 및 네트워크(7)를 통해서 서버(8)에 접속되는 시스템으로 하는 것도 가능하다.
서버(8)는 예를 들면, 작업자(1a, 1b)의 체온, 심박수, 혈압, 호흡량 등의 생체 정보를 이상 검지 장치(2)의 센서로부터 일상적 또는 정기적으로 측정하고, 일상에 있어서의 평균치를 산출하여, 그에 대해서 이상이라고 판단하는 역치를 각 작업자(1)마다 결정하는 것에 의하여, 각 작업자(1)에 적합한 대응이 가능해진다.
또, 서버(8)에 의해서 일상적 또는 정기적으로 생체 정보를 취득하면, 작업자(1)의 컨디션의 변화를 눈치채기 쉬워진다. 예를 들면, 본 발명과 관한 경보 시스템을 다수의 생명에 관계하는 버스나 택시의 운전기사 등의 제복에 적용하면, 운전기사의 이상을 조기에 발견해서 대책을 강구할 수 있게 된다.
덧붙여, 서버(8)에 축적된 작업자(1)의 통상시의 생체 정보는, 이상 검지 장치(2)의 센서로부터 취득하는 것에 한정되지 않고, 정기 건강 진단 등의 외부 정보를 입력해서 이용할 수도 있고, 그러한 정보로부터 각 작업자(1)의 생체 정보의 역치를 결정해도 좋다.
또, 작업자(1)의 생체 정보, 위치 정보를 서버(8)에서 관리하면, 예를 들면 소방서에 설치된 서버(8)에 의해 작업중의 각 소방대원의 위치, 작업 환경 등을 파악하고, 위험이 예측되는 경우나 생체 정보의 이상이 있는 소방대원이 있다는 것 등을, 소방서로부터 관리자(5)인 소방대장에 연락하는 것이 가능해져서, 소방대장의 부담을 경감할 수 있다.
게다가 위치 정보(고도 정보를 포함한다)나 생체 정보의 데이터를 서버(8)에 축적하는 것에 의하여, 작업중의 각 작업자(1)의 행동 궤적, 그 때의 컨디션을 조사하고, 분석하는 것이 가능하다. 예를 들면, 소방대원, 자위대, 군대, 구조대, 경찰관, 경비원, 건축·토목 등 공사 현장의 작업원 등이, 향후의 활동에 있어서 안전성, 작업 효율 등을 향상시키기 위해 검토를 실시하거나, 훈련이나 교육을 위한 자료로서 응용할 수 있다.
그 외, 작업자(1)의 생체 정보, 위치 정보 등은, 본인 또는 다른 사람의 안경, 고글 등의 시야 영역에 표시하도록 해도 좋다. 또, 각 센서나, 센서의 전원이 되는 배터리 등이 자가진단기능부를 가지고, 일상적으로, 혹은 작업을 실시하기 직전에, 테스트 신호를 기초로 정상적으로 작동하는지를 자동으로 진단하여 확인하는 캘리브레이션 기능을 가지도록 할 수 있다. 자가진단의 결과를 서버(8)에 송신해서 축적하면, 집중관리해서 메인테넌스 계획의 데이터로 할 수 있다. 또, 이상의 유무를 경보 발생 장치(3), 경보 발생 장치(4) 등에 의해 착용자에게 통지하고, 사용을 멈추게 할 수도 있다.
경보 시스템의 하드웨어나 플로차트 등의 구체적인 구성에 대해서, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위에서 적당히 변경이 가능하다.
다음으로, 각각의 구성요소에 대해 설명한다. 방호복의 내측 온도를 검출하는 온도 센서는, 0.1℃의 측정 정도(精度)를 가지는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 높은 정도로 열사병의 위험을 검지할 수 있다. 센서로서는, 열전대나 펠티에 소자를 이용할 수 있다. 온도 센서는, 다층 구조 포백(布帛)의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치되는 것이 바람직하다. 생체에 가까운 위치에 온도 센서를 배치하는 것에 의하여, 열사병의 위험의 요인이 되는 열적 환경을 검지할 수가 있다. 온도 센서 이외의 수단에 대해서는, 반드시 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치될 필요는 없고, 최외층의 외측에 배치되더라도 좋다. 다만 그 때는, 그러한 수단에 대해서 적당한 방수 처리가 이루어져 있는 것이 바람직하다.
온도 센서 또는 경보 수단 또는 송신 수단 또는 수신 수단은, 직방체나 원추형의 고체이더라도 좋고, 유연성이 있는 형태로 구성되어 있더라도 좋다. 유연성이 있는 형태의 예로서는, 판상, 섬유상, 겔상 등을 들 수 있다. 보다 유연성이 높은 소재로 구성하는 것에 의하여, 작업자의 활동의 제약을 줄일 수 있다.
