KR102084627B1 - 호흡장치 일체형 스마트헬멧 - Google Patents

Abstract

호흡장치 일체형 스마트헬멧이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡장치 일체형 스마트헬멧은, 착용자의 머리에 착용가능하게 마련되는 아웃터 쉘 유닛; 및 상기 착용자의 안면에 밀착되며 양압방식으로 마련되는 호흡장치를 포함하고, 상기 호흡장치는, 상기 아웃터 쉘 유닛에 일체형으로 결합되어, 상기 착용자의 안면에 밀착가능하게 마련되고, 외부 공기를 차단하며 상기 착용자의 시야 확보를 위한 투시창이 형성된 안면마스크; 및 상기 안면마스크의 일측에 결합되어 상기 착용자의 전방을 촬상가능하게 마련되는 카메라모듈을 포함한다.

Description

호흡장치 일체형 스마트헬멧{Smart helmet intergrated with breathing appartus}

본 발명은, 호흡장치 일체형 스마트헬멧에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화재진압 현장의 상황에 맞게 공기통으로부터 공기를 공급받아 압력을 조절할 수 있는 호흡장치와 일체로 결합되어 착용자가 등에 공기통을 장착한 상태로 공기통의 공기를 호흡할 수 있는 동시에 착용자의 머리를 보호할 수 있고, 착용자의 전방을 촬상하여 촬상된 정보 및 착용자가 필요로 하는 정보를 송수신 할 수 있는 호흡장치 일체형 스마트헬멧에에 관한 것이다.

일반적으로 헬멧(helmet)은 착용자의 머리를 보호하기 위한 목적으로 착용하는데, 예컨데 바이크, 싸이클, 경주용 차량, 소방용, 군용 등 각종 양회 활동 시 사용되고 있다.

이러한 헬멧은 통상적으로 단순히 착용자의 머리를 보호하기 위한 장비로서 사용되지만, 최근에는 착용자의 머리 보호뿐만이 아닌 카메라를 설치하여 이 카메라를 통해 현장의 기록을 촬영하는 보호 헬멧과 보호 헬멧 착용자가 외부에 음성 및 영상을 통해 외부 교신이 가능한 보호 헬멧 등 위험사고 발생 시 이를 빠른 시간에 감지하여 피해를 최소화할 수 있는 스마트헬멧이 개발되고 있다.

이러한 스마트헬멧은 소방관, 군인 등과 같은 위급한 상황에 처해질 수 있는 직업군에서 많이 사용된다. 즉, 화재현장 또는 군 작전현장에서 발생하는 추락, 건물붕괴, 질식 등의 위험 상황들은 소방관, 군인, 조난자 등의 생명과 직결되므로, 현장 작업자들 또는 군인들의 신속하고 정확한 대처가 요구된다.

이러한 스마트헬멧의 선행기술로 대한민국 등록특허 제10-1977164호가 있다.

그러나 화재현장 등에서는 착용자의 머리를 보호하기 위한 스마트헬멧 뿐만아니라, 착용자의 호흡기를 보호할 필요성이 있다.

따라서 화재진압 현장의 상황에 맞게 공기통으로부터 공기를 공급받아 압력을 조절할 수 있는 호흡장치의 탈부착이 가능하며, 착용자가 필요로 하는 정보를 송수신 할 수 있어 화재 현장의 상황을 쉽게 인식할 수 있도록 마련되어 착용자를 안전하게 보호하면서 구조를 요하는 피구조자 및 재난 현장에 쉽게 대응할 수 있는 스마트헬멧의 개발이 필요한 실정이다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화재진압 현장의 상황에 맞게 공기통으로부터 공기를 공급받아 압력을 조절할 수 있는 호흡장치와 일체로 결합되어 착용자가 호흡장치를 스마트헬멧과 함께 착용할 수 있으며, 착용자가 등에 공기통을 장착한 상태로 공기통의 공기를 호흡할 수 있는 동시에 착용자의 머리를 보호할 수 있고, 착용자의 전방을 촬상하여 촬상된 정보 및 착용자가 필요로 하는 정보를 송수신할 수 있는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛을 포함하여 이를 통하여 착용자의 전방을 촬상한 촬상 정보 및 착용자의 필요 정보를 송수신하여 착용자에게 제공할 수 있고, 간단하면서도 효율적인 구조를 통해 착용자가 쉽게 크기를 조절할 수 있는 호흡장치 일체형 스마트헬멧을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 착용자의 머리에 착용가능하게 마련되는 아웃터 쉘 유닛; 및 상기 착용자의 안면에 밀착되며 양압방식으로 마련되는 호흡장치를 포함하고, 상기 호흡장치는, 상기 아웃터 쉘 유닛에 일체형으로 결합되어, 상기 착용자의 안면에 밀착가능하게 마련되고, 외부 공기를 차단하며 상기 착용자의 시야 확보를 위한 투시창이 형성된 안면마스크; 및 상기 안면마스크의 일측에 결합되어 상기 착용자의 전방을 촬상가능하게 마련되는 카메라모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧이 제공될 수 있다.

