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KR20190088361A - 저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비 - Google Patents

저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비 Download PDF

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KR20190088361A
KR20190088361A KR1020180006814A KR20180006814A KR20190088361A KR 20190088361 A KR20190088361 A KR 20190088361A KR 1020180006814 A KR1020180006814 A KR 1020180006814A KR 20180006814 A KR20180006814 A KR 20180006814A KR 20190088361 A KR20190088361 A KR 20190088361A
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KR
South Korea
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safety
protective
oxygen
glasses
light emitting
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Abandoned
Application number
KR1020180006814A
Other languages
English (en)
Inventor
이동헌
Original Assignee
(주)중앙종합안전기술연구원
이동헌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)중앙종합안전기술연구원, 이동헌 filed Critical (주)중앙종합안전기술연구원
Priority to KR1020180006814A priority Critical patent/KR20190088361A/ko
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Abstract

저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 진단용 보호안경은 제어부(130) 및 상기 제어부(130)에 의해 주변 산소농도가 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 광을 발하는 발광소자(140)를 포함한다.

Description

저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비{Protection glasses for safety diagnostics with low-oxygen warning function and protection equipment for safety diagnostics having the same}
본 발명은 저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 작업자 등의 사용자가 처한 환경의 산소농도가 떨어질 때 사용자에게 저산소 상태임을 알리는 기능을 가진 안전 진단용 보호안경 및 이를 포함한 안전 진단용 보호장비에 관한 것이다.
안전진단 등의 직무를 수행하는 작업자가 외부와의 공기 순환이 원활하지 않은 폐쇄적 공간에서 작업을 하는 경우 시간이 지남에 따라 해당 공간의 산소농도가 낮아져 질식하는 등의 문제가 발생될 수 있다.
작업자는 자신이 처한 공간의 산소농도를 직접 확인할 수 없으므로, 산소농도가 감소하고 있음을 인지하지 못한 상태로 작업을 지속하는 과정에서 큰 문제가 발생될 수 있다.
이와 관련한 기존의 기술은 수중에서 산소통의 산소농도를 측정하는 경우가 대부분이며, 특히 육상에서 공기 중의 산소농도를 측정하여 사용자에게 알려주는 기술은 부재한 상황이다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 새로운 개념의 저산소 경고 기능을 갖는 장치의 개발이 크게 요구되는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 도출된 것으로서, 사용자가 처한 공간의 산소농도를 측정하여 저산소 상황이 감지되면 이를 사용자에게 알려줄 수 있고 더 나아가 사용자에게 산소를 공급할 수 있는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경(100)으로서, 제어부(130) 및 상기 제어부(130)에 의해 주변 산소농도가 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 광을 발하는 발광소자(140)를 포함하는 보호안경을 제공한다.
상기 보호안경주변 산소농도를 측정하기 위한 산소센서를 더 포함할 수 있다.
상기 발광소자(140)는 상기 보호안경의 안경알부(101)의 가장자리 모서리를 대향하도록 배치될 수 있다.
상기 안경알부(101)의 가장자리 모서리에는 상기 발광소자(140)가 배치되는 발광소자 수용홈(101a)이 형성될 수 있다.
상기 보호안경의 안경알부(101)의 후면 측에는 발광소자(140)로부터 사용자의 눈 쪽으로 직접 향하는 광을 차단하기 위한 반사부재(140)가 구비될 수 있다.
상기 보호안경의 안경알부(101)의 전면 측에는 발광소자(140)로부터 나온 광의 일부를 보호안경 전면 측으로 넓게 확산시키기 위한 확산렌즈(160)가 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 또한, 사용자에 의해 착용되는 보호안경(100), 상기 보호안경(100)을 통해 상기 사용자에게 산소를 공급하기 위한 산소공급유닛(300) 및 상기 산소공급유닛(300)이 장착되는 장착유닛(200)을 포함하는 안전 진단용 보호장비를 제공한다.
상기 산소공급유닛(300)은, 산소통(310), 사용자에 의해 조작되는 공급밸브(320) 및 상기 보호안경(100)에 연결되는 산소공급튜브(330)를 포함할 수 있다.
