KR20130017610A - 건물 내 구명 호흡 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 화재 연무 또는 유독 가스 등이 건물 내로 퍼질 때, 사람들이 대피를 위하여 승강기 탑승 대기 중이나, 또는 소방 대원의 구조 출동을 기다리는 경우, 대피 도중 건물 내 곳곳에서 신선한 공기를 공급받을 수 있도록 하여 건물 내에서 아직 대피하지 못한 사람들의 호흡 곤란 및 질식사를 방지하는, 건물 내 구명 호흡 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치는, 건물 내 적어도 하나 이상의 장소에 구비되어 사용자의 질식사를 방지하는 건물 내 구명 호흡 장치에 있어서, 사용자가 위치하는 공간을 사용자상주공간(S1)이라 하고, 건물의 천장 내부 공간을 설비장착공간(S2)이라 할 때, 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 그 내부에 고압공간(V1)을 형성하는 압축산소용기(11)와, 상기 압축산소용기(11)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(12)를 포함하여 이루어지며, 상기 설비장착공간(S2)에 수용되는 산소수용부(10); 마스크 케이스(21)와, 상기 마스크 케이스(21)의 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(22)를 포함하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 마스크부(20); 상기 산소수용부(10)와 상기 마스크부(20)를 연결하여 상기 마스크 케이스(21)를 통해 산소를 공급하는 적어도 하나 이상의 연결호스부(30); 외부 입력을 받아 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되도록 동작시키는 스위치부(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

건물 내 구명 호흡 장치 {Breathing Equipment for Building}

본 발명은 건물 내 구명 호흡 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재로 인한 연무 또는 유독 가스 등이 건물 내로 퍼지는 재난 상황 발생 시 사람들이 대피, 또는 구조될 때까지 호흡 곤란, 질식사 없이 안전하게 호흡을 유지할 수 있도록 해 주는, 건물 내 구명 호흡 장치에 관한 것이다.

건물 내에서 화재, 유독 가스 유출, 테러, 화생방 등의 재난 상황이 발생할 경우, 건물 내에 있던 사람들이 안전한 위치까지 대피하는 동안 이러한 유독성의 물질을 흡입하지 않고 안전하게 호흡을 할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 특히 아파트와 같은 고층 건물의 화재 현장에서 화상보다는 질식으로 인한 인명 사고가 더 많이 발생된다는 점이 무수히 지적되어 왔다.

한편, 고층 건물에는 편의를 위하여 승강기가 반드시 설치되어 있다. 그런데 이러한 승강기는 기본적으로 밀폐 구조가 아니고 전층에 걸쳐서 공기가 순환되는 상태이므로 화재가 발생했을 때 건물의 굴뚝과 같은 역할을 하게 된다. 따라서 화재 발생 시 승강기를 타면 연기 속에 갇혀서 질식할 가능성이 더 커질 수 있다. 때로는 화재가 난 건물이 아닌 옆 건물의 승강기로까지 연기가 새어들어 질식을 일으킨 사례까지 보고되는 실정이다. 이러한 위험성 때문에 대부분의 국가에서는 고층 건물에서라도 화재 시 승강기를 이용하지 못하도록 하고 있다.

그런데, 2001년 뉴욕 세계무역센터 테러 당시 건강한 사람이 95층에서 1층까지 계단으로 걸어 내려오는데 1시간이 걸렸다는 보고 등으로부터, 초고층 건물의 경우 어떠한 보완책을 마련하여서라도 승강기를 활용하여 피난할 수 있는 방안이 마련될 필요성이 점차 강하게 대두되고 있다. 특히 고층 건물에서의 화재에서 화염에 의한 직접적인 사고 피해보다 연무 등 유독 물질의 흡입에 의한 간접적인 사고 피해가 더 광범위하고 많기 때문에, 건물 어디에서든 신속하게 대피를 할 수 있도록 해야 한다는 요구가 커지고 있는 것이다. 현재 국내의 경우 소방법 상 화재 발생 시 승강기를 이용하지 말도록 되어 있으나, 해외에서는 이미 고층 건물의 경우 화재 발생 시에 승강기를 이용하도록 하는 방향으로 제도의 개선이 이루어지고 있으며, 국내에도 이러한 경향이 도입될 전망이다.

이러한 고층 건물에서의 재난 상황 발생 시에는 무엇보다도 대피 과정에서 연무 등을 흡입하지 않을 수 있도록 하는 방안이 필요하다. 만일 신속한 대피가 불가능한 사정이라 하더라도, 안전한 장소에서 구조를 기다리면서 질식하지 않을 수만 있다 해도 생존 확률은 매우 높아진다. 이러한 점에 착안하여 특히 지하철 역, 공항 등과 같은 공공 장소에는 재난 상황 발생 시 사용할 수 있도록 방독면 등이 비치되고 있다. 그러나 방독면의 경우 사용법이 난해하여 일반인은 잘 사용하지 못할 수도 있고, 또한 필터링할 수 있는 유독 물질의 종류가 제한될 수밖에 없으며, 신속한 보급이 어렵다는 문제 등 여러 문제가 있다.

종래에 한국특허공개 제1998-0074061호("화재경보 장치를 구비한 엘리베이터", 이하 선행기술 1)에서는 승강기가 운행하는 각 층마다 온도감지센서가 구비되어 기준치 초과 시 음성으로 경고를 하도록 함으로써 승객 및 소방수의 안전을 도모하는 장치가 개시되었다. 그런데 상기 선행기술 1은 단지 화재 위험이 있음을 경고해 주는 수준에 그치고 있어, 대피로 선정에 있어서의 유리함을 획득할 수는 있겠으나 대피 과정에서의 연무 흡입을 방지할 수 있는 방법이 전혀 없다. 한편, 한국실용신안등록 제0340994호("안전대피용 마스크", 이하 선행기술 2)에서는 화재 등과 같은 긴급 상황 발생 시 사람들이 안전하게 호흡하면서 대피할 수 있도록 호흡필터부가 구비된 휴대형의 마스크를 개시하고 있는데, 선행기술 2의 경우 앞서 논의한 방독면 사용 시의 문제점들을 전혀 극복하지 못하고 있어, 역시 개선이 필요하다.

