KR20200012097A

KR20200012097A - 비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템

Info

Publication number: KR20200012097A
Application number: KR1020180086930A
Authority: KR
Inventors: 이덕희; 임휘영; 이창민; 박원희
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR102079243B1

Abstract

비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템에서 상기 비상마스크는 개구된 후면이 사용자의 얼굴에 밀착되며, 상기 사용자가 호흡하도록 공기가 유동되는 공간부를 포함하는 호흡부, 신축이 가능하여 외부로부터 공기를 흡입할 수 있으며, 상기 호흡부에 연결된 주름관 및 상기 호흡부에 연결되며, 상기 주름관에 의해 공기가 주입됨에 따라 공기를 저장하고, 상기 호흡부를 통해 공기를 제공하는 공기 저장부를 포함한다.

Description

비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템{EMERGENCY MASK AND EMERGENCY EVACUATION SYSTEM USING THE SMAE}

본 발명은 비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 비상시에 공기 주머니로 신선한 공기를 채운 후 채워진 공기를 자연스럽게 흡입하면서 위험에 노출된 공간으로부터 신속하게 대피할 수 있도록 하는 비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 비상 바스크는 사용자의 인체에 유독성 가스 등이 유입되는 것을 방지하기 위한 용도로 사용되는 것으로, 정화필터 방식의 비상마스크와 자급식 비상마스크로 구분된다.

정화필터 방식의 비상마스크는 대한민국 공개특허 제10-2016-0148920호 등에서와 같이, 마스크에 필터부가 부착되어 외부로부터 인입되는 공기를 필터링하여 사용자에게 안전한 공기를 제공하는 형태로 형성되며, 자급식 비상마스크는 대한민국 등록특허 제10-0886762호 등에서와 같이, 마스크에 정화된 공기가 포함된 공기 주머니 또는 약제통이 일체형 또는 결합형으로 연결되어 비상시에 사용자에게 안전한 공기를 제공하는 형태로 형성된다.

하지만, 이러한 정화필터 방식의 비상마스크에서는 정화장치가 마스크에 부가적으로 구비되어야 하며 자급식 비상마스크에서는 정화 공기가 기 포함된 공기 주머니 또는 약제통이 마스크에 부착되어 구비되어야 하므로, 전체적인 마스크의 구조가 커지고 마스크의 설계가 복잡하며 마스크의 무게가 증가하여 보관성은 물론 휴대성이 용이하지 않은 문제가 있으며, 나아가 단가가 증가하여 상용화가 어려운 단점이 있다.

