KR100651678B1 - 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방호호흡기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되는 공기유출입부; 상기 공기유출입부의 하부에 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 다수의 격벽, 격벽과 격벽 사이의 얼음 수용부, 하부의 응축수 수용부를 가지는 삼중수소 제거 필터용기; 상기 공기유출입부와 삼중수소 제거 필터용기를 수용하는 외벽과 캡과의 체결부를 가지는 캐니스터; 상기 공기유출입부의 상부에 캐니스터의 체결부와 체결되는 캡; 및 상기 공기유출구와 연결호스에 의해 결합되는 전면마스크; 가 구비되는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기에 관한 것이다.

얼음, 삼중수소, 방호호흡기

Description

고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기{High Efficiency Full Face Mask for Tritium Protection}

도 1은 본 발명의 방호호흡기의 일예를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 방호호흡기의 일예를 나타내는 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 방호호흡기의 일예의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 방호호흡기의 사용상태도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 설명 -

10 - 공기유출입부 20 - 필터용기

30 - 캐니스터 40 - 마스크

50 - 연결호스 60 - 캡

70 - 벨트식 허리 부착고리

11 - 공기유입구 12 - 공기유출구

13 - 송풍기 14 - 전원공급부

21 - 격벽 22 - 얼음수용부

23 - 응축수수용부 24 - 얼음

31 - 외벽 32 - 체결부

본 발명은 삼중수소 제거용 방호호흡기에 관한 것으로 보다 구체적으로는 송기식 단열 전면마스크를 이용한 방호호흡기에 관한 것이다.

월성원전은 가압중수로형으로 원자로 냉각재와 감속재로 중수를 사용하는 특성 때문에 삼중수소가 발생한다. 생성된 삼중수소는 자연붕괴로 인해 상당량 소멸되나 생성량이 상대적으로 많기 때문에 가동 기간이 경과할수록 계통내 삼중수소 농도는 지속적으로 증가한다. 삼중수소가 헬륨으로 붕괴되면서 방출하는 베타선은 에너지가 낮기 때문에 물에서의 최대비정이 6㎛정도에 지나지 않아 외부 방사선 피폭에서는 문제가 되지 않지만 물이나 수증기 상태로 호흡 또는 피부를 통한 체내 흡수는 중수로원전 방사선작업자에 대한 내부피폭의 가장 큰 요인으로서 작용한다.

삼중수소는 반감기가 12.35년이며 인체에 흡수되었을 때 소멸되는 생물학적 유효반감기는 약 10일 정도이고 중수로에서의 생성량은 2,400Ci/MWe·yr로 알려져 있으며 최근의 국제방사선방호위원회에서는 현재의 삼중수소 방호게수를 1에서 2로 증가할 움직임을 보이고 있어 특히 가압중수로원전에서는 매우 심각한 이슈가 되고 있다.

따라서 매우 효과적으로 삼중수소를 제거하고 방사성폐기물 생성도 없으며 비용이 저렴하고, 사용 시간의 증대, 무게감량, 착용용이 등이 우수한 방호호흡기에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 얼음을 사용하는 방식으로 95%이상, 좋게는 98%이상의 삼중수소 제거율을 갖으며 얼음수용부를 구비하고, 지그재그식의 공기흐름 경로를 갖도록 격벽을 구비하는 삼중수소 제거 필터를 가지는 고성능의 삼중수소 제거용 방호호흡기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 송기식으로 공기 중의 삼중수소를 얼음으로 제거하여 마스크로 공급하는 것으로, 착용 시 의사소통이 원활하도록 하며, 사용시간이 길고, 부피가 적어 무게가 가벼운 방호호흡기를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 캐니스터의 크기가 작고, 가벼우며 벨트로 허리부분에 탈부착이 가능하고, 몸의 형태에 알맞은 유선형인 것을 특징으로 하는 방호호흡기를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 연결 호스가 세척 및 건조가 용이하고, 연결 호스의 신축성이 양호하여 캐니스터의 부착위치에 잘 적응되고, 연결장치가 원스탑식인 방호호흡기를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되는 공기유출입부;

상기 공기유출입부의 하부에 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 다수의 격벽, 격벽과 격벽 사이의 얼음 수용부, 하부의 응축수 수용부를 가지는 삼중수소 제 거 필터용기;

상기 공기유출입부와 삼중수소 제거 필터용기를 수용하는 외벽과 캡과의 체결부를 가지는 캐니스터;

상기 공기유출입부의 상부에 캐니스터의 체결부와 체결되는 캡; 및

상기 공기유출구와 연결호스에 의해 결합되는 전면마스크; 를 구비하는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기에 관한 것이다.

