KR100917089B1

KR100917089B1 - 공기호흡장치 및 이를 장착한 의복

Info

Publication number: KR100917089B1
Application number: KR1020080138423A
Authority: KR
Inventors: 김창용; 김근희; 김창호
Original assignee: 김창용
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2009-09-15

Abstract

본 발명은 기공이 미세한 필터에 연결된 마스크를 통해 호흡할 수 있어 분진으로부터 호흡기를 보호할 수 있고, 배출된 공기를 저장하였다가 이를 역방향으로 분사시켜 필터를 역세척할 수 있도록 한 공기호흡장치에 관한 것이며, 또한 공기호흡장치를 일체로 장착시켜 착용이 용이한 의복에 관한 것이다.

본 발명은 착용자의 안면부에 착용하는 마스크(2)와, 상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와, 상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터부재(44)에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)로 구성된다.

필터, 마스크, 역세척

Description

공기호흡장치 및 이를 장착한 의복{A RESPIRATOR AND CLOTHES WITH THAT}

본 발명은 공기호흡장치 및 이를 장착한 의복에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기공이 미세한 필터에 연결된 마스크를 통해 호흡할 수 있어 분진으로부터 호흡기를 보호할 수 있고, 배출된 공기를 저장하였다가 이를 역방향으로 분사시켜 필터를 역세척할 수 있도록 한 공기호흡장치에 관한 것이며, 또한 공기호흡장치를 일체로 장착시켜 착용이 용이한 의복에 관한 것이다.

일반적으로 미세 먼지 또는 분진 등이 발생되는 산업현장에서는 작업자의 호흡기를 보호하기 위해 방독 마스크 또는 방진 마스크 등의 보호장구를 착용하게 된다.

특허출원 10-2003-0017752호에는 복합필터가 내장된 휴대용 마스크가 게시되어 있다.

도 6은 상기 개시된 종래 기술을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조해보면, 상기 종래 기술은 복합필터가 내장된 휴대용 마스크에 관한 것으로 통기공을 구비한 케이스로 된 필터장착수단(C')과, 이산화티타늄 분말이 표면에 도포된 프리필터, 항균필터, 정전필터, 활성탄소필터, 리어필터로의 다중 여과소재의 복합필터로 된 여과수단(F')과, 상기 필터를 케이스에 고정하고 여과실과 호흡실을 구획하는 격판으로 된 여과실의 구획수단(P')과, 호흡구멍과 배기밸브가 구비된 부드러운 발포성 탄성질의 마스크로 된 커버수단(M')으로 구성된다.

따라서 분진, 세균, 악취, 유해가스로 부터 인체의 호흡기관을 안전하게 보호할 수 있고 외관의 단순미와 휴대의 간편성 및 위생적인 사용의 편리성을 충족되게 한 것이다.

그러나, 상기 선행기술은 마스크에 여과수단이 일체로 구비된 것으로, 수명이 짧고 재생이 불가하여 1회 사용후 폐기해야 하므로 산업쓰레기 발생과 비용 증가의 문제점이 있었다.

한편, 공개특허 10-2008-0003879호는 길이조절가능호스를 갖는 송기식 호흡 장치가 게시되어 있다.

도 7은 개시된 또다른 종래 기술을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조해보면, 상기 또다른 종래 기술은, 공기가 필터링 유닛(16b)으로부터 후드(18b)로 통하는 길이 조절 가능 호스(12b)를 포함하는 동력 공급식 공기 정화 호흡 장치 시스템(10b)으로 구성된다.

필터링 유닛(16b)은 전기 모터(22b)에 의해 구동되는 팬(20b)을 갖는다. 팬(20b)은 필터 요소(24b)를 통해 공기를 인출하고, 후드(18b)에 의해 형성된 내부 가스 공간으로 필터링된 공기를 가압한다.

팬(20b) 및 전기 모터(22b)는 통상적으로 하우징(26b) 내에 내장된다.

전기 스위치는 회로(31b)에 포함되어서 동력 공급식 공기 정화 호흡 장치 시스템(10b)이 켜지고 꺼지게 할 수 있다.

