KR102211703B1

KR102211703B1 - 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧

Info

Publication number: KR102211703B1
Application number: KR1020190093308A
Authority: KR
Inventors: 장용호
Original assignee: 장용호
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-02-02

Abstract

본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧에 관한 것으로, 본 발명은 에어필터를 지나면서 깨끗하게 정화된 청정공기를 헬멧 내부로 유입시켜 헬멧을 착용한 사람이 깨끗하고 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧 착용자의 머리를 보호하기 위한 쿠션부(12)가 머리 전체를 감쌀 수 있도록 헬멧커버(2)의 안쪽에 부착되고, 상기 쿠션부(12)에 부착되는 에어포켓(13)은 공기유입구(10)로부터 유입되는 청정공기를 에어홀(14)을 통하여 헬멧 내부 전체에 공급시켜주며, 상기 공기유입구에는 에어필터(30)가 형성되어 있어 미세먼지를 포함하는 외부공기를 깨끗하게 걸러주어 깨끗하게 정화된 공기가 헬멧 내부로 공급되어 착용자에게 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 공급하고, 머리 전체에 시원한 공기를 제공한다.

Description

에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧{Air Cleaning System Using Air Pressure and Multi-Functional Helmet}

본 발명은 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부공기를 에어필터로 청정하게 하여 헬멧 내부로 공급하여 미세먼지를 방지하고 머리부분의 열기를 식혀주는 공기정화기능을 구비한 에어헬멧에 관한 것이다.

일반적으로 헬멧은 날아다니거나 낙하하는 물체로부터 머리를 보호하기 위해 소방관, 건설 노동자, 운동선수 등이 흔히 착용한다.

헬멧은 내충격성 재료인 강성 보호 외장을 구비하며, 내부에 충격 완화를 위해 내체를 내장하고 여기에 스치로폴 등으로 된 충격완화재가 구성된다.

일부 헬멧에는 비, 바람, 눈, 이물체 등이 얼굴에 부딪히는 것을 방지하여 착용자의 시야 또는 전체 안면을 보호하기 위해 안면 보호구가 형성되며, 착용자의 호흡 기관을 보호하기 위해 마스크(respirator)를 추가로 포함할 수도 있다.

이와 같은 헬멧은 일상생활에서는 오토바이 운전자가 주로 사용하는데, 특히 오토바이를 이용한 배달원들은 필수로 착용해야 하는 장비이다.

한편, 배달원들은 오토바이 운전 중에 주문전화, 목적지 확인 등을 위하여 휴대폰을 사용해야하는 일이 빈번하다.

그러나, 운전 중 휴대폰 사용으로 인하여 손이 자유롭지 못하므로 운전에 집중할 수 없어 교통사고가 발생하는 원인이 된다.

이에 따라, 종래에는 운전자가 손을 사용하지 않고 휴대폰으로 통화할 수 있도록 휴대폰과 케이블로 연결되는 이어폰 및 마이크를 포함하는 핸즈프리 장치들이 출시되었다.

하지만, 상기와 같은 핸즈프리 장치는 휴대폰과 유선으로 연결되어 있기 때문에 휴대폰과 핸즈프리 장치가 케이블의 길이를 벗어나지 않는 범위에 위치해야하는 불편함이 있다.

또한, 핸즈프리 장치와 연결된 케이블이 운전 또는 작업 시 불편을 초래하여 사고의 위험성을 높이며, 헬멧을 착용한 상태에서 핸즈프리를 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 배달원들은 처음 방문하는 목적지까지의 경로를 파악하기 위하여 네비게이션을 이용하거나 휴대폰의 지도를 보며 찾아가는데, 이러한 경우에는 네비게이션 화면 또는 지도와 전방을 번갈아가며 주시하게 되므로 운전에 집중력이 저하되어 사고발생률이 증가하는 문제점이 있었다.

따라서, 작업, 운전등과 같이 손을 이용하지 않고 전화 통화를 할 수 있으며, 처음 진입하는 길에 대한 안내도 받을 수 있는 장치의 개발이 요구되는 실정이다.

