KR100611815B1 - 저소음형 송기마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저소음형 송기마스크에 관한 것으로, 공기발생장치와 연결된 공급호스가 보호두건에 통하도록 연결된 두부착용식 송기마스크에 있어서, 상기 보호두건(100) 내에는 상기 공급호스(4)와 연결되는 송기관(28)이 다수개로 설치된 안전모(2)가 구비되며, 상기 공급호스(4)는 일단에 체결부(40)가 구비되어 상기 송기관(28)과 착탈가능하게 결합되어 이루어진다.

송기관, 저소음, 공급호스, 보호두건

Description

저소음형 송기마스크 { Supplied Air Respirators }

도 1은, 종래 기술의 일실시예에 대한 도면.

도 2는, 규정상의 송기마스크의 구성에 대한 도면.

도 3은, 본 발명에 따른 저소음형 송기마스크에 대한 분해사시도.

도 4는, 도 3에 대한 단면도.

도 5는, 본 발명에 따른 저소음형 송기마스크의 실시예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 안전모 3 : 차폐구

4 : 공급호스 28 : 송기관

40 : 체결부

본 발명은 저소음형 송기마스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접현장이나 유해가스가 발생되는 작업장에서 작업자를 유해한 용접흄이나 가스로부터 보호하기 위해 착용하는 저소음형 송기마스크에 관한 것이다.

일반적으로 금속을 가공하기 위해 용접을 많이 사용하는 사업장의 작업환경개선 방법으로는 작업장 내에 전체환기장치나 국소배기장치를 설치하여 용접흄이나 유해가스 등 유해인자를 제거하고 있다.

그러나, 조선업의 금속가공 작업처럼 밀폐된 작업대상물 속에 근로자가 들어가 작업하거나 대상물의 크기가 불규칙적이어서 근로자가 자주 이동해야 할 경우는 전술한 전체환기장치나 국소배기장치에만 의존하지 않고 개별적으로 개인보호용 송기마스크를 착용해야 한다.

도 1은 상기 개인보호용 송기마스크의 일예를 도시한 것으로, 마스크(1a)에 호스(20a)가 연결된 일반적인 형태인데, 이는 흡배기 저항과 습기가 차는 문제점이 있었다.

이에 대한 개선안으로써 도 2에 도시된 두부착용식 송기마스크가 제안되었는데, 이는 안전모(미도시)에 덮어쓰는 보호두건(30b)과, 여기에 연결된 연결관(40b)과, 유량조절장치(50b), 공기공급관(60b), 여과장치(70b) 및 공기발생장치(80b)를 순차적으로 연결시켜 구성된 것으로, 유량이 조절되어 유입된 압축공기가 상기 보호두건(30b)의 내부공간을 통해서 착용자의 안면부 전방이나 하방으로 배출되도록 하였다.

이러한 두부착용식 송기마스크는 흡배기 저항이 적어 호흡장애가 적고 사용 및 취급이 간단하다는 유리한 점과 호흡기 영역을 양압으로 유지시켜 오염된 주위 환경으로부터 보호할 수 있어 현재 주로 사용되고 있다.

그러나, 전술한 두부착용식 송기마스크는 고압의 공기가 상부에서 하나의 분 출구로 분출될 때 상당한 소음이 발생되며, 이로 인해 장시간 착용한 근로자가 소음에 시달리다 직업병이 발생되고, 근로자간 의사소통이 방해받아 안전사고가 발생될 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 종래 두부착용식 송기마스크에 있어서, 공기를 공급하는 송기관의 갯수를 증가시켜서 공기공급시 발생되는 소음을 감소시킴으로써 근로자의 소음으로 인한 불쾌감을 배제하여 건강유지를 도모할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 저소음형 송기마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

공기발생장치와 연결된 공급호스가 보호두건에 통하도록 연결된 두부착용식 송기마스크에 있어서, 상기 보호두건 내에는 공급호스와 연결되는 송기관이 다수개로 설치된 안전모가 구비되며, 상기 공급호스는 일단에 체결부가 구비되어 상기 송기관과 착탈가능하게 결합되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 3은 본 발명에 따른 저소음형 송기마스크에 대한 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 대한 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 저소음형 송기 마스크의 실시예를 나타낸 도면이다.

