(57)【要約】【課題】屋内あるいは屋外に設備し、地震や火災、津波などの災害発生時に避難できる避難装置を提供すること。【解決手段】本発明による災害避難用緊急生存装置は、内部に空間が形成され、側面に形成される壁体、上部の天井及び下部の床から構成される本体と、外部の救助隊員または管理センターと通信及び前記本体内部の状態を遠隔で確認できる無線通信部と、前記本体の状態変化を感知する感知モジュールと、前記本体内部に酸素を供給する酸素供給部と、前記本体の内部で発生する呼気に含まれる二酸化炭素を濾過して再生させる酸素再生部と、前記感知モジュール、無線通信部、酸素供給部及び酸素再生部の作動を制御する制御部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が形成され、側面に形成される壁体、上部の天井及び下部の床から構成される本体と、
前記本体の側面に形成される出入口を含むドア部と、
前記本体下部に形成され、水を収容する水タンクを含む均衡部と、
前記均衡部上部に結合されて安全ベルトを有する複数個の座席部と、
前記複数個の座席部と電気的に連結されるジャイロスコープセンサーと、
前記本体内部に形成され、外部の救助隊員または管理センターと通信、及び前記本体内部の状態を遠隔で確認できる無線通信部と、
前記本体の外部及び内部に形成され、内部の状態変化を感知する感知モジュールと、
前記本体内部に形成される酸素タンク、前記酸素タンクに連結された減圧装置、前記減圧装置に連結されて前記本体内部に酸素を供給する酸素供給管、及び前記酸素供給管のオン・オフを制御するバルブ、を含む酸素供給部と、
前記酸素タンクと一体に結合して形成され、非常時に酸素を前記本体内部に自動で噴射する自動酸素噴射部と、
前記本体内部で発生する呼気に含まれる二酸化炭素を濾過して再生させる酸素再生部と、
前記感知モジュール、前記無線通信部、前記酸素供給部、及び前記酸素再生部の作動を制御する制御部と、を含むことを特徴とする災害避難用緊急生存装置。
【請求項２】
前記本体は、防爆形からなることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項３】
前記均衡部は、前記水タンクの重さを利用して前記本体の均衡を維持することを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項４】
前記ジャイロスコープセンサーは、前記複数個の座席部の均衡を認識することを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項５】
前記本体は、本体の内壁の一側に一体に結合して回転可能に駆動する第１軸と、前記第１軸と一体に結合して回転可能に駆動する第２軸と、をさらに含み、前記複数個の座席部は前記第２軸と一体に結合して支持されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項６】
前記本体は、外壁と、前記外壁と離隔して内側に形成される内壁と、から構成されて、前記内壁と外壁との間にスペースが形成され、
前記外壁を貫通して前記スペースに連通するよう形成される給水管と、前記外壁の一側に多数形成されて水を噴射する噴射ノズル、及び前記給水管に水を供給する給水部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項７】
前記感知モジュールは、酸素センサー、一酸化炭素センサー、二酸化炭素センサー、前記本体内部と外部の温度を感知する温度センサー、ドアの開閉を感知するドアセンサー、避難者の状態を確認する人体感知センサー、前記本体内部の圧力を感知する圧力センサーを少なくとも一つ以上含み、
前記酸素再生部は、前記本体の内部に形成される二酸化炭素フィルター及び浄化桶をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項８】
前記二酸化炭素フィルターは、一定の温度範囲で活性化する熱電素子をさらに含んで形成されることを特徴とする請求項７に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項９】
前記ドア部は、防爆形に形成され、開閉可能に具現されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１０】
前記本体は、内部の気体の圧力が高い時、内部の気体の圧力を調節する圧力調節装置と、内部の気体の圧力が低い時、前記本体の内部にヘリウムを供給するヘリウム供給部と、をさらに含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１１】
