KR100767009B1

KR100767009B1 - 산소발생 마스크

Info

Publication number: KR100767009B1
Application number: KR1020060045822A
Authority: KR
Inventors: 민병롱
Original assignee: 주식회사 세미라인
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2007-10-12
Also published as: WO2007136175A1

Abstract

본 발명은 착용자의 호흡을 재활용할 수 있도록 한 산소발생 마스크에 관한 것으로서, 본 발명에서는 착용자의 호흡과정에서 발생되는 수분이나 이산화탄소 등과 반응하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되어 있어 외부공기 이용하지 않고 착용자의 호흡과정에서 발생되는 공기를 재활용하여 사용함으로서 착용자의 안전을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 간편하고 용이하게 착용할 수 있으며, 특히 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하도록 한 산소발생 마스크를 제공한다.

Description

산소발생 마스크{Mask for oxygen generating}

도 1은 본 발명에 따른 산소발생 마스크의 착용 상태를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 A부분 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 산소발생 마스크의 호흡조절구 분해 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 호흡조절구의 결합단면도.

도 5는 본 발명에 따른 산소발생마스크의 작동관계를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산소발생 마스크의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 두건

11 : 투시창 12 호흡구

20 : 연결구

21, 21a, 21b : 결합단

30, 30a, 30b : 호흡조절구

31 : 본체

311 : 걸림턱

32 : 산소생성기

321 : 케이스 3211 : 격벽 3212 : 내통공

3213 : 외통공 3214 : 방해프레임 322 : 상부 메쉬망

323 : 부직포 3231 : 산소발생제 324 : 하부 메쉬망

325 고정구

33 : 튜브

331 : 압력밸브

본 발명은 착용자의 호흡을 재활용할 수 있도록 한 산소발생 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착용자의 호흡과정에서 발생되는 수분이나 이산화탄소 등과 반응하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되어 있어 외부공기 이용하지 않고 착용자의 호흡과정에서 발생되는 공기를 재활용하여 사용함으로서 착용자의 안전을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 간편하고 용이하게 착용할 수 있으며, 특히 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하도록 한 산소발생 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 건물이나 지하철 등의 내부에서 화재나 폭발 발생시에는 유독가스가 발생하게 되며, 이렇게 발생된 유독가스에 의하여 대피자는 탈출구에 도달하기 전에 질식사하는 경우가 종종 발생한다. 또한 탄광이나 광산 등의 갱내에서 폭발로 인해 갱이 무너지는 것과 같은 위급상황이 발생한 경우 구출되기 직전 산소부 족으로 인하여 사망하는 경우가 종종 발생한다.

이러한 사고들로부터 소중한 인명을 보호하기 위하여 방독면이나 산소발생마스크를 사용하게 된다. 그러나 방독면의 경우에는 유독성 물질에 대해 다소 효과적으로 인명을 보호할 수는 있으나, 산소부족과 같은 위급상황에서는 무용지물이 된다. 그에 따라 근래에는 외부공기가 유독하여도 유용하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 외부공기내에 산소가 부족한 상태에서도 유용하게 사용될 수 있는 산소발생마스크에 대한 관심도가 높아지고 있으며, 다양한 구조의 산소발생마스크가 개시되어 있다.

종래의 일반적인 산소발생마스크는 주로 압축산소를 이용하고 있는데, 이와 같이 압축산소를 사용할 경우 산소통의 부피가 커서 착용성과 휴대성에서 많은 문제점이 있었으며, 특히 산소통에서 공급되는 공기의 용량이 한정되어 있으므로 사용시간이 매우 짧아 안전한 장소로 대피하는 시간이 긴 경우에는 유용하게 사용될 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 근래에는 압축산소를 사용하는 대신 착용자의 호흡과정에서 발생되는 수분이나 이산화탄소 등과 반응하여 산소를 발생시키는 산소발생제가 내장된 산소발생 마스크가 개발된 바 있다.

이와 관련하여 한국특허 제272929호에는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 초산화물, 과산화물, 수산화물 등을 산소발생제로 사용하는 기술이 개시되어 있으며, 국내특허 제532148호에는 과산화나트륨 화합물과 산화망간화합물을 산소발생제로 사용하는 기술이 개시되어 있으며, 국내특허 제518662호에는 알칼리성계 금속 산화 물을 산소발생제로 사용하는 기술이 개시되어 있다. 이들 기술들 이외에 다양한 산소발생제를 내장하여서 된 마스크가 개시되어 있다.

