KR101338497B1 - 휴대용 산소호흡기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재나 유독가스가 방출되는 상황 등에서 호흡곤란, 또는 질식 방지를 위해 사용할 수 있도록 된 휴대용 산소호흡기에 관한 것이다.
본 발명의 휴대용 산소호흡기는, 산소수용부 케이스(111), 상기 산소수용부 케이스(111) 내에 수용 배치되며 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 고압공간(V1)을 형성하는 산소충전부(112), 상기 산소충전부(112)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(113)를 포함하여 이루어지는 산소수용부(110); 사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 내측의 버퍼공간(V2) 및 상기 안면밀착부(122) 측의 호흡공간(V3)으로 공간을 분리하되, 상기 버퍼공간(V2)과 상기 호흡공간(V3) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(123a)이 형성되는 격벽(123), 상기 사용자착용부 케이스(121) 상의 상기 안면밀착부(122) 및 상기 격벽(123) 사이의 위치에 형성되어 내부 공기는 외부로 배출하고 외부 공기가 내측으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(124)를 포함하여 이루어지는 사용자착용부(120); 상기 고압공간(V1) 및 상기 버퍼공간(V2)을 연결하는 공급호스(130); 를 포함하여 이루어지되, 상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 조립된 상태일 때 타원형인 공 형태의 외형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 산소호흡기 {Portable Oxygen Respiratory Apparatus}

본 발명은 화재나 유독가스가 방출되는 상황 등에서 호흡곤란, 또는 질식 방지를 위해 사용할 수 있도록 된 휴대용 산소호흡기에 관한 것이다.

산소호흡기는 원활한 산소를 공급받기 어려운 상황에서 산소를 원활하게 공급해주기 위한 용도로 주로 사용되고 있다. 종래 대부분의 산소호흡기는 대용량의 산소저장탱크 및 상기 산소저장탱크의 산소를 공급받아 흡입할 수 있도록 된 산소흡입몸체를 갖는 형태로 구현되어 있었다. 이러한 산소호흡기는 병원에서 사용되기도 하고, 스쿠버다이빙 등 수중활동을 위한 용도로 사용되기도 하며, 화재 현장 등에서 구조 활동을 위한 용도로 사용되기도 한다.

그러나, 화재 현장이나 유독가스 누출 현장에서는 신속한 대피와 산소의 원활한 공급이 이루어져야 질식사 등의 피해를 최소화할 수 있다. 특히, 화재 발생 현장에서 인명 피해가 발생되는 주요 원인이 화염에 의한 것이 아니라 유독가스나 연기에 의한 질식인 것으로 알려져 있는 바, 이러한 재난 상황에서 휴대용으로 신속하게 깨끗한 공기(즉 산소)를 호흡할 수 있도록 하는 것은 매우 중요하다.

종래에 재난 현장에서 깨끗한 공기를 호흡할 수 있도록 하기 위해 일반적으로 가장 널리 사용된 도구는 방독면이며, 실제로 지하철 역사 등에는 비상용 방독면이 다량 비치되어 있는 실정이다. 그런데, 이러한 방독면은 실질적으로 착용 방법을 익히지 못한 일반인의 경우 그 착용에 어려움을 느끼게 되는 문제가 있고, 또한 유독물질을 완전히 걸러낼 수는 없기 때문에 안전성 등에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 뿐만 아니라, 특히 화재 현장의 경우 산소가 연소되어 공기 중 산소량이 크게 줄어들게 되는데, 공기 중 산소량이 18% 이하로 떨어지는 경우 방독면으로는 안정적인 호흡을 할 수 없게 되어 안전성 제공이 불가한 문제점 또한 있다.

서두에 기술한 바와 같은 산소호흡기를 이용할 경우 깨끗한 공기를 공급할 수 있는 것은 사실이나, 일반적으로 병원 등에서 사용되는 종래의 산소호흡기는 부피가 크고 휴대하기 어려우며 고가이기 때문에 비상시 대용으로 접하기 어려운 문제가 있다.

상술한 바와 같은 문제점에 따라, 특히 재난 상황에서 일반인들이 용이하게 사용할 수 있는 휴대용 산소호흡기가 제안되어 만들어지게 되었다. 휴대용 산소호흡기는 산소가 대기압보다 높은 고압으로 충전되어 있는 산소충전공간과 충전된 산소를 흡입할 수 있도록 된 산소흡입부를 갖는 형태로 구현되어 있었다. 한국실용신안등록 제0318438호, 한국특허등록 제0794801호 및 한국특허출원 제2008-0100372호 등에는 이러한 종래의 휴대용 산소호흡기에 대한 기술이 제시되어 있다.

그런데 종래의 휴대용 산소호흡기는 질식 방지를 위한 효과가 기대에 미치지 못하는 문제점이 있었다.

특히, 종래의 휴대용 산소 호흡기의 경우 사용이 복잡하여 다급한 위험 상황에서 신속하게 보급하고 또한 신속히 사용할 수 있도록 하는 것에 어려움이 있었다. 또, 화재 현장 등에는 상당량의 연기가 존재하게 되는데 이러한 연기가 존재하는 상황에서 휴대용 산소호흡기의 위치를 찾기 어려워 비상용으로 비치해 놓는 효과가 기대에 미치지 못하는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 휴대용 산소호흡기가 화재 현장 등에 비치되어 있는 상태에서, 화재가 발생하는 경우 종래의 휴대용 산소호흡기는 원래 비치되어 있던 한 지점에 위치되어 있을 수밖에 없고, 사람들이 그 지점까지 이동하여 보관함을 파괴한 후 꺼내어 사용해야 하는 등 다급한 위험 상황에서 사용하기에는 어려움이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 가장 기본적인 목적은 사용자로부터 배출되는 이산화탄소 등이 다시 흡입되는 것이 방지되고, 유독가스, 연무 등이 코나 입을 통해 유입되는 것이 방지되며, 다급한 위험 상황에서도 신속하고 용이한 사용이 가능한 휴대용 산소호흡기를 제공함에 있다.

