KR101076701B1

KR101076701B1 - 중공섬유를 이용한 스노클

Info

Publication number: KR101076701B1
Application number: KR1020110014210A
Authority: KR
Inventors: 허필우; 박인섭; 김현세
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2011-10-26

Abstract

본 발명은 중공섬유를 이용한 스노클에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 중공섬유를 이용한 스노클은 유입구를 통하여 외부로부터 내부의 유로로 공기를 유입하되, 사용자의 구강과 접촉하여 유입된 공기를 제공하도록 단부가 개방되는 호흡부; 상기 호흡부 유로 내의 제1위치와 제2위치의 사이를 왕복 이동 가능하도록 배치되어 상기 제1위치에서는 상기 유입구를 개방하되 상기 제1위치와 이격된 제2위치에서는 상기 유입구를 차단하도록 설정되는 덮개부재와, 상기 덮개부재를 탄성지지하는 탄성부재를 포함함으로써, 상기 유입구를 선택적으로 개방 또는 차단하는 개폐부; 상기 호흡부와 연결되되, 중공섬유(hollow fiber)를 이용하여 여과된 공기를 상기 호흡부의 유로 내에 공급하는 여과부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 스노클링 중에 물이 유입되어 호흡곤란을 일으키는 현상을 방지하고, 사용자로 하여금 편안하게 호흡할 수 있도록 하는 중공섬유를 이용한 스노클이 제공된다.

Description

중공섬유를 이용한 스노클{SNORKEL USING HOLLOW FIBER}

본 발명은 중공섬유를 이용한 스노클에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스노클링 중에 물이 유입되어 호흡곤란을 일으키는 현상을 방지하고, 사용자로 하여금 편안하게 호흡할 수 있도록 하는 중공섬유를 이용한 스노클에 관한 것이다.

스노클링은 별도의 잠수 기술이나 수영실력 없이도 수심 5m 안팎의 수중을 관찰할 수 있는 스포츠로서, 체력에 구애받지 않고 누구나 쉽게 배울수 있으며 안전성이 높고 전신운동에 도움이 되는 레저이다.

스노클링을 하기 위해서는 오리발, 물안경, 잠수복, 스노클(숨대통)이 반드시 필요하다. 특히, 스노클(snorkel)은 무거운 산소통 등의 장비의 도움 없이도 수면 가까이에서 잠긴 상태의 사용자에게 공기를 제공하여 숨을 쉴 수 있도록 하기 위한 장비로서 스노클링 시에 필수 불가결한 장비이다.

종래의 스노클은 사용자의 입에 물려지는 마우스 피스 및 마우스 피스로부터 물밖으로 연장되며 공기가 유입될 수 있도록 상측이 완전히 개방되어 튜브형태의 대롱의 결합으로 구성된다.

한편, 잔잔하여 파고가 낮은 경우에 종래의 스노클을 착용하고 스노클링을 즐기는 데 아무런 어려움이 없으나, 파도가 높은 상태에서 스노클링을 하는 경우에는 공기가 유입되는 통로를 통하여 공기와 함께 물이 유입되어 이를 착용한 사용자가 호흡 곤란을 일으키는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파고가 높은 상황에서도 호흡에 필요한 공기만을 선택적으로 공급하도록 할 수 있는 중공섬유를 이용한 스노클을 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 유입구를 통하여 외부로부터 내부의 유로로 공기를 유입하되, 사용자의 구강과 접촉하여 유입된 공기를 제공하도록 단부가 개방되는 호흡부; 상기 호흡부 유로 내의 제1위치와 제2위치의 사이를 왕복 이동 가능하도록 배치되어 상기 제1위치에서는 상기 유입구를 개방하되 상기 제1위치와 이격된 제2위치에서는 상기 유입구를 차단하도록 설정되는 덮개부재와, 상기 덮개부재를 탄성지지하는 탄성부재를 포함함으로써, 상기 유입구를 선택적으로 개방 또는 차단하는 개폐부; 상기 호흡부와 연결되되, 중공섬유(hollow fiber)를 이용하여 여과된 공기를 상기 호흡부의 유로 내에 공급하는 여과부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클에 의해 달성된다.

삭제

또한, 상기 여과부는 단부가 상기 개폐부로부터 상기 제1위치와 반대편 쪽으로 이격된 위치의 상기 호흡부와 연결될 수 있다.