1. 한국특허공개 제1998-0074061호 (1998.11.05) 2. 한국실용신안등록 제0340994호 (2004.01.28)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화재 연무 또는 유독 가스 등이 건물 내로 퍼질 때, 대피자 또는 구조 대상자가 대피 도중 건물 내 곳곳에서 신선한 공기를 공급받을 수 있도록 하여 건물 내에서 아직 대피하지 못한 사람들의 호흡 곤란 및 질식사를 방지하는, 건물 내 구명 호흡 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치는, 건물 내 적어도 하나 이상의 장소에 구비되어 사용자의 질식사를 방지하는 건물 내 구명 호흡 장치에 있어서, 사용자가 위치하는 공간을 사용자상주공간(S1)이라 하고, 건물의 천장 내부 공간을 설비장착공간(S2)이라 할 때, 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 그 내부에 고압공간(V1)을 형성하는 압축산소용기(11)와, 상기 압축산소용기(11)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(12)를 포함하여 이루어지며, 상기 설비장착공간(S2)에 수용되는 산소수용부(10); 마스크 케이스(21)와, 상기 마스크 케이스(21)의 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(22)를 포함하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 마스크부(20); 상기 산소수용부(10)와 상기 마스크부(20)를 연결하여 상기 마스크 케이스(21)를 통해 산소를 공급하는 적어도 하나 이상의 연결호스부(30); 외부 입력을 받아 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되도록 동작시키는 스위치부(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 산소수용부(10)는 상기 조절밸브(12)에 구비되어 상기 압축산소용기(11) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 압축산소용기(11) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 안전수단(12a)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소수용부(10)는 상기 마스크부(20) 및 상기 마스크부(20)에 연결된 상기 연결호스부(30)의 세트(set)가 복수 개일 경우, 단일 개의 상기 산소수용부(10)로부터 복수 개의 상기 연결호스부(30)들로 산소를 분배하여 공급하는 분배기(13)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 산소수용부(10)는 대기압보다 높은 압력의 고압 산소, 대기압보다 높은 압력의 고압 공기, 산소를 액화시킨 액화 산소, 공기를 액화시킨 액화 공기 중 선택되는 적어도 어느 한 가지가 충진된 용기 형태로 형성되거나, 또는 산소가 발생되는 산소발생기 형태로 형성되거나, 또는 외부로부터 산소를 공급받는 산소 배관 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 그 내부 공간을, 상기 안면밀착부(22) 외측에 형성되어 사용자의 코와 입이 삽입되는 호흡공간(V3) 및 상기 안면밀착부(22) 내측에 형성되며 상기 연결호스부(30)와 연결되어 산소를 유입받아 압력을 낮추어 상기 호흡공간(V3)으로 배출시키는 버퍼공간(V2)으로 나누도록 형성되되, 상기 호흡공간(V3) 및 상기 버퍼공간(V2) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(23a)이 형성되는 격벽(23)과, 상기 마스크부(20)로 산소가 공급되는 측의 상기 연결호스부(30) 상에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 마스크 조절밸브(24)와, 상기 호흡공간(V3) 일측에 구비되어 상기 호흡공간(V3) 내의 공기는 외부로 배출 가능하고 외부 공기는 상기 호흡공간(V3) 내로 유입되지 못하도록 형성되는 체크밸브(25)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 마스크부(20)는 상기 마스크 조절밸브(24)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 버퍼공간(V2) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 마스크 안전수단(24b)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 상기 격벽(23) 상에 구비되며, 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절장치(23b)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 배출량조절장치(23b)는 실리콘을 포함하는 탄성 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방하고, 사용자의 날숨 시 개방된 상기 통공(23a)의 일부를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 상기 호흡공간(V3) 내의 공기는 외부로 배출 가능하고 외부 공기는 상기 호흡공간(V3) 내로 유입되지 못하도록, 상기 호흡공간(V3)의 내부 압력을 1기압 이상의 양압으로 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 상기 체크밸브(25)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(25a)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결호스부(30)는 길이 조절이 용이하도록, 신축이 용이한 연성 재질로 이루어지거나, 주름관 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위치부(40)는 버튼 형태로 형성되어 사용자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 비상버튼스위치(41)나, 건물 내 관리실과 연결되어 관리자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 감지센서(42)나, 건물 벽면 상에 구비되어 화재가 감지되면 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 화재감지센서(43)나, 건물 내 화재비상벨 시스템과 연결되어 화재비상벨이 작동하면 그에 연동하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 연동스위치(44) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 장치와, 상기 스위치부(40)에 독립적으로 전력을 공급하는 내장 배터리(45)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구명 호흡 장치는 상기 설비장착공간(S2) 및 상기 사용자상주공간(S1)의 경계인 천장 상에 개폐 가능한 여닫이문 형태로 형성되며, 상기 스위치부(40)와 연결되어 상기 스위치부(40)로부터 제공 동작 수행 신호를 받으면 개방되어 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 능동적으로 제공하도록 형성되는 여닫이부(51); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 구명 호흡 장치는 상기 사용자상주공간(S1) 상에 배치되되 상기 마스크부(20)를 수용 가능하도록 일측면이 개폐 가능한 함체 형태로 형성되며, 상기 스위치부(40)와 연결되어 상기 스위치부(40)로부터 제공 동작 수행 신호를 받으면 개방되어 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 능동적으로 제공하도록 형성되는 보관함(52);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 상기 안면밀착부(22)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 고정 및 유지시키는 마스크부 고정수단(26)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(27)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크부(20)는 상기 마스크부(20)의 존재를 인지하도록 하는 인지수단을 구비하되, 상기 인지수단은 상기 마스크부(20) 표면에 부착 또는 도포되는 야광 테이프 또는 야광 페인트, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 소리를 발생시키는 벨, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 빛을 발산하는 조명등 또는 점멸등 중 선택되는 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 마스크부(20)는 상기 마스크부(20)의 존재를 인지하도록 하는 인지수단을 구비하되, 상기 인지수단은 상기 마스크부(20)의 상태 정보를 모니터링하거나, 구조를 요청하거나, 또는 대피정보를 제공하도록 외부와 신호를 송수신하는 통신장치인 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 마스크부(20)는 덮개 형태로서 개폐 가능하게 형성되는 캡부(28)를 더 포함하여 이루어지며, 상기 캡부(28)가 개방되면 상기 인지수단이 작동하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 마스크부(20)는 각도센서를 더 포함하여 이루어지며, 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 떨어지는 것이 인식되도록, 상기 각도센서에 의하여 상기 마스크부(20)의 배치 각도 변화가 감지되면 상기 인지수단이 작동하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구명 호흡 장치는 건물 어디나 구비 가능하나, 특히 건물 승강기 주변에 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 화재 연무 또는 유독 가스 등이 건물 내로 퍼질 때, 건물 내에서 아직 대피하지 못한 사람들이 승강기 탑승 대기 중이나, 또는 소방 대원의 구조를 기다리거나, 또는 개인용 구조용품을 공급을 기다리는 경우, 건물 내 곳곳에서 신선한 공기를 공급받을 수 있도록 하여 호흡 곤란 및 질식사를 방지하는 큰 효과가 있다. 특히 본 발명의 구명 호흡 장치는 능동적이면서 신속하게 제공되도록 설계됨으로써, 급박하고 위급한 상황에서 사용자가 용이하고 신속하게 착용할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 크게 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 간편하게 한 번의 조작(one touch)으로 호흡 공기가 배출되도록 하고, 또한 호흡 공간 내의 압력을 양압이 유지되도록 함으로써, 외부의 유독 물질이 호흡 공간으로 유입되는 것을 막으면서 신선한 공기로 호흡될 수 있도록 해 주는 큰 효과가 있다.

