KR20040100001A

KR20040100001A - 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치

Info

Publication number: KR20040100001A
Application number: KR1020030032192A
Authority: KR
Inventors: 김종기
Original assignee: 주식회사 산청
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR100515924B1

Abstract

본 발명은 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치에 관한 것으로서, 공기통 내의 공기 잔압 부족시 경보기에서 경보음이 발생함과 동시에 호흡기 면체에 무선신호가 전달되어 경보LED의 점멸 및 진동이 다각적으로 발생되도록 하여 공기호흡기를 착용한 작업자가 공기의 잔량을 쉽게 인식할 수 있게 됨으로써 공기 부족으로 인한 질식 등의 안전사고를 예방할 수 있도록 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 경보장치는, 압축공기가 보관되어지는 고압공기통(1) 내의 잔압상태를 체크하는 무선송수신장치(10)에 전원부(11)의 배터리 저전압시 이를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED(12), 고압공기통(1) 내의 공기압력을 측정하는 압력센서(13), 압력센서(13)에서 감지된 잔압상태 및 배터리 저전압신호를 출력하는 송신부(14), 주위온도를 감지하는 온도감지센서(15)가 구비되어져 있으며; 호흡기 결합부(4)에 장착되어지는 무선표시장치(20)는 송신부(14)로 부터 출력된 신호를 무선으로 전달받는 수신부(24), 상기 수신된 신호에 따른 잔압상태를 점멸신호로 표시하는 잔압표시LED(22) 및 전원부(11,21)의 저전압상태를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED(23), 잔압부족 및 고온노출시 동작되어지는 진동모터(27)가 구비되어짐을 특징으로 한다.

Description

공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치{MASK ATTECHED TYPE WIRELESS MULTI ALARM ASSEMBLY}

본 발명은 공기호흡기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기호흡기의 사용시 고압공기통 내의 공기 잔량상태를 보다 효과적으로 작업자에게 알려줄 수 있도록 함으로서 공기 부족으로 인한 인명피해를 방지하기위한 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공기호흡기는 산업 및 화재현장 등의 산소 결핍장소 또는 유독가스 오염장소에서 착용하여 압축된 공기를 호흡할 수 있게 함으로써 질식사고에 대한 인명보호를 위해 사용되는 안정장비의 하나이다.

종래의 공기호흡기는 사용자가 착용 가능하도록 된 고압공기통과 마스크 사이에 실린더밸브와 감압밸브 및 압력디맨드밸브 등을 장착한 공기압출호스를 연결하여 착용자로 하여금 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 상기 공기호흡기의 일측에는 고압공기통 내의 잔여 공기량을 감지하여 착용자에게 공기 충전시기를 알려주는 경보기가 부착되어 있다.

한편, 종래의 공기호흡기에 부착된 상기 경보기는 압력계가 장착된 별도의 압력호스에 의해 상기 고압공기통으로부터 연결되어 있어, 그 고압공기통의 내압이일정 기준치 이하로 저하되는 경우에 소량의 공기가 빠져나와 경보음을 울리게 되는 휘슬 형태의 경보기로 이루어져 있다.

즉, 상기 경보기는 경보음 발생부인 휘슬과, 상기 고압공기통이 저압 상태일 때 내부에 설치된 스프링의 장력이 공기압을 극복하여 피스톤을 이동시킴으로써 유출로가 개방되어 상기 휘슬을 동작시켜 주는 휘슬동작부로 구성되어 있는 것이다.

상기 고압공기통의 내압이 경보 기준치에 해당하는 약 53~58kg/cm²에 도달한 경우에는, 그 이후에 사용할 수 있는 잔여 공기량이 대략 5~6분 정도이므로, 사용자는 이와 같은 사용한도 시간을 감안하여 그 허용시간 이내에 작업 현장으로부터 빠져나와 고압공기통을 교체하거나 공기를 재충전하여야 한다.

그러나, 상기 경보기와 같은 종래의 잔량경보장치는 대부분 긴급 상황에서 작업이 이루어지므로 사용자가 극도로 긴장하여 경보음을 듣지 못하거나, 작업장의 소음으로 인하여 경보음을 인식하지 못하게 되는 경우가 빈번히 발생됨으로써 착용자가 질식하게 되는 위험성이 있었다.

또한, 여러사람이 인접 거리에서 동시에 작업하는 경우에는 어떤 사람의 경보기에서 경보음이 발생하는지를 분간하기 어려워, 신속한 처리를 요하는 작업에 지장을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 청각에 의해 인식할 수 있는 경보음의 발생 뿐만 아니라, 시각 및 촉각 등으로도 인식이 가능한 복합적인 경보장치의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 고압공기통 내의 압력변화 상태 및 현장온도를 작업자에게 무선으로 송신하여 면체부에서 점멸신호 및 진동으로 인식시키며, 호흡기면체를 착용하는 순간부터 항상 작업자의 시야에서 잔압을 확인할 수 있도록 함으로서 탈출시기를 현장에서 2중으로 작업자에게 전달되어질 수 있도록 하는 잔압 경보장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명 무선 경보장치의 시스템 블럭도.