그러나, 현재까지 개시된 대부분의 산소발생 마스크들은 부피가 커서 휴대성이 떨어지고, 화재 발생과 같은 위급상황 발생시 착용이 용이하지 않다는 문제점이 있을 뿐만 아니라 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 가벼워 휴대성이 좋으며, 착용이 용이하여 화재 발생 등과 같은 위급상황 발생시 신속하게 착용할 수 있으며, 산소발생제가 내장되어 있어 외부공기를 이용하지 않고 착용자의 호흡에 의해 발생된 공기를 재활용 하여 사용함에 따라 착용자의 안전에 만전을 기할 수 있을 뿐만 아니라 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하도록 한 산소발생 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 착용자의 얼굴과 머리부분에 밀착되는 것으로서 전면으로 형성된 투시창과, 입에 물려지는 호흡구가 구비된 두건과; 일단이 상기 호흡구와 결합되며, 타단에는 결합단이 형성된 연결구와; 상단이 상기 연결구의 결합단에 결합되고, 내부에는 착용자의 날숨에 의해 배출되는 공기와 접촉하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되며, 발생된 산소는 공기와 혼합된 후 착용자의 들숨으로 사용되어 착용자의 호흡이 가능하도록 된 호흡조절구;를 포함함 을 특징으로 하는 산소발생 마스크를 제공한다.

이때, 상기 호흡조절구는 상단이 상기 연결구의 결합단에 결합되고, 내부 상측 주연으로 걸림턱이 구비된 본체와; 상기 본체 내부의 걸림턱까지 삽입되어 고정되는 것으로서, 중앙의 원통형 격벽을 중심으로 내통공과 외통공이 형성된 케이스와, 상기 외통공에 삽입되는 것으로 산소발생제가 내장된 부직포와, 상기 부직포를 전후하여 외통공에 내장되는 상하부 메쉬망 및 하부 메쉬망의 하단에서 케이스의 내통공과 본체의 하단 내주연에 각각 결합되는 고정구를 포함하는 산소생성기와; 상기 본체의 하단 외주연 결합되는 것으로서 착용자의 호흡에 따라 공기가 유입되거나 배출되면서 팽창과 수축이 반복되며, 하단에는 유입된 공기가 소정 압력 이상이면 잉여 공기를 외부로 배출시키는 압력밸브가 구비된 튜브;를 포함하도록 구성된다.

또한, 상기 연결구는 하나의 결합단이 형성되어 하나의 호흡조절구와 연결되거나 두개의 결합단이 형성되어 두개의 호흡조절구가 각각의 결합단에 연결되도록 할 수 있다.

이하 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 산소발생 마스크의 착용 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분 단면도이다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 산소발생마스크는 크게 두건(10)과, 연결구(20) 및 호흡조절구(30)로 이루어진다.

여기서, 두건(10)은 착용자의 얼굴과 머리부분에 밀착되는 것으로서 전면으 로 형성된 투시창(11)과, 입에 물려지는 호흡구(12)가 구비된다.

두건(10)은 통상의 신축성 원단을 이용하여 제조함으로서 착용시 착용자의 얼굴과 머리부분에 밀착되어 외부공기를 차단하게 된다. 필요에 따라서는 외부공기의 차단을 좀 더 완벽하게 이루기 위해 조임끈(도면에 도시하지 않음)을 형성할 수도 있다. 투시창(11)은 착용 후 착용자의 시야 확보를 목적으로 형성된 것으로서, 아크릴이나 폴리카보네이트 재질을 사용하여 형성된다. 호흡구(12)는 입에 물려지는 부분으로서 착용자는 이 호흡구(12)를 물고 호흡함에 따라 외부공기를 이용하지 않고 자신의 호흡과정에서 발생된 공기를 재활용할 수 있게 된다. 이때, 상기 호흡구(12)는 플라스틱으로 용이하게 제조할 수 있으며, 플라스틱 중에서도 내열성이 좋은 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene; ABS)을 사용하는 것이 좋다. 아울러 이하의 설명에서 특별한 재질에 대한 설명이 없는 경우 각각의 부품들은 위에서 설명한 호흡구(12)와 마찬가지로 플라스틱으로 용이하게 제조할 수 있으며, 플라스틱 중에서도 ABS를 사용하는 것이 좋음을 밝혀둔다.

