KR101699514B1

KR101699514B1 - 비상용 산소호흡기

Info

Publication number: KR101699514B1
Application number: KR1020150087680A
Authority: KR
Inventors: 곽종기
Original assignee: 코리아세이프티주식회사
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2017-01-24
Also published as: KR20160149887A

Abstract

내부에 저장된 압축산소가 일측의 배출구로 배출 가능하게 형성되는 산소저장용기와, 상기 배출구에 결합 가능하게 형성된 장착부와, 상기 장착부에 이격된 상측 내부 공간에서 결합되는 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동부와, 상기 작동부의 하측에 연동되도록 결합되어 상기 장착부에 돌출되는 천공부와, 상기 천공부를 통해 상기 작동부 내부에 공급된 산소를 외부로 배출하는 산소배출부를 포함하여 구성되는 하우징과, 상기 산소저장용기의 산소를 설정된 위치로 공급할 수 있도록 상기 산소배출부에 결합되는 산소공급튜브와, 사용자가 착용한 상태로 상기 산소저장용기에서 공급된 산소를 흡입할 수 있도록 상기 산소공급튜브에 결합되는 호흡기를 포함하며, 상기 하우징의 일측에는 상기 산소저장용기에서 공급되는 산소의 압력에 의해 점멸되도록 형성된 조명부가 결합되는 비상용 산소호흡기에 관한 것이다.

Description

비상용 산소호흡기{Portable oxygen respiratory apparatus}

본 발명은 비상용 산소호흡기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 등의 산소가 부족한 비상 상황에서 안전하게 대피할 수 있는 시간 동안 원활하게 산소를 호흡할 수 있도록 하고, 산소의 공급 여부를 용이하게 식별할 수 있도록 하여 안전성을 확보할 수 있는 비상용 산소호흡기에 관한 것이다.

일반적으로 빌딩이나 주택 또는 지하구조물 등에서 발생하는 화재로 인한 인명사고는 화염에 직접 노출되어 발생하는 경우도 있으나, 대부분은 유독가스와 연기에 의한 질식이 대부분을 차지하고 있으며, 실제로, 화재 발생 후 1분 경과 시마다 생존율이 7~10%씩 감소하여, 생존율은 5분 경과 시 25%, 10분 경과 시 5% 미만 정도까지 떨어지게 된다.

이에, 대부분의 빌딩이나 아파트에는 소화용구나 완강기 등의 피난용구가 마련되어 있으나, 이러한 피난용구만으로는 유독가스와 연기로 인한 질식 사고를 대비할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 지하철 역사와 같은 지하구조물에는 유독성 외기 가스를 필터로 정화하여 사용하는 비상용 방독면이 다량 비치되어 있으나, 이러한 방독면은 여러 종류의 유독물질을 동시에 완전히 걸러낼 수는 없고, 화재로 인해 산소가 연소되어 공기 중의 산소량이 18%이하로 떨어지는 경우에는 안정적인 호흡을 할 수 없는 문제점이 있다.

이처럼, 화재 현장이나 유독가스 누출 현장에서는 산소의 원활한 공급과 함께 신속한 대피가 이루어져야 질식사 등의 인명 피해를 최소화할 수 있기 때문에, 휴대가 용이하면서도 신속하게 산소를 호흡할 수 있는 장치의 필요성이 대두되었다.

이에, 종래에는 산소를 공급받기 어려운 상황에서도 원활하게 호흡할 수 있도록 하기 위해 산소가 저장되는 탱크부와, 공급튜브를 통해 산소가 공급 및 배출되도록 탱크에 연결되는 몸체부와, 사용자가 공급된 산소를 흡입할 수 있도록 공급튜브와 연결되는 호흡부로 구성된 비상용 산소호흡기가 주로 사용되고 있으며, 한국등록실용신안공보 제0338192호, 한국등록특허공보 제0890907호 등에 이러한 산소호흡기에 대한 기술이 제시되어 있다.

종래의 비상용 산소호흡기는 사용자가 호흡부를 착용한 이후에 직접 흡입하는 방식으로 산소의 공급 여부를 확인해야 했는데, 위급상황이 발생한 초기에는 산소호흡기에서 원활하게 산소가 공급되지 않더라도 시야 확보 및 정상적인 호흡이 가능한 상태이므로 이를 정확히 인지하여 적정한 조치를 취하는 것이 가능하다.