한편, 헬멧이나 안전모를 착용하는 건설현장에서의 작업자, 경찰, 군인, 소방관, 119구급대, 자전거 동호회 회원 등의 경우에는 휴대폰으로 통화를 하거나 무전기 등을 이용하여 조직원들과 무선 교신을 해야하는데, 종래에는 휴대폰이나 무전기 등을 이용하기 위해서는 헬멧을 벗어야 하는 불편함이 있었다.는 '휴대폰의 무선 이어 마이크'가 게시되어 있는데, 휴대전화의 무선송수신부를 통하여 사람과 연결된 이어폰부를 통해 통신을 원활하게 이룰수 있는 기술이지만, 기술력의 제한으로 말을 통해 제어할 수 있는 기술이 부족하며, 조작을 이루기 위해서는 정차 한 상태에서 조작해야 한다는 번거로움이 있다.

또한, 미세먼지 또는 분진등의 발생되는 산업현장 및 환경적인 요인에 의해 미세먼지가 발생되는 봄철에는 마스크 혹은 분진마스크 등의 착용을 요하게 되고, 상기 마스크를 착용하고 더불어 헬멧, 안전모를 착용해야하는 불편함이 동반되어진다.

따라서, 마스크를 착용하고 헬멧, 안전모 등을 착용하는 것이 아닌 헬멧만을 착용한채로 공기정화가 되어 외부의 미세먼지, 분진등의 발생되는 환경에서 공기정화가 되는 헬멧의 필요성이 대두 되었다.

또 다른 종래기술로는 '헬멧 및 그의 주변 환경 데이터 저장방법'이 게시되어 있다. 헬멧의 진동이나 헬멧 주변의 가스등을 감지하여 일정 이상의 변화가 있는 경우 헬멧에서의 감지 데이터를 메모리에 저장할 수 있는 헬멧으로 사고 발생 시 경위의 기록을 위한 헬멧이라 정의되어 있다.

하지만, 상기의 주변환경 데이터 저장방법에는, 사고 발생이라는 특별한 사항에 기재되어 있는 부분으로 본원 발명의 쾌적한 공기를 제공하는 부분 및 자가발전장치를 구비하여 동력을 성취하는 부분에서의 충족이 이뤄지지 않는 한계점이 있다.

따라서, 헬멧이나 안전모를 착용한 작업환경 상태에서도 상대와 자유롭게 교신하며 작업 환경 속에서 조작에 방해되지 않는 장치가 절실히 요구되고 있다.

공개특허공보 제10-1998-072187호(1998. 10. 26) 공개특허공보 제10-2010-0095843호(2010. 06. 15)

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 에어필터를 지나면서 깨끗하게 정화된 청정공기를 헬멧 내부로 유입시켜 헬멧을 착용한 사람이 깨끗하고 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 하기 위함이다.

또한 헬멧의 착용으로 머리부분에 공기 순환을 용이하게 하여 과도한 땀을 방지하고 머리의 온도를 하강시켜 헬멧을 착용한 운전자 또는 작업자가 더운 여름날에 시원하게 함으로써 작업 등의 능률을 향상시키기 위함이다.

또한 본 발명은 블루투스부를 통해 연동되는 FM/AM, 음악재생부, 네비게이션부, 통신부를 통해 사용자의 단말기와 헬멧 간의 통신으로 운전 혹은 작업 중 단말기 조작 없이 음성인식을 통한 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧 착용자의 머리를 보호하기 위한 쿠션부(12)가 머리 전체를 감쌀 수 있도록 헬멧커버(2)의 안쪽에 부착되고, 상기 쿠션부(12)에 부착되는 에어포켓(13)은 공기유입구(10)로부터 유입되는 청정공기를 에어홀(14)을 통하여 헬멧 내부 전체에 공급시켜주며, 상기 공기유입구에는 에어필터(30)가 형성되어 있어 미세먼지를 포함하는 외부공기를 깨끗하게 걸러주어 깨끗하게 정화된 공기가 헬멧 내부로 공급되어 착용자에게 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 공급하고, 머리 전체에 시원한 공기를 제공한다.

또한 상기 공기유입구에는 송풍기(20)가 형성되어 있어, 에어헬멧을 착용한 착용자가 오토바이 또는 자전거를 타고 운전할 때 송풍기의 송풍팬(21)이 회전하고, 상기 송풍팬(21)은 제너레이터(22)를 구동시켜 전기를 발생시키며, 발생된 전기는 충전식 밧데리(24)에 충전시키고, 충전된 전기는 에어헬멧을 착용한 착용자가 움직임이 약할 경우 송풍팬을 작동시켜 에어헬멧 내부로 신선한 공기를 공급해 주는 역할을 한다.