연결구(20)는 일단이 상기 호흡구(12)와 결합되며, 타단에는 결합단(21)이 형성되어 있어 후술하는 호흡조절구(30)와 연결된다. 여기서 연결구(20)는 도면에 도시된 바와 같이 호흡조절구(30)와 호흡구(12)를 상호 연결시켜주는 역할을 하는 것으로서, 호흡조절구(30)와의 연결을 위해 결합단(21)이 형성된다.

상기 연결구(20)의 결합단(21)에 결합되는 호흡조절구(30)는 내부에 착용자의 날숨에 의해 배출되는 공기와 접촉하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되 며, 발생된 산소는 공기와 혼합된 후 착용자의 들숨으로 사용되어 착용자의 호흡이 가능하도록 되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 마스크 착용자는 외부공기를 사용하지 않고 착용자의 호흡과정에서 발생되는 공기를 재활용하여 호흡이 가능하게 된다.

즉, 착용자의 호흡과정에서 발생되는 공기는 이산화탄소량이 많고 산소량이 적은데, 이렇게 발생된 공기가 호흡조절구(30)에 내장된 산소발생제와 접촉하게 되면 산소가 발생되어 공기와 혼합됨에 따라 착용자는 외부공기를 활용하지 않고도 호흡과정에서 발생된 공기를 재활용하여 호흡이 가능하게 된다.

상기한 본 발명에 따른 산소발생 마스크는 두건(10)을 당겨 머리에 쓴 다음 호흡구(12)를 무는 것만으로 간단하게 착용할 수 있으며, 그에 따라 위급상황 발생시 신속하게 마스크를 착용하고 안전한 장소로 빠르게 대피할 수 있게 된다.

이때 호흡조절구(30)는 다양한 구조와 형상이 가능하나 부품간의 교체나 파손된 부품의 교체를 용이하게 하기 위하여 다음과 같은 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 산소발생 마스크의 호흡조절구 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 호흡조절구의 결합단면도이다.

상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 두건의 호흡구(12)와 결합된 연결구(20)에는 본 발명에 따른 호흡조절구(30)가 결합되는데, 이때 호흡조절구(30)는 상단이 상기 연결구(20)의 결합단(21)에 결합되는 본체(31)와, 상기 본체(31) 내부의 걸림턱(311)까지 삽입되어 고정되는 산소생성기(32), 및 상기 본체(31)의 하단 외주연에 결합되는 튜브(33)로 이루어진다.

여기서, 본체(31)는 상단이 상기 연결구(20)의 결합단(21)에 결합되고, 내부 상측 주연으로 걸림턱(311)이 구비되어 있다.

본체(31)와 연결구(20) 결합단(21)과의 결합은 도면에 도시된 바와 같이 나선결합을 통해 용이하게 형성할 수 있으며, 걸림턱(311)은 산소생성기(32)를 용이하게 고정할 수 있도록 하기 위하여 형성된 것이다.

본 발명에 따른 산소생성기(32)는 상기 본체(31) 내부의 걸림턱(311)까지 삽입되어 고정되는 것으로서, 중앙의 원통형 격벽(3211)을 중심으로 내통공(3212)과 외통공(3213)이 형성된 케이스(321)와, 상기 외통공(3213)에 삽입되는 것으로 산소발생제(3231)가 내장된 부직포(323)와, 상기 부직포(323)를 전후하여 외통공(3213)에 내장되는 상하부 메쉬망(322,324) 및 하부 메쉬망(324)의 하단에서 케이스(321)의 내통공(3212)과 본체(31)의 하단 내주연에 각각 결합되는 고정구(325)로 이루어진다.

여기서 격벽(3211)은 케이스(321)에 내통공(3212)과 외통공(3213)을 형성하는데, 이 내통공(3212)과 외통공(3213)을 통해 착용자의 들숨과 날숨이 통과하게 된다. 본 발명에서는 가능한 착용자의 날숨이 외통공(3213)을 통과하고 착용자의 들숨은 내통공(3212)을 통과하도록 하기 위하여 내통공(3212)의 중앙 상단부에만 방해프레임(3214)을 형성하였다. 즉, 내통공(3212) 상단에 형성된 방해프레임(3214)으로 인해 착용자의 날숨은 내통공(3212)으로 진입되는 것이 방해를 받게 되어 외통공(3213)을 주로 통과하게 되고, 내통공(3212)의 하단에는 방해프레 임(3214)이 형성되어 있지 않으므로 튜브(33)에 유입된 공기는 들숨 압력에 의해 용이하게 내통공(3212)을 통과하여 착용자의 호흡에 소모되게 된다.

