WO2021086028A1 - 전자제어에 의한 들숨 산소배합과 날숨 이산화탄소 제거기능을 갖는 재호흡장치 - Google Patents

전자제어에 의한 들숨 산소배합과 날숨 이산화탄소 제거기능을 갖는 재호흡장치 Download PDF

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inhalation
exhalation
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백향목
권상엽
이준호
백정한
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주식회사 파로시스템
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Definitions

  • the present disclosure relates to a rebreathing device having inhalation oxygen mixing and exhalation carbon dioxide removal functions, and more particularly, by removing carbon dioxide discharged through exhalation while maintaining the amount of oxygen breathed by inhalation using an oxygen mixing module. It is about a rebreathing device that enables breathing.
  • Golden time is maintained by automatically supplying an appropriate amount of oxygen to patients whose breathing is temporarily stopped in conditions such as oxygen deprivation due to diseases and disasters at home and at work, or to patients with respiratory failure or shortness of breath to maintain life while rescuers arrive. It needs to be secured.
  • Air respirators are equipped to protect people from these dangers. Air respirators are worn by lifeguards (firefighters) at industrial sites where dust and harmful gases are generated, workers in oxygen-deficient places, fires in subways, etc., fire sites, etc., to protect the face while preventing inhalation of harmful gases to the human body. It is used to prevent.
  • lifeguards firefighters
  • the probability of survival can be increased by extending the breathing time through self-contained breathing apparatus capable of spontaneous breathing rather than simply relying on an air supply.
  • a self-contained breathing apparatus is a device used to minimize damage to workers from the risk of suffocation in areas exposed to nuclear waste accompanied by harmful gases, welding work sites, and disaster fire sites.
  • SCBA is also called CABA (compressed air breathing apparatus) or simply BA (breathing apparatus).
  • BA or'breathing apparatus'
  • BA is not a device that simply filters toxic substances in the air. It is a device that supplies to.
  • the self-contained supply of oxygen refers to a method of generating air by itself within the equipment, not a method of receiving air through a pipe from a distance.
  • the conventional air respirator is composed of a pure mechanical structure, it is very heavy and has a short use time, and because it is expensive, it is difficult for ordinary workers to use it in hazardous gas generation and exposed workplaces.
  • the conventional SCBA consists of a mask and an oxygen tank. Due to the weight of about 13 kg, smooth rescue work is difficult, and in general, it takes about 60 minutes. There is a disadvantage that it can only guarantee continuous use. In addition, since the concentration control function of breathing oxygen is not included, it is not possible to determine the concentration of oxygen supplied to the user, and because the sensor network function is not supported and operates only by SCBA, communication with various smart devices or central control centers. This is impossible.
  • a rebreathing device capable of electronically controlling the overall mechanism for rebreathing by removing carbon dioxide discharged by exhalation and then mixing and supplying the supplied oxygen using an oxygen mixing module using a plurality of sensors.
  • Rebreathing apparatus is formed to correspond to a user's face, a mask to which an inhalation hose is connected to one side, and an exhalation hose to the other side, and to store exhalation discharged from the exhalation hose
  • An exhalation storage container a filter part for removing carbon dioxide discharged from the exhalation storage container, an inhalation storage container in which air passing through the filter part is stored, and an inhalation storage container connected to the inhalation hose of the mask, and oxygen as the inhalation storage container
  • An oxygen storage container that supplies oxygen through a supply hose, a decompression device installed at the inlet of the oxygen storage container to block the discharge of high-pressure oxygen, and inhalation storage by mixing oxygen discharged from the oxygen supply hose It characterized in that it comprises a control unit for controlling the operation of the oxygen mixing module supplied to the container and the exhalation storage container, inhalation storage container, oxygen storage container, filter unit and oxygen mixing module.
  • it is characterized in that it further comprises an inhalation prevention pad that blocks the inhalation from entering the exhalation hose.
  • it is characterized in that it further comprises an anti-exhalation pad that blocks the exhalation from leaking through the inhalation hose.
  • the mask is characterized in that it is composed of a front mask covering the entire face of the user or a mask while covering the nose and mouth of the user.
  • a pressure sensor installed in the decompression device to detect oxygen pressure discharged from the oxygen storage container, an oxygen amount detection sensor installed in the oxygen storage container to detect the remaining amount of oxygen, and the installed on inhalation reservoir, it is provided for detecting the oxygen concentration in the breathing oxygen concentration detection sensor, and the inhalation storage container, characterized in that it further comprises a sensing respiratory CO 2 concentration of CO 2 concentration sensor.
  • control unit includes a power module for supplying power through a battery or a charging device, and the pressure sensor, oxygen content detection sensor, oxygen concentration detection sensor, CO 2 concentration detection sensor, power module It characterized in that it further comprises a communication module for transmitting the status information of the external display device.
  • control unit operates the power module when a valve of the oxygen storage container is opened and pressure is sensed by the pressure sensor.
  • control unit includes: (A) a first step of checking the remaining amount of oxygen in an oxygen amount detecting sensor installed in the oxygen storage container, and (B) a first step of checking the operation state of the communication module. Step 2, (C) a third step of checking the oxygen concentration breathed by the oxygen concentration sensor installed in the inhalation storage container, and (D) CO breathing from the CO 2 concentration sensor installed in the inhalation storage container 2 It characterized in that the fourth step of checking the concentration and (E) a fifth step of checking the remaining amount of the battery of the power module are performed.
  • the second step when the remaining oxygen amount is greater than or equal to the first set value, the second step is performed, and when the remaining oxygen amount is less than the first set value, the display is performed through the communication module. It is characterized in that the device generates a warning signal.
  • the third step proceeds, and when the communication module malfunctions more than the second set value, the communication It is characterized in that the display device generates a warning signal through the module.
