WO2017086624A1 - 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복 - Google Patents

마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복 Download PDF

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WO2017086624A1
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fuel cell
fuel
life
life jacket
micro
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PCT/KR2016/012218
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장세봉
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기민전자 주식회사
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a multi-purpose life jacket equipped with a micro-fuel cell, and more particularly, to utilize the electricity and waste heat of the fuel cell in a life suit worn during marine or mountain activities, to quickly and accurately deliver a rescue signal and in extreme environments.
  • the present invention relates to a multifunctional life jacket equipped with a microfuel cell capable of efficiently maintaining a distress accident while maintaining body temperature.
  • Such a life suit is a structure that the user can wear to the human body, the neck insert portion and the arm insert portion is formed in the life jacket body and the front is open structure, the life jacket body is buoyant body is embedded between the inner / outer shell of the fabric material, the front It consists of a structure provided with a locking means such as a zipper or buckle.
  • the Republic of Korea Utility Model Publication No. 2973 (2009.03.25.) Has an opening on the front with a neck insert and an arm insert in the top and side Vest body provided with, and the vest body includes a buoyancy agent inserted between the inner / outer shell, the opening portion in the life jacket including a zipper and a buckle for the clamping, deformation when worn between the inner / outer shell
  • Absorption of external shocks and thermal insulation is provided by further comprising secondary endothelial material of expanded polyethylene having insulation, buoyancy, and shock absorption to increase impact resistance and increase insulation, thereby increasing survival probability during rescue. Life jackets are known that can help to save lives during rescue.
  • the present invention is to solve the above problems, it is configured to utilize the electric energy and waste heat of the fuel cell generated through the fuel containing oxygen and oxygen in the life suit, rescue activity by outputting repeated rescue signals throughout the distress
  • the purpose of the present invention is to provide a multi-purpose rescue suit equipped with a micro fuel cell that can improve the efficiency of the ship and maintain the temperature of the distress and increase the survivability.
  • the present invention is configured to convert the pure water generated by the chemical reaction of the fuel cell in the life suit into drinking water to provide a micro-fuel cell that can increase the survivor's survival by providing drinking water with body temperature maintenance in a variety of distress situations It is to provide a multi-function winter jacket equipped with a winter.
  • the multi-purpose life-saving life jacket with a micro-fuel cell proposed by the present invention is a life-saving suit, which is provided with a user so as to be worn by a human body and has an outer surface formed of a waterproof fabric and a buoyancy body having buoyancy therein;
  • a fuel provided on the life-saving body including a fuel supply source for supplying fuel and oxygen containing hydrogen, and a fuel cell stack configured to generate electrical energy by chemical reaction through the fuel supplied from the fuel supply source
  • a battery unit Salvage output means provided on the life jacket body and connected to the fuel cell unit and configured to output a salvage signal depending on whether the fuel cell unit is supplied with power; Waste heat transfer means for recovering the waste heat generated when the chemical reaction through the fuel in the fuel cell unit to the life jacket body.
  • the fuel supply unit of the fuel cell unit includes a fuel terminal unit including a liquid supply terminal for supplying a liquid fuel containing hydrogen toward the fuel cell stack and an oxygen supply terminal for supplying external oxygen, and the fuel terminal unit. It is provided with a drive means for generating a respective suction force.
  • the liquid supply terminal of the fuel terminal unit has a fixed structure installed on the life jacket body, one end of which has a fixed structure exposed to the outside, and has a variable structure that is accommodated in the life jacket body extending to the outside to expose The second terminal is formed.
  • the fuel supply source includes a liquid fuel pack that is formed to accommodate a predetermined amount of liquid fuel containing hydrogen and is connected to the second terminal of the liquid supply terminal, the life-saving body has a structure capable of separating the liquid fuel pack A fuel pocket portion that can be stored is formed.
  • the fuel cell unit includes distress sensing means provided on the life jacket body and transmitting a detection signal for distress to the driving means.
  • the distress detecting means includes a manual operation means for applying a detection signal according to a user's direct operation, and an automatic recognition means for applying a detection signal according to a temperature change due to continuous contact with distress environment elements (water, cold). .
  • the salvage output means constitutes a salvage transmitter for outputting any salvage signal of electric wave, light wave, infrared rays, and ultrasonic waves generated by the fuel cell unit.
  • the rescue output means constitutes a light emitter which is provided on the life-saving body in a flashing operation, and outputs a rescue signal that can identify a user's position by applying electricity generated from the fuel cell unit to the light emitter.
  • the waste heat transfer means may include a waste heat exchanger for recovering waste heat of the fuel cell unit, and a heat conductor connected to the waste heat exchanger and configured to be capable of transferring heat inside the life-saving body and capable of accumulating and releasing heat. do.
  • the present invention may further comprise a drinking water conversion means for supplying the pure water generated during the chemical reaction in the fuel cell unit is connected to supply the drinking water to drinkable drinking water.
  • the drinking water converting means includes a pure water supply pipe into which the pure water generated from the fuel cell is introduced, a filtration filter provided on the pure water supply pipe to filter pure water in a drinkable state, and a drinking water container containing drinking water passing through the filtration filter.
  • a multi-purpose life jacket equipped with a micro fuel cell generates a continuous rescue signal and a heat source by ion-reacting a hydrogen-containing liquid (water, rain, dew, etc.) with oxygen as a fuel under a surviving environmental condition in which oxygen is supplied.
  • a hydrogen-containing liquid water, rain, dew, etc.
  • oxygen oxygen
  • the position of the distress is easy to locate, so that the rescue operation can be performed quickly and accurately, the stable body temperature is maintained throughout the distress time, and the survival rate of the distress is improved, and the mortality caused by the distress accident can be greatly reduced.
  • the multi-purpose life-saving life suit equipped with a micro fuel cell according to the present invention can be extended to the outside with a fixed type to naturally introduce liquid fuel during distress in the water, so that liquid fuel can be introduced through a separate liquid fuel pack. Because of the variable type liquid supply terminal, there is an effect that can improve the survival efficiency by responding elastically in various distress situations, such as sea or land.
  • the multi-purpose rescue suit equipped with a micro-fuel cell according to the present invention outputs a rescue signal directly to the rescue organization and at the same time outputs a flashing signal of its own, so that the rescue organization can quickly respond and recognize the distress in the distress scene. It is easy to process the rescue work more quickly and accurately.
  • the multi-purpose life-saving life suit equipped with a micro fuel cell according to the present invention filters the pure water generated in the fuel cell and supplies it to drinking water, so that water can be drunk during distress, thereby improving the survivor's survival. .