이러한 온도 센서 또는 경보 수단 또는 송신 수단 또는 수신 수단을 부여하는 장비품으로서는, 다층 구조 포백으로 이루어진 옷이 바람직하게 이용될 수 있다. 의복은, 작업시에 항시 몸에 지니고 있고, 상시(常侍) 감시에 바람직한 이외에, 헬멧이나 이어폰 등과 달리, 작업자의 작업이나 운동을 저해하기 어렵다. 그러나 이것은, 헬멧이나 이어폰 등에의 장착을 배제하는 것이 아님은 말할 필요도 없으며, 이러한 온도 센서 또는 경보 수단 또는 송신 수단 또는 수신 수단을 복수점에 장비시키는 것에 의하여, 장비 전체의 경량, 작업성의 향상 등에 연결될 가능성이 있다.
또, 포백을 다층 구조로 하는 것에 의하여, 단층 포백에서는 곤란한 다양한 기능을 동시에 의복에 부여할 수 있다. 기능으로서는, 난연성, 차열성, 발수성, 약품 침투성, 절창성(切創性), 마모성 등을 들 수 있다.
이러한 다층 구조 포백은, 예를 들면, 일본국 특허공개공보 특개2014-091307호나 특개2011-106069호에 기재된 것이 바람직하다. 즉, 이하와 같다. 다층 구조 포백은, 외층 및 내층의 2층 이상으로 이루어진 적층 포백이다. 다층 구조 포백에 있어서는, 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치되어 있는 온도 센서를 보호하기 때문에, 난연성이 높은 섬유 소재인 것이 바람직하다. 예를 들면, 다층 구조 포백을 구성하는 섬유의 한계 산소 지수(LOI)가 21 이상이며, 바람직하게는 24 이상이다. 한계 산소 지수라 함은, 연소를 계속하는데 필요한 대기의 산소 농도(%)이며, 21 이상이면 통상의 공기중에서는 연소가 계속되지 않고 자가 소화(消火)하는 것을 의미하고, 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 여기서, 한계 산소 지수(LOI)는, JIS L1091(E법)에 의해 측정된 값이다.
이와 같이, 최외층이 한계 산소 지수(LOI) 21 이상의 섬유를 이용하는 것에 의하여, 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 상기 섬유로서는, 예를 들면, 메타형 아라미드 섬유, 파라형 아라미드 섬유, 폴리벤즈이미다졸 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드이미드 섬유, 폴리에테르이미드 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 노보로이드 섬유, 폴리크랄 섬유, 난연아크릴 섬유, 난연레이온 섬유, 난연폴리에스테르 섬유, 난연면 섬유, 난연울 섬유 등을 들 수 있다. 특히, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 등의 메타계 아라미드 섬유나, 직물이나 편물 강도를 향상시킬 목적으로 파라계의 아라미드 섬유, 즉, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드, 혹은, 이것에 제3 성분을 공중합한 섬유 등을 이용하는 것이 유용하다. 폴리파라페닐렌테레프탈아미드 공중합체의 일례로서 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유가 예시된다. 다만, 난연성을 저해하지 않는 범위에서, 폴리에스테르 섬유나 폴리아미드 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유 등의 가연(可撚) 소재를 혼용하더라도 좋다. 또, 섬유는 원착(原着) 섬유이더라도, 후염(後染) 섬유이더라도 좋다. 또, 필요에 따라서, 포백을 제직 후에 난연 가공을 부여하는 것도 좋다.
상술한 섬유에는, 장섬유 또는 단섬유를 이용해도 좋다. 또, 상기 섬유를 2 종류 이상 혼섬 또는 혼방해서 이용하더라도 좋다.
특히, 외층에 이용되는 포백으로서, 본 발명에 있어서, 메타계 아라미드 섬유와 파라계 아라미드 섬유는 필라멘트 혹은 혼방해서 방적사의 형태로 사용하는 것도 바람직하게 예시된다. 사용되는 방적사는 싱글 플라이, 더블 플라이라도 좋다. 해당 파라계의 아라미드 섬유의 혼합 비율로서는, 포백을 구성하는 전섬유에 대해서 5 중량% 이상이 바람직하지만, 파라계의 아라미드 섬유는, 피브릴화를 일으키기 쉽기 때문에, 혼합 비율을 60 중량% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
상기 포백은, 직물, 편물, 부직포 등의 형태로 이용해도 좋지만, 특히 직물이 바람직하다. 또, 직물로서는, 평직, 능직, 주자직 등, 어떠한 직조직이더라도 좋다. 또, 직물, 편물에서는, 2 종류의 섬유를 이용하여 교직, 교편시켜도 좋다.