그리고 상기 에어헬멧의 헬멧커버(2)의 외부에 태양광발전을 위한 솔라셀(23)을 장착시켜 발전된 전기를 상기 충전식 밧데리(24)에 충전시켜 준다.

또한 상기 공기유입구에 형성된 에어필터(30)는 보다 더 깨끗한 공기를 에어헬멧 내부로 공급해 주기 위하여 프리필터(31), 헤파필터(32) 및 탈취필터(33)의 3중 구조의 필터로 구성한다.

그리고 상기 에어헬멧에는 스피커(40)가 양쪽 귀 부분을 향하여 형성되고, 입 쪽을 향해서 마이크(41)가 형성되어 블루투스 기능으로 전화통화 또는 스마트폰에서 발생되는 음성 등의 오디오를 수신을 할 수 있도록 구성된다.

본 발명은 에어필터로 깨끗하게 정화된 청정공기를 헬멧내부로 유입시켜 계절의 영향 및 작업장의 환경에 상관없이 신선한 공기를 작업자에게 제공하는 효과가 있다.

또한 작업자 또는 바이크 등의 운전자가 헬멧을 오래 착용하는 경우 머리부분에 온도가 높아지고 공기순환이 안되어 땀의 배출이 많아 질 수 있는데, 본 발명의 에어헬멧은 이러한 문제점을 방지하고 머리 전체에 신선한 공기를 공급함으로써 작업자가 쾌적한 환경에서 업무를 수행할 수 있도록 하여 준다.

또한 본 발명은 에어헬멧 내부로 신선한 공기를 유입시키는 경우 외부공기압 또는 대기압보다 높게 유지하여 사용자가 헬멧을 착용후 빈틈으로 실외의 나쁜 공기가 유입되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧의 정면도
도 2는 본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧의 종단면도
도 3은 본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧의 횡단면도
도 4는 본 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧의 실시예의 단면도

본 발명은 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧으로써, 에어필터 등으로 깨끗하게 정화된 공기를 헬멧내부로 유입시켜 헬멧내부의 공기질을 청정하게 유지시켜 착용자가 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 하고, 머리 전체에 신선한 공기를 공급하기 위함이다.

본 발명의 에어헬멧은 오토바이 또는 자전거 등 이륜차 운전자가 착용하는 헬멧이나, 작업장 등의 근로자가 착용하는 헬멧 및 스포츠 레저 등의 활동을 할 때 착용하는 헬멧에도 적용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧은 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 공기압을 이용한 공기청정시스템 및 이를 이용한 에어헬멧의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 공기압을 이용한 공기청정시스템 및 이를 이용한 에어헬멧의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 공기압을 이용한 공기청정시스템 및 이를 이용한 에어헬멧의 실시예의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 공기압을 이용한 공기청정시스템 및 이를 이용한 에어헬멧의 순서도이며, 도 5는 본 발명의 송풍기의 분해도이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧 착용자의 머리를 보호하기 위한 쿠션부(12)가 머리 전체를 감쌀 수 있도록 헬멧커버(2)의 안쪽에 부착되고, 상기 쿠션부(12)에 부착되는 에어포켓(13)은 공기유입구(10)로부터 유입되는 청정공기를 에어홀(14)을 통하여 헬멧 내부 전체에 공급시켜 준다.

상기 공기유입구에는 에어필터(30)가 형성되어 있어 미세먼지를 포함하는 외부공기를 깨끗하게 걸러주어 깨끗하게 정화된 공기가 헬멧 내부로 공급되어 착용자에게 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 공급하고, 머리 전체에 시원한 공기를 제공한다. 에어헬멧 내부로 공급된 공기는 공기 배출구(17)를 통하여 외부로 자연스럽게 배출된다.

상기 송풍기(20)를 통해 청정 공기가 에어헬멧 내부로 지속적으로 유입되면, 에어헬멧 내부는 항상 쾌적한 청정 공기질 상태로 유지된다. 통상 대기압은 1.03kg/㎠이다. 본 발명의 공기 청정시스템을 이용한 에어헬멧은 송풍기(10)를 이용하여 에어필터에서 청정하게 정화된 공기를 에어헬멧 내부로 유입시켜 주어 에어헬멧 내부의 기압 상태를 대기압보다 조금 높게 형성함으로써 외부 깨끗하지 않은 공기가 에어헬멧내부로 밀고 들어오는 것을 방지하기 위함이다.