상기 장착유닛(200)은, 상기 산소공급유닛(300)이 수납되는 수납용기(210) 및 상기 수납용기(210)의 휴대 편의를 위한 착용벨트(270)를 포함할 수 있다.
상기 보호안경(100)은, 제어부(130) 및 상기 제어부(130)에 의해 주변 산소농도가 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 광을 발하는 발광소자(140)를 포함할 수 있다.
상기 보호장비는 주변 산소농도를 측정하여 상기 제어부(130)에게 측정 결과를 제공하는 산소센서(250)를 더 포함하며, 상기 산소센서는 상기 보호안경(100)에 자체 구비되거나 상기 장착유닛(200)에 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면 사용자에 의해 착용된 안전 진단용 보호안경이 주변 공기가 저산소 상태에 이를 때 이를 경고하는 광을 발함으로써 사용자가 저산소 상태를 정확하고 빠르고 직관적으로 인지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 저산소 상태의 위급한 상황에서 사용자가 안전 진단용 보호안경을 통해 산소공급유닛에 저장된 산소를 공급받음으로써 저산소 상태에 따른 긴급 상황을 보다 안전하게 모면할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 휴대가 간편한 형태의 장착유닛이 제공됨으로써 산소공급유닛을 편리하게 휴대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 진단용 보호장비의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 진단용 보호안경의 사시도,
도 3은 도 2의 보호안경의 정면도로서, 안경 좌우측 가장자리의 확산렌즈가 제거된 채로 도시한 도면,
도 4는 도 1에 표시된 A-A 선을 따르는 안전 진단용 보호안경의 단면도, 그리고
도 5는 사용자가 안전 진단용 보호장비를 통해 산소를 공급받는 모습을 나타낸 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
1. 본 발명의 구성에 대한 설명
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안전 진단용 보호장비는 보호안경(100), 장착유닛(200) 및 산소공급유닛(300)을 포함한다. 이들 각 구성에 대해 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 안전 진단용 보호안경
안전 진단용 보호안경(100, 이하 '보호안경'이라 함)은 작업자 등의 사용자 얼굴에 착용될 수 있다. 보호안경(100)은 사용자에게 작업 공간이 저산소 상태임을 알리는 기능을 수행한다. 또한 보호안경(100)은 산소통(300)으로부터 공급된 산소를 사용자에게 제공하는 기능도 수행한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 보호안경(100)은 안경알부(101), 안경테부(102) 및 힌지부(107)를 포함한다.
본 실시예에서 보호안경(100)은 안경알부(101)와 안경테부(102)를 연결하는 힌지부(107)를 구비하지만, 대안적으로 보호안경(100)은 힌지부 없이 안경알부(101)와 안경테부(102)가 일체로 이루어진 형태로 제작될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 보호안경(100)은 코커버부(104) 및 튜브연결부(105)를 또한 포함한다.
코커버부(104)는 안경알부(101)의 하측에 부착되며 사용자의 코를 감싸는 형태로 제작된다. 예로써 코커버부(104)는 실리콘 재질 또는 플라스틱 재질일 수 있다. 튜브연결부(105)는 후술하는 산소통(300)에 구비된 산소공급튜브(330)가 연결되는 부분이다. 도시된 바와 같이 튜브연결부(105)는 대략 'ㄱ'자 형상으로 굽어진 관 형태일 수 있으며, 플라스틱 재질 또는 금속 재질 또는 이들의 조합된 재질일 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 보호안경(100)은 배터리부(120), 제어부(130) 및 발광소자(140)를 또한 포함한다.
배터리부(120)는 제어부(130)와 발광소자(140)의 동작에 필요한 전기를 공급하는 구성으로서, 예로써 리튬 전지로 구비될 수 있다. 제어부(130)는 후술하는 산소센서(250)의 측정 결과에 기초하여 발광소자(140)의 동작을 제어한다.
발광소자(140)는 제어부(130)로부터 제어 신호를 받아 동작하며, 제어부(130)의 제어에 따라 주변 공간이 저산소 상태인 경우 사용자에게 이를 알리기 위한 빛을 발광한다. 예로써 발광소자(140)는 램프(ramp) 또는 발광다이오드(LED: light emitting diode)로 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 발광소자(140)는 안경알부(101)의 좌우측 모서리에 적어도 하나이상 구비될 수 있다. 하지만, 안경알부(101)의 좌우측 모서리 중 어느 한 곳에만 발광소자(140)가 구비될 수도 있고, 또한 안경알부(101)의 상측 모서리 또는 하측 모서리에 발광소자(140)가 구비될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 발광소자(140)가 설치된 안경알부(101)의 모서리에는 발광소자(140)의 설치를 위한 발광소자 수용홈(101a)이 구비될 수 있다. 도 3에서 발광소자 수용홈(101a)은 대략 'ㄷ'자 형상이나, 그 형상은 반원형, 반타원형 등으로 다양하게 변경될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 발광소자(140)는 힌지부(107)에 설치될 수 있다. 그리고 발광소자(140)는 안경알부(101)의 일측 모서리를 마주하는 배치를 가질 수 있다. 이러한 배치를 통해, 발광소자(140)로부터 나온 광의 상당 부분은 안경알(101) 내부로 향해질 수 있으며, 이에 의해 사용자는 발광소자(140)의 발광 동작 시에 안경알부(101) 자체가 발광하는 것과 같은 느낌으로 발광소자의 광을 시인하게 된다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 보호안경(100)은 반사부재(150) 및 확산렌즈(160)를 또한 포함한다.