일반적으로 소음제거를 위한 기본원리는 기체의 유동에 따른 유체역학적 이론에 근거한다. 즉 일정한 관로를 따라 유동하는 기체는 베르누이식(Bernoulli equation)으로 나타내어지며 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

(P₂-P₁)/ρ + (g/g_c)(Z₂-Z₁) + [(V₂) ²-(V₁)²]/2αg_c = ΣF … (1)

여기서 P는 압력, ρ는 기체의 밀도, g는 중력가속도, Z는 높이, V는 기체의 속도, α는 운동에너지 보정계수, F는 전체 시스템에서의 마찰손실을 의미한다.

마찰손실은 열, 빛, 소음 등으로 나타나며 압력과 높이의 차이를 무시한다면(1)식의 좌변 1항, 2항은 0이 되고 결국 우변의 마찰손실(소음)은 좌변 세번째 항의 속도차이에 좌우되게 된다. 마찰손실(F)중 관로의 급격한 확대에 따른 마찰손실을 Fe라고 하면 위의 (1)식으로부터

ΣFe = [Δ(V)²]/2αg_c … (2)

여기서 공급호스 내의 기체유속을 V₁(최초유속)이라 하고, 분출후의 유속 V₂(최후유속)를 0에 근접한다라고 가정하면 식(2)는 다음과 같이 된다.

ΣFe = [(V₁)²]/2αg_c … (3)

결국 공급호스 내의 유속, V1을 줄여주는 것이 마찰손실(소음)을 줄이는 주요 방안임을 알 수 있다.

또한,「물질 연속식」(Equation of continuity)에서

[(ρ₁)(V₁)(S₁) = (ρ₂)(V₂)(S₂)] … (4)

여기서 S는 공급호스의 관로의 단면적이다. 공급호스로부터 기체가 분출되기 전, 후의 기체 밀도는 같으므로 식(4)는 다음과 같이 된다.

(V₂)/(V₁) = (S₁)/(S₂) … (5)

여기서 공급호스 내의 유속을 V₁, 단면적을 S₁으로 보고 그 값이 고정되어 있는 상태에서 분출입구에서의 유속 V₂를 0에 수렴한다고 가정하였으므로, 등식의 좌측이 0에 근접하면 우측의 S₂는 커져야 함을 알 수 있다.

즉, 공급호스의 단면적을 넓혀주기 위해서 하나의 공급호스의 관경을 확대하거나, 또는 공급호스에 다수개의 송기관을 연결하면 결국 유로의 단면적을 넓혀주는 결과를 얻게되어 유속을 줄일 수 있고 이로 인해 발생되는 소음도 줄일 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이, 송기관을 다수개로 하여 공급되는 공기의 유속을 줄임으로써 소음을 최소화함과 아울러 충분한 공기의 공급이 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 저소음형 송기마스크(A)는 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 안전모(2)와 공급호스(4)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 안전모(2)는 머리의 둘레에 고정되는 원형의 조절띠(22)와, 이 조절띠(22)의 상부에 횡방향으로 가로질러 반구형으로 형성된 보조지지대(24)와, 상기 조절띠(22)의 후방에 구비되어 직경을 조정할 수 있도록 한 조절나사(25)로 구성된 조절부와;

내측에 중공부(260)를 가지며 상기 조절띠(22)를 종방향으로 가로질러서 고정된 반구형의 관체로서, 그 후단에는 다수개의 송기관(28)이 관통될 수 있으며, 외주면에 나사부(265)가 형성된 유입구(264)가 구비되며, 전단에는 상기 송기관(28)이 내부와 통하도록 개구부(261)가 형성되어 상기 보조지지대(24)에 고정된 기준지지대(26)와;

상기 다수개의 송기관(28)과 연결되는 다수개의 세공(32)이 일면의 막음판(34)에 형성되고, 그 타측에는 후술하는 공급호스(4)가 연결되는 개구부(36)가 형성된 것이며, 상기 유입구(264)에 결합되는 차폐구(3);를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 조절나사(25)는 시계방향으로 조여주면 조절띠(22)의 직경이 좁아지고, 반시계방향으로 풀어주면 조절띠(22)의 직경이 넓어짐으로써 착용자의 머리에 맞게 사이즈를 조절하기 위한 공지된 형태이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 기준지지대(26)의 개구부(261)에는 상기 다수개의 송기관(28)이 각각 끼워지도록 다수개의 통공(263)이 구비된 유출캡(262)이 끼움결합된다.