본 발명은 상기 필터용기에 구비되는 다수개의 격벽과 얼음수용부에 의하여 삼중수소를 응축시킴으로써, 효율적으로 제거할 수 있는 특징이 있다.

본 발명에서 상기 공기 유출입부는 송풍기 및 송풍기를 작동하는 전원공급부를 더 포함할 수 있으며, 전면식 마스크를 사용하는 경우 상기 송풍기를 이용하여 공기를 주입하는 방식이 적합하다.

본 발명에서 상기 캐니스터는 사용자의 몸에 밀착되는 부분이 유선형으로 되어 사용자의 착용감을 좋게 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 캐니스터의 외벽은 단열재로 하여 얼음의 사용시간을 늘이는 것이 사용시간이 길어지므로 바람직하다.

본 발명에서 상기 캐니스터는 몸에 고정하기 위한 벨트식 허리 부착고리를 더 구비하여 사용자가 몸에 부착하여 보다 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 캐니스터 없이 상기 필터용기에 공기유입구와 공기유출구를 구비하여 사용하는 것도 가능하다. 다시 설명하면, 공기유입구와 공기유출구를 구비하며, 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 다수의 격벽, 격벽과 격벽 사이의 얼음 수용부, 하부의 응축수 수용부를 가지는 고성능 삼중수소용 전면식 방호호흡기 용 필터용기를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 필터용기를 이용하여 삼중수소를 제거하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 얼음수용부를 갖는 필터용기에 특징이 있는 발명으로, 삼중수소를 제거하기 위한 얼음수용부를 갖는 필터용기를 구비하는 구성은 본 발명의 범위에 포함된다.

이하는 본 발명에 따른 전면식 방호호흡기에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 도면은 일예일 뿐 도면에 의하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 방호호흡기의 일예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 방호호흡기의 일예를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 방호호흡기의 일예의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 방호호흡기의 사용상태도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명은 필터용기(20)와 공기유출입부(10)를 수용하는 캐니스터(30), 캡(60)과 상기 캐니스터(30)에 부착되어 사용자의 몸에 부착될 수 있도록 한 벨트식 허리 부착고리(70)를 구비하며, 마스크(40), 그리고 상기 마스크(40)와 캐니스터의 공기유출구를 연결하는 연결호스(50)로 이루어진다.

도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 공기유출입부(10)와 필터용기(20)는 캐니스터(30)의 내부에 수용되며, 그 상부에 캡(60)이 위치하게 되고 상기 캐니스터(30)의 체결부(32)에 의하여 캡(60)과 캐니스터(30)가 결합된다.

상기 공기유출입부(10)는 송풍기(13)와 송풍기를 구동할 수 있는 전원공급부 (14)를 구비하며, 상기 공기유출입부(10)가 캐니스터(30)에 수용되는 경우 공기유입구(11)에 의해 외부의 공기가 송풍기(13)에 의해 캐니스터 내부에 위치한 필터용기(20)로 유입되게 되며, 필터용기(20)에서 정화된 공기가 공기유출구(12)를 통하여 배출된다.

상기 필터용기(20)는 다수의 격벽(21)으로 구성되며, 상기 격벽과 격벽 사이에는 얼음(24)으로 채워진 얼음수용부(22)를 이룬다. 상기 격벽(21)은 공기의 흐름을 지그재그로 유도하기 위하여 W형태로 위치한다. 그러나 여기에 제한되는 것은 아니며, 얼음을 수용하는 구성을 갖는 것이라면 어떤 형태이든 가능하지만 상기한 바와 같이 격벽을 지그재그로 위치하도록 하는 경우, 공기가 얼음에 접촉하는 시간을 늘림으로써 효율적으로 삼중수소를 제거할 수 있고, 호흡 시 흡기저항이 거의 없으며, 항상 전면마스크 내부에 양압이 있음으로 외부공기가 내부로 유입될 수 가 없는 등의 흡기성능이 우수하므로 바람직하다. 본 발명에 따른 방호호흡기를 이용하여 삼중수소 제거율을 측정한 결과 삼중수소 제거율이 95% 이상, 좋게는 98% 이상으로 높은 것을 알 수 있었으며, 상기 캐니스터(30)의 외벽(31)에 단열재를 사용하는 경우, 사용시간이 증가하여 보다 장시간 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

또한 도 3에 나타낸 바와 같이 하부에 응축수 수용부(23)를 구비하여 얼음수용부(22)를 통과하면서 얼음(24)에 의해 응축된 삼중수소가 하부에 위치한 응축수 수용부(23)로 떨어지게 되며, 응축수 수용부(23)로 응축수가 보다 잘 내려오게 하기 위하여 하부의 격벽은 다수의 구멍을 갖는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하여 본 발명의 구성을 공기의 흐름을 따라 보다 자세하게 설명 하면 다음과 같다.