  • the fourth step when the ratio of the breathing oxygen concentration is greater than or equal to the third set value, the fourth step proceeds, and the ratio of the breathing oxygen concentration is less than the third set value.
  • the display device generates a warning signal through the communication module.
  • the communication module in the fourth step, when the CO 2 concentration is less than or equal to the fourth set value, the fifth step is performed, and when the CO 2 concentration exceeds the fourth set value, the communication module It is characterized in that the display device generates a warning signal through.
  • the fifth step when the remaining battery level of the power module is greater than or equal to the fifth set value, the first step is performed, and when the remaining battery level of the power module is less than the fifth set value, It characterized in that the display device generates a warning signal through the communication module.
  • the user's portable terminal can check the status information received from the communication module.
  • a user can be protected from contaminated external air through a mask, and a greater amount of oxygen can be supplied for a long time compared to a general oxygen cylinder, thereby increasing the survival probability by increasing the breathing time. have.
  • the state information of the device can be more easily known by transmitting a warning signal to the user's portable terminal.
  • FIG. 1 is a front view of a rebreathering apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a state diagram of use of the rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram of a rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a control unit in a rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an operational state diagram of a rebreathering apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a block diagram showing data processing by a control unit in a rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a front view of a rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a use state diagram
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a rebreathering apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the rebreathing apparatus is formed to correspond to the user's face, the inhalation hose 11 is connected to one side, and the mask 10 to which the exhalation hose 13 is connected to the other side, Pass through the exhalation storage container 20 for storing exhalation discharged from the exhalation hose 13, the filter part 30 for removing carbon dioxide discharged from the exhalation storage container 20, and the filter part 30
  • One air is stored, an inhalation storage container 40 connected to the inhalation hose 11 of the mask 10, and an oxygen storage supplying oxygen to the inhalation storage container 40 through an oxygen supply hose 51
  • the oxygen mixing module 55 supplied to the inhalation storage container 40 and the exhalation storage container 20, the inhalation storage container 40, the oxygen storage container 50, the filter unit 30 and the oxygen mixing module 55 It characterized in that it comprises
  • the mask 10 is a configuration for the user to inhale oxygen through inhalation and to discharge carbon dioxide through exhalation, and the inhalation hose 11 and carbon dioxide through which air including oxygen is inhaled to both sides of the mask 10
  • the discharged exhalation hose 13 is connected.
  • the inhalation hose 11 and the exhalation hose 13 are in communication with each other through the mask 10, so in order to solve the problem of mixing inhalation and exhalation, one side of the inhalation hose 11 has an exhalation prevention pad that blocks exhalation.
  • 111 may be installed, and the exhalation hose 13 may be provided with an inhalation prevention pad 131 that blocks inhalation.
  • the mask 10 is characterized in that it is composed of a front mask covering the entire face of the user or a mask while covering the nose and mouth of the user.
  • the mask 10 may be used by appropriately selecting a front mask or a reverse mask according to the degree.
  • the mask 10 is provided with a mouthpiece including a positive pressure negative pressure control device, and the positive pressure negative pressure control device belongs to a CO 2 and moisture removal module, and a breathing pressure of 1 atm that allows the user to breathe comfortably.
  • the positive pressure greater than 1 atmosphere
  • the breathing pressure is reduced, and when the negative pressure (less than 1 atmosphere), the breathing pressure is increased.
  • an exhalation storage container 20 for storing exhalation discharged from the exhalation hose 13, a filter unit 30 for removing carbon dioxide discharged from the exhalation storage container 20, and the filter unit 30 ), the air that has passed through is stored, and includes an inhalation storage container 40 connected to the inhalation hose 11 of the mask 10.
  • the air containing carbon dioxide discharged to the exhalation storage container 20 is then inhaled through a filter unit 30 that interconnects the exhalation storage container 20 and the inhalation storage container 40, and filters carbon dioxide contained in the exhalation. Air is delivered to the storage container 40.
  • the filter unit 30 is preferably composed of a carbon dioxide absorption filter, and the filter unit 30 rapidly moves the air from the filter unit 30 to the inhalation storage container 40 by rotating a propeller by the operation of a motor. You can also make it.
  • the air filtered from the carbon dioxide flowing into the inhalation storage container 40 contains a fine amount of carbon dioxide, nitrogen, etc., which is mixed with oxygen introduced from the oxygen storage container 50 and is used for rebreathing.
  • the oxygen storage container 50 for supplying oxygen through the oxygen supply hose 51 to the inhalation storage container 40, and installed at the inlet of the oxygen storage container 50, high-pressure oxygen is discharged. It may further include a decompression device 53 for blocking the reaction, and an oxygen mixing module 55 for mixing oxygen discharged from the oxygen supply hose 51 and supplying it to the inhalation storage container 40.
  • the decompression device 53 is a configuration for controlling the high-pressure oxygen from the oxygen storage container 50 to an appropriate amount and transferring it to the inhalation storage container 40, and is discharged to the oxygen storage container 50 in one embodiment.
  • the gas is decompressed to 7.5 bar and discharged, but a pressure sensor 57 that senses the pressure of the discharged oxygen, a storage container safety valve formed at the outlet of the oxygen storage container 50 to control the amount of discharged oxygen, and oxygen storage It may be configured to include a pressure gauge that displays the pressure of the container 50. Accordingly, the oxygen decompressed through the decompression device 53 is mixed with the air passing through the filter unit 30 in the oxygen mixing module 55 to be supplied while maintaining about 22% or more of oxygen.
  • an oxygen amount detecting sensor 59 installed in the oxygen storage container 50 to detect the remaining oxygen amount
  • an oxygen amount detecting sensor 59 installed in the inhalation storage container 40 to detect the concentration of breathing oxygen It may further include a CO 2 concentration sensor 43 that is installed in the oxygen concentration sensor 41 and the inhalation storage container 40 to detect the breathing CO 2 concentration.