케이스(321)의 외통공(3213)에는 산소발생제(3231)가 내장된 부직포(323)가 삽입되는데, 착용자가 호흡하는 과정에서 발생되는 공기는 이 외통공(3213)을 통과하게 되며, 이 과정에서 공기에 함유되어 있는 수분이나 이산화탄소 등이 산소발생제(3231)와 접촉하여 반응을 일으켜 산소를 생성시키게 된다. 발생된 산소는 공기와 혼합되면서 튜브(33)로 이송되며, 튜브(33)의 산소가 혼합 공기는 케이스(321)의 내통공(3212)을 통과하여 착용자의 들숨으로 재사용되게 된다. 이러한 과정이 반복되어 착용자는 외부공기를 사용하지 않고 착용자의 호흡에 의해 생성된 공기를 재사용하여 재호흡할 수 있게 된다.

부직포(323)에 내장되는 산소발생제(3231)는 다양한 공지의 것을 적용할 수 있는데, 예를 들어 산소발생제(3231)로 과산화물과 촉매인 산화망간화합물을 사용하여 착용자의 호흡과정에서 발생되는 수분이나 이산화탄소 등과 반응되도록 할 수 있으나, 본 발명에서는 이를 한정하는 것이 아니므로 필요에 따라 다양한 화합물로 변경이 가능하다. 아울러 착용시간을 고려하여 산소발생제(3231)의 양을 산정할 수 있으며, 이는 공지된 기술을 통해 용이하게 산정할 수 있는 것이다.

상기 부직포(323)를 전후하여 케이스(321)의 외통공(3213)에는 상하부 메쉬망(322,324)이 내장되는데, 이 메쉬망(322,324)은 착용자의 호흡과정에서 발생되는 공기가 용이하게 통과할 수 있도록 함과 아울러 부직포(323)를 고정하기 위하여 형성된 것이다. 이 상하부 메쉬망(322,324)은 플라스틱이나 금속을 사용하여 제조된 것을 사용하면 된다.

하부 메쉬망(324)의 하단에는 케이스(321)의 내통공(3212)과 본체(31)의 하단 내주연에 각각 결합되는 고정구(325)가 형성되는데, 각각의 결합은 도면에 도시된 바와 같이 나선결합을 통해 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면 본체(31)의 하단 외주연에는 튜브(33)가 결합되는데, 상기 튜브(33)는 착용자의 호흡에 따라 공기가 유입되거나 배출되면서 팽창과 수축이 반복되며, 하단에는 유입된 공기가 소정 압력 이상이면 잉여 공기를 외부로 배출시키는 압력밸브(331)가 구비된다.

상기 튜브(33)는 착용자가 호흡하는 과정에서 발생되는 공기가 산소생성기(32)를 통과하여 유입되면서 팽창되고, 유입된 공기는 착용자의 들숨으로 재사용되면서 튜브(33)가 수축되게 된다. 이때 튜브(33)는 착용자의 호흡과정에서 수축과 팽창이 일어나므로 이를 고려하여 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌을 소재로 하여 형성하는 것이 좋다.

상기 튜브(33) 하단에는 압력밸브(331)가 구비되는데, 이 압력밸브(331)는 사용자의 호흡과정에서 생성된 산소 등으로 유입된 공기가 소정 압력 이상으로 늘어나면 잉여 공기를 외부로 배출시켜 내부의 공기압을 조절하기 위하여 형성된다. 압력밸브(331)는 일반적으로 공지된 것을 사용하면 용이하게 형성할 수 있는 것이다.

전술한 구성의 호흡조절구(30)는 각각의 부품들이 서로 분해가능하게 형성됨에 따라 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 산소발생마스크의 작동관계를 나타낸 도면이다.

