KR100835753B1 - 휴대용 기체 공급기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호흡을 하는 데에 필요한 산소 등과 같은 기체의 토출량을 제어하기 위한 기체 토출양 제어밸브를 갖춘 기체 공급기에 관한 것으로서, 기체 토출량 제어밸브는, 본체 내부에 연통 가능하게 일측이 길이방향으로 관통 형성되고, 타측은 상기 기체 공급원에 체결고정된 폐쇄부재의 중앙부에 관통 형성된 토출구와 연통하는 유통로와, 상기 유통로 내에서 상기 토출구의 상부방향으로 제1 스프링의 탄성력을 받도록 지지되고, 상기 유통로 내에서 길이방향으로 미끄럼 운동 가능하게 상기 유통로와 기밀하게 접속된 플런저와, 상기 유통로 내에서 상기 플런저의 상부에 상기 유통로 내에서 상기 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하고, 제2 스프링에 의해 상기 기체 공급원인 고압용기 방향으로 탄성 지지된 가동블록부재와, 상기 가동블록부재의 중앙부에 형성된 개구를 관통하는 자루와, 상기 개구의 저면을 둘러싸서 폐쇄하도록 상기 자루의 끝단에 일체로 결합된 밸브시트와 밸브몸체를 갖는 가동밸브부재와, 상기 가동밸브부재에 일단이 지지된 제3 스프링의 타측이 지지되고, 상기 가동밸브부재에 상향 돌출 형성된 자루가 고정지지되는 삽입구를 구비한 가압버튼부재를 포함하여, 산소 탱크로부터 공급되는 산소를 흡입할 때, 산소 토출량을 사용자에 용이하게 조절하여 사용할 수 있도록 함과 동시에, 기체 토출량 제어밸브를 구비한 기체 공급기에 관한 것이다.

Description

휴대용 기체 공급기{Potable air supplier}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 공급기를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 예시된 기체 공급기의 전체 종단면도,

도 3은 도 2의 기체 공급기에서 뚜껑을 벗겨 기체 공급기의 측방향으로 뚜껑이 연결되는 상태를 도시한 상태 단면 구조도,

도 4는 도 3의 기체 공급기의 가압버튼부재를 압입한 기체토출상태에서의 플런저 이동 작동상태를 예시한 작동 상태 단면도,

도 5는 도 2에 도시된 기체 공급기에 대응하는 전체 사시도,

도 6은 도 1의 기체 공급기의 내부 구조를 상세히 예시하기 위한 부분 단면 사시도, 및

도 7은 도 6에 예시된 기체공급기의 내부 구성요소를 분해하여 도시한 분해 조립 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S : 기체 공급원 100 : 기체 토출량 제어밸브

101 : 유통로 105 : 배기구

110 : 폐쇄부재 111 : 토출구

121 : 제1 스프링 123 : 제2 스프링

130 : 플런저 140 : 가동블록부재

141a : 개구 150 : 가동밸브부재

160 : 가압버튼부재

본 발명은 호흡을 하는데에 필요한 산소 등과 같은 기체의 토출량을 제어하기 위한 제어밸브를 갖춘 기체 공급기에 관한 것으로서, 산소 탱크로부터 공급되는 산소를 흡입할 때, 사람들이 많이 밀집되는 백화점, 놀이동산, 터미널, 공항 등에서의 기체 토출량과, 에너지 소비가 많은 헬스크럽, 볼링장, 수영장 등의 실내 스포츠센타, 디스코장, 사우나 및 목욕탕 등에서의 산소 토출량을 사용자에 용이하게 조절하여 사용할 수 있도록 한 기체 토출량 제어밸브를 구비한 기체 공급기에 관한 것이다.

근래들어, 산소를 필요로 하는 환자나 일반인은 산소공급마스크나 케뉼랴-코 등과 같은 흡입도구를 통해 산소를 공급하는 기구를 통해 산소를 공급받아 흡입하고 있다.