또한, 상기 여과부는 유체에 포함되는 공기를 여과하도록 중공섬유로 구성되는 필터부; 일단부는 상기 필터부와 연결되고 타단부는 상기 호흡부에 연결되어 상기 필터부로부터 여과된 공기를 상기 호흡부에 제공하는 연결부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 필터부는 수중에서의 공기 여과율이 서로 다른 복수개의 중공섬유 다발로 구성될 수 있다.

또한, 상기 필터부는 제1중공섬유 다발로 구성되는 제1필터부; 수중에서의 공기 여과율은 상기 제1중공섬유 다발보다 높고, 공기 중에서의 공기 여과율은 상기 제1중공섬유 다발보다 낮은 제2중공섬유 다발로 구성되는 제2필터부;를 포함하며, 상기 연결부는 일단부가 상기 제1필터부 또는 상기 제2필터부 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 스노클링시에 물이 주입되어 사용자가 호흡곤란을 일으키는 것을 방지할 수 있는 중공섬유를 이용한 스노클이 제공된다.

또한, 외부공기가 주입되는 통로가 차단된 경우에도 중공섬유를 통하여 공기를 여과하여 호흡에 이용할 수 있다.

또한, 각 환경에서 공기 여과율을 달리하는 서로 다른 종류의 중공섬유를 사용함으로써, 파도 또는 물살 등에 의하여 물과 공기가 동시에 유입되는 환경에서 향상된 성능의 공기여과율을 통하여 호흡할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클의 사시도이고,
도 2는 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 측면도이고,
도 3은 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 필터부를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 동작 원리를 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 도 4의 중공섬유를 이용한 스노클의 동작시 필터부의 동작을 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클의 사시도이고,
도 7은 도 6의 중공섬유를 이용한 스노클의 동작원리를 개략적으로 도시한 것이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클(100)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클의 사시도이고, 도 2는 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클(100)은 호흡부(110)와 개폐부(120)와 여과부(130)를 포함한다.

상기 호흡부(110)는 내부에 공기가 유동할 수 있도록 유동유로(113)가 형성되며, 구강부(111)와 확장부(112)을 포함하여 구성된다.

상기 구강부(111)는 착용시에 사용자의 구강 내부에 밀착되는 부재로서, 구강 내부에 밀착될 수 있도록 마우스 피스의 형태로 구성된다.

상기 확장부(112)는 소정 직경의 실린더 형태로 구성되며, 구강부(111)로부터 연장되어 내부에 공기가 유동할 수 있는 유동유로(113)가 형성된다. 확장부(112)의 유동유로(113)는 구강부(111)와 연결되어 구강부(111)를 통하여 착용 중인 사용자에게 공기를 제공할 수 있는 경로가 된다.

확장부(112) 상단에는 외주면을 따라서 외부 공기가 유입될 수 있는 유입구(114)가 다수 관통 형성된다. 유입구(114)는 개폐부(120)의 동작에 의하여 동일 시점에 차단될 수 있도록 확장부(112)를 길이방향이 지면과 수직을 형성하도록 배치한 후에 확장부(112) 동일 높이 상에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 확장부(112)의 유입구(114)로부터 하방으로서 소정간격 이격된 위치에는 내주면으로부터 고정턱(115)이 내부쪽으로 돌출되게 형성되어, 추후 설명하는 개폐부(120)의 탄성부재(122)의 하단과 접촉하여 고정함으로써 탄성부재(122)가 하방으로 이탈되는 것을 방지한다.

또한, 고정턱(115)으로부터 상측으로 소정간격 이격되는 확장부(112)의 내면에는 고정턱(115)과 동일한 형태로 걸림턱(115)이 내측으로 돌출되게 형성되며, 후술하는 개폐부(120)의 탄성부재(122)의 탄성력에 의하여 덮개부재(121)가 유동유로(113) 밖으로 이탈되는 방지한다.

상기 개폐부(120)는 사용자의 호흡곤란을 방지하도록 물 등의 유체가 유동유로(113)내로 유입되는 것을 차단하기 위한 부재로서, 확장부(112) 내부에 고정턱(115)과 걸림턱(116)의 사이에 배치되며, 덮개부재(121)와 탄성부재(122)를 포함한다.

상기 덮개부재(121)는 확장부(112)의 내부 유동유로(113)에 왕복이동 가능하도록 배치되는 것으로서, 유동유로(113)의 벽면에 밀착하도록 배치됨으로써 덮개부재(121)와 확장부(122)의 유동유로(113) 간의 유격이 없도록 한다. 즉, 덮개부재(121)와 확장부(112)의 내벽면는 상호 이격없이 배치됨으로써, 외부로부터 물이 덮개부재(121)와 확장부(112)의 유동유로(113) 사이의 공간을 통과하지 못하도록 한다.