상기 안면마스크의 내측에 배치되며, 상기 카메라모듈을 통해 촬상된 정보 또는 관제소를 통해 전달되는 정보를 상기 착용자에게 시각적으로 전달하는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛을 포함할 수 있다.

상기 안면마스크는, 상기 투시창의 테두리를 따라 마련되어 상기 투시창을 지지하는 투시창 지지프레임; 상기 투시창 지지프레임의 일측에 연결되어 상기 착용자의 안면에 밀착되는 제1 측면 밀착부; 상기 투시창 지지프레임의 타측에 연결되어 상기 착용자의 안면에 밀착되는 제2 측면 밀착부; 및 상기 제1 측면 밀착부에 결합되어 상기 착용자의 필요에 따라 길이를 조절가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절모듈을 포함할 수 있다.

상기 제1 측면 밀착부는, 상기 착용자의 안면측에 마련되어 상기 제1 안면마스크 조절모듈의 일부가 인입되는 공간을 형성하는 제1 조절모듈 하우징를 포함하며, 상기 제1 안면마스크 조절모듈은, 일단이 상기 아웃터 쉘 유닛의 내측으로 돌출되어 형성되는 안면마스크 조절모듈 결합부에 결합되되, 타단이 상기 제1 조절모듈 하우징의 내부로 인입되는 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트; 상기 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트에 치합되어 회전하면서 직선 이동가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절용 피니언; 및 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언에 축결합되는 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈을 포함할 수 있다.

상기 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈은, 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언에 결합되어 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언을 회전시키는 제1 회전축; 및 상기 제1 회전축에 결합되어 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언의 회전 정도를 조절가능하게 마련되는 제1 회전 다이얼을 포함할 수 있다.

상기 안면마스크는, 상기 안면마스크 조절모듈 결합부를 중심으로 제1 안면마스크 조절모듈에 반대되는 측으로 배치되도록 일단이 상기 안면마스크 조절모듈 결합부에 결합되되 타단이 상기 제2 측면 밀착부에 결합되어 상기 착용자의 안면에 상기 안면마스크가 밀착되도록 상기 안면마스크의 크기를 조절가능하게 마련되는 제2 안면마스크 조절모듈을 더 포함하는 듀얼타입 안면마스크 조절모듈일 수 있다.

상기 호흡장치는, 상기 안면마스크의 내측에 마련되며 착용자의 코와 입을 안면마스크 내부에서 격리시키는 코덮개; 상기 코덮개와 연통되도록 상기 안면마스크에 마련되며, 상기 안면마스크 내부로 공기가 공급되는 흡기부 및 안면마스크 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기부가 형성된 연결구연결구연결구; 및 상기 연결구연결구연결구의 흡기부에 장착되며 공기통으로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여 상기 안면마스크 내부로 공급하는 레귤레이터를 포함할 수 있다.

상기 안면마스크의 내측에 배치되며, 상기 카메라모듈을 통해 촬상된 정보 또는 관제소를 통해 전달되는 정보를 상기 착용자에게 시각적으로 전달하는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛를 포함하며, 상기 헤드 마운팅 디스플레이 유닛은, 상기 코덮개 또는 투시창 지지프레임 중 적어도 어느 하나에 탈부착 가능하게 마련되는 마운팅 브라켓을 포함할 수 있다.

상기 아웃터 쉘 유닛은, 상기 착용자의 머리를 보호하는 아웃터 쉘; 상기 아웃터 쉘의 내부에 마련되어 상기 호흡장치가 착탈가능하게 일체로 결합되는 크라운; 및 상기 아웃터 쉘의 내측 양면에 고정된 힌지축에 결합되어 상기 힌지축을 중심으로 상기 아웃터 쉘의 내측 상하로 회동가능하게 마련되는 바이저를 포함할 수 있다.