본 발명의 주요 목적은 급박한 재난 상황에서 휴대용 산소호흡기가 비치되어 있는 곳에서 신속하게 불규칙적인 방향으로 흩어져 분포되도록 함으로써 널리 분포된 다수의 사용자가 쉽게 취득하여 사용할 수 있도록 하는 휴대용 산소호흡기를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은, 휴대용 산소호흡기를 착용한 상태에서 사용자가 자유로운 활동이 가능하도록 함으로써 재난 상황에 보다 유연하게 대처할 수 있도록 하여 안전성을 더욱 높이는 휴대용 산소호흡기를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은, 휴대용 산소호흡기에 산소를 쉽게 재충전할 수 있도록 함으로써 사용자가 구조받을 때까지 충분히 긴 시간 동안 지속적이고 안정적으로 산소를 호흡할 수 있게 해 주는 휴대용 산소호흡기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대용 산소호흡기는, 휴대용 산소호흡기(100)에 있어서, 산소수용부 케이스(111), 상기 산소수용부 케이스(111) 내에 수용 배치되며 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 고압공간(V1)을 형성하는 산소충전부(112), 상기 산소충전부(112)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(113)를 포함하여 이루어지는 산소수용부(110); 사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 사용자가 호흡할 수 있도록 하는 호흡공간(V3)을 포함하여 이루어지는 사용자착용부(120); 상기 고압공간(V1) 및 상기 호흡공간(V3)을 연결하여 상기 고압공간(V1)에서 상기 호흡공간(V3)으로 산소를 공급하는 공급호스(130); 를 포함하여 이루어지되, 상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 조립된 상태일 때 공 형태의 외형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 산소수용부(110)는 상기 사용자착용부(120)와 결합되는 측을 전단, 그 반대측을 후단이라고 할 때, 상기 산소수용부 케이스(111)는 그 후단에 분리 가능하게 별도로 형성되는 커버(111a)가 조립되어 형성되며, 상기 산소충전부(112)의 후단에는 외부로부터 산소를 공급받을 수 있도록 형성되는 산소공급부(114)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 산소공급부(114)는 상기 산소충전부(112)의 후단 벽 외측에 암나사 형태로 함몰 형성되는 나사부(114a)와, 상기 나사부(114a)의 중심에 구비되어 상기 산소충전부(112)의 내외부를 연통하는 협소관(114b)과, 산소 충전 시 상기 협소관(114b)을 통해 상기 산소충전부(112) 내로 산소가 흘러가도록 개방되고 그 외의 경우 폐쇄되도록 형성되는 충전 체크밸브(114c)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 이 때, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는 산소 충전이 필요할 경우 상기 산소충전부(112)에 충전될 산소가 수용되는 산소재충전용기(150)와 연결되되, 상기 산소재충전용기(150)는 상기 산소공급부(114)와 연결되는 연결부(151)를 포함하여 이루어지며, 상기 연결부(151)는 상기 나사부(114a)에 결합 가능하도록 수나사 형태로 형성되며 그 중심에 상기 산소재충전용기(150)의 내외부를 연통하는 연통로(151b)가 형성된 연결단(151a)과, 연성이 있는 재질로 형성되어 상기 연결단(151a)의 외측 끝단에 부착 구비되어 상기 연통로(151b)를 폐쇄하는 폐쇄막(151c)과, 금속 재질로 형성되어 상기 폐쇄막(151c)의 외측에 구비되어 상기 폐쇄막(151c)을 보호하는 보호마개(151d)를 포함하여 이루어지며, 산소 충전 시, 상기 나사부(114a)에 상기 산소재충전용기(150)의 상기 연결단(151a)이 나사 결합됨에 따라 상기 협소관(114b)이 상기 보호마개(151d) 및 상기 폐쇄막(151c)을 순차적으로 관통함으로써, 상기 산소재충전용기(150) 내의 산소가 상기 산소충전부(112)로 흘러들어 충전되는 것을 특징으로 한다.

또한 이 때, 상기 산소재충전용기(150)는 상기 휴대용 산소호흡기(100)와 동일한 형태로서 공 형태의 외형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 산소호흡기(100) 또는 상기 산소재충전용기(150)는 외피가 충격 흡수 재질로 이루어져 있으며, 신속한 배포를 위해 별도의 포장이 필요없도록, 포장과 본체가 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자착용부(120)는 상기 체크밸브(124)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(125)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자착용부(120)는 사용자의 위치를 외부에서 인지할 수 있도록 형성되는 인지수단(126)이 일측에 구비되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 인지수단(126)은 전원공급부(126a) 및 상기 전원공급부(126a)로부터 전원을 공급받아 빛을 발산하는 발광부(126b)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 인지수단(126)은 외부와 무선 신호를 송수신하여 사용자의 위치를 외부에 알리거나 사용자가 외부와 통신 가능하도록 해 주는 통신부(126c)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 인지수단(126)은 상기 통신부(126c)가 RF 태그 형태로 이루어지며, 건물의 입출구 위치에 미리 배치되어 있는 RF 리더기 근처에 상기 통신부(126c)를 갖는 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 착용한 사용자가 도달하면, 사용자가 입출구 근처에 왔음을 인식할 수 있도록, 상기 RF 리더기가 상기 통신부(126c)를 인식하면 음향, 발광 신호를 포함하는 인식용 신호를 발생시키도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 인지수단(126)은 상기 사용자착용부(120) 표면에 부착되는 야광 테이프 또는 칠해지는 야광 페인트 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자착용부(120)는 사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 내측의 버퍼공간(V2) 및 상기 안면밀착부(122) 측의 호흡공간(V3)으로 공간을 분리하되, 상기 버퍼공간(V2)과 상기 호흡공간(V3) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(123a)이 형성되는 격벽(123), 상기 사용자착용부 케이스(121) 상의 상기 안면밀착부(122) 및 상기 격벽(123) 사이의 위치에 형성되어 내부 공기는 외부로 배출하고 외부 공기가 내측으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(124)를 포함하여 구비되며, 이 때 상기 공급호스(130)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 호흡공간(V2)을 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자착용부(120)는 상기 격벽(123)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(123a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절수단(127)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출량조절수단(127)은 실리콘을 포함하는 탄성을 가지는 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 상기 통공(123a)의 일부를 개방하고 날숨 시 개방된 상기 통공(123a)의 일부를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

또한, 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 상기 조절밸브(113)는 압력이 일정 이상의 고압이거나, 온도가 일정 이상의 고온일 경우 자동으로 산소의 일부, 또는 전부가 유출되도록 구성되는 고압고온안전 기능이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자착용부(120)는 상기 호흡공간(V3) 내의 산소가 외부로 흐르는 것은 가능하되 외부 공기가 상기 호흡공간(V3) 내측으로 유입되는 것은 방지되도록, 상기 호흡공간(V3) 내의 산소 압력이 1기압 이상의 양압으로 유지되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소충전부(112)는 대기압보다 높은 압력의 고압 산소, 대기압보다 높은 압력의 고압 공기, 산소를 액화시킨 액화 산소, 공기를 액화시킨 액화 공기 중 선택되는 적어도 어느 한 가지가 충진된 용기 형태로 형성되거나, 또는 산소가 발생되는 산소발생기 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는 비 사용일 때, 즉 조립된 상태일 때는 공 형태의 외형을 갖되, 사용 중일 때는, 상기 공급호스(130)가 연결된 상태에서 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)로 분리되어 사용되거나, 또는 상기 공급호스(130)가 연결된 상태에서 상기 산소재충전용기(150)가 결합된 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 분리되어 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 산소수용부(110)에 사용자 목에 걸어 착용될 수 있도록 하는 산소수용부 착용수단(115)이나, 또는 또는 사용자의 복장에 휴대 착용 가능하게 하는 수단이 더 구비되며, 상기 사용자착용부(120)에 상기 안면밀착부(122)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 유지 고정하는 사용자착용부 고정수단(128)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 사용자착용부(120)에 사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(129)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 휴대용 산소호흡기는, 그 형상이 타원형의 공 형상으로 이루어짐으로써 급박한 재난 상황에서 휴대용 산소호흡기가 비치되어 있는 곳에서 신속하게 불규칙적인 방향으로 흩어져 분포될 수 있어, 불규칙적으로 널리 분포된 다수의 사용자가 쉽게 취득하여 사용할 수 있게 되는 큰 효과가 있다. 또한 본 발명은 기본적으로 산소를 효과적으로 공급할 수 있게 하는 다양한 구조들(양압에 의하여 산소가 호흡공간으로 자연스럽게 공급되도록 함으로써 사용자의 다른 조작 없이도 쉽게 사용할 수 있게 하는 구조, 고압공간 - 버퍼공간 - 호흡공간으로의 순차적 감압이 이루어져 산소가 자연스럽게 압력차에 의해 흘러나옴과 동시에 자연스러운 호흡 환경을 만들어 주는 구조, 안면밀착부 내 호흡공간에서 외부 공기가 내부로 들어오는 것을 차단하는 구조, 고압공간에서 호흡공간으로의 산소 공급량을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있는 구조 등)이 구비되어 있어, 사용자가 안정적이고 지속적으로 깨끗한 산소를 호흡할 수 있게 되는 큰 효과가 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 의하면, 산소가 수용되어 있어 상대적으로 무거운 산소수용부와 사용자 안면에 착용되는 사용자착용부가 분리되며, 각각에 착용수단 및 고정수단이 구비될 수 있도록 형성됨으로써, 휴대용 산소호흡기를 착용한 상태에서 사용자가 자유로운 활동이 가능하여 재난 상황에 보다 유연하게 대처할 수 있게 되는 바 안전성을 극대화시키는 큰 효과가 있다.

