KR102344377B1 - 개인 비상용 산소호흡기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개인 비상용 산소호흡기에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 사용자의 안면에 밀착되는 마스크(10)와, 마스크(10)와 연계된 산소통(20) 및 산소통(20)을 수납하기 위한 수납수단(30)을 포함하고,
상기 마스크(10)는 안면의 전면부위에 밀착되는 본체(12)와 머리에 두르는 밴드(14)로 이루어져 있고, 본체(12)는 이중의 구조로 이루어져 있으며, 안면 특히 코와 입 주위를 감싸는 형태로 이루어지고, 내측으로는 코와 입이 통과하도록 개구된 후면부(12a)와, 후면부(12a)와 일정한 간격을 두고 돌출된 전면부(12b)가 일체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

개인 비상용 산소호흡기{.}

본 발명은 개인 비상용 산소호흡기에 관한 것이다.

일반적으로 다중집합장소에서의 화재등 긴급한 상황에서와 맨홀 등과 같은 밀폐 공간에서 작업을 하는 경우에는 질식 재해가 발생할 가능성이 높다.

이러한 질식 재해는 대부분 송기 마스크 등 호흡용 보호구를 미착용한 상태에서 작업을 함에 따라 발생하게 되는데, 질식 재해가 발생할 경우 신속한 구조가 이루어지지 않으면 작업자가 사망에 이를 확률이 급격히 높아진다.

따라서 화재 발생 공간에서의 밀폐 공간에서 작업을 하는 경우에는, 작업자에게 공기를 원활하게 공급할 수있는 송기 시스템의 사용이 필수적으로 요구되고 있다.

그런데 종래의 송기 시스템은, 장치의 크기가 크고, 화재, 작업 장소에까지 송기 시스템을 연결하기가 쉽지 않으며, 탈출 및 작업에 지장을 주는 경우가 많다는 문제가 있다.

특히, 작업자는 호흡용 보호구를 착용하지 않고 작업을 하게 되어, 상당수의 작업자가 질식 재해에 노출되고 있다.

한편, 외부의 송기 시스템에 연결되지 않은 독립형 공기 호흡기가 개발되어 화재 현장 등에서 사용되고 있다.

이러한 독립형 공기 호흡기는 사용자가 얼굴에 착용하는 호흡용 마스크와, 산소나 공기 등이 주입되며 상기 호흡용 마스크에 연결된 공기통과, 사용자가 상기 공기통을 메고 움직일 수 있도록 하는 어깨끈을 포함하여 구성되어 있다.

그런데, 상기한 독립형 공기 호흡기는, 공기통의 크기가 크고 무게가 무겁기 때문에, 이를 착용할 경우 원활한 움직임이 어려워 협소한 장소에서는 작업을 하기가 어렵고, 출입 장소에 제한을 받게 된다는 문제가 있어, 독립형 공기 호흡기는, 소방이나 구조 등의 제한적인 용도로만 사용되고 있다.

또한, 질식 재해가 발생하는 곳은 대부분 좁고 어두운 통로로 연결된 경우가 많기 때문에, 주변 사람들이 질식 재해자에 대한 응급 조치를 하기가 어렵고, 질식 재해자에 대한 접근도 쉽지 않으며, 추가 피해를 방지하기 위하여 위험 지역으로부터 벗어나기도 어려운 문제가 있다.