반사부재(150)는 안경알부(101)의 내측에 배치되어 발광소자(140)로부터 나온 광이 사용자의 눈에 직접 입사되는 것을 방지한다. 한편 확산렌즈(160)는 안경알부(101)의 외측에 배치되어, 발광소자(140)로부터 입사된 광 및 반사부재(150)에 의해 반사된 광을 확산함으로써, 안경 착용자 근처의 타인이 발광소자의 동작 여부를 보다 쉽게 인식할 수 있도록 한다.
도 2에 표시된 부호 109는 전원 버튼으로, 사용자가 전원 버튼(109)를 부르면, 배터리부(120)에서 제어부(130)로 전원 공급이 이루어지면서 동작이 개시된다. 제어부(130)의 동작 중에 사용자가 전원 버튼(109)을 1초 이상 누르면 배터리부(120)에서 제어부(130)로의 전원 공급이 차단되고, 제어부(130)의 동작이 중단된다.
(2) 장착유닛
도 1을 참조하면, 장착유닛(200)은 수납용기(210), 산소센서(250) 및 착용벨트(270)를 포함한다.
수납용기(210)는 산소공급유닛(300)을 수납하는 용기로서, 산소공급유닛(300)의 형상에 대응되는 수용공간을 갖는다.
수납용기(210)에는 그 안에 수납된 산소공급유닛(300)이 빠지지 않도록 이를 고정시키기 위한 로킹부재(213)와, 착용벨트(270)와의 결합을 위한 벨트클립(211)이 구비된다.
산소센서(250)는 주변 공기의 산소농도를 실시간으로 측정하며, 그 측정 결과를 보호안경(102)의 제어부(130)에 무선통신 방식으로 제공한다.
본 실시예에서 산소센서(250)는 수납용기(210)에 구비되는데, 이에 제한되지 않고 산소센서(250)는 전술한 보호안경(100)에 구비되거나 독립형 모듈로서 구성될 수도 있다.
착용벨트(270)는 벨트클립(211)을 통해 수납용기(210)와 결합되며, 사용자는 착용벨트(270)를 착용함으로써 수납용기(210) 및 그에 수납된 산소통(300)을 쉽게 휴대할 수 있다. 착용벨트(270)는 허리띠와 같이 사용자의 허리에 장착되는 것일 수 있으며, 대안적으로 사용자의 허벅지 부분 또는 팔의 상박 부분에 장착되는 것일 수도 있다.
(3) 산소공급유닛
산소공급유닛(300)은 사용자에게 산소를 공급하기 위한 장치로서, 산소통(310), 공급밸브(320) 및 산소공급튜브(330)를 포함한다.
산소통(310)은 사용자에 공급하기 위한 압축된 산소를 저장하는 통(container)이다. 산소통(310)은 전술한 수납용기(210) 안에 수납되는 부분으로서 그에 대응되는 형상을 갖는다. 본 실시예에서 산소통(310)은 원통 형상으로 예시되나 그 형상을 타원체 형상, 사각기둥 형상 등 다양한 형상으로 변경될 수 있다.
산소통(310)의 상단에는 걸림쇠(311)가 구비된다. 이 걸림쇠(311)에 전술한 로킹부재(213)가 물려질 때 산소통(310)이 수납용기(210)에 고정된다.
공급밸브(320)는 사용자 조작에 따라 산소 토출을 허용 또는 차단하는 밸브이다. 사용자 조작 편의를 위해 공급밸브(320)는 산소통(310)의 상단에 구비될 수 있다.
산소공급튜브(330)는 산소통(310)과 보호안경(100)을 연결한다. 이에 산소공급튜브(330)는 그 일단이 산소통(310) 측에 연결되고 그 타단이 보호안경(100) 측에 연결된다.
2. 본 발명의 동작에 대한 설명
본 발명의 사용자는 보호안경(100)을 얼굴에 쓰는 한편, 착용벨트(270)를 허리에 착용함으로써 산소공급유닛(300)을 편리하게 휴대할 수 있다. 산소공급튜브(330)는 미리 보호안경(100)에 연결될 수도 있지만, 아래의 설명에서 필요한 상황에서 보호안경(100)에 산소공급튜브(330)가 연결되는 것으로 예시한다.
본 발명의 안전 진단용 보호장비가 사용될 때, 산소센서(250)는 실시간으로 주변 공기의 산소농도를 측정하여 이를 보호안경(100) 측의 제어부(130)에 무선통신으로 전송한다.
제어부(130)는 산소센서(250)로부터 받은 측정 신호를 미리 설정된 기준값과 비교한다. 그 비교 결과, 측정 신호가 기준값 이상인 것으로 판단되면 발광소자(140)를 동작시키지 않는다. 반면, 측정 신호가 기준값 미만인 것으로 판단되면 발광소자(140)를 동작시켜 광을 발하도록 한다. 이때 발광소자(140)는 광을 계속적으로 발광하는 방식으로 제어되거나, 또는 광을 연속적으로 점멸하는 방식으로 제어될 수 있다.
발광소자(140)는 안경알부(101)의 모서리와 대향하는 배치를 가지므로, 발광소자(140)로부터 나온 광의 상단 부분은 안경알부(101) 내부로 조명되어 착용자에게 시인될 수 있다. 따라서 사용자는 안경알부(101)에서 자체적으로 광을 발하는 것처럼 느껴지게 된다.
보호안경(100)의 후면 측에는 반사부재(150)가 구비되어 있어서 발광소자(140)로부터 나온 광이 착용자의 눈을 직접 향하는 것이 방지될 수 있다. 그리고 보호안경(100)의 전면 측에는 확산렌즈(160)가 구비되어 있어서 확산렌즈(160) 쪽으로 입사된 일부 광이 넓게 확산될 수 있다. 이에 따라 착용자 주변의 다른 사람들도 발광소자(140)의 동작을 쉽게 인지할 수 있게 된다.
상술한 발광소자(140)의 발광 동작에 의해 사용자는 자신의 주변 공기가 저산소 상태가 됐음을 신속하게 그리고 정확하게 인지할 수 있다.
그리고 사용자는 보호안경(100)에 산소공급튜브(330)를 연결한 후 공급밸브(320)를 개방하여 산소통(310) 내의 압축된 산소를 흡입함으로써 주변 공기의 저산소 상태에 따르는 긴급 상황을 모면할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 안전 진단용 보호안경
101 : 안경알부
101a : 발광소자 수용홈
102 : 안경테부
104 : 코커버부
105 : 튜브연결부
107 : 힌지부
109 : 전원버튼
120 : 배터리부
130 : 제어부
140 : 발광소자
150 : 반사부재
160 : 확산렌즈
200 : 장착유닛
210 : 수납용기
250 : 산소센서
270 : 착용벨트
300 : 산소공급유닛
310 : 압축 산소통
320 : 공급밸브
330 : 산소공급튜브