이러한 기구는 산소를 효과적으로 사용자에게 공급하여 흡입할 수 있게 하지만, 산소의 토출하기 위한 별다른 제어기구가 결여되어, 산소 소모량의 통제가 불가능하여 장시간의 사용이나, 공기가 혼탁한 지역에서의 사용량 및 신선한 공기가 제공되는 환경에서의 사용량 등에 무관하게 산소 등과 같은 기체를 항시 설정된 량 만큼만 공급받을 수 밖에 없어, 장기간의 사용에는 어려움이 많았다.

또한, 대형의 고압 탱크를 공기 공급원으로 하여 사용함으로써, 사용시 추가의 다른 업무를 볼 수 없는 등 이동성 및 휴대성이 매우 열악한 상황에 봉착하게 됨은 물론이다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 공기공급원과 핸들 조절식으로 기체 공급량을 주변 상황별로 달리 설정하여 사용할 수 있음과 아울러, 그 이동성 및 휴대성을 극대화할 수 있는 기체 공급기를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위해 본 발명은, 고압용기에 기체가 압축저장된 기체 공급원과, 이 공급원에 설치되어 압축기체의 토출량을 설정치로 제어하기 위한 기체 토출량 제어밸브를 포함하는 기체 공급기에 있어서,

상기 기체 토출량 제어밸브는,

상기 기체 토출량 제어밸브는, 본체 내부에 연통 가능하게 일측이 길이방향으로 관통 형성되고, 타측은 상기 기체 공급원에 체결고정된 폐쇄부재의 중앙부에 관통 형성된 토출구와 연통하는 유통로와, 상기 유통로 내에서 상기 토출구의 상부방향으로 제1 스프링의 탄성력을 받도록 지지되고, 상기 유통로 내에서 길이방향으로 미끄럼 운동 가능하게 상기 유통로와 기밀하게 접속된 플런저와,

상기 유통로 내에서 상기 플런저의 상부에 상기 유통로 내에서 상기 길이방 향으로 미끄럼 이동 가능하고, 제2 스프링에 의해 상기 기체 공급원인 고압용기 방향으로 탄성 지지된 가동블록부재와,

상기 가동블록부재의 중앙부에 형성된 개구를 관통하는 자루와, 상기 개구의 저면을 둘러싸서 폐쇄하도록 상기 자루의 끝단에 일체로 결합된 밸브시트와 밸브몸체를 갖는 가동밸브부재와,

상기 가동밸브부재에 일단이 지지된 제3 스프링의 타측이 지지되고, 상기 가동밸브부재에 상향 돌출 형성된 자루가 고정지지되는 삽입구를 구비한 가압버튼부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가동블록부재의 중앙의 개구 주변에는 상기 개구와 동심적으로 제3 스프링 안착구가 하향 오목형성되고, 상기 개구의 더 큰 동심선 상에는 상기 제2 스프링의 안착 지지를 위한 제2 스프링 안착구가 일부 함몰된 형태로 오목형성되도록 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 플런저의 상부에는 상측이 확개되는 형태의 공간룸이 오목 형성되도록 구성함이 바람직하다.

또, 상기 폐쇄부재의 중앙부에 형성된 토출구는 돌출형성된 노즐 형태이고, 상기 플런저에는 이 토출구는 상기 노즐 형태의 돌출된 토출구를 수용하는 크기의 수용홈이 저부에 구비되도록 구성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 공급기를 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1에 예시된 기체 공급기의 전체 종단면도이며, 도 3은 도 2의 기체 공급기에서 뚜껑을 벗겨 기체 공급기의 측방향으로 뚜껑이 연결되는 상태를 도시한 상태 단면 구조도이고, 도 4는 도 3의 기체 공급기의 가압버튼부재를 압입한 기체토출상태에서의 플런저 이동 작동상태를 예시한 작동 상태 단면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 기체 공급기에 대응하는 전체 사시도이고, 도 6은 도 1의 기체 공급기의 내부 구조를 상세히 예시하기 위한 부분 단면 사시도이며, 도 7은 도 6에 예시된 기체공급기의 내부 구성요소를 분해하여 도시한 분해 조립 사시도이다.