더불어 본 발명에 의하면, 휴대용 산소호흡기에 산소를 쉽게 재충전할 수 있도록 함으로써 사용자가 구조받을 때까지 충분히 긴 시간 동안 지속적이고 안정적으로 산소를 호흡할 수 있게 해 주는 큰 효과가 있으며, 이에 따라 재난 상황에서의 사용자 생존률을 극대화시켜주는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면 재난 상황에서 사용자가 밀폐 공간에 갇혀 있는 상황이라 할지라도, 산소 재충전을 위한 용기를 먼저 공급해 줄 수 있도록 하여, 비록 구조 자체에는 오랜 시간이 걸리더라도 구조될 때까지의 긴 시간을 용이하게 버틸 수 있도록 해 주는 바, 구조 작업 자체를 급박하지 않고 신중하고 안전하게 수행할 수 있도록 해 주는 효과 또한 있다.

또한 본 발명의 휴대용 산소호흡기는, 착용 시 사용자가 손으로 붙잡아 고정하고 있지 않아도 되도록 형성되어 재난 상황에서 사용자가 보다 자유롭게 움직일 수 있도록 해 주는 큰 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하면, 산소호흡기 자체에 발광부나 통신부 등이 구비되어 있도록 하여 연기 등으로 시야가 충분히 확보되지 못하는 상황에서도 사용자가 쉽게 산소호흡기를 인지하여 찾을 수 있도록 하거나, 또는 외부 장치와의 통신에 의하여 산소호흡기의 위치가 파악되도록 하여 구조 등에 활용할 수 있도록 하여, 사용자 편의성을 극대화시킬 수 있는 효과 또한 있다.

더불어 본 발명의 휴대용 산소호흡기는, 외피가 탄성을 가지는 충격 흡수 재질로 이루어짐으로써 별도의 포장을 전혀 필요로 하지 않도록 구성됨으로써, 사용자가 본체를 착용하기 전 포장을 제거하는 동작을 완전히 생략할 수 있어, 이러한 동작에서 유발되는 시간 지연을 제거하여 사용자 안전성 및 편의성을 더욱 높이는 큰 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 휴대용 산소호흡기의 단면도.
도 2는 본 발명의 휴대용 산소호흡기의 사시도.
도 3은 본 발명의 휴대용 산소호흡기의 사용 상태도.
도 4는 본 발명의 휴대용 산소호흡기에서의 산소재충전용기의 일실시예.
도 5는 본 발명의 휴대용 산소호흡기에서의 배출량조절수단의 일실시예.
도 6은 본 발명의 휴대용 산소호흡기 또는 산소재충전용기의 적재 예시.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 휴대용 산소호흡기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 휴대용 산소호흡기의 단면도를 도시한 것이다. 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 도시된 바와 같이 산소수용부(110), 사용자착용부(120) 및 공급호스(130)를 포함하여 이루어지게 된다. 이 때, 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 조립된 상태일 때 공 형태, 특히 타원형인 공 형태의 외형을 갖도록 형성됨으로써, 재난 상황이 닥쳤을 때 상기 산소호흡기(100)들이 수용 배치되어 있는 곳이 개방되면 무작위적인 방향으로 쉽게 굴러가 분포되게 되어, 불규칙적으로 분포되어 있는 다수의 사용자들이 한 곳으로 밀집되지 않고 쉽게 상기 산소호흡기(100)를 주워서 사용할 수 있게 해 준다.

이후에 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 산소재충전용기(150)와 연결되어 산소를 충전할 수 있도록 만들어진다. 이 때, 상기 휴대용 산소호흡기(100) 또는 상기 산소재충전용기(150)는 외피가 충격 흡수 재질로 이루어져 포장과 본체가 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 일반적으로 방독면이나 종래의 휴대용 산소호흡기들은, 본체 즉 실제 사용 시 사용자가 안면에 밀착시켜서 호흡을 수행하는 부분이 비닐 등의 재질에 의하여 별도 포장되어 있다. 또는, 비닐 등으로 먼저 속포장이 되어 있고 그것이 다시 지퍼로 여닫는 가방 등에 수용되어 있는 형태로서, 포장이 여러 겹으로 되어 있는 경우도 많다. 따라서 포장을 열고 뜯는 등의 작업을 거쳐 제거한 후 포장 안에 있는 본체를 꺼내어 사용을 하여야 하는데, 재난 상황과 같은 긴박한 순간에 이러한 행동은 시간 지연을 유발시켜 위험성을 크게 증대시킬 가능성이 있다. 그러나 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100) 또는 산소재충전용기(150)의 경우, 외피가 우레탄 등과 같이 약간의 탄성을 가져 충격을 흡수할 수 있는 재질로 이루어짐으로써 별도의 포장이 필요하지 않도록 구성되는 바, 사용 시 포장을 제거하고 본체를 꺼내는 동작을 완전히 생략할 수 있다. 따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 시간 지연이 전혀 발생하지 않게 하며, 즉 사용자 편의성이 극대화될 수 있게 되는 것이다.

특히 외피가 충격 흡수 재질로 이루어짐으로써, 도 6(A)에서와 같이 적재되어 있던 상기 휴대용 산소호흡기(100) 또는 상기 산소재충전용기(150)가 배포될 때, 바닥에 떨어지면서 받는 충격이 외피로 흡수되어 내부 부품이 보호된다.

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특히 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 사용자가 자연스럽고 쉽게 산소를 호흡할 수 있게 하며 또한 사용자 편의성을 극대화하는 각종 구조를 구비하고 있다. 이하에서 각부에 대하여 보다 상세히 설명한다.

상기 산소수용부(110)는 도시된 바와 같이 산소수용부 케이스(111), 상기 산소수용부 케이스(111) 내에 수용 배치되며 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 고압공간(V1)을 형성하는 산소충전부(112), 상기 산소충전부(112)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(113)를 포함하여 이루어진다.