그러나, 연기과 유독가스 등에 의해 불안감과 공포감이 증대되는 경우에는, 비상용 산소호흡기를 통해 정상적으로 호흡하고 있음에도, 이러한 산소호흡기에서 산소가 지속적으로 공급되는지 여부를 신뢰할 수 없었기 때문에 정상적인 작동 여부를 수시로 확인하기 위해 재차 호흡을 통해 확인하게 되었으며, 이러한 미세한 부분들에 의해 심리적으로 더욱 쫓기게 되어 이성적인 판단이 흐려지게 되는 경우 인명사고로 이어지는 문제점이 된다.

또한, 몸체부와 공급튜브의 연결이 견고하게 이루어지지 않았기 때문에, 대피하는 동안 장애물에 걸리거나 튜브가 꼬여 막히는 경우에는 공급튜브가 몸체부와 분리되어 다급한 상황에서 일정 시간동안 산소를 흡입 할 수 없는 심각한 상황을 초래하는 문제점이 있었다.

더불어, 탱크부에서 배출되는 산소의 공급이 공급튜브나 호흡부 등에서 외부 압력에 의해 강제로 차단되어 탱크부의 내부 압력이 증가하게 되는 경우에는 탱크부 또는 몸체부의 폭발 등에 의한 2차 사고의 발생이 우려되는 문제점이 있었다.

등록실용신안공보 제0338192호(2004.01.13., 비상용 산소호흡기) 등록특허공보 제 0890907호(2009.04.03., 비상용 산소호흡기)

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대피하는 동안 비상용 산소호흡기를 통해 공급되는 산소를 통해 호흡을 하면서도, 산소의 공급 여부를 사용자가 육안으로 식별할 수 있도록 함으로써, 정상적인 산소 공급 여부를 용이하게 확인함과 동시에 심리적 안정감을 제공할 수 있는 비상용 산소호흡기를 제공함에 있다.

또한, 산소호흡기의 각 연결 부위를 견고하게 결합하고, 그 결합상태가 임의로 해제되는 것을 방지함으로써, 지속적으로 산소를 흡입할 수 있는 비상용 산소호흡기를 제공함에 있다.

