KR200165269Y1 - 주름관과 마우스피스를 부착한 공기정화통. - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기정화통을 주름관으로 마우스피스(mouth-piece)와 부착한 것에 관한 것이다. 기존 방독면 정화통의 사용은 사람의 머리 전체를 뒤집어 쓰는 방독면에 정화통을 결합하는 방식이었다. 그런데 일반인의 경우 군인이나 119구조대원의 경우와 달리 얼굴과 머리카락 등의 보호는 사실상 의미가 없다. 즉, 화재시 구조대가 도착하거나 화재가 진압될 때까지 호흡을 이어가며 생명을 유지하는 기능이 필요한 것이다. 결국 일반인에게는 기존의 군용 방독면은 불필요한 기능이 많고, 값이 비싸며 부피도 지나치게 크다. 따라서 지하철이나 대형건물 및 지하공간과같은 많은 대중이 이용하는 장소에 비싼 방독면을 배치하여, 재난에 대비한다는 것은 사실상 지나친 경제적 부담이 아닐 수 없다. 즉, 기존 방독면의 위와같은 불합리를 일반인에게 필요한 기능만을 남기는 방식으로 간소화하여 휴대가 간편하고, 값도 저렴하게 하였다. 이를 위하여 방독면 정화통과 마우스피스를 주름관 양쪽에 부착한 것이다. 이로써 마우스피스를 입에 물고 입으로 호흡을 하면, 특히 화재시에 유독성 매연을 피할 수 있어 인명의 보호에 기여할 수 있다.

Description

주름관과 마우스피스를 부착한 공기정화통.{.}

본 고안은 방독면의 공기정화통과 마우스피스를 주름관을 이용하여 서로 부착한 것에 관한 것이다. 기존의 정화통은 군용 방독면에 공기 정화통을 결합하여 사용하는 방식이었다. 때문에 공기정화를 위하여 덩치가 큰 방독면 전체가 필수적이었다. 때문에 일반인의 경우 얼굴과 머리를 제외한 다른 대부분의 신체 부위를 노출시킨 체 방독면을 사용해야하는 불합리가 있었다. 즉, 일반인에게는 거의 단정적으로 화재시에만 방독면이 필요하다고 할 수 있다. 곧 일반인의 복장은 불연소재도 단열소재도 아니므로 질식을 막는 기능 외에는 다른 기능이 거의 무의미하다. 결국 일반인에게는 거의 필요 없는 기능까지 부가된 방독면은 그 값이 비싸고 부피도 커서 불의의 재난에 대비키위한 필수 장비임에도 불구하고 이제껏 외면당해 왔다.

본 고안은 기존 방독면의 기능 중 공기 정화기능만을 남겨 그 크기를 줄이고 값을 획기적으로 낯추며, 휴대도 또한 편리하게 하고자 하였다. 다시말해서 기존 방독면의 정화통만을 분리하고, 여기에 마우스피스를 주름관을 이용하여 서로 부착한 것이다. 정화통의 정화된 공기 배출구에 주름관의 한쪽 끝을 부착하고 그 반대편에 잠수장비의 하나인 스노클(숨대롱-snorkel) 등에 사용되는 공기흡입구가 내설된 마우스피스를 부착한 것이다. 그러므로 마우스피스를 입에 물고 호흡을 하면 된다. 그러면 기존의 방독면 전체의 크기가 정화통 크기에 마우스피스가 붙은 정도의 작은 크기로 축소될 수 있어 여성들의 헨드백에 들어갈 수 있는 정도로 휴대가 간편해 진다. 또 재료절감에 따른 가격인하 효과도 있다. 그리고 정화통 내부나 주름관에 판막장치 등을 함으로써 입으로 공기를 마시고 뱉음도 할 수 있다.

도 1은 고안된 공기정화통의 정면 모습.

도 2는 도 1에서 마우스피스와 주름관 부위만을 떼어낸 모습.

도 3은 도 1을 지면과 수평한 방향으로 절단한 단면 모습.

도 4는 도 3을 세부분으로 분리한 모습.

도 5는 도 1을 좌측방향, 또는 우측방향에서 본 모습.

도 6은 도 1을 아랫방향에서 본 모습.

도 7은 도 1을 윗방향에서 본 모습.

도 8은 도 3을 변형한 실시예.

도 9는 도 3을 변형한 실시예.