상기 탄성부재(122)는 고정턱(115)과 덮개부재(121)의 사이에 배치되어 덮개부재(121)를 상방으로 탄성지지 하는 부재로서, 덮개부재(121)의 상측으로 유입되는 물의 중량으로 인하여 하방으로 이동한 덮개부재(121)가 물이 배수됨에 따라 상방으로 원위치할 수 있도록 탄성력을 제공하게 된다.

상기 여과부(130)는 외부의 유체로부터 공기를 여과하여 확장부(112) 내의 유동유로(113)로 전달하기 위한 부재로서, 필터부(131)와 연결부(139)를 포함한다.

도 3은 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 필터부를 개략적으로 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 필터부(131)는 공기를 여과할 수 있도록 구성되며, 하우징(132)과 중공섬유(138)를 포함한다.

상기 하우징(132)은 전체적으로는 실린더 형상으로 구성되며, 내부에 중공섬유의 수용을 위한 공간이 형성된다. 또한, 필터부(131)가 노출되는 환경에서 공기를 포함하고 있는 유체가 유입될 수 있는 입구부(133)와 공기가 여과된 후의 유체가 외부로 다시 배출될 수 있도록 출구부(134)가 양단부에 각각 형성된다.

하우징(132)의 내부에는 유체 공급로(135)가 마련되고, 유체 공급로(135)의 양단부는 입구부(133)와 출구부(134)에 각각 연결되어 유입된 유체의 이동경로로서 이용된다. 유체 공급로(135)를 구성하는 벽의 외주면에는 공기를 포함하고 있는 유체가 중공섬유(138)로 전달될 수 있도록 다수의 관통공(136)이 형성된다.

또한, 하우징(132)에는 중공섬유(138)로부터 여과된 공기가 필터부(131)의 외부로 배출될 수 있도록 후술하는 연결부(139)와 연결되는 공기 배출구(137)가 형성된다.

상기 중공섬유(138)는 다발 형태로 하우징(132)의 내부에 유체 공급로(135)의 외면을 감싸는 형태로 수용되며, 유입되는 유체로부터 공기를 여과한 후에 여과된 공기를 공기 배출구(137)를 통하여 후술하는 연결부(139) 측으로 배출하게 된다.

상기 연결부(139)는 필터부(131)의 배출구(137)와 확장부(112)를 상호 연결함으로써, 필터부(131)로부터 여과되는 공기를 확장부(131) 내의 유동유로(113)로 전달한다.

지금부터는 상술한 중공섬유를 이용한 스노클(100)의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.

도 4는 도 1의 중공섬유를 이용한 스노클의 동작 원리를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4를 참조하여 본 실시예의 작동에 대해 설명하면, 먼저, 탄성부재(122)가 압축되지 않는 경우 덮개부재(121)의 위치, 즉, 탄성부재(122)에 의하여 상측으로 탄성지지되되 걸림턱(116)에 의하여 고정됨으로써 유입구(114)를 개방한 상태를 유지하는 덮개부재(121)의 위치를 제1위치라 정의하고, 하방으로 이동하여 탄성부재(122)를 압축함으로써 유입구(114)를 차단하는 덮개부재(121)의 위치를 제2위치라 정의한다.

사용자는 본 실시예의 중공섬유를 이용한 스노클(100)을 착용하기 위하여 구강부(111)를 입안으로 집어넣고 입안에 밀착시킨다. 스노클링 중에 덮개부재(121)는 제1위치에서 유입구(114)를 개방한 상태를 유지하므로, 사용자가 숨을 들이쉬면, 유입구(114)를 통하여 외부의 공기(20)가 확장부(112)의 유동유로(113)로 유입되고, 사용자에 제공되어 사용자는 호흡이 가능하게 된다.

그러나, 스노클링 도중에 파도가 치거나 물살이 세지는 경우에는 덮개부재(121)의 상측의 확장부(112) 내부에 물(10)이 유입되고, 유입된 물(10)의 무게로 인하여 덮개부재(121)는 탄성부재(122)를 압축하며 하방으로 이동한다. 덮개부재(121)는 이동으로 인하여 제2위치에서 유입구(114)를 완전히 차단하게 되며, 유입구(114)를 통하여 물이 유입되는 것을 방지하며, 공기도 차단하게 된다.