상기 카메라모듈은, 상기 투시창의 하방에 배치되며 가시광선용 카메라 및 열화상용 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 화재진압 현장의 상황에 맞게 공기통으로부터 공기를 공급받아 압력을 조절할 수 있는 호흡장치와 일체로 결합되어 착용자가 등에 공기통을 장착한 상태로 공기통의 공기를 호흡할 수 있는 동시에 착용자의 머리를 보호할 수 있고, 착용자의 전방을 촬상하여 촬상된 정보 및 착용자가 필요로 하는 정보를 송수신 할 수 있는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛을 포함하며 이를 통하여 착용자의 전방을 촬상한 촬상 정보 및 착용자의 필요 정보를 송수신하여 착용자에게 제공할 수 있고, 간단하면서도 효율적인 구조를 통해 착용자가 쉽게 크기를 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 사시도이다.
도 2는 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 단면도이다.
도 4는 도 3의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 바이저를 하방으로 회동시킨 단면도이다.
도 5는 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 일측면도이다.
도 6은 도 5의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 타측면도이다.
도 7은 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 제1 및 제2 안면마스크 조절모듈을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 제1 및 제2 안면마스크 조절모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 도 1의 호흡장치를 하방면에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 9의 호흡장치의 다른 사용상태의 도면이다.
도 11은 도 1의 연결구의 사시도이다.
도 12는 도 11의 연결구의 분해 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 사시도이고, 도 2는 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 단면도이고, 도 4는 도 3의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 바이저를 하방으로 회동시킨 단면도이며, 도 5는 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 일측면도이고, 도 6은 도 5의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 타측면도이며, 도 7은 도 1의 호흡장치 일체형 스마트헬멧의 제1 및 제2 안면마스크 조절모듈을 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 제1 및 제2 안면마스크 조절모듈의 분해 사시도이며, 도 9는 도 1의 호흡장치를 하방면에서 바라본 도면이고, 도 10은 도 9의 호흡장치의 다른 사용상태의 도면이며, 도 11은 도 1의 연결구의 사시도이고, 도 12는 도 11의 연결구의 분해 사시도이다.

이들 도면에 자세히 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 호흡장치 일체형 스마트헬멧(1)은, 아웃터 쉘 유닛(20)과, 호흡장치(10)와, 헤드 마운팅 디스플레이 유닛(30)과, 조명 유닛(40)과, 통신 유닛(50)을 포함한다.

아웃터 쉘 유닛(20)은 착용자의 머리에 착용가능하게 마련되며, 착용자의 머리를 외부의 충격으로부터 보호하며 우수한 내열성 및 방수성을 갖는 재질로 구성되는 아웃터 쉘(21)과, 크라운(22)과, 바이저(24)를 포함한다.

아웃터 쉘(21)에는 안면 마스크 조절모듈 결합부(21a)가 돌출 형성되어 제1 및 제2 안면 마스크 조절모듈(115, 116)을 결합할 수 있게 마련되므로

크라운(22)은 아웃터 쉘(21)의 내부에 결합되어 착용자의 머리에 맞게 아웃터 쉘(21)을 안착시킬 수 있게 마련되는 동시에 호흡장치(10)를 용이하게 착탈가능하게 마련된다. 즉 본 실시예에 따른 크라운(22)은 호흡장치(10)에 걸림 결합 가능하게 마련되어 착용자가 화재진압 현장의 상황에 따라사 용이하게 호흡장치(10)를 아웃터 쉘(21)에 쉽게 결합하거나 분리하여 화재진압 현장에서의 활용도를 증대시키는 효과가 있다.

그리고 바이저(24)는 아웃터 쉘(21)의 내측 양면에 고정된 힌지축(23)에 결합되어 힌지축(23)을 중심으로 아웃터 쉘(21)의 내측 상하로 회동가능하게 마련되어 착용자의 사용의 편의성을 증대 시킨다. 다시 말해, 화재진압 현장 등에서 화재 발생으로 인하여 시야 확보가 어려운 경우 호흡장치(10)의 안면마스크(100)에 구비되는 투시창(111)의 광투과도를 낮추어 착용자의 시야를 확보하고, 투시창(111)으로 전달되는 열에너지를 일차적으로 차단할 수 있다. 또한, 필요에 따라 바이저를 아웃터 쉘(21) 내측으로 회동시켜 어두운 곳에서의 착용자 시야 확보를 유지할 수 있다.

