KR100515927B1 - 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방독면에 장착되어 사용되는 방독면의 정화통에 관한 것으로서, 일측에는 방독면에 장착되는 장착부가 일체로 형성되고, 타측에는 커버가 결합된 중공케이스의 내부에, 내측통기판, 내측부직필터, 활성탄, 외측부직필터, 중간통기판, 여과지필터를 갖는 여과지필터케이스, 필요시 선택적으로 채용되는 외측통기판이 순차적으로 내장된 방독면의 정화통에 있어서, 상기 중공케이스와 상기 커버는 원통형의 경량 플라스틱재로 형성하되, 중공케이스의 상단면과 커버의 하단면에는 돌출된 결합돌기 및, 이 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 원주방향으로 각각 형성하고, 이 커버의 내부에는 상기 여과지필터케이스의 하측에 공기순환 공간이 형성되도록 여과지필터케이스를 상기 중간통기판과 이격되게 삽입하여 접착제로 부착고정시킨 다음, 상기 결합돌기와 결합홈을 결합시킨 상태에서 결합부위를 초음파 융착시켜서, 중공케이스와 커버가 단일체를 이루도록 구성한 것을 특징으로 하며, 사출성형시 한번만에 플라스틱재 중공케이스와 커버의 모양을 성형할 수 있으므로, 중공케이스와 커버를 제조하기 위한 제조시간을 단축할 수 있어, 제조시간 절감에 따른 정화통 생산성 향상의 효과가 있다.

Description

단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통{CANISTER COMPLETED PLASTIC CASE OF SINGLENESS}

본 발명은 방독면에 장착되어 외부의 오염공기를 정화하여 방독면의 내부로 공급하는 방독면의 정화통에 관한 것으로서, 내부를 감싸는 케이스가 단일체로 이루어진 방독면에 관한 것이다.

일반적으로 방독면에 장착되어 사용되는 정화통은 캔 모양으로 형성되었으며, 그 내부에 종이나 천 등의 여과재와, 카본 등의 정화재가 내장되어 외부의 오염공기를 여과 및 정화하여 방독면의 내부로 공급한다.

따라서, 착용자는 외부의 공기가 오염되어 있어도 정화통에서 공급되는 정화공기를 흡입할 수 있어, 오염지역에서 호흡에 제한없이 활동할 수 있다.

첨부된 도면을 참고하여 이러한 정화통에 대하여 설명하면 다음과 같으며, 도시된 도 1은 종래 기술에 의한 정화통의 측단면도로서, 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 정화통은, 서로 결합된 알루미늄이나 알루미늄합금으로 된 금속재의 중공케이스(1) 및 커버(2)로 이루어지며, 중공케이스(1)는 일측에 미도시된 방독면에 장착되는 장착부(1a)를 갖는다.

이때, 원통형의 중공케이스(1)는 판상의 커버(2)와 마주하는 부분이 도시된 바와 같이 씨밍(S)됨에 따라 서로 일체로 결합된다.

이러한 중공케이스(1) 및 커버(2)의 내부에는 내측통기판(12), 내측부직필터(14), 활성탄(15), 외측부직필터(16), 중간통기판(18), 여과지필터(22)를 갖는 여과지필터케이스(20)가 순차적으로 내장된다.

그러므로, 커버(2)에서 유입되는 외부의 오염공기는 여과지필터(22)와 내외측부직필터(16), 그리고 활성탄(15)을 경유하면서 정화되어 장착부(1a)를 통해 방독면의 내부로 공급된다.

여기서, 미설명 부호 H는 내측 및 중간통기판(12, 18)과, 여과지필터케이스(20)에 관통형성된 관통구이다.

한편, 여과지필터케이스(20)는 중공케이스(1)의 외주면에 형성된 내향비딩부(30)에 의하여 고정되며, 이러한 내향비딩부(30)는 금속재의 고유 특성을 갖는 중공케이스(1)를 프레스로 가압함으로써 형성된다.

따라서, 여과지필터(22)는 여과지필터케이스(20)와 함께 중공케이스(1)의 내부에 견고하게 고정된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 정화통은, 완성품을 제조하기 위해서는 금속재의 중공케이스(1)를 오목하게 만드는 드로잉공정을 실시해야 하고, 이 드로잉공정이 완료되면 부식방지를 위한 방청처리 및 도장공정을 개별적으로 실시하여야 하며, 방청과 도장이 완료되면 여과재를 내장한 후 중공케이스(1)와 커버(2)를 결합하는 씨밍공정을 실시한 후, 중공케이스(1)의 외주면에 내향비딩부(30)를 형성하는 비딩공정을 연이어 실시하여여 하므로, 정화통 제조시간이 상당히 지연되는 단점이 있다.