이 때 상기 산소충전부(112)는 고압의 산소를 안정적으로 수용할 수 있도록 하기 위하여 금속 재질과 같은 강성이 높고 고압을 견딜 수 있는 재질로서 따로 형성되어 상기 산소수용부 케이스(111) 내에 수용되도록 한다. 상기 산소충전부(112) 내측에 형성되는 고압공간(V1)은 대기압보다 수백 배의 압력을 가지도록 산소가 압축 저장되는데, 이에 따라 상기 산소충전부(112)의 크기가 작아도 상당히 많은 양(즉 사용자가 상당히 장시간 버틸 수 있는 양)의 산소를 저장할 수 있게 된다. 여기에서, 기본적으로 사람이 호흡하기 위해 필요한 물질이 산소이기 때문에 '산소수용부', '산소충전부' 등과 같이 '산소'가 사용되는 용어를 사용하였으나, 물론 여기에서 상기 산소충전부(112)에 충전되는 기체는 순수한 산소일 수도 있고, 압축공기일 수도 있다. 또한, 상기 산소충전부(112)는 산소를 공급할 수 있다면 어떤 형태로 되어 있어도 무방한 바, 상기 산소충전부(112) 내부에 산소발생기가 구비되어 있도록 할 수도 있는 등, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 산소충전부(112)의 구조는 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상기 조절밸브(113)는 상기 산소충전부(112)로부터 배출되는 산소의 배출량을 조절하는데, 사용자가 수동으로 개폐 또는 배출량 정도를 조절할 수 있도록 이루어질 수 있다. 또한, 압력이 일정 이상의 고압이거나, 온도가 일정 이상의 고온일 경우 자동으로 산소의 일부, 또는 전부가 유출되도록 구성되는 고압고온안전 기능이 더 구비될 수 있다. 이와 같이 유체 유통에 있어서 개폐 및/또는 배출량 조절을 수행할 수 있는 조절밸브의 구조는 다양하게 공지되어 있으며 그 중 어떠한 구성을 적용하여도 무방하며, 채용되는 조절밸브의 구조에 본 발명이 한정되지 않는 바, 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

다음으로 상기 사용자착용부(120)는, 기본적으로는 사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 사용자가 호흡할 수 있도록 하는 호흡공간(V3)을 포함하여 이루어진다. 이 때 상기 호흡공간(V3)을 더 세분할 수 있도록, 상기 사용자착용부(120)는 사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 내측의 버퍼공간(V2) 및 상기 안면밀착부(122) 측의 호흡공간(V3)으로 공간을 분리하되, 상기 버퍼공간(V2)과 상기 호흡공간(V3) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(123a)이 형성되는 격벽(123), 상기 사용자착용부 케이스(121) 상의 상기 안면밀착부(122) 및 상기 격벽(123) 사이의 위치에 형성되어 내부 공기는 외부로 배출하고 외부 공기가 내측으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(124)를 포함하여 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 안면밀착부(122)는 상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)를 분리하면 곧바로 외부에 노출되도록 하며, 또한 탄력 및 연성을 갖는 고무나 실리콘 등으로 이루어지도록 한다. 즉 상기 사용자착용부(120)는, 기본적으로 상기 사용자착용부 케이스(121) 내부가 버퍼공간(V2) 및 호흡공간(V3)으로 분리된 형태로 이루어지게 된다. 이하에서 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명에서 상기 호흡공간(V3)은 대기압보다 약간 높은 압력을 가지도록 형성되는 바(즉 양압이 되도록 형성되는 바), 설령 상기 안면밀착부(122)와 사용자의 안면 사이에 미세한 틈이 존재한다 하더라도, 양압에 의하여 상기 호흡공간(V3) 내의 공기가 외부로 빠져나가는 힘이 더 강하기 때문에 외부 공기가 내부로 흘러들어오는 것을 방지할 수 있다.

사용자는 실질적으로 상기 호흡공간(V3)에 코와 입을 넣고 호흡을 하게 되는데, 이 때 상기 호흡공간(V3)으로 날숨을 뱉게 되면 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 증가하여 상기 호흡공간(V3) 내 압력이 안정적으로 유지되지 못할 수 있다. 또한 날숨에 포함된 이산화탄소가 상기 호흡공간(V3) 내에서 차지하는 비율이 높아지게 되는 문제가 생길 수도 있다. 상기 체크밸브(124)는 이러한 문제를 제거하기 위해 구비되는 것으로, 상기 호흡공간(V3)에 사용자가 뱉은 날숨으로 인해 이산화탄소가 차게 되어 내부 압력이 일정 수준 이상으로 올라가면 내부 공기를 외부로 배출해 줌으로써, 산소가 지속적 및 안정적으로 상기 호흡공간(V3) 내로 유입될 수 있게 해 준다. 즉, 사용자가 날숨을 훅 내뱉을 때 상기 체크밸브(124)가 개방되어 내부의 공기를 외부로 배출함으로써, 이산화탄소가 많이 섞여 있는 공기를 배출해 주게 되며, 따라서 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 적정 수준으로 유지됨과 동시에 상기 호흡공간(V3) 내의 이산화탄소 비율 역시 어느 수준 이상으로 올라가지 않도록 해 주는 것이다. 물론 상기 체크밸브(124)는 외부 공기가 내부로 유입되는 것은 차단해 줌으로써, 사용자가 연기나 유독물질을 흡입하는 것을 방지하는 것은 물론이다. 이와 같이 유체를 일측 방향으로만 유통시키는 체크밸브의 구조 역시 다양하게 공지된 바 있으며, 이 중 어떤 구조를 채용해도 무방하고, 또한 그 구조에 따라 본 발명이 한정되는 것은 전혀 아니다.

더불어 이 때, 상기 사용자착용부(120)는 상기 체크밸브(124)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(125)이 더 구비되도록 할 수 있다. 상기 숨배출관(125)에 의하여 사용자의 날숨에 의한 압력 증가가 직접 상기 체크밸브(124)에 전해지게 되며, 이에 따라 이산화탄소의 배출이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

상기 호흡공간(V3)을 코가 삽입되는 공간과 입이 삽입되는 공간으로 나누어지도록 분리벽을 더 구비하도록 할 수도 있다. 이와 같이 할 경우 코로는 숨을 들이마시고 입으로는 숨을 내쉬는 방식으로 호흡하도록 하여 산소와 이산화탄소가 뒤섞이지 않도록 함으로써 보다 신선한 산소를 호흡할 수 있게 되는 장점이 있다. 다만 이 경우에는 코로 숨을 쉬기 어려운 사람의 경우(코가 막힌 환자나 선천적으로 비강이 좁아 코와 입으로 동시에 숨쉬는 습관을 가진 사람 등) 문제 발생의 소지가 있고, 특히 재난 상황에서는 대부분의 사람이 침착을 잃고 거칠게 호흡하게 되는 경향이 있어 코로 들이쉬고 입으로 내쉬는 호흡법을 지키기 어려울 수 있으므로, 이러한 분리벽은 불편을 초래할 가능성도 있다.

상기 공급호스(130)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 호흡공간(V3)을 연결하여 상기 고압공간(V1)에서 상기 호흡공간(V3)으로 산소를 공급한다. 이 때 상기 호흡공간(V3)이 버퍼공간(V2)을 더 가지고 있을 경우, 상기 공급호스(130)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 버퍼공간(V2)을 연결하여, 상기 산소수용부(110)로부터 상기 사용자착용부(120)로 산소가 공급되도록 한다.

상기 고압공간(V1) 내부는 대기압보다 상당히 높은 압력을 가지게 되는데, 이러한 고압의 산소가 직접 상기 호흡공간(V3)으로 유입되게 되면 사용자가 호흡하는데 곤란을 느끼게 되는 문제가 있을 수 있다. 즉 사람은 대기압 상태에서 호흡하도록 적응되어 있기 때문에 산소 흡입에 어려움을 느끼게 될 수 있고, 또한 지나치게 많은 산소가 일시에 흡입되어 과호흡 증상을 일으키게 될 우려 또한 있는 것이다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 사용자착용부(120)에 상기 버퍼공간(V2)이 형성되도록 함으로써 공급되는 산소의 압력을 감압한 후 상기 격벽(123)에 형성된 상기 통공(123a)을 통과하여 상기 호흡공간(V3)에 산소가 유입되는 과정에서 감압이 한 번 더 이루어지도록 함으로써 이러한 문제를 방지하고 있다. (물론 상기 조절밸브(113)의 조절에 의하여, 일차적으로 상기 버퍼공간(V2)으로 유입되는 산소의 압력이 상당히 감압될 수 있다. 여기에 상기 버퍼공간(V2)의 존재로 인하여 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 호흡하기 적당한 압력으로 쉽게 유지되도록 할 수 있는 것이다.)