도 1에는 고안된 정화통의 정면 모습이 그려져 있다. (1)은 마우스피스이며, (3)은 정화통 몸체(4)와 마우스피스를 연결하는 주름관이다. 그리고 (2)는 정화통을 목에 목걸이를 걸 듯이 할 경우 줄을 끼울 수 있게 만든 구멍이다. 마우스피스와 주름관을 좀더 자세히 살펴보기 위한 그림이 도 2이다. 도 2는 도 1에서 주름관(3) 부분과 마우스피스(1) 부분만을 떼어낸 모습이 그려져있다. (5)는 안쪽턱으로 마우스피스를 입에 물면 이부분은 입안으로 완전히 들어간다. (7)은 이빨에 물리는 부분이다. (6)은 바깥턱으로 이빨과 입술 사이에 끼워질 부분이다. (8)은 입술이 닿을 부분이다. 즉, 기존 잠수장비의 하나인 스노클(snorkel)의 마우스피스와 별다른 차이점이 없다. 그리고 주름관은 시중의 음료수 등을 마실 때 사용되는 꺽어지는 빨대의 꺽이는 부분과 같다. 다만 여기서의 주름관(3)이 관 모양이 타원형에 가깝고, 크기가 더 크다는 차이점만 있을 뿐이다. 물론 원형의 주름관이라도 관계는 없다. 도 3은 도 1을 지면과 평행하게 절단한 것을 가정한 단면의 모습이다. 일점쇄선으로 표현된부분은 오염된 공기의 흡입구(9)이다. (9)의 안쪽으로 촘촘한 점선 한쌍의 내부는 공기를 정화할 필터를 나타낸다. 그러므로 활성탄과같은 필터는 (10)에 위치한다. (10)의 안쪽으로 정화된 공기가 모이는 공간(11)이 있고, 이 공간은 판막(12)으로 연결된다. 판막(12)을 공기가 통과하면 중앙의 공간(13)에 위치하게 된다. 공간(13)은 곧바로 마우스피스로 연결되어 공기가 입안으로 흐를 수 있게된다. 판막(12)는 좌우 양쪽에 각각 1개씩 있으며, 그 아래에는 수직으로 2개의 판막(14)이 설치되어 있다. 판막(14) 아랫쪽에는 간격이 큰 점선(15)이 있는데 이는 날숨의 배출구이다. 도 3에서 볼 수 있듯이 오염된 공기의 흡입구와 정화필터는 곧바로 연결되어 있으며 필터와 정화된 공기가 모이는 공간(11)도 아무런 장애물 없이 연결되어있다. 즉, 정화통 몸체의 일정부분[(9), (10), (11)]이 실선과 판막에 의하여 한부분으로 구획되어있다. 마찬가지로 들숨구멍으로 향하는 공간(13)도 한부분으로, 날숨의 배출구(15)도 한 부분으로 각각 구획되어있다. 이 구획에대한 그림은 도 4에 그려져 있다. 그리고 이들 부분들은 판막으로 이어져있다. 이로써 판막(12, 14)에 의하여 공기의 이동 경로가 제한되고 통제된다. 또 공간(13)은 정화통을 기준으로 볼 때 정화된 공기의 배출구이기도 하다. 이제 도 3에서 공기의 유입에서부터 그 배출에 이르는 과정을 살펴보자. 화재로 오염된 공기가 마우스피스를 빠는 사람의 들숨에 의하여 빨려진다. 이 공기는 도 3의 좌우측면 전체와 하단의 중앙을 제외한 좌우 일부에 설치된 오염공기 흡입구(9)로 들어가서 활성탄과같은 필터(10)를 통과하여 공간(11)에 모이고, 이는 판막(12)을 밀어 열면서 공간(13)으로 들어간다. 여기(13)서 마우스피스를 통하여 입안으로 들어간다. 이때 판막(14)는 입으로 공기를 빨때 생기는 압력으로 닫힌 상태를 그대로 유지한다. 이제 입으로 공기를 내쉬면 입에서 (13)으로 빠져나온 공기는 판막(12)를 닫고, 판막(14)를 밀어 열면서 (15)를 통하여 배출된다. 여기서 판막(12, 14)은 기존 방독면의 공기 배출구와 같은 원리이며, 또한 작두샘의 바킹의 역할과도 같다. 따라서 타 수단을 이용하더라도 공기가 한쪽 방향으로만 흐를 수 있도록 통제만 할 수 있다면 어느 것이라도 무관하다. 물론 판막은 평상시에는 닫혀 있어야 한다. 도 3은 크게 세부분으로 나누어 볼 수 있는데, 이에대한 그림이 도 4이다. 도 4는 도 3의 세 부분을 별도로 분해한 것을 그린 그림이다. 도 4의 좌측에는 오염된 공기의 흡입구(9)와 정화필터(10) 및 정화된 공기가 모이는 공간(11)이 하나의 부분으로 구획되어있다. 이는 기존 공기정화통과 그 모양만 다를뿐 원리나 방식이 동일하다. 이를 기존의 정화통으로 생각한다면 판막(12)의 위치에 숨을 들이쉴 사람의 코가 있다고 생각할 수 있다. 윗쪽에는 도 2의 마우스피스와 주름관 몸체가 하나의 공간(13)과 연결된 모습이 그려져 있다. 아랫부분에는 판막(14)과 날숨의 배출구(15) 등이 한 부분으로 구획되어 그려져 있다. 즉, 도 3은 도 4의 세개의 각각의 부분을 부착하여 만든 것이라 할 수 있다. 도 3의 좌우측의 공기정화부는 도 4의 좌측의 것을 이용한 것이고, 여기에 마우스피스와 주름관 부분과 공기 배출구 부분을 부착한 것처럼 구조가 되어있다. 도 1에서 앞면은 밀폐되어있다. 또 뒷면은 앞면과 동일하다. 즉, 공기의 유입이나 유출은 정화통의 옆면에서만 일어난다. 이에 대한 그림이 다음의 도에 그려져 있다. 도 5는 도 1을 좌측 또는 우측에서 본 모습이다. 즉, 도 1의 좌우측면으로 오염된 공기가 유입된다. 도 6은 도 1을 아랫방향(도 1의 페이지가 명시된 방향)에서 본 모습이 그려져 있다. 중간에 날숨의 배출구(15)가 있고, 그 좌우측에 오염된 공기의 입구(9)가 있다. 도 7에는 도 6과 반대방향에서 도 1을 바라본 모습이 그려져 있다.