前記ヘリウム供給部は、前記本体が水中に潜水した時の外部の水中圧力と内部の酸素圧力を均等に維持させることを特徴とする請求項１０に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１２】
前記無線通信部は、外部の管理センターまたは救助隊員と無線で繋がり、前記本体内部の酸素充填状態の確認、使用可能な酸素の残量確認、内部にいる避難者の状態確認、及び外部と音声通話できる手段をさらに含んで形成される請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１３】
前記本体は、その上部に複数個の救助用フック部材をさらに含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１４】
前記本体は、外部電源と連結され、前記本体内部に電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１５】
前記本体は、外部から内部に貫通して設けられる複数個のターミナルをさらに含み、前記複数個のターミナルは、前記酸素タンクに連通してタンク内部の酸素を急速充填させることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【請求項１６】
前記本体は、浸水時に水を排出する水排出装置をさらに含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の災害避難用緊急生存装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急避難装置に関するものであって、詳細には住宅や建物で火災や地震が発生した際、または津波などの災害が発生した際、安全に避難できるようにする災害避難用緊急生存装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建物で火災が発生したり、地震などの災害が発生した場合、建物の中にいた人たちが安全な空間で有毒性物質を吸い込んだり、建物の残骸などによる外傷などの被害を負わずに一定時間以上、救助を待ちながら安定的に呼吸ができる設備の必要性について無数に指摘されてきた。
【０００３】
しかし、ビルやマンションのような事務用あるいは住居用の大型建物のほとんどは、別途の屋内避難室を設けていないため、火災時、建物の内部に留まり救助を待つための臨時避難空間を確保することは難しい。
【０００４】
特に、火災時に各種建築資材が燃焼して発生する煙や有害ガスは避難者にとって最大の危険要素となり、地震や津波などにより建物自体が崩壊する場合、その破壊力に耐える手段が全くないのが実状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国登録特許公報第１０−１２９８７６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明による災害避難用緊急生存装置は、屋内あるいは屋外に設備し、地震や火災、津波などの災害発生時に避難できる避難装置を提供することにその目的がある。
【０００７】
また、一定時間酸素呼吸が可能で、装置本体がひっくり返されても内部空間に搭乗した人を保護できる装置を提供することにその目的がある。
【０００８】
また、外部との通信を可能にすることにより、生存率と救助確率を高められる避難装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置は、内部に空間が形成され、側面に形成される壁体と、上部の天井及び下部の床から構成される本体と、前記本体の側面に形成される出入口を含むドア部と、前記本体の下部に形成され、水を収容する水タンクを含む均衡部と、前記均衡部の上部に結合され、安全ベルトを有する複数個の座席部と、前記複数個の座席部と電気的に連結されるジャイロスコープセンサーと、前記本体の内部に形成され、外部の救助隊員または管理センターと通信及び前記本体の内部の状態を遠隔で確認できる無線通信部と、前記本体の外部及び内部に形成され、内部の状態変化を感知する感知モジュールと、前記本体の内部に形成される酸素タンクと、前記酸素タンクに連結された減圧装置と、前記減圧装置に連結されて前記本体の内部に酸素を供給する酸素供給管及び前記酸素供給管のオン・オフを制御するバルブを含む酸素供給部と、前記酸素タンクと一体に結合して形成され、非常時に酸素を前記本体の内部に自動で噴射する自動酸素噴射部と、前記本体の内部で発生する呼気に含まれた二酸化炭素を濾過して再生させる酸素再生部と、前記感知モジュール、前記無線通信部、前記酸素供給部、前記酸素再生部の作動を制御する制御部と、を含むものことを特徴とする。