더불어 본 발명은, 정전 상황에서도 쉽게 발견하고 사용할 수 있는 식별수단, 빛을 제공하는 조명수단, 사용자의 구명 호흡 장치 사용 여부 및 사용 개수 등을 감지하는 감지수단, 정전 상황에서도 작동할 수 있도록 하는 배터리 내장 등 다양한 부가 기능을 구비함으로써, 사용자 편의성 및 안전성을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치.
도 2는 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치의 상세도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치의 사용 실시예.
도 5는 본 발명의 배출량조절장치의 상세도.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 건물 내 구명 호흡 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치를 도시한 것이다. 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치는 건물 내 적어도 하나 이상의 장소에 구비되어 사용자의 질식사를 방지하는 장치로서, 산소수용부(10), 마스크부(20), 연결호스부(30) 및 스위치부(40)를 포함하여 이루어진다. 여기에서 사용자가 위치하는 공간을 사용자상주공간(S1)이라 하고, 건물의 천장 내부 공간을 설비장착공간(S2)이라 할 때, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 산소수용부(10)는 상기 설비장착공간(S2)에, 상기 스위치부(40)는 상기 사용자상주공간(S1)에 각각 구비된다. 이러한 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치는 건물 내 어디에 구비되어도 무방하나, 앞서 설명한 바와 같이 고층 건물의 경우 화재 등 재난 상황 발생 시 승강기를 통해 대피하는 것이 권고되는 바, 상기 구명 호흡 장치는 승강기 주변에서 기다리는 사람들이 쉽게 사용할 수 있도록 건물 승강기 주변에 구비되는 것이 바람직하다. 더불어, 공항, 고속터미널 대합실, 기차 대합실, 호텔, 극장 등의 다중이용시설이나, 지하상가 등의 다중이용업소 등과 같이 많은 사람들이 모이는 장소의 건물에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 산소수용부(10)는 도시된 바와 같이 가장 기본적으로는 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 그 내부에 고압공간(V1)을 형성하는 압축산소용기(11)와, 상기 압축산소용기(11)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(12)를 포함하여 이루어져서 상기 설비장착공간(S2)에 수용된다.

상기 마스크부(20)는 사용자가 직접 안면에 장착하여 상기 산소수용부(10)로부터 상기 연결호스부(30)를 통해 산소를 공급받아 호흡할 수 있도록 해 주는 것으로서, 가장 기본적으로는 마스크 케이스(21)와, 상기 마스크 케이스(21)의 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(22)를 포함하여 이루어진다. 이 때, 상기 마스크부(20)는 물론 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 산소수용부(10)에 대하여 적어도 하나 이상이 연결 구비될 수 있다.

상기 연결호스부(30)는 상술한 바와 같이 상기 산소수용부(10)와 상기 마스크부(20)를 연결하여 상기 마스크 케이스(21)를 통해 산소를 공급하는 역할을 한다. 상기 연결호스부(30)는 당연히 하나의 마스크부(20) 당 하나씩 연결되게 되며, 따라서 상기 마스크부(20)가 복수 개일 경우 상기 연결호스부(30) 역시 복수 개가 됨은 당연하다. 이와 같이 상기 마스크부(20) 및 상기 마스크부(20)에 연결된 상기 연결호스부(30)의 세트(set)가 복수 개일 경우, 상기 산소수용부(10)는 단일 개의 상기 산소수용부(10)로부터 복수 개의 상기 연결호스부(30)들로 산소를 분배하여 공급하는 분배기(13)(도 2 참조)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 연결호스부(30)는 길이 조절이 용이하도록, 실리콘, 고무 등과 같이 신축이 용이한 연성 재질로 이루어지거나, 또는 주름관 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 됨으로써 사용자는 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되었을 때 상기 마스크부(20)를 쉽게 잡아 끌어당겨 장착할 수 있다.

상기 스위치부(40)는 외부 입력을 받아 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되도록 동작시키는 역할을 한다. 상기 스위치부(40)에 의한 상기 마스크부(20) 제공 동작에 대해서는 이후에 보다 상세히 설명한다.

이와 같은 본 발명의 구명 호흡 장치는, 상기 스위치부(40)를 통해 화재 등 재난 상황 발생이 인식되면 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 자동 제공해 주며, 사용자는 상기 마스크부(20)를 안면에 장착함으로써 상기 산소수용부(10)로부터 공급되는 깨끗한 산소를 신속하고 용이하게 호흡할 수 있다. 대피 과정에서 상기 구명 호흡 장치를 수시로 이용함으로써, 대피 중 유독 가스 등을 흡입하여 질식사 등 신체에 이상이 오는 것을 최대한 막을 수 있으며, 특히 승강기를 통해 대피하고자 하는 사람들의 경우 대기하는 시간 동안의 유독 가스 흡입을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

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도 2는 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치의 상세도를 도시하고 있다. 도 2를 통해 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치에 세부 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저 상기 산소수용부(10)에 대하여 설명한다. 상기 산소수용부(10)는 앞서 설명한 바와 같이 기본적으로 대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 그 내부에 고압공간(V1)을 형성하는 압축산소용기(11)와, 상기 압축산소용기(11)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(12)를 포함하여 이루어진다.

이 때 상기 압축산소용기(11)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 고압의 산소를 안정적으로 수용할 수 있도록 하기 위하여 금속 재질과 같은 강성이 높고 고압을 견딜 수 있는 재질로서 형성된 내부 용기와, 그 내부 용기를 수용하여 외부 충격으로부터 보호하는 외부 용기로 이루어진 형태로 구성될 수 있다. 상기 압축산소용기(11) 내측에 형성되는 고압공간(V1)은 대기압보다 수십~수백 배의 압력을 가지도록 산소가 압축 저장되는데, 이에 따라 상기 압축산소용기(11)의 크기가 작아도 상당히 많은 양(즉 사용자가 상당히 장시간 버틸 수 있는 양)의 산소를 저장할 수 있게 된다. 여기에서, 기본적으로 사람이 호흡하기 위해 필요한 물질이 산소이기 때문에 '산소수용부', '산소충전부' 등과 같이 '산소'가 사용되는 용어를 사용하였으나, 물론 여기에서 상기 압축산소용기(11)에 충전되는 기체는 순수한 산소일 수도 있고, 압축공기일 수도 있다. 또한, 상기 압축산소용기(11)는 산소를 공급할 수 있다면 어떤 형태로 되어 있어도 무방한 바, 상기 압축산소용기(11) 내부에 산소발생기가 구비되어 있도록 할 수도 있는 등, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 압축산소용기(11)의 구조는 다양하게 변형 실시될 수 있다. 즉 예를 들면, 상기 산소수용부(10)는 상기 압축산소용기(11)가 대기압보다 높은 압력의 고압 산소, 대기압보다 높은 압력의 고압 공기, 산소를 액화시킨 액화 산소, 공기를 액화시킨 액화 공기 중 선택되는 적어도 어느 한 가지가 충진된 용기 형태로 형성되어 이루어질 수도 있고, 또는 상기 압축산소용기(11)가 산소가 발생되는 산소발생기 형태로 형성될 수도 있고, 또는 상기 압축산소용기(11)가 외부로부터 산소를 공급받는 산소 배관 형태로 형성될 수도 있는 등, 그 구체적인 예시는 다양하게 형성될 수 있다.