통상적으로 필터 요소는 하우징(26b)에 탈착식으로 부착되는 필터 카트리지 하우징(24b) 내부에 내장된다.

하우징(26b)은 통상적으로 사용자의 허리 둘레에 착용되고, 벨트에 의해 지지될 수 있다.

그러나, 상기 선행 기술은 일정 시간 사용 후 필터의 수명이 다하게 되면 필터를 새것으로 교체하여야 하므로 유지 비용이 상승하는 단점이 있다.

또한, 필터부를 수납하는 별도의 주머니를 휴대하여야 하므로 착용이 불편한 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 일정 시간 사용후 필터의 성능이 저하되면, 고압공기의 역세척에 의해 필터에 묻은 분진을 제거하여 재생시킴으로써 연속 사용이 가능하여 유지비용이 절감될 수 있는 공기호흡장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 착용이 용이하도록 조끼 형태의 의복에 필터를 수용하고, 아울러 역세척용 공기저장챔버를 구비함으로써 사용의 편의성이 향상될 수 있는 공기호흡장치를 장착한 의복을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 착용자의 안면부에 착용하는 마스크와, 상기 마스크에 통하는 공급관으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부와, 상기 마스크에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부로 역분사하여 필터에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버를 포함하는 공기호흡장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 필터부는, 수용공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스 내에 삽입되는 금속판과, 상기 금속판의 일측에 부착되며 상기 공급관과 통하는 필터부재로 구성된 것이며, 상기 케이스는 통기성을 갖는 타공판 또는 메쉬망으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 금속판의 타측에 제2필터부재가 부착되며, 상기 제2필터부재 및 상기 마스크와 통하는 제2공급관이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 필터부재 및 제2필터부재는 멤브레인 필터인 것을 특징으로 한다.

상기 공기저장챔버는, 상기 마스크의 배기구에 연결되는 제1호스와, 상기 공급관에 연결되는 제2호스와, 상기 제1 및 제 2호스에 각기 설치된 밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제1호스에 설치된 밸브는 공기저장챔버로 공기가 유입될때는 개방되고, 공기가 공기저장챔버에서 마스크로 역류하지 않도록 하는 체크밸브인 것을 특징으로 한다.

상기 마스크는 흡기구와 배기구가 형성된 것이며, 상기 흡기구는 공급관과 통하도록 연결되고, 상기 배기구에는 상기 제1호스가 분기되어 통하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 공급관에는 마스크와 제2호스 사이에 밸브가 설치됨으로써 역세척 중에는 마스크로 공기가 역류되지 않도록 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 시간이 지남에 따라 필터의 성능이 저하되면, 역세척에 의해 필터에 묻은 분진을 제거하여 재생시킴으로써 연속 사용이 가능하여 유지비용이 절감될 수 있다.

특히, 탄광이나 공사현장과 같이 분진이 많은 오염된 현장에서도 호흡 후 배 출된 깨끗한 공기를 이용하여 역세척을 할 수 있게 된다.

또한, 조끼에 필터부와 역세척용 공기저장챔버를 장착함으로써 착용이 용이하고 사용의 편의성이 향상될 수 있으며, 특히 등부위에 장착된 필터부에 의해 허리를 보호할 수 있는 효과를 부수적으로 얻을 수 있다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 토대로 설명하기로 한다.

실시예 1

도 1은 본 발명에 따른 공기호흡장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 공기호흡장치(A)는,

착용자의 안면부에 착용하는 마스크(2)와;

상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와;

상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터부재(44)에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)로 구성된다.

상기 각 구성요소에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기호흡장치에서 '필터부'를 상세하게 나타낸 사시도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 필터부(4)는, 분진이 포함된 공기를 정화시 키기 위한 것으로, 박스 형상이며 내부에 수용공간을 갖는 케이스(42)와, 상기 케이스(42) 내에 삽입되는 장방형의 금속판(43)과, 상기 금속판(43)의 일측에 부착되며 상기 공급관(3)과 통하는 필터부재(44)로 구성된다.

상기 공급관(3)에는 밸브(33)가 설치된다.