또한, 산소가 공급되는 동안 산소공급튜브 및 호흡기의 꼬임 또는 막힘 현상 등에 의해 산소저장용기의 산소가 공급되는 작동부 및 하우징의 압력이 비정상적으로 상승하는 것을 방지하여 안정성을 확보하고, 일정한 산소 흡입 여건을 보장할 수 있는 비상용 산소호흡기를 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로, 내부에 저장된 압축산소가 일측의 배출구로 배출 가능하게 형성되는 산소저장용기와, 상기 배출구에 결합 가능하게 형성된 장착부와, 상기 장착부에 이격된 상측 내부 공간에서 결합되는 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동부와, 상기 작동부의 하측에 연동되도록 결합되어 상기 장착부에 돌출되는 천공부와, 상기 천공부를 통해 상기 작동부 내부에 공급된 산소를 외부로 배출하는 산소배출부를 포함하여 구성되는 하우징과, 상기 산소저장용기의 산소를 설정된 위치로 공급할 수 있도록 상기 산소배출부에 결합되는 산소공급튜브와, 사용자가 착용한 상태로 상기 산소저장용기에서 공급된 산소를 흡입할 수 있도록 상기 산소공급튜브에 결합되는 호흡기를 포함하며, 상기 하우징의 일측에는 상기 산소저장용기에서 공급되는 산소의 압력에 의해 점멸되도록 형성된 조명부가 결합되는 비상용 산소호흡기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 작동부는 내부의 감압공간으로 삽입되어 결합되는 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동편과, 상기 작동편의 하단면을 탄성 지지하는 작동편지지부재와, 상기 감압공간에 대응되는 직경으로 형성되어 상기 지지부재의 하부가 안착 지지되는 몸체와, 상기 감압공간과 천공부 사이에 형성된 실린더부 사이를 관통하여 상기 몸체의 하단면에 연동되도록 결합되는 로드와, 상기 실린더부에 공급된 산소가 상기 감압공간으로 이동하는 이동로를 개폐하도록 상기 로드의 말단에 결합되어 승강되는 피스톤과, 상기 실린더부 내부에서 상기 피스톤의 하단면을 탄성 지지하는 피스톤지지부재를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산소배출부는 상기 감압공간에서 상기 작동부의 외면측으로 관통되는 통기공과, 상기 통기공과 일측에 결합되는 상기 산소공급튜브가 연통되도록 상기 하우징의 일측에 관통되는 연통공과, 상기 통기공과 연하는 상기 작동부의 외면을 따라 상기 감압공간 측으로 함몰되는 산소공급실을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조명부는 상기 산소공급실에 대응되는 위치에 결합되며, 상기 산소공급실에 산소가 공급되는 여부에 따라 가압 및 복원되어 온/오프 조절되는 스위치와, 상기 스위치의 작동에 따라 전원이 공급되는 전원공급수단과, 상기 전원공급수단에 의해 전원이 인가되면 점등되는 엘이디모듈이 조명케이스 내부에 순차적으로 결합된 상태로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는 중심부와 테두리부 사이에 상기 감압공간으로 공급된 산소가 상기 통기공으로 배출될 수 있도록 상·하로 관통되는 통공이 다수개 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징 및 산소공급튜브는 중공된 관 형상의 일측이 상기 연통공의 내면에 결합되고, 타측이 상기 산소공급튜브의 내면에 결합되며, 중심부의 외면에 나사부가 형성되는 니플과, 상기 니플의 타측에서 상기 산소공급튜브의 외면을 가압한 상태로 상기 나사부에 결합되는 니플캡을 통해 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동부는 상기 산소공급실의 상측에는 적어도 하나가 각형으로 함몰되는 실링홈과, 상기 실링홈에 결합되어 상기 하우징의 내면에 밀착되는 링 형상의 실링부재를 더 포함하고, 상기 하우징은 설정된 압력을 초과한 산소가 상기 실링부재를 거쳐 외부로 배출되도록 내·외측으로 관통되는 안전홀을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 본 발명에 따른 비상용 산소호흡기는 산소저장용기에서 배출된 산소가 산소공급실에 공급됨에 따라 엘이디가 점등되도록 함으로써, 대피하는 동안 산소호흡기를 통해 공급되는 산소를 통해 호흡을 하면서도, 사용자가 정상적인 산소의 공급 여부를 육안으로 식별할 수 있도록 하여 심리적 안정감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 산소저장용기에 결합되는 하우징과, 하우징에 연결되어 사용자가 착용하는 호흡기에 산소를 공급하는 산소공급튜브를 견고하게 결합하고, 결합상태가 임의로 해제되는 것을 방지함으로써, 지속적인 산소의 흡입여건을 보장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 산소공급튜브 및 호흡기의 꼬임 또는 막힘 현상 등에 의해 작동부 및 하우징 내부에 공급된 산소의 압력이 비정상적으로 상승되더라도, 그 상승된 압력의 산소를 안전홀을 통해 별도로 배출하도록 하여, 고압의 산소가 사용자에게 공급되는 것을 방지함으로써, 제품의 안전성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 비상용 산소호흡기를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1에 대한 분해사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 비상용 산소호흡기에서 하우징 및 작동부의 결합상태를 발췌하여 나타낸 사시도,
도 4는 도 3에 대한 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 비상용 산소호흡기에서 몸체부를 발췌하여 나타낸 측단면도,
도 6은 도 5에서 하우징과 조명부의 결합상태를 발췌하여 나타낸 측단면도,
도 7은 도 5에서 하우징과 산소공급튜브의 결합상태를 발췌하여 나타낸 측단면도,
도 8은 도 5에서 산소저장용기로부터 배출된 산소가 하우징의 외측으로 이동되는 방향을 나타낸 측단면도,
도 9는 도 5에서 작동부 및 하우징에 공급된 산소가 설정된 압력을 초과한 경우, 안전홀을 통해 배출되는 상태를 발췌하여 나타낸 측단면도이다.

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 비상용 산소호흡기에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 비상용 산소호흡기는 크게 산소저장용기(100), 하우징(200), 산소공급튜브(300), 호흡기(400)를 포함하여 구성된다.

산소저장용기(100)는 내부에 압축산소가 저장되는 것으로, 하우징(200)이 결합되는 일측에는 저장된 산소가 배출되는 배출구(110)가 형성된다.