상기 조절밸브(12)는 상기 압축산소용기(11)로부터 배출되는 산소의 배출량을 조절하는데, 사용자가 수동으로 개폐 또는 배출량 정도를 조절할 수 있도록 이루어질 수 있다. 이 때 상기 조절밸브(12)에는, 상기 압축산소용기(11) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 압축산소용기(11) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 안전수단(12a)이 더 구비될 수 있다. 상기 안전수단(12a)에 의하여, 압력이 일정 이상의 고압이거나, 온도가 일정 이상의 고온일 경우 자동으로 산소의 일부 또는 전부가 유출됨으로써 안전성을 보다 높일 수 있다. 이와 같이 유체 유통에 있어서 개폐 및/또는 배출량 조절을 수행할 수 있는 조절밸브의 구조는 다양하게 공지되어 있으며 그 중 어떠한 구성을 적용하여도 무방하며, 채용되는 조절밸브의 구조에 본 발명이 한정되지 않는 바, 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 상기 압축산소용기(11)에는 다수 개의 마스크부(20)가 연결 구비될 수 있으며, 이 때에는 상기 압축산소용기(11)에서 산소가 배출되는 부분에, 각각의 마스크부(20)로 산소를 분배하여 배출하는 상기 분배기(13)가 더 구비될 수 있다.

더불어, 상기 압축산소용기(11)를 상기 설비장착공간(S2) 내에 안정적으로 고정하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 고정장치(14)가 더 구비될 수 있다. 상기 고정장치(14)는 잠금식 등의 여러 형태를 취할 수 있으며, 상기 설비장착공간(S2) 내에 상기 압축산소용기(11)를 임의의 움직임 없이 고정할 수 있다면 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.

다음으로, 상기 마스크부(20)에 대하여 설명한다. 상기 마스크부(20)는 앞서 설명한 바와 같이 기본적으로 마스크 케이스(21)와, 상기 마스크 케이스(21)의 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(22)를 포함하여 이루어진다. 여기에, 상기 마스크부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 격벽(23)과, 마스크 조절밸브(24)와, 체크밸브(25)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 안면밀착부(22)는 탄력 및 연성을 갖는 고무나 실리콘 등으로 이루어지도록 하여 착용감을 높이도록 한다. 사람의 얼굴 크기나 형태는 각각 다 다르기 때문에 상기 안면밀착부(22)의 형상이 사용자의 안면 형상과 꼭 들어맞지 않음은 당연하나, 상기 안면밀착부(22)가 탄력 및 연성을 가지도록 하면 상기 안면밀착부(22)를 안면 쪽으로 약간 눌러 줌으로써 이러한 형상 차이 때문에 발생되는 틈새 등을 쉽게 막을 수 있다.

상기 격벽(23)은, 상기 마스크부(20)의 내부 공간을, 상기 안면밀착부(22) 외측에 형성되어 사용자의 코와 입이 삽입되는 호흡공간(V3) 및 상기 안면밀착부(22) 내측에 형성되며 상기 연결호스부(30)와 연결되어 산소를 유입받아 압력을 낮추어 상기 호흡공간(V3)으로 배출시키는 버퍼공간(V2)으로 나누도록 형성된다. 이 때 상기 격벽(23)에는 상기 호흡공간(V3) 및 상기 버퍼공간(V2) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(23a)이 형성된다. 이하에서 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명에서 상기 호흡공간(V3)은 대기압보다 약간 높은 압력을 가지도록 형성되는 바(즉 양압이 되도록 형성되는 바), 설령 상기 안면밀착부(22)와 사용자의 안면 사이에 미세한 틈이 존재한다 하더라도, 양압에 의하여 상기 호흡공간(V3) 내의 공기가 외부로 빠져나가는 힘이 더 강하기 때문에 외부 공기가 내부로 흘러들어오는 것을 방지할 수 있다.

상기 마스크 조절밸브(24)는, 상기 압축산소용기(11)에 구비된 상기 조절밸브(12)와 유사하게, 상기 마스크부(20)로 산소가 공급되는 측의 상기 연결호스부(30) 상에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절한다. 이 때 상기 마스크 조절밸브(24)에도, 상기 조절밸브(12)와 유사하게, 상기 버퍼공간(V2) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 버퍼공간(V2) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 마스크 안전수단(24a)이 더 구비되도록 할 수 있다.

상기 체크밸브(25)는 상기 호흡공간(V3) 일측에 구비되어 상기 호흡공간(V3) 내의 공기는 외부로 배출 가능하고 외부 공기는 상기 호흡공간(V3) 내로 유입되지 못하도록 형성된다.

이와 같이 형성되는 상기 마스크부(20)에서, 사용자는 실질적으로 상기 호흡공간(V3)에 코와 입을 넣고 호흡을 하게 되는데, 이 때 상기 호흡공간(V3)으로 날숨을 뱉게 되면 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 증가하여 상기 호흡공간(V3) 내 압력이 안정적으로 유지되지 못할 수 있다. 또한 날숨에 포함된 이산화탄소가 상기 호흡공간(V3) 내에서 차지하는 비율이 높아지게 되는 문제가 생길 수도 있다. 상기 체크밸브(25)는 이러한 문제를 제거하기 위해 구비되는 것으로, 상기 호흡공간(V3)에 사용자가 뱉은 날숨으로 인해 이산화탄소가 차게 되어 내부 압력이 일정 수준 이상으로 올라가면 내부 공기를 외부로 배출해 줌으로써, 산소가 지속적 및 안정적으로 상기 호흡공간(V3) 내로 유입될 수 있게 해 준다. 즉, 사용자가 날숨을 훅 내뱉을 때 상기 체크밸브(25)가 개방되어 내부의 공기를 외부로 배출함으로써, 이산화탄소가 많이 섞여 있는 공기를 배출해 주게 되며, 따라서 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 적정 수준으로 유지됨과 동시에 상기 호흡공간(V3) 내의 이산화탄소 비율 역시 어느 수준 이상으로 올라가지 않도록 해 주는 것이다. 물론 상기 체크밸브(25)는 외부 공기가 내부로 유입되는 것은 차단해 줌으로써, 사용자가 연기나 유독물질을 흡입하는 것을 방지하는 것은 물론이다. 이와 같이 유체를 일측 방향으로만 유통시키는 체크밸브의 구조 역시 다양하게 공지된 바 있으며, 이 중 어떤 구조를 채용해도 무방하고, 또한 그 구조에 따라 본 발명이 한정되는 것은 전혀 아니다.