  • the oxygen amount sensing sensor 59 is a sensor for checking the amount of oxygen remaining in the oxygen storage container 50, that is, the amount of oxygen remaining, and notifying the user thereof, and the oxygen concentration sensing sensor 41 and the CO 2 concentration sensing sensor (43) is a sensor that is all installed in the inhalation storage container 40, checks the amount of oxygen and carbon dioxide in the air before being breathed through the inhalation hose 11 and informs the user.
  • control unit 60 for controlling the operation of the exhalation storage container 20, the inhalation storage container 40, the oxygen storage container 50, the filter unit 30 and the oxygen mixing module 55.
  • control unit 60 includes a power module 61 for supplying power through a battery or a charging device, and the pressure sensor 57, the oxygen level detecting sensor 59 , The oxygen concentration sensor 41, the CO 2 concentration sensor 43, and a communication module 63 for transmitting the status information of the power module 61 to an external display device may be further included.
  • the power module 61 may be supplied with power through a charging device, and may be formed of a detachable charging device through a battery or the like.
  • the communication module 63 functions to receive all signals operated from the control unit 60 and transmit them to an external display device.
  • the display device may be made of a buzzer or an LED, and when a danger signal or the like is transmitted from the control unit 60, the user can recognize it through visual/audible viewing of the LED or buzzer.
  • the status information received from the communication module 63 can be checked in the user's portable terminal.
  • the convenience and ease of use are increased by enabling the user to check the danger signal from the communication module 63 through the user's portable terminal using a display device as well as a communication function such as Bluetooth.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a control unit in the rebreathing apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • Fig. 5 is a diagram showing an overall operation state of the rebreathing apparatus
  • Fig. 6 is a block diagram showing data processing by the control unit Shows.
  • the control unit 60 is characterized in that when the valve of the oxygen storage container 50 is opened and pressure is sensed by the pressure sensor 57, the power module 61 is operated.
  • the valve of the oxygen storage container 50 when the valve of the oxygen storage container 50 is opened, oxygen discharged through the pressure sensor 57 is sensed, and when oxygen is sensed, the control unit 60 ), the entire operation is achieved by operating the electronic circuit. If the oxygen is not detected for more than 3 minutes, the power of the electronic circuit is cut off and the use of the device is stopped.
  • the control unit 60 includes (A) an agent for checking the remaining oxygen amount in the oxygen amount detecting sensor 59 installed in the oxygen storage container 50.
  • Step 1 (B) a second step of confirming the operation state of the communication module 63, and (C) the oxygen concentration breathed by the oxygen concentration sensor 41 installed in the inhalation storage container 40 and a third step of checking, (D) a fourth step of checking the CO 2 concentration of the breathing in CO 2 concentration detection sensor 43 provided in the inspiration storage container (40), (E), said power module (61 ) And performs the fifth step of checking the remaining battery level.
  • the second step proceeds, and when the remaining oxygen amount is less than the first set value, a warning signal from the display device through the communication module 63 Will occur.
  • the first set value is the amount of oxygen detected by the oxygen amount sensing sensor 59 installed in the oxygen storage container 50
  • 20% of oxygen remains compared to the state full of oxygen.
  • the second step is performed, and when the oxygen remaining amount is 10% or more and less than 20%, a warning signal is generated from the display device through the communication module. It is done.
  • the process proceeds to the second step, and if it is less than 20%, a danger signal is transmitted to an external display device or a portable terminal through the communication module 63, and if it is less than 10%, the user It is desirable to stop the use of.
  • the third step proceeds, and when the communication module 63 malfunctions more than the second set value, the communication The display device generates a warning signal through the module 63.
  • a sensor whose second set value is interlocked with the control unit 60 detects a signal and transmits the signal through the communication module 63. It is assumed that the time until the signal is transmitted is 5 seconds. Assuming, in the second step, when the communication module operates within 5 seconds, the third step proceeds, and when the communication module malfunctions for more than 10 seconds, a warning signal is generated from the display device through the communication module. It is characterized by letting go.
  • the signal transmission time is delayed for more than 10 seconds, it is detected that there is a problem in the communication function and a danger signal is sent.
  • the fourth step proceeds, and when the ratio of the breathing oxygen concentration is less than the third set value, the communication module ( 63), the display device generates a warning signal.
  • the third set value is an oxygen concentration sensor 41 installed in the inhalation storage container 40 to check the amount of oxygen in the air breathed by the user through the inhalation hose 11.
  • the fourth step proceeds, and the ratio of the breathing oxygen concentration is 19 % Or more and 21% or less, oxygen is supplied from the oxygen mixing module to the inhalation storage container for 1 to 6 times per 0.2 sec, and when the ratio of the breathing oxygen concentration is less than 19%, the display device through the communication module It characterized in that it generates a warning signal in.
  • the control unit 60 controls the oxygen mixing module 55 to increase the amount of oxygen and supply it to the inhalation storage container 40.
  • oxygen can be supplied from 1 to 6 times per 0.2sec (applied differently depending on the amount of insufficient oxygen), and if it is less than 19%, a warning signal can be generated, and if it falls below 17%, use can be stopped.
  • the fifth step when the CO 2 concentration is less than or equal to the fourth set value, the fifth step proceeds, and when the CO 2 concentration exceeds the fourth set value, the display is performed through the communication module 63.
  • the device generates a warning signal.
  • the fourth step is, when the CO 2 concentration is less than 6000 ppm
  • the fifth step is In this case, when the concentration of CO 2 is 7000 ppm or more, a warning signal is generated from the display device through the communication module.
  • the first step proceeds, and when the remaining amount of the battery of the power module 61 is less than the fifth set value, the communication module 63 Through this, the display device generates a warning signal.
  • the fifth step is, when the remaining battery capacity of the power module is 20% or more, the first step proceeds. And, when the remaining battery capacity of the power module is less than 20%, the display device generates a warning signal through the communication module.
