KR102008197B1

KR102008197B1 - 항공용 헬멧 세척기

Info

Publication number: KR102008197B1
Application number: KR1020190024477A
Authority: KR
Inventors: 안종성
Original assignee: 주식회사 다이스
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2019-10-23

Abstract

본 발명은 항공용 헬멧 세척기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고성능 및 고기능을 갖춘 첨단 전자장비가 탑재된 특수 헬멧으로서 전투기와 같은 항공용 헬멧을 손상없이 신속하고 정확하게 세척하여 고가의 비용을 지출하지 않으면서도 안전하고 위생적인 상태로 유지할 수 있어 효율적인 운용이 가능하도록 개선된 항공용 헬멧 세척기에 관한 것이다.

Description

항공용 헬멧 세척기{Helmet washers for aviation}

일반적인 헬멧은 건설공사나 기업의 공장 작업 현장에서 안전을 위해 반드시 착용하도록 하고 있다.

또한, 오토바이나 자전거를 타는 경우에도 머리에 착용하여 운전자의 안전을 지키고 있다.

이러한 헬멧은 거의 매일 사용하므로 땀, 먼지 등으로 헬멧의 안팎이 더러워지는 일이 많다.

특히, 철강, 화학, 건설, 조선 등 각종 산업분야에서 반드시 안전모를 착용하고 작업해야 하는 현장 인력들이 많음에도 불구하고 헬멧을 세척하는 장비가 없어 작업자들이 땀 냄새 등 악취가 매우 심해 작업환경이나 건강의 위해 요인이 되고 있는 실정이다.

이에, 이를 세척할 수 있는 수단들이 하기한 [선행기술문헌]을 포함하여 다수 개시되어 있다.

이와 달리 전투기에서 사용하는 헬멧, 즉 항공용 헬멧은 [선행기술문헌]과 같은 통상의 세척방식으로 세척할 경우 망가지기 때문에 그렇게 세척할 수 없고 특수세척을 해야 한다.

즉, 항공용 헬멧은 항공통신이 가능한 위성센서를 비롯하여 야간투시경, 열추적장치, 레이저송수신기, 전투기 추락시 자동위치추적장치, 산소호흡기 탈부착장치 등 수많은 전자통신장비들이 갖추어져 있어 시가로 헬멧 하나당 약 1억원에 가까울 정도로 고가이다. 참고로, 특수전에 사용되는 보병 헬멧은 약 천만원에 이른다고 한다.

때문에, 항공용 헬멧을 장시간 동안 착용시 내피에서 발생된 땀, 먼지 등의 이물과, 이로 인해 번식되는 세균 등을 단순 세척할 수 없다.

만약, 물을 뿌리거나 화학약품을 사용하게 되면 이러한 전자통신장비들이 망가져 사용할 수 없게 되므로 큰 손실을 가져오기 때문이다.

이러한 이유로 항공용 헬멧은 주기적으로 세척되어야 하는데, 특수 세척해야 하므로 사령부급에서 수거하여 특수 세척하고 있다.

결국, 사령부급에서 수거하고 세척 후 다시 돌려 주는데 걸리는 시간이 길어져 비효율적이고, 전문적인 특수 세척(공개되어 있지 않음) 방식으로 세척되어야 하기 때문에 대당 세척비용도 엄청 비싼 것으로 알려져 있다.

상황이 이러하기 때문에 전투기 조종사의 경우 항공용 헬멧을 공급받아 사용하는 것에도 제약이 따르게 된다.

등록특허 제10-1523896호, 헬멧 세척기 등록특허 제10-1773570호, 헬멧 자동 세척기 등록특허 제10-1902356호, 초음파 헬멧 자동세척기 공개특허 제10-2018-0049472호, 헬멧 세척장치