【００１０】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は防爆形になっていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の望ましい特徴によれば、前記均衡部は前記水タンクの重さを利用して前記本体の均衡を維持することを特徴とする。
【００１２】
本発明の望ましい特徴によれば、前記ジャイロスコープセンサーは前記複数個の座席部の均衡を認識することを特徴とする。
【００１３】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、本体の内壁の一側に一体に結合して回転可能に駆動する第１軸と、前記第１軸と一体に結合して回転可能に駆動する第２軸をさらに含み、前記複数個の座席部は、前記第２軸と一体に結合して支持されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、外壁と、前記外壁と離隔して内側に形成される内壁とから構成され、前記内壁と外壁との間にスペースが形成され、前記外壁を貫通して前記スペースに連通するように形成される給水管と、前記外壁の一側に多数形成されて水を噴射する噴射ノズルと、前記給水管に水を供給する吸水部と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の望ましい特徴によれば、前記感知モジュールは、酸素センサー、一酸化炭素センサー、二酸化炭素センサー、前記本体内部と外部の温度を感知する温度センサー、ドアの開閉を感知するドアセンサー、避難者の状態を確認する人体感知センサー、前記本体内部の圧力を感知する圧力センサーを少なくとも一つ以上含み、前記酸素再生部は前記本体の内部に形成される二酸化炭素フィルター及び浄化桶をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の望ましい特徴によれば、前記二酸化炭素フィルターは、一定の温度範囲で活性化される熱電素子をさらに含んで形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の望ましい特徴によれば、前記ドア部は、防爆形から形成され、開閉可能に備えられることを特徴とする。
【００１８】
本発明容の望ましい特徴によれば、前記本体は、内部の気体の圧力が高い時、内部の気体の圧力を調節する圧力調節装置と、内部の気体の圧力が低い時、前記本体の内部にヘリウムを供給するヘリウム供給部と、をさらに含んで形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の望ましい特徴によれば、前記ヘリウム供給部は、前記本体が水中に潜水した時に外部の水中圧力と内部の酸素圧力を均等に維持させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の望ましい特徴によれば、前記無線通信部は、外部の管理センターまたは救助隊員と無線で繋がり、前記本体内部の酸素充填状態の確認、使用可能な酸素の残量確認、内部にいる避難者の状態確認、及び外部と音声通話できる手段をさらに含んで形成されることを特徴とする。
【００２１】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、その上部に複数個の救助用フック部材をさらに含んで形成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、外部電源と連結され、前記本体内部に電力を供給することを特徴とする。
【００２３】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、外部から内部に貫通して設けられる複数個のターミナルをさらに含み、前記複数個のターミナルは、前記酸素タンクに連結してタンク内部の酸素を急速充填させることを特徴とする。
【００２４】
本発明の望ましい特徴によれば、前記本体は、浸水時に水を排出する水排出装置をさらに含んで形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、地震や火災、津波などの災害の際、ビルやマンションなどの事務、住居空間に堅固に設計された防爆形装置を設置することにより、非常時に安全に避難することができ、建物の残骸から身体を守ることができる。
【００２６】
また、本体の内壁と外壁との間に水を噴射することで水膜を作り、火炎や有毒ガスから内部にいる人達を保護することができる。
【００２７】