  • the process returns to the first step and the above process is performed again, and if insufficient, a warning signal or use is stopped.

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Abstract

본 개시내용은 들숨 산소배합과 날숨 이산화탄소 제거기능을 갖는 재호흡장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 산소배합모듈을 이용하여 들숨으로 호흡하는 산소량을 유지하면서, 날숨으로 배출되는 이산화탄소를 제거하여 재호흡을 가능케하는 재호흡장치에 대한 것이다. 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치는, 사용자의 얼굴에 대응하여 형성되고, 일측에는 들숨호스가 연결되고, 타측에는 날숨호스가 연결되는 마스크와, 상기 날숨호스로부터 배출되는 날숨을 저장하는 날숨저장용기와, 상기 날숨저장용기에서 배출되는 이산화탄소를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통과한 공기가 저장되며, 상기 마스크의 들숨호스와 연결되는 들숨저장용기와, 상기 들숨저장용기로 산소공급호스를 통해 산소를 공급하는 산소저장용기와, 상기 산소저장용기의 입구부에 설치되어, 고압의 산소가 배출되는 것을 차단하는 감압장치와, 상기 산소공급호스로부터 배출되는 산소를 배합하여 들숨저장용기에 공급하는 산소배합모듈 및 상기 날숨저장용기, 들숨저장용기, 산소저장용기, 필터부 및 산소배합모듈의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자제어에 의한 들숨 산소배합과 날숨 이산화탄소 제거기능을 갖는 재호흡장치
본 개시내용은 들숨 산소배합과 날숨 이산화탄소 제거기능을 갖는 재호흡장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 산소배합모듈을 이용하여 들숨으로 호흡하는 산소량을 유지하면서, 날숨으로 배출되는 이산화탄소를 제거하여 재호흡을 가능케하는 재호흡장치에 대한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
가정, 직장 등에서 질병 및 재난으로 산소결핍 등 상태에서 순간적으로 호흡이 정지된 환자나 호흡부전 및 호흡곤란 환자에게 적정량의 산소를 자동으로 공급하여 구조요원이 도착하는 동안 생명을 유지하게 하여 골든타임을 확보할 필요가 있다.
재난사고는 열과 화염, 유독가스를 발생시킴으로써 사람을 위험에 빠지게 한다. 알려진 바로는 화재가 발생한 후 2~5분 정도 경과하면 유독가스와 연기로 인해 질식상황에 이르게 된다.
이러한 위험으로부터 인명을 보호하기 위해 공기호흡기가 구비되어 있다. 공기호흡기는 분진, 유해가스등이 발생하는 산업현장이나 산소결핍장소의 작업자, 지하철 등에서의 화재발생 및 화재 현장 등의 인명구조원(소방대원)들이 착용하여 안면을 보호하면서 인체에 유해한 가스의 흡입을 방지하고자 사용되는 것이다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0071061호 "비상용 공기 호흡장치"에서는 코와 입 부위를 외부와 차단하는 마스크와, 이 마스크와 연결하여 공기저장부를 설치하고, 공기저장부에는 공기공급부로부터 공급된 공기가 저장되도록 하고, 저장된 공기를 호흡에 사용하는 것이 개시된 바 있다.
그러나 유독가스가 발생하거나 산소가 완전히 차단되는 침수 환경과 같은 재난 재해 상황에서는 단순히 공기공급기에 의존할 것이 아니라 자발 호흡이 가능한 자급식 호흡기구를 통해 호흡시간을 늘림으로써 생존확률을 높일 수 있다.
자급식 호흡기구(self-contained breathing apparatus, SCBA)는 유해 가스를 동반하는 핵폐기물 노출지역, 용접 작업현장 및 재난 화재 현장 등에서 질식의 위험으로부터 작업자의 인명 피해를 최소화하기 위해 사용되는 장치이다.
SCBA는 CABA(compressed air breathing apparatus) 혹은 간단히 BA (breathing apparatus)라고도 불리며, 이때 BA 즉 '호흡기구'는 공기 중 유독 물질을 단순 여과하는 기구가 아니라 작업자가 정상적으로 호흡할 수 있도록 공기 혹은 산소를 작업자에게 공급하는 장치이다. 자급식으로 산소를 공급한다는 것은, 원거리에서 관을 통해 공기를 공급받는 방식이 아니라 장비 내에서 스스로 공기를 생성하는 방식을 말한다. 하지만, 종래의 공기호흡기는 순수 기계식 구조로 구성되어 있어 매우 무겁고 사용시간이 짧을 뿐만 아니라, 고가이기 때문에 유해가스 발생, 피폭 작업장 등에서 일반 작업자들이 사용하기 어렵다.
119 소방대원용으로 사용되고 있는 종래의 SCBA를 나타낸 도 1을 참조하면, 종래의 SCBA는 마스크와 산소통으로 구성되어 있는데, 대략 13㎏ 정도의 무게로 인해 원활한 구조 작업이 어렵게 하고, 일반적으로 60분 정도의 연속 사용 밖에 보장하지 못하는 단점이 있다. 또한, 호흡 산소의 농도 제어 기능이 포함되지 않아 사용자에게 공급되어 호흡하는 산소의 농도를 파악할 수 없고, 센서 네트워크 기능을 지원하지 않고 SCBA 단독으로만 동작하기 때문에 다양한 스마트 기기 혹은 중앙관제 센터와의 통신이 불가능하다.
유독가스가 발생하거나 또는 산소가 완전히 차단되는 침수 환경과 같은 재난 재해 상황에서 자체에서 공급될 수 있는 산소(순도 90%이상)와 배출된 호흡 공기를를 자체적으로 정화한 후 혼합하여 재사용 함으로써 자발 호흡이 가능하도록 하는 재난재해용 재호흡장치를 제공하고자 한다.