물론, 금속재 커버(2) 역시 그 형상을 형성하기 위해서는 드로잉공정을 실시하여야 한다.

또한, 씨밍(S)에 의하여 중공케이스(1)와 커버(2)가 서로 결합되므로, 정화통을 장기간 사용하면 씨밍(S)된 부분의 결합력이 저하되어 기밀상태를 유지하지 못하고 외부의 오염공기가 곧바로 유입되거나, 중공케이스(1)로부터 커버(2)가 이탈되는 단점도 있다.

그리고, 중공케이스(1)에 내장된 여과재의 무게가 무거운데도 불구하고, 중공케이스(1)와 커버(2)가 모두 금속재로 이루어짐에 따라 정화통 중량을 가중시켜, 방독면 착용시 그 무게로 인한 불편함이 발생되는 단점도 있다.

또한, 중공케이스(1)와 커버(2)가 알루미늄이나 알루미늄합금으로 이루어짐에 따라 고가의 알루미늄을 구입하여야 할 뿐만 아니라, 알루미늄의 가격으로 인하여 정화통의 단가가 상승되는 단점도 있으며, 이 보다 더 큰 단점은 알루미늄의 수급이 용이하지 못하여, 긴급주문시 알루미늄의 수급차질이 발생할 경우 정화통을 적기에 생산할 수 없다는 점이다.

이렇게 알루미늄의 수급이 어려운 이유는 고가의 알루미늄은 대부분 음료용 캔을 생산하는데 투입되기 때문이며, 이로 인한 반대급부 현상에 의하여 정화통의 생산량은 감소될 수 밖에 없는 실정이다.

하지만, 무엇 보다도 가장 큰 단점은 중공케이스(1) 내부에 내측통기판(12), 내측부직필터(14), 활성탄(15), 외측부직필터(16), 중간통기판(18), 여과지필터(22)를 갖는 여과지필터케이스(20), 외측통기판(24)을 모두 내장한 다음, 커버(2)를 결합하여야만 비로소 정화통의 제조가 완료되므로, 정화통이 대량 주문되면 제조자는 일일이 중공케이스(1) 내부에 전술된 내용물들을 채운 다음, 커버(2)를 결합한 후 또다시 시밍(S) 및 내향비딩부(30) 작업을 하여야 하므로, 그 제조시간이 상당히 길어지게 된다는 점이다.

이렇게 정화통의 제조시간은 상당히 길어지는 반면, 정화통이 장착되는 방독면은 유사시 극히 제한된 시간에 공급되어야 하는 특성을 가지므로, 이러한 제조방법으로는 정화통을 제한된 시간내에 공급할 수 없게 된다.

그렇다고 해서, 정화통을 사전에 제조하여 적재해놓을 경우에는 정화통의 활성탄(15) 성능이 저하될 뿐만 아니라, 일정시간이 경과되면 활성탄(15)은 그 정화기능이 자연적으로 상실되므로, 사전 제조는 사실상 불가능하다.

그리고, 이렇게 금속재로 이루어진 정화통은 씨밍(S) 부분이 찌그러지면, 기밀상태가 해제되어 정화능력이 저하될 뿐만 아니라, 찌그러진 부분이 벌어질 경우에는 내부의 활성탄(15)이 외부로 유출되는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 재료수급이 용이한 플라스틱으로 중공케이스와 커버를 사출성형하여, 중공케이스 및 커버의 모양을 한번에 형성함으로써 그 제조시간을 단축할 수 있으며, 플라스틱재의 특성으로 인한 경량의 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통을 제공하기 위함이 그 목적이다.

그리고, 중공케이스와 커버가 플라스틱으로 이루어짐에 따라 결합부분을 융착시켜 중공케이스와 커버를 영구결합시킬 수 있으며, 융착에 의한 결합에 의하여 중공케이스와 커버가 완벽하게 기밀을 유지할 수 있는 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통을 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또한, 여과지가 내장된 여과지필터케이스가 커버에 부착되도록 하여 사전에 이러한 커버를 대량으로 준비할 수 있어, 유사시 중공케이스의 내용물을 신속히 충전해서 사전 준비된 커버를 결합시키기만 하면 제조가 완료되는 정화통을 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