부호 (10)는 산소 흡입용 기체 공급기로서, 고압용기에 기체가 압축저장된 기체 공급원(S)과 나사 체결식으로 나합되어 압축기체의 토출량을 설정치로 제어하기 위한 기체 토출량 제어밸브(100)로 이루어져 있다.

또한, 상기 기체 토출량 제어밸브(100)는, 본체(109) 내부에 연통 가능하게 일측이 길이방향으로 관통 형성되고, 타측은 상기 기체 공급원(S)에 체결고정된 폐쇄부재(110)의 중앙부에 관통 형성된 토출구(111)와 연통하는 유통로(101)와, 상기 유통로(101) 내에서 상기 토출구(111)의 상부방향으로 제1 스프링(121)의 탄성력을 받도록 지지되고, 상기 유통로(101) 내에서 길이방향으로 미끄럼 운동 가능하게 상기 유통로(101)와 기밀하게 접속된 플런저(130)와,

상기 유통로(101) 내에서 상기 플런저(130)의 상부에 상기 유통로(101) 내에서 상기 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하고, 제2 스프링(123)에 의해 상기 기체 공급원(S)인 고압용기 방향으로 탄성 지지된 가동블록부재(140)와,

상기 가동블록부재(140)의 중앙부에 형성된 개구(141a)를 관통하는 자루(151)와, 상기 개구(141a)의 저면을 둘러싸서 폐쇄하도록 상기 자루의 끝단에 일체로 결합된 밸브시트(153)와 밸브몸체(155)를 갖는 가동밸브부재(150)와,

상기 가동밸브부재(150)에 일단이 지지된 제3 스프링(125)의 타측이 지지되고, 상기 가동밸브부재(150)에 상향 돌출 형성된 자루(151)가 고정지지되는 삽입구(151)를 구비한 가압버튼부재(160)를 포함하고 있다.

또, 상기 가동블록부재(140)의 저면에는 링형상의 씰링부재(141)가 고착되어 있다.

또한, 상기 가동블록부재(140)의 중앙의 개구(141a) 주변에는 상기 개구(141a)와 동심적으로 하향 오목형성된 제3 스프링 안착구(145)가 구비되어 있고, 상기 개구(141a)의 더 큰 동심선 상에는 상기 제2 스프링(123)의 안착 지지를 위한 제2 스프링 안착구(143)가 상기 제3 스프링 안착구와 같이 일부 함몰된 형태로 오목형성되어 있다.

또, 상기 플런저(130)의 상부에는 상측이 확개되는 형태의 공간룸(131)이 오목 형성되어 있다.

또한, 상기 폐쇄부재(110)의 중앙부에 형성된 토출구(111)는 돌출형성된 노즐 형태이고, 상기 플런저(130)에는 이 토출구(111)는 상기 노즐 형태의 돌출된 토출구(111)를 수용하는 크기의 수용홈(133)이 저부에 구비되어 있다.

또, 상기 기체 토출량 제어밸브(100)에는, 상기 기체 토출량 제어밸브(100) 본체 상부에는 상기 기체 토출량 제어밸브(100)의 배기구(105) 측에 접속되는 보스부(11a)가 돌출형성된 컵형상의 뚜껑(11)이 결합되어 있다.

한편, 미설명 부호(133a)는 구멍의 기밀한 폐쇄를 위해 돌출형성된 밀폐부이며, 미설명 부호(O)는 기밀유지를 위한 씨일용 오링이며, 부호(135)는 상기 플런저(130)의 공간룸(131)과 연통하도록 상기 플런저(130)에 관통 형성된 연통구이고, 부호(160)는 상기 플런저를 지지하며 하부는 상기 폐쇄부재와 나사 결합되는 결합체이며, 부호(170)는 상기 본체와 결합체(160)를 일체로 결합시킴과 동시에 기체 토출량 제어밸브(100)의 하부 커버 기능을 수행하는 커버체(170)이고, 부호(180)은 상기 커버체(170)의 상부에 걸림구(171)를 매개로 결합되어 상기 가압버튼부재(160)의 길이방향 이동을 가이드하도록, 측면에 걸림돌부(181)가 형성된 상부 가이드부재이다.