또한, 이러한 비상마스크들은 사용자가 착용한 상태에서 호흡기의 흡인력으로 정화필터를 통과시켜 공기를 흡입하거나 공기 주머니나 약제실에 저장된 공기를 흡입하여 마스크를 통과시켜야 하는 이유로 호흡저항이 높으며, 이에 따라 어린이나 노약자 등과 같이 호흡 강도가 높지 않은 사용자의 경우 사용하기 어려운 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0886762호 대한민국 공개특허 제10-2016-0148920호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 공기 주머니가 적용된 형태이지만, 공기 주머니에 별도의 공기가 저장되지 않은 상태로 보관이 가능하며, 사용자가 비상시에 공기 주머니로 신선한 공기를 채운 후 채워진 공기를 자연스럽게 흡입하면서 위험에 노출된 공간으로부터 신속하게 대피할 수 있도록 하는 비상마스크에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 비상마스크를 이용한 비상대피 시스템에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 비상마스크는 비상마스크 및 이를 이용한 비상대피 시스템에서 상기 비상마스크는 개구된 후면이 사용자의 얼굴에 밀착되며, 상기 사용자가 호흡하도록 공기가 유동되는 공간부를 포함하는 호흡부, 신축이 가능하여 외부로부터 공기를 흡입할 수 있으며, 상기 호흡부에 연결된 주름관 및 상기 호흡부에 연결되며, 상기 주름관에 의해 공기가 주입됨에 따라 공기를 저장하고, 상기 호흡부를 통해 공기를 제공하는 공기 저장부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 주름관은 상기 호흡부의 양 측면들 중 적어도 하나에 연결되고, 상기 공기 저장부는 상기 호흡부의 바닥면에 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공간부는 상기 주름관에 의해 외부 공기가 주입되는 제1 공간 및 상기 공기 저장부에 저장된 공기가 제공되는 제2 공간으로 분리될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간은 격벽으로 분리될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 공간과 연통되어 상기 제1 공간으로 가스 또는 공기를 주입하도록 상기 호흡부의 일 측에 가스 밸브가 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 공간과 상기 공기 저장부 사이의 상기 호흡부에는 공기주입홀이 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 주름관과 연결되는 상기 호흡부에는 공기통과홀 및 단방향밸브가 형성되며, 상기 단방향밸브는 외부 공기 또는 상기 사용자의 날숨의 일부가 상기 주름관을 거쳐 상기 공기 저장부로 제공되도록 공기 진행 방향을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 날숨의 일부는 상기 공기 저장부에 저장된 후 상기 호흡부로 이동하여 상기 사용자의 흡기 시 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호흡부와 상기 공기 저장부 사이에는 공기이동홀 및 잠금 밸브가 형성되며, 상기 잠금 밸브는 상기 공기 저장부와 상기 호흡부 사이의 공기 진행 방향을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 잠금 밸브는 제1 개구부가 형성된 외관, 및 제2 개구부가 형성되고 상기 외관에 삽입되는 내관을 포함하고, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부가 중첩되는 경우 상기 공기 저장부의 공기가 상기 호흡부로 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공기 저장부는 상기 호흡부에 착탈 가능하도록 결합되는 케이스 및 상기 케이스의 내부에 수납되며 내부로 공기가 제공됨에 따라 팽창되는 공기 주머니를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 호흡부와 연결되어 상기 호흡부로 산소를 제공하는 산소캔을 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 상기 비상마스크를 이용한 비상대피 시스템은 개구된 후면이 사용자의 얼굴에 밀착되며 상기 사용자가 호흡하도록 공기가 유동되는 공간부를 포함하는 호흡부, 신축이 가능하여 외부로부터 공기를 흡입할 수 있으며 상기 호흡부에 연결된 주름관, 및 상기 호흡부에 연결되며 상기 주름관에 의해 공기를 저장하고 상기 호흡부를 통해 공기를 제공하는 공기 저장부를 포함하고, RFID 태그가 내장된 비상마스크가 배치된 충전 스테이션, 상기 충전 스테이션으로부터 이탈된 상기 비상마스크의 상기 RFID 태그를 식별하는 RFID 리더가 설치된 게이트 및 RIFD 태깅정보를 이용하여 상기 비상마스크를 착용한 사용자의 현재위치 또는 경로를 추적하는 모니터링 모듈을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 충전스테이션에는 상기 호흡부에 형성된 가스 밸브를 통해 상기 호흡부의 제1 공간으로 공기를 주입하는 충전건이 추가로 배치될 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 종래 비상마스크에서 필터가 부착되거나 공기 주머니가 부착되어 크기나 부피가 증가하여 보관이나 사용성, 생산성이 저하되는 문제를 해결하여, 비상마스크 구조의 단순화 및 경량화를 통해, 비상마스크의 제작, 저장 및 사용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 비상마스크가 공기 주머니가 적용된 형태로 형성되나, 공기 주머니에 별도의 공기가 저장되지 않은 상태로 보관이 가능하며, 비상시에 공기 주머니로 신선한 공기를 채운 후 채워진 공기를 자연스럽게 흡입하면서 위험에 노출된 공간으로부터 신속하게 대피할 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히, 화재 등의 비상 상황이 발생한 경우, 위험 지역으로부터 탈피하는 데에는 상대적으로 많은 시간이 소요되지 않으며, 수회 내지 수십 회 정도의 호흡만 유지하면서 신속하게 탈피가 가능한 경우가 대부분이므로, 수회 내지 수십 회 정도의 호흡만 수행할 수 있는 공기를 임시로 저장할 수 있는 공기 주머니를 구비함으로써, 보다 현실적으로 신속 대피를 수행하면서 호흡을 유지할 수 있는 마스크 형태로 제작이 가능하다.

다만, 사용자가 공기 주머니에 공기를 주입하는 것이 용이하지 않은 상황에서는 별도의 충전건을 이용하여 공기 주입성을 향상시킬 수 있으며, 비상 상황으로부터의 이탈에 상대적으로 많은 시간이 소요되는 경우라면 공기 주머니와 별도로 소형 산소캔을 추가 구비함으로써, 사용자의 호흡 용량을 증가시켜 안전성을 향상시킬 수 있다.