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing one embodiment according to the present invention.
  • Figure 2 is a front view schematically showing an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a fuel cell unit in an embodiment according to the present invention.
  • Figure 4 is an exemplary view conceptually showing the chemical reaction structure of the fuel cell stack in one embodiment according to the present invention.
  • Figure 5 is a schematic diagram showing a rescue output means in one embodiment according to the present invention.
  • Figure 6 is a schematic diagram showing the waste heat transfer means in one embodiment according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing another embodiment according to the present invention.
  • liquid fuel pack 220 fuel cell stack 230: distress detection means
  • waste heat exchanger 420 heat conductor 500: drinking water conversion means
  • a life jacket is provided with a wearable body by a user, but the outer surface is formed of a waterproof fabric, and a buoyancy body having buoyancy therein is provided with a life jacket body;
  • a fuel provided on the life-saving body including a fuel supply source for supplying fuel and oxygen containing hydrogen, and a fuel cell stack configured to generate electrical energy by chemical reaction through the fuel supplied from the fuel supply source
  • a battery unit Salvage output means provided on the life jacket body and connected to the fuel cell unit and configured to output a salvage signal depending on whether the fuel cell unit is supplied with power;
  • the multifunctional life jacket equipped with a micro-fuel cell includes a waste heat transfer means for recovering the waste heat generated when the chemical reaction is carried out through the fuel in the fuel cell unit and delivering it to the life jacket body.
  • one embodiment of a winter-use multi-function life suit equipped with a micro-fuel cell according to the present invention includes a life-saving suit body 100, a fuel cell unit 200, and rescue in a life suit. It consists of an output means 300 and waste heat transfer means 400.
  • the life jacket body 100 is formed in the shape of a garment that the user can wear to the human body.
  • the life jacket body 100 is shown as an example of a general life jacket, but the present invention is not limited thereto, and a person may apply clothes of various shapes (such as cold weather clothes) having a structure that can be worn and detached by a human body. It is also possible to configure.
  • the life-saving body 100 is formed with a structure that ensures the watertightness to block the penetration of water toward the inside by forming the outer surface of the waterproof fabric.
  • the outer surface of the life-saving body 100 is preferably attached to the high-brightness reflection source in the form of a band to easily identify at night illumination.
  • a buoyancy body (not shown in the drawing) with buoyancy is built in the inside of the life jacket body 100.
  • the buoyancy body is formed using a foamable resin which is lighter than water such as expanded styrene resin or low density polyethylene resin.
  • the life-saving body 100 is configured to include a binding means 110 having a structure that can be fixed to the user's wearing state to be fixed.
  • a fastening means 110 such as a zipper, a buckle, a velcro fastener, etc. is provided at the front of the life jacket body 100 so as to be lockable from the user.
  • the life jacket body 100 is configured to accommodate the necessary configuration by forming a plurality of pockets 120 on the front / rear.
  • the pocket portion 120 is preferably provided with a locking member such as a zipper in the inlet to easily store the inner receiving components.
  • the fuel cell unit 200 performs a function of generating electrical energy required for the rescue output means 300 and a heat source required for the waste heat transfer means 400, respectively.
  • the fuel cell unit 200 is provided on the life jacket body 100.
  • the fuel cell unit 200 may be configured to be integrally provided in a structure buried in the life jacket body 100, it is put into the pocket 120 formed separately on the life jacket body 100, the life suit It is also possible to configure a removable type having a structure detachable from the body (100).
  • the fuel cell unit 200 includes a fuel supply source 210 to which the Tomotorok fuel is supplied as a power generation structure for generating electricity and a heat source, and a fuel cell stack for causing a chemical reaction through the fuel ( 220).
  • the fuel supply source 210 is a structure formed so that the fuel and oxygen containing the hydrogen, which is the fuel source of the fuel cell stack 220, can be supplied through different paths, respectively, and the fuel terminal unit 211 and the driving means. 215 is provided.
  • the fuel terminal unit 211 is a liquid supply terminal 212 for supplying a liquid fuel containing hydrogen toward the fuel cell stack 220, and oxygen supply for supplying external oxygen in an environment capable of supplying oxygen
  • the terminal 213 is provided.
  • the liquid supply terminal 212 is configured to include a first terminal 212a fixedly installed on the life jacket body 100 and a second terminal 212b provided to be flowable to the life jacket body 100. .
  • the first terminal 212a of the liquid supply terminal 212 is formed in a fixed shape having a structure in which one end is exposed to the outside of the life jacket body (100). That is, as the first terminal 212a is fixedly installed in the exposed structure on the life jacket body 100, the liquid fuel is naturally introduced into the first terminal in a distress situation in which the liquid fuel is in contact with the life jacket body 100. Therefore, it is possible to further improve the functionality for fuel supply in the situation exposed to liquid fuel.
  • the first terminal 212a is preferably configured to be provided on the various positions of the life-saving body 100 so that the inflow of liquid fuel to various distress situations can be made smoothly.
  • the user may form a structure capable of introducing liquid fuel from the first terminal 212a provided at the lower part of the life jacket body 100, and the user may be distressed when the water is distressed.
  • From the first terminal (212a) provided on the upper part of the life-saving body 100 is formed to form a structure in which the liquid fuel of the rain water flows in.
  • the second terminal 212b of the liquid supply terminal forms a structure accommodated in the life jacket body 100, but is formed in a variable shape having a structure that can be exposed by extending the length to the outside. That is, the second terminal 212b is received in a dried form in the divided pocket 120 of the life jacket body 100, and then extends toward the position of the liquid fuel to vary the liquid fuel in the life jacket body 100. Since the liquid fuel is obtained through the second terminal 212b in a distress situation where it is not in contact, it is possible to more flexibly supply liquid fuel in various distress situations.
  • the fuel supply source 210 is formed to accommodate a certain amount of liquid fuel containing hydrogen (for example, 0.5 to 1 liter), the second terminal 212b of the liquid supply terminal 212 is connected to the A liquid fuel pack 217 is provided to supply liquid fuel toward the fuel cell stack 220.
  • the liquid fuel pack 217 may be configured by applying a plastic pack or the like of a transparent or translucent form.
  • the liquid fuel pack 217 forms a fuel pocket 150 to form a portable structure to be put on the life jacket body 100. That is, the fuel pocket 150 is formed on the life jacket body 100 and formed to accommodate the liquid fuel pack 217 in a detachable structure, so that the liquid fuel pack 217 can be easily carried. It is preferable to form.