이와같이 도 1의 측면과 아랫방향에서 유입[입구(9)에서 필터(10)으로 그리고 공간(11)에서 판막(12)를 거쳐 공간(13)으로 유입]된 공기가 주름관과 마우스피스를 거쳐 입안으로 이동하여 들숨을 이루고, 입에서 공간(13)을 통하여 배출구(15)로 버려지는[입에서 공간(13)에 버려지고 이는 판막(14)를 통하여 배출구(15)로 빠져나감] 것은 기존의 정화통을 휴대의 편리를 위하여 담배갑같은 얇은 직육면체 형태로 하고자함에서 비롯된 것이다. 즉, 기존의 원통형 정화통을 그대로 이용할 수도 있으며, 직육면체 형태가 아닌 원반형이나 삼각형 모양의 판 형태로도 가능하다. 그리고 도 3에서 날숨배출을 유도하는 판막(14)이 수직으로 이중으로 설치되어있는데 그 이유는 마우스피스를 입에 문체로 호흡을 하기 때문에 입안의 이물질이 침과함께 주름관(3)을 타고 내려가 판막(14)에 끼었을 경우 흡입시 오염된 공기의 유입 우려가 있기 때문에 이중으로 설치하였다. 그러면 수직으로 다중 설치된 이들 판막(14)중 하나만 정상 가동 되어도 오염된 공기의 유입은 없다. 도 8에는 도 3의 정화통을 개선한 실시예가 그려져 있다. 도 3에 비하여 오염된 공기의 흡입구 면적을 확대하여 흡기시 힘의 부담을 경감시켰고, 날숨의 배출구에 설치되는 판막(14)의 수를 하나 더 추가하여 오염공기의 흡입을 좀더 확실하게 차단하였다. 도 9에도 도 3을 개선한 실시예가 그려져 있다. 여기서는 정화필터가 2중으로 설치되어있다. 즉, 필터(10)와 필터(10) 사이에 빈 공간(16)이 생긴다. 이러한 형태의 정화통은 액체를 거르는 경우에 특히 유용하다. 즉, 농약을 살포할 경우에 얇은 필터나 헝겊을 다중 설치한 것을 마스크 대용으로 사용하면 된다. 이는 기존 마스크가 호흡이 진행되면 농약과 침의 섞임이 발생하여 농약의 정화기능을 사실상 상실하는 치명적인 한계가 없으며, 마스크 착용시 마스크와 코 등의 얼굴면 사이로 새어들어가는 오염공기도 없다. 또 헝겊을 필터로 사용할 경우는 세척하거나 교체하여 사용할 수 있게하여 가격을 좀더 낮출 수도 있다.