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 고성능 및 고기능을 갖춘 첨단 전자장비가 탑재된 특수 헬멧으로서 전투기와 같은 항공용 헬멧을 손상없이 신속하고 정확하게 세척하여 고가의 비용을 지출하지 않으면서도 안전하고 위생적인 상태로 유지할 수 있어 효율적인 운용이 가능하도록 개선된 항공용 헬멧 세척기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본체(100); 상기 본체(100)의 상면에 설치된 헬멧안착대(120); 상기 헬멧안착대(120) 주변과 상부를 밀폐하거나 개방하는 본체커버(130); 상기 본체(100)와 간격을 두고 구비되며, 액상 이산화탄소가 충전되어 있는 이산화탄소봄베(200); 상기 본체(100) 내부에 설치된 버퍼링실린더(160); 상기 이산화탄소봄베(200)와 버퍼링실린더(160)를 연결하되, 압력조절 및 역류방지를 위해 압력조절기(220)와 체크밸브(230)가 설치되어 있는 공급호스(210); 상기 버퍼링실린더(160)의 출력단과 연결되고, 상기 헬멧안착대(120)의 중심을 통해 헬멧안착대(120)에 안착되어 있는 항공용 헬멧(HM) 내부로 스노우를 분사하는 스노우분사노즐(170);을 포함하는 항공용 헬멧 세척기에 있어서;
상기 헬멧안착대(120)는 360°회전가능하게 구성되고; 상기 스노우분사노즐(170)은 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성되며; 상기 스노우분사노즐(170)에는 에어를 공급할 수 있도록 에어주입관(180)이 더 연결되고; 상기 주입관(180)에는 개폐 및 개도 조절용 솔레노이드밸브(190)가 더 설치되며;
상기 본체(100) 내부 헬멧안착대(120)의 하부에는 콘 형태의 받이가 더 설치되고; 상기 받이의 하단에는 플렉시블한 배출관(140)이 더 연결되며; 상기 본체(100) 내부에는 팬을 구동시켜 내부공기를 외부로 배출하여 분리된 이물의 낙하 배출을 가속화시키는 배출모터(150)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 항공용 헬멧 세척기를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 세척시 헬멧의 손상이 없고, 비듬, 곰팡이, 유해미생물들만 정확하게 살균, 분해 제거할 수 있다.

둘째, 세척 후 2차 오염물질이 생기지 않기 때문에 저렴한 처리가 가능하고 안전하며, 신속한 처리가 가능하다.

세째, 화학약품을 사용하지 않기 때문에 친환경적이고, 환경오염을 방지하는 효과도 있다.

네째, 장소에 구애받지 않고, 실시간으로 즉시 세척이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 항공용 헬멧 세척기의 예시도이다.
도 2는 도 1의 사용예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

먼저, 본 발명에 따른 세척의 개념을 설명한다.

이산화탄소는 미국 E.P.A, F.D.A, USDA가 공식으로 승인한 안전하고 환경오염을 유발시키지 않는 가스로 분류되어 있다.

이산화탄소는 p-H 선도를 통해 확인되듯이, 실온에서 기-액의 공존영역에 있는 압력은 800psi, 즉 54 기압이며, 액체 이산화탄소의 교축 과정에 의한 단열팽창, 즉 등엔탈피 팽창은 수직으로 내려오는 직선으로 나타나며 1기압에서 끝나게 된다. 또한, 팽창 후 액체 대 기체의 질량비는 45:55에 해당되며, 이때 기체의 등엔탈피 팽창도 이용할 수 있고, 팽창 후 액체 대 기체의 질량비는 6:94가 된다.

그래서, 액상 이산화탄소를 분무하게 되면, 분무에 의해 브레이크다운된 에어로졸 입자들이 냉각에 의해 스노우현상을 일으킨다.

즉, 일종의 에어로졸 제트를 형성하게 되어 이 에어로졸 제트가 피세척물의 표면에 임팩트되고, 이때 표면에 묻은 오염물질이 제거된다.

다시 말해, 항공용 헬멧의 내피에 붙어 있던 유분, 머리카락, 비듬, 바이러스균, 미생물, 각질 등을 순간적으로 급냉시켜 떨어뜨리게 된다.

특히, 드라이아이스 에어로졸은 800배의 속도로 부피팽창하기 때문에 이들 이물에 닿는 순간 이를 급속냉동시키면서 엄청난 속도로 부피팽창시키기 때문에 피세척물의 표면으로부터 분리되어 떨어져 나갈 수 밖에 없다.

여기에서, 가장 중요한 사실은 앞서 설명하였듯이 항공용 헬멧은 엄청난 고가이기 때문에 세척시 타격이나 충격에 의해 항공전자통신기기 등이 손상되면 안된다.

이와 같은 이유로 분사되는 세척액은 반드시 스노우 형태여야 한다.

좀 더 구체적인 원리적 세척력을 설명하자면, 액체 이산화탄소는 탄화수소들과 무극성 물질들에 대해 매우 뛰어난 용매이며, 액체 이산화탄소는 대기압과 실온 하에서 열역학적으로 불안정하지만, 스노우(snow) 세정 과정 중에 드라이아이스 입자의 표면에 잠시 존재하게 된다.

즉, 충돌이 일어나는 짧은 시간동안, 스노우와 표면의 경계면에서 압력이 증가하고, 이러한 압력은 완충응력(yield stress)과 드라이아이스 입자의 삼중점 압력을 쉽게 초과할 수 있다. 이 때문에 드라이아이스 입자는 액화될 수 있으며, 표면과 접촉하는 동안 용매처럼 행동하여 오염물질이 녹아 들어가 액체 부분 안에 체류하게 된다.