즉 바이저(42)는 안면마스크(100)의 전면에서 상하로 회동 가능하게 마련되어 안면마스크(100)를 복사열이나 충격으로부터 보호할 수 있고, 바이저(24)의 회동 운동으로 착용자의 사용 편의성을 증대시킬 수 있다.

한편, 호흡장치(10)는 착용자의 안면에 밀착되며 양압식 및 음압식 중 어느 하나의 방식으로 호환되어 사용할 수 있으므로, 본 실시예에 따른 호흡장치 일체형 스마트헬멧(1)을 착용한 착용자의 머리를 아웃터 쉘(21)에 의하여 외부충격으로부터 보호하는 동시에 안면마스크(100)를 통하여 착용자의 호흡기를 보호할 수 있게 한다.

본 실시예에 따른 호흡장치(10)는, 안면마스크(100)와, 카메라모듈(500)과, 코덮개(200)와, 연결구(300)와, 레귤레이터(400)와, 정화통(미도시)을 포함할 수 있다.

안면마스크(100)는, 아웃터 쉘 유닛(20)에 탈부착 가능하게 마련되고, 착용자의 안면에 밀착되어 외부 공기를 차단하며 착용자의 시야 확보를 위한 투시창(111)이 형성되고, 투시창(111)의 테두리를 따라 마련되어 투시창(111)을 견고하게 지지하는 투시창 지지프레임(112)과, 투시창 지지프레임(112)의 일측에 연결되어 착용자의 안면에 밀착되는 제1 측면 밀착부(113)와, 투시창 지지프레임(112)의 타측에 연결되어 착용자의 안면에 밀착되는 제2 측면 밀착부(114)와, 제1 측면 밀착부(113)에 결합되어 착용자의 필요에 따라 길이를 조절가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절모듈(115)과, 제2 측면 밀착부(114)에 결합되어 착용자의 필요에 따라 길이를 조절가능하게 마련되는 제2 안면마스크 조절모듈(116)을 포함한다.

제1 측면 밀착부(113)와, 제2 측면 밀착부(114)는 투시창을 사이에 두고 양측에서 착용자의 측면을 보호한다. 따라서 착용자의 안면 전면을 화재의 열기로부터 안전하게 보호할 수 있다.

제1 측면 밀착부(113)는 착용자의 안면측에 마련되어 제1 안면마스크 조절모듈(115)의 일부가 인입되는 공간을 형성하는 제1 조절모듈 하우징(113a)을 포함하며, 제2 측면 밀착부(114)는 착용자의 안면측에 마련되어 제2 안면마스크 조절모듈(116)의 일부가 인입되는 공간을 형성하는 제2 조절모듈 하우징(114a)을 포함한다. 따라서 제1 안면마스크 조절모듈(115) 및 제2 안면마스크 조절모듈(116)이 착용자의 안면에 손상을 일으키는 것을 방지하면서도 효율적으로 길이를 조절할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 제1 안면마스크 조절모듈(115)과, 제2 안면마스크 조절모듈(116)은 아웃터 쉘(21)의 내측을 향하여 돌출 형성되는 안면 마스크 조절모듈 결합부(21a)를 중심으로 대향되게 결합되어 착용자의 안면에 안면마스크(100)를 효율적으로 밀착시킬 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 안면마스크(100)는, 제1 측면 밀착부(113)에 결합되어 착용자의 필요에 따라 길이를 조절가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절모듈(115)과, 일단이 안면마스크 조절모듈 결합부를 중심으로 제1 안면마스크 조절모듈(115)에 반대되는 측으로 배치되도록 일단이 결합되되 제2 측면 밀착부(114)에 타단이 결합되어 착용자의 안면에 안면마스크(100)가 밀착되도록 안면마스크(100)의 크기를 조절가능하게 마련되는 제2 안면마스크 조절모듈(116)을 더 포함하여 듀얼타입 안면마스크 조절모듈로 마련된다.