덧붙여 최외층(표지층)에 이용하는 포백은, (직물)중량이, 바람직하게는 140~500 g/m2, 보다 바람직하게는 160~400 g/m2, 한층 더 바람직하게는 200~400 g/m2의 범위에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 (직물)중량이 140 g/m2 미만의 경우에는, 충분한 내열 성능을 얻을 수 없을 우려가 있고, 한편 (직물)중량이 500 g/m2를 넘는 경우에는, 차열 활동복으로 했을 경우의 착용감이 저해될 우려가 있다.
다층 구조 포백에 있어서는, 내층이, 인장 탄성률이 80~800 cN/dtex, 해당 포백의 열전도율이 6.0 W·m-1·k-1 이하, 바람직하게는 5.0 W·m-1·k-1 이하, 한편 비중이 3.0 g/cm3 이하의 섬유로 구성된 포백이며, 800~3000 nm의 파장의 전자파의 투과율이 10% 이하이며, 또한 (직물)중량이 60~500 g/m2인 것이 바람직하다.
또, 섬유의 인장 탄성률은, 80~800 cN/dtex(보다 바람직하게는 80~460 cN/dtex, 한층 더 바람직하게는 120~500 cN/dtex)인 것이 바람직하다. 인장 탄성률이 80 cN/dtex 미만의 경우, 차열 활동복 등으로 해서 사용하는 경우에, 착용자의 움직임이나 자세에 따라서는 일부의 부위에서 섬유가 늘어나서, 포백이 얇아져 충분한 차열 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또, 인장 탄성률이 800 cN/dtex를 넘는 경우, 이른바 '당기는' 착용감을 주는 경우가 있다. 방적사를 이용하는 것에 의하여 이것을 회피하는 것이 가능한 경우도 있지만, 충분한 효과를 발휘하려면 인장 탄성률이 800 cN/dtex 이하인 것이 바람직하다.
다층 구조 포백에 있어서, 포백의 (직물)중량은 60~500 g/m2(보다 바람직하게는 80~400 g/m2, 한층 더 바람직하게는 100~350 g/m2)인 것이 바람직하다. (직물)중량이 60 g/m2 보다 낮으면 전자파의 투과를 충분히 막을 수 없는 경우가 있다. 한편, (직물)중량이 500 g/m2 보다 높으면, 열을 모으는 경향이 현저하게 되어 차열성을 저해할 우려가 있고, 경량성도 손상될 우려가 있다.
상기의 다층 구조 포백을 구성하는 섬유는 특히 한정되는 것이 아니다. 전자파의 흡수나 반사를 향상시키기 위해서, 금속이나 카본 등을 넣거나, 표면부착시키거나 한 것을 이용하는 것도 가능하다. 상기 섬유로서는, 탄소 섬유를 이용하는 것도 가능하지만, 아라미드 섬유, 폴리벤즈이미다졸 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드이미드 섬유, 폴리에테르이미드 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 노보로이드 섬유, 폴리크랄 섬유, 난연아크릴 섬유, 난연레이온 섬유, 난연폴리에스테르 섬유, 난연면 섬유, 난연울 섬유 등의 유기 고분자로 이루어진 섬유(이하, 유기 고분자 섬유라고 칭하는 경우도 있다)를 바람직하게 들 수 있다.
다층 구조 포백에 있어서는, 전자파 흡수율과 열전도율의 개량을 위해, 카본, 금, 은, 동, 알루미늄 등의 미립자를, 유기 고분자 섬유에 함유시키거나, 유기 고분자 섬유의 표면에 부착시키거나 할 수 있다. 이 때, 카본 등은, 이를 함유하는 안료 또는 도료로서 유기 고분자 섬유에 함유 또는 표면에 부여 등을 해도 좋다. 이러한 미립자의 유기 고분자 섬유의 전중량에 대한 함유율 또는 부착율은, 미립자의 비중 등에도 의존하지만, 바람직하게는 0.05~60 중량%, 보다 바람직하게는 0.05~40 중량%이다. 또, 카본 미립자의 경우는, 바람직하게는 0.05 중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.05~10 중량%, 한층 더 바람직하게는 0.05 중량% 이상 5 중량% 미만이다. 게다가, 알루미늄 미립자의 경우는, 바람직하게는 1 중량% 이상, 보다 바람직하게는 1~20 중량%, 한층 더 바람직하게는 1~10 중량%이다.
또, 상기 미립자의 수평균 입자경은, 바람직하게는 10μm 이하(보다 바람직하게는, 0.01~1μm)인 것이 바람직하다.
탄소 섬유나 금속 섬유 등, 그 자체가 상기의 LOI치나 열전도성 등의 요건을 만족하면, 미립자를 넣거나 하는 일 없이, 그대로 이용할 수도 있다. 특히, 내층을 구성하는 섬유로서는, 탄소 섬유나 금속 섬유의 함유율이 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 80 중량% 이상, 한층 더 바람직하게는 100 중량%인 포백을 바람직한 예로서 들 수 있다.