더불어 이 때, 상기 사용자착용부(120)는 상기 체크밸브(25)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(25a)이 더 구비되도록 할 수 있다. 상기 숨배출관(25a)에 의하여 사용자의 날숨에 의한 압력 증가가 직접 상기 체크밸브(25)에 전해지게 되며, 이에 따라 이산화탄소의 배출이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

도시되어 있는 바와 같이 상기 연결호스부(30)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 마스크부(20) 내부 공간을 연결하여 상기 고압공간(V1)에서 상기 마스크부(20) 내부 공간으로 산소를 공급한다. 이 때 상기 호흡공간(V3)이 버퍼공간(V2)을 더 가지고 있을 경우, 상기 연결호스부(30)는 상기 고압공간(V1) 및 상기 버퍼공간(V2)을 연결하여, 상기 압축산소용기(11)로부터 상기 마스크부(20) 내부 공간으로 산소가 공급되도록 한다.

상기 고압공간(V1) 내부는 대기압보다 상당히 높은 압력을 가지게 되는데, 이러한 고압의 산소가 직접 상기 호흡공간(V3)으로 유입되게 되면 사용자가 호흡하는데 곤란을 느끼게 되는 문제가 있을 수 있다. 즉 사람은 대기압 상태에서 호흡하도록 적응되어 있기 때문에 산소 흡입에 어려움을 느끼게 될 수 있고, 또한 지나치게 많은 산소가 일시에 흡입되어 과호흡 증상을 일으키게 될 우려 또한 있는 것이다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 본 발명의 구명 호흡 장치는 상기 마스크부(20)에 상기 버퍼공간(V2)이 형성되도록 함으로써 공급되는 산소의 압력을 감압한 후, 상기 격벽(23)에 형성된 상기 통공(23a)을 통과하여 상기 호흡공간(V3)에 산소가 유입되는 과정에서 감압이 한 번 더 이루어지도록 함으로써 이러한 문제를 방지하고 있다. (물론 상기 조절밸브(12) 또는 상기 마스크 조절밸브(24)의 조절에 의하여, 일차적으로 상기 버퍼공간(V2)으로 유입되는 산소의 압력이 상당히 감압될 수 있다. 여기에 상기 버퍼공간(V2)의 존재로 인하여 상기 호흡공간(V3) 내의 압력이 호흡하기 적당한 압력으로 쉽게 유지되도록 할 수 있는 것이다.)

즉 압력의 크기를 간략히 정리하자면 상기 고압공간(V1) 내의 압력(P(V1)) > 상기 버퍼공간(V2) 내의 압력(P(V2)) > 상기 호흡공간(V3) 내의 압력(P(V3)), 이와 같이 나타나게 된다. 이러한 압력차 때문에 본 발명의 구명 호흡 장치에서는, 상기 고압공간(V1) - 상기 버퍼공간(V2) - 상기 호흡공간(V3) 순의 순차적인 산소 공급이, 능동적인 펌프 등의 장치를 전혀 필요로 하지 않고 매우 자연스럽게 이루어질 수 있다. 더불어 상기 호흡공간(V3) 내의 압력은 대기압보다 약간 높은 정도로 설정되도록 하는 것이 바람직한데, (상기 안면밀착부(22)의 설명 부분에서 간략히 기술한 바와 같이) 이와 같이 함으로써 사용자가 약간 잘못 착용하여 상기 안면밀착부(22)가 안면에 완전히 밀착되지 못하고 약간의 틈새가 생긴다 하더라도 압력차 때문에 외부 공기가 상기 호흡공간(V3)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자가 상기 압축산소용기(11) 내의 산소를 호흡하게 되기 때문에, 종래의 방독면의 경우 필터에서 유독물질을 완벽하게 걸러내지 못하기 때문에 사용자가 오염된 공기를 호흡하게 될 가능성이 높았던 문제를 원천적으로 배제할 수 있다.

더불어, 상기 마스크부(20)는 상기 격벽(23)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절장치(23b)가 더 구비되도록 할 수 있다.

상기 호흡공간(V3) 내의 압력은 대기압(1atm)보다 조금 높은, 1.01기압 내지 1.5기압 정도의 적정 기압으로 유지될 수 있다. (여기에서 하한값이 1.01기압이라고 기재한 것은, 단지 대기압보다 높다는 것을 나타내기 위한 것으로, 사실 상기 호흡공간(V3) 내 압력의 하한값은 대기압인 1기압보다 큰 값이기만 하면 된다.) 그런데 사용자가 본 발명의 구명 호흡 장치를 사용하게 되는 상황은 재난이 발생하였을 때로서 초기에 사용자는 평상시와 같은 차분한 호흡이 아닌 급박한 호흡을 하게 되며, 조금 시간이 지난 후에는 차차로 어느 정도 안정된 호흡을 하게 된다. 이러한 상태를 고려하여, 사용자가 세게 숨을 들이마실 경우에는 상기 호흡공간(V3) 내로 보다 많은 산소, 즉 상기 호흡공간(V3) 내가 상술한 적정 기압보다 좀더 높은 압력이 될 수 있을 정도의 양의 산소가 유입되도록 하고, 사용자가 약하게 숨을 들이마실 때에는 상기 호흡공간(V3) 내가 상술한 적정 기압을 유지할 수 있을 정도의 양의 산소가 유입되도록, 산소 배출량이 조절되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라 본 발명에서는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 마스크부(20)에, 상기 격벽(23)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절장치(23b)가 더 구비되도록 한다. 즉 상기 배출량조절장치(23b)는, 사용자가 세게 숨을 들이마실 경우 상기 버퍼공간(V2)으로부터 상기 호흡공간(V3)으로 배출되는 산소 양이 보다 많아지게 하고, 사용자가 약하게 숨을 들이마실 경우 상기 버퍼공간(V2)으로부터 상기 호흡공간(V3)으로 배출되는 산소 양이 보다 적어지게 한다.