공지의 예로서, 전술한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허 제10-2015-0096953호는, 등받이; 상기 등받이의 양측에 각각 연결되어 작업자의 어깨에 걸쳐지는 걸이띠; 상기 등받이에 구비된 하우징; 상기 하우징에 구비되어 외부로부터 호흡용 압축 에어가 공급되는 메인 호스와 탈착 결합되는 연결 유닛; 및 상기 연결 유닛으로부터 작업자의 호흡용 마스크와 보조 마스크 및 잔압계에 상기 호흡용 압축에어가 공급되도록 상기 연결 유닛과 결합되는 에어분배 유닛;을 포함함으로써, 맨홀 등과 같이 협소하고 밀폐된 공간에서 일하는 작업자들의 질식 사고 등을 미연에 방지할 수 있도록 하는 작업용 에어호흡 모듈에 대하여 기재하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-2015-0096953호

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 사고 발생 초기에 다중집합장소 이용자 및 작업자들이 신속하게 대피할 수 있도록 함과 아울러, 질식 재해자에 대한 응급 조치를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 크기가 작고 가벼워 작업자가 착용하기 용이하고 작업에 지장을 주지 않도록 하기 위한 개인 비상용 산소호흡기를 제공한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한하지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자의 안면에 밀착되는 마스크(10)와, 마스크(10)와 연계된 산소통(20) 및 산소통(20)을 수납하기 위한 수납수단(30)을 포함하고,

상기 마스크(10)는 안면의 전면부위에 밀착되는 본체(12)와 머리에 두르는 밴드(14)로 이루어져 있고, 본체(12)는 이중의 구조로 이루어져 있으며, 안면 특히 코와 입 주위를 감싸는 형태로 이루어지고, 내측으로는 코와 입이 통과하도록 개구된 후면부(12a)와, 후면부(12a)와 일정한 간격을 두고 돌출된 전면부(12b)가 일체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 적용된 전면부(12b)로는 날숨배출구(15)가 설치되어 있으며, 날숨배출구(15)는 숨을 내뱉을 때 발생되는 공기 배출압력에 의해 유로가 개방되고, 공기 배출압력이 저하되면 닫히는 일방향의 체크밸브 및 필터가 내재된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 적용된 산소통(20)은 일정 압력하에 산소를 토출하게 되는 유량밸브(50)와 결합되고, 유량밸브는 호스(h)를 통해 마스크(10)와 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다중집합장소 등의 화재시 다중집합장소 이용자들의 신속한 대피와 맨홀, 지하공간 등 밀폐공간에서의 사고 발생 초기에 작업자들이 신속하게 대피할 수 있도록 함과 아울러, 질식 재해자에 대한 응급 조치를 수행할 수 있으며, 본 발명은 크기가 작고 가벼워 작업자가 착용하기 용이한 효과가 발생하고, 특히 산소통의 사용시간을 늘일 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 적용된 개인 비상용 산소호흡기의 개략적인 설치상태도이고, 도 2는 마스크의 다양한 사용상태도이며, 도 3은 수납수단의 사용상태도이고, 도 4는 유량밸브의 구성도이며, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예이고, 도6은 본 발명의 또다른 실시예이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 적용된 개인 비상용 산소호흡기의 개략적인 설치상태도이고, 도 2는 마스크의 다양한 사용상태도이며, 도 3은 수납수단의 사용상태도이고, 도 4는 유량밸브의 구성도이며, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예이고, 도 6은 본 발명의 또다른 실시예이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 사용자의 안면에 밀착되는 마스크(10)와, 마스크(10)와 연계된 산소통(20) 및 산소통(20)을 수납하기 위한 수납수단(30)을 포함하고 있다.

마스크(10)는 안면의 전면부위에 밀착되는 본체(12)와 머리에 두르는 밴드(14)로 이루어져 있으며, 밴드(14)의 조임에 의해서 마스크(10)는 안면에 밀착고정될 수 있다.

또한, 마스크(10)로는 보안경(40)이 설치되어 화재시 연무 등에 따른 눈을 보호하여 대피시 시야를 확보하게 된다.

마스크(10)와 보안경(40)은 일체로 이루어질 수 있으며, 분리되어 제공될 수 있고, 분리되어 제공되는 경우에는 보안경(40)에 설치된 밴드(14)에 의해서 착용할 수 있다.