나아가, RFID를 통한 비상마스크 식별 기능을 추가하여, 비상마스크 이탈 인식 후 게이트를 통과하였는지가 식별되지 않은 경우 해당 사용자에 대한 위험 가능성 인식 및 즉각적인 구조 수행을 통하여 사용자의 안전성을 보다 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비상마스크를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 팽창된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 비상마스크를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1의 비상마스크의 잠금 밸브를 도시한 모식도이다.
도 5a는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 케이스 내부에 인입된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 케이스 외부로 팽창된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시에에 의한 비상마스크를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 비상마스크의 산소캔을 도시한 확대도이다.
도 8은 도 1 또는 도 6의 비상마스크를 이용한 비상대피 시스템을 도시한 모식도이다.
도 9는 도 8의 비상대피 시스템의 충전 스테이션을 도시한 모식도이다.
도 10은 도 9의 충전 스테이션에 배치된 비상마스크 및 충전건을 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하`지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비상마스크를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 팽창된 상태를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1의 비상마스크를 도시한 정면도이다. 도 4는 도 1의 비상마스크의 잠금 밸브를 도시한 모식도이다. 도 5a는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 케이스 내부에 인입된 상태를 도시한 사시도이다. 도 5b는 도 1의 비상마스크의 공기 주머니가 케이스 외부로 팽창된 상태를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상마스크(10)는 호흡부(100), 주름관(400) 및 공기 저장부(500)를 포함한다.

상기 비상마스크(10)는 사용자가 비상시에 대피중 유독성 물질을 흡입함으로써 질식이나 호흡기에 상해를 입는 것을 방지할 수 있도록 함과 동시에, 공기를 호흡하면서 화재환경으로부터 안전하게 벗어날 수 있도록 하는 것이다.

상기 호흡부(100)는 사용자의 코와 입 부분을 덮을 수 있도록 후면이 개구되며 공간부가 형성된 형태로 형성되며, 사용자가 상기 비상마스크(10)를 착용하는 경우 상기 호흡부(100)의 개구된 후면(101)이 사용자의 얼굴에 밀착된다.

이 경우, 상기 호흡부(100)의 후면은 전면(全面)이 개구될 수 있으며, 이와 달리 도 1에 점선으로 도시된 만큼 개구될 수도 있다.

또한 이 경우, 상기 호흡부(100)의 후면에는 둘레를 따라 탄성을 갖는 밀착부재가 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 호흡부(100)가 사용자의 피부에 보다 효과적으로 밀착될 수 있음은 물론 사용자 피부에 접촉감을 향상시킬 수 있게 된다.

나아가, 상기 호흡부(100)의 후면의 둘레를 따라 접착식 테이프와 같은 접착물질이 도포될 수 있으며 이에 따라 상기 호흡부(100)가 사용자의 안면에 접착되어 기밀이 유지되도록 할 수 있다.

이와 같이 상기 호흡부(100)가 사용자의 코와 입을 덮고 있는 동안 상기 공간부 내에서 공기의 흡입 및 배출이 이루어짐에 따라 사용자가 대피중 호흡이 가능하게 된다.

한편, 상기 주름관(400)은 상기 호흡부(100)의 양 측면에 연결되며, 신축성 소재를 포함하고 다수의 주름이 형성된 채 접혀있는 구조로 형성된다. 상기 주름관(400)을 이와 같이 형성한 것은 외부로부터 공기를 공급받아 상기 공기 저장부(500)에 저장할 수 있도록 하기 위함이다.

본 실시예에서는 상기 주름관(400)이 한 쌍으로 상기 호흡부(100)의 양 측면에 연결되는 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 상기 호흡부(100)의 어느 일 측에만 연결될 수도 있다.

비상시 사용자가 상기 비상마스크(10)를 착용하기 이전에 수동으로 상기 주름관(400)을 반복적으로 압축시키는 경우, 상기 주름관(400)은 신축성 재질을 포함하므로 압축 및 팽창을 반복하게 되어 외부로부터 공기가 유입되게 된다. 이 경우, 상기 주름관(400)은 상기 호흡부(100)에 연결된 일단부의 반대 측에 형성된 타단부가 폐쇄된 형태로 형성되므로 외부의 공기는 상기 주름관(400)으로 유입되어 상기 주름관(400)를 거쳐 상기 호흡부(100)의 바닥면에 형성된 공기 저장부(500)로 이동되어 저장된다. 이 때, 상기 주름관(400)으로 유입되는 공기는 상기 호흡부(100)의 바닥면에 형성된 후술하는 공기주입홀(210)을 통과하여 상기 공기 저장부(500)에 저장될 수 있다.

즉, 상기 주름관(400)은 상기 호흡부(100)의 양 측면에 형성되므로 사용자가 양 손으로 눌렀다 펼침으로써 필요한 양 만큼의 공기를 상기 공기 저장부(500)에 충전할 수 있으며, 이와 같이 상기 공기 저장부(500)에 충전된 상태에서 상기 비상마스크(10)를 착용함으로써 상기 충전된 공기를 이용하여 자연스럽게 호흡할 수 있게 된다.