상기 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 산소발생마스크는 두건(10)을 당겨 머리에 쓰고 호흡구(12)를 물면 착용이 완료되는데, 착용 후 호흡을 하게 되면 착용자의 날숨에 의해 생성된 공기는 연결구(20)와 연결된 호흡조절구(30)의 본체(31)에 내장된 산소생성기(32)를 통과한 후 튜브(33)로 이동하게 된다. 이 과정에서 날숨에 함유된 수분이나 이산화탄소가 산소생성기(32)의 산소발생제(3231)와 접촉하면서 산소를 생성하게 되고, 생성된 산소는 공기와 혼합되면서 튜브(33)로 이동된다. 튜브(33)에 이송된 공기는 산소를 함유하고 있는데, 이 공기는 산소생성기(32)의 내통공(3212)을 통과하여 착용의 들숨으로 소모되게 된다. 튜브(33)에 공기가 유입되거나 배출되는 과정에서 튜브(33)는 수축과 팽창을 반복하게 되며, 이러한 과정을 통해 착용자는 외부공기를 이용하지 않고도 자신이 사용한 공기의 재활용을 통한 호흡이 가능하게 된다.

이때, 연결구(20)의 결합단(21)은 전술한 바와 같이 하나로 형성할 수 있으나, 필요에 따라서는 다수개의 결합단(21)을 형성하여 호흡조절구(30)가 각각의 결합단(21)에 결합되도록 할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산소발생 마스크의 사시도이다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이 연결구(20)는 두개의 결합단(21a,21b)이 형성되어 두개의 호흡조절구(30a,30b)가 각각의 결합단(21a,21b)에 연결되도록 할 수 있다. 이와 같이 형성될 경우 산소발생제의 양을 늘릴 수 있어 보다 장시간 착용이 가능하며, 특히 튜브(33)에 다량의 공기가 포함되어 있어 호흡량의 조절이 용이 하다는 이점이 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 착용자의 호흡과정에서 발생되는 수분이나 이산화탄소 등과 반응하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되어 있어 건물이나 지하철 내부와 같은 공간에서 화재 발생과 같은 위급상황이 발생한 경우 외부공기를 사용하지 않고 착용자가 호흡하는 과정에서 발생하는 공기를 재활용하여 호흡할 수 있어 착용자가 안전하게 대피할 수 있을 뿐만 아니라 가볍고 용이하게 착용할 수 있으며, 특히 파손된 부품이나 내부 소모부품의 교체가 용이하도록 한 산소발생 마스크를 제공하는 유용한 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과한 것이며, 따라서 본 발명은 당해 기술분야의 통상의 지식을 지닌 자라면 자명하게 도출 가능한 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예를 포괄하도록 의도된 청구범위에 의하여 해석되어져만 할 것이다.

Claims

삭제
착용자의 얼굴과 머리부분에 밀착되는 것으로서 전면으로 형성된 투시창과, 입에 물려지는 호흡구가 구비된 두건과; 일단이 상기 호흡구와 결합되며, 타단에는 결합단이 형성된 연결구와; 상단이 상기 연결구의 결합단에 결합되고, 내부에는 착용자의 날숨에 의해 배출되는 공기와 접촉하여 산소가 발생되는 산소발생제가 내장되며, 발생된 산소는 공기와 혼합된 후 착용자의 들숨으로 사용되어 착용자의 호흡이 가능하도록 된 호흡조절구;를 포함하는 산소발생 마스크에 있어서,

상기 호흡조절구는:

상단이 상기 연결구의 결합단에 결합되고, 내부 상측 주연으로 걸림턱이 구비된 본체와;

상기 본체 내부의 걸림턱까지 삽입되어 고정되는 것으로서, 중앙의 원통형 격벽을 중심으로 내통공과 외통공이 형성된 케이스와, 상기 외통공에 삽입되는 것으로 산소발생제가 내장된 부직포와, 상기 부직포를 전후하여 외통공에 내장되는 상하부 메쉬망 및 하부 메쉬망의 하단에서 케이스의 내통공과 본체의 하단 내주연에 각각 결합되는 고정구를 포함하는 산소생성기와;

상기 본체의 하단 외주연 결합되는 것으로서 착용자의 호흡에 따라 공기가 유입되거나 배출되면서 팽창과 수축이 반복되며, 하단에는 유입된 공기가 소정 압력 이상이면 잉여 공기를 외부로 배출시키는 압력밸브가 구비된 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소발생 마스크.
청구항 2에 있어서, 상기 케이스는:

내통공의 중앙 상단부에 방해프레임이 형성된 것임을 특징으로 하는 산소발생 마스크.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 연결구는:

하나의 결합단이 형성되어 하나의 호흡조절구와 연결된 것임을 특징으로 하는 산소 발생마스크.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 연결구는:

두개의 결합단이 형성되어 두개의 호흡조절구가 각각의 결합단에 연결된 것임을 특징으로 하는 산소발생마스크.