또한, 날숨으로 배출되는 이산화탄소를 제거한 후 산소배합모듈을 이용하여 공급되는 산소와 혼합하여 공급함으로써 재호흡하는 전체적 매커니즘을 다수의 센서를 활용하여 전자식으로 제어 가능한 재호흡장치를 제공하고자 한다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치는, 사용자의 얼굴에 대응하여 형성되고, 일측에는 들숨호스가 연결되고, 타측에는 날숨호스가 연결되는 마스크와, 상기 날숨호스로부터 배출되는 날숨을 저장하는 날숨저장용기와, 상기 날숨저장용기에서 배출되는 이산화탄소를 제거하는 필터부와, 상기 필터부를 통과한 공기가 저장되며, 상기 마스크의 들숨호스와 연결되는 들숨저장용기와, 상기 들숨저장용기로 산소공급호스를 통해 산소를 공급하는 산소저장용기와, 상기 산소저장용기의 입구부에 설치되어, 고압의 산소가 배출되는 것을 차단하는 감압장치와, 상기 산소공급호스로부터 배출되는 산소를 배합하여 들숨저장용기에 공급하는 산소배합모듈 및 상기 날숨저장용기, 들숨저장용기, 산소저장용기, 필터부 및 산소배합모듈의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 날숨호스로 들숨이 유입되지 않도록 차단하는 들숨방지패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 들숨호스로 날숨이 유출되지 않도록 차단하는 날숨방지패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 마스크는 사용자의 얼굴 전체를 감싸는 전면마스크 또는 사용자의 코와 입 부위를 감싸는 반면마스크로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 감압장치에 설치되어, 산소저장용기로부터 배출되는 산소압력을 감지하는 압력센서와, 상기 산소저장용기에 설치되어, 산소잔량을 감지하는 산소량감지센서와, 상기 들숨저장용기에 설치되어, 호흡하는 산소농도를 감지하는 산소농도감지센서 및 상기 들숨저장용기에 설치되어, 호흡하는 CO2농도를 감지하는 CO2농도감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제어부는, 배터리 또는 충전장치를 통해 전원을 공급하는 전원모듈을 포함하고, 상기 압력센서, 산소량감지센서, 산소농도감지센서, CO2농도감지센서, 전원모듈의 상태정보를 외부 디스플레이장치로 전달하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 산소저장용기의 밸브가 열려, 상기 압력센서에서 압력이 감지되면 상기 전원모듈을 작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제어부는, (A) 상기 산소저장용기에 설치되는 산소량감지센서에서 산소잔량을 검사하는 제1단계와, (B) 상기 통신모듈의 작동상태를 확인하는 제2단계와, (C) 상기 들숨저장용기에 설치되는 산소농도감지센서에서 호흡하는 산소농도를 검사하는 제3단계와, (D) 상기 들숨저장용기에 설치되는 CO2농도감지센서에서 호흡되는 CO2농도를 검사하는 제4단계와, (E) 상기 전원모듈의 배터리 잔량을 검사하는 제5단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1단계는, 상기 산소잔량이 제1설정값 이상인 경우, 제2단계가 진행되며, 상기 산소잔량이 제1설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2단계는, 상기 통신모듈이 제2설정값 이내로 작동하는 경우, 제3단계가 진행되며, 상기 통신모듈이 제2설정값 이상 오작동 되는 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제3단계는, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 이상인 경우, 제4단계가 진행되며, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제4단계는, 상기 CO2농도가 제4설정값 이하인 경우, 제5단계가 진행되며, 상기 CO2농도가 제4설정값 초과인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제5단계는, 상기 전원모듈의 배터리 잔량이 제5설정값 이상인 경우, 제1단계가 진행되며, 상기 전원모듈의 배터리 잔량이 제5설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 통신모듈로부터 전달받은 상태정보를 사용자의 휴대단말기에서 확인할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 개시내용의 실시예에 의하면, 마스크를 통해 오염된 외부공기로부터 사용자를 보호할 수 있으며, 일반 산소통에 비하여 보다 많은 산소량을 오랜 시간 동안 공급할 수 있어 호흡시간을 늘려 생존확률을 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 재호흡장치의 상태정보를 제어하고 자체적으로 모니터링할 수 있는 시스템을 통해 사용자에게 작업환경 및 작업상태에 대한 정보를 효과적으로 전달할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 재호흡장치의 상태에 이상이 발생할 시 자체적으로 경고신호를 사용자의 휴대단말기 등으로 전달함으로써 보다 쉽게 장치의 상태정보를 알 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 정면도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 사용상태도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 구성도.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치에 있어서, 제어부의 구성도.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 작동상태도.