한편, 상기 호흡부(100)의 상기 공간부는 상기 공기 저장부(500)에 저장된 공기가 사용자가 호흡할 수 있도록 유입되는 공간임과 동시에, 사용자의 들숨과 날숨에 의해 흡입되거나 배출되는 공기가 통과되는 공간으로서, 격벽(110)에 의해 제1 공간(200) 및 제2 공간(300)으로 분리된다.

상기 격벽(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 호흡부(100)의 내부에서 상기 호흡부(100)의 바닥면으로부터 상기 호흡부(100)의 측면을 향하여 연장된 형태로 형성되며, 이에 따라 상기 공간부가 상기 주름관(400)에 의해 공기가 주입되는 제1 공간(200)과 상기 공기 저장부(500)에 저장된 공기가 유입되는 제2 공간(300)으로 구획된다.

즉, 상기 격벽(110)은 상기 주름관(400)에 의해 제공되는 외부의 공기가 상기 공기 저장부(500)로 이동되도록 가이드하는 역할을 수행한다.

이 경우, 상기 제1 공간(200)은 상기 주름관(400)을 통해 유입되는 공기가 상기 공기 저장부(500)로 이동하기 전에 통과하는 공간으로, 상기 제1 공간(200)이 형성된 상기 호흡부(100)의 바닥면에는 도 2에 도시된 바와 같이 공기주입홀(210)이 형성되어 외부의 공기가 상기 주름관(400)을 통과하여 상기 제1 공간(200)을 거쳐 상기 공기 저장부(500)로 유입되도록 할 수 있다.

이때, 상기 공기가 상기 주름관(400)을 통과하여 상기 제1 공간(200)으로 이동하도록, 상기 주름관(400)과 상기 제1 공간(200)의 사이에 형성된 상기 호흡부(100)의 측면부는 도시하지 않았으나 상기 공기가 통과하는 관통부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제2 공간(300)이 형성된 상기 호흡부(100)의 바닥면에는 상기 공기 저장부(500)에 저장된 공기가 상기 제2 공간(300)으로 유입될 수 있도록 하는 공기이동홀(301)과, 상기 공기이동홀(301)의 개폐를 제어하여 상기 공기 저장부(500)와 상기 호흡부(100) 사이의 공기 진행 방향을 제어하는 잠금 밸브(150)가 형성된다.

여기서, 상기 잠금 밸브(150)가 오픈(open)되는 경우, 상기 공기 저장부(500)에 저장된 공기는 상기 공기이동홀(301)을 통과하여 상기 제2 공간(300)으로 유입될 수 있다. 이 경우, 상기 공기이동홀(301)은 단방향 밸브를 포함하여 상기 제2 공간(300)의 공기가 상기 공기 저장부(500)로 이동하는 것은 차단할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 잠금 밸브(150)는 외관(160) 및 상기 외관(160)에 삽입된 내관(170)을 포함하는 이중관 형태로 형성된다. 즉, 상기 잠금 밸브(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 외관(160) 및 상기 내관(170)을 포함한다.

상기 외관(160)은 원통 형상으로 형성되며 표면에는 일부가 개구된 제1 개구부(161)가 형성되고, 상기 내관(170)은 상기 외관(160)의 내부에 삽입되므로 상기 외관(160)보다 작은 직경을 갖는 원통 형상으로 형성되며 표면에는 일부가 개구된 제2 개구부(171)가 형성된다.

그리하여, 상기 공기 저장부(500)에 저장된 공기가 상기 제2 공간(300)으로 유입되도록 하는 경우, 즉, 사용자가 상기 비상마스크(10)를 착용한 후 상기 호흡부(100)를 통해 호흡하는 경우에는 상기 내관(170)을 회전하여 상기 제2 개구부(171)가 상기 외관(160)의 제1 개구부(161)와 중첩되도록 함으로써 상기 공기 저장부(500)로부터 공기가 유입되도록 할 수 있다.

이와 달리, 상기 공기 저장부(500)로부터 상기 제2 공간(300)으로 공기가 유입되지 않도록 하는 경우, 즉, 사용자가 상기 비상마스크(10)를 착용하기 전에 상기 주름관(400)을 통해 상기 공기 저장부(500)에 공기를 충전하는 경우에는 상기 내관(170)은 상기 제2 개구부(171)가 상기 외관(160)의 상기 제1 개구부(161)와 중첩되지 않도록 상기 외관(160)의 내부에 위치해 있을 수 있다.