제1 안면마스크 조절모듈(115)은 일단이 전술한 아웃터 쉘 유닛(20)의 내측으로 돌출되어 형성되는 안면마스크 조절모듈 결합부(21a)에 결합되되, 타단이 제1 조절모듈 하우징(113a)의 내부로 인입되는 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트(115a)와, 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트(115a)에 치합되어 회전하면서 직선 이동가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절용 피니언(115b)과, 제1 안면마스크 조절용 피니언(115b)에 축결합되는 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈(115c)을 포함한다. 이와 같이 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트(115a)와, 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트(115a)에 치합되어 회전하면서 직선 이동하므로 효율적으로 길이를 조절할 수 있다.

또한, 제2 안면마스크 조절모듈(116)은 일단이 전술한 아웃터 쉘 유닛(20)의 내측으로 돌출되어 형성되는 안면마스크 조절모듈 결합부(21a)에 결합되되, 타단이 제2 조절모듈 하우징(114a)의 내부로 인입되는 제2 안면마스크 조절용 래크 플레이트(116a)와, 제2 안면마스크 조절용 래크 플레이트(116a)에 치합되어 회전하면서 직선 이동가능하게 마련되는 제2 안면마스크 조절용 피니언(116b)과, 제2 안면마스크 조절용 피니언(116b)에 축결합되는 제2 안면마스크 조절용 라쳇모듈(116c)을 포함한다. 이와 같이 제2 안면마스크 조절모듈(116)을 제1 안면마스크 조절모듈(115)과 함께 듀얼타입 안면마스크 조절모듈로 마련하여 안면마스크(100)를 효과적으로 착용자의 안면에 밀착시킬 수 있다.

한편, 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈(115c)은 제1 안면마스크 조절용 피니언(115b)에 결합되어 제1 안면마스크 조절용 피니언을 회전시키는 제1 회전축(115c') 및 제1 회전축(115c')에 결합되어 제1 안면마스크 조절용 피니언(115b)의 회전 정도를 조절가능하게 마련되는 제1 회전 다이얼(115c'')을 포함하고, 제2 안면마스크 조절용 라쳇모듈(116c)은 제2 안면마스크 조절용 피니언(116b)에 결합되어 제2 안면마스크 조절용 피니언을 회전시키는 제2 회전축(116c') 및 제2 회전축(116c')에 결합되어 제2 안면마스크 조절용 피니언(116b)의 회전 정도를 조절가능하게 마련되는 제2 회전 다이얼(116c'')을 포함한다. 따라서 효율적으로 길이를 조절할 수 있음은 전술한 바와 같다.

본 실시예에 따른 카메라모듈(500)은 안면마스크(100)의 전방측에 결합되어 착용자의 전방을 촬상가능하게 마련되며, 가시광선용 카메라 및 열화상용 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 다시 말해, 카메라모듈(500)은 안면마스크(100)의 투시창(111)의 중심성과 나란하게 마련되어 착용자의 전방을 촬상할 수 있게 마련된다. 특히 본실시예에 따른 카메라모듈(500)은 연결구(300)와 인접하게 마련되되 착용자의 하방시야를 방해하지 않으면서 착용자가 주시하는 시야 방향에 따라 촬영되어 구조 등을 요하는 영역을 정확하게 촬영할 수 있는 효과가 있다. 이렇게 카메라모듈(500)을 통하여 습득된 영상 정보는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛(30)로 전달되어 착용자에게 시각적인 정보를 제공하게 된다.

코덮개(200)는 안면마스크(100)의 내측에 마련되며 착용자의 코와 입을 안면마스크 내부에서 격리시켜 착용자의 안정성을 확보한다.

또한, 연결구(300)는 코덮개(200)와 연통되도록 안면마스크(100)에 마련되며, 안면마스크(100) 내부로 공기가 공급되는 흡기부(310) 및 안면마스크(100) 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기부(320)가 형성된다. 즉, 연결구(300)는 양압배기밸브(330)와 음압배기밸브(340) 및 전환유닛(350)이 설치되는데, 양압배기밸브(330)는 연결구(300)에 형성된 배기부(320)의 정면에 설치되어 레귤레이터(400)를 통해 안면마스크(100)의 내부로 공급된 공기를 외부로 배기하도록 단속하게 된다.