도 6은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치에 있어서, 제어부의 데이터 처리를 나타내는 블럭도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 재호흡장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 정면도, 도 2는 사용상태도를 도시하고, 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치의 구성도를 나타낸다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치는, 사용자의 얼굴에 대응하여 형성되고, 일측에는 들숨호스(11)가 연결되고, 타측에는 날숨호스(13)가 연결되는 마스크(10)와, 상기 날숨호스(13)로부터 배출되는 날숨을 저장하는 날숨저장용기(20)와, 상기 날숨저장용기(20)에서 배출되는 이산화탄소를 제거하는 필터부(30)와, 상기 필터부(30)를 통과한 공기가 저장되며, 상기 마스크(10)의 들숨호스(11)와 연결되는 들숨저장용기(40)와, 상기 들숨저장용기(40)로 산소공급호스(51)를 통해 산소를 공급하는 산소저장용기(50)와, 상기 산소저장용기(50)의 입구부에 설치되어, 고압의 산소가 배출되는 것을 차단하는 감압장치(53)와, 상기 산소공급호스(51)로부터 배출되는 산소를 배합하여 들숨저장용기(40)에 공급하는 산소배합모듈(55) 및 상기 날숨저장용기(20), 들숨저장용기(40), 산소저장용기(50), 필터부(30) 및 산소배합모듈(55)의 작동을 제어하는 제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크(10)는 사용자가 들숨을 통해 산소를 흡입하고, 날숨을 통해 이산화탄소를 배출하기 위한 구성으로, 상기 마스크(10)의 양측으로 산소를 포함한 공기가 흡입되는 들숨호스(11)와 이산화탄소가 배출되는 날숨호스(13)가 연결된다. 여기서 상기 들숨호스(11) 및 날숨호스(13)는 마스크(10)를 통해 상호 연통되어 있어 들숨과 날숨이 섞이는 문제를 해결하기 위하여 상기 들숨호스(11)의 일측에는 날숨을 차단하는 날숨방지패드(111)가 설치될 수 있고, 상기 날숨호스(13)에는 들숨을 차단하는 들숨방지패드(131)가 설치될 수 있다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 마스크(10)는 사용자의 얼굴 전체를 감싸는 전면마스크 또는 사용자의 코와 입 부위를 감싸는 반면마스크로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크(10)는 상황 발생시 그 정도에 따라 전면마스크 또는 반면마스크를 적절히 선택하여 사용 가능하다. 여기서 상기 마스크(10)는 양압 음압 조절장치가 포함된 마우스피스가 설치되며, 상기 양압 음압 조절장치는, CO2 및 수분제거 모듈에 속하는 것으로, 사용자가 편안한 호흡을 할 수 있는 1기압의 호흡 압력을 유지하도록 양압(1기압보다 큼)일 경우 호흡압력을 줄이고, 음압(1기압보다 적음)일 경우 호흡압력을 높이는 작동을 한다.
다음으로, 상기 날숨호스(13)로부터 배출되는 날숨을 저장하는 날숨저장용기(20)와, 상기 날숨저장용기(20)에서 배출되는 이산화탄소를 제거하는 필터부(30)와, 상기 필터부(30)를 통과한 공기가 저장되며, 상기 마스크(10)의 들숨호스(11)와 연결되는 들숨저장용기(40)를 포함한다.
상기 날숨저장용기(20)로 배출된 이산화탄소를 포함한 공기는 이후 날숨저장용기(20)와 들숨저장용기(40)를 상호 연결하며, 날숨에 포함된 이산화탄소를 필터링하는 필터부(30)를 거쳐 들숨저장용기(40)로 공기가 전달된다. 상기 필터부(30)는 이산화탄소 흡수필터로 구성됨이 바람직하며, 상기 필터부(30)는 모터의 작동에 의해 프로펠러가 회전하여 필터부(30)의 공기를 상기 들숨저장용기(40)로 빠르게 이동시킬 수도 있다. 상기 들숨저장용기(40)로 유입되는 이산화탄소가 필터링된 공기는 미세한 양의 이산화탄소, 질소 등이 함유되어 있으며, 이는 다시 산소저장용기(50)로부터 유입되는 산소와 배합되어 재호흡에 사용된다.
다음으로, 상기 들숨저장용기(40)로 산소공급호스(51)를 통해 산소를 공급하는 산소저장용기(50)와, 상기 산소저장용기(50)의 입구부에 설치되어, 고압의 산소가 배출되는 것을 차단하는 감압장치(53)와, 상기 산소공급호스(51)로부터 배출되는 산소를 배합하여 들숨저장용기(40)에 공급하는 산소배합모듈(55)을 더 포함할 수 있다.
상기 감압장치(53)는 산소저장용기(50)로부터 나오는 고압의 산소를 적절한 양으로 조절하여 들숨저장용기(40)로 전달하기 위한 구성으로, 일 실시예로 산소저장용기(50)로 배출되는 기체를 7.5bar로 감압시켜 배출하되, 배출되는 산소의 압력을 감지하는 압력센서(57)와, 산소저장용기(50)의 배출구에 형성되어 배출되는 산소량을 조절하는 저장용기 안전밸브와, 산소저장용기(50)의 압력을 표시해주는 압력게이지를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 상기 감압장치(53)를 통해 감압된 산소는 필터부(30)를 통과한 공기와 산소배합모듈(55)에서 배합되어 산소 약 22% 이상을 유지한 상태로 공급할 수 있게 된다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 산소저장용기(50)에 설치되어, 산소잔량을 감지하는 산소량감지센서(59)와, 상기 들숨저장용기(40)에 설치되어, 호흡하는 산소농도를 감지하는 산소농도감지센서(41) 및 상기 들숨저장용기(40)에 설치되어, 호흡하는 CO2농도를 감지하는 CO2농도감지센서(43)를 더 포함할 수 있다.
상기 산소량감지센서(59)는 산소저장용기(50)에 남아있는 산소의 양, 즉 산소잔량을 확인하여 이를 사용자에게 알려주기 위한 센서이고, 상기 산소농도감지센서(41) 및 CO2농도감지센서(43)는 전부 들숨저장용기(40)에 설치되어, 들숨호스(11)를 통해 호흡되기 전 공기의 산소량과 이산화탄소량을 확인하여 사용자에게 알려주기 위한 센서이다.
마지막으로, 상기 날숨저장용기(20), 들숨저장용기(40), 산소저장용기(50), 필터부(30) 및 산소배합모듈(55)의 작동을 제어하는 제어부(60)를 포함한다.
또한, 본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제어부(60)는, 배터리 또는 충전장치를 통해 전원을 공급하는 전원모듈(61)을 포함하고, 상기 압력센서(57), 산소량감지센서(59), 산소농도감지센서(41), CO2농도감지센서(43), 전원모듈(61)의 상태정보를 외부 디스플레이장치로 전달하는 통신모듈(63)을 더 포함할 수 있다.