즉, 상기 비상마스크(10)는 사용자가 착용하기 전인 평상시에는 이와 같이 상기 제1 및 제2 개구부들(161, 171)이 서로 중첩되지 않은 상태로 위치하여 공기 저장부(500)와 상기 제2 공간(300)이 서로 차단된 상태를 유지하지만, 비상시 사용자가 공기 저장부(500)의 신선한 공기를 이용하여 호흡을 유지해야하는 상황에서는 사용자가 수동으로 상기 잠금 밸브(150)를 회전을 통해 해제함으로써, 즉 상기 제1 및 제2 개구부들(161, 171)이 서로 중첩된 상태로 위치시킴으로써 상기 공기 저장부(500)에 저장된 신선한 공기가 상기 제2 공간(300)으로 유입되도록 할 수 있다.

이 때, 사용자가 상기 잠금 밸브(150)를 해제하는 경우, 상기 호흡부(100)의 외측면에 도 2에 도시된 바와 같이 손잡이(155)를 형성하여 사용자가 손쉽게 회전 등의 동작으로 상기 손잡이(155)를 조작하여 상기 잠금 밸브(150)를 해제하도록 함으로써 상기 잠금 밸브(150)의 조작성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 사용자가 상기 호흡부(100)로 공급된 공기를 통해 호흡하는 과정에서 사용자의 들숨 및 날숨에 의해 공기의 흡입 및 배출이 이루어진다.

이 경우, 상기 사용자의 날숨에 의해 배출되는 공기는 상기 주름관(400)을 거쳐 상기 공기주입홀(210)을 통과하여 상기 공기 저장부(500)로 제공될 수도 있다. 즉, 상기 사용자가 호흡하는 과정에서 호기(呼氣) 시 발생하는 날숨은 상기 호흡부(100)에서부터 상기 공기 저장부(500)로 저장될 수 있다.

한편, 상기 사용자의 날숨의 일부가 상기 주름관(400)을 거쳐 상기 공기 저장부(500)로 저장되는 경우, 또는 외부의 공기가 상기 주름관(400)을 거쳐 상기 공기 저장부(500)로 저장되는 경우를 위해, 상기 주름관(400)과 연통되는 상기 호흡부(100)의 양 측면 각각에는 상기 날숨 또는 상기 외부의 공기를 통과시키는 공기통과홀(310)이 형성된다.

또한, 상기 주름관(400)으로 유입된 상기 날숨 또는 상기 외부의 공기가 다시 상기 공기통과홀(310)을 통해 배출되지 않도록, 즉, 상기 호흡부(100)의 바닥면에 형성된 상기 공기이동홀(301)을 통과하여 상기 공기 저장부(500)로 이동하도록 하기 위해, 상기 호흡부(100)의 양 측면에는 상기 날숨 또는 상기 외부의 공기가 일 방향(상기 호흡부(100)에서 상기 주름관(400)을 향하는 방향)으로만 이동하도록 하는 단방향밸브(320)가 형성된다.

여기서, 상기 단방향밸브(320)가 날숨 또는 외부의 공기가 상기 호흡부(100)에서부터 상기 주름관(400)을 향하는 방향으로만 이동되도록 공기 진행 방향을 제어함에 따라, 상기 날숨 또는 상기 외부의 공기가 상기 주름관(400)을 통해 상기 공기 저장부(500)에 저장되는 것만 가능하며 상기 주름관(400) 내부에서 외부로 공기가 빠져나가는 것은 차단된다.

이와 같이, 상기 공기 저장부(500)로 이동한 상기 사용자의 날숨의 일부는, 다시 상기 호흡부(100)로 이동되어 상기 사용자의 흡기(吸氣) 시 재사용된다.

그리하여, 사용자가 상기 주름관(200)을 압축시키는 동작을 수행함에 따라 유입되는 외부의 공기뿐만 아니라 상기 사용자의 날숨에 의해 발생하는 공기도 상기 공기 저장부(500)에 저장되어 재사용이 가능하게 되므로, 상기 사용자가 비상 시 효율적으로 공기를 흡입할 수 있게 된다.

한편, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 공기 저장부(500)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 주름관(400)을 통해 상기 제1 공간(200)으로 유입된 공기가 저장되는 공간으로, 케이스(510) 및 공기 주머니(520)를 포함한다.

상기 케이스(510)는 상기 호흡부(100)의 바닥면에 착탈 가능하도록 결합되며 내부에 수용공간을 구비하여 상기 공기 주머니(520)가 평상시에는 상기 수용공간에 인입된 상태로 구비되도록 한다.

상기 공기 주머니(520)는 평상시에는 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 비상마스크(10)의 보관공간을 줄일 수 있도록 상기 공기 주머니(520)가 접혀져 상기 케이스(510)에 인입되어 고정된 상태로 위치하지만, 비상시에는 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자가 상기 주름관(400)을 통해 신선한 공기를 유입시키므로 내부로 공기가 제공되어 팽창된다.