따라서, 상기 송풍기(10)가 작동되면 에어헬멧내부의 공기압은 대기압(1.03kg/㎠)보다 높은 상태로 유지된다.

에어포켓(13)에 형성된 에어홀(14)을 통하여 신선한 공기가 에어헬멧 내부로 유입되면, 에어헬멧의 내부 공기압은 1.031kg/㎠~1.050kg/㎠의 범위로 유지되어 기압차이 때문에 헬멧 외부의 오염된 공기가 에어헬멧 내부로 유입되는 것이 방지된다.

여름철의 작업환경 혹은 오토바이의 운전자들은 높은기온으로 인해, 에어헬멧을 착용시 땀으로 인한 불쾌감을 동반하게 된다. 이때, 송풍팬의 작동으로 외부 신선한 공기를 에어헬멧 내부로 유입시켜 헬멧 내부의 온도를 낮춰주고 작업자가 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 하여 준다.

또한 겨울철에는 기온이 급격하게 저하될 경우가 많이 있는데 이 경우 에어 헬멧의 내부 에어포켓 부분에 전열선을 배선하여 전원을 온 하는 경에 전열선에 전기가 통하면서 에어헬멧 내부를 따뜻하게 하는 것도 가능하다.

상기 에어헬멧에는 입 주위에 호흡된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 마스크(11)가 형성된다. 상기 마스크는 부직포로 형성한다. 상기 부직포는 0.1㎛ 여과효율의 Melt-blown 방식의 P.P. Filter를 사용할 수 있다.

또한 상기 에어필터(30)에 사용되는 재질은 상기 에어헬멧에 형성되는 마스크(11) 부분의 재질로 형성할 수 있다. 상기 에어헬멧에 사용되는 에어필터(30) 및 마스크(11)는 교체하여 사용할 수 있도록 형성된다.

또한 상기 공기유입구에 형성된 에어필터(30)는 보다 더 깨끗한 공기를 에어헬멧 내부로 공급해 주기 위하여 프리필터(31), 헤파필터(32) 및 탈취필터(33)의 3중 구조의 필터로 구성할 수 있다.

상기 프리필터는 큰 먼지 등을 1차 제거하고, 헤파필터(HEPA Filter)에서 미세먼지 등을 제거하는 데 공기 중의 0.3μm(미크론) 크기 이상의 입자를 99.9% 제거할 수 있으며, 바람직하게는 0.3μm 내지 500μm 크기의 미세먼지 및 세균 등을 제거한다.

상기 헤파필터는 그물과 유사한 구조로 되어 있어 공기를 통과시키고 미립자들의 통과를 막는다. 주로 유리 섬유를 압축시켜 제작하며 섬유 지름이나 필터 두께 등에 따라 성능이 달라진다. 미립자의 포집 면적이 넓어지도록 주름을 잡았으며 칸막이로 보호한다. 헤파필터는 미세 먼지를 포함해 꽃가루나 담배 연기 등도 거르며, 필터에 잡힌 곰팡이나 박테리아, 바이러스 등의 미생물 역시 수분 부족으로 소멸 제거할 수 있다.

상기 탈취필터는 담배냄새 또는 찌든 냄새, 쾌쾌한 냄새 등을 잡아주어 헬멧내부로 유입되는 공기의 맛을 향기롭게 하여준다. 상기 탈취필터에는 숯 또는 목탄 등을 첨가하여 탈취하는 방법을 사용할 수 있다.

또한 상기 공기유입구에는 송풍기(20)가 형성되어 있어, 에어헬멧을 착용한 착용자가 오토바이 또는 자전거를 타고 운전할 때 송풍기의 송풍팬(21)이 회전하고, 상기 회전되는 송풍팬(21)은 제너레이터(22)를 구동시켜 전기를 발생시키며, 발생된 전기는 충전식 밧데리(24)에 충전시키고, 충전된 전기는 에어헬멧을 착용한 착용자가 움직임이 약할 경우 송풍팬을 작동시켜 에어헬멧 내부로 신선한 공기를 공급해 주는 역할을 한다.