화재의 발발을 가정하고 그 사용에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저 도 1의 정화통을 꺼내 마우스피스를 잡고 도면의 연직상방 또는 하방방향으로 주름관을 꺽고 마우스피스를 입에 넣는다. (7)부분을 이로 물고, (8)부분은 입술을 오므려 마우스피스와 입술 사이로 오염된 공기가 들어오지 못하도록 간단히 밀폐만하면 된다. 그러면 두 손의 자유로움과 시야의 장애없이 간단하게 오염된 공기를 피할 수 있게 된다. 입으로 공기를 흡입하고 입으로 뱉어내거나, 입으로 들어마신 공기를 코로 뱉어내면 되므로 어린이들 이라도 그 사용이 어렵지 않다. 또 마우스피스를 꺽었으므로 마우스피스가 본래있던 위치에 사람의 코가 위치하게 된다. 즉, 날숨의 배출구(15)가 지면을 향한다. 따라서 어떠한 시야의 방해도 유발하지 않으며, 입에서 나온 침등의 이물질은 배출구(15)로만 흐른다. 그리고 도면에 제시된바와 달리 주름관의 길이를 훨씬 길게 할 경우에는 사실상 입으로 내쉬는 것이 불가능하게 되므로 판막(14)과 배출구(15)는 무의미하다. 다만 목에거는 줄을 끼울 수 있게한 구멍(2)을 이용하여 목걸이처럼 목에 걸 수있도록 할 경우, 목에 걸 수 있는 정도로만 관이 길다면 판막(14)과 배출구(15)도 유효할 것이다. 특히 이경우는 관의 길이가 길기 때문에 관 자체에 작두셈의 경우처럼 판막(12, 14)을 설치해도 되므로 공기흡입구(9)의 면적을 확대할 수도 있다.

도 3이나 도 8 및 도 4에서 알 수 있듯이, 본 고안은 정화통을 오염된 공기의 흡입구(9)와 이 공기를 정화할 필터(10) 및 정화된 공기가 모이는 공간(11)을 한 부분으로, 들숨으로 들어갈 공기가 모이는 공간(13)을 한 부분으로, 그리고 날숨의 배출구(15)를 한 부분으로 구분하고 각각의 부분들을 판막(12, 14)으로 연결한 정화통의 정화된 공기의 배출구에 주름관의 한쪽을 부착하고, 다른 한쪽은 마우스피스에 부착한 것이다. 정화통몸체는 내부에 날숨을 뱉어낼 방안까지 강구된 점이 기존의 정화통과 다르다. 다만 날숨을 유도하는 판막(14)을 다중으로 설치하지 않을 수도 있으며, 필터도 또한 다중으로 설치할 수도 있다.

본 고안의 효과는 기존 방독면의 많은 기능(얼굴 등의 피부보호 및 생물학 무기에서의 보호 등등)에서 실질적으로 일반인들에게 필요한 방독면의 기능만으로 단순화하여 가격의 저렴화와 휴대의 편리를 도모하였음에 있다. 그에 파생되어 기능이 단순하므로 담배갑과 같은 직육면체부터 다양한 디자인의 정화통의 형성도 가능하기 때문에 불의의 재난에 대비하기 위한 일반인의 소지율 및 보급율을 확대할 수 있으며, 값이 정화통 만의 가격 정도로 획기적으로 낮아지기 때문에 지하철이나 지하상가 및 극장이나 주점 등에 비치할 경우라도 경제적인 부담을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 또한 입으로 숨을 쉬기 때문에 호흡에 큰 힘이 들지 않으며, 사용상에 불편함도 대폭 개선된다. 그리고 화재시 인명손실의 가장 직접적이고도 큰 원인이 질식임을 고려할 때, 질식을 막아 탈출할 기회를 제공하거나 구조를 기다릴 수 있게 해주는 방독면(정화통)의 확대보급이 가능해진다는 점이 가장 큰 장점이라 할 것이다. 또 이정화통은 구멍(2)에 줄을 끼워 목에 목걸이를 차듯이 휴대할 수 있게 만들 수도 있어 휴대의 편리성도 높일 수 있다. 농약을 살포할 때에는 기존의 마스크를 대체할 수도 있는데 이 경우 농약을 확실하게 걸러 매년 대단히 많이 발생하는 농약중독자를 훨씬 줄일 수 있다. 물론 이 경우는 도 9에 제시된 바와 같이 다중으로 얇은 필터를 설치함이 유리하다.

Claims (1)

1. 공기정화통 몸체(4)를 오염된 공기 흡입구(9)와 오염된 공기를 정화할 필터(10) 그리고 정화된 공기가 모이는 공간(11)을 한 부분으로 구획하고, 날숨의 배출구(15)와 판막(14)을 다중으로 설치할 부분을 다른 한 부분으로 구획하고, 정화된 공기 배출구(13)를 나머지 한부분으로 구획하고, 이 구획된 부분을 판막(12, 14)으로 정화된 공기 배출구(13)와 연결하여 판막이 공기의 흐름 방향을 통제[판막(12)는 공간(11)에서 공간(13)방향으로만 공기가 흐를 수 있게 설치되고, 판막(14)는 공간(13)에서 배출구(15)방향으로만 공기가 흐를 수 있게 설치되어 공기의 흐름 방향을 통제]하고, 정화된 공기 배출구(13)에 주름관(3)의 한쪽 끝을 부착하고, 주름관의 다른 끝은 마우스피스에 부착하여 화재시 주름관을 꺽어 마우스피스를 입에 물고 입으로 호흡할 수 있게 한 것을 특징으로하는 공기정화통.