다음에, 본원 발명에 따른 기체 공급기의 작동을 설명한다.

먼저, 상기 가압버튼부재(160)를 소정 깊이로 가압 이동시키면, 상기 가압버튼부재(160)에 결합된 가동밸브부재(150)가 하향 이동되고(도 2 참조), 이 가동밸브부재(150)의 이동에 연동하여 상기 가동밸브부재(150)의 밸브몸체(155)와 밸브시트(133)가 상기 가동블록부재(140)의 개구(141a)를 개방시키게 된다.

이때, 상기 플런저(130)의 상부는 상기 제1 스프링(121)에 의해 탄력적으로 상행 지지되어 있기 때문에, 상기 플런저(130)의 길이방향에 직교하는 방향으로 관통형성된 연통구(135)를 통해 상기 공기공급원(S)의 가스가 충전된 상태로 있게 되는 것이다.

또한, 가동밸브부재(150)의 밸브시트(143)가 상기 유통로(101)의 개구측으로 이동하여 상기 개구(141a)의 개구도를 작게하도록 상기 가압버튼부재(160)를 약간 상향 이동시키게 되면, 상기 플런저(130)의 상부의 하부보다 단면적이 큰 관계로, 상기 플런저(130)가 하향 이동하여 상기 폐쇄부재(110)의 토출구(111)를 막는 관계로 작동되게 된다.

이로써, 상기 가압버튼부재(160)를 약간만 누르게 되면 상기 가동밸브부재(150)에 형성된 배기구(105)와 이 배기구(105)에 연결된 뚜껑(11)을 통해 배기되는 배기량이 줄어들게 플런저(130)가 하향 이동하고, 상기 가압버튼부재(160)를 강하게 압입하여 상기 배기구(105)를 통한 배기량이 늘어나게 되면, 재차 플런저(130)가 상향 이동하여 상기 폐쇄부재(110)의 토출구(111)로부터의 토출량이 늘어나면서 이에 연동하여 상기 배기구(105)를 통한 배기량도 늘어남으로써, 상기 가압버튼부재(160)의 압입량에 따라 자동적으로 가스 배기량이 제어되는 작동 효과를 도모할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 유통로(101) 내에 강한 압력이 존재하거나, 상기 가동밸브부재(150)와 상기 플런저(130)의 이동상의 시격이 발생하는 등의 이상 상태가 발생하여 이상 고압이 상기 플런저(130) 상부에서 발생하게 되는 경우가 있는 데, 이때에는 상기 가동블록부재(140)를 지지하고 있던 상기 제2 스프링(123)의 탄성지지력을 이기면서 상기 가동블록부재(140)가 플로팅이동되게 된다.

이로써, 상기 가동블록부재(140)의 이동에 연동하여 상기 가동밸브부재(150)의 밸브몸체(155)와 밸브시트(153)가 유통로(101)의 개구(141a)를 개방시키는 상태가 달성됨으로써, 상기 플런저(130) 상부의 이상 고압 현상이 삭제되게 됨으로써, 보다 안전한 가스 용기 내지는 공급기를 도모할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 가동블록부재(140)의 개구(141a)를 중심으로 하는 제2 스프링 안착구(143)와 제3 스프링 안착구(145)를 설치함으로써, 상기 제2 및 제3 스프링(123, 125) 간의 이동상 간섭을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