아울러, 자체탄성력에 의하여 찌그러짐을 방지할 수 있어 기밀을 보장할 수 있으며, 부식될 염려가 없어 방청 및 도색작업을 생략할 수 있는 정화통을 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통은, 일측에는 방독면에 장착되는 장착부(1a)가 일체로 형성되고, 타측에는 커버(2)가 결합된 중공케이스(1)의 내부에, 내측통기판(12), 내측부직필터(14), 활성탄(15), 외측부직필터(16), 중간통기판(18), 여과지필터(22)를 갖는 여과지필터케이스(20), 필요시 선택적으로 채용되는 외측통기판(24)이 순차적으로 내장된 방독면의 정화통에 있어서, 상기 중공케이스(1)와 상기 커버(2)는 원통형의 경량 플라스틱재로 형성하되, 중공케이스(1)의 상단면과 커버(2)의 하단면에는 돌출된 결합돌기(101) 및, 이 결합돌기(101)가 삽입되는 결합홈(102)을 원주방향으로 각각 형성하고, 이 커버(2)의 내부에는 상기 여과지필터케이스(20)의 하측에 공기순환 공간이 형성되도록 여과지필터케이스(20)를 상기 중간통기판(18)과 이격되게 삽입하여 접착제로 부착고정시킨 다음, 상기 결합돌기(101)와 결합홈(102)을 결합시킨 상태에서 결합부위를 초음파 융착시켜서, 중공케이스(1)와 커버(2)가 단일체를 이루도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통을 설명하면 다음과 같으며, 설명에 있어서 종래 기술과 동일한 기술적 사상을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통은, 일측에는 방독면에 장착되는 장착부(1a)가 일체로 형성되고, 타측에는 커버(2)가 일체로 결합된 중공케이스(1) 및, 이 중공케이스(1)와 커버(2)의 내부에 순차적으로 내장되는 내측통기판(12), 내측부직필터(14), 활성탄(15), 외측부직필터(16), 중간통기판(18), 절첩된 원형 여과지필터(22)를 갖는 여과지필터케이스(20), 외측통기판(24)을 포함한다.

여기서, 중공케이스(1)와 커버(2)는 경량의 플라스틱재를 소재로 사출성형하였으며, 사출성형시 중공케이스(1)의 상단면과 커버(2)의 하단면에는 원주방향을 따라 돌출된 결합돌기(101) 및, 이 결합돌기(101)가 삽입되는 결합홈(102)이 각각 형성되도록 하였다.

그리고, 결합홈(102)의 내측 단부에는 용융물수용공간(102a)이 성형되도록 하여, 후술되는 초음파 발진시 용융되는 결합돌기(101)의 용융물이 수용되도록 하였다.

이때, 용융물수용공간(102a)은 결합돌기(101)의 용융물이 미량이므로 예컨대, 도시된 바와 같이 삼각형의 단면을 갖도록 하는 것이 바람직하며, 이렇게 삼각형으로 형성하면 용융물이 경사면을 따라 흐르면서 경화된다.

물론, 용융물이 경사면을 따라 흘러서 경화되므로 부착면적은 자연히 넓어지게 되며, 이에 따라 부착력이 강화되어 커버(2)와 중공케이스(1)는 서로 견고하게 결합된다.

이와 같이 중공케이스(1)와 커버(2)는 사출성형으로 형성되므로 성형시의 몰드형상에 따라 그 형상이 결정되며, 이로 인하여 그 형상이 한번에 형성되므로 종래에서 처럼 중공케이스(1)를 용기모양으로 가공하기 위한 드로잉공정을 배제할 수 있다.

이러한 중공케이스(1)와 커버(2)는 미도시된 피에조와 같은 초음파발진기에 의하여 초음파 융착됨으로써 서로 결합되며, 이와 같은 결합에 대하여 좀더 자세히 설명하면, 먼저 중공케이스(1)에 커버(2)를 결합하되 그 결합돌기(101)가 결합홈(102)에 삽입되도록 결합한다.

이때, 결합돌기(101)는 도 3에 도시된 바와 같이 결합홈(102)의 용융물수용공간(102a) 모서리 까지 삽입되는 것이 바람직하다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 결합돌기(101)가 결합홈(102)에 삽입되어 중공케이스(1)와 커버(2)가 결합되면, 중공케이스(1)가 상부를 향하도록 뒤집어서 초음파를 결합돌기(101) 및 결합홈(102)의 결합부위에 발진시킨다.