상기 전원모듈(61)은 충전장치를 통해 전원공급 될 수 있으며, 배터리 등을 통해 착탈식 충전장치로 이루어질 수도 있다. 통신모듈(63)은 제어부(60)로부터 작동되는 모든 신호를 전달받아 외부 디스플레이장치로 전달하는 기능을 한다. 상기 디스플레이장치는 부저 또는 LED로 이루어질 수 있으며, 상기 제어부(60)로부터 위험신호 등을 송신받게 되면 사용자가 LED 또는 부저의 시각/청각을 통해 인지할 수 있게 된다.
본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 통신모듈(63)로부터 전달받은 상태정보를 사용자의 휴대단말기에서 확인할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 통신모듈(63)로부터 위험신호 등을 디스플레이장치뿐만 아니라, 블루투스와 같은 통신기능을 이용하여 사용자의 휴대단말기 등을 통해 사용자가 확인 가능하도록 이루어짐으로써 사용의 편의성 및 용이성이 증대된다.
이하 내용에서는, 상기 제어부(60)를 통해 재호흡장치의 전체적인 작동방식에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 재호흡장치에 있어서, 제어부의 구성도를 나타내고, 도 5는 재호흡장치의 전체적인 작동상태도를 도시하며, 도 6은 제어부의 데이터 처리를 나타내는 블럭도를 도시한다.
상기 제어부(60)는, 상기 산소저장용기(50)의 밸브가 열려, 상기 압력센서(57)에서 압력이 감지되면 상기 전원모듈(61)을 작동시키는 것을 특징으로 한다.
우선, 본 개시내용에 따른 재호흡장치를 사용하기 위하여, 상기 산소저장용기(50)의 밸브를 개방하게 되면, 상기 압력센서(57)를 통해 배출되는 산소가 감지되고 산소가 감지되면 제어부(60)에서 전자회로를 작동시켜 전체적인 작동이 이루어진다. 만약 상기 산소가 3분이상 감지되지 않는 경우 전자회로의 전원을 차단시켜 기기의 사용이 중지된다.
본 개시내용의 실시예에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(60)는, (A) 상기 산소저장용기(50)에 설치되는 산소량감지센서(59)에서 산소잔량을 검사하는 제1단계와, (B) 상기 통신모듈(63)의 작동상태를 확인하는 제2단계와, (C) 상기 들숨저장용기(40)에 설치되는 산소농도감지센서(41)에서 호흡하는 산소농도를 검사하는 제3단계와, (D) 상기 들숨저장용기(40)에 설치되는 CO2농도감지센서(43)에서 호흡되는 CO2농도를 검사하는 제4단계와, (E) 상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량을 검사하는 제5단계를 수행한다.
여기서, 상기 제1단계는, 상기 산소잔량이 제1설정값 이상인 경우, 제2단계가 진행되며, 상기 산소잔량이 제1설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키게 된다.
이에 대한 일 실시예로, 상기 제1설정값이 산소저장용기(50)에 설치되는 산소량감지센서(59)에서 감지되는 산소량으로서 산소가 가득찬 상태 대비 20%의 산소가 남아있는 상태로 가정하면, 상기 제1단계는, 상기 산소잔량이 20% 이상인 경우, 제2단계가 진행되며, 상기 산소잔량이 10% 이상 20% 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 산소잔량이 20%가 남아있으면 제2단계로 넘어가고, 20% 미만이면 통신모듈(63)을 통해 외부 디스플레이장치 또는 휴대단말기 등으로 위험신호를 송신하게 되고, 10% 미만이 되면 사용자의 사용을 중지시킴이 바람직하다.
다음으로, 상기 제2단계는, 상기 통신모듈(63)이 제2설정값 이내로 작동하는 경우, 제3단계가 진행되며, 상기 통신모듈(63)이 제2설정값 이상 오작동 되는 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키게 된다.
이에 대한 일 실시예로, 상기 제2설정값이 제어부(60)와 연동되는 센서가 신호를 감지하여 통신모듈(63)을 통하여 신호를 전달하게 되는데 그 신호를 전달하기까지의 시간이 5초라고 가정하면, 상기 제2단계는, 상기 통신모듈이 5초 이내로 작동하는 경우, 제3단계가 진행되며, 상기 통신모듈이 10초 이상 오작동 되는경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 신호 전달의 시간이 10초 이상 지연되면 통신기능에 문제가 있음을 감지하여 위험신호를 보내고 만약 20초 이상 지연된다면 사용을 중지하여 기기의 결함을 확인해야 한다.
다음으로, 상기 제3단계는, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 이상인 경우, 제4단계가 진행되며, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키게 된다.
이에 대한 일 실시예로, 상기 제3설정값이 들숨호스(11)를 통해 사용자가 호흡하는 공기 중 산소의 양을 체크하기 위하여 들숨저장용기(40)에 설치되는 산소농도감지센서(41)를 통해 감지되는 산소가 전체 공기 대비 21%라고 가정한 경우, 상기 제3단계는, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 21% 이상인 경우, 제4단계가 진행되며, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 19% 이상 21% 이하인 경우, 0.2sec 당 1회 내지 6회에 걸쳐 산소배합모듈로부터 들숨저장용기로 산소가 공급되고, 상기 호흡하는 산소농도의 비율이 19% 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 산소농도의 비율이 19% 이상 21% 이하인 경우, 제어부(60)에서 산소배합모듈(55)을 제어하여, 산소량을 증대시켜 들숨저장용기(40)로 공급할 수 있으며, 그에 대한 일 실시예로 0.2sec 당 1회 내지 6회(부족한 산소량에 따라 다르게 적용)에 걸쳐 산소를 공급할 수 있으며, 19% 미만인 경우 경고신호를 발생시키고 17% 미만으로 떨어진 경우 사용을 중지시킬 수 있다.
다음으로, 상기 제4단계는, 상기 CO2농도가 제4설정값 이하인 경우, 제5단계가 진행되며, 상기 CO2농도가 제4설정값 초과인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시킨다.