그리고 상기 에어헬멧의 헬멧커버(2)의 외부에 태양광발전을 위한 솔라셀(23)을 장착시켜 발전된 전기를 상기 충전식 밧데리(24)에 충전시켜 준다. 따라서 야외에서 작업하는 근로자가 착용하는 경우 효율성이 있다.

상기 충전식 밧데리(24)는 충전할 수 있는 잭(미도시)이 형성되어 있어 에어헬멧을 벗어 놓은 경우에 전원과 연결하여 충전할 수 있으며, 오토바이 등을 운행하는 경우에는 오토바이 전원과 연결하여 충전할 수도 있다

상기 블루투스부는 사용자의 단말기와 연결되며, 헬멧내부공간에 형성되는 스피커(40)를 통해 노래, 음악 등의 소리를 송출하거나 FM/AM을 통해 라디오를 송출할 수도 있다.

또한, 상기 에어헬멧의 블루투스를 이용하여 헬멧의 탈착없이도 전화통화를 할수 있다. 즉, 상기 스피커(40)는 블루투스 기능에 의해 착용자의 스마트폰 등 단말기로 걸려온 상대 목소리를 들을 수 있고, 헬멧의 입쪽에 형성된 마이크를 통해 음성이 상대방에게 송신되어 통신을 이룰수 있다.

상기 에어헬멧에는 반사경, 야광물질 또는 불빛을 발생시키는 LED등이 형성되어, 야간에도 불빛이 발생시킴으로써 주행중에 보행자 또는 다른 오토바이, 자전거 및 자동차와 서로 조심해서 운행할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명은 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의하여 본 발명이 한정 되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧
2 : 헬멧커버
10 : 공기유입구 11 : 마스크 12 : 쿠션부
13 : 에어포켓 14 : 에어홀 15 : 지지부
16 : 프로텍터 17 : 공기배출구
20 : 송풍기 21 : 송풍팬 22 : 제너레이터
23 : 솔라셀 24 : 충전식 밧데리
30 : 에어필터 31 ; 프리필터 32 : 헤파필터
33 : 탈취필터
40 : 스피커 41 : 마이크

Claims

에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧에 있어서,
상기 에어헬멧(1)은 착용자의 머리를 보호하기 위한 쿠션부(12)가 머리 전체를 감쌀 수 있도록 헬멧커버(2)의 안쪽에 부착되고,
상기 쿠션부(12)에 부착되는 에어포켓(13)은 공기유입구(10)로부터 유입되는 청정공기를 에어홀(14)을 통하여 헬멧 내부 전체에 공급시켜주며,
상기 공기유입구에는 송풍기(20)가 형성되어 있어, 에어헬멧을 착용한 착용자가 오토바이 또는 자전거를 타고 운전할 때 송풍기의 송풍팬(21)이 회전되고, 상기 송풍팬(21)은 제너레이터(22)를 구동시켜 전기를 발생시키며, 발생된 전기는 충전식 밧데리(24)에 충전시키고, 충전된 전기는 에어헬멧의 송풍팬을 작동시켜 에어헬멧 내부로 신선한 공기를 공급해 주며,
상기 에어헬멧의 내부 공기압은 1.031kg/㎠~1.050kg/㎠의 범위로 유지되어 기압차이 때문에 헬멧 외부의 오염된 공기가 에어헬멧 내부로 유입되는 것이 방지되고,
상기 공기유입구에는 미세먼지가 포함된 외부공기를 깨끗하게 걸러줄 수 있도록 에어필터(30)를 형성하되, 상기 에어필터(30)는 프리필터(31), 헤파필터(32) 및 탈취필터(33)의 3중 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧
삭제
제1항에 있어서,
상기 에어헬멧의 헬멧커버(2)의 외부에 태양광발전을 위한 솔라셀(23)을 장착시켜 발전된 전기를 충전식 밧데리(24)에 충전시키는 것을 특징으로 하는 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧
삭제
제1항에 있어서,
상기 에어헬멧에는 스피커(40)가 양쪽 귀 부분을 향하여 형성되고, 입 쪽을 향해서 마이크(41)가 형성되어 블루투스 기능으로 전화통화 또는 오디오 수신을 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧
제1항에 있어서,
상기 에어헬멧에는 반사경, 야광물질 또는 불빛을 발생시키는 LED등이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어필터가 구비된 미세먼지방지 공기압 에어헬멧