이 경우, 상기 공기 주머니(520)의 재질은 팽창성 및 내열성이 우수한 재질, 예를 들어 실리콘막, 라텍스 등을 포함할 수 있다.

또한, 비상시에 사용자가 상기 비상마스크(10)를 착용한 후 위험한 영역으로부터 벗어나기 위해서는 수회 내지 수십 회 정도의 호흡을 수행하면 충분하므로, 상기 공기 주머니(520)는 수회 내지 수십 회 정도의 호흡만 유지할 수 있을 정도의 용량이면 충분하다. 다만, 사용자의 사용법 무지의 가능성이 있으므로 팽창성이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 사용자는 안전 지역으로부터 공기를 저장한 상태에서, 위험 지역을 통과하면서 상기 저장된 공기로 호흡을 수행할 수 있으므로, 위험 지역에서 유해한 가스를 흡입하는 것을 최소화할 수 있다.

특히, 상기 비상 마스크(10)는 위험 지역에서의 수회 내지 수십 회 정도의 호흡만 수행할 수 있는 상대적으로 간단한 구조로서, 상대적으로 간단한 방법으로 비상마스크(10)의 사용이 가능하여, 생산 단가를 줄이고 사용자의 사용성을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시에에 의한 비상마스크를 도시한 사시도이다. 도 7은 도 7의 비상마스크의 산소캔을 도시한 확대도이다.

본 실시예에 의한 비상마스크(20)는 산소캔(600) 및 보관케이스(610)를 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한 상기 비상마스크(10)와 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 비상마스크(20)는 보관케이스(610) 내에 내장된 산소캔(600)과 연결부(620) 등을 통해 서로 연결되며, 그리하여 상기 연결부(620)를 통해 상기 산소캔(600)으로부터 산소를 공급받을 수 있다.

이 경우, 상기 연결부(620)는 호스와 같은 유연성 배관일 수 있다.

사용자는 비상 대피 시 상기 비상마스크(20)를 착용하는 초기부터 상기 산소캔(600)을 이용하여 상기 공기 주머니(520) 내부에 산소를 채울 수 있으나, 상기 비상마스크(20)를 착용한 후 소정 시간 동안 호흡함으로써 상기 공기 주머니(520) 내에 이산화탄소 농도가 높아져 산소가 부족한 경우에 상기 산소캔(600)을 통해 상기 공기 주머니(520) 내부에 산소를 채울 수도 있다.

본 실시예에서는, 상기 산소캔(600)은 상기 연결부(620)를 통해, 앞서 설명한 제1 공간(200)으로 산소를 제공하게 되며, 본 실시예에서의 상기 비상마스크(20)의 내부 구조는 앞서 설명한 상기 비상마스크(10)의 내부 구조와 동일하므로, 상기 제1 공간(200)으로 이동된 산소가 사용자에게 제공되는 과정은 앞서 설명한 바와 동일하다.

다만, 상기 산소캔(600)으로부터 상기 공기 주머니(520)에 산소를 공급하는 경우, 다량의 산소에 의해 상기 공기 주머니(520) 내부에 과압이 발생되어 사용자의 호기 시 발생하는 날숨의 일부가 상기 공기 주머니(520) 내부로 유입되지 않는 현상이 발생하여 상기 날숨의 일부가 상기 호흡부(100)의 개구된 후면, 즉, 사용자의 안면과 상기 호흡부(10) 사이의 틈을 통해 외부로 배출될 수 있다.

한편, 상기 사용자는 비상시에 상기 공기 주머니(520)에 충전되어 있는 공기를 통해 일정한 시간 동안 호흡을 수행할 수 있는데, 상대적으로 비상 공간으로부터 회피에 시간이 많이 소요되는 경우 충분한 호흡량 및 호흡시간을 유지하기 위해, 상기 산소캔(600)을 이용하여 사용자의 호흡 시간을 증가시킬 수 있다.

즉, 사용자가 상기 공기 주머니(520) 내의 산소를 통해 호흡함으로써 상기 공기 주머니(520) 내에 이산화탄소 농도가 높아지고 산소 농도가 낮아지는 경우, 상기 산소캔(600)을 통해 추가적으로 상기 주머니(520) 내부에 산소를 공급함으로써 산소 농도를 증가시켜 사용자의 호흡 가능시간을 증가시킬 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 산소캔(600)은 몸통부(601)와, 상기 몸통부(601)의 일 측에 형성되는 마개(630), 바늘(640) 및 용수철(750)을 포함하여 구성된다.