また、内部に酸素供給手段を備え、救助隊が到着するまで一定時間以上内部にいる人達に酸素を供給することができ、呼気に含まれた二酸化炭素を濾過して再生させる手段を備えることで酸素の使用時間を効果的に増大させることができる。
【００２８】
また、座席部にジャイロスコープセンサーを備えることで、本体が揺れたり転覆したりする場合にも、座席部の均衡を維持して内部にいる人達を保護することができる。
【００２９】
併せて、内部に無線通信手段を備えることにより、本体と外部の管理センターまたは救助隊員と繋がって本体内部の酸素の充填状態、使用可能な酸素の残量確認及び内部にいる避難者の状態を確認することができる。
【００３０】
本発明の効果については、以上で述べた効果に限られず、述べていない
他の効果については、請求範囲の記載から当業者が明確に理解できるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の給水システムを示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の酸素供給の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の非常通信体系図である。
【図６】本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の酸素循環アルゴリズムを示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を説明するための目的で例示されたものであって、本発明による権利範囲が以下で開示される実施形態やこれら実施形態についての具体的説明に限られるものではない。
【００３３】
本明細書で使用される全ての技術的用語及び科学的用語は、特に定義されない限り、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者に一般的に理解される意味を持つ。本明細書で使用される全ての用語は、本発明をより明確に説明するための目的で選択されたものであり、本発明に伴う権利範囲を限定するために選択されたものではない。
【００３４】
本明細書で使用される「含む」、「構成される」、「形成される」、「有する」などの表現は、その表現を含む語句または文章で特に言及されない限り、他の実施形態を含む可能性を内包する開放型用語（Ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ  ｔｅｒｍｓ）と理解されなければならない。
【００３５】
本明細書で使用される「第１」、「第２」などの表現は、複数の構成要素を区分するためのものであり、その構成要素の順序または重要度を限定するものではない。
【００３６】
以下、添付図面を参照して、好適な実施形態による災害避難用緊急生存装置の構成、動作、及び作用効果について説明する。添付図面で同一または対応する構成要素は、便宜上省略または概略的に示すことがある。しかし、構成要素に関する記述が省略されても、そのような構成要素がどの実施形態にも含まれないものと意図されてはならない。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の断面図である。
【００３８】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置は、内部に空間が形成され、側面に形成される壁体と、上部の天井及び下部の床から構成される本体１００があり、本体１００の一側面に避難者が出入りできるように切り開いて形成される出入口１０が設けられる。本体１００は、四角形、円筒形、八角形など様々な形状に形成されることができる。ドア部２０は出入口１０を含み、出入口１０はドア部２０によって開閉可能に備えられる。ドア部２０と本体１００は、６００ｋｇ／ｍｍ２の衝撃まで耐えられるＳＵＳ４０１を材料として形成することができる。ＳＵＳ４０１はステンレス鋼の一種で磁性を持ち、衝撃吸収量の高い材質から形成される。
【００３９】
したがって、本体１００及びドア部２０は、火災、地震、津波などの災害事態から内部にいる避難者を保護できる防爆形で形成される。
【００４０】
図２を参照すると、災害避難用緊急生存装置は、前記本体下部に形成され、水を収容する水タンク３１を含む均衡部３０をさらに含むことができる。均衡部３０は、水を充填した水タンク３１の重さを利用して外部からの衝撃の際に本体１００の均衡を保つだけでなく、本体１００が津波などで海に流された場合、均衡部３０内部に位置する水タンク３１に一定容量の水を充填して浮力を有するようにすることによって本体１００が水中で浮かぶようにする。均衡部３０上部には、安全ベルト６０を有する複数個の座席部４０が配設されることもできる。