이때, 사용자가 숨을 들이쉬면 확장부(112) 내 유동유로(113)의 압력이 외기의 압력보다 낮아지게 되고, 외부의 물 또는 공기가 필터부(131)를 통과하게 된다. 필터부(131)는 물 또는 공기에 포함되는 공기만을 여과하고, 여과된 공기는 연결부(139)를 통하여 확장부(112) 내의 유로로 전달되어 사용자에에 제공됨으로써 유입구(114)의 차단에도 불구하고 사용자는 원활한 호흡이 가능하다.

도 5는 도 4의 중공섬유를 이용한 스노클 동작시 필터부의 동작을 도시한 것이고, 도 5를 참조하여 필터부(131)의 동작에 대해서 설명하면, 사용자가 숨을 들이 쉼에 따라 외부의 공기 또는 물 등의 유체(30)가 입구부(133)로 유입되어 유체공급로(135)를 따라 이동한다. 이동하는 유체(30)는 유체 공급로(135)의 벽면에 형성되는 관통공(136)을 통하여 유체 공급로(135)를 감싸는 중공섬유(138) 다발을 통과하고, 유체(30)에 포함되는 공기(20)만이 중공섬유(138)의 내부로 유입된다.

도 5(b)를 참조하면, 공기 또는 물 등의 유체(30)가 중공섬유(138)를 통과하면서 이에 포함된 공기(20)는 여과되어 중공섬유(138) 내부로 유입되고, 공기(20)가 여과된 유체(30)는 관통공(136)을 다시 통과하여 유체 공급로(135)로 복귀하여 출구부(134)를 통하여 외부로 배출된다.

상술한 과정에서 중공섬유(138)에서 여과된 공기(20)는 배출구(134)를 통과하여 연결부(139)로 제공되고, 사용자에게 최종 공급된다.

한편, 파도가 잠잠해지거나 물살이 약해져 덮개부재(121) 상측의 확장부(112)내에 고인 물이 배수되면, 탄성부재(122)의 압축력이 덮개부재(121)의 하중보다 커지고, 덮개부재(121)는 제1위치로 복귀하게 된다. 덮개부재(121)에 의하여 차단되었던 유입구(114)는 재개방되고, 외부의 공기가 다시 확장부(112)의 유동유로(113) 내로 유입됨으로써 사용자는 여과부(130)의 도움없이 자연 호흡할 수 있게된다.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클(200)에 대하여 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클(200)은 호흡부(110)와 개폐부(120)와 여과부(130)를 포함하며, 호흡부(110)와 개폐부(120)는 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클(100)과 동일한 구성이므로 중복설명은 생략한다.

상기 여과부(230)는 공기를 여과하여 사용자에게 제공하기 위한 것으로서, 필터부(231)와 연결부(239)를 포함한다.

상기 필터부(231)는 수중에서의 공기여과율이 서로 다른 중공섬유를 각각 포함하는 제1필터부(232)와 제2필터부(233)를 포함한다.

상기 제1필터부(232) 및 제2필터부(233)는 중공섬유 다발로 구성되어 공기를 여과할 수 있도록 구성되며, 하우징과 중공섬유를 포함하며, 상기 하우징과 상기 중공섬유는 제1실시예의 필터부(131)와 동일한 구성이므로 중복설명은 생략한다.

다만, 제1필터부(232)의 내부에는 제1중공섬유가 배치되고, 제2필터부(233)에는 제2중공섬유가 배치됨으로써 서로 다른 종류의 중공섬유가 각각 배치된다.

제2필터부(233)에 포함되는 제2중공섬유는 제1필터부(232)를 구성하는 제1중공섬유보다 수중에서의 공기여과율은 더 높으나, 공기중에서의 공기 여과율은 낮은 것으로 구성된다.

즉, 다시 말하면, 수중에서의 공기 여과는 제1필터부(232)보다 제2필터부(233)에서 효율이 높고, 공기중에서는 제2필터부(232)보다 제1필터부(233)에서 공기 여과율이 더 높게 된다.

상기 연결부(239)는 일측이 확장부(112)에 연결되되, 타단부는 양갈래로 분기되어 제1필터부(232)와 제2필터부(233)에 각각 연결됨으로써, 제1필터부(232)와 제2필터부(233)에서 여과되는 공기를 확장부(112) 내의 유동유로로 전달하도록 구성된다.