또한, 일체로 제공되는 경우에는 신속한 마스크(10) 착용을 수행할 수 있으며, 이때 보안경(40)으로는 밴드 등이 설치될 필요가 없다.

본체(12)는 이중의 구조로 이루어져 있으며, 안면 특히 코와 입 주위를 감싸는 형태로 이루어지고, 내측으로는 코와 입이 통과하도록 개구된 후면부(12a)와, 후면부(12a)와 일정한 간격을 두고 돌출된 전면부(12b)가 일체로 이루어져 있다.

후면부(12a)는 안면과 밀착되는 부위로 개구된 곳으로 코와 입이 통과되고, 안면과 밀착되도록 개구된 주위로 일정한 폭으로 이루어져 있으며, 개구된 곳을 통과한 코와 입이 충분히 수용되도록 일정한 공간이 확보된 전면부(12b)는 돌출된 형상을 갖는다.

본 발명에서 전면부(12b)로는 날숨배출구(15)가 설치되어 있으며, 날숨배출구(15)는 숨을 내뱉을 때 발생되는 공기 배출압력에 의해 유로가 개방되고, 공기 배출압력이 저하되면 닫히는 일방향의 체크밸브 및 필터가 내재되어 있다.

다시, 전면부(12b)로는 긴급상황시 산소통(20)을 통해 사용자가 호흡할 수 있는 산소를 공급하기 위한 산소공급부(16)가 설치된다.

이러한 산소공급부(16)는 공급되는 산소와 날숨시 상기 날숨배출구(15)로 배출되지 못한 일부 날숨을 저장한 후 전면부(12b)의 일정 공간으로 공급하기 위한 저장튜브(18)가 더 설치된다.

저장튜브(18)는 산소공급부(16)에 선택적으로 설치가 가능하며, 평상시에는 저장튜브(18) 없이 산소공급부(16)만 구비되고, 이를 위해 미도시된 캡이 저장튜브(18)가 결합되는 곳으로 체결되어 산소공급부(10)의 전방을 밀폐할 수 있다.

본 발명에 적용되는 산소공급부(16)는 내부에 필터(16a)를 구비하고 있으며, 이 필터(16a)를 통해 산소와 날숨의 일부에 혼합된 수분이 제거된 공기는 전면부(12b)의 일정 공간으로 공급된다.

본 발명에 적용된 상기 필터(16a)는 밀폐된 환경 등 극단적인 환경하에서 산소의 공급을 원활하게 하기 위한 것으로, 필터(16a)의 성능 및 기능성은 매우 중요하다.

이를 위해 본 발명은 필터(16a) 자체의 산소발생을 미량이나마 수행하고, 항균, 효율 증대를 위하여 엽록체가 코팅된 필터를 제공한다.

이러한 필터(16a)는 PP부직포 위에 엽록체 현탁액과 엽록체와 300ppm TiO2를 1 : 1 비율로 혼합된 용액을 각각 취하여 코팅 방법에 따라 딥(dipping) 코팅과 스프레이(spraying) 코팅을 수행한다.

또한, 엽록체 활성을 증가시키기 위해 PP부직포 위에 나일론 고분자용액을 1시간 동안 전기방사를 실시한 후 엽록체 현탁액을 딥 또는 스프레이 코팅하여 제조된 필터로서, 위와 같은 필터는 광촉매인 TiO2에 의해 엽록체의 활성이 활발히 증가되어 산소발생량이 증가하게 된다.

한편, 본 발명에 저장튜브(18)가 적용되는 경우에는 필터(16a)를 관통하는 체크밸브(18a)가 설치되어 날숨시 발생하는 일부 공기를 저장튜브(18) 측으로 공급하게 된다.

본 발명에 따른 산소공급부(16)는 마스크(10)의 전방에 위치하며, 산소공급부(16)와 산소통(20)은 호스(h)의 일단 및 타단을 통해 서로 연결되어 있다.