【００４１】
一方、本体１００は、外部に露出する外壁１７０と内壁１８０との二重隔壁構造で形成されており、内壁１８０の一側には内壁１８０と一体に結合して回転可能に駆動する第１軸５１と前記第１軸５１と一体に結合して回転可能に駆動する第２軸５２とをさらに含むことができる。前述した複数個の座席部４０は、前記第２軸５２と一体に結合して支持される。また、本体１００内部には、ジャイロスコープセンサー５０を追加的に配設することができ、ジャイロスコープセンサー５０は複数個の座席部４０と電気的に連結して外部からの衝撃の際に座席部４０の均衡が保たれているかどうかを認識して第１軸５１及び第２軸５２の動作を制御することができる。
【００４２】
このようなジャイロスコープ原理の回転構造を配設することで本体１００がひっくり返ったり揺れたりしても、本体１００内部に避難した避難者の体勢を常に正常に保つことができる。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の給水システムを示した図である。図３を参照すると、本体１００は、内壁１８０と外壁１７０との間にスペースが形成され、前記外壁１７０を貫通して前記スペースに連通するように形成される給水管１９０と、前記外壁１７０の一側に多数形成されて水を噴射する噴射ノズル２００と、前記給水管１９０に水を供給する吸水部２１０と、を含んで構成される。好適には吸水部２１０は、建物に既存に取り付けられたスプリンクラーの給水配管であってもよい。または給水部２１０は屋内に取り付けられた冷水管であってもよい。
【００４４】
したがって、外部に位置する給水部２１０から冷水または冷却水が持続的に供給され、外壁１７０と内壁１８０との間のスペースを冷水または冷却水で充填することで、火炎の熱や有毒ガスが内壁の内側に流れ込まないように遮断できる。
【００４５】
また、スペースに充填された冷水または冷却水が圧力によって図３のように噴射ノズル２００を通じて外壁１７０の外側に噴射されることにより、火炎に対する消火能力を発揮でき、本体１００周辺をより安全にすることができる。
【００４６】
図２及び図４を参照すると、本体１００の外部及び内部には、内部の状態変化を感知する感知モジュール８０が形成される。 感知モジュール８０は酸素センサー８１、一酸化炭素センサー８２、二酸化炭素センサー８３、本体１００の内部と外部の温度を感知する温度センサー８４、ドアの開閉を感知するドアセンサー８６、避難者の状態を確認する人体感知センサー８７、本体１００内部の圧力を感知する圧力センサー８５を少なくとも一つ以上含む。
【００４７】
感知モジュール８０は、内部のガス濃度を測定し、制御部３００に信号を伝送し、その他に温度、圧力、湿度などを測定して制御部３００に信号を伝送してリアルタイムで本体１００内部の状態を確認して調節できるようにする。
【００４８】
図４は、本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の酸素供給の概略図である。
【００４９】
酸素供給部１４０は、本体１００内部に形成される酸素タンク９０と、酸素タンク９０に連結された減圧装置１１０と、減圧装置１１０に連結して本体１００の内部に酸素を供給する酸素供給管１２０と、酸素供給管１２０のオン・オフを制御するバルブ１３０から構成される。前記バルブ１３０のオン・オフ作動は、制御部３００の信号にしたがって行われ、本体１００内部の酸素濃度を感知して酸素濃度が適正な濃度に維持されるよう制御する。
【００５０】
一般的に大気中の酸素濃度が４％以下であると４分以内に死亡し、１９〜２０％では息苦しく頭痛、食欲不振、嘔吐などの症状が伴い、２１％以上では状況が反転し、３０％までは酸素濃度の増加に伴って運動能力も比例的に向上する。しかし、酸素濃度が６５％を超えると、酸素中毒症を起こし、細胞が過多酸素によって被害を受け、大気圏あるいは６．５メートル以上の水深で２４時間持続的に１００％の酸素を吸えば死亡する。
【００５１】
本発明の一実施形態による酸素タンク９０は、２５ＭＰａ程度の高圧酸素を保管できるが、このような高圧の酸素を空気袋である酸素配合装置で直ぐに使用するには不適切である。したがって、図４に示すように、酸素タンク９０に連結された減圧装置１１０は、高圧の酸素を０．８ＭＰａ程度の中圧、低圧に下げる機能を果たす。 これによりバルブ１３０で制御が可能なレベルの圧力を有する酸素が供給される。
【００５２】
一方、本体１００の内部にいる避難者が酸素呼吸をすると、二酸化炭素（ＣＯ２）と水分（Ｈ２Ｏ）が発生することになり、避難者が楽に呼吸できるように、本体１００内部で避難者が吸入できる酸素量をさらに確保するためには、上述した二酸化炭素と水分を除去し、避難者から吐き出される呼気と酸素タンク９０の酸素を配合する必要性がある。このため、本体１００内部には、避難者の呼気に含まれる二酸化炭素を濾過して再生させる酸素再生部１６０が配設される。