상기 마개(630)는 상기 바늘(640)에 의해 뚫릴 수 있는 유연한 재질로 형성되며, 이에 따라 상기 바늘(640)이 관통되면 일면에 관통공을 형성하여 상기 몸통부(601) 내부의 산소가 상기 관통공을 통해 배출되어 상기 보관케이스(610)의 내부로 공급되도록 할 수 있다.

즉, 이를 통해 상기 몸통부(601) 내부의 산소가 상기 보관케이스(610) 내부로 제공되고, 상기 보관케이스(610)는 상기 연결부(620)를 통해 상기 비상마스크(20)와 연결됨에 따라 상기 비상마스크(20)에서 산소를 공급받을 수 있게 되는 것이다.

이 경우, 상기 바늘(640)이 상기 마개(630)를 관통하는 동작은 별도로 제어될 수 있으며, 외부에서 상기 용수철(650)에 충격을 인가함으로써 상기 용수철(650)에 의해 상기 바늘(650)이 상기 마개(630)를 관통하여 돌출되도록 할 수도 있다.

나아가, 상기 산소캔(600)의 산소를 모두 사용하였을 경우에는 산소캔만 교환하여주면 비상시 연기로부터 질식하게 됨을 방지할 수 있으며, 사용자가 대피하는 동안 산소를 호흡하면서 안전하게 대피하도록 할 수 있다.

이상과 같이 설명한 상기 비상마스크(20)는 공공시설에 배치되어 대피용으로 사용될 수 있는 1회용 물품으로 사용될 수 있으나 지속적인 사용도 가능하다.

한편, 상기 설명한 비상마스크(10, 20)를 이용하되, 상기 비상마스크(10, 20)와 RFID 기술을 이용하여 실시간으로 대피상황을 확인할 수 있는 비상대피 시스템을 구현할 수 있으며, 이에 대하여는 이하의 도면들을 참조하여 설명한다.

도 8은 도 1 또는 도 6의 비상마스크를 이용한 비상대피 시스템을 도시한 모식도이다. 도 9는 도 8의 비상대피 시스템의 충전 스테이션을 도시한 모식도이다. 도 10은 도 9의 충전 스테이션에 배치된 비상마스크 및 충전건을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 비상대피 시스템(1000)은 비상 공간 내에 설치되는 충전 스테이션(50) 및 게이트(60)와, 상기 비상 공간 외부에 설치되는 모니터링 모듈(70)을 포함한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 충전 스테이션(50)에는 복수의 상기 비상마스크들(10, 20)이 배치되며 상기 비상마스크(10, 20)들 각각에는 RFID 태그가 내장되고, 상기 게이트(60)에는 상기 비상마스크들 각각의 RFID 태그를 읽을 수 있는 RFID 리더가 설치된다.

상기 모니터링 모듈(70)은 상기 충전 스테이션(50)에 배치된 비상마스크별로 ID를 할당하여 관리한다.

이 경우, 상기 모니터링 모듈(70)은 상기 충전 스테이션(50)에서 비상마스크(10, 20)가 이탈되는 상황(즉, 사용자에 의해 상기 비상마스크가 사용되는 상황)을 확인하고, 해당 비상마스크와 동일한 ID를 가지는 비상마스크를 착용한 사람이 상기 게이트(60)를 지나갈 때 RFID 태깅 정보가 전송되도록 하여, 사용자의 현재위치 및 이동경로를 추적할 수 있으며 전체적인 대피상황을 쉽게 파악할 수 있다.

즉, 상기 모니터링 모듈(70)은 이탈된 것으로 확인되는 비상마스크가 상당 시간이 경과하도록 상기 게이트를 통과하지 못한 것으로 확인되면, 사용자의 위험 노출 가능성을 알람하고 해당 비상마스크에 대한 추적을 통해 위험 노출된 사용자의 신속한 구조를 도모할 수 있다.

한편, 상기 충전 스테이션(50)에는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 호흡부(100)의 상기 제1 공간(200)으로 공기를 주입하여 공기가 상기 공기 주머니(520)에 충전되도록 하는 충전건(80)이 추가로 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 충전건(80)을 통해 상기 비상마스크(10, 20)의 상기 제1 공간(200)으로 공기가 주입되도록 하기 위해, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 비상마스크(10, 20)의 상기 호흡부(100)에서 상기 제1 공간(200)과 연통되는 면에는 가스 밸브(700)가 형성될 수 있으며, 상기 가스 밸브(700)는 상기 충전건(80)이 충전을 수행하는 경우에는 온(ON) 상태가 되고 상기 충전건(80)이 충전을 수행하지 않는 경우에는 오프(OFF) 상태가 될 수 있다.

