KR101283669B1 - 압력지시계 및 이의 조립방법 - Google Patents

Abstract

압력지시계가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압력지시계는 압력용기와 연결되고 내부에 통공이 형성된 어댑터의 상측과 결합되며 원주 방향을 따라 상측으로 연장된 고정부를 포함하는 하부케이스; 상기 하부케이스의 상부에 위치하고 상기 하부케이스와 결합되어 밀폐 공간을 형성하되, 상기 하부케이스의 상면을 향해 연장되고 단부가 외측 상부를 향해 절곡된 연장부와, 상기 연장부의 반경 방향의 외측에 라운드부가 구비된 상부케이스를 포함하는 게이지 케이스; 및 상기 게이지 케이스의 내부에 수용되고 상기 통공과 연통되어 상기 어댑터를 통해 전달되는 압력용기의 압력을 표시하기 위해 구비된 압력 표시기를 포함한다.

Description

압력지시계 및 이의 조립방법{Method of assembly pressure indicator and pressure indicator}

본 발명은 압력용기의 압력을 표시하기 위해 사용되는 압력지시계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력지시계의 케이스 조립 시 방수 및 실링을 위한 오링을 사용하지 않고서도 상, 하부케이스 면접촉을 통해 게이지 케이스의 안정적인 방수조립을 가능하게 함으로써 제작비용을 절감하고, 조립성이 향상된 압력지시계에 관한 것이다.

일반적으로 축압식 소화기는 건물, 선박, 차량 등 화재가 발생될 수 있는 장소에 미리 비치하였다가 화재가 발생될 경우에 초기에 신속히 대응하여 초기 진압을 실시하기 위해 구비된다. 상기 소화기는 일정한 압력하에 기체나 액체가 수용되는 압력용기가 구비되고, 상기 압력용기는 적정압력이 유지되는 조건에서 정상작동된다. 상기 압력용기는 내부에 충전된 기체 또는 액체의 압력 상태에 대해 사용자가 시각적으로 용이하게 인식할 수 있도록 압력지시계가 설치된다.

종래의 일반적인 압력지시계에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 축압식 소화기용 압력지시계(2)는 소화기 본체에 결합되는 어댑터(10)와, 상기 어댑터(130)의 상단에 결합된 하부케이스(21)와, 상기 하부케이스(21)와 결합되어 밀폐공간을 형성하는 상부케이스(22)와, 상기 하부케이스(21)와 상부케이스(22) 사이에 개재되어 위치하는 오링(23)과, 상기 어댑터(130)에 고정되는 부르동관(25)과, 상부케이스(22)와 부르동관(25)에 형성된 압력경보단자부(30)를 포함한다.

이와 같이 구성된 종래의 압력지시계(2)는 하부케이스(21)와 상부케이스(22)와의 기밀과 밀폐를 위해 오링(23)을 통상적으로 사용하고있으며, 상기 오링(23)은 상부케이스(22)와 하부케이스(21) 사이에 밀착된 상태로 설치된다.

압력지시계(2)는 소화약제가 충진된 소화기의 내부 압력이 상기 부르동관(25)에 가해지고, 상기 부르동관(25)의 작동에 따라 소화기의 내부 압력이 표시된다. 소화기는 내부 압력이 항시 적정 압력을 유지하고 있어야 화재 발생시 일정한 압력으로 소화약제를 분출하여 발생된 화재를 소화시킬 수 있으며, 상기 소화기 내부의 압력 변화는 전술한 압력지시계(2)를 통해 평상시 손쉽게 육안으로 확인할 수 있다.

이와 같이 구성된 종래의 소화기에 대한 누설 검사에 대해 도면을 참조하여 설명한다

첨부된 도 2를 참조하면, 소화기와 같은 압력용기(2a)는 내부의 소화약제가 외부로 누설되는지 여부를 확인하기 위해 검사용기(5) 내부에 상기 압력용기(2a)를 위치한 상태에서 상기 압력용기(2a)에 질소와 같은 기체를 고압으로 충진하고 물이 채워져 있는 검사용기(5)에 집어넣어 압력용기(2a)에서 기포가 발생하는지 여부를 육안으로 확인한다. 또한, 헬륨 가스를 압력용기(2a)에 주입한 후 별도의 검사장치에서 헬륨 가스의 누설 여부를 확인할 수 있다.