하우징(200)은 산소저장용기(100)에 결합되어 배출구(110)를 통해 배출된 고압의 산소를 사용자가 호흡할 수 있는 양으로 일정하게 공급하는 것으로, 배출구(110)의 외면에 삽입되어 결합되도록 형성되는 장착부(210)와, 장착부(210)에 이격된 상측 공간에서 결합 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동부(220)와, 작동부(220)의 하측에 결합되어 작동부(220)와 연동되고 장착부(210) 영역으로 돌출되며 중심축을 따라 관통되는 천공홀(241)이 구비된 천공부(240)와, 천공부(240)를 통해 작동부(220) 내부에 공급된 산소가 이동하여 산소공급튜브(300)에 공급되도록 형성되는 산소배출부(250)와, 하우징(200)의 일측에서 후술할 산소공급실(253)에 대응되는 위치에 형성된 조명부결합공(260)에 결합되어 산소저장용기(100)에서 공급되는 산소의 압력에 의해 점멸되도록 형성되는 조명부(270)를 포함하여 구성된다.

이때, 작동부(220)는 상측이 개구된 내부의 감압공간(221)과, 감압공간(221)과 천공부(240) 사이에 감압공간(221)보다 상대적으로 작은 영역으로 형성되는 실린더부(222)와, 감압공간(221) 및 실린더부(222)에 삽입되어 상·하로 위치가 조절되는 조절부(230)와, 감압공간(221)의 개구면을 마감하는 캡(223)으로 구성된다.

여기서, 조절부(230)는 감압공간(221) 내에 삽입되어 결합 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동편(231)과, 작동편(231)의 하단면을 탄성 지지하는 작동편지지부재(232)와, 감압공간(221)과 대응되는 직경으로 형성되어 상면에 안착된 작동편지지부재(232)를 지지하는 몸체(233)와, 감압공간(221)과 실린더부(222) 사이를 관통하여 몸체(233)의 하단면에 연동되도록 결합되는 로드(235)와, 로드(235)의 말단에 결합되어 상승 및 하강하면서 감압공간(221)과 연결된 실린더부(222)의 상측을 개폐하는 피스톤(236)과, 피스톤(236)의 하단면을 탄성지지하는 피스톤지지부재(237)를 포함하여 구성된다.

또한, 몸체(233)는 작동편지지부재(232)를 지지하는 상부몸체(233a)와, 상부몸체(233a)와 이격된 상태로 결합되어 하면에 로드(235)가 결합되는 하부몸체(233b)로 구성되며, 상부몸체(233a)는 외면에서 축방향으로 함몰되는 지지홈과 지지홈에 결합되는 밀착부재를 포함하여 형성되고, 하부몸체(233b)는 중심부와 테두리부 사이에 다수개가 상호 이격하여 상·하로 관통되는 통공(234)을 포함하여 형성되며, 이러한 상부몸체(233a) 및 하부몸체(233b)는 감압공간(221)으로 공급된 산소가 통공(234)을 거쳐 통기공(251)으로 배출될 수 있도록 통기공(251)을 간섭하지 않는 위치에 결합되는 것이 바람직하다.

더불어, 산소배출부(250)는 감압공간(221)에서 작동부(220)의 외면측으로 관통되는 통기공(251)과, 통기공(251)과 일측에 결합되는 산소공급튜브(300)가 연통되도록 하우징(200)의 일측에 관통되는 연통공(252)과, 통기공(251)에서 배출된 산소가 일정시간 머무른 이후 연통공(252)에 공급될 수 있도록 통기공(251)과 연하는 위치에서 작동부(220)의 외면을 따라 감압공간(221) 측으로 함몰되는 산소공급실(253)을 포함하여 구성된다.

특히, 조명부(270)는 사용자가 산소의 공급여부를 육안으로 용이하게 식별하도록 하는 것으로, 산소공급실(253)에 산소가 공급되는 여부에 따라 가압 및 복원되어 온/오프 조절되는 스위치(271)와, 스위치(271)의 작동에 따라 전원이 공급되는 전원공급수단(272)과, 전원공급수단(272)에 의해 전원이 인가되면 점등되도록 구성된 기판(273a) 및 기판(273a)에 설치되는 엘이디(273b)로 구성되는 엘이디모듈(273)과, 내부공간에는 상기한 스위치(271), 전원공급수단(272) 및 엘이디모듈(273)이 순차적으로 결합되는 조명케이스(274)를 포함하여 구성된다.

이러한 조명부(270)는 사용자가 용이하게 식별하기 위한 것인 만큼, 첨부한 도면에 도시한 바와 같이 하우징(200)의 외면에 돌출되도록 결합하는 것이 바람직하고, 이와는 달리 엘이디(273b)의 후면에는 반사판을 설치하고, 하우징(200)의 외면에는 확산판을 설치하여 하우징(200)의 내면에 삽입된 상태로 결합하여 용이한 식별이 가능하게 할 수도 있다.