상기 케이스(42)는 강도는 유지하면서 통기는 자유롭도록 하기 위해 타공판 또는 메쉬망으로 이루어진다.

또한, 상기 금속판(43)의 타측에도 필터부재(45)가 부착될 수 있고, 이 필터부재(45)에도 공급관이 연결되어 상기 마스크(2)와 통하도록 한다.

상기 필터부재(44,45)는 멤브레인 필터가 바람직하다. 멤브레인 필터는 0.0001 미크론의 중금속과 바이러스 이온성분 미생물 등의 오염물질을 제거할 수 있는 성능을 갖는 필터이다.

상기 공기저장챔버(6)는, 마스크(2)에서 배출되는 공기를 저장하기 위한 것으로, 일측에는 상기 마스크(2)의 배기구(21)에 연결되는 제1호스(5)가 설치되고, 타측에는 상기 공급관(3)에 연결되는 제2호스(7)가 설치된 것으로, 상기 제1 및 제 2호스(5,7)에는 공기의 흐름을 제어할 수 있도록 밸브(52,74)가 각기 설치된다.

상기 밸브(52,74) 중에서 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)는 공기저장챔버(6)로 공기가 유입될때는 개방되고, 공기가 공기저장챔버(6)에서 마스크(2)로 역류하지 않도록 하는 체크밸브가 사용된다.

상기 공급관(3) 및 제2호스(7)에 설치된 밸브(33,74)는 사용자가 직접 조작 하기 위한 것으로 통상의 볼밸브가 적당하다.

상기 마스크(2)는 안면부에 착용이 용이하도록 머리띠가 형성된 것으로, 흡기구(22)와 배기구(21)가 형성된다.

또, 상기 흡기구(22)는 공급관(3)과 통하도록 연결되어 필터부(4)로부터 공기가 흡입될 수 있도록 하고, 상기 배기구(21)에는 상기 제1호스(5)가 분기되어 통하도록 설치된다.

따라서, 배기구(21)를 통해 배출되는 공기는 일부는 배출될 수 있고, 일부는 제1호스(5)로 유입되어 공기저장챔버(6)로 공급된다.

상기 공급관(3)에는 마스크(2)와 제2호스(7) 사이에 밸브(33)가 설치된다. 따라서, 상기 밸브(33)를 잠그면 역세척 중에는 마스크(2)로 공기가 역류되지 않도록 차단할 수 있게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예 1의 다른예를 나타낸 구성도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 공급관(3)과 제2호스(7)가 연결된 부위에 3-way 밸브(W)를 설치함으로써 밸브(33,74)를 각기 설치할 필요없이 3-way 밸브(W) 하나로 양방향의 유로 개폐를 제어할 수 있다.

상기 3-way 밸브(W)는 1개의 입구와 2개의 출구가 형성되고, 출구를 선택적으로 결정하는 절환구가 구비된 통상의 구조로 이루어진 것으로, 입구는 필터부(4) 에 통하도록 하고, 일측 출구는 공급관(3)에 통하고, 타측 출구는 제2호스(7)에 통하도록 설치된다.

실시예 2

한편, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공기호흡장치가 장착된 의복을 나타낸 정면도 및 배면도이다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 공기호흡장치(A)가 장착된 의복(C)은, 작업자가 착용하는 상의가 적당하며, 바람직하게는 조끼로 한정한다.

상기 공기호흡장치(A)는 제1실시예와 동일하다. 즉, 착용자의 안면부에 착용하는 마스크(2)와, 상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와, 상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)로 구성된다.

상기 필터부(4)는 조끼의 등부분에 형성된 후면 포켓(C-2)에 수용되어 척추를 보호할 수 있도록 한다.

상기 공기저장챔버(6)는 전면 포켓(C-1)에 수용됨으로써 착용자가 손쉽게 역세척을 수행하여 필터부(4)의 재생작업을 수행할 수 있다.

상기 공기저장챔버(6)는, 상기 마스크(2)의 배기구(21)에 연결되는 제1호스(5)와, 상기 공급관(3)에 연결되는 제2호스(7)와, 상기 제1 및 제 2호스(5,7)에 각기 설치된 밸브(52,74)로 구성된다.