또, 다층 구조 포백의 각층의 두께는, 차열성에 크게 영향을 준다. 예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개2010-255124호에 기재되어 있는 것과 같이, 표지층의 두께와 내층의 두께는, 하기 식을 만족하는 것이 바람직하다.
5.0mm≥차열층 두께(mm)≥-29.6×(표지층 두께(mm))＋14.1(mm)
차열성이 높은 다층 구조 포백을 이용하는 것에 의하여, 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치된 온도 센서, 경보 수단, 송신 수단, 수신 수단을 화염으로부터 보호하고, 확실하게 경보 정보를 발신할 수 있다.
다층 구조 포백에 있어서는, 화염 노출시에 정상(定常)시와 포백 형태가 변화하는 것이어도 좋다. 예를 들면, 화염 노출시에 있어서는 포백 두께가 증가하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이 정상시에는 얇고 쾌적한 포백 구조이며, 열사병의 위험성이 높아지는 것을 억제할 수 있고, 한편 화염 노출시에는, 화염 방호성이 높아지는 것에 의하여, 열사병과 화염의 양쪽 모두에 대해서 높은 안전성을 담보할 수 있다.
또, 방호복을 구성하는 포백의 차열성은, ISO9151에 규정된 방법으로 측정해서, HTI24가 13초 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 작업자를 화염의 위험으로부터 보호할 수 있는 것 외에, 의복내에 설치된 상기 온도 센서 또는 상기 경보 수단 또는 상기 송신 수단 또는 상기 수신 수단을 화염으로부터 보호하여, 각각의 기능을 정상적으로 발현시킬 수 있다.
또, 방호복을 구성하는 포백의 발수성은, JIS L1092에 규정된 스프레이 방법으로 측정해서 3급 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 방호복내에 설치된 상기 온도 센서를 물이나 액체 화학 약품으로부터 보호하고 누전이나 쇼트를 막는 것에 의하여, 각각의 기능을 정상적으로 발현시킬 수 있다. 다층 구조 포백에는, 코팅법, 스프레이법, 또는, 침지법 등의 가공법에 의해, 불소계의 발수 수지를 부여해서 가공하는 것에 의하여 높은 내수 성능이나 내약품 성능을 가지는 방호복으로 할 수 있다. 또, 난소성, 내열성을 만족하는 범위에서, 방수성이 높은 층을 추가하는 것에 의하여 발수성을 발현시켜도 좋다.
다층 구조 포백에 대해서는, 내염성, 내열성 및 내세탁성이 소방용 방호복에 적용되는 국제 성능 기준 ISO11613-1999에 있어서 수축율 5% 이하인 것이 바람직하다. 또, 국제 성능 기준 ISO11613-1999에 있어서, 발화하지 않고, 분리하지 않고, 적하(滴下)하지 않고, 용융하지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 방호복 내부에 배치한 온도 센서, 경보 수단, 송신 수단, 수신 수단을 화염으로부터 보호하고, 확실하게 경보 정보를 발신할 수 있다.
다층 구조 포백에는, 상기의 외층과 내층의 사이에, 중간층으로서 LOI치가 25 이상의 섬유로 이루어진 포백에 투습 방수성 필름을 적층 고착시킨 것을 배치하는 것도 가능하다. 이것에 의해 포백 구조체로서의 쾌적성을 유지한 채로 외부로부터의 물의 침입을 억제할 수 있고, 방수(放水) 등이 행해지는 소방 활동을 실시하는 소방대원용의 방호복으로서 더욱 적합하다. 이용하는 중간층의 (직물)중량은, 50~200 g/m2의 범위에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. (직물)중량이 50 g/m2 미만의 경우에는, 충분한 차열 성능을 얻을 수 없을 우려가 있고, 한편 (직물)중량 200 g/m2를 넘는 경우에는, 차열활동복으로 했을 경우의 착용감이 저해될 우려가 있다. 이 포백은, 투습 방수성이 있는 폴리테트라플루오로에틸렌 등으로부터 이루어진 박막 필름이 라미네이트 가공되어 있는 것이 바람직하고, 이것에 의해 투습 방수성이나 내약품성이 향상하여, 착용자의 땀의 증산(蒸散)을 촉진할 수 있어, 착용자의 열 스트레스를 감소할 수 있다. 상기의 중간층에 라미네이트 가공하는 박막 필름의 단위면적당 (직물)중량은 10~50 g/m2의 범위로 하는 것이 바람직하다. 덧붙여, 이와 같이 중간층의 포백에 박막 필름을 라미네이트 가공하는 경우에서도, 해당 가공을 한 중간층의 포백의 (직물)중량이 전술한 50~200 g/m2의 범위에 있는 것이 바람직하다.