이때 소화기에 설치된 압력지시계(2)의 내부공간은 오링(23)을 통해 방수실링 상태가 구현된다. 압력지시계(2)는 소화기와 연결되어 있으나, 소화기의 내부 압력을 견딜 정도의 실링 상태를 구현하기 보다는 일반적인 대기압 수준의 방수압력 밀폐 상태만 구현하면 된다. 소화기 옥외 비치 시 빗물이 압력지시계 내부로 스며들어 생기는 습기로 인한 지침 판독성을 저하시키지 않도록 하기위해 방수실링을 통상적으로 요구하고 있다.

그러나 종래의 압력지시계(2)는 오링(23)이 필수적으로 설치되거나 접착제등으로 접착하여, 상기 오링(23)의 설치 또는 접착제 도포 등 에 따른 제조 단가 상승과 작업속도 저하를 유발하였고, 장기간 미사용에 따른 오링의 산화에 따라 실링 상태가 저하될 수 있는 문제점이 유발되었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0448078호(등록일: 2010년03월08일)

본 발명의 실시예들은 압력지시계에 구비된 상부케이스와 하부케이스의 밀착에 의한 실링을 통해 제조 단가를 절감하고, 상기 압력지시계의 조립에 따른 작업속도를 향상시키고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 압력용기와 연결되고 내부에 통공이 형성된 어댑터의 상측과 결합되며 원주 방향을 따라 상측으로 연장된 고정부를 포함하는 하부케이스; 상기 하부케이스의 상부에 위치하고 상기 하부케이스와 결합되어 밀폐 영역을 형성하되, 상기 하부케이스의 상면을 향해 연장되고 단부가 외측 상부를 향해 절곡된 연장부와, 상기 연장부의 반경 방향의 외측에 라운드부가 구비된 상부케이스를 포함하는 게이지 케이스; 및 상기 게이지 케이스의 내부에 수용되고 상기 통공과 연통되어 상기 어댑터를 통해 전달되는 압력용기의 압력을 표시하기 위해 구비된 압력 표시기를 포함한다.

상기 하부케이스는 외력에 의해 소성변형이 이루어지는 금속 또는 비금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 연장부는 상기 하부케이스의 상면을 향해 수직으로 연장되어 상면과 면접촉된 상태로 유지되는 제1 연장부; 상기 제1 연장부와 일체로 이루어지고 상기 제1 연장부의 단부에서 상측을 향해 소정의 길이로 연장되되, 상기 제1 연장부와 서로 다른 두께로 이루어진 제2 연장부를 포함한다.

상기 상부케이스는, 탄성 복원력이 유지되는 연질의 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 압력지시계의 조립방법은 금속 또는 비금속 재료를 이용하여 하부케이스를 성형한 후에 소화기와 연결될 어댑터에 하부케이스를 설치하는 단계; 상기 하부케이스와 결합되는 상부케이스를 성형하되, 상기 하부케이스와 면접촉될 원주 방향 외측이 라운드지도록 성형한 후에 상기 하부케이스의 상측에 삽입하는 단계; 및 상기 상부케이스와 결합된 하부케이스를 지그에 고정한 상태에서 상기 하부케이스의 외측에서 내측을 향해 소정의 압력으로 외력을 가하여 상기 하부케이스와 상부케이스를 결합시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 하부케이스와 상부케이스로 이루어진 게이지 케이스에 대한 조립 비용을 절감하고, 상기 게이지 케이스의 조립에 따른 조립성을 향상시킴과 동시에 생산성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 게이지 케이스의 지름이 작아지면서 컴팩트한 압력지시계를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 압력지시계의 결합 단면도.
도 2는 종래의 소화기에 대한 누설 검사 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계의 분해 사시 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계의 결합 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계의 조립방법을 도시한 순서도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계의 조립방법을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계가 결합된 상태를 확대 도시한 도면.

본 발명의 일 실시예에 따른 압력지시계에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 3을 참조하면, 압력지시계(1)는 압력용기(2a)와 연결된 어댑터(130)의 상측에 결합된 하부케이스(110)와, 상기 하부케이스(110)와 결합되는 상부케이스(120)를 포함하는 게이지 케이스(100)와, 상기 게이지 케이스(100)의 내부에 수용되고 어댑터(130)를 통해 전달되는 압력용기의 압력을 표시하는 압력 표시기(200)를 포함한다.

어댑터(130)는 내부 중앙에 통공(32)이 형성되고 압력용기(2a)의 상측에 결합된다. 상기 압력용기(2a)는 소화약제가 충진된 통상의 소화기가 사용될 수 있으나 상기 압력용기(2a)를 소화기로 반드시 한정하지 않으며, 압력용기(2a)의 내부 압력을 외부에서 인지할 수 있는 다른 제품에 적용하여 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

어댑터(130)는 외주면의 길이 방향을 따라 나사산이 형성되어 있어서 압력용기(2a)의 내측에 용이하게 결합될 수 있다.