상기 공급호스(4)는 공기발생장치(미도시) 및 여과장치(미도시)와 연결되어 공기를 상기 안전모(2) 내로 이송시켜 주기 위한 것으로, 상기 유입구(264)와 나사 결합에 의해 체결될 수 있도록 체결부(40)가 일단에 구비된다.

여기서, 상기 체결부(40)는 공급호스(4)의 일단에 고정되며 상기 차폐구(3)의 개구부(261)에 끼움결합되는 어댑터(42)와, 내주면에 나사부(440)가 형성되고 상기 어댑터(42)의 외측에 구비되어 상기 유입구(264)와 나사결합되는 연결캡(44)으로 구성된다.

따라서, 상기 어댑터(42)를 차폐구(3)에 끼움결합시키고, 상기 연결캡(44)을 유입구(264)에 나사결합시킴으로써 공급호스(4)를 안전모(2)에 연결시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 결합 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 기준지지대(26) 내에 다수개의 송기관(28)을 삽입하고, 이 송기관(28)의 후단은 상기 유입구(264)를 관통해서 유출한 후 상기 차폐구(3)에 연결하고, 그 전단은 상기 개구부(261)에 결합된 유출캡(262)에 결합하여 공기가 송기관(28)의 후단으로 유입된 후 전단으로 배출되게 한다.

이후, 상기 차폐구(3)를 유입구(264)에 끼움결합 한 후 상기 공급호스(4)의 체결부(40)를 유입구(264)에 연결하여 조립을 완료한다.

이후, 상기 안전모(2)를 착용하고 그 위에 보호두건(100)을 착용하여, 작업장의 외부공기가 유입되지 못하도록 차단한 상태에서 작업자는 신선한 공기를 공급받으면서 작업을 진행할 수 있게 되는데, 상기 송기관(28)이 다수개로 구비되어 있으므로, 충분한 공기의 공기량이 공급될 수 있어 호흡이 자유로우며, 공급호스(4) 의 실질적인 확대에 의해 공급되는 공기의 유속이 저하됨으로써 소음을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 저소음형 송기마스크는 공기를 공급하는 송기관의 갯수를 증가시켜서 공기공급시 발생되는 소음을 감소시킴으로써 근로자의 소음으로 인한 불쾌감을 배제하여 건강유지를 도모할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 제공된다.

Claims (3)

1. 공기발생장치와 연결된 공급호스가 보호두건에 통하도록 연결되어 이루어진 두부착용식 송기마스크에 있어서,

   상기 공급호스(4)와 연결된 다수개의 송기관(28)과,

   내측에 중공부(260)를 가지며 후단에는 유입구(264)가 형성되고, 전단에는 개구부(261)가 형성되어 상기 송기관(28)이 내측에 설치되는 기준지지대(26)를 포함하며, 상기 보호두건(100) 내에 구비되는 안전모(2)와;

   상기 공급호스(4)의 일단에 상기 송기관(28)과 결합되는 체결부(40)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 저소음형 송기마스크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입구(264)에는, 상기 다수개의 송기관(28)에 대응되는 다수개의 세공(32)이 형성되고, 그 타측에 개구부(36)가 형성된 차폐구(3)가 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 저소음형 송기마스크.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 체결부(40)는, 상기 공급호스(4)에 고정되며 상기 차폐구(3)의

   (36)에 끼움결합되는 어댑터(42)와, 내주면에 나사부(440)가 형성되고 상기 어댑터(42)의 외측에 구비되어 상기 유입구(264)와 나사결합되는 연결캡(44)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저소음형 송기마스크.

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