또, 다층 구조 포백에는, 촉감이나 착용성 및 내구성 등의 실용성을 고려해서, 내층의 보다 안쪽, 즉 피부측에 안감층을 추가하는 것도 가능하다. 해당 안감층에 이용하는 포백의 (직물)중량은, 20~200 g/m2의 범위에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
방호복은, 예를 들면, 외층의 포백, 내층의 포백, 필요에 따라서 이 사이에 중간층의 포백을 사이에 두고, 필요에 따라서 내층의 보다 안쪽에 안감층이 되는 포백을 더 추가해서, 이러한 포백을 겹쳐서(포개서) 공지의 방법에 의해 봉제하는 것에 의하여 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 적층 포백은, 외층과, 내층을 겹치고(포개고), 패스너를 부착해서 이들 포백을 봉제하여, 패스너를 풀어서 이들 포백을 필요에 따라서 분리할 수 있도록 하여도 좋다.
이러한 방호복에, 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3), 제2의 경보 발생 장치(4)를 조합하는 것에 의하여, 열사병 경보 시스템을 구비한 방호복을 얻을 수 있다.
여기서, 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3), 제2의 경보 발생 장치(4)는, 방호복의 체전면(體前面)측에 배치되는 것이 바람직하다. 이것은, 활동시의 운동을 저해하지 않는 것 외에, 갑자기 넘어지거나 벽에 부딪히는 등의 경우에, 비교적 피착자가 잡기 쉬운 전면에 배치하는 것에 의하여, 본인의 상처나 기기의 파손을 막는 것이다.
배치 방법에 대해서는, 방호복에 장착되는 방법이면, 여러 가지의 방법이 대응 가능하다. 예를 들면, 포켓을 꿰매어 안에 격납하거나, 끈, 밴드, 면(面)패스너, 패스너, 스냅 버튼, 점착 테이프, 브라켓으로 고정하는 것도 좋다. 또, 직접 봉합하거나 붙이는 것도 좋다.
이 때, 온도 센서를 포함한 이상 검지 장치(2)는, 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치되어 구성되는 것이 바람직하다. 이것은, 열사병 발증(發症)의 주요소인 본인의 체온 상승을 정확하게 검지하기 때문이다.
본 발명의 방호복은 상기한 바와 같이, 소방용 방호복(방화복)으로서 매우 적합하게 이용될 수 있지만, 소방대원 외에, 자위대, 군대, 구조대, 경찰관, 경비원, 건축·토목 등 공사 현장의 작업원 등이 착용하는 각종 의류로서 이용해도 좋다.
실시예
다음에 본 발명의 실시예를 상술하지만, 본 발명은 이것들에 의해서 한정되는 것은 아니다. 덧붙여 실시례중의 각 측정 항목은 표 1에 기재된 방법으로 측정했다.
(1) (직물)중량(fabric weight)
JIS L 1096-1990에 의해 측정했다.
(2) 두께
JIS L 096-1990(직물)에 의해, 디지매틱 두께 시험기를 이용해서 측정했다.
(3) 차열성
ISO9151에 준거한 방법에 의해, 규정의 화염에 노출시켜, 온도 상승이 24℃에 달할 때까지의 시간(HTI24)을 측정했다. 이 시간이 길수록, 차열 성능이 뛰어나다.
(4) 수축율(치수 변화율)
ISO11613에 의해, 규정의 열에 노출한 전후에서의 포백의 치수 변화율을 측정했다.
(5) 내열성
ISO11613에 의해, 규정의 열에 노출한 후에, 발화, 분리, 적하, 용해하지 않는가를 측정했다.
(6) 발수성
JIS L1092(스프레이법)-1992에 의해 발수성을 측정했다.
［실시예 1］
일본국 공개특허공보 특개2014-091307호의 비교예 4에 따라, 다층 구조 포백을 얻어서, 나아가 소방용 방호복의 형상으로 봉제했다.
구체적으로는, 최외층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 90:10이 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수(番手): 40/2)를 이용해서, 평직 립스톱 조직을 가지는 직물을 제직했다. 해당 표지층(表地層)의 (직물)중량은 380 g/m2이었다.
중간층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 95:5가 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로부터 이루어진 방적사(번수: 40/-)를 이용해서 평직으로 제직한 직물(중량: 80 g/m2)에 폴리테트라플루오로에틸렌제의 투습 방수성 필름(재팬 고아텍스사제)을 라미네이트한 것을 사용했다.
차열층에는, 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유 얀(yarn)(테이진사제, 상표명: 테크노라)로 이루어진 총섬도 1670 dtex의 필라멘트를 이용해서, 평직 조직을 가지는 직물을 제직했다. 해당 차열층(내층)의 (직물)중량은 210 g/m2이었다.
상기 다층 구조 포백을 봉제해서 방호복을 얻었다. 얻어진 방호복의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
다음으로, 이상 검지 장치(2)를 포함한 유닛과, 부저가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-1)를 포함하는 유닛과, 라이트가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-2)를 포함하는 유닛을 제작했다. 온도 센서와 송신 수단을 포함하는 시판 유닛에, 판단 수단과 제어 수단을 조합하는 것에 의해 이상 검지 장치(2)를 얻었다. 이러한 장치간은 무선 통신에 의해 통신했다.