산소통(20)은 일정 압력하에 산소를 토출하게 되는 유량밸브(50)와 결합되어 있으며, 유량밸브(50)는 산소통(20)에서 토출되는 압력과 폐로 인가되는 압력을 측정하여 산소의 유량을 조절하여 최적의 산소를 공급하기 위한 장치이다.

구체적으로 산소통(20)은 산소통 내부의 산소가 토출되는 밸브스템(22)이 돌출되어 있으며, 내부로는 산소가 일정 압력으로 충전되어 있다.

산소통(20)은 휴대가 간편한 원통형의 구조로 되어 있으며, 수납수단(30)에 수납되어 있다.

수납수단(30)은 허리에 두루거나, 멜빵형식으로 어께에 설치될 수 있으며, 예를 들면, 안전조끼, 허리색, 이동용 백, 가방 등이 적용될 수 있다.

이러한 산소통(20)은 본 발명에 적용된 유량밸브(50)와 결합되어 산소를 공급하게 된다.

구체적으로, 유량밸브(50)는 밸브스템(22)이 삽입되는 주입구(51)와, 주입구(51)와 수평으로 관통되어 내부에 소정의 걸림턱이 형성되고, 내부의 일측에는 감압공간(52)과 연통된 유로(53)가 형성되며, 주입구(51)의 후방으로는 주입밸브부재(54)가 설치되고, 주입밸브부재(54)의 외주에 외삽되어 산소통(20)의 장착과 탈착에 의해 유로(53)을 개폐하는 개폐링(55)이 설치되며, 주입밸브부재(54)를 관통 삽입되고, 지지턱(56a)이 형성된 주입부재(56)를 포함하며, 주입부재(56)와 밀착되고 상기 개폐링(55)에 대응하는 유로(53)가 관통되어 형성된 개폐부재(57)와, 상기 개폐부재(57)와 주입구(51) 사이에 내삽되어 산소통(20) 장착시 밸브스템의 외주면을 밀봉하는 밸브스템 밀폐부재(58)가 설치된다.

특히, 주입부재(56)의 지지턱(56a)과 개패부재(57) 사이로 스프링이 설치되어 이루어져 있다.

위와 같이 밸브스템(22)이 삽입되면 주입부재(56)를 밀고, 산소는 유로(53)를 따라 감압공간(52)으로 유입된다.

감압공간(52)으로는 토출된 산소가 모여지고, 모여진 산소는 산소통(20) 내부의 압력보다는 낮은 압력이나 최종적으로 최대 30% 정도의 압력강하가 이루어지는 것이 바람직하다.

위와 같이 감압된 산소는 다시 본 발명에 따른 솔레노이드밸브(70)를 통해 유량을 조절하면서 호스(h)로 공급하게 된다.

본 발명에 적용된 솔레노이드밸브(70)는 압력센서(80)와 연계되어 감압공간(52) 내의 산소 압력과 솔레노이드밸브(70)의 토출구 측의 산소 압력을 측정한 후 솔레노이드밸브(70)를 작동시켜 산소의 공급량과 압력을 조절할 수 있다.

본 발명은 위와 같이 솔레노이드밸브(70)의 작동을 위해 스텝모터 등이 설치될 수 있으며, 스텝모터, 센서들을 위해 충전용 배터리가 설치될 수 있다.

한편, 응급시 솔레노이드밸브(70)가 작동이 되지 않은 경우에는 수동으로 솔레노이드밸브(70)를 작동시킬 수 있으며, 이를 위해 작동노브(90)가 유량밸브(50)의 외측에 설치되어 솔레노이드밸브(70)와 연계되어 있다.

본 발명에 있어서 호스(h)는 분기되어 두개 이상으로 구비될 수 있으며, 이때 산소통(20) 역시 두개 이상으로 구비되어 선택적으로 산소를 공급할 수 있으며, 분기된 호스(h)로는 방향전환밸브(100)가 설치되어 선택적으로 산소통(20)의 산소를 공급할 수 있게되어 사용자는 응급시 사용시간이 연장되는 효과가 발생한다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 머리전체를 감싸는 방호모자(200)의 형태로 구비될 수 있다.