즉 압력의 크기를 간략히 정리하자면 상기 고압공간(V1) 내의 압력(P(V1)) > 상기 버퍼공간(V2) 내의 압력(P(V2)) > 상기 호흡공간(V3) 내의 압력(P(V3)), 이와 같이 나타나게 된다. 이러한 압력차 때문에 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)에서는, 상기 고압공간(V1) - 상기 버퍼공간(V2) - 상기 호흡공간(V3) 순의 순차적인 산소 공급이, 능동적인 펌프 등의 장치를 전혀 필요로 하지 않고 매우 자연스럽게 이루어질 수 있다. 더불어 상기 호흡공간(V3) 내의 압력은 대기압보다 약간 높은 정도로 설정되도록 하는 것이 바람직한데, (상기 안면밀착부(122)의 설명 부분에서 간략히 기술한 바와 같이) 이와 같이 함으로써 사용자가 약간 잘못 착용하여 상기 안면밀착부(122)가 안면에 완전히 밀착되지 못하고 약간의 틈새가 생긴다 하더라도 압력차 때문에 외부 공기가 상기 호흡공간(V3)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자가 상기 산소수용부(110) 내의 산소를 호흡하게 되기 때문에, 종래의 방독면의 경우 필터에서 유독물질을 완벽하게 걸러내지 못하기 때문에 사용자가 오염된 공기를 호흡하게 될 가능성이 높았던 문제를 원천적으로 배제할 수 있다.

더불어, 상기 사용자착용부(120)는 상기 격벽(123)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(123a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절수단(127)이 더 구비되도록 할 수 있다.

상기 호흡공간(V3) 내의 압력은 대기압(1atm)보다 조금 높은, 1.01기압 내지 1.5기압 정도의 적정 기압으로 유지될 수 있다. (여기에서 하한값이 1.01기압이라고 기재한 것은, 단지 대기압보다 높다는 것을 나타내기 위한 것으로, 사실 상기 호흡공간(V3) 내 압력의 하한값은 대기압인 1기압보다 큰 값이기만 하면 된다.) 그런데 사용자가 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 사용하게 되는 상황은 재난이 발생하였을 때로서 초기에 사용자는 평상시와 같은 차분한 호흡이 아닌 급박한 호흡을 하게 되며, 조금 시간이 지난 후에는 차차로 어느 정도 안정된 호흡을 하게 된다. 이러한 상태를 고려하여, 사용자가 세게 숨을 들이마실 경우에는 상기 호흡공간(V3) 내로 보다 많은 산소, 즉 상기 호흡공간(V3) 내가 상술한 적정 기압보다 좀더 높은 압력이 될 수 있을 정도의 양의 산소가 유입되도록 하고, 사용자가 약하게 숨을 들이마실 때에는 상기 호흡공간(V3) 내가 상술한 적정 기압을 유지할 수 있을 정도의 양의 산소가 유입되도록, 산소 배출량이 조절되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라 본 발명에서는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 사용자착용부(120)에, 상기 격벽(123)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(123a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절수단(127)이 더 구비되도록 한다. 즉 상기 배출량조절수단(127)은, 사용자가 세게 숨을 들이마실 경우 상기 버퍼공간(V2)으로부터 상기 호흡공간(V3)으로 배출되는 산소 양이 보다 많아지게 하고, 사용자가 약하게 숨을 들이마실 경우 상기 버퍼공간(V2)으로부터 상기 호흡공간(V3)으로 배출되는 산소 양이 보다 적어지게 한다.

상기 배출량조절수단(127)의 일실시예로서 다음과 같은 구조가 제시될 수 있다. 상기 배출량조절수단(127)은 실리콘을 포함하는 탄성을 가지는 유연한 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 상기 통공(123a)의 일부를 개방하고 날숨 시 개방된 상기 통공(123a)의 일부를 폐쇄하도록 이루어지는 것이다. 이와 같이 이루어질 경우, 사용자가 숨을 들이마시는 힘이 막의 탄성을 이기게 되면 막이 젖혀져 막에 의해 폐쇄되어 있던 일부의 상기 통공(123a)이 개방되고, 이에 따라 산소 배출량이 보다 많아지게 된다. 사용자의 호흡이 안정되면 숨을 들이마시는 힘이 줄어들며, 이에 따라 사용자가 숨을 들이마시는 힘이 막의 탄성을 이기지 못하게 되면 막에 의해 폐쇄되어 있던 일부의 상기 통공(123a)의 폐쇄 상태가 유지되며, 이에 따라 상기 버퍼공간(V2)으로부터 적정 기압을 유지할 정도의 산소만이 상기 호흡공간(V3)으로 배출되게 된다.

물론 이는 하나의 실시예일 뿐으로 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 사용자의 들이마시는 숨의 세기에 따라 산소 배출량을 조절할 수 있는 수단이기만 하다면 상기 배출량조절수단(127)은 다른 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.

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한편, 특히 본 발명에 의하면, 사용자가 재난 상황에서 구조되기까지 장시간 밀폐된 공간에 갇혀 있는 등과 같은 경우에, 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 산소수용부(110)로 쉽게 산소의 재충전이 가능하도록 하고 있다. 보다 상세히 설명하자면, 상기 산소사용부(110)에서 상기 사용자착용부(120)와 결합되는 측을 전단, 그 반대측을 후단이라고 할 때, 상기 산소수용부 케이스(111)는 그 후단에 분리 가능하게 별도로 형성되는 커버(111a)가 조립되어 형성되며, 상기 산소충전부(112)의 후단에는 외부로부터 산소를 공급받을 수 있도록 형성되는 산소공급부(114)가 구비되게 된다. 상기 산소공급부(114)는 외부의 산소 공급이 가능한 장비와 연결되어 상기 산소충전부(111)로 산소를 충전할 수 있게 해 준다.

상기 산소공급부(114)에는 대형 산소 탱크와 연결되는 산소 호스가 연결될 수도 있겠으나, 본 발명에서는 상기 산소공급부(114)를 통해 효과적으로 산소를 충전할 수 있으며 또한 재난 발생 시 또는 구조 작업 중에 재난 현장에 배포가 용이하도록 형성되는 산소재충전용기(150)가 상기 산소공급부(114)에 연결되는 실시예를 설명한다.

도 4에는 산소공급부 및 산소재충전용기의 일실시예가 도시되어 있다. 도 4의 실시예에서, 상기 산소공급부(114)는 상기 산소충전부(112)의 후단 벽 외측에 암나사 형태로 함몰 형성되는 나사부(114a)와, 상기 나사부(114a)의 중심에 구비되어 상기 산소충전부(112)의 내외부를 연통하는 협소관(114b)과, 산소 충전 시 상기 협소관(114b)을 통해 상기 산소충전부(112) 내로 산소가 흘러가도록 개방되고 그 외의 경우 폐쇄되도록 형성되는 충전 체크밸브(114c)를 포함하여 이루어진다. 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 산소 충전 시가 아닐 때에는 상기 산소충전부(112) 내의 압력이 외부 압력보다 크며, 산소 충전 시에는 상기 산소충전부(112) 내의 압력이 상기 산소재충전용기(150) 내의 압력보다 작다. 즉 상기 충전 체크밸브(114c)가 고압에서 저압 쪽으로만 흘러가게 작동되도록 하면, 쉽게 상술한 바와 같은 조건을 만족시킬 수 있다. 이러한 체크밸브의 구조는 다양하게 널리 공지되어 알려져 있기 때문에, 상기 충전 체크밸브(114c)의 상세한 구조는 생략한다.