연결구(300)에는 레귤레이터(400)가 장착될 수 있는 장착프레임(343a)이 일측에 구비된다. 레귤레이터(400)가 장착프레임(343a)이 결합됨에 따라 안면마스크(100)의 내부에 2차로 감압된 공기를 공급한다. 또한, 연결구(300)는 흡기부(310)와 배기부(320)가 이격되게 구비됨에 따라 안면마스크(100)의 내부에서 발생되는 착용자의 호기를 외부로 용이하게 배출할 수 있다. 이러한 배기부(320)는 개폐밸브(344)가 설치된다.

개폐밸브(344)는 디스트(344a), 탄성체(S), 로드(344b) 및 가이드(344c)로 구성된다. 디스크(344a)는 고무재 다이어프램이 부착된 판재로 구성되고, 탄성체(S)에 가압됨에 따라 배기부(320)에 밀착되어 배기부(320)를 차폐한다. 디스크(344a)는 중앙에 로드(344b)가 관통상태로 설치된다. 탄성체(S)는 로드(344b)의 외측에서 디스크(344a)를 지지한다.

디스크(344a)는 평상시 배기부(320)를 차폐한다. 하지만, 디스크(344a)는 배기부(320)를 통해 착용자의 호기가 배출될 경우 호기의 압력에 의해 이동되어 배기부(320)와 이격되며, 이에 따라 배기부(320)를 개방한다. 그리고, 디스크(344a)는 착용자의 흡기시 호기에 의한 압력이 상실됨에 따라 탄성체(S)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복귀하여 배기부(320)를 차폐한다. 따라서, 디스크(344a)는 착용자의 호기시에만 배기부(320)를 개방하고, 착용자의 흡기시에는 배기부(320)를 차폐하여 외부의 오염된 공기가 배기부(320)으로 유입되는 것을 방지한다.

로드(344b)는 디스크(344a)의 이동시 가이드(344c)에 의해 안내됨에 따라 원활하게 이동한다.

한편, 연결구(300)는 록커(L)가 장착된다. 록커(L)는 개폐밸브(344)의 디스크(344a)를 배기부(320)에서 이격된 상태로 고정한다. 록커(L)는 캠실린더(345), 캠하우징(346) 및 조작레버(347)로 구성된다.

캠실린더(345)는 원통형으로 형성되고, 로드(344b)가 중앙에 고정된다. 캠실린더(345)는 외주면(측방)에 단차형태의 경사홈(345a)이 형성된다. 캠실린더(345)는 경사홈(345a)이 외주면의 양측에 제각기 형성될 수 있다. 경사홈(345a)은 캠실린더(345)의 원주방향을 따라 경사를 갖는다. 캠실린더(345)는 상부를 통해 내측에 탄성체(S)가 내장될 수도 있다.

캠실린더(345)는 상단부 외주면에 끼움돌기(345b)가 형성된다.

캠하우징(346)은 캠실린더(345)가 삽입되는 원통형의 부재로 구성된다. 캠하우징(346)은 외주면에 나사공이 형성된 날개가 형성되어 나사공을 관통하는 나사에 의해 연결구(300)에 고정된다. 캠하우징(346)은 캠실린더(345)의 경사홈(345a)에 삽입되는 적어도 하나의 삽입돌기(346a)가 내주면에 형성된다.

조작레버(347)는 캡형태로 형성되고, 측방에 손잡이로 사용되는 파지돌기 (347a)가 형성된다. 조작레버(347)는 내주면에 복수의 걸림돌기(347c)가 원주방향을 따라 형성된다. 조작레버(347)는 캠실린더(345)가 상부가 내부에 삽입되어 캠실린더(345)의 일부가 내장된다. 이때, 조작레버(347)는 걸림돌기(347c)들 사이에 전술한 캠실린더(345)의 끼움돌기(345b)가 끼워져서 걸린다. 따라서, 조작레버(347)는 파지돌기(347a)가 돌아갈 경우 걸림돌기(347c)를 통해 끼움돌기(345b)를 회전시킨다. 이때, 캠실린더(345)는 끼움돌기(345b)와 함께 회전된다.

조작레버(347)는 평상시 파지돌기(347a)가 안면마스크(100)의 좌측에 위치한다. 조작레버(347)는 파지돌기(347a)가 반대편으로 돌아갈 경우 피벗회전한다. 이때, 조작레버(347)는 정회전되면서 끼움돌기(345b) 및 걸림돌기(347c)를 통해 캠실린더(345)를 회전시킨다.