그러면, 결합돌기(101)의 표면이 가진되면서 용융되어 결합홈(102)과 서로 융착하게 되며, 초음파 발진이 중단되면 경화되면서 중공케이스(1)와 커버(2)는 도 4와 같은 단일체를 이루게 된다.

즉, 결합돌기(101)가 용접모재로 작용하여 용융하게 되며, 용융시 결합돌기(101)의 용융물은 결합홈(102)의 내측 단부의 용융물수용공간(102a)에 고이면서 결합홈(102) 내부에 부착상태로 경화된다.

이때, 용융물은 삼각형 형상의 용융물수용공간(102a)의 경사면을 따라 결합홈(102) 내측 단부에 골고루 퍼지면서 경화된다.

따라서, 중공케이스(1)와 커버(2)는 영구결합하게 되며, 그 결합부위는 결합돌기(101)의 용융물로 인하여 완벽한 기밀상태를 유지하게 된다.

한편, 중공케이스(1)와 커버(2)의 단일화 이전에 여과지필터케이스(20)를 커버(2) 내측에 삽입하여 부착고정한다.

이때, 여과지필터케이스(20)가 도 3과 같이 중간통기판(18)과 이격상태를 이루도록 부착고정하여, 외부에서 유입된 공기가 활성탄(15)으로 유입되기 전에 여과지필터케이스(20)의 하측, 즉 중간통기판(18)과 여과지필터케이스(20) 사이의 이격공간에서 순환하면서 대기하도록 하였다.

물론, 커버(2)에 부착고정된 여과지필터케이스(20)는 여과지필터(22)를 수용한 상태로 부착고정되며, 이로 인하여 여과지필터(22)와 커버(2) 사이의 외측통기판(24)은 여과지필터(22)에 의하여 지지된 상태를 유지한다.

하지만, 외부충격으로부터 여과지필터(22)를 보호하기 위하여 삽입되는 외측통기판(24)은 정화통의 성능을 좌우하지 못하므로, 정화통의 제조시 경우에 따라 배제하여 구성할 수 있으며, 전술된 종래기술에 의한 정화통의 경우에는 이 외측통기판(24)이 생략된 경우이다.

이러한 여과지필터케이스(20)는 외주면에 도포되는 접착제에 의하여 커버(2)에 부착고정되며, 이 접착제는 액상에서 고상으로 경화되면서 접착력이 발생되는 실리콘이나 핫멜트가 바람직하다.

그리고, 보다 강력하고 신속한 접착을 필요로 할 경우에는 자외선에 의하여 초속경화되는 UV계열의 접착제가 바람직하며, UV계열의 접착제 중에서도 가장 강력하고 신속하게 경화되는 3062계열의 접착제가 바람직하다.

한편, 도면상의 미설명 부호 H는 내·외측 및 중간통기판(12, 24, 18)과, 여과지필터커버(20)에 관통형성된 관통구이다.

이상의 설명과 같은 본 발명의한 단일체 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통은, 플라스틱재 중공케이스(1)와 커버(2)가 사출성형되면, 중공케이스(1)에 내장재를 충전하고 여과지필터케이스(20)를 커버(2)에 접착한 후. 중공케이스(1)와 커버(2)를 서로 결합하여 초음파로 융착시키면 제조가 완료되므로 단시간에 다량의 정화통을 제조할 수 있는 이점이 있다.

하지만, 본 발명의 가장 큰 장점은 여과지필터케이스(20)가 접착된 커버(2)를 사전에 대량 준비할 수 있는 것이며, 이렇게 커버(2)를 대량 준비함으로써 긴급하게 정화통이 필요한 경우에는 중공케이스(1)에 내장재를 충전한 후, 이 중공케이스(1)를 사전에 준비된 커버(2)와 결합함으로써 신속하게 정화통을 제조할 수 있다.

즉, 내장재가 충전된 중공케이스(1)는 활성탄(15)의 성능 저하문제로 사전에 준비할 수 없지만, 여과지필터케이스(20)를 갖는 커버(2)는 사전에 대량으로 준비할 수 있어 필요시, 중공케이스(1)에 내장재를 충전한 후 준비된 커버(2)만 결합하면 매우 신속하게 정화통을 제조할 수 있다.

물론, 여과지필터케이스(20) 내의 여과지필터(22)는 활성탄(15)과 달리 장시간이 지나도 습도만 잘 유지하면 그 여과성능에 문제가 발생하지 않는다.