상기 산소재충전용기(150)는 도시된 바와 같이 상기 산소공급부(114)와 연결되는 연결부(151)를 포함하여 이루어지게 되는데, 상기 연결부(151)는 상기 나사부(114a)에 결합 가능하도록 수나사 형태로 형성되며 그 중심에 상기 산소재충전용기(150)의 내외부를 연통하는 연통로(151b)가 형성된 연결단(151a)과, 연성이 있는 재질로 형성되어 상기 연결단(151a)의 외측 끝단에 부착 구비되어 상기 연통로(151b)를 폐쇄하는 폐쇄막(151c)과, 금속 재질로 형성되어 상기 폐쇄막(151c)의 외측에 구비되어 상기 폐쇄막(151c)을 보호하는 보호마개(151d)를 포함하여 이루어진다. 상기 산소재충전용기(150) 역시 고압의 산소를 수용하고 있게 되기 때문에, 상기 연결부(151)는 상기 폐쇄막(151c) 및 상기 보호마개(151d)를 통해 이중으로 밀폐가 이루어지도록 하는 것이다.

도 4(B) 및 (C)는 상기 산소공급부(114)와 상기 연결부(151)가 연결되는 단계를 도시하고 있다. 산소 충전 시에는, 상기 나사부(114a)에 상기 산소재충전용기(150)의 상기 연결단(151a)이 나사 결합되면, 상기 협소관(114b)이 점점 상기 보호마개(151d) 쪽으로 이동하게 된다. 나사 결합이 더욱 진행되면, 상기 협소관(114b)이 상기 보호마개(151d) 및 상기 폐쇄막(151c)을 순차적으로 관통하여 상기 보호마개(151d) 및 상기 폐쇄막(151c)이 연통되게 된다. 이 때 상술한 바와 같이 상기 충전 체크밸브(114)는 상기 산소재충전용기(150)에 연결되면 개방되게 되어, 상기 협소관(114b)을 통해 상기 산소재충전용기(150) 내의 산소가 상기 산소충전부(112)로 흘러들어 충전이 이루어질 수 있게 된다.

이 때 특히 상기 산소재충전용기(150)는 상기 휴대용 산소호흡기(100)와 동일한 형태로서 타원형인 공 형태의 외형을 갖도록 형성되도록 한다. 물론 상기 휴대용 산소호흡기(100)와 구별이 가능하도록 하기 위해서 색깔을 다르게 하거나, 겉에 글씨 또는 심볼 등과 같은 구별 가능한 표지가 형성되도록 함은 당연하다. 이와 같이 상기 산소재충전용기(150)가 상기 휴대용 산소호흡기(100)와 동일한 형태를 가짐으로써 상기 휴대용 산소호흡기(100)의 형태적인 장점, 즉 별도의 포장이 필요하지 않고, 신속하고 용이하게 무작위적으로 널리 분포 가능하다는 장점을 동일하게 얻을 수 있다. 도 6은 상기 휴대용 산소호흡기(100) 및 상기 산소재충전용기(150)의 적재 형태의 예시를 도시한 것이다. 도 6(A)와 같이 상기 휴대용 산소호흡기(100)가 적재되어 있다가 적재부가 개방되면 (상기 휴대용 산소호흡기(100)가 둥근 형태로 되어 있기 때문에) 상기 휴대용 산소호흡기(100)가 일시에 굴러나가 사방으로 분산될 수 있게 된다. 이 때, 상기 산소재충전용기(150) 역시 상기 휴대용 산소호흡기(100)와 동일한 형태를 가지도록 함으로써, 상기 산소재충전용기(150)도 쉽게 넓은 지역으로 분산 배포되도록 할 수 있다. 더불어, 도 6(B)와 같이 다수 개의 휴대용 산소호흡기(100) 또는 산소재충전용기(150)가 한 묶음으로 포장되도록 할 경우, 재난 상황 시 구조대가 이러한 묶음 포장을 쉽게 다수 개 적재하여 출동할 수 있어, 사용자 편의성이 극대화된다.

한편 본 발명의 휴대용 산소호흡기는 물론 재난 상황에서 신속하게 산소 호흡이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이나, 재난 정도에 따라 산소호흡기를 착용한 채로 구조되기까지 상당한 시간을 기다려야 하는 상황이 발생할 수 있다. 이 때 상술한 바와 같이 상기 산소재충전용기(150)가 휴대 가능할 만큼 소형으로 이루어짐으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어 건물이 무너져서 사람이 내부에 갇혀 있는 상황에서, 내부의 조난자가 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)를 이용하여 빠른 초기 대응을 하고 있는 동안, 구조대는 먼저 상기 산소재충전용기(150)를 공급할 수 있는 공급 경로를 빠르게 뚫은 후 산소 재충전을 위한 상기 산소재충전용기(150)를 먼저 공급해 줌으로써, 사람이 빠져나갈 수 있는 큰 통로를 뚫을 때까지 조난자가 상기 휴대용 산소호흡기(100)에 상기 산소재충전용기(150)를 연결하여 장시간 깨끗한 공기를 호흡하며 안전하게 견딜 수 있게 되는 것이다. 즉 조난자는 먼저 공급받은 상기 산소재충전용기(150)를 이용하여 보다 장시간을 견딜 수 있게 되며, 이에 따라 구조 작업을 보다 신중하고 안전하게 진행할 수 있게 된다.

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본 발명의 휴대용 산소호흡기에서, 사용자 편의성 및 안전성을 보다 높이기 위하여 다음과 같은 구성이 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

먼저, 상기 사용자착용부(120)는 사용자의 위치를 외부에서 인지할 수 있도록 형성되는 인지수단(126)이 일측에 구비되도록 할 수 있다. 상기 인지수단(126)은 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 한 실시예로 상기 인지수단(126)은 전원공급부(126a) 및 상기 전원공급부(126a)로부터 전원을 공급받아 빛을 발산하는 발광부(126b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 발광부(126b)가 빛을 발산함으로써 연무 등에 의하여 시야 확보가 불충분한 상황에서 통로나 대피로에 흩어져 있는 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 사람이 쉽게 찾아낼 수 있고, 또는 사람이 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 착용한 상태에서 발광됨으로써 구조대가 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 착용한 사용자를 쉽게 찾아낼 수 있으며, 또는 사용자가 정전 등의 이유로 시야 확보가 불가한 경우 어둠을 밝히는 조명등 용도로 사용할 수 있는 등 다양한 사용자 편의성을 얻을 수 있다. 특히 상기 발광부(126b)의 경우, 평상시에는 작동하지 않다가 충격을 받으면 작동하도록 구성됨으로써, 상기 휴대용 산소호흡기(100)가 적재되어 보관 중일 때에는 발광하지 않다가 재난 상황이 발생하여 적재 장소에서 바닥으로 굴러 떨어지는 순간 충격에 의해 발광이 시작되도록 하는 등과 같은 구조를 삽입함으로써 더욱 사용자 편의성을 높일 수 있다.