이어서, 이들을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3-1) 및 제1의 경보 발생 장치(3-2)는 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 최내층의 피부측에, 최내층과 같은 소재의 포켓을 배치해서 그 안에 이상 검지 장치(2)를 수납했다. 제1의 경보 발생 장치(3-1)는, 소방용 방호복의 최외층의 외기(外氣: 바깥 공기)측에, 포켓을 이용해서 배치했다. 제1의 경보 발생 장치(3-2)는, 방수 케이스에 수납한 후에 소방용 방호복의 최외층의 외기측에 밴드를 이용해서 배치했다. 이것을 소방대원용 방호복(9)으로 했다.
또, 제2의 경보 발생 장치(4)를 포함하는 유닛을 제작했다. 수신 및 송신 수단을 포함하는 시판 유닛에, 소형 컴퓨터를 조합하는 것에 의하여 제2의 경보 발생 장치(4)를 얻었다. 이 때, 온도 센서 및 경보 수단 및 송신 수단 및 수신 수단이 정상적으로 작동하고 있는 것을 나타내는 표시 수단을 포함하는 것으로 하였다. 이어서, 이것을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 제2의 경보 발생 장치(4)는 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 최내층의 피부측에, 최내층과 같은 소재의 포켓을 배치해서 그 안에 제2의 경보 발생 장치(4)를 수납했다. 이것을 소방대장용 방호복(10)으로 했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
상기 소방대원용 방호복(9) 및 소방대장용 방호복(10)에 의해, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병의 위험성을 경보할 수 있었다.
［실시예 2］
일본국 공개특허공보 특개2014-091307호의 실시예 6에 따라, 다층 구조 포백을 얻어서, 나아가 소방용 방호복의 형상으로 봉제했다.
구체적으로는, 최외층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 90:10이 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/2)를 이용해서, 평직 립스톱 조직을 가지는 직물을 제직했다. 해당 표지층의 (직물)중량은 380 g/m2이었다.
중간층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 95:5가 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/-)를 이용해서, 평직으로 직성(織成)한 직포(중량: 80 g/m2)에 폴리테트라플루오로에틸렌제의 투습 방수성 필름(재팬 고아텍스사제)을 라미네이트한 것을 사용했다.
차열층에는, 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유에 카본 입자를 1 중량% 함유하는 아라미드 섬유를 이용했다. 폴리머 용액(도프)의 조제와, 카본 블랙을 함유하는 아라미드 섬유의 제사(製絲)는 이하의 방법에 따랐다.
질소를 내부에 플로우하는 닻형 교반 날개를 가지는 혼합조에 수분율 약 20 ppm의 N-메틸-2-피롤리돈(이후 NMP라고 칭함) 2,051 g를 투입하고, 파라페닐렌디아민 2764 g와 3,4'-디아미노디페닐에테르 5114 g를 정칭(精秤)해서 투입하고 용해시켰다. 이 디아민 용액에 그 온도가 30℃, 교반 회전수가 64회/분의 상태에 있어서 테레프탈산클로라이드 10320 g를 정칭해서 투입했다. 용액의 온도가 반응열에 의해서 53℃까지 상승한 후 60분간 가열해서 85℃로 했다. 85℃에서 15분간 더 교반을 계속해서 용액의 점도 상승이 종료한 것으로써 중합 반응 종료로 했다. 이 후, 수산화칼슘 22.5 중량%를 함유하는 NMP 슬러리 16.8 kg를 투입하고, 20분간 교반을 계속해서 pH5.4로 한 도프를 망목 크기 30μm의 필터로 여과해서 폴리머 농도 6 중량%의 폴리머 용액(이후 도프라고 칭함) 조제를 완료했다. 카본 분말(다이이치세이카(주)제 '카본 블랙 FD-0721')을 이용했다. 수평균입자경은 0.36μm이었다. 이 카본 입자를, 섬유에 대해 함유량이 1 중량%가 되도록 첨가했다.