도 2는 본 발명의 경보장치가 구비된 공기호흡기 구조도.

도 3은 본 발명의 무선표시장치가 장착된 면체 구성도.

도 4는 본 발명 경보장치의 LED표시부를 나타낸 것으로서,

4a는 LED배열 상태도.

4b는 잔압상태에 따른 표시 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 고압공기통 2 : 중압호스

3 : 면체 4 : 호흡기 결합부

10 : 무선송수신장치 11 : 전원부

12 : 배터리경고LED 13 : 압력센서

14 : 송신부 15 : 온도감지센서

16 : 모드전환스위치 18 : 잔압부족LED

19 : 압력계측기 20 : 무선표시장치

21 : 전원부 22 : 잔압표시LED

23 : 배터리경고용LED 24 : 수신부

25 : 배터리 26 : 외부표시LED

27 : 진동모터 28 : 조도검출부

상기 목적은, 압축공기가 보관되어지는 고압공기통, 상기 고압공기통으로 부터 중압호스를 통해 전달되는 공기를 면체측으로 전달하기 위해 호흡기 결합부에 결합되어지는 면체 호흡기부를 포함하는 구성을 이루고 있는 통상의 공기호흡기에 있어서, 상기 고압공기통 내의 잔압상태를 체크되어지는 무선송수신장치에는, 전원부의 배터리 저전압시 이를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED, 고압공기통 내의 공기압력을 측정하는 압력센서, 상기 압력센서에서 감지된 잔압상태 및 배터리 저전압신호를 출력하는 송신부가 구비되어져 있으며; 상기 호흡기 결합부에 장착되어지는 무선표시장치는, 상기 송신부로 부터 출력된 신호를 무선으로 전달받는 수신부, 상기 수신된 신호에 따른 잔압상태를 점멸신호로 표시하는 잔압표시LED 및 전원부의 저전압상태를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED, 잔압부족 및 고온노출시 동작되어지는 진동모터가 구비되어짐을 특징으로 하는 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 면체부착형 무선 다중경보장치가 적용된 공기 호흡기의 개략적인 구성을 살펴보면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 구조대원의 안면에 착용되어지는 면체(3)의 호흡기 결합부(4)에는 중압호스(2)가 연결되어진 면체 호흡기부(5)가 결합되어짐으로서 고압공기통(1)내의 압축공기를 면체(3)내로 전달할 수 있도록 구성되어져 있으며, 공기통 내부의 잔압이 일정량 이하일 경우 탈출경보음이 발생되어지게 되는 경보장치(30)에는 고압공기통(1)내 압축공기의 잔압량을 체크하여 이를 무선으로 송신하기 위한 무선송수신장치(10)가 구비되어져 있고, 상기 호흡기 결합부(4)에는 무선송수신장치(10)로 부터의 신호를 수신하기 위한 무선표시장치(20)를 결합시켜 구성하였다.

상기 무선송수신장치(10)는, 배터리가 내장되어 전원부(11)를 이루고 있으며, 상기 전원부(11)의 저전압시 이를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED(12), 고압공기통(1) 내의 공기압력을 측정하는 압력센서(13), 주위온도가 150℃ 이상으로 3분이상 노출시 노출상태를 감지하는 온도감지센서(15), 상기 압력센서(13)에서 감지된 잔압상태 및 배터리 저전압신호를 출력하는 송신부(14), LED 표시방법을 전환시키거나 압력계측기(19)의 백라이트 기능을 수동으로 동작시키는 모드전환 스위치(16), 그리고 공기통 내의 잔압부족을 표시하기 위한 잔압부족 LED(18) 등이 연산처리부의 제어에 의해 동작되도록 이루어져 있다.

또한, 면체(3)에 결합되어지는 상기 무선표시장치(20)는 상기 송신부(14)로부터 출력된 신호를 무선으로 전달받는 수신부(24)와, 배터리(25)가 내장되어 이루어지는 전원부(21), 잔압 부족 및 고온 노출시 동작되어지는 진동모터(27), 그리고 LED 표시부가 역시 연산처리부의 제어에 의해 동작되도록 구성을 이루고 있다.