또한, 어둠에서도 상기 휴대용 산소호흡기를 용이하게 인식하게 하기 위해, 상기 사용자착용부(120) 표면에 야광 테이프를 부착하거나, 또는 사용자착용부(120) 표면에 야광 페인트를 칠하거나, 또는 비상상황을 알리는 비상벨을 추가 구비하여 사용자 편의성을 더욱 높일 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 인지수단(126)은 외부와 무선 신호를 송수신하여 사용자의 위치를 외부에 알리거나 사용자가 외부와 통신 가능하도록 해 주는 통신부(126c)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 통신부(126c)는 예를 들어 RF 태그 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들자면 RF 태그 형태로 이루어지는 상기 통신부(126c)를 갖는 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 사용자가 착용하고 있을 때, 건물의 입출구 위치에 미리 배치되어 있는 RF 리더기 근처에 사용자가 도달하면 RF 리더기가 RF 태그 형태로 된 상기 통신부(126c)를 인식하고 소리를 낸다든가 빛을 발산하는 등의 신호를 하여 사용자가 입출구 근처에 왔음을 인식할 수 있도록 도와주는 시스템을 구현할 수 있다. 또는 상기 통신부(126c)는 상기 전원공급부(126a)와 결합되어, 예를 들어 상황실 등과 같은 곳에서 송신하는 신호를 수신하는 등과 같이, 능동적으로 외부와 무선 신호를 송수신하는 형태로 만들어질 수도 있는 등, 외부와 무선 신호를 송수신하여 사용자의 위치를 외부에 알리거나 사용자가 외부와 통신 가능하도록 해 줄 수 있다면 그 구조에 상관없이 어떠한 형태로 이루어져도 무방하다.

상술한 실시예 외에도 상기 인지수단(126)은 소리를 내는 형태로 만들어질 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)의 구조는 다음과 같은 장점을 갖는다. 상기 산소수용부(110)에 직접 상기 안면밀착부(122)가 형성되도록 할 경우, 사람이 산소호흡기를 착용하였을 때 산소가 충전되어 있어 무거운 부분 쪽으로 무게중심이 쏠리게 되어, 최소한 한 손으로 붙잡지 않으면 산소호흡기를 안정적으로 고정시키기 어려운 것이 사실이다. 그러나 본 발명에서는, 산소가 충전되어 있어 무거운 부분은 상기 산소수용부(110) 쪽으로 보내고, 상기 사용자착용부(120)에 상기 안면밀착부(122)를 형성시켜 상기 공급호스(130)를 통해 산소가 상기 사용자착용부(120) 쪽으로 공급되도록 함으로써, 실제로 사용자가 얼굴에 착용한 부분의 무게를 최소화시키도록 하고 있다.

요약하자면, 본 발명의 휴대용 산소호흡기(100)는 상기 산소수용부(110)에 산소가 충전되도록 하고, 상기 공급호스(130)를 통해 상기 산소수용부(110)로부터 상기 사용자착용부(120)로 산소가 이송되어 공급되도록 하며, 상기 사용자착용부(120)에 상기 안면밀착부(122)가 형성되도록 하는 구성으로서, 즉 사람의 얼굴에 착용되는 부분은 상대적으로 훨씬 가벼운 상기 사용자착용부(120)로만 이루어지도록 구성된다. 이에 따라 본 발명의 휴대용 산소호흡기는 밴드 등과 같은 간편한 구조만을 가지고도 착용 후 양손이 자유롭게 움직일 수 있게 되어, 재난 상황에서의 사용자 편의성이 극대화될 수 있게 된다.

이와 같이 상기 사용자착용부(120)를 사용자가 지속적으로 잡고 있지 않더라도 안면에 밀착된 상태로 안정적으로 고정되도록 하기 위하여 상기 사용자착용부(120)에는 상기 사용자착용부(120)에 상기 안면밀착부(122)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 유지 고정하는 사용자착용부 고정수단(128)이 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 안면착용수단은, 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 사용자착용부(120)에 연결되어 있는 상태에서 인체의 머리에 고정되는 고정밴드의 형태로 구현될 수 있다.

더불어, 본 발명에 있어서 재난 상황 발생시 유독가스나 연기 등이 눈이나 안면의 피부 및 머리카락 등에 접촉되어 피부발진이 발생되거나 시야 확보에 어려움이 발생되는 것을 방지하기 위한 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 사용자의 머리에 쓰고 하부를 조여 하부가 목에 밀착되도록 하는 등과 같이, 상기 사용자착용부(120)에 사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(129)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상정하는 재난 상황은 화재를 포함하고 있는 바, 상기 안면보호구(129)는 모양 변형이 자유롭고 머리에 썼을 때 시야를 가리지 않을 수 있도록 투명도를 유지하면서도 어느 정도의 열을 견딜 수 있도록 하기 위하여, 폴리이미드 등과 같은 재질로 기본 형태가 만들어지되 여기에 알루미늄, 은 등으로 코팅되는 형태로 만들어질 수 있다. 이에 따라 상기 안면보호구(129)는 접어서 부피를 줄일 수 있어, 이와 같이 부피가 줄어든 상기 안면보호구(129)를 도 1과 같이 상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120) 사이의 공간에 위치시킬 수 있다.

한편, 이와 같이 상기 사용자착용부(120)를 안면에 착용한 후에는, 상기 산소수용부(110)는 사용자의 혁대에 걸거나, 사용자의 주머니나 가방 등에 넣어 휴대할 수도 있다. 그러나 여성의 경우 옷에 주머니가 달려 있지 않은 경우도 있을 수 있고, 가방에 상기 산소수용부(110)를 넣을 경우 상기 공급호스(130)의 길이가 짧아 가방을 높이 들어 올려야만 할 수도 있는 등 불편함을 야기할 수 있는 요소가 있는 바, 상기 산소수용부(110)에도 역시 어느 경우에나 사용자가 간편하게 고정적인 착용이 가능하도록 하는 산소수용부 착용수단(115)이 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 착용수단은, 역시 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 사용자의 목에 걸어놓을 수 있는 목걸이용 밴드의 형태로 구현할 수도 있고, 또는 (도시되지는 않았으나) 사용자의 허리에 위치된 벨트 등에 걸어놓을 수 있는 걸고리나 클립의 형태로 구현할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 휴대용 산소호흡기 또는 산소재충전용기의 신속한 보급을 구비되는 보관장치에 적재된 예시이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: (본 발명의) 휴대용 산소호흡기
110: 산소수용부
111: 산소수용부 케이스 112: 산소충전부
113: 조절밸브 114: 산소공급부
114a: 나사부 114b: 협소관
114c: 충전 체크밸브 115: 착용수단
120: 사용자착용부
121: 사용자착용부 케이스 122: 안면밀착부
123: 격벽 123a: 통공
124: 체크밸브 125: 숨배출관
126: 인지수단 126a: 전원공급부
126b: 발광부 126c: 통신부
127: 배출량조절수단 128: 고정수단
129: 안면보호구
V1: 고압공간 V2: 버퍼공간
V3: 호흡공간
150: 산소재충전용기 151: 연결부
151a: 연결단 151b: 연통로
151c: 폐쇄막 151d: 폐쇄마개

Claims (23)