카본 블랙을 섬유에 첨가하는 것은, 카본 블랙의 블렌드제사(製絲) 방사(紡絲) 헤드로의 송액(送液）중의 상기의 도프에 대해서, 카본 블랙의 NMP 슬러리를 정량 압입(壓入)하고, 즉시 다이나믹 믹싱을 실시하여 계속해서 스태틱 믹서 20단 이상에 의한 충분한 혼합 작용을 제공한 후, 계량 펌프를 거쳐 팩·방사 노즐로부터 토출 후, 드라이 제트 방사로 거두어, 응고·건조·열연신·마무리 유제 부여를 거쳐서 제품을 감아, 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유 얀(yarn)를 얻었다. 이 총섬도 1670 dtex의 필라멘트를 이용해서, 평직 조직을 가지는 직물을 제직했다. 해당 내층의 (직물)중량은 210 g/m2이었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
상기 다층 구조 포백을 봉제해서 방호복을 얻었다. 얻어진 방호복의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
다음으로, 이상 검지 장치(2)를 포함하는 유닛과, 부저가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-1)을 포함하는 유닛과, 라이트가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-2)를 포함한 유닛을 제작했다. 온도 센서와 송신 수단을 포함하는 시판 유닛에, 판단 수단과 제어 수단을 조합하는 것에 의하여 이상 검지 장치(2)를 얻었다. 이들 장치간은, 무선 통신에 의해 통신했다.
계속해서, 이것들을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3-1) 및 제1의 경보 발생 장치(3-2)는 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 최내층의 피부측에, 최내층과 같은 소재의 포켓을 배치해서 그 안에 이상 검지 장치(2)를 수납했다. 제1의 경보 발생 장치(3-1)는, 소방용 방호복의 최외층의 외기측에, 포켓을 이용해서 배치했다. 제1의 경보 발생 장치(3-2)는, 방수 케이스에 수납한 후에 소방용 방호복의 최외층의 외기측에 밴드를 이용해서 배치했다. 이것을 소방대원용 방호복(9)으로 했다.
또, 제2의 경보 발생 장치(4)를 포함하는 유닛을 제작했다. 수신 및 송신 수단을 포함한 시판 유닛에, 소형 컴퓨터를 조합하는 것에 의하여 제2의 경보 발생 장치(4)를 얻었다. 이 때, 온도 센서 및 경보 수단 및 송신 수단 및 수신 수단이 정상적으로 작동하고 있는 것을 나타내는 표시 수단을 포함하는 것으로 했다. 계속해서, 이것을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 제2의 경보 발생 장치(4)는 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 최내층의 피부측에, 스냅 버튼을 부착하고, 동일하게 스냅 버튼을 부착한 제2의 경보 발생 장치(4)를 조합하는 것에 의하여 배치했다. 이것을 소방대장용 방호복(10)으로 했다.
소방대원용 방호복(9) 및 소방대장용 방호복(10)에 의해, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병의 위험성을 경보할 수 있었다.
［실시예 3］
일본국 공개특허공보 특개2011-106069호의 비교예 1에 따라, 다층 구조 포백을 얻어서, 나아가 소방용 방호복의 형상으로 봉제했다.
구체적으로는, 최외층에는 이중 구조 포백을 사용하고, 외측에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 90:10이 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/2)를 이용한 평직을 배치하고, 또, 내측에는 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라) 100%의 방적사(번수: 40/-)를 이용한 평직을 배치해서 제직했다. 외측, 내측 직물은, 내측의 테크노라(상표)에 의해 격자상으로 결접(結接)되고 있고, 그 격자 간격은 20 mm이었다. 해당 표지층의 (직물)중량은 200 g/m2이었다.
중간층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 95:5가 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/-)를 이용해서 평직 조직으로 제직한 직물(중량: 80 g/m2)에 폴리테트라플루오로에틸렌제의 투습 방수성 필름(재팬 고아텍스 사제)을 라미네이트한 것을 사용했다.
차열층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 95:5가 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/-)(1)과 56 dtex/12 필라멘트의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(YHY N800SSDC；테이진사제) 1개와 상기 방적사 1을 합사하고, S방향으로 500회 꼬아 만든 실(2)을, 짜는 밀도를 경(經) 113개/2.54 cm, 위(緯) 80개/2.54 cm로서 제직한 직물을, 80℃ 1분간 풀빼기를 실시하고, 또 최종 세트를 180℃에서 1분간 실시해서 사용했다. 상기 다층 구조 포백을 봉제해서 방호복을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
다음으로, 이상 검지 장치(2)와, 부저가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-1)와, 라이트가 부착된 제1의 경보 발생 장치(3-2)를 제작했다. 온도 센서와 송신 수단을 포함하는 시판 유닛에, 판단 수단과 제어 수단을 조합하는 것에 의하여 이상 검지 장치(2)를 얻었다. 이러한 장치간은, 무선 통신에 의해 통신했다.
계속해서, 이것들을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 이상 검지 장치(2), 제1의 경보 발생 장치(3-1) 및 제1의 경보 발생 장치(3-2)는, 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 최내층의 피부측에, 최내층과 같은 소재의 포켓을 배치해서 그 중에 이상 검지 장치(2)를 수납했다. 제1의 경보 발생 장치(3-1)는, 소방용 방호복의 최외층의 외기측에, 포켓을 이용해서 배치했다. 제1의 경보 발생 장치(3-2)는, 방수 케이스에 수납한 후에 소방용 방호복의 최외층의 외기측에 밴드를 이용해서 배치했다. 이것을 소방대원용 방호복(9)으로 했다.