상기 LED 표시부는 수신된 신호에 따른 상태를 점멸신호로 표시하는 내부 LED표시부(20a)와 장치의 외측으로 표시되어지는 외부표시 LED(26)가 구비되어져 있으며, 상기 내부 LED표시부(20a)에는 도 4에 나타내어진 바와같이 1개의 LED로 이루어진 배터리 경고용 LED(23)와 함께 일렬로 배열되어져 잔압상태를 4개의 LED로 표시하는 잔압표시LED(22)가 구비되어져 있다. 배터리 경고용 LED(23)는 동작시 적색으로 발광되며, 잔압표시LED(22)는 적색, 녹색, 황색으로의 점멸이 상황별로 이루어지게 된다.

또한, 외부 주변의 빛의 밝기를 측정하여 LED의 광량을 자동으로 조절함으로서 사용자의 눈의 피로를 최저화 하기위한 조도검출부(28)가 구비되어져 있다.

도면중 미설명 부호 6은 양압조정기, 7은 대기호흡장치, 8은 바이패스 밸브를 각각 나타낸다.

이와같은 구성을 이루고 있는 본 발명 면체부착형 무선 다중 경보장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

상기 무선 경보장치가 구비된 공기호흡기를 착용한 상태에서 소방관이 화재 및 구조작업에 투입되면, 작업중 고압공기통(1)내에 남아있는 잔압상태가 무선송수신장치(10)내의 압력센서(13)에서 연속적으로 확인되고 압력계측기(19)를 통해 아날로그 형태로 표시됨과 함께 송신부(14)를 통해 무선표시장치(20)의 수신부(24)로전달된다.

그리고, 전달된 신호는 무선표시장치(20)의 내부 LED표시부(20a)를 통해 점멸신호로 나타내지게 되는데, 도 4b에 나타내어진 바와같이 고압공기통(1) 내의 잔압이 75% 이상인 경우(4/4) 잔압표시LED(22) 4개가 모두 녹색으로 점멸되고, 잔압이 75% 이하인 경우에는(3/4) 3개의 LED가 녹색으로 점멸되며, 잔압이 만충상태의 절반이하인 상태에는(1/2) 2개의 LED가 적색으로 표시되는데 이때에는 중간에 사이띄움을 하여 시각적으로 2개의 식별이 용이하도록 하였다. 그리고 전달된 신호에 따른 잔압이 25% 이하인 경우에는(1/4) 1개의 LED가 적색으로 점멸되어지게 되며, 잔압이 더욱 낮아져서 현장탈출을 요하는 55kg/㎠ 정도에 이른 경우에는 진동모터(27)가 10초 간격으로 2초간 동작되어 면체(3)를 통해 착용자의 안면에 직접 진동을 전달함으로서 점멸신호와 함께 긴급상황임을 알리도록 하였다.

한편, 상기 잔압표시LED(22)의 점멸주기는 잔압이 50% 이상인 경우에는 3개 또는 4개의 LED가 녹색으로 매 60초마다 10초간 초당 1회 이상의 주기로 연속점멸되고, 50% 미만인 경우에는 적색으로 초당 1회 이상의 주기로 연속 점멸이 이루어지게 된다.

또한, 무선송수신장치(10) 또는 무선표시장치(20)내의 각 전원부(11,21)중 어느 하나가 배터리가 저전압인 경우에는 배터리경고용LED(23)가 적색으로 점멸되어지게 된다.

또한, 무선송수신장치(10)에 구비되어져 있는 온도감지센서(15)에 의해 주위온도가 150℃ 이상에서 3분이상 노출된 것이 감지될 경우에는 역시 무선신호가 전달되어 짐으로서 잔압표시LED(22)가 황색으로 점멸되어짐과 함께 진동모터(27)가 동작되어 고온노출중이므로 현장을 탈출하라는 경고신호를 해당 소방관에게 알리게 된다.

그리고, 송신부 및 수신부의 전원부(11,21) 전압이 최대 부하에서 최소 2시간 동작할 수 있는 전압 레벨상태에서는 각각 배터리경고LED(12)와, 배터리경고용LED(23)를 적색으로 초당 1회이상 연속 점멸시킴으로서 저저압 경고신호를 나타내게 되는데, 상기 배터리경고용LED(23)에서는 수신부의 전원부(21) 뿐만 아니라 송신부의 전원부(11) 저전압 시에도 신호를 발생하게 된다.

또한, 상기 무선표시장치(20)의 면체(3) 부착시 외부표시 LED(26)가 도 3에서와 같이 노출되게 됨으로 외부에서도 표시장치가 정상적으로 동작되는지 여부를 확인할 수 있게되며, 구조작업 또는 화재진압 작업중 소방관이 자신의 공기호흡기에서 모드전환 스위치(16)를 누르게 되면 송신부의 잔압부족 LED(18) 및 수신부의 잔압표시LED(22)와 압력계측기(19)의 백라이트가 5초이상 연속적으로 작동시키게 되고, 배터리가 저잔압상태인 경우에는 압력표시와 더불어 배터리경고LED(12)와 배터리경고용LED(23)를 5초이상 연속작동시킴으로서 현재의 압력상태 및 배터리상태를 점멸주기에 관계없이 용이하게 인지할 수 있도록 하였다.