1. 휴대용 산소호흡기(100)에 있어서,
   산소수용부 케이스(111), 상기 산소수용부 케이스(111) 내에 수용 배치되며 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 고압공간(V1)을 형성하는 산소충전부(112), 상기 산소충전부(112)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(113)를 포함하여 이루어지는 산소수용부(110);
   사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 사용자가 호흡할 수 있도록 하는 호흡공간(V3)을 포함하여 이루어지는 사용자착용부(120);
   상기 고압공간(V1) 및 상기 호흡공간(V3)을 연결하여 상기 고압공간(V1)에서 상기 호흡공간(V3)으로 산소를 공급하는 공급호스(130);
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 조립된 상태일 때 공 형태의 외형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 산소수용부(110)는
   상기 사용자착용부(120)와 결합되는 측을 전단, 그 반대측을 후단이라고 할 때,
   상기 산소수용부 케이스(111)는 그 후단에 분리 가능하게 별도로 형성되는 커버(111a)가 조립되어 형성되며, 상기 산소충전부(112)의 후단에는 외부로부터 산소를 공급받을 수 있도록 형성되는 산소공급부(114)가 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 산소공급부(114)는
   상기 산소충전부(112)의 후단 벽 외측에 암나사 형태로 함몰 형성되는 나사부(114a)와, 상기 나사부(114a)의 중심에 구비되어 상기 산소충전부(112)의 내외부를 연통하는 협소관(114b)과, 산소 충전 시 상기 협소관(114b)을 통해 상기 산소충전부(112) 내로 산소가 흘러가도록 개방되고 그 외의 경우 폐쇄되도록 형성되는 충전 체크밸브(114c)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는
   산소 충전이 필요할 경우 상기 산소충전부(112)에 충전될 산소가 수용되는 산소재충전용기(150)와 연결되되, 상기 산소재충전용기(150)는 상기 산소공급부(114)와 연결되는 연결부(151)를 포함하여 이루어지며, 상기 연결부(151)는
   상기 나사부(114a)에 결합 가능하도록 수나사 형태로 형성되며 그 중심에 상기 산소재충전용기(150)의 내외부를 연통하는 연통로(151b)가 형성된 연결단(151a)과, 연성이 있는 재질로 형성되어 상기 연결단(151a)의 외측 끝단에 부착 구비되어 상기 연통로(151b)를 폐쇄하는 폐쇄막(151c)과, 금속 재질로 형성되어 상기 폐쇄막(151c)의 외측에 구비되어 상기 폐쇄막(151c)을 보호하는 보호마개(151d)를 포함하여 이루어지며,
   산소 충전 시, 상기 나사부(114a)에 상기 산소재충전용기(150)의 상기 연결단(151a)이 나사 결합됨에 따라 상기 협소관(114b)이 상기 보호마개(151d) 및 상기 폐쇄막(151c)을 순차적으로 관통함으로써, 상기 산소재충전용기(150) 내의 산소가 상기 산소충전부(112)로 흘러들어 충전되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 산소재충전용기(150)는
   상기 휴대용 산소호흡기(100)와 동일한 형태로서 공 형태의 외형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는
   외피가 충격 흡수 재질로 이루어져 있으며, 신속한 배포를 위해 별도의 포장이 필요없도록, 포장과 본체가 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 상기 사용자착용부(120)는
   사용자의 위치를 외부에서 인지할 수 있도록 형성되는 인지수단(126)이 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 인지수단(126)은
   전원공급부(126a) 및 상기 전원공급부(126a)로부터 전원을 공급받아 빛을 발산하는 발광부(126b)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
   
10. 제 8항에 있어서, 상기 인지수단(126)은
    외부와 무선 신호를 송수신하여 사용자의 위치를 외부에 알리거나 사용자가 외부와 통신 가능하도록 해 주는 통신부(126c)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
11. 제 10항에 있어서, 상기 인지수단(126)은
    상기 통신부(126c)가 RF 태그 형태로 이루어지며,
    건물의 입출구 위치에 미리 배치되어 있는 RF 리더기 근처에 상기 통신부(126c)를 갖는 상기 휴대용 산소호흡기(100)를 착용한 사용자가 도달하면, 사용자가 입출구 근처에 왔음을 인식할 수 있도록, 상기 RF 리더기가 상기 통신부(126c)를 인식하면 음향, 발광 신호를 포함하는 인식용 신호를 발생시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
12. 제 8항에 있어서, 상기 인지수단(126)은
    상기 사용자착용부(120) 표면에 부착되는 야광 테이프 또는 칠해지는 야광 페인트 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
13. 제 1항에 있어서, 상기 사용자착용부(120)는
    사용자착용부 케이스(121), 상기 사용자착용부 케이스(121) 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(122), 상기 안면밀착부(122) 내측에 형성되어 내측의 버퍼공간(V2) 및 상기 안면밀착부(122) 측의 호흡공간(V3)으로 공간을 분리하되, 상기 버퍼공간(V2)과 상기 호흡공간(V3) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(123a)이 형성되는 격벽(123), 상기 사용자착용부 케이스(121) 상의 상기 안면밀착부(122) 및 상기 격벽(123) 사이의 위치에 형성되어 내부 공기는 외부로 배출하고 외부 공기가 내측으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브(124)를 포함하여 구비되며,
    이 때 상기 공급호스(130)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 호흡공간(V3)을 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
14. 제 13항에 있어서, 상기 사용자착용부(120)는
    상기 격벽(123)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(123a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절수단(127)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
15. 제 14항에 있어서, 상기 배출량조절수단(127)은
    실리콘을 포함하는 탄성을 가지는 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 상기 통공(123a)의 일부를 개방하고 날숨 시 개방된 상기 통공(123a)의 일부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
16. 제 1항에 있어서, 개폐 또는 배출되는 산소량을 조절하는 상기 조절밸브(113)는
    압력이 일정 이상의 고압이거나, 온도가 일정 이상의 고온일 경우 자동으로 산소의 일부, 또는 전부가 유출되도록 구성되는 고압고온안전 기능이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
17. 제 1항에 있어서, 상기 사용자착용부(120)는
    상기 호흡공간(V3) 내의 산소가 외부로 흐르는 것은 가능하되 외부 공기가 상기 호흡공간(V3) 내측으로 유입되는 것은 방지되도록, 상기 호흡공간(V3) 내의 산소 압력이 1기압 이상의 양압으로 유지되도록 산소가 공급되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
18. 제 1항에 있어서, 상기 산소충전부(112)는
    대기압보다 높은 압력의 고압 산소, 대기압보다 높은 압력의 고압 공기, 산소를 액화시킨 액화 산소, 공기를 액화시킨 액화 공기 중 선택되는 적어도 어느 한 가지가 충진된 용기 형태로 형성되거나, 또는 산소가 발생되는 산소발생기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
19. 제 4항에 있어서, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는
    비 사용일 때, 즉 조립된 상태일 때는 공 형태의 외형을 갖되,
    사용 중일 때는, 상기 공급호스(130)가 연결된 상태에서 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)로 분리되어 사용되거나,
    또는 상기 공급호스(130)가 연결된 상태에서 상기 산소재충전용기(150)가 결합된 산소수용부(110) 및 상기 사용자착용부(120)가 분리되어 사용되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
20. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는
    상기 산소수용부(110)에 사용자 목에 걸어 착용될 수 있도록 하는 산소수용부 착용수단(115)이나, 또는 사용자의 복장에 휴대 착용 가능하게 하는 수단을 더 구비되며,
    상기 사용자착용부(120)에 상기 안면밀착부(122)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 유지 고정하는 사용자착용부 고정수단(128)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
21. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 산소호흡기(100)는
    상기 사용자착용부(120)에 사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(129)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    
22. 제 13항에 있어서, 상기 사용자착용부(120)는
    상기 체크밸브(124)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(125)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
23. 제 4항에 있어서, 상기 산소재충전용기(150)는
    외피가 충격 흡수 재질로 이루어져 있으며, 신속한 배포를 위해 별도의 포장이 필요없도록, 포장과 본체가 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 재난 상황 대처를 위한 휴대용 산소호흡기.
    

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