또한, 전원공급수단(272)은 건전지 등의 배터리로 사용될 수 있으며, 이때에는 설치공간과 효율적인 전원공급을 고려해 수은건전지를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 작동부(220)에는 산소공급실(253)의 상측에서 적어도 하나가 각형으로 함몰되는 실링홈(224)이 형성되고, 실링홈(224)에는 하우징(200)의 내면에 밀착되는 링 형상의 실링부재(225)가 결합되며, 하우징(200)에는 실링홈(224)의 상측에서 내·외측을 관통하는 안전홀(280)이 형성되는 것으로, 이때의 실링부재(225)는 산소공급실(253)에 공급된 산소의 압력이 설정 압력을 초과하는 경우 그 형상이 변하면서 실링홈(224)에 밀착될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이는 산소공급실(253)로부터 초과 공급된 산소의 압력에 의해 실링홈(224)에 결합된 실링부재(225)가 점차 하우징(200)의 내면에 이격된 상태가 되면서, 안전홀(280)을 통해 배출되도록 하여 하우징(200) 및 산소용기의 압력 상승에 의한 폭발을 방지하기 위함이다.

산소공급튜브(300)는 산소배출부(250)에 해당하는 연통공(252)에 결합되어 산소저장용기(100)의 산소를 사용자에게 공급하기 위한 것으로, 내부에 공급되는 산소의 압력을 견디면서도 자유롭게 구부러질 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 호흡기(400)는 산소공급튜브(300)의 말단에 결합되어 사용자가 착용할 수 있도록 형성되는 것으로, 호흡기(400) 부분에 착용할 수 있는 마스크 또는 머리 부분을 덮어 착용할 수 있는 후드로 형성될 수 있으며, 이러한 호흡기(400)에는 사용자가 사용한 공기를 외부로 배출하면서도, 외부의 공기는 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있는 원웨이밸브(W)가 결합되는 것이 바람직하다.

이때, 상기한 산소공급튜브(300)와 하우징(200)은 니플(310) 및 니플캡(320)으로 결합되는 것이 바람직한데, 니플(310)은 중공된 관 형상으로 형성되어 중심부의 외면에는 나사부(311)가 형성되고, 일측은 연통공(252)의 내면에 나사 결합되고, 타측은 산소공급튜브(300)의 내면에 삽입된다.

또한, 니플캡(320)은 육각 너트 등과 같은 형상으로 형성되어 나사부(311)에는 결합되는 것으로, 산소공급튜브(300)를 니플(310)에 결합하기 전 산소공급튜브(300)의 외면에 삽입해 두었다가 산소공급튜브(300)를 니플(310)의 타측 외면에 삽입한 이후에, 산소공급튜브(300)의 외측이 가압되도록 한 상태에서 나사부(311)에 결합하는 것이 바람직하다.

본 제1실시예에 따른 장착부(210), 작동부(220), 천공부(240), 조명부(270) 및 작동부(220)는 하우징(200)과 작동부(220)에 각각 나사 결합되고, 각각의 결합 상태를 견고하게 유지하면서 밀폐력을 향상시키기 위해서 천공부(240)의 상측에 함몰 형성된 삽입홈(242)에는 탄성부재(243)가 결합되며, 산소공급실(253)의 상·하측에서 작동부(220)의 외면에 적어도 하나 이상 함몰 형성된 오링홈(226)에는 오링(227)이 결합되는 것으로 설명한다.

상기한 하우징(200) 및 작동부(220)가 상호 견고한 결합을 위해 유격을 최소화하여 형성하더라도, 기계적인 결합 구조의 특성상 결합면이 완전 밀폐되기는 어렵게 되므로, 각 구성의 결합면에 대한 밀폐력을 향상시키기 위해 실링부재(225), 오링(227), 탄성부재(243)와 같은 구성들을 결합하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 비상용 산소호흡기에 대한 작용을 살펴보면 다음과 같다.

내부에 압축산소가 저장된 상태의 산소저장용기(100)의 배출구(110)와 하우징(200)의 장착부(210)를 결합한 이후, 하우징(200) 내부에 결합된 작동부(220)가 하방으로 이동하도록 조작하면 작동부(220) 하부에 결합된 천공부(240)가 배출구(110)의 상면을 격침하게 되고, 이 상태에서 산소저장용기(100) 내의 압축산소는 천공홀(241)을 통해 실린더부(222)로 공급된다.