【００５３】
酸素再生部１６０は、本体１００の内部に形成される二酸化炭素フィルタ１６１及び内部の空気を浄化する浄化桶１６２をさらに含むことができる。二酸化炭素フィルタ１６１は、避難者の呼気から二酸化炭素及び水分を除去し、医療用ソーダライム（Ｓｏｄａ  ｌｉｍｅ）を活用できる。
【００５４】
ソーダライムは、二酸化炭素と水分を吸収する作用を持つ顆粒状の物質で、人工呼吸器、麻酔器などに装着される二酸化炭素吸収装置で一般的に用いられ、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、無水ケイ酸などから構成される。
【００５５】
二酸化炭素吸収物質の粒子が大きくなれば吸収能力が低下し、小さくなれば呼吸の抵抗が強まることになるので、前記二酸化炭素フィルタ１６１は適正な大きさの粒子を持つソーダライムに基づいて構成される。一方、二酸化炭素を吸収したソーダライムは、灰白色から紫色に変化する特性があるので、このようなソーダライムの特性を活用すれば、呼吸に抵抗がない適切な大きさのソーダライムを採択することができる。好適には、ＣＯ２の吸収率を６０％以上達成することが望ましい。また、二酸化炭素フィルタ１６１は、ソーダライム活性化の温度調節のため、一定の温度範囲内で活性化するペルチェ素子の熱電素子１６３をさらに含んで形成されてもよい。
【００５６】
上述したように、二酸化炭素フィルタ１６１を通して二酸化炭素と水分が除去された避難者の呼気は酸素タンク９０内の酸素と配合される。この時、呼気の量を制御するために酸素配合装置の入口には二酸化炭素センサーＳ２を設置することができ、酸素センサー８１と自動酸素供給バルブを連動させる。二酸化炭素をセンシングする二酸化炭素センサーＳ２で感知されたデータを制御部３００に伝送、分析し、酸素濃度を２１〜２５％に制御することができる。酸素配合装置に混合された呼吸ガスは、ホースに沿って吸気の方向に移動するため、酸素濃度を常に２１〜２５％に維持して避難者の生存性を高めることができる。
【００５７】
一方、本体１００内部には、本体１００内部の空気圧が高い場合、内部の気体の圧力を調節する圧力調節装置２２０が形成されてもよい。前記圧力調節装置２２０は、外壁と内壁を貫通して設けられることで、本体１００内部の気体の圧力を適切に調節することができる。
【００５８】
図２及び図４を参照すると、逆に本体１００内部の圧力が低い場合は、本体１００の内部にヘリウムを供給するヘリウム供給部２３０が追加的に形成されてもよい。
【００５９】
これによって本体１００内部の圧力が外部の圧力より低くなれば、内部の空気圧を高めることができる。
【００６０】
一般的に、人は呼吸を通じて酸素を吸い込み、身体内部で一種の燃焼反応を通じて活動できるエネルギーを発生させるにおいて、酸素濃度があまりにも高いと、身体に良くない影響を与えかねない。したがって、適正な酸素濃度を維持する必要性があり、普通は酸素ではない他の気体を混ぜて酸素の圧力を減らす。
【００６１】
ヘリウムの場合、非活性で、人の血液内での溶解度は酸素や窒素よりはるかに小さく、ヘリウム原子の質量は窒素や酸素の質量よりはるかに小さく、同一の体積内でヘリウムガスの密度は空気の密度よりはるかに小さい。空気の圧力は密度に比例するため、ヘリウムを添加すると、相対的に酸素が占める圧力は減ることになる。
【００６２】
上述したヘリウム供給部２３０の場合、本体１００が水中に潜水するような状況が発生すると、内部の気圧が高まり、それに伴う酸素の圧力が高くなるため、ヘリウムを本体１００内部に噴射させて酸素の相対的な圧力を減少させ、潜水病などの疾患を防止することができる。したがって、ヘリウム供給部２３０は、本体１００の潜水時に本体１００外部の水中圧力と内部の酸素圧力を均等に維持する役割も果たすことができる。
【００６３】
一方、酸素タンク９０の一側には酸素タンク９０と一体に結合して形成され、非常時に酸素を本体１００内部に自動的に噴射する自動酸素噴射部１５０が配設される。制御部３００は、酸素タンク９０のバルブ１３０が作動せず、本体１００内部の酸素が一定濃度以下に減少すると、酸素タンク９０が自動で酸素を噴射するように制御する。
【００６４】