상기 배출량조절장치(23b)의 일실시예로서 다음과 같은 구조가 제시될 수 있다. 상기 배출량조절장치(23b)은 실리콘을 포함하는 탄성을 가지는 유연한 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 상기 통공(23a)의 일부를 개방하고 날숨 시 개방된 상기 통공(23a)의 일부를 폐쇄하도록 이루어지는 것이다. 이와 같이 이루어질 경우, 사용자가 숨을 들이마시는 힘이 막의 탄성을 이기게 되면 막이 젖혀져 막에 의해 폐쇄되어 있던 일부의 상기 통공(23a)이 개방되고, 이에 따라 산소 배출량이 보다 많아지게 된다. 사용자의 호흡이 안정되면 숨을 들이마시는 힘이 줄어들며, 이에 따라 사용자가 숨을 들이마시는 힘이 막의 탄성을 이기지 못하게 되면 막에 의해 폐쇄되어 있던 일부의 상기 통공(23a)의 폐쇄 상태가 유지되며, 이에 따라 상기 버퍼공간(V2)으로부터 적정 기압을 유지할 정도의 산소만이 상기 호흡공간(V3)으로 배출되게 된다.

물론 이는 하나의 실시예일 뿐으로 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 사용자의 들이마시는 숨의 세기에 따라 산소 배출량을 조절할 수 있는 수단이기만 하다면 상기 배출량조절장치(23b)는 다른 어떤 형태로 이루어져도 무방하다.

마지막으로 상기 스위치부(40)에 대하여 설명한다.

상기 스위치부(40)는 앞서 설명한 바와 같이 외부 입력을 받아 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되도록 동작시키는 역할을 한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 건물 내 구명 호흡 장치의 사용 실시예를 도시한 것으로, 본 발명의 구명 호흡 장치는 상기 스위치부(40)로부터 제공 동작 수행 신호를 받으면 개방되어 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 능동적으로 제공할 수 있도록 형성된다. 도 3의 실시예에서는 상기 설비장착공간(S2) 및 상기 사용자상주공간(S1)의 경계인 천장 상에 개폐 가능한 여닫이문 형태로 형성된 여닫이부(51)가 구비되어, 평상시에는 도 3(A)와 같이 상기 설비장착공간(S2) 내에 상기 마스크부(20)가 수용되어 있도록 하다가, 상기 스위치부(40)로부터 재난 인식 신호를 받으면 도 3(B)와 같이 개방되어 상기 마스크부(20)가 자연스럽게 상기 사용자상주공간(S1)으로 떨어져 내려서 사용자에게 제공될 수 있게 한다. 도 4의 실시예에서는 상기 사용자상주공간(S1) 상에 배치되되 상기 마스크부(20)를 수용 가능하도록 일측면이 개폐 가능한 함체 형태로 형성된 보관함(52)이 구비되어, 역시 평상시에는 도 4(A)와 같이 상기 보관함(52) 내에 상기 마스크부(20)가 수용되어 오염이나 도난이 방지되도록 보호하다가, 상기 스위치부(40)로부터 재난 인식 신호를 받으면 도 4(B)와 같이 개방되어 상기 마스크부(20)가 자연스럽게 상기 보관함(52) 밖으로 인출되어 사용자에게 제공될 수 있게 한다. 이 때 상기 보관함(52)은 그 내부에 무엇이 들어있는지 쉽게 알 수 있도록 투명한 재질로 형성되도록 함이 바람직하다. 물론 상기 구명 호흡 장치에서 상기 마스크부(20)의 제공 메커니즘이 도 3 및 도 4에서의 형태로 한정되는 것은 아니며, 상기 스위치부(40)로부터 재난 인식 신호를 받아 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공할 수만 있다면 어떠한 형태로 이루어져도 무방하다.

상기 스위치부(40)는 이와 같이 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공하라는 명령을 보내어 주는 역할을 하는 것으로, 즉 상기 스위치부(40)에서 재난의 인식이 이루어지게 된다.

이러한 재난의 인식은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치부(40)는, 버튼 형태로 형성되어 사용자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는(즉 사용자가 버튼을 누르면 동작하는) 비상버튼스위치(41) 형태로 될 수도 있고, 건물 내 관리실과 연결되어 관리자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는(즉 관리자가 관리실에서 적당한 장치를 조작하거나, 또는 건물 내 열 또는 연기 감시 또는 영상 감시 시스템에서 재난 발생을 인식하고 적절한 신호를 보내거나 하면 동작하는) 감지센서(42) 형태로 될 수도 있고, 건물 벽면 상에 구비되어 화재가 감지되면 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 화재감지센서(43) 형태로 될 수도 있고, 건물 내 화재비상벨 시스템과 연결되어 화재비상벨이 작동하면 그에 연동하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 연동스위치(44) 형태로 될 수도 있는 등, 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 물론 상술한 바와 같은 여러 형태 중 여러 가지가 합쳐진 복합적인 형태로 이루어져도 되며, 재난을 인식하여 어떤 동작 신호를 보낼 수 있도록만 형성된다면 어떠한 형태로 이루어져도 무방하다.

더불어 상기 스위치부(40)는, 재난 상황에서 건물 내 정전이 발생하더라도 상술한 바와 같은 동작이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 스위치부(40)에 독립적으로 전력을 공급하는 내장 배터리(45)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

* * *

더불어 본 발명의 구명 호흡 장치는 다음과 같은 사용자 편의성을 더욱 높이는 여러 구조들이 더 적용될 수 있다.

화재 등이 발생했을 때 건물 내는 정전이 되어 어두워지게 될 가능성이 높다. 이러한 상황에서 상기 마스크부(20)가 제공된다 하더라도, 사용자는 상기 마스크부(20)가 어디 있는지 인지하기 어려워 상기 마스크부(20)를 제대로 찾아 장착하기에 어려움을 느낄 수 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 상기 마스크부(20)는 상기 마스크부(20)의 존재를 인지하도록 하는 인지수단을 구비하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 인지수단은 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 구체적으로 예시하자면 상기 마스크부(20) 표면에 부착 또는 도포되는 야광 테이프 또는 야광 페인트, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 소리를 발생시키는 벨, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 빛을 발산하는 조명등 또는 점멸등 등과 같은 형태, 또한 이들의 조합들 등으로 이루어질 수 있다. 상기 인지수단이 조명등이나 점멸등과 같은 형태로 될 경우, 사용자는 이를 시야 확보를 위한 조명 수단으로 활용하거나, 자신의 위치를 알리는 신호 수단으로 활용할 수도 있어, 사용자 편의성이 더욱 높아진다. 더불어, 상기 인지수단은 압력 센서, 유량계, 마이크로프로세서 등으로 이루어져 공기 압력, 잔여 공기량, 잔여 시간 등을 사용자에게 알려줄 수 있는 형태로 이루어질 수도 있는 등, 그 형태에는 아무런 제한이 없다.