이때, 조절부(230)는 하우징(200)과 산소저장용기(100)를 결합하기 전에, 작동부(220)의 상측에 결합된 캡(223)을 분리하고, 감압공간(221) 내에서 상측에 결합된 작동편(231)을 하방으로 회전시켜 피스톤(236)과 실린더부(222)의 상면이 이격된 상태 즉, 실린더부(222) 내로 공급된 산소가 감압공간(221)으로 이동할 수 있도록 개방해 둔 상태이며, 조절부(230)의 조작이 완료된 이후에는 캡(223)을 결합한다.

이처럼, 천공홀(241)을 통해 실린더부(222)로 공급된 산소는 개방된 실린더부(222)의 상측 공간을 통해 감압공간(221)으로 이동되고, 감압공간(221)으로 이동된 산소는 통공(234) 및 통기공(251)을 통해 산소공급실(253)에 이동된 후 연통공(252)을 거쳐 산소공급튜브(300)로 공급되며, 산소공급튜브(300)에 결합된 호흡기(400)를 사용자가 착용함으로써 산소저장용기(100)의 산소를 흡입할 수 있게 된다.

여기서, 산소저장용기(100)에서 최초 배출되는 산소의 압력은 천공부(240)가 배출구(110)를 격침한 순간 천공부(240)를 통해 공급된 실린더부(222) 내에서 상승하게 되는데, 실린더부(222) 내에서 상승된 압력은 실린더부(222) 보다 상대적으로 넓은 영역을 갖는 감압공간(221)으로 공급되면서 감압되고, 감압공간(221)에 의해 감압된 상태의 산소는 다시 통기공(251)을 거쳐 산소공급실(253)로 이동되면서 사용자가 흡입할 수 있을 정도의 압력이 되며, 이러한 산소공급실(253)은 작동부(220)의 외면을 따라 넓게 형성되어 있으므로, 산소가 일정시간 머무른 상태에서 연통공(252)을 거쳐 산소공급튜브(300) 및 호흡기(400)로 안정적이고 지속적인 산소의 공급을 가능하게 해준다.

또한, 감압공간(221)으로 산소가 공급되는 실린더부(222)의 상측이 개구된 상태로 천공부(240)가 배출구(110)를 격침하는 경우, 피스톤(236)은 초기에 산소저장용기(100)로부터 배출되는 산소의 압력에 의해 실린더부(222)의 상측을 폐쇄하는 상측 방향으로 가압하게 되는데, 이러한 경우에도 피스톤(236)이 실린더부(222)에 개방된 상태를 유지하는 로드(235) 및 몸체(233)가 작동편지지부재(232)에 의해 탄성지지된 상태이므로, 로드(235) 및 피스톤(236)에 과부하가 걸리는 것을 방지함과 동시에 산소저장용기(100)로부터 실린더부(222)로 공급되는 산소의 압력 변화에 효율적인 대응이 가능하게 된다.

이때, 산소공급실(253)로 공급된 산소의 압력은 조명부결합공(260)에 결합된 조명부(270)에도 가해지게 되는데, 조명부(270)에 가해진 압력은 스위치(271)를 가압하게 되고, 가압된 스위치(271)가 서로 연결되어 전원공급장치를 통한 전류가 흐를 수 있는 상태가 되면 엘이디(273b)가 점등된 상태가 된다.

이처럼, 산소저장용기(100)로부터 산소공급실(253)로 산소가 공급된 상태에서는 엘이디(273b)가 점등된 상태가 되고, 이때의 엘이디(273b)는 하우징(200)의 외면에 돌출되도록 설치되므로, 사용자가 산소의 공급여부를 용이하게 육안으로 식별할 수 있는 것이다.

또한, 하우징(200)의 연통공(252)에 설치되는 산소공급튜브(300)는 니플(310)의 나사부(311)와 결합되는 니플캡(320)이 니플(310)에 결합된 산소공급튜브(300)의 외면을 가압한 상태로 결합되므로, 산소공급튜브(300)가 장애물에 걸리거나 꼬임 현상이 발생하여도 임의로 분리되지 않게 되므로, 위급 상황에서도 지속적인 산소의 흡입을 가능하게 하는 것이다.