図２及び図５を参照すると、本体１００内部の一側には無線通信部７０が形成される。無線通信部７０は、外部の救助隊員または管理センターと通信できるようにし、避難者たちが現在の状況を外部に知らせて救助活動に役立たせることができる。無線通信はワイファイ（登録商標）を使うが、もちろん無線以外の有線が使われる方式を適用することもできる。また、外部の管理センターまたは救助隊員は、無線通信部７０を通じて本体１００内部の状態を遠隔で確認することができる。さらに詳細には、本体１００内部の酸素の充填状態、使用可能な酸素の残量確認、または内部にいる避難者の状態を確認できる手段、及び音声通話手段など、その他容易な手段をさらに含むことができる。
【００６５】
制御部３００は、感知モジュール８０、無線通信部７０、酸素供給部１４０及び酸素再生部１６０などの作動を制御する。さらに詳細には、本体１００は、外部電源２５０に連結され電力の供給を受けるようになり、供給された電力は制御部３００にも伝達される。制御部３００は、適正量の酸素を供給するために、自動酸素噴射部１５０、感知モジュール８０の各種センサー（酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、圧力、温度など)に対するデータ処理及び酸素タンク９０の酸素量及び濃度の監視、外部の空気汚染度の監視、空気量及び水分の監視などを通じて酸素流量の制御、酸素配合装置制御などの役割を果たす。また、無線通信部７０の制御により、本体１００内部の状況を管理センターや外部の救助隊員に伝え、迅速な救助を可能とする。
【００６６】
図１を参照すると、本体１００の上部には複数個の救助用フック部材２４０を形成することができる。これを利用して緊急事態の際、本体１００内に避難者がいる状態でヘリコプターや航空機を利用して安全に本体１００を移送させることができる。
【００６７】
また、図２に示すように、本体内部には外壁１７０及び内壁１８０を貫通して設けられ、浸水時に水を排出できるようにする水排出装置３１０が形成される。
【００６８】
図４を参照すると、本体１００外部から内部に貫通して、酸素タンク９０に連通する複数個のターミナル２６０をさらに含むことができる。上述した複数個のターミナル２６０を通じて外部の空気が流入され得り、タンク内部の酸素残量が不足した場合、ワンタッチカプラによって酸素を１０秒以内に急速充填することができる。酸素タンク９０内部の酸素量及び酸素配合装置を通じて追加的に再生できる酸素量で耐えられる時間は４時間だが、上述のようにターミナル２６０を通じて外部から酸素供給が持続する場合、最大１５日まで生存が可能となる。
【００６９】
図６は本発明の一実施形態による災害避難用緊急生存装置の酸素循環アルゴリズムを示したブロック図である。
【００７０】
図６を参照すると、上述したように、無線通信部７０は外部の救助隊員または管理センターと通信できるようにして、避難者たちが現状を外部に知らせて救助活動に役立たせることができる。避難者が本発明による災害避難用緊急生存装置の使用を始めると、制御部３００は酸素タンク９０の圧力を測定する圧力センサーのデータを読み取って酸素タンク９０内の酸素充填圧力が１０％より大きいかを判断する酸素充填圧力検査をし、基準値より小さい場合には警告信号を送出することになる。図６を参照すると、必要に応じて本体１００内部に位置する非常灯８８が点いた状態になる。圧力センサーＰ１は、酸素タンク９０の１分当たりの酸素消耗量及び残量をチェックし、警告信号を制御部３００に送出する機能を具現することができる。
【００７１】
制御部３００は、酸素充填圧力が１０％より大きい場合、酸素配合装置で吸気内の酸素を測定する酸素センサーＳ１のデータを読み取って酸素量が２１％〜２５％を維持するか否かを判断し、この範囲を外れる場合は酸素供給（配合）のＳＯＬバルブを開放させて酸素を供給する。酸素センサーＳ１は、避難者が呼吸するための酸素濃度が２１％〜２５％に維持されるように制御部３００と連携する機能を具現することができる。
【００７２】
次に、制御部３００は、二酸化炭素フィルタ入口の二酸化炭素センサーＳ２と出口の二酸化炭素センサーＳ３のデータとを読み取って、二酸化炭素除去率が６０％以上を維持するか否かを判断する。また、二酸化炭素センサーＳ２と二酸化炭素センサーＳ３とを比較して、本体１００内部に位置する空気循環モジュール８９を稼動させ、二酸化炭素除去率が６０％以下、つまり基準値未満の場合は警告信号を送出し、手動操作要領音声を送出する。二酸化炭素除去率が６０％以上の場合は正常に使用することになり、制御部３００は２０ｍｍ／ｓｅｃの速度でスキャンし、二酸化炭素センサーＳ２と二酸化炭素センサーＳ３とのデータを比較分析することで、二酸化炭素フィルタ構成の正常な動作状態を監視し、避難者が過度に二酸化炭素を吸収しないようにする。また、制御部３００は図６に示すように、外部から警告信号が受信されているか監視し、外部警告信号が受信されると、直ちに警告信号を送出するように具現することができる。
【００７３】