  • the liquid fuel pack 217 is formed to continuously fill the liquid fuel therein. That is, although not shown in the drawing, the liquid fuel pack 217 has an inlet through which liquid fuel can be introduced and forms a structure filled with a separate lid cap to fill the liquid fuel in the liquid fuel pack 217. do.
  • the liquid fuel pack 217 and the fuel pocket unit 150 are configured to include at least one or more pieces so as to ensure sufficient supply time of the liquid fuel depending on whether the second terminal 212b is connected. It is preferable to construct.
  • the liquid fuel may be extended to the outside together with the fixed type to naturally introduce the liquid fuel during distress in the water, and may form a variable liquid supply terminal 212 such that the liquid fuel may be introduced through a separate liquid fuel pack 217.
  • a variable liquid supply terminal 212 such that the liquid fuel may be introduced through a separate liquid fuel pack 217.
  • the oxygen supply terminal 213 is formed to form a path that can be introduced into the fuel cell stack 220 at any time under the condition of a living environment in which oxygen exists.
  • the driving means 215 is provided on the fuel cell unit 200 to communicate with the fuel terminal unit 211 to the liquid supply terminal 212 and the oxygen supply terminal 213 of the fuel terminal unit 211. Drive to generate separate suction forces.
  • the driving means 215 includes a fuel pump for sucking liquid fuel including hydrogen in the liquid supply terminal 212, and a driving fan for sucking oxygen into the oxygen supply terminal 213. It is configured to be driven.
  • the fuel cell stack 220 is configured to generate electrical energy by chemical reaction through the fuel supplied from the fuel supply source 210.
  • the fuel cell stack 220 is configured by applying the structure of a general fuel cell, as shown in FIG.
  • a fuel cell is defined as a cell in which chemical energy of liquid fuel (eg, water, rain, dew, saliva, sweat, etc.) including hydrogen is directly converted into electrical energy to produce a direct current.
  • liquid fuel eg, water, rain, dew, saliva, sweat, etc.
  • hydrogen is directly converted into electrical energy to produce a direct current.
  • the fuel cell unit 200 is configured by using a micro fuel cell capable of storing a lot of electric power in a small volume of the fuel cell.
  • the conventional micro fuel cell has a power density of 300 ⁇ 400WH / kg, it can be developed up to a power density of up to 3,000WH / kg.
  • the fuel cell may be configured by applying a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) method, and may be configured by applying a direct methanol fuel cell (DMFC) method. It is also possible.
  • PEMFC polymer electrolyte fuel cell
  • DMFC direct methanol fuel cell
  • the fuel cell unit 200 is configured to include a distress detecting unit 230 for transmitting a detection signal for distress.
  • the distress detecting means 230 is provided on the life jacket body 100 and is formed to transmit a control signal to the driving means 215 when the distress detection signal.
  • the distress detecting means 230 is a manual operation means 231 for applying a detection signal according to the user's direct operation, and for applying a detection signal in response to temperature changes due to continuous contact with distress environment elements (water, cold) It is configured to have an automatic recognition means (233).
  • the manual operation means 231 is preferably provided in a position that can be easily manipulated by the user on the upper side of the life-saving body (100).
  • the manual operation means 231 is configured to be applied to the structure of the operation button or operation switch to apply a detection signal according to the on / off operation.
  • the automatic recognition means 233 is a structure capable of automatically detecting a temperature change in an environment of low water temperature or other low temperature in water, it is possible to configure by applying the structure of a general temperature sensor. That is, when the detection signal of the automatic recognition means 233 falls below the set temperature, the driving means 215 may be driven by applying a control signal to the fuel cell unit 200.
  • the distress detection means 230 When the distress detection means 230 is configured as described above, the automatic detection of the distress situation is possible in response to the distress situation together with the structure that can be manually sensed by the user. It is possible.
  • the rescue output means 300 outputs a rescue signal for requesting rescue to the outside of a land rescue team or a marine rescue team in a distress situation.
  • the rescue output means 300 is provided on the life jacket body 100 in a structure connected to the fuel cell unit 200, and is capable of outputting a rescue signal according to whether the fuel cell unit 200 is supplied with power. do.
  • the rescue output means 300 includes a rescue transmitter 310 for wirelessly outputting any rescue signal of electric wave propagation, light waves, infrared rays, and ultrasonic waves generated from the fuel cell unit 200.
  • the rescue transmitter 310 is configured to transmit or receive radio signals from the outside by applying the structure and configuration of the RF communicator or the GPS satellite communicator.
  • the rescue output means 300 may be configured to output a visual rescue signal so that a rescuer can identify the user's location when a distress situation occurs.
  • the salvage output means 300 constitutes a light-emitting body 320 which is flicker-operated on the life-saving body 100 and applies electricity generated from the fuel cell unit 200 to the light-emitting body 320 to emit the light. It is configured to output a rescue signal according to the blinking of 320.
  • the above light emitting unit 320 is provided with a transparent cover on the outside to protect from impact, it is preferable to configure a sealed structure to form a sealed structure that does not enter the flashing circuit.
  • the rescue output means 300 is configured to output the rescue signal directly to the rescue organization and to output the emission signal of the rescue suit itself, it is very easy for the rescue organization to quickly respond and recognize the distress in the distress scene. It is possible to process rescue work more quickly and accurately.
  • the waste heat transfer means 400 recovers waste heat from the fuel cell unit 200 and transmits the waste heat to the life jacket body 100. That is, the waste heat transfer means 400 recovers waste heat, which is thermal energy generated when the fuel cell unit 200 reacts with the fuel, and transfers the waste heat to the life jacket body 100.
  • the waste heat transfer means 400 is connected to the waste heat exchanger 410 and the waste heat exchanger 410 for recovering the waste heat of the fuel cell unit 200, as shown in FIG.
  • the heat conductor 420 is provided to be heat transfer inside the.
  • the heat conductor 420 is disposed evenly in correspondence with the entire area of the life-saving body 100, and is filled with PCM material around the outer side so as to accumulate and release heat.
  • phase change material (PCM) material is a phase change material, which accumulates a large amount of heat energy or releases stored heat energy through a phase change process of the material.
  • the multi-purpose life-saving suit combined with the micro-fuel cell according to the present invention configured as described above, the multi-purpose life-saving suit, the hydrogen-containing liquid (water, rain, dew, etc.) by the ion ions reaction with oxygen as a fuel under the surviving environmental conditions
  • the hydrogen-containing liquid water, rain, dew, etc.