한편, 산소공급튜브(300) 또는 호흡기(400)가 꼬임이나 막힘 등의 문제로 인해 산소 공급을 정상적인 할 수 없는 상태가 되면, 감압공간(221) 및 산소공급실(253)의 압력은 산소저장용기(100)에서 배출되는 압력 및 실린더부(222)의 압력과 동일하게 되는데, 이처럼 압력이 상승된 상태에서 산소 공급이 폐쇄되었다가 다시 개방되면 산소공급튜브(300) 및 호흡기(400)로 고압의 산소가 공급되어 사용자가 정상적으로 흡입할 수 없는 상태가 되거나, 사용자가 호흡기(400)를 착용한 상태에서는 호흡기(400)가 임의로 벗겨지는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 개선하고자, 본 발명의 제1실시예에 따른 비상용 산소호흡기는 실링홈(224)을 산소공급실(253)의 상측에 형성하고, 그 실링홈(224)에 실링부재(225)를 결합하였으며, 안전홀(280)을 실링홈(224)에 인접한 상측에 형성하였다.

다시 말해, 감압공간(221) 및 산소공급실(253)의 압력이 실린더부(222)의 압력과 동일한 압력으로 상승된 상태가 되면, 산소공급실(253)의 산소는 작동부(220)와 하우징(200) 사이 공간으로 이동하여 하우징(200)의 내면에 밀착된 상태의 실링부재(225)를 가압하게 되고, 가압된 실링부재(225)는 각형의 실링홈(224)에 밀착되면서 하우징(200)의 내면에 이격된 상태가 되어 상승된 압력의 산소가 안전홀(280)로 배출되는 것이다.

이때, 작동부(220)에는 상승된 압력의 산소가 안전홀(280) 이외의 공간에서 임의로 배출되는 것을 방지하기 위해, 안전홀(280)의 상측과 산소공급실(253)의 하측에 오링홈(226)이 각각 형성되고, 오링홈(226)에는 오링(227)이 결합되도록 하는 것이 바람직하며, 이는 작동부(220)와 하우징(200)의 밀폐력을 향상시켜 작동부(220)로 공급된 산소가 적정 압력을 유지한 상태로 사용자에게 공급하기 위함이다.

이처럼, 본 발명에 따른 비상용 산소호흡기는 산소저장용기(100)에서 배출된 산소가 산소공급실(253)에 공급됨에 따라 엘이디(273b)가 점등되도록 함으로써, 대피하는 동안 산소호흡기를 통해 공급되는 산소를 통해 호흡을 하면서도, 사용자가 정상적인 산소의 공급 여부를 육안으로 식별할 수 있도록 하여 심리적 안정감을 제공할 수 있고, 산소저장용기(100)에 결합되는 하우징(200)과, 하우징(200)에 연결되어 사용자가 착용하는 호흡기(400)에 산소를 공급하는 산소공급튜브(300)가 견고하게 결합되면서도 결합된 상태가 임의로 해제되는 것을 방지함으로써, 지속적인 산소의 흡입여건을 보장할 수 있으며, 산소공급튜브(300) 및 호흡기(400)의 꼬임 또는 막힘 현상 등에 의해 작동부(220) 및 하우징(200) 내부에 공급된 산소의 압력이 비정상적으로 상승되더라도, 그 상승된 압력의 산소를 안전홀(280)을 통해 별도로 배출하도록 하여, 고압의 산소가 사용자에게 공급되는 것을 방지함으로써, 제품의 안전성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위내에 있는 것으로 본다.

100 : 산소저장용기 110 : 배출구
200 : 하우징 210 : 장착부
220 : 작동부 221 : 감압공간
222 : 실린더부 223 : 캡
224 : 실링홈 225 : 실링부재
226 : 오링홈 227 : 오링
230 : 조절부 231 : 작동편
232 : 작동편지지부재 233 : 몸체
233a : 상부몸체 233b : 하부몸체
234 : 통공 235 : 로드
236 : 피스톤 237 : 피스톤지지부재
240 : 천공부 241 : 천공홀
242 : 삽입홈 243 : 탄성부재
250 : 산소배출부 251 : 통기공
252 : 연통공 253 : 산소공급실
260 : 조명부결합공 270 : 조명부
271 : 스위치 272 : 전원공급수단
273 : 엘이디모듈 273a : 기판
273b : 엘이디 274 : 조명케이스
280 : 안전홀
300 : 산소공급튜브 310 : 니플
311 : 나사부 320 : 니플캡
400 : 호흡기