본 발명에서 공기유입구(11)를 통하여 흡입된 공기는 송풍기(13)를 통하여 상기 삼중수소 제거 필터용기(20)내로 이동하게 되며, 이때 상기 송풍기(13)는 전원공급부(14)에 의하여 작동하게 된다.

상기 삼중수소 제거 필터용기(20)내로 이동된 공기는 상기 삼중수소 제거 필터용기(20)에 지그재그 형태로 형성된 다수의 격벽(21)을 통하여 지그재그로 이동하면서 상기 격벽과 격벽 사이의 얼음수용부(22)를 지나면서 공기 내에 존재하는 삼중수소가 응축되어 액상으로 되면 하부에 구비된 응축수 수용부(23)로 모이게 되며, 이 때 얼음(24)이 녹아 생성되는 물도 함께 수용된다.

또한 상기 격벽(21)사이의 얼음수용부(22)를 지나 정화된 공기는 공기유출구(12)를 통하여 연결호스(50)를 이용하여 사용자가 착용하는 마스크(40)로 공급된다.

본 발명에서 상기 마스크는 투시창이 구비되며, 외부와 의사소통이 가능하도록 입주위에 다수의 통기공을 구비하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 마스크는 밀착포 형태(3M사, HT-103)를 사용하는 것이 오염제거가 용이하고, 가격이 저렴하므로 바람직하다.

본 발명의 상기 연결 호스는 자바라 호스를 이용하는 것이 세척 및 건조가 용이하고, 신축성이 양호하여 캐니스터의 부착위치에 잘 적응되므로 바람직하다.

도 4는 본 발명의 사용 상태도를 나타낸 것으로, 본 발명의 방호호흡기는 캐니스터를 유선형으로 하여 사용자의 몸에 밀착감이 좋게 하는 것이 좋으며, 벨트식 허리 부착고리를 구비하여 탈부착이 용이하도록 하고, 마스크에 통기공을 구비하여 외부와 의사소통이 원활하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 필터, 캡 및 캐니스터의 재질은 단열성 물질, 예를 들어, 폴리스티렌 또는 그의 발포체 등을 사용하는 경우 단열성이 부가되어 더욱 장시간 사용할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명에 따른 전면식 방호호흡기는 얼음을 사용하는 방식으로 95%이상, 좋게는 98%이상의 삼중수소 제거율을 갖으며 폐기물이 생성되지 않는 장점이 있다.

또한 본 발명은 착용 시 의사소통이 원활한 장점이 있으며, 캐니스터의 외벽에 단열재를 사용하여 사용시간이 증가하고, 격벽을 이용하여 공기가 얼음에 접촉하는 시간을 늘림으로써 효율적으로 삼중수소를 제거할 수 있으며, 부피가 줄어들고, 무게가 감량되는 효과가 있으며, 캐니스터의 일측은 사용자의 몸에 맞도록 유선형을 제조하고, 벨트를 이용하여 허리부분에 탈부착이 가능하도록 함으로써 착용이 용이한 방호호흡기를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 연결 호스가 세척 및 건조가 용이하고, 신축성이 양호하여 캐니스터의 부착위치에 잘 적응되고, 연결장치가 원스탑식인 방호호흡기를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 공기유입구와 공기유출구가 각각 구비되는 공기유출입부;

   상기 공기유출입부의 하부에 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 다수의 격벽, 격벽과 격벽 사이의 얼음 수용부, 하부의 응축수 수용부를 가지는 삼중수소 제거 필터용기;

   상기 공기유출입부와 삼중수소 제거 필터용기를 수용하는 외벽과 캡과의 체결부를 가지는 캐니스터;

   상기 공기유출입부의 상부에 캐니스터의 체결부와 체결되는 캡; 및

   상기 공기유출구와 연결호스에 의해 결합되는 전면마스크;

   가 구비되는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 유출입부는 송풍기 및 송풍기를 작동하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 캐니스터는 사용자의 몸에 밀착되는 부분이 유선형으로 되는 것을 특징 으로 하는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기.
4. 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,

   상기 캐니스터의 외벽은 단열재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고성능 삼중수소 제거용 전면식 방호호흡기.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 캐니스터는 몸에 고정하기 위한 벨트식 허리 부착고리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고성능 삼중수소용 전면식 방호호흡기.
6. 공기유입구와 공기유출구를 구비하며, 공기의 흐름을 지그재그로 유도하는 다수의 격벽, 격벽과 격벽 사이의 얼음 수용부, 하부의 응축수 수용부를 가지는 것을 특징으로 하는 고성능 삼중수소용 전면식 방호호흡기용 필터용기.

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