지금부터는 상술한 중공섬유를 이용한 스노클(200)의 제2실시예의 작동에 대하여 설명한다.

사용자가 본 실시예의 중공섬유를 이용한 스노클(200)을 착용하고, 숨을 쉬게 되면 유입구(114)를 통하여 공기가 유입되고 사용자는 이를 통하여 호흡하게 된다.

한편, 제1실시예에서 상술한 바와 동일한 형태로 제1위치에서 덮개부재(121)의 상측에 물이 유입되고, 물의 하중에 의하여 덮개부재(121)가 하방의 제2위치로 이동하면, 덮개부재(121)는 유입구(114)를 차단하고 물 및 공기의 유입이 억제된다.

이때에도 사용자는 호흡을 위해 끊임없이 숨을 들이쉬게 되고, 들숨으로 인하여 확장부(112) 내의 압력이 외부보다 낮아짐으로써, 확장부(112)와 연결되는 필터부(131) 내부로 공기 또는 물이 유입된다.

이때, 스노클 중 수면에서는 공기와 물이 동시에 필터부(131)를 통과하며, 사용자에게 공급될 공기(20)는 제1필터부(132) 및 제2필터부(133)에서 동시에 여과된다. 다만, 제1필터부(132)에서는 물에 포함되는 공기를 여과하는 능력보다, 외부의 공기를 그대로 여과하는 능력이 우수하며, 제2필터부(133)는 물에 포함된 공기를 여과하는 능력이 더 우수한 것으로 구성된다.

즉, 어느 하나의 일정한 외부환경에 노출된 것이 아니고, 스노클링 시 물과 공기가 있는 환경에 동시에 노출되므로 물과 공기에 포함되어 있는 공기를 여과해야 한다. 이때, 서로 다른 환경에서 각각 우수한 공기 여과율을 보이는 제1필터부(232)와 제2필터부(233)를 동시에 이용함으로써, 어느 하나의 환경에서만 우수한 중공섬유를 이용하는 경우에 비하여 환경변화에 신속하게 대응할 수 있으며, 전체적인 공기 여과 능력이 증가 될 수 있다.

따라서, 필터부(231)에서 여과된 공기는 연결부(239)를 통하여 확장부의 유로로 전달되고, 유입구(114)가 차단된 상태에서도 사용자는 호흡을 계속 진행할 수 있게된다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 중공섬유를 이용한 스노클
110 : 호흡부 121 : 덮개부재
114 : 유입구 122 : 탄성부재
120 : 개폐부 131 : 필터부

Claims

삭제
유입구를 통하여 외부로부터 내부의 유로로 공기를 유입하되, 사용자의 구강과 접촉하여 유입된 공기를 제공하도록 단부가 개방되는 호흡부;
상기 호흡부 유로 내의 제1위치와 제2위치의 사이를 왕복 이동 가능하도록 배치되어 상기 제1위치에서는 상기 유입구를 개방하되 상기 제1위치와 이격된 제2위치에서는 상기 유입구를 차단하도록 설정되는 덮개부재와, 상기 덮개부재를 탄성지지하는 탄성부재를 포함함으로써, 상기 유입구를 선택적으로 개방 또는 차단하는 개폐부;
상기 호흡부와 연결되되, 중공섬유(hollow fiber)를 이용하여 여과된 공기를 상기 호흡부의 유로 내에 공급하는 여과부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클.
제2항에 있어서,
상기 여과부는 단부가 상기 개폐부로부터 상기 제1위치와 반대편 쪽으로 이격된 위치의 상기 호흡부와 연결되는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 여과부는 유체에 포함되는 공기를 여과하도록 중공섬유로 구성되는 필터부; 일단부는 상기 필터부와 연결되고 타단부는 상기 호흡부에 연결되어 상기 필터부로부터 여과된 공기를 상기 호흡부에 제공하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클.
제4항에 있어서,
상기 필터부는 수중에서의 공기 여과율이 서로 다른 복수개의 중공섬유 다발로 구성되는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클.
제5항에 있어서,
상기 필터부는 제1중공섬유 다발로 구성되는 제1필터부; 수중에서의 공기 여과율은 상기 제1중공섬유 다발보다 높고, 공기 중에서의 공기 여과율은 상기 제1중공섬유 다발보다 낮은 제2중공섬유 다발로 구성되는 제2필터부;를 포함하며,
상기 연결부는 일단부가 상기 제1필터부 또는 상기 제2필터부 중 적어도 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 중공섬유를 이용한 스노클.