  • the pure water generated during the chemical reaction in the fuel cell unit 200 is connected to supply and filtered pure water It further comprises a drinking water conversion means 500 for processing and supplying drinking water.
  • pure water together with thermal energy is generated as a by-product, and thus, pure water generated from the fuel cell unit 200 is acquired by the drinking water conversion unit 500.
  • the drinking water converting means 500 is a pure water supply pipe 510 into which the pure water generated from the fuel cell unit 200 is introduced, and a filtration filter provided on the pure water supply pipe 510 to filter pure water in a drinkable state ( 520), the pure water is converted into drinkable drinking water.
  • the filtration filter 520 can be applied to the same structure as a filter used in a general water purifier or water purifier, detailed description thereof will be omitted.
  • the drinking water conversion means 500 is configured to include a drinking water container 530 containing drinking water so that the drinking water generated through the pure water supply pipe 510 and the filtration filter 520 can be easily drinking from the user.
  • the drinking water container 530 is configured to accommodate the separated pocket portion of the life jacket body 100, the drinking water container 530 is configured to be provided with a plurality on the life jacket body 100 to obtain drinking water It is desirable to ensure a sufficient amount.
  • the present invention when configured as in the other embodiment described above, since the pure water generated in the fuel cell is filtered and supplied to drinking water, it is possible to drink water during distress and thereby improve the survivor's viability.
  • the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof is omitted.

Abstract

본 발명은 해양 또는 산악 활동 중 착용한 구명복에 연료전지의 전기 및 폐열을 활용하여 구난신호를 신속정확하게 전달하고 극한 환경에서의 체온을 지속적으로 유지시키면서 조난사고시 효율적으로 생존하는 것이 가능하도록, 구명복에 있어서, 사용자가 인체에 착용가능하게 구비하되 외면을 방수원단으로 형성하고 내측에 부력을 갖는 부력체가 내장되는 구명복몸체와; 상기 구명복몸체 상에 구비되되 수소를 함유한 연료 및 산소를 공급할 수 있게 연료공급원을 구비하고, 상기 연료공급원으로부터 공급된 연료를 통해 화학 반응하여 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택을 포함하여 구성되는 연료전지부와; 상기 구명복몸체 상에 구비하여 상기 연료전지부에 연결되고 상기 연료전지부의 전력공급 여부에 따라 구난신호를 출력가능하게 형성되는 구난출력수단과; 상기 연료전지부에서 연료를 통해 화학 반응할 때 발생하는 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체에 전달시키는 폐열전달수단;을 포함하는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복을 제공한다.

Description

마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복
본 발명은 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양 또는 산악 활동 중 착용한 구명복에 연료전지의 전기 및 폐열을 활용하여 구난신호를 신속정확하게 전달하고 극한 환경에서의 체온을 지속적으로 유지시키면서 조난사고시 효율적으로 생존하는 것이 가능한 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복에 관한 것이다.
일반적으로 바다, 강, 호수 등과 같은 해양활동에서 사람이 물에 빠졌을 때 인명사고를 대비하여 착용하는 것으로서, 내부에 부력재를 내장시켜 사용자가 물에 빠질 경우 부력에 의하여 부상시킬 수 있는 구명복을 의무적으로 착용하고 있다.
이러한 구명복은 사용자가 인체에 착용가능한 구조로 구명복 몸체에 목삽입부 및 팔삽입부가 형성되고 전면이 개방가능한 구조를 이루며, 구명복 몸체는 직물재질로 된 내/외피의 사이에 부력체가 내장되고, 전면에는 지퍼나 버클과 같은 잠금수단이 구비된 구조로 구성된다.
그러나 기존의 구명복은 사용자가 물에 빠졌을 때 자동적인 부상으로 익사 사고를 방지할 수는 있지만, 인명구조가 지연될 경우 수중에서의 저체온증으로 목숨을 잃게 되는 인명사고가 발생할 수밖에 없다는 기능적인 한계가 있었다.
상기와 같은 기능적 한계를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 공개실용신안공보 제2973호(2009.03.25.)에는 상부와 측방에 목삽입부와 팔삽입부를 가지고 전면부에 개방부를 형성하여 구비되는 조끼바디와, 상기 조끼바디는 내/외피의 사이에 삽입되는 부력제을 포함하고, 상기 개방부에는 단속을 위한 지퍼와 버클을 포함하는 구명조끼에 있어서, 상기 내/외피 사이에 착용시 변형의 우려를 배제하면서 내충격성을 높이고 보온력을 증대시켜 구난시 생존확률을 높일 수 있도록 보온성과 부력성, 충격흡수성을 가지는 발포폴리에틸렌 재질의 보조내피를 더 구비하도록 구성됨에 따라 외부충격을 흡수하고 보온성을 높여 구난시 생명을 구하는데 일조할 수 있는 구명조끼가 공지되어 있다.
그러나 상기한 종래기술의 경우에는 구명복 내측에 단순히 발포폴리에틸렌 재질의 보조내피만을 추가하여 구성되기 때문에 조난시 수온이 낮은 수중에서의 보온성능이 현저히 떨어져 실질적인 체온유지가 어렵다는 문제가 있었다.
또한 상기한 종래 구명복은 조난상황이나 위치를 전혀 알릴 수 없기 때문에 위급상황의 조난자를 식별하여 구조하는데 어려움이 있으며, 결국 실질적인 구난효과를 발휘하기 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 수소를 함유한 연료와 산소를 통해 생성된 연료전지의 전기에너지와 폐열을 구명복에 활용할 수 있게 구성하므로 조난 내내 반복적인 구난신호를 출력하여 구난활동의 능률을 증진시키고 조난자의 체온을 유지하여 생존력을 높일 수 있는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 구명복 내 연료전지의 화학 반응으로 생성된 순수를 식수로 전환할 수 있게 구성하므로 다양한 환경의 조난상황에서 체온유지와 함께 식수를 제공하여 조난자의 생존력을 보다 높일 수 있는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복는 구명복에 있어서, 사용자가 인체에 착용가능하게 구비하되 외면을 방수원단으로 형성하고 내측에 부력을 갖는 부력체가 내장되는 구명복몸체와; 상기 구명복몸체 상에 구비되되 수소를 함유한 연료 및 산소를 공급할 수 있게 연료공급원을 구비하고, 상기 연료공급원으로부터 공급된 연료를 통해 화학 반응하여 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택을 포함하여 구성되는 연료전지부와; 상기 구명복몸체 상에 구비하여 상기 연료전지부에 연결되고 상기 연료전지부의 전력공급 여부에 따라 구난신호를 출력가능하게 형성되는 구난출력수단과; 상기 연료전지부에서 연료를 통해 화학 반응할 때 발생하는 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체에 전달시키는 폐열전달수단;을 포함하여 이루어진다.