본 발명에 적용된 방호모자(200)는 보안경(40)이 일체로 구비되며, 전면 특히 착용하는 사람의 입 방향으로 상기 산소공급부(16)가 설치된다.

산소공급부(16)는 상기 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 방호모자(200)의 전면 또는 내부에 설치될 수도 있으며, 그 작동은 전술한 바와 같다.

방호모자(200)의 하단으로는 목을 감싸도록 조임밴드(210)가 설치되어 있으며, 조임밴드(210)를 조이게 되면 착용자의 목을 감싸면서 조일 수 있게 된다.

사용시 조임밴드(210)는 사용자가 직접 조일 수 있도록 구비되고, 평시에는 조임밴드(210)는 조여져 있지 않고, 풀어져 있다.

풀려져 있는 상태에서 위급시 사용자는 방호모자(200)를 머리에 뒤집어 쓴 후 조임밴드(210)를 조여 내부를 밀폐하게 된다.

밀폐된 내부는 상기 산소공급부(16)를 통해 산소를 공급받게 된다.

위와 같은 조임밴드(210)로 인해 위급시 신속히 사용할 수 있으며, 이는 인명 내지 부상으로부터 사용자를 안전하게 지키게 된다.

한편, 위와 같은 방호모자(200)의 일측으로는 주변이 어두운 곳을 빛추기 위한 후레쉬(220)가 착탈가능하게 수납되거나, 별개로 설치되어 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

10: 마스크 20: 산소통
30: 수납수단 50: 유량밸브
70: 솔레노이드밸브 100: 방향전환밸브

Claims (1)

1. 사용자의 머리에서 목 부위까지 뒤집어 쓸수 있고, 전방으로는 보안경이 일체로 구비되는 방호모자와, 상기 방호모자의 하단에 설치되는 조임밴드가 일체로 구비되고, 방호모자의 일측으로 후레쉬가 설치되며,
   상기 방호모자의 전면 또는 내부로는 산소공급부가 설치되고, 상기 산소공급부는 내부에 필터를 구비하고, 호스에 의해서 산소통과 연결되며, 산소통은 유량밸브와 결합되고,
   상기 유량밸브는 밸브스템이 삽입되는 주입구와, 주입구와 수평으로 관통되어 내부에 걸림턱이 형성되고, 내부의 일측에는 감압공간과 연통된 유로가 형성되며, 주입구의 후방으로는 주입밸브부재가 설치되고, 주입밸브부재의 외주에 외삽되어 산소통의 장착과 탈착에 의해 유로을 개폐하는 개폐링이 설치되며, 주입밸브부재를 관통 삽입되고, 지지턱이 형성된 주입부재를 포함하며, 주입부재와 밀착되고 상기 개폐링에 대응하는 유로가 관통되어 형성된 개폐부재와, 상기 개폐부재와 주입구 사이에 내삽되어 산소통 장착시 밸브스템의 외주면을 밀봉하는 밸브스템 밀폐부재가 설치되고, 상기 주입부재의 지지턱과 개패부재 사이로 스프링이 설치되어 이루어지며,
   상기 필터는 PP부직포 위에 엽록체 현탁액과 엽록체와 300ppm TiO2를 1 : 1 비율로 혼합된 용액을 각각 취하여 코팅 방법에 따라 딥(dipping) 코팅과 스프레이(spraying) 코팅을 수행하고, 엽록체 활성을 증가시키기 위해 PP부직포 위에 나일론 고분자용액을 1시간 동안 전기방사를 실시한 후 엽록체 현탁액을 딥 또는 스프레이 코팅하여 제조된 필터인 것을 특징으로 하는 개인 비상용 산소호흡기.

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