Claims (10)

  1. 저산소 경고 기능을 가진 안전 진단용 보호안경(100)으로서,
    제어부(130); 및
    상기 제어부(130)에 의해 주변 산소농도가 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 광을 발하는 발광소자(140);를 포함하는,
    안전 진단용 보호안경.
  2. 제1항에 있어서,
    주변 산소농도를 측정하기 위한 산소센서를 더 포함하는,
    안전 진단용 보호안경.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자(140)는 상기 보호안경의 안경알부(101)의 가장자리 모서리를 대향하도록 배치되는,
    안전 진단용 보호안경.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안경알부(101)의 가장자리 모서리에는 상기 발광소자(140)가 배치되는 발광소자 수용홈(101a)이 형성된,
    안전 진단용 보호안경.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호안경의 안경알부(101)의 후면 측에는 발광소자(140)로부터 사용자의 눈 쪽으로 직접 향하는 광을 차단하기 위한 반사부재(150)가 구비된,
    안전 진단용 보호안경.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보호안경의 안경알부(101)의 전면 측에는 발광소자(140)로부터 나온 광의 일부를 보호안경 전면 측으로 넓게 확산시키기 위한 확산렌즈(160)가 구비된,
    안전 진단용 보호안경.
  7. 사용자에 의해 착용되는 보호안경(100);
    상기 보호안경(100)을 통해 상기 사용자에게 산소를 공급하기 위한 산소공급유닛(300); 및
    상기 산소공급유닛(300)이 장착되는 장착유닛(200);을 포함하는,
    안전 진단용 보호장비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 산소공급유닛(300)은,
    산소통(310);
    사용자에 의해 조작되는 공급밸브(320); 및
    상기 보호안경(100)에 연결되는 산소공급튜브(330);를 포함하는,
    안전 진단용 보호장비.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 장착유닛(200)은,
    상기 산소공급유닛(300)이 수납되는 수납용기(210); 및
    상기 수납용기(210)의 휴대 편의를 위한 착용벨트(270);를 포함하는,
    안전 진단용 보호장비.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 보호안경(100)은,
    제어부(130); 및
    상기 제어부(130)에 의해 주변 산소농도가 기준값 미만인 것으로 판단된 경우 광을 발하는 발광소자(140);를 포함하는,
    안전 진단용 보호장비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021033877A1 (ko) * 2019-08-20 2021-02-25 주식회사 나무와뿌리 휴대용 가스용기 워머

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