상기 연료전지부의 연료공급원은 상기 연료전지스택을 향해 수소를 함유한 액체연료를 공급하기 위한 액상공급단자 및 외부 산소를 공급하기 위한 산소공급단자로 구성되는 연료단자유닛과, 상기 연료단자유닛에 각각 구분된 흡입력을 생성시키는 구동수단을 구비한다.
상기 연료단자유닛 중 상기 액상공급단자는 상기 구명복몸체 상에 고정 설치하되 한쪽 끝단이 외부에 노출된 고정형 구조를 갖는 제1단자와, 상기 구명복몸체 내에 수용하되 외부로 연장하여 노출가능한 가변형 구조를 갖는 제2단자를 형성한다.
상기 연료공급원에는 수소를 함유한 일정량의 액체연료를 수용가능하게 형성되고 상기 액상공급단자 중 상기 제2단자가 연결되는 액상연료팩을 포함하고, 상기 구명복몸체에는 상기 액상연료팩을 분리가능한 구조로 수납할 수 있는 연료포켓부를 형성한다.
상기 연료전지부에는 상기 구명복몸체 상에 구비되고 상기 구동수단에 조난 여부에 대한 감지신호를 전달하는 조난감지수단을 구성한다.
상기 조난감지수단은 사용자의 직접적인 조작 여부에 따라 감지신호를 인가하는 수동조작수단과, 조난환경요소(물, 추위)와의 지속적인 접촉으로 인한 온도변화에 따라 감지신호를 인가하는 자동인식수단을 구비한다.
상기 구난출력수단은 상기 연료전지부로부터 발전된 전기로 전파, 광파, 적외선, 초음파 중 어느 하나의 구난신호를 출력하는 구난발신기를 구성한다.
상기 구난출력수단에는 상기 구명복몸체 상에 점멸작동가능하게 구비되는 발광체를 구성하고, 상기 발광체에 상기 연료전지부로부터 발전된 전기를 인가하여 사용자의 위치를 식별할 수 있는 구난신호를 출력하도록 구성한다.
상기 폐열전달수단은 상기 연료전지부의 폐열을 회수하기 위한 폐열교환기와, 상기 폐열교환기에 연결되고 상기 구명복몸체의 내측에 열 전달가능하게 구비되되 열을 축적 및 방출가능하게 구비되는 열전도체를 형성한다.
또한 본 발명은 상기 연료전지부에서 화학 반응시 생성된 순수가 공급가능하게 연결되고 순수를 여과처리하여 음용가능한 식수로 공급하는 식수전환수단을 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 식수전환수단은 상기 연료전지부로부터 생성된 순수가 유입되는 순수공급관과, 상기 순수공급관 상에 구비되어 순수를 음용가능한 상태로 여과하는 여과필터와, 상기 여과필터를 거친 식수가 담기는 식수통을 구성한다.
본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복에 의하면 산소공급이 되는 생존환경 조건에서 수소함유 액체(물, 비, 이슬 등)를 연료로 산소와 이온 반응하여 지속적인 구난신호 및 열원을 생성시키므로, 조난자의 위치파악이 용이하여 신속정확한 구조작업을 도모하고, 조난시간 내내 안정적인 체온을 유지하여 조난자의 생존력을 향상시킴은 물론 조난사고에 따른 사망률을 대폭 낮출 수 있는 효과를 얻는다.
뿐만 아니라 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복은 수중에서의 조난시 액체연료를 자연유입하도록 고정형과 함께 외부로 연장가능하며 별도의 액상연료팩을 통해 액체연료가 유입될 수 있게 가변형의 액상공급단자를 구성하므로, 해상 또는 육지 등 다양한 조난상황에서의 탄력적인 상황대응으로 생존효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복은 구조단체에 직접적인 구난신호를 출력하는 동시에 구명복 자체적인 발광 점멸신호를 출력하므로, 구조단체의 신속한 대응 및 조난현장 내 조난자의 인식이 매우 용이하여 구조작업을 보다 신속정확하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복은 연료전지에서 생성된 순수를 여과처리하여 식수로 공급하므로, 조난 중 물을 음용가능하여 조난자의 생존력을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 연료전지부를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 연료전지스택의 화학 반응 구조를 개념적으로 나타내는 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 구난출력수단을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 폐열전달수단을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 구성도.
** 부호의 설명 **
100 : 구명복몸체 110 : 결속수단 120 : 포켓부
150 : 연료포켓부 200 : 연료전지부 210 : 연료공급원
211 : 연료단자유닛 212 : 액상공급단자 212a : 제1단자
212b : 제2단자 213 : 산소공급단자 215 : 구동수단
217 : 액상연료팩 220 : 연료전지스택 230 : 조난감지수단
231 : 수동조작수단 233 : 자동인식수단 300 : 구난출력수단
310 : 구난발신기 320 : 발광체 400 : 폐열전달수단
410 : 폐열교환기 420 : 열전도체 500 : 식수전환수단
510 : 순수공급관 520 : 여과필터 530 : 식수통
본 발명은 구명복에 있어서, 사용자가 인체에 착용가능하게 구비하되 외면을 방수원단으로 형성하고 내측에 부력을 갖는 부력체가 내장되는 구명복몸체와; 상기 구명복몸체 상에 구비되되 수소를 함유한 연료 및 산소를 공급할 수 있게 연료공급원을 구비하고, 상기 연료공급원으로부터 공급된 연료를 통해 화학 반응하여 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택을 포함하여 구성되는 연료전지부와; 상기 구명복몸체 상에 구비하여 상기 연료전지부에 연결되고 상기 연료전지부의 전력공급 여부에 따라 구난신호를 출력가능하게 형성되는 구난출력수단과; 상기 연료전지부에서 연료를 통해 화학 반응할 때 발생하는 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체에 전달시키는 폐열전달수단;을 포함하는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복을 기술구성의 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 구명복에 있어서, 구명복몸체(100)와, 연료전지부(200)와, 구난출력수단(300)과, 폐열전달수단(400)으로 이루어진다.
상기 구명복 몸체(100)는 사용자가 인체에 착용 가능하게 의복 형태로 형성한다.