그런 상태에서 입자가 표면으로부터 튀어나오기 시작할 때 계면의 압력은 감소하고 드라이아이스 입자는 오염물질을 가둔 상태에서 기화되면서 오염물질을 자동적으로 떼어 내게 된다. 즉, 부착된 표면으로부터 분리시키게 되고, 이를 통해 세척이 이루어지게 되는 것이다.

특히, 오염물질의 계면분리는 극저온 에어로졸이 직접 닿는 부위와 그렇지 않은 부위의 온도차이가 생겨 온도 구배가 일어나고, 이에 따른 열적 차이에 의해 표면 오염물질의 부착력이 약화되게 된다.

즉, 드라이아이스 스노우는 표면의 오염층을 저온으로(-78.7℃, 628 kJ/kg) 급속 동결시키므로 오염물질과 그 아래에 있는 피세척물의 표면 간에 심한 온도차이가 생겨 열수축력의 차이로 인해 열적 대응의 차이가 커져서 표면 사이에 높은 전단력(shear stress)을 일으킨다.

또한, 직접 영향받는 오염물질은 주변 온도차이로 수축하면서 부착에너지를 초과해 수많은 균열이 발생한다.

결국, 이 균열들은 동결된 것으로 부서지기 쉬운 상태여서 표면에서 쉽게 격리되어 제거될 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 이를 만족시키기 위해 다음과 같은 구성을 갖는 항공용 헬멧 세척기를 제공한다.

도 1 및 도 2의 예시와 같이, 본 발명에 따른 항공용 헬멧 세척기는 본체(100)를 포함한다.

본체(100)는 저면에 바퀴가 달려 있어 자유롭게 움직일 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 본체(100)의 일측면, 즉 전면에는 컨트롤패널(110)이 설치된다.

상기 컨트롤패널(110)은 전원을 온/오프하거나 압력상태를 표시하거나 압력을 조절하거나 스노우볼륨을 조절하거나 에어공급을 온/오프하거나 또는 에어공급량을 조절하거나, 압력을 조절하거나, 타이머를 세팅하거나 배출모터를 제어하거나 등과 같이 본 발명에 따른 항공용 헬멧 세척기의 전반적인 제어를 위한 패널이며, 이것은 일반적으로 널리 알려져 있는 형태이므로 구체적인 설명은 생략한다.

아울러, 상기 본체(100)의 상면에는 헬멧안착대(120)가 설치되고, 상기 헬멧안착대(120)에는 항공용 헬멧(HM)이 안착되며, 상기 헬멧안착대(120) 주변과 상부는 본체커버(130)에 의해 힌지식으로 개폐가능하게 구비되어 세척시에는 본체커버(130)를 닫고, 세척 후에는 열어 항공용 헬멧(HM)을 꺼낼 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 헬멧안착대(120)는 360°회전가능하게 구현하여 세척효율을 높일 수 있도록 구성되며, 헬멧안착대(120)의 둘레 바깥쪽 본체(100)의 상면은 부분적으로 개방되어 세척시 떨어지는 이물이 본체(100) 내부로 낙하되도록 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 본체(100) 내부에는 낙하되는 이물을 받아 외부로 배출할 수 있도록 내부 구조물과 간섭되지 않는 범위내에서 콘 형태의 받이가 설치되고, 이 받이의 하단에는 플렉시블한 배출관(140)이 더 연결될 수도 있다.

이 경우, 상기 배출관(140)의 길이 일부에는 필터가 더 설치될 수도 있다.

또한, 상기 본체(100) 내부에는 팬을 구동시켜 내부공기를 외부로 배출하는 배출모터(150)가 더 설치될 수도 있다.

만약, 배출모터(150)가 더 설치되어 항공용 헬멧(HM)을 세척할 때 가동되어 본체(100) 내부 공기를 외부로 배출하게 되면 본체커버(130)로 닫혀 있는 공간의 공기가 빨려 내려오면서 분리된 이물질이 더욱 더 원활하게 배출되도록 안내할 수도 있다. 물론, 이건은 선택적인 설계사항이다.

그리고, 상기 본체(100) 내부에는 버퍼링실린더(160)가 설치된다.

상기 버퍼링실린더(160)는 액상의 이산화탄소가 공급될 때 압이 일정하지 않아 맥동이 생기게 되는데, 경우에 따라서는 스노우로 변하지 않고 액상 그대로 분사될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위함이다.

즉, 버퍼링시켜 맥동을 없애면서 오로지 스노우로 변한 상태로만 피세척물을 향해 분사될 수 있도록 하기 위함이다.

때문에, 상기 버퍼링실린더(160)에는 액상 이산화탄소가 충전되어 있는 이산화탄소봄베(200)와 공급호스(210)를 통해 연결되어 있다.