다만, 사용자가 공기 주머니에 공기를 주입하는 것이 용이하지 않은 상황에서는 별도의 충전건을 이용하여 공기 주입성을 향상시킬 수 있으며, 비상 상황으로부터의 이탈에 상대적으로 많은 시간이 소요되는 경우라면 공기 주머니와 별도로 소형 산소통을 추가 구비함으로써, 사용자의 호흡 용량을 증가시켜 안전성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 호흡부 110 : 격벽
150 : 잠금 밸브 160 : 외관
170 : 내관 200 : 제1 공간
300 : 제2 공간 320 : 단방향밸브
400 : 주름관 500 : 공기 저장부
510 : 케이스 520 : 공기 주머니
600 : 산소캔 610 : 보관케이스
620 : 연결부
50 : 충전 스테이션 60 : 게이트
70 : 모니터링 모듈 80 : 충전건

Claims

개구된 후면이 사용자의 얼굴에 밀착되며, 상기 사용자가 호흡하도록 공기가 유동되는 공간부를 포함하는 호흡부;
신축이 가능하여 외부로부터 공기를 흡입할 수 있으며, 상기 호흡부에 연결된 주름관; 및
상기 호흡부에 연결되며, 상기 주름관에 의해 공기가 주입됨에 따라 공기를 저장하고, 상기 호흡부를 통해 공기를 제공하는 공기 저장부를 포함하는 비상마스크.
제1항에 있어서,
상기 주름관은 상기 호흡부의 양 측면들 중 적어도 하나에 연결되고,
상기 공기 저장부는 상기 호흡부의 바닥면에 연결되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제1항에 있어서,
상기 공간부는 상기 주름관에 의해 외부 공기가 주입되는 제1 공간 및 상기 공기 저장부에 저장된 공기가 제공되는 제2 공간으로 분리되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제3항에 있어서,
상기 제1 공간 및 상기 제2 공간은 격벽으로 분리되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제3항에 있어서,
상기 제1 공간과 연통되어 상기 제1 공간으로 가스 또는 공기를 주입하도록 상기 호흡부의 일 측에 가스 밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제3항에 있어서,
상기 제1 공간과 상기 공기 저장부 사이의 상기 호흡부에는 공기주입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제3항에 있어서,
상기 주름관과 연결되는 상기 호흡부에는 공기통과홀 및 단방향밸브가 형성되며,
상기 단방향밸브는 외부 공기 또는 상기 사용자의 날숨의 일부가 상기 주름관을 거쳐 상기 공기 저장부로 제공되도록 공기 진행 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제7항에 있어서,
상기 날숨의 일부는 상기 공기 저장부에 저장된 후 상기 호흡부로 이동하여 상기 사용자의 흡기 시 사용되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제1항에 있어서,
상기 호흡부와 상기 공기 저장부 사이에는 공기이동홀 및 잠금 밸브가 형성되며,
상기 잠금 밸브는 상기 공기 저장부와 상기 호흡부 사이의 공기 진행 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제9항에 있어서,
상기 잠금 밸브는 제1 개구부가 형성된 외관, 및 제2 개구부가 형성되고 상기 외관에 삽입되는 내관을 포함하고,
상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부가 중첩되는 경우 상기 공기 저장부의 공기가 상기 호흡부로 제공되는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제1항에 있어서, 상기 공기 저장부는,
상기 호흡부에 착탈 가능하도록 결합되는 케이스; 및
상기 케이스의 내부에 수납되며 내부로 공기가 제공됨에 따라 팽창되는 공기 주머니를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상마스크.
제1항에 있어서,
상기 호흡부와 연결되어 상기 호흡부로 산소를 제공하는 산소캔을 더 포함하는 비상마스크.
개구된 후면이 사용자의 얼굴에 밀착되며 상기 사용자가 호흡하도록 공기가 유동되는 공간부를 포함하는 호흡부, 신축이 가능하여 외부로부터 공기를 흡입할 수 있으며 상기 호흡부에 연결된 주름관, 및 상기 호흡부에 연결되며 상기 주름관에 의해 공기를 저장하고 상기 호흡부를 통해 공기를 제공하는 공기 저장부를 포함하고, RFID 태그가 내장된 비상마스크가 배치된 충전 스테이션;
상기 충전 스테이션으로부터 이탈된 상기 비상마스크의 상기 RFID 태그를 식별하는 RFID 리더가 설치된 게이트; 및
RIFD 태깅정보를 이용하여 상기 비상마스크를 착용한 사용자의 현재위치 또는 경로를 추적하는 모니터링 모듈을 포함하는 비상대피 시스템.
제13항에 있어서,
상기 충전스테이션에는 상기 호흡부에 형성된 가스 밸브를 통해 상기 호흡부의 제1 공간으로 공기를 주입하는 충전건이 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는 비상대피 시스템.