도면에서는 일반적인 구명조끼의 형상을 예를 들어 상기 구명복몸체(100)를 나타내었지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며 사람이 인체에 착의 및 탈의가능한 구조를 갖는 다양한 형상의 의복(방한복 등)을 적용하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 구명복몸체(100)는 외면을 방수원단으로 형성하여 내측을 향한 물의 침투가 차단되게 수밀성이 확보된 구조로 형성한다.
상기 구명복몸체(100)의 외면에는 고휘도 반사원을 띠 형태로 부착 적용하여 야간 조명시 식별이 용이하게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 구명복몸체(100)의 내측에는 부력을 갖는 부력체(도면에 미도시)가 내장된다.
상기에서 부력체는 발포스티렌수지나 저밀도 폴리에틸렌수지와 같은 물보다 가벼운 발포성 수지를 사용하여 구성한다.
상기 구명복몸체(100)에는 사용자가 착용한 상태를 고정토록 결속가능한 구조를 갖는 결속수단(110)을 구비토록 구성한다.
즉 상기 구명복몸체(100)의 전방에 지퍼나 버클, 벨크로파스너 등과 같은 결속수단(110)을 구비하여 사용자로부터 잠금 설정가능하게 구성한다.
상기 구명복몸체(100)에는 전/후면에 복수 개의 포켓부(120)를 형성하여 필요구성들을 수용할 수 있게 구성한다.
상기 포켓부(120)에는 각각 투입구에 지퍼 등의 잠금부재를 구비하여 내측 수용 구성들을 용이하게 보관토록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 연료전지부(200)는 상기 구난출력수단(300)에 필요한 전기에너지와 상기 폐열전달수단(400)에 필요한 열원을 각각 전달할 수 있게 생성시키는 기능을 수행한다.
상기 연료전지부(200)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 구명복몸체(100) 상에 구비된다.
상기에서 연료전지부(200)는 상기 구명복몸체(100) 내에 매립된 구조로 구비된 일체형으로 구성하는 것도 가능하고, 상기 구명복몸체(100) 상에 별도로 형성된 포켓부(120) 내에 투입되어 상기 구명복몸체(100)로부터 분리가능한 구조를 갖는 분리형으로 구성하는 것도 가능하다.
상기 연료전지부(200)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 전기 및 열원을 생성시키기 위한 발전구조를 도모토록 연료가 공급되는 연료공급원(210)과, 연료를 통해 화학 반응을 일으키기 위한 연료전지스택(220)을 구비토록 구성한다.
상기 연료공급원(210)은 상기 연료전지스택(220)의 연료원인 수소를 함유한 연료 및 산소를 서로 구분하여 각각 다른 경로를 통해 공급될 수 있게 형성된 구조로서, 연료단자유닛(211) 및 구동수단(215)을 구비토록 구성한다.
상기 연료단자유닛(211)은 상기 연료전지스택(220)을 향해 수소를 함유한 액체연료를 공급하기 위한 액상공급단자(212)와, 산소공급이 가능한 환경조건에서 외부 산소를 공급하기 위한 산소공급단자(213)를 구비토록 형성한다.
상기 액상공급단자(212)는 상기 구명복몸체(100) 상에 고정 설치되는 제1단자(212a)와, 상기 구명복몸체(100)에 유동가능하게 구비되는 제2단자(212b)를 구비토록 구성한다.
상기 액상공급단자(212)의 제1단자(212a)는 한쪽 끝단이 상기 구명복몸체(100)의 외부로 노출된 구조를 갖는 고정형으로 형성한다. 즉 상기 제1단자(212a)는 상기 구명복몸체(100) 상에 노출된 구조로 고정설치됨에 따라 상기 구명복몸체(100)에 액체연료가 접하는 조난상황에서 상기 제1단자를 향해 액체연료가 자연유입되므로, 액체연료에 노출된 상황에서의 연료공급을 위한 기능성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.
상기 제1단자(212a)는 상기 구명복몸체(100)의 다양한 위치상에 구비토록 복수 개를 구성하여 다양한 조난상황에 대한 액체연료의 유입이 원활하게 이뤄질 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 사용자가 물속에 빠진 조난상황의 경우 상기 구명복몸체(100)의 하부에 구비된 제1단자(212a)로부터 액체연료의 유입이 가능한 구조를 이루도록 형성하고, 사용자가 물밖에 조난시 상기 구명복몸체(100)의 상부에 구비된 제1단자(212a)로부터 우천에 따른 빗물의 액체연료가 유입가능한 구조를 이루도록 형성한다.
상기 액상공급단자의 제2단자(212b)는 상기 구명복몸체(100) 내에 수용된 구조를 이루되 외부로 길이를 연장하여 노출가능한 구조를 갖는 가변형으로 형성한다. 즉 상기 제2단자(212b)는 상기 구명복몸체(100)의 구분된 포켓부(120) 내에 말린 형태로 수용된 후 액체연료의 위치를 향해 연장하여 가변시킴에 따라 상기 구명복몸체(100)에 액체연료가 접하지 않는 조난상황에서 상기 제2단자(212b)를 통해 액체연료를 취득하므로, 다양한 조난상황에서의 액체연료를 보다 탄력적으로 공급하는 것이 가능하다.
상기 연료공급원(210)에는 수소를 함유한 일정량(예를 들면, 0.5~1리터)의 액체연료를 수용가능하게 형성되고, 상기 액상공급단자(212) 중 제2단자(212b)가 연결되어 상기 연료전지스택(220)을 향해 액체연료를 공급할 수 있게 구비되는 액상연료팩(217)을 구성한다.
상기 액상연료팩(217)은 투명 또는 반투명한 형태의 비닐팩 등을 적용하여 구성하는 것이 가능하다.
상기 액상연료팩(217)은 상기 구명복몸체(100) 상에 넣어 휴대가능한 구조를 이루도록 연료포켓부(150)를 형성한다. 즉 상기 연료포켓부(150)는 상기 구명복몸체(100) 상에 형성되고 상기 액상연료팩(217)을 분리가능한 구조로 수납할 수 있게 형성하므로, 상기 액상연료팩(217)의 휴대가 용이하게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 액상연료팩(217)은 내부에 액체연료를 지속해서 충진시킬 수 있게 형성한다. 즉 도면에 나타내지는 않았지만 상기 액상연료팩(217)에는 액체연료가 유입될 수 있는 유입구를 구비하고 별도의 뚜껑마개로 채워진 구조를 이루어 상기 액상연료팩(217) 내에 액체연료를 충진시킬 수 있게 형성한다.