또한 상기 마스크부(20)에 구비되는 상기 인지수단은, 상기 마스크부(20)의 상태 정보를 모니터링하거나, 구조를 요청하거나, 또는 대피정보를 제공하도록 외부와 신호를 송수신하는 통신장치 형태로 이루어질 수도 있다. 예를 들면 상기 통신장치는 RFID 태그나 GPS 송수신칩 등의 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같이 통신장치 형태로 형성되는 인지수단은 반드시 재난 상황이 아니더라도 평상시에도 상기 마스크부(20)의 상태를 모니터링할 수 있게 해 준다. 예를 들어 상기 통신장치가 RFID 태그 형태로 형성될 경우, 상기 RFID 태그에 해당 태그가 부착된 마스크부(20)의 일련번호 정보 등이 입력되어 있도록 하면, 관리자가 RFID 리더기를 가지고 건물 내를 순찰하면서 상기 RFID 태그의 정보를 독출함으로써, 마스크부(20)의 보관 현황, 유지 관리 현황 및 사용 현황 등을 쉽게 파악할 수 있다. 또한 상기 통신장치가 GPS 송수신칩 형태로 형성될 경우, 외부로부터 대피 정보를 전송받아 신속하게 재난 상황을 파악할 수도 있고, 또한 상기 마스크부(20)의 위치 정보를 외부로 알릴 수 있어 사용자가 구조 요청을 보내거나 구조대가 해당 사용자의 위치를 찾아내기에도 편리하게 이용될 수 있다.

도 2 등에서 보이는 바와 같이 상기 마스크부(20)는 덮개 형태로서 개폐 가능하게 형성되는 캡부(28)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 캡부(28)에 의하여 상기 마스크부(20)에서 노출된 부분(안면밀착부(22) 등)이 오염, 손상 등으로부터 보호될 수 있다. 이 때, 상기 마스크부(20)는 상기 캡부(28)가 개방되면 상기 인지수단이 작동하도록 형성될 수 있다. 상기 인지수단은 어떠한 형태로든 작동을 위해서는 전원 공급이 필요할 수 있는데, 이와 같이 상기 캡부(28)가 개방될 때 동작이 이루어지도록 함으로써 평상시에는 전원을 낭비하지 않도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 캡부(28)의 개방을 신호로 하여 상기 인지수단이 작동하도록 할 수도 있으나, 또는 본 발명의 구명 호흡 장치가 사용자상주공간(S1)으로 떨어져 내리는 것 자체를 신호로 하여 상기 인지수단이 작동하도록 할 수도 있다. 즉, 상기 마스크부(20)에 각도 센서를 부착하여, 상기 마스크부(20) 자체의 배치 각도가 급격하게 변화하는 것을 감지하면 상기 인지수단이 작동하도록 하는 등, 다양한 방법이 사용될 수 있다.

상기 마스크부(20)는 사용자에게 신선하고 깨끗한 산소를 공급해 주는 부품이니만큼, 당연히 상기 마스크부(20)가 사용자의 안면에 밀착되어 안정적으로 유지 고정되어야 한다. 이 때, 사용자가 직접 손으로 상기 마스크부(20)를 안면 쪽으로 눌러 밀착 고정하고 있도록 할 수도 있으나, 이 경우 양손이 자유롭지 못해, 특히 긴박하고 예기치 못한 일이 발생할 가능성이 높은 재난 상황에서는 사용자에게 실제적 및 심리적 불편함을 크게 야기할 수 있다. 따라서 상기 마스크부(20)를 사용자가 지속적으로 잡고 있지 않더라도 안면에 밀착된 상태로 안정적으로 고정되도록 하기 위하여, 상기 마스크부(20)에는 상기 마스크부(20)에 상기 안면밀착부(22)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 유지 고정하는 마스크부 고정수단(26)이 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 안면착용수단은 상기 마스크부(20)에 연결되어 있는 상태에서 인체의 머리에 고정되는 고정밴드의 형태로 구현될 수 있다.

더불어, 본 발명에 있어서 재난 상황 발생시 유독가스나 연기 등이 눈이나 안면의 피부 및 머리카락 등에 접촉되어 피부발진이 발생되거나 시야 확보에 어려움이 발생되는 것을 방지하기 위한 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 사용자의 머리에 쓰고 하부를 조여 하부가 목에 밀착되도록 하는 등과 같이, 상기 마스크부(20)에 사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(27)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상정하는 재난 상황은 화재를 포함하고 있는 바, 상기 안면보호구(27)는 모양 변형이 자유롭고 머리에 썼을 때 시야를 가리지 않을 수 있도록 투명도를 유지하면서도 어느 정도의 열을 견딜 수 있도록 하기 위하여, 폴리이미드 등과 같은 재질로 기본 형태가 만들어지되 여기에 알루미늄, 은 등으로 코팅되는 형태로 만들어질 수 있다. 이에 따라 상기 안면보호구(27)는 접어서 부피를 줄일 수 있어, 이와 같이 부피가 줄어든 상기 안면보호구(27)를 도 2에서와 같이 상기 마스크부(20) 내 적절한 위치에 수용시킬 수 있다.

상기 마스크부(20)는 또한, 포장이 필요없이 바로 사용자에게 공급할 수 있는 형태로 되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 마스크부(20)의 외피의 재질은 우레탄 등과 같은 탄성이 있는 고분자 재료임이 바람직한데, 이와 같이 함으로써 강한 충격을 받아도 외피로 충격이 흡수되어 상기 마스크부(20) 자체가 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있다. 이러한 외피의 성형은 사출 성형 등의 방법으로 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

S1: 사용자상주공간 S2: 설비장착공간
10: 산소수용부 11: 압축산소용기
12: 조절밸브 12a: 안전수단
13: 분배기 14: 고정장치
20: 마스크부 21: 마스크 케이스
22: 안면밀착부 23: 격벽
23a: 통공 23b: 배출량조절장치
24: 마스크 조절밸브 24b: 마스크 안전수단
25: 체크밸브 25a: 숨배출관
26: 마스크부 고정수단 27: 안면보호구
28: 캡부
30: 연결호스부
40: 스위치부 41: 비상버튼스위치
42: 감지센서 43: 화재감지센서
44: 연동스위치 45: 배터리
51: 여닫이부 52: 보관함
V1: 고압공간 V2: 버퍼공간
V3: 호흡공간

Claims (20)