게다가, 제2의 경보 발생 장치(4)를 제작했다. 수신 및 송신 수단을 포함하는 시판 유닛에, 소형 컴퓨터를 조합하는 것에 의하여 제2의 경보 발생 장치(4)를 얻었다. 이 때, 온도 센서 및 경보 수단 및 송신 수단 및 수신 수단이 정상적으로 작동하고 있는 것을 나타내는 표시 수단을 포함하는 것으로 했다. 계속해서, 이것을 다층 구조 포백으로 이루어진 소방용 방호복에 배치했다. 제2의 경보 발생 장치(4)는 소방용 방호복 윗도리의 오른쪽 길중앙부에 배치했다. 상세하게는, 최내층의 피부측에, 면패스너를 부착하고, 동일하게 면패스너를 부착한 제2의 경보 발생 장치(4)를 조합하는 것에 의하여 배치했다. 이것을 소방대장용 방호복(10)으로 했다.
상기 소방대원용 방호복(9) 및 소방대장용 방호복(10)에 의해, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병의 위험성을 경보할 수 있었다.
［실시예 4］
일본국 공개특허공보 특개2014-091307의 비교예 4에 따라, 다층 구조 포백을 얻어서, 나아가 소방용 방호복의 형상으로 봉제했다.
구체적으로는, 최외층에는, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 섬유(테이진사제, 상표명: 코넥스)와 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유(테이진사제, 상표명: 테크노라)를 혼합 비율이 90:10이 되는 비율로 혼합한 내열 섬유로 이루어진 방적사(번수: 40/2)를 이용해서, 평직 립스톱으로 구성한 직물을 제직했다. 해당 표지층의 (직물)중량은 380 g/m2이었다.
차열층에는, 코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 섬유 얀(테이진사제, 상표명: 테크노라)으로 이루어진 총섬도 1670 dtex의 필라멘트를 이용해서, 평직으로 구성한 직물을 제직했다. 해당 차열층(내층)의 (직물)중량은 210 g/m2이었다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
상기 다층 구조 포백을 봉제해서 방호복을 얻었다. 이외는 실시예 1과 마찬가지인 바, 다층 구조 포백의 방수성이 충분하지 않았던 것으로부터, 내부에 설치한 온도 센서 및 경보 수단 및 송신 수단 및 수신 수단이 방수(放水)시에 물 젖었지만, 물에 젖지 않는 상황에서는 시스템에 의해 열사병의 위험성을 경보할 수 있었다.
Figure pct00001
본 발명에 의하면, 안전성, 작업성, 편리성을 확보하면서 열사병 등의 위험성을 경보할 수 있는, 경보 시스템을 구비한 방호 장비가 제공되며, 그 공업적 가치는 매우 크다.
2 이상 검지 장치
3 제1의 경보 발생 장치
4 제2의 경보 발생 장치
7 네트워크
8 서버
9 소방대원용 방호복
10 소방대장용 방호복

Claims (12)

  1. 경보 시스템을 구비한 방호 장비로서,
    상기 경보 시스템이, 상기 방호 장비의 착용자의 생체 정보를 검지하는 센서와, 상기 센서가 검지한 생체 정보가 역치에 도달한 것을 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단으로부터의 지시에 의해 위험성이 높아진 것을 경보하는 경보 수단과, 상기 경보 수단이 작동했을 경우에 경보를 송신하는 송신 수단과, 상기 경보 수단과 상기 송신 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서가, 방호 장비의 내측 온도를 검출하는 온도 센서인 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  3. 경보 시스템을 구비한 방호 장비로서,
    상기 경보 시스템이, 제1항에 기재된 송신 수단으로부터 송신된 경보를 수신하는 수신 수단과, 경보 수단과, 상기 수신 수단과 상기 경보 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 경보 수단이 음성에 의하는 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 센서 또는 판단 수단 또는 상기 경보 수단 또는 상기 송신 수단 또는 상기 수신 수단이 정상적으로 작동하고 있는 것을 나타내는 표시 수단을 포함하는 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비가 다층 구조 포백에 의해 구성되는 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서가 다층 구조 포백의 층간 또는 최내층의 피부측 표면에 배치되는 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비를 구성하는 포백의 차열성이, ISO9151에 규정된 방법으로 측정해서 HTI24가 13초 이상인 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비를 구성하는 포백의 최표면에 있어서의 발수성이, JIS L1092에 규정된 스프레이 방법으로 측정해서 3급 이상인 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비를 구성하는 포백이, 국제 성능 기준 ISO11613-1999에 있어서 수축율 5% 이하인 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비가 소방용 방호복인 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    방호 장비를 구성하는 포백에, 아라미드 섬유가 포함되는 것인, 경보 시스템을 구비한 방호 장비.
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