상기 액상연료팩(217) 및 상기 연료포켓부(150)는 적어도 하나 이상의 복수 개를 구비토록 구성하여 상기 제2단자(212b)의 연결 여부에 따라 액체연료의 공급가능한 시간을 충분히 확보할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 수중에서의 조난시 액체연료를 자연유입하도록 고정형과 함께 외부로 연장가능하며 별도의 액상연료팩(217)을 통해 액체연료가 유입될 수 있게 가변형의 액상공급단자(212)를 구성하게 되면, 해상 또는 육지 등 다양한 조난상황에서의 탄력적인 상황대응으로 생존효율을 보다 향상시키는 것이 가능하다.
상기 산소공급단자(213)는 산소가 존재하는 생존환경의 조건에서 상기 연료전지스택(220)을 향해 언제든 유입가능한 경로를 이루도록 형성한다.
상기 구동수단(215)은 상기 연료전지부(200) 상에 상기 연료단자유닛(211)과 연통하도록 구비되어 상기 연료단자유닛(211)의 액상공급단자(212) 및 산소공급단자(213)에 각각 구분된 흡입력을 생성시키도록 구동한다. 예를 들면, 상기 구동수단(215)은 상기 액상공급단자(212)에 수소를 포함한 액체연료를 흡입시키기 위한 연료펌프를 구비하고, 상기 산소공급단자(213)에 산소를 흡입시키기 위한 구동 팬을 구비하여 구동가능하게 구성한다.
상기 연료전지스택(220)은 상기 연료공급원(210)으로부터 공급된 연료를 통해 화학 반응하여 전기에너지를 발생시킬 수 있게 구성한다.
상기 연료전지스택(220)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 일반적인 연료전지의 구조를 적용하여 구성한다.
일반적으로 연료전지는 수소를 포함한 액체연료(예를 들면, 물, 비, 이슬, 침, 땀 등)의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 전지(cell)로 정의되며, 외부에서 액체연료와 산소를 공급하여 연속적으로 전기를 생산하도록 이루어진다.
본 발명에서는 연료전지 중 작은 용적에 많은 전력을 저장할 수 있는 마이크로 연료전지를 사용하여 연료전지부(200)를 구성한다. 즉 통상의 마이크로 연료전지는 300~400WH/㎏의 전력밀도를 지니며, 최대 3,000WH/㎏의 전력밀도까지 개발가능한 것으로 나타나고 있다. 나아가 본 발명에서 연료전지는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrance Fuel Cell: PEMFC) 방식을 적용하여 구성하는 것도 가능하고, 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC) 방식을 적용하여 구성하는 것도 가능하다.
상기 연료전지부(200)에는 조난 여부에 대한 감지신호를 전달하는 조난감지수단(230)을 구비토록 구성한다.
상기 조난감지수단(230)은 상기 구명복몸체(100) 상에 구비되고 조난 감지신호시 상기 구동수단(215)에 제어신호를 전달할 수 있게 형성한다.
상기 조난감지수단(230)은 사용자의 직접적인 조작 여부에 따라 감지신호를 인가하는 수동조작수단(231)과, 조난환경요소(물, 추위)와의 지속적인 접촉으로 인한 온도변화에 따라 감지신호를 인가하는 자동인식수단(233)을 구비토록 구성한다.
상기 수동조작수단(231)은 상기 구명복몸체(100)의 상측에 사용자로부터 용이하게 조작할 수 있는 위치에 구비하는 것이 바람직하다.
상기 수동조작수단(231)은 조작버튼이나 조작스위치의 구조로 적용하여 온/오프 조작에 따른 감지신호를 인가할 수 있게 구성한다.
상기 자동인식수단(233)은 물속 낮은 수온의 환경이나 그외 낮은 온도의 환경에서 온도변화를 자동감지가능한 구조로서, 일반적인 온도감지센서의 구조를 적용하여 구성하는 것이 가능하다. 즉 상기 자동인식수단(233)의 감지신호가 설정온도 미만으로 내려갈 경우 상기 연료전지부(200)에 제어신호를 인가하여 상기 구동수단(215)이 구동될 수 있게 구성한다.
상기와 같이 조난감지수단(230)을 구성하면, 사용자로부터 수동감지가능한 구조와 함께 조난상황에 대응하여 자동감지가능하므로 사용자의 다양한 조난상황에 따른 상기 연료전지부(200)의 효율적인 구동을 도모하는 것이 가능하다.
상기 구난출력수단(300)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 조난상황에서 육상구조대나 해양구조대 등의 외부에 구조요청하기 위한 구난신호를 출력하는 기능을 수행한다.
상기 구난출력수단(300)은 상기 연료전지부(200)에 연결된 구조로 상기 구명복몸체(100) 상에 구비되고, 상기 연료전지부(200)의 전력공급 여부에 따라 구난신호를 출력가능하게 형성한다.
상기 구난출력수단(300)은 상기 연료전지부(200)로부터 발전된 전기로 전파, 광파, 적외선, 초음파 중 어느 하나의 구난신호를 무선 출력하는 구난발신기(310)를 구비한다.
상기 구난발신기(310)는 RF통신기나 GPS위성통신기의 구조 및 구성을 적용하여 외부와 무선신호를 송신 또는 수신가능하게 구성한다.
상기 구난출력수단(300)에는 조난상황 발생시 사용자의 위치를 구조자가 식별할 수 있게 시각적인 구난신호를 출력하도록 구성하는 것도 가능하다.
즉, 상기 구난출력수단(300)에는 상기 구명복몸체(100) 상에 점멸작동가능한 발광체(320)를 구성하고, 상기 연료전지부(200)로부터 발전된 전기를 상기 발광체(320)에 인가하여 상기 발광체(320)의 점멸에 따른 구난신호를 출력하도록 구성한다.
상기에서 발광체(320)는 외부에 투명한 덮개를 구비하여 충격으로부터 보호하고, 점멸회로에 물이 들어가지 않는 밀폐구조를 이루도록 실링처리된 구조로 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구조단체에 직접적인 구난신호를 출력하는 동시에 구명복 자체적인 발광 점멸신호를 출력할 수 있게 구난출력수단(300)을 구성하게 되면, 구조단체의 신속한 대응 및 조난현장 내 조난자의 인식이 매우 용이하여 구조작업을 보다 신속정확하게 처리하는 것이 가능하다.
상기 폐열전달수단(400)은 상기 연료전지부(200)로부터 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체(100)에 전달하는 기능을 수행한다. 즉 상기 폐열전달수단(400)은 상기 연료전지부(200)에서 연료를 통한 화학 반응할 때 발생하는 열에너지인 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체(100)에 전달시킨다.