1. 건물 내 적어도 하나 이상의 장소에 구비되어 사용자의 질식사를 방지하는 건물 내 구명 호흡 장치에 있어서, 사용자가 위치하는 공간을 사용자상주공간(S1)이라 하고, 건물의 천장 내부 공간을 설비장착공간(S2)이라 할 때,
   대기압보다 높은 압력의 산소가 수용되어 그 내부에 고압공간(V1)을 형성하는 압축산소용기(11)와, 상기 압축산소용기(11)가 외부와 연통되는 부분에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 조절밸브(12)를 포함하여 이루어지며, 상기 설비장착공간(S2)에 수용되는 산소수용부(10);
   마스크 케이스(21)와, 상기 마스크 케이스(21)의 일측에 형성되어 사용자의 안면에 밀착되는 안면밀착부(22)를 포함하여 이루어지는 적어도 하나 이상의 마스크부(20);
   상기 산소수용부(10)와 상기 마스크부(20)를 연결하여 상기 마스크 케이스(21)를 통해 산소를 공급하는 적어도 하나 이상의 연결호스부(30);
   외부 입력을 받아 상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 제공되도록 동작시키는 스위치부(40);
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 산소수용부(10)는
   상기 조절밸브(12)에 구비되어 상기 압축산소용기(11) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 압축산소용기(11) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 안전수단(12a)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 산소수용부(10)는
   상기 마스크부(20) 및 상기 마스크부(20)에 연결된 상기 연결호스부(30)의 세트(set)가 복수 개일 경우, 단일 개의 상기 산소수용부(10)로부터 복수 개의 상기 연결호스부(30)들로 산소를 분배하여 공급하는 분배기(13)
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 산소수용부(10)는
   대기압보다 높은 압력의 고압 산소, 대기압보다 높은 압력의 고압 공기, 산소를 액화시킨 액화 산소, 공기를 액화시킨 액화 공기 중 선택되는 적어도 어느 한 가지가 충진된 용기 형태로 형성되거나, 또는 산소가 발생되는 산소발생기 형태로 형성되거나, 또는 외부로부터 산소를 공급받는 산소 배관 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
   그 내부 공간을, 상기 안면밀착부(22) 외측에 형성되어 사용자의 코와 입이 삽입되는 호흡공간(V3) 및 상기 안면밀착부(22) 내측에 형성되며 상기 연결호스부(30)와 연결되어 산소를 유입받아 압력을 낮추어 상기 호흡공간(V3)으로 배출시키는 버퍼공간(V2)으로 나누도록 형성되되, 상기 호흡공간(V3) 및 상기 버퍼공간(V2) 사이에 공기가 유통 가능하도록 복수 개의 통공(23a)이 형성되는 격벽(23)과,
   상기 마스크부(20)로 산소가 공급되는 측의 상기 연결호스부(30) 상에 형성되어 개폐되거나 또는 배출되는 산소량을 조절하는 마스크 조절밸브(24)와,
   상기 호흡공간(V3) 일측에 구비되어 상기 호흡공간(V3) 내의 공기는 외부로 배출 가능하고 외부 공기는 상기 호흡공간(V3) 내로 유입되지 못하도록 형성되는 체크밸브(25)
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
   상기 마스크 조절밸브(24)에 구비되어 상기 버퍼공간(V2) 내 압력 및 온도가 미리 결정된 기준값 이상이 될 경우 상기 버퍼공간(V2) 내의 산소 일부 또는 전부를 자동 유출하는 마스크 안전수단(24a)
   을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
7. 제 5항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
   상기 격벽(23) 상에 구비되며, 상기 버퍼공간(V2) 및 상기 호흡공간(V3)의 압력차에 따라 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 형성되는 배출량조절장치(23b)
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 배출량조절장치(23b)는
   실리콘을 포함하는 탄성 재질로 이루어지는 막 형태로 형성되며, 사용자의 들숨 시 복수 개의 상기 통공(23a)의 일부를 개방하고, 사용자의 날숨 시 개방된 상기 통공(23a)의 일부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
9. 제 5항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
   상기 호흡공간(V3) 내의 공기는 외부로 배출 가능하고 외부 공기는 상기 호흡공간(V3) 내로 유입되지 못하도록, 상기 호흡공간(V3)의 내부 압력을 1기압 이상의 양압으로 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
   
10. 제 5항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    상기 체크밸브(25)와 연결되며 사용자가 입에 물 수 있도록 형성되는 숨배출관(25a)
    을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
11. 제 1항에 있어서, 상기 연결호스부(30)는
    길이 조절이 용이하도록, 신축이 용이한 연성 재질로 이루어지거나, 주름관 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
12. 제 1항에 있어서, 상기 스위치부(40)는
    버튼 형태로 형성되어 사용자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 비상버튼스위치(41)나,
    건물 내 관리실과 연결되어 관리자 입력에 의하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 감지센서(42)나,
    건물 벽면 상에 구비되어 화재가 감지되면 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 화재감지센서(43)나,
    건물 내 화재비상벨 시스템과 연결되어 화재비상벨이 작동하면 그에 연동하여 상기 마스크부(20)의 제공 동작을 수행하도록 형성되는 연동스위치(44)
    중 선택되는 적어도 어느 하나의 장치와, 상기 스위치부(40)에 독립적으로 전력을 공급하는 내장 배터리(45)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
13. 제 1항에 있어서, 상기 구명 호흡 장치는
    상기 설비장착공간(S2) 및 상기 사용자상주공간(S1)의 경계인 천장 상에 개폐 가능한 여닫이문 형태로 형성되며, 상기 스위치부(40)와 연결되어 상기 스위치부(40)로부터 제공 동작 수행 신호를 받으면 개방되어 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 능동적으로 제공하도록 형성되는 여닫이부(51);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
14. 제 1항에 있어서, 상기 구명 호흡 장치는
    상기 사용자상주공간(S1) 상에 배치되되 상기 마스크부(20)를 수용 가능하도록 일측면이 개폐 가능한 함체 형태로 형성되며, 상기 스위치부(40)와 연결되어 상기 스위치부(40)로부터 제공 동작 수행 신호를 받으면 개방되어 상기 마스크부(20)를 상기 사용자상주공간(S1)으로 능동적으로 제공하도록 형성되는 보관함(52);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
15. 제 1항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    상기 안면밀착부(22)가 사용자 안면에 밀착된 상태를 고정 및 유지시키는 마스크부 고정수단(26)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
16. 제 1항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    사용자의 머리에 쓸 수 있는 형태로 형성되는 안면보호구(27)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
17. 제 1항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    상기 마스크부(20)의 존재를 인지하도록 하는 인지수단을 구비하되, 상기 인지수단은
    상기 마스크부(20) 표면에 부착 또는 도포되는 야광 테이프 또는 야광 페인트, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 소리를 발생시키는 벨, 상기 마스크부(20) 상에 구비되어 빛을 발산하는 조명등 또는 점멸등 중 선택되는 적어도 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
18. 제 1항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    상기 마스크부(20)의 존재를 인지하도록 하는 인지수단을 구비하되, 상기 인지수단은
    상기 마스크부(20)의 상태 정보를 모니터링하거나, 구조를 요청하거나, 또는 대피정보를 제공하도록 외부와 신호를 송수신하는 통신장치인 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    덮개 형태로서 개폐 가능하게 형성되는 캡부(28)를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 캡부(28)가 개방되면 상기 인지수단이 작동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.
    
20. 제 17항 또는 제 18항에 있어서, 상기 마스크부(20)는
    각도센서를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 마스크부(20)가 상기 사용자상주공간(S1)으로 떨어지는 것이 인식되도록, 상기 각도센서에 의하여 상기 마스크부(20)의 배치 각도 변화가 감지되면 상기 인지수단이 작동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 내 구명 호흡 장치.

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