특히, 상기 공급호스(210)에는 압력조절 및 역류방지를 위해 압력조절기(220)와 체크밸브(230)가 설치되어 있다.

아울러, 상기 버퍼링실린더(160)의 출력단은 스노우분사노즐(170)에 플렉시블하게 연결된다.

상기 스노우분사노즐(170)은 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성되며, 상기 스노우분사노즐(170)은 상기 헬멧안착대(120)의 하부 중앙부에 배치되어 중앙을 관통하여 항공용 헬멧(HM) 내부로 스노우를 분사할 수 있도록 구성된다. 특히, 방사상으로 분사되게 하여 세척효율을 더욱 높일 수 있도록 구성된다.

이 경우, 분사 효율을 높이고 더욱 더 원활한 분사를 위해 에어를 더 주입할 수 있다.

에어를 더 주입하는 경우, 이를 위해 에어를 공급할 수 있는 에어주입관(180)을 스노우분사노즐(170)에 연결하여야 하는데, 이때 버퍼링실린더(160)의 출구단과 연결된 지점 보다 더 낮은 위치에서 연결되게 하여 주입되는 에어가 출력되는 스노우를 불어 올려 끌고가면서 넓게 퍼지도록 분사시킴이 특히 바람직하다.

그리고, 관리상 상기 에어주입관(180)에는 솔레노이드밸브(190)가 더 설치되어 개폐 및 개도를 조절할 수 있도록 구성됨이 더욱 바람직하다.

덧붙여, 이와 같은 소규모 이동가능형 항공용 헬멧 세척기를 갖추게 되면 아주 짧은 시간에 누구라도 쉽게 헬멧 세척이 가능하기 때문에 5개의 전투비행장 단위별로 구비해 두면 사단급으로 보내지 않고도 편리하게 사용할 수 있다.

더구나, 액상 이산화탄소는 kg당 300원 정도로 매우 저렴하기 때문에 각 전투비행장 단위로 200kg짜리, 300kg짜리 등과 같이 봄베만 설치해두면 언제든지 사용할 수 있다.

특히, 본체(100)에 접속되는 공급호스(210)를 퀵커플러로 설계변경하게 되면 화재발생시 즉시에 퀵커플러를 분리하여 소화액으로 분사시켜 초기 진화에 큰 도움을 줄 수 있다.

이러한 액상 이산화탄소는 분말소화기보다 200배 높은 분사압을 갖기 때문에 대형 화재로 번지기 전에 초기 화재 진압에 매우 효과적이다.

100: 본체 110: 컨트롤패널
120: 헬멧안착대 130: 본체커버
140: 배출관 150: 배출모터
160: 버퍼링실린더 170: 스노우분사노즐
180: 에어주입관 190: 솔레노이드밸브
200: 이산화탄소봄베 210: 공급호스
220: 압력조절기 230: 체크밸브

Claims

본체(100); 상기 본체(100)의 상면에 설치된 헬멧안착대(120); 상기 헬멧안착대(120) 주변과 상부를 밀폐하거나 개방하는 본체커버(130); 상기 본체(100)와 간격을 두고 구비되며, 액상 이산화탄소가 충전되어 있는 이산화탄소봄베(200); 상기 본체(100) 내부에 설치된 버퍼링실린더(160); 상기 이산화탄소봄베(200)와 버퍼링실린더(160)를 연결하되, 압력조절 및 역류방지를 위해 압력조절기(220)와 체크밸브(230)가 설치되어 있는 공급호스(210); 상기 버퍼링실린더(160)의 출력단과 연결되고, 상기 헬멧안착대(120)의 중심을 통해 헬멧안착대(120)에 안착되어 있는 항공용 헬멧(HM) 내부로 스노우를 분사하는 스노우분사노즐(170);을 포함하는 항공용 헬멧 세척기에 있어서;
상기 헬멧안착대(120)는 360°회전가능하게 구성되고; 상기 스노우분사노즐(170)은 상하방향으로 움직일 수 있도록 구성되며; 상기 스노우분사노즐(170)에는 에어를 공급할 수 있도록 에어주입관(180)이 더 연결되고; 상기 에어주입관(180)에는 개폐 및 개도 조절용 솔레노이드밸브(190)가 더 설치되며;
상기 본체(100) 내부 헬멧안착대(120)의 하부에는 콘 형태의 받이가 더 설치되고; 상기 받이의 하단에는 플렉시블한 배출관(140)이 더 연결되며; 상기 본체(100) 내부에는 팬을 구동시켜 내부공기를 외부로 배출하여 분리된 이물의 낙하 배출을 가속화시키는 배출모터(150)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 항공용 헬멧 세척기.
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