캠실린더(345)는 평상시 캠하우징(346)의 내부에 상단부를 제외한 모든 부분이 삽입되어 있다. 캠실린더(345)는 조작레버(347)가 정회전할 경우, 캠하우징(346)의 상부로 상승한다. 이때, 캠실린더(345)는 외주면에 원주방향을 따라 경사를 갖는 경사홈(345a)이 캠하우징(346)의 삽입돌기(346a)를 타고 회전됨에 따라 내부에 삽입된 탄성체(S)를 압축시키면서 상승한다. 캠실린더(345)는 완전히 회전될 경우 경사홈(345a)의 수평형 단부가 삽입돌기(346a)의 상단에 안착된다. 따라서, 캠실린더(345)는 삽입돌기(346a)에 의해 하부가 지지됨에 따라 상승된 상태를 유지한다.

캠실린더(345)는 조작레버(347)의 정회전에 의한 상승시 개폐밸브(344)의 로드(344b)를 당겨서 로드(344b)에 고정된 개폐밸브(344)의 디스크(344a)를 이동시킨다. 이때, 디스크(344a)는 배기부(320)를 개방한다. 그리고, 디스크(344a)는 캠실린더(345)가 상승된 상태로 삽입돌기(346a)에 하부가 지지되어 고정됨에 따라 이동된 상태를 유지한다.

캠실린더(345)는 조작레버(347)가 반대로 역회전될 경우 다시 원위치로 복귀한다. 이때, 캠실린더(345)는 내부에서 압축되었던 탄성체(S)의 탄성복원력에 의해 원위치로 원활하게 복귀한다. 따라서, 디스크(344a)는 호기공(343b)을 다시 차폐한다.

배기부(320)는 공기통의 공기가 소진되어 긴급한 경우 위와 같은 조작레버(347)의 작동에 의해 개방된다. 따라서, 배기부(320)는 위급상황시 외부의 공기를 안면마스크(100)의 내부로 공급할 수 있다.

한편, 헤드 마운팅 디스플레이 유닛(30)은 카메라모듈(500)을 통해 촬상된 정보 또는 관제소를 통해 전달되는 정보를 상기 착용자에게 시각적으로 전달하며, 코덮개(200)에 탈부착 가능하게 마련되는 마운팅 브라켓(31)을 포함한다.

한편, 마운팅 브라켓(31)의 내측에 마련되는 제어모듈(31)은 카메라모듈(500) 및 헤드 마운팅 디스플레이 유닛(30)과 전기적으로 연결되어 이들을 제어하게 된다.

본 실시예에 따른 조명 유닛(40)은 아웃터 쉘 유닛(20)의 전방부에 마련되어 착용자의 필요에 따라 조명할 수 있다.

그리고 본 실시예에 따른 통신 유닛(50)은 제2 측면 밀착부에 마련되어 착용자가 관제소와 통신할 수 있게 마련되며, 통신용 마이크(51)를 포함한다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 화재진압 현장의 상황에 맞게 공기통으로부터 공기를 공급받아 압력을 조절할 수 있는 호흡장치의 탈부착이 가능하며, 착용자가 필요로 하는 정보를 송수신하여 착용자에게 제공할 수 있고, 간단하면서도 효율적인 구조를 통해 착용자가 쉽게 크기를 조절할 수 있으며, 카메라모듈을 통하여 촬상된 영상 및 착용자가 필요로 하는 정보를 헤드 마운팅 디스플레이 유닛을 통하여 시각적으로 착용자에게 전달할 수 있고, 착용자와 관제소의 통신이 가능하게 마련되어 효율적으로 화재진압 현장 등과 같은 재난 상황에 대처할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 호흡장치 일체형 스마트헬멧 10 : 호흡장치
20 : 아웃터 쉘 유닛 30 : 헤드 마운팅 디스플레이 유닛
40 : 조명 유닛 50 : 통신 유닛

Claims (10)