이에 대한 일 실시예로, 상기 제4설정값이 들숨저장용기(40)에 포함된 이산화탄소량이 6000ppm인 경우로 가정하면, 상기 제4단계는, 상기 CO2농도가 6000ppm 이하인 경우, 제5단계가 진행되며, 상기 CO2농도가 7000ppm 이상인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 CO2농도가 7000ppm 이상인 경우 경고신호가 발생되고, 9000ppm 이상인 경우 사용을 중지시키게 된다.
마지막으로, 상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량이 제5설정값 이상인 경우, 제1단계가 진행되며, 상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량이 제5설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키게 된다.
이에 대한 일 실시예로, 상기 제5설정값이 배터리 완충상태 대비 20%의 전원이 남은 것으로 가정하면, 상기 제5단계는, 상기 전원모듈의 배터리 잔량이 20% 이상인 경우, 제1단계가 진행되며, 상기 전원모듈의 배터리 잔량이 20% 미만인 경우, 상기 통신모듈을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 배터리 잔량에 따라 사용하기에 충분한 양이 남아있으면 제1단계로 돌아가 상기 과정을 다시 진행하게 되며, 부족하다면 경고신호 또는 사용을 중지시킨다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10 : 마스크
11 : 들숨호스
111 : 날숨방지패드
13 : 날숨호스
131 : 들숨방지패드
20 : 날숨저장용기
30 : 필터부
40 : 들숨저장용기
41 : 산소농도감지센서
43 : CO2농도감지센서
50 : 산소저장용기
51 : 산소공급호스
53 : 감압모듈
55 : 산소배합모듈
57 : 압력센서
59 : 산소량감지센서
60 : 제어부
61 : 전원모듈
63 : 통신모듈

Claims (14)

  1. 사용자의 얼굴에 대응하여 형성되고, 일측에는 들숨호스(11)가 연결되고, 타측에는 날숨호스(13)가 연결되는 마스크(10);
    상기 날숨호스(13)로부터 배출되는 날숨을 저장하는 날숨저장용기(20);
    상기 날숨저장용기(20)에서 배출되는 이산화탄소를 제거하는 필터부(30);
    상기 필터부(30)를 통과한 공기가 저장되며, 상기 마스크(10)의 들숨호스(11)와 연결되는 들숨저장용기(40);
    상기 들숨저장용기(40)로 산소공급호스(51)를 통해 산소를 공급하는 산소저장용기(50);
    상기 산소저장용기(50)의 입구부에 설치되어, 고압의 산소가 배출되는 것을 차단하는 감압장치(53);
    상기 산소공급호스(51)로부터 배출되는 산소를 배합하여 들숨저장용기(40)에 공급하는 산소배합모듈(55); 및
    상기 날숨저장용기(20), 들숨저장용기(40), 산소저장용기(50), 필터부(30) 및 산소배합모듈(55)의 작동을 제어하는 제어부(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 날숨호스(13)로 들숨이 유입되지 않도록 차단하는 들숨방지패드(131)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 들숨호스(11)로 날숨이 유출되지 않도록 차단하는 날숨방지패드(111)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스크(10)는 사용자의 얼굴 전체를 감싸는 전면마스크 또는 사용자의 코와 입 부위를 감싸는 반면마스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감압장치(53)에 설치되어, 산소저장용기(50)로부터 배출되는 산소압력을 감지하는 압력센서(57);
    상기 산소저장용기(50)에 설치되어, 산소잔량을 감지하는 산소량감지센서(59);
    상기 들숨저장용기(40)에 설치되어, 호흡하는 산소농도를 감지하는 산소농도감지센서(41); 및
    상기 들숨저장용기(40)에 설치되어, 호흡하는 CO2농도를 감지하는 CO2농도감지센서(43);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부(60)는,
    배터리 또는 충전장치를 통해 전원을 공급하는 전원모듈(61)을 포함하고,
    상기 압력센서(57), 산소량감지센서(59), 산소농도감지센서(41), CO2농도감지센서(43), 전원모듈(61)의 상태정보를 외부 디스플레이장치로 전달하는 통신모듈(63);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부(60)는,
    상기 산소저장용기(50)의 밸브가 열려, 상기 압력센서(57)에서 압력이 감지되면 상기 전원모듈(61)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부(60)는,
    (A) 상기 산소저장용기(50)에 설치되는 산소량감지센서(59)에서 산소잔량을 검사하는 제1단계;
    (B) 상기 통신모듈(63)의 작동상태를 확인하는 제2단계;
    (C) 상기 들숨저장용기(40)에 설치되는 산소농도감지센서(41)에서 호흡하는 산소농도를 검사하는 제3단계;
    (D) 상기 들숨저장용기(40)에 설치되는 CO2농도감지센서(43)에서 호흡되는 CO2농도를 검사하는 제4단계;
    (E) 상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량을 검사하는 제5단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    상기 산소잔량이 제1설정값 이상인 경우, 제2단계가 진행되며,
    상기 산소잔량이 제1설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 통신모듈(63)이 제2설정값 이내로 작동하는 경우, 제3단계가 진행되며,
    상기 통신모듈(63)이 제2설정값 이상 오작동 되는 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 이상인 경우, 제4단계가 진행되며,
    상기 호흡하는 산소농도의 비율이 제3설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제4단계는,
    상기 CO2농도가 제4설정값 이하인 경우, 제5단계가 진행되며,
    상기 CO2농도가 제4설정값 초과인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제5단계는,
    상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량이 제5설정값 이상인 경우, 제1단계가 진행되며,
    상기 전원모듈(61)의 배터리 잔량이 제5설정값 미만인 경우, 상기 통신모듈(63)을 통해 디스플레이장치에서 경고신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 통신모듈(63)로부터 전달받은 상태정보를 사용자의 휴대단말기에서 확인할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 재호흡장치.
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