Claims

내부에 저장된 압축산소가 일측의 배출구(110)로 배출 가능하게 형성되는 산소저장용기(100);
상기 배출구(110)에 결합 가능하게 형성된 장착부(210)와, 상기 장착부(210)에 이격된 상측 내부 공간에서 결합되는 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동부(220)와, 상기 작동부(220)의 하측에 연동되도록 결합되어 상기 장착부(210)에 돌출되는 천공부(240)와, 상기 천공부(240)를 통해 상기 작동부(220) 내부에 공급된 산소를 외부로 배출하는 산소배출부(250)를 포함하여 구성되는 하우징(200);
상기 산소저장용기(100)의 산소를 설정된 위치로 공급할 수 있도록 상기 산소배출부(250)에 결합되는 산소공급튜브(300);
사용자가 착용한 상태로 상기 산소저장용기(100)에서 공급된 산소를 흡입할 수 있도록 상기 산소공급튜브(300)에 결합되는 호흡기(400);를 포함하며,
상기 하우징(200)의 일측에는 상기 산소저장용기(100)에서 공급되는 산소의 압력에 의해 점멸되도록 형성된 조명부(270)가 결합되고,
상기 작동부(220)는 내부의 감압공간(221)으로 삽입되어 결합되는 위치가 조절 가능하게 형성되는 작동편(231)과, 상기 작동편(231)의 하단면을 탄성 지지하는 작동편지지부재(232)와, 상기 감압공간(221)에 대응되는 직경으로 형성되어 상기 작동편지지부재(232)의 하부가 안착 지지되는 몸체(233)와, 상기 감압공간(221)과 천공부(240) 사이에 형성된 실린더부(222) 사이를 관통하여 상기 몸체(233)의 하단면에 연동되도록 결합되는 로드(235)와, 상기 실린더부(222)에 공급된 산소가 상기 감압공간(221)으로 이동하는 이동로를 개폐하도록 상기 로드(235)의 말단에 결합되어 승강되는 피스톤(236)과, 상기 실린더부(222) 내부에서 상기 피스톤(236)의 하단면을 탄성 지지하는 피스톤지지부재(237)를 더 포함하며,
상기 산소배출부(250)는 상기 감압공간(221)에서 상기 작동부(220)의 외면측으로 관통되는 통기공(251)과, 상기 통기공(251)과 일측에 결합되는 상기 산소공급튜브(300)가 연통되도록 상기 하우징(200)의 일측에 관통되는 연통공(252)과, 상기 통기공(251)과 연하는 상기 작동부(220)의 외면을 따라 상기 감압공간(221) 측으로 함몰되는 산소공급실(253)을 포함하여 구성되고,
상기 작동부(220)는 상기 산소공급실(253)의 상측에는 적어도 하나가 각형으로 함몰되는 실링홈(224)과, 상기 실링홈(224)에 결합되어 상기 하우징(200)의 내면에 밀착되는 링 형상의 실링부재(225)를 더 포함하고, 상기 하우징(200)은 설정된 압력을 초과한 산소가 상기 실링부재(225)를 거쳐 외부로 배출되도록 내ㆍ외측으로 관통되는 안전홀(280)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상용 산소호흡기.
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제1항에 있어서,
상기 조명부(270)는 상기 산소공급실(253)에 대응되는 위치에 결합되며, 상기 산소공급실(253)에 산소가 공급되는 여부에 따라 가압 및 복원되어 온/오프 조절되는 스위치(271)와, 상기 스위치(271)의 작동에 따라 전원이 공급되는 전원공급수단(272)과, 상기 전원공급수단(272)에 의해 전원이 인가되면 점등되는 엘이디모듈(273)이 조명케이스(274) 내부에 순차적으로 결합된 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 비상용 산소호흡기.
제4항에 있어서,
상기 몸체(233)는 중심부와 테두리부 사이에 상기 감압공간(221)으로 공급된 산소가 상기 통기공(251)으로 배출될 수 있도록 상·하로 관통되는 통공(234)이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 비상용 산소호흡기.
제5항에 있어서,
상기 하우징(200) 및 산소공급튜브(300)는 중공된 관 형상의 일측이 상기 연통공(252)의 내면에 결합되고, 타측이 상기 산소공급튜브(300)의 내면에 결합되며, 중심부의 외면에 나사부(311)가 형성되는 니플(310)과, 상기 니플(310)의 타측에서 상기 산소공급튜브(300)의 외면을 가압한 상태로 상기 나사부(311)에 결합되는 니플캡(320)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 비상용 산소호흡기.
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