상기 폐열전달수단(400)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 연료전지부(200)의 폐열을 회수하기 위한 폐열교환기(410)와, 상기 폐열교환기(410)에 연결되고 상기 구명복몸체(100)의 내측에 열전달가능하게 구비되는 열전도체(420)를 구성한다.
도면에 나타내지는 않았지만 상기 열전도체(420)는 상기 구명복몸체(100)의 전체면적에 대응하여 고르게 배치되고, 외측 둘레에 PCM물질이 충진되어 열을 축적 및 방출가능하게 구비한다.
통상의 PCM(phase change material)물질은 상변화물질로서, 물질의 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나 저장된 열에너지를 방출한다.
즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복에 의하면, 산소공급이 되는 생존환경 조건에서 수소함유 액체(물, 비, 이슬 등)를 연료로 산소와 이온 반응하여 지속적인 구난신호 및 열원을 생성시키므로, 조난자의 위치파악이 용이하여 신속정확한 구조작업을 도모하고, 조난시간 내내 안정적인 체온을 유지하여 조난자의 생존력을 향상시킴은 물론 조난사고에 따른 사망률을 대폭 낮추는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복의 다른 실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 연료전지부(200)에서 화학 반응시 생성된 순수가 공급가능하게 연결되고 순수를 여과처리하여 음용가능한 식수로 공급하는 식수전환수단(500)을 더 포함하여 이루어진다.
상기 연료전지부(200)의 화학 반응과정에는 열에너지와 함께 순수한 물이 부산물로 발생하며, 이처럼 상기 연료전지부(200)로부터 발생된 순수를 상기 식수전환수단(500)에서 취득하게 된다.
상기 식수전환수단(500)은 상기 연료전지부(200)로부터 생성된 순수가 유입되는 순수공급관(510)과, 상기 순수공급관(510) 상에 구비되어 순수를 음용가능한 상태로 여과하는 여과필터(520)를 구비하므로, 순수를 음용가능한 식수로 전환한다.
상기 여과필터(520)는 일반적인 정수기나 정수장치 등에 사용되는 필터와 동일한 구조로 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 식수전환수단(500)에는 상기 순수공급관(510) 및 상기 여과필터(520)를 거쳐 생성된 식수가 사용자로부터 용이하게 음용될 수 있게 식수를 담는 식수통(530)을 구비토록 구성한다.
상기에서 식수통(530)은 상기 구명복몸체(100)의 구분된 포켓부에 수용토록 구성하고, 상기 식수통(530)은 상기 구명복몸체(100) 상에 복수 개를 구비토록 구성하여 식수의 취득가능량을 충분히 확보하는 것이 바람직하다.
즉, 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 연료전지에서 생성된 순수를 여과처리하여 식수로 공급하므로, 조난 중 물을 음용가능하여 조난자의 생존력을 보다 향상시키는 것이 가능하다.
상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명에 따른 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 구명복에 있어서,
    사용자가 인체에 착용가능하게 구비하되 외면을 방수원단으로 형성하고 내측에 부력을 갖는 부력체가 내장되는 구명복몸체와;
    상기 구명복몸체 상에 구비되되 수소를 함유한 연료 및 산소를 공급할 수 있게 연료공급원을 구비하고, 상기 연료공급원으로부터 공급된 연료를 통해 화학 반응하여 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택을 포함하여 구성되는 연료전지부와;
    상기 구명복몸체 상에 구비하여 상기 연료전지부에 연결되고 상기 연료전지부의 전력공급 여부에 따라 구난신호를 출력가능하게 형성되는 구난출력수단과;
    상기 연료전지부에서 연료를 통해 화학 반응할 때 발생하는 폐열을 회수하여 상기 구명복몸체에 전달시키는 폐열전달수단;을 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료전지부의 연료공급원은, 상기 연료전지스택을 향해 수소를 함유한 액체연료를 공급하기 위한 액상공급단자 및 외부 산소를 공급하기 위한 산소공급단자로 구성되는 연료단자유닛과, 상기 연료단자유닛에 각각 구분된 흡입력을 생성시키는 구동수단을 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 연료단자유닛 중 상기 액상공급단자는, 상기 구명복몸체 상에 고정 설치하되 한쪽 끝단이 외부에 노출된 고정형 구조를 갖는 제1단자와, 상기 구명복몸체 내에 수용하되 외부로 연장하여 노출가능한 가변형 구조를 갖는 제2단자를 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연료공급원에는 수소를 함유한 일정량의 액체연료를 수용가능하게 형성되고 상기 액상공급단자 중 상기 제2단자가 연결되는 액상연료팩을 포함하고, 상기 구명복몸체에는 상기 액상연료팩을 분리가능한 구조로 수납할 수 있는 연료포켓부를 형성하는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 연료전지부에는 상기 구명복몸체 상에 구비되고 상기 구동수단에 조난 여부에 대한 감지신호를 전달하는 조난감지수단을 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 조난감지수단은, 사용자의 직접적인 조작 여부에 따라 감지신호를 인가하는 수동조작수단과, 조난환경요소(물, 추위)와의 지속적인 접촉으로 인한 온도변화에 따라 감지신호를 인가하는 자동인식수단을 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구난출력수단은, 상기 연료전지부로부터 발전된 전기로 전파, 광파, 적외선, 초음파 중 어느 하나의 구난신호를 출력하는 구난발신기를 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 구난출력수단에는 상기 구명복몸체 상에 점멸작동가능하게 구비되는 발광체를 구성하고, 상기 발광체에 상기 연료전지부로부터 발전된 전기를 인가하여 사용자의 위치를 식별할 수 있는 구난신호를 출력하도록 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐열전달수단은, 상기 연료전지부의 폐열을 회수하기 위한 폐열교환기와, 상기 폐열교환기에 연결되고 상기 구명복몸체의 내측에 열 전달가능하게 구비되되 열을 축적 및 방출가능하게 구비되는 열전도체를 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료전지부에서 화학 반응시 생성된 순수가 공급가능하게 연결되고 순수를 여과처리하여 음용가능한 식수로 공급하는 식수전환수단을 더 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 식수전환수단은, 상기 연료전지부로부터 생성된 순수가 유입되는 순수공급관과, 상기 순수공급관 상에 구비되어 순수를 음용가능한 상태로 여과하는 여과필터와, 상기 여과필터를 거친 식수가 담기는 식수통을 포함하여 이루어지는 마이크로 연료전지를 구비한 방한겸용 다기능 구명복.
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