상기 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)는 공기저장챔버(6)로 공기가 유입될때는 개방되고, 공기가 공기저장챔버(6)에서 마스크(2)로 역류하지 않도록 하는 체크밸브이다.

상기 마스크(2)는 흡기구(22)와 배기구(21)가 형성된 것이며, 상기 흡기구(22)는 공급관(3)과 통하도록 연결되고, 상기 배기구(21)에는 상기 제1호스(5)가 분기되어 통하도록 설치된다.

상기 공급관(3)에는 마스크(2)와 제2호스(7) 사이에 밸브(33)가 설치됨으로써 역세척 중에는 마스크(2)로 공기가 역류되지 않도록 차단할 수 있도록 한다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명한다.

먼저 필터부(4)를 조끼의 후면 포켓(C-2)에 삽입하고, 전면 포켓(C-1)에는 공기저장챔버(6)를 삽입한다.

이후, 마스크(2)를 안면부에 착용한다.

호흡을 위해서는 제2호스(7)의 밸브(74)를 잠그고, 공급관(3)의 밸브(33)를 연다.

따라서, 필터부(4)에서 흡입된 공기는 공급관(3)을 경유하여 마스크(2) 내로 유입되어 마실 수 있게 되고, 배출된 공기는 배기구(21)를 통해 제1호스(5)로 유입된 후 공기저장챔버(6)에 공급된다.

이때, 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)는 일방향으로만 개방되므로 공기저장챔버(6)로의 공기 유입은 허용하고, 역류는 방지하게 된다.

따라서, 공기저장챔버(6)에 충분히 공기가 충진되면, 배출하는 공기의 압력보다 공기저장챔버(6) 내의 압력이 높아지게 되므로 상기 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)가 열리지 않게 된다.

이후에 배출되는 공기는 배기구(21)를 통해 전량 배출된다.

한편, 필터부(4)의 성능이 저하되면 이를 재생시키기 위해 역세척을 수행하게 되는데 필터부(4)의 역세척 공정은 다음과 같다.

먼저, 공급관(3)에 설치된 밸브(33)를 잠그고, 제2호스(7)에 설치된 밸브(74)를 연 후 손으로 공기저장챔버(6)를 강하게 압박하면, 내부에 차있던 공기가 제2호스(7)와 공급관(3)의 일부를 경유하여 필터부재(44)의 내부로 분사된다.

이때, 공급관(3)에 설치된 밸브(33)는 잠겨있으므로 공기가 마스크(2)로 역류하지는 않게 되므로 강한 토출압력으로 필터부재(44)에 도달할 수 있다.

따라서, 필터부재(44)의 표면에 달라붙어있던 분진을 털어내게 되어 필터 성능을 회복할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 공기호흡장치를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 공기호흡장치에서 '필터부'를 상세하게 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예 1의 다른예를 나타낸 구성도.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공기호흡장치가 장착된 의복을 나타낸 정면도 및 배면도.

도 6 및 도 7은 종래 기술을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 마스크 3 : 공급관

4 : 필터부 5 ; 제 1호스

6 : 공기저장챔버 7 : 제 2호스

21 : 배기구 22 : 흡기구

44 : 필터부재

Claims

흡기구(22)와 배기구(21)가 형성되며, 상기 흡기구(22)는 공급관(3)과 통하도록 연결되고, 상기 배기구(21)에는 제1호스(5)가 분기되어 통하도록 설치되어 안면부에 착용하는 마스크(2)와;

내부에 수용공간을 갖는 케이스(42)와, 상기 케이스(42) 내에 삽입되는 장방형의 금속판(43)과, 상기 금속판(43)에 부착되며 상기 공급관(3)과 통하는 필터부재(44,45)로 구성된 것이며, 상기 케이스(42)는 통기성을 갖는 타공판 또는 메쉬망으로 구성되며 상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와;