따라서, 본 발명의 장치는 고압공기통(1)내의 압력상태 및 고온노출상태, 그리고 배터리 상태가 표시되어지는 LED표시부(20a)가 면체(3) 전면에 부착되어져 있어 시각적으로 용이하게 식별할 수 있게되며, 위험발생시 적색LED로 점멸됨과 동시에 진동력이 안면에 전달됨으로서 위험상황을 효과적으로 인지할 수 있게되는 것이다.

특히, 신호의 전송이 무선으로 이루어지도록 함으로서 유선사용시 단선방지나 내열을 목적으로 보호카바를 사용함으로 인한 부피 증가와, 이로인한 호스와의 꼬임 발생이 방지되어질 수 있게된다.

한편, 무선송수신장치의 송신부(14)로 부터 발신되는 신호는 도 1에 도시된 바와같이 외부에 설치된 지휘본부 상황실에서 투입된 각 소방관의 송수신장치 주파수에 맞게 설정하여 신호를 수신받음으로서 상황판상에도 동시에 표시되어질 수 있게 되는데, 상황실에서는 투입된 소방관의 현재상태를 확인하여 이상이 발견된 소방관에게 신속한 지령을 전달할 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 무선 경보장치가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명의 면체 부착형 무선 다중경보장치는, 공기통 내의 공기 잔압 부족시 압력계에서 경보음과 함께 무선신호가 전달된 호흡기 면체에서 경보LED의 점멸 및 진동이 다각적으로 동시에 발생되도록 하여 공기호흡기를 착용한 작업자가 공기통(용기)에 충전된 공기의 잔량을 쉽게 인식할 수 있게됨으로써 공기 부족으로 인한 질식 등의 안전사고를 완전 예방할 수 있는 유용한 발명이다.

특히, 여러 사람이 좁은 공간에서 인접한 상태로 각각 사용하더라도 자신의공기호흡기의 면체로 부터 시각적, 촉각적 경보가 발생하고 있음을 정확히 식별할 수 있게 되고, 지휘본부에서도 현장에서 작업중인 소방관의 현재상태를 무선으로 전달받게 되어 위급상황 발생시 신속하게 대처할 수 있는 이점이 있다.

Claims

압축공기가 보관되어지는 고압공기통(1), 상기 고압공기통(1)으로 부터 중압호스(2)를 통해 전달되는 공기를 면체(3)측으로 전달하기 위해 호흡기 결합부(4)에 결합되어지는 면체 호흡기부(5)를 포함하는 구성을 이루고 있는 통상의 공기호흡기에 있어서,

상기 고압공기통(1) 내의 잔압상태가 체크되어지는 무선송수신장치(10)에는, 전원부(11)의 배터리 저전압시 이를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED(12), 고압공기통(1) 내의 공기압력을 측정하는 압력센서(13), 상기 압력센서(13)에서 감지된 잔압상태 및 배터리 저전압신호를 출력하는 송신부(14)가 구비되어져 있으며;

상기 호흡기 결합부(4)에 장착되어지는 무선표시장치(20)에는, 상기 송신부(14)로 부터 출력된 신호를 무선으로 전달받는 수신부(24), 상기 수신된 신호에 따른 잔압상태를 점멸신호로 표시하는 잔압표시LED(22) 및 전원부(11,21)의 저전압상태를 표시하기 위한 배터리 경고용 LED(23)가 구비되어짐을 특징으로 하는 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치.
청구항 1에 있어서,

상기 무선표시장치(20)에는 공압공기통(1) 내의 잔압부족 신호 및 고온 노출신호시 동작되는 진동모터(27) 및 전원부(11,21)의 전원공급에 따른 동작상태를 외부에 표시하기 위한 동작상태 외부표시 LED(26)와, 그리고 주변 빛의 밝기를 측정하여 각 LED의 광량을 자동으로 조절하기 위한 조도검출부(28)가 구비되어진 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치.
청구항 1에 있어서,

상기 무선송수신장치(10)에는, 주위온도가 일정온도를 넘어서는지 여부를 감지하는 온도감지센서(15)와, 각 표시부의 표시동작을 일시적으로 변환시킴과 함께 압력표시 계측기(29)의 백라이트를 동작시키기 위한 모드전환 스위치(16)가 구비되어진 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 무선송수신장치(10)의 송신부(14)에서 송신되는 신호는 지휘본부 상황실에서도 수신이 이루어져 작업자의 상황을 파악할 수 있게 됨을 특징으로 하는 공기호흡기용 면체 부착형 무선 다중경보장치.