1. 착용자의 머리에 착용가능하게 마련되는 아웃터 쉘 유닛; 및
   상기 착용자의 안면에 밀착되며 양압방식으로 마련되는 호흡장치를 포함하고,
   상기 호흡장치는,
   상기 아웃터 쉘 유닛에 일체형으로 결합되어, 상기 착용자의 안면에 밀착가능하게 마련되고, 외부 공기를 차단하며 상기 착용자의 시야 확보를 위한 투시창이 형성된 안면마스크; 및
   상기 안면마스크의 일측에 결합되어 상기 착용자의 전방을 촬상가능하게 마련되는 카메라모듈을 포함하며,
   상기 안면마스크는,
   상기 투시창의 테두리를 따라 마련되어 상기 투시창을 지지하는 투시창 지지프레임;
   상기 투시창 지지프레임의 일측에 연결되어 상기 착용자의 안면에 밀착되는 제1 측면 밀착부; 및
   상기 제1 측면 밀착부에 결합되어 상기 착용자의 필요에 따라 길이를 조절가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안면마스크의 내측에 배치되며, 상기 카메라모듈을 통해 촬상된 정보 또는 관제소를 통해 전달되는 정보를 상기 착용자에게 시각적으로 전달하는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
3. 제1항에 있어서,
   상기 안면마스크는,
   상기 투시창 지지프레임의 타측에 연결되어 상기 착용자의 안면에 밀착되는 제2 측면 밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 측면 밀착부는,
   상기 착용자의 안면측에 마련되어 상기 제1 안면마스크 조절모듈의 일부가 인입되는 공간을 형성하는 제1 조절모듈 하우징를 포함하며,
   상기 제1 안면마스크 조절모듈은,
   일단이 상기 아웃터 쉘 유닛의 내측으로 돌출되어 형성되는 안면마스크 조절모듈 결합부에 결합되되, 타단이 상기 제1 조절모듈 하우징의 내부로 인입되는 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트;
   상기 제1 안면마스크 조절용 래크 플레이트에 치합되어 회전하면서 직선 이동가능하게 마련되는 제1 안면마스크 조절용 피니언; 및
   상기 제1 안면마스크 조절용 피니언에 축결합되는 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 안면마스크 조절용 라쳇모듈은,
   상기 제1 안면마스크 조절용 피니언에 결합되어 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언을 회전시키는 제1 회전축; 및
   상기 제1 회전축에 결합되어 상기 제1 안면마스크 조절용 피니언의 회전 정도를 조절가능하게 마련되는 제1 회전 다이얼을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
6. 제5항에 있어서,
   상기 안면마스크는, 상기 안면마스크 조절모듈 결합부를 중심으로 제1 안면마스크 조절모듈에 반대되는 측으로 배치되도록 일단이 상기 안면마스크 조절모듈 결합부에 결합되되 타단이 상기 제2 측면 밀착부에 결합되어 상기 착용자의 안면에 상기 안면마스크가 밀착되도록 상기 안면마스크의 크기를 조절가능하게 마련되는 제2 안면마스크 조절모듈을 더 포함하는 듀얼타입 안면마스크 조절모듈인 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
7. 제1항에 있어서,
   상기 호흡장치는,
   상기 안면마스크의 내측에 마련되며 착용자의 코와 입을 안면마스크 내부에서 격리시키는 코덮개;
   상기 코덮개와 연통되도록 상기 안면마스크에 마련되며, 상기 안면마스크 내부로 공기가 공급되는 흡기부 및 안면마스크 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기부가 형성된 연결구연결구연결구; 및
   상기 연결구연결구연결구의 흡기부에 장착되며 공기통으로부터 공급되는 공기의 압력을 조절하여 상기 안면마스크 내부로 공급하는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
8. 제7항에 있어서,
   상기 안면마스크의 내측에 배치되며, 상기 카메라모듈을 통해 촬상된 정보 또는 관제소를 통해 전달되는 정보를 상기 착용자에게 시각적으로 전달하는 헤드 마운팅 디스플레이 유닛를 포함하며,
   상기 헤드 마운팅 디스플레이 유닛은,
   상기 코덮개에 탈부착 가능하게 마련되는 마운팅 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
9. 제1항에 있어서,
   상기 아웃터 쉘 유닛은,
   상기 착용자의 머리를 보호하는 아웃터 쉘;
   상기 아웃터 쉘의 내부에 마련되어 상기 호흡장치가 일체로 결합되는 크라운; 및
   상기 아웃터 쉘의 내측 양면에 고정된 힌지축에 결합되어 상기 힌지축을 중심으로 상기 아웃터 쉘의 내측 상하로 회동가능하게 마련되는 바이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.
10. 제1항에 있어서,
    상기 카메라모듈은,
    상기 투시창의 하방에 배치되며 가시광선용 카메라 및 열화상용 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 호흡장치 일체형 스마트헬멧.

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