また、本体１００の内部には、電子回路の最小稼働時間１０時間（最大３６０時間）を維持するためのバッテリー及び電源回路構成が具現できるが、初期状態でバッテリー残量の測定をして残量が２０％より多ければ正常に使用し、残量が２０％より少なければ制御部３００は警告信号を送出する。また、外部から定格２２０Ｖの外部電源２５０が供給でき、制御部３００は外部電源２５０が供給されるか監視して外部電源が供給されていれば、本体１００内部に位置するバッテリーを継続して使用し、外部電源２５０が供給されていなければ、バッテリーを継続して使用するように誘導する。
【００７４】
上述したように、本体１００内部の酸素、二酸化炭素、電力供給状態について、制御部３００は無線通信部と連携して、外部の管理センターに本体１００の状態を通知する。一方、酸素は、本体１００内部だけでなく、外部から連結される複数個のターミナル２６０を通じて供給することもでき、救助隊員が救助のために到着すると、内部にいる避難者を救助するまで、救助隊員が用意した酸素供給装置によって内部の避難者に酸素を供給することができる。
【００７５】
感知モジュール８０の作動をみると、感知モジュール８０は外部に位置するセンサーと内部に位置するセンサーとに分けられるが、本体１００の外部には温度センサーＴ２、一酸化炭素センサーＳ５、ドアセンサーＤｌ１、Ｄｌ２などが配置され、内部の壁面には温度センサーＴ１、圧力センサーＰ２、人体感知センサーＳ４などが配置されることができる。本体１００の外部に位置する外部センサーは、本体１００の外部の状態変化を感知し、外部センサーに連結された制御部３００を通じて信号処理を行い、内部の避難者に状態を通知し、非常用ボタンによって避難者にドアＳＯＬバルブを手動操作させてドアの開閉を操作できるようにする。また、本体１００内部に位置する内部センサーは、本体１００の内部の状態変化を感知し、外部センサーに対して信号処理を行い、非常ボタンによってドアＳＯＬバルブを手動操作させてドアの開閉を操作できるようにする。
【００７６】
上述したように、災害避難用緊急生存装置を通して、地震や火災、津波などの災害状況が発生した際、ビルやマンションなどの事務、住居空間に堅固に設計された防爆形装置を設置することで、非常時に安全に避難することができ、建物の残骸から身体を保護することができる。また、内部に酸素供給手段を備えることにより、救助隊が到着するまでの一定時間以上内部にいる人に酸素を供給することができ、且つ、呼気に含まれる二酸化炭素を濾過して再生させる手段を備えることにより、酸素使用時間を効果的に増大させることができる。併せて、内部に無線通信手段を備えることにより、本体と外部の管理センターまたは救助隊員と繋がって、本体内部の酸素充填状態、使用可能な酸素の残量確認及び内部にいる避難者の状態を確認することができる。
【００７７】
上記で説明した本発明の内容は、前述した実施形態及び添付図面により限定されるものではない。本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、種々の置換、変形及び変更が可能であることは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって明白である。
【符号の説明】
【００７８】
１００  本体
１０    出入口
２０    ドア部
３０    均衡部
３１    水タンク
４０    座席部
５０    ジャイロスコープセンサー
５１    第１軸
５２    第２軸
６０    安全ベルト
７０    無線通信部
８０    感知モジュール
８１    酸素センサー
８２    一酸化炭素センサー
８３    二酸化炭素センサー
Ｓ２    二酸化炭素センサー
Ｓ３    二酸化炭素センサー
８４    温度センサー
８５    圧力センサー
８６    ドアセンサー
８７    人体感知センサー
８８    非常灯
８９    空気循環モジュール
９０    酸素タンク
１１０  減圧装置
１２０  酸素供給管
１３０  バルブ
１４０  酸素供給部
１５０  自動酸素噴射部
１６０  酸素再生部
１６１  二酸化炭素フィルター
１６２  浄化桶
１６３  熱電素子
１７０  外壁
１８０  内壁
１９０  給水管
２００  噴射ノズル
２１０  給水部
２２０  圧力調節装置
２３０  ヘリウム供給部
２４０  救助用フック部材
２５０  外部電源
２６０  ターミナル
３００  制御部
３１０  水排出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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