따라서, 대량 주문이 들어와도 그 즉시 주문량을 충족시킬 수 있으므로 납기일을 준수할 수 있으며, 주문자는 적시에 정화통을 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 정화통은 중공케이스(1) 및 커버(2)가 자체탄성력을 보유한 플라스틱재로 형성됨에 따라, 극심한 충격이 아닌 이상 그 충격을 자체적으로 흡수하므로, 정화통이 찌그러지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 재질의 특성상 부식의 염려가 없어 종래와 같은 방청작업이나 도장작업을 배제할 수 있으므로, 제조시간을 더욱 단축할 수 있다.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소 및 형상, 구조 등은 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통은, 중공케이스와 커버가 플라스틱재로 이루어지므로 재료비가 저렴할 뿐만 아니라 재료수급이 수월하므로 필요시 원하는 수량의 정화통을 언제든지 용이하게 생산할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 재료비가 저렴함에 따라 정화통의 단가를 낮출 수 있어 궁극적으로는 저가의 방독면을 생산할 수 있으므로, 소비자의 방독면 구입을 유도할 수 있어 방독면의 보급을 증가시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 플라스틱재를 이용함에 따라 중공케이스와 커버의 모양을 사출성형시 한번에 성형하므로 중공케이스와 커버를 제조하기 위한 제조시간을 단축할 수 있어 제조시간 절감에 따른 정화통 생산성이 향상되는 효과도 있다.

아울러, 플라스틱재의 중공케이스와 커버가 초음파에 의하여 융착되어 결합되므로, 중공케이스와 커버가 영구 결합되도록 할 수 있는 효과도 있을 뿐만 아니라, 중공케이스와 커버의 결합부분이 융착됨에 따라 고형화된 용융물이 중공케이스와 커버의 이음매를 완벽하게 실링하는 효과도 있다.

게다가, 여과지필터케이스를 커버의 내측에 부착고정하므로 여과지필터가 유동되어 소음을 발생시키는 것을 방지할 수 있으며, 정화통 내주로 유입된 공기가 여과지필터와 중간통기공 사이에서 순환하면서 대기하므로, 이 공기가 방독면 착용자의 공기 흡입시 신속 및 수월하게 공급되도록 하는 효과도 있다.

마지막으로, 사전에 커버의 준비가 가능하여 대량 주문이 들어오면, 중공케이스에 내장재를 충전한 후, 그 즉시 준비된 커버와 결합하여 정화통을 제조할 수 있으므로 적시에 정화통을 공급할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 정화통을 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 분해사시도,

도 3은 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 중공케이스 2 : 커버

12 : 내측통기판 14 : 내측부직필터

15 : 활성탄 16 : 중간부직필터

18 : 중간통기판 20 : 여과지필터케이스

22 : 여과지필터 24 : 외측통기판

101: 결합돌기 102 : 결합홈

Claims (2)

1. 중공케이스(1)와 커버(2)가 서로 결합되어 이루어지고, 그 내부에는 내측통기판(12), 내측부직필터(14), 활성탄(15), 외측부직필터(16), 중간통기판(18), 여과지필터(22)를 갖는 여과지필터케이스(20), 필요시 선택적으로 채용되는 외측통기판(24)이 순차적으로 내장되어 방독면에 장착되는 정화통에 있어서,

   상기 중공케이스(1)와 상기 커버(2)는 원통형의 경량 플라스틱재로 형성하되, 중공케이스(1)의 상단면과 커버(2)의 하단면에는 돌출된 결합돌기(101) 및, 이 결합돌기(101)가 삽입되는 결합홈(102)을 원주방향으로 각각 형성하고, 이 커버(2)의 내부에는 상기 여과지필터케이스(20)의 하측에 공기순환 공간이 형성되도록 여과지필터케이스(20)를 상기 중간통기판(18)과 이격되게 삽입하여 접착제로 부착고정시킨 다음, 상기 결합돌기(101)와 결합홈(102)을 결합시킨 상태에서 결합부위를 초음파 융착시켜서, 중공케이스(1)와 커버(2)가 단일체를 이루도록 구성한 것을 특징으로 하는 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 여과지필터케이스(20)를 상기 커버(2)에 부착고정하는 접착제는, 액상에서 고상으로 경화되면서 접착력이 발생되는 실리콘이나 핫멜트, UV계열 접착제 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하며;

   상기 결합홈(102)의 내측 단부에는 상기 결합돌기(101)의 삽입을 저지함으로써, 초음파용융시 용융되는 상기 결합돌기(101)의 용융물을 수용하는 용융물수용공간(102a)을 형성한 것을 특징으로 하는 단일체의 플라스틱 케이스로 이루어진 정화통.