더욱이, 상기 개구(141a)의 최내 주변에는 상기 제2 스프링 안착구(143)의 오목 형성에 기인하여 일명 보스부(141)가 자동적으로 형성됨으로써, 급격한 압력 저감을 방지함으로써, 보다 안전한 가스 공급기로서의 역할을 수행할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 보스부(141)의 높이를 낮출 경우에는 상기 플런저(140)의 상부의 공간을 더 넓히는 효과를 부가적으로 도모할 수 있게 됨으로써, 과도한 제2 스프링의 장력을 설계에 반영하지 않더라도 상기 보스부(141)을 이용하여 상기 가동블록부재(150)의 상향 이동 상의 스토퍼 기능을 수행토록 함으로써, 설계 효율을 높일 수 있는 부가 기능을 도모할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 가압버튼부재(160)의 압입량에 따라, 본체 내부 즉, 상기 유통로(101)에 내장된 플런저(130)가 가압 이동되면서, 상기 플런저(130)의 수용홈과 폐쇄부재(110)의 토출구(111) 간의 탈거 간극 정도가 가변되도록 함으로써, 상기 기체공급원(S)으로부터 상기 토출구(111), 연통구(135) 및 배기구(105)를 통해 배기되는 토출 기체량을 제어하도록 구성되게 됨은 물론이다.

이에 따라서, 본 발명의 기체 공급기는 위생적이고 신체에 무해하면서도 사용이 편리하여 산소가 필요한 환자는 물론 일반인에게도 간편한 산소흡입기로 애용 되어도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 사용후에 상기 가동버튼부재을 눌러, 용이하게 내부 기체를 토출량을 제어하는 작동을 통해, 사용자에게 적합한 산소와 같은 기체의 토출량을 제어할 수 있도록 함으로써, 보다 안전한 가스 공급기의 제공과 함께 사용자의 건강증진을 필수적으로 도모할 수 있는 동시에 기체 공급량의 단계별 설정화로 기기를 수시로 조절해야 하는 번거로움을 해소할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과를 가진다.

여기에서, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 본 발명을 도시하고 설명하였지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 특허청구범위의 정신 및 영역을 벗어남이 없이 다양한 수정이 이뤄질 수 있다.

Claims (4)

1. 고압용기에 기체가 압축저장된 기체 공급원과 나사 체결식으로 나합되어 압축기체의 토출량을 설정치로 제어하기 위한 기체 토출량 제어밸브로 이루어진 기체 공급기에 있어서,

   상기 기체 토출량 제어밸브는, 본체 내부에 연통 가능하게 일측이 길이방향으로 관통 형성되고, 타측은 상기 기체 공급원에 체결고정된 폐쇄부재의 중앙부에 관통 형성된 토출구와 연통하는 유통로와, 상기 유통로 내에서 상기 토출구의 상부방향으로 제1 스프링의 탄성력을 받도록 지지되고, 상기 유통로 내에서 길이방향으로 미끄럼 운동 가능하게 상기 유통로와 기밀하게 접속된 플런저와,

   상기 유통로 내에서 상기 플런저의 상부에 상기 유통로 내에서 상기 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하고, 제2 스프링에 의해 상기 기체 공급원인 고압용기 방향으로 탄성 지지된 가동블록부재와,

   상기 가동블록부재의 중앙부에 형성된 개구를 관통하는 자루와, 상기 개구의 저면을 둘러싸서 폐쇄하도록 상기 자루의 끝단에 일체로 결합된 밸브시트와 밸브몸체를 갖는 가동밸브부재와,

   상기 가동밸브부재에 일단이 지지된 제3 스프링의 타측이 지지되고, 상기 가동밸브부재에 상향 돌출 형성된 자루가 고정지지되는 삽입구를 구비한 가압버튼부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기체 공급기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가동블록부재의 중앙의 개구 주변에는 상기 개구와 동심적으로 제3 스프링 안착구가 하향 오목형성되고, 상기 개구의 더 큰 동심선 상에는 상기 제2 스프링의 안착 지지를 위한 제2 스프링 안착구가 일부 함몰된 형태로 오목형성된 것을 특징으로 하는 기체 공급기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 플런저의 상부에는 상측이 확개되는 형태의 공간룸이 오목 형성된 것을 특징으로 하는 기체 공급기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 폐쇄부재의 중앙부에 형성된 토출구는 돌출형성된 노즐 형태이고,상기 플런저에는 이 토출구는 상기 노즐 형태의 돌출된 토출구를 수용하는 크기의 수용홈이 저부에 구비된 것을 특징으로 하는 기체 공급기.

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