상기 마스크(2)의 배기구(21)에 연결되는 제1호스(5)와, 상기 공급관(3)에 연결되는 제2호스(7)와, 상기 제1 및 제 2호스(5,7)에 각기 설치된 밸브(52,74)로 구성되며, 상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터부재(44,45)에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기호흡장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)는 공기저장챔버(6)로 공기가 유입될때는 개방되고, 공기가 공기저장챔버(6)에서 마스크(2)로 역류하지 않도록 하는 체크밸 브인 것을 특징으로 하는 공기호흡장치.
제 1항에 있어서,

상기 공급관(3)에는 마스크(2)와 제2호스(7) 사이에 밸브(33)가 설치됨으로써 역세척 중에는 마스크(2)로 공기가 역류되지 않도록 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공기호흡장치.
흡기구(22)와 배기구(21)가 형성되며, 상기 흡기구(22)는 공급관(3)과 통하도록 연결되고, 상기 배기구(21)에는 제1호스(5)가 분기되어 통하도록 설치되어 안면부에 착용하는 마스크(2)와;

내부에 수용공간을 갖는 케이스(42)와, 상기 케이스(42) 내에 삽입되는 장방형의 금속판(43)과, 상기 금속판(43)에 부착되며 상기 공급관(3)과 통하는 필터부재(44,45)로 구성된 것이며, 상기 케이스(42)는 통기성을 갖는 타공판 또는 메쉬망으로 구성되며 상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와;

상기 마스크(2)의 배기구(21)에 연결되며 체크밸브가 설치된 제1호스(5)와, 상기 공급관(3)에 연결된 제2호스(7)와,

상기 공급관(3)과 제 2호스(7)의 연결부위에 3-WAY 밸브(W)가 설치되어 유로를 선택적으로 절환시킬 수 있으며, 상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터부재(44,45)에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기호흡장치.
제 4항에 있어서,

상기 3-way 밸브(W)는 1개의 입구와 2개의 출구가 형성되고, 출구를 선택적으로 결정하는 절환구가 구비된 것으로, 입구는 상기 필터부(4)에 통하고, 일측 출구는 상기 공급관(3)에 통하며, 타측 출구는 제2호스(7)에 통하도록 설치된 것을 특징으로 하는 공기호흡장치.
착용자의 안면부에 착용하는 마스크(2)와;

상기 마스크(2)에 통하는 공급관(3)으로 연결되어 공기를 정화하는 필터부(4)와;

상기 마스크(2)에서 배출된 공기를 저장하고, 저장된 배출 공기를 가압에 의해 필터부(4)로 역분사하여 필터부재(44,45)에 누적된 분진을 털어내도록 하는 공기저장챔버(6)로 구성되는 공기호흡장치가 장착된 의복에 있어서,

상기 의복은 조끼이며,

상기 필터부(4)는 상기 조끼의 등부분에 형성된 후면 포켓(C-2)에 수용되어 척추를 보호할 수 있도록 하고,

상기 공기저장챔버(6)는 전면 포켓(C-1)에 수용된 것을 특징으로 하는 공기호흡장치가 장착된 의복.
제 6항에 있어서,

상기 공기저장챔버(6)는, 상기 마스크(2)의 배기구(21)에 연결되는 제1호스(5)와, 상기 공급관(3)에 연결되는 제2호스(7)와, 상기 제1 및 제 2호스(5,7)에 각기 설치된 밸브(52,74)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기호흡장치가 장착된 의복.
제 7항에 있어서,

상기 제1호스(5)에 설치된 밸브(52)는 공기저장챔버(6)로 공기가 유입될때는 개방되고, 공기가 공기저장챔버(6)에서 마스크(2)로 역류하지 않도록 하는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 공기호흡장치가 장착된 의복.
제 8항에 있어서,

상기 마스크(2)는 흡기구(22)와 배기구(21)가 형성된 것이며, 상기 흡기구(22)는 공급관(3)과 통하도록 연결되고, 상기 배기구(21)에는 상기 제1호스(5)가 분기되어 통하도록 설치된 것을 특징으로 하는 공기호흡장치가 장착된 의복.
제 9항에 있어서,

상기 공급관(3)에는 마스크(2)와 제2호스(7) 사이에 밸브(33)가 설치됨으로써 역세척 중에는 마스크(2)로 공기가 역류되지 않도록 차단할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공기호흡장치가 장착된 의복.