하부케이스(110)는 어댑터(130)의 상측에 결합되고 원주 방향을 따라 상측으로 연장된 고정부(112)를 포함하며, 외력에 의해 소성변형이 이루어지는 금속 또는 비금속 재질로 이루어진다. 상기 하부케이스(110)가 이와 같은 재질로 이루어지는 이유는 오링을 사용하지 않고 후술할 상부케이스(120)와의 결합에 의한 면접촉을 통해 압력지시계의 실링을 실시하기 위해서이다. 참고로 상기 고정부(112)는 외력에 의해 소성변형되어 상부케이스(120)와 고정되는 부분에 해당된다.

하부케이스(110)는 중앙에 전술한 어댑터(130)의 상측이 부분적으로 삽입되도록 홀(미도시)이 형성되고, 상기 홀을 통해 어댑터(130)와 결합된 상태가 유지될 수 있다.

압력 표시기(200)는 부르동 관(Bourdon tube)이 사용되며, 상기 부르동 관은 지침이 형성되는 쪽의 말단이 막힌 원호형상의 구부러진 관으로써 단면이 긴 원형으로 이루어져 있으며, 압력을 측정하기 위해 통상적으로 사용된다.

첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상부케이스(120)는 하부케이스(110)와 결합되고 상기 하부케이스(110)의 상면을 향해 연장되고 단부가 상측을 향해 밴딩된 연장부(122)와, 상기 연장부(122)의 외측에 형성된 라운드부(124)를 포함한다.

연장부(122)는 하부케이스(110)의 상면을 향해 수직으로 연장되어 상면과 면접촉된 상태로 유지되는 제1 연장부(122a)와, 상기 제1 연장부(122a)와 일체로 이루어지고 상기 제1 연장부(122a)의 단부에서 상측을 향해 소정의 길이로 연장되되, 상기 제1 연장부(122a)와 서로 다른 직경으로 이루어진 제2 연장부(122b)를 포함한다.

제1 연장부(122a)는 하부케이스(110)의 상면과 면접촉된 상태로 밀착 유지되며, 이를 통해 상부케이스(120)와 하부케이스(110)가 결합된 상태에서 상기 제1 연장부(122a)를 통한 1차 실링(sealing)이 이루어지고, 2차적으로 제2 연장부(122b)와 고정부(112)와의 면접촉에 의한 2차 실링이 이루어진다.

제2 연장부(122b)는 제1 연장부(122a)의 단부에서 상측을 향해 수직으로 밴딩 또는 절곡되어 연장되고, 연장된 제2 연장부(122b)는 원주 방향 외측을 따라 소정의 곡률로 라운드진 라운드부(124)가 형성된다. 상기 라운드부(124)는 전술한 고정부(112)의 내주면과 면접촉되면서 압력지시계(1)의 실링을 도모한다.

상기 라운드부(124)의 라운드진 길이와 곡률에 대해 특별히 한정하지 않으나, 하부케이스(110)에 형성된 고정부(112)가 외력에 의해 원주 방향의 내측으로 이동되면서 소성 변형에 의해 생성된 고정부(112)의 내측 곡률과 동일 내지 유사한 곡률로 이루어지는 것이 바람직하다.

상부케이스(110)는 탄성 복원력이 유지되는 연질의 플라스틱으로 이루어진다. 일 예로 폴리카보네이트(Polycarbonate)가 사용될 수 있으나, 플라스틱 이외의 탄성 복원력이 유지되는 다른 재질이 사용되는 것도 가능함을 밝혀둔다.

제2 연장부(122b)는 제1 연장부(122a)와 서로 다른 두께로 이루어지며, 상기 제2 연장부(122b)의 두께(t2)는 제1 연장부(122a)의 두께(t1) 보다 상대적으로 얇은 두께로 이루어진다. 왜냐하면 제2 연장부(122b)는 고정부(112)가 상, 하부 케이스(120,110)를 결합시키는 과정에서 상기 하부케이스(110)의 외측에서 가해지는 외력에 의해 소성변형이 이루어질 경우에 상부케이스(120)의 내측을 향해 소정의 각도로 구부러진 상태로 상기 하부케이스(110)와 면접촉된 상태가 유지되고, 이때 상기 제2 연장부(122b)는 탄성 복원력에 의해 하부케이스(110)와 면접촉된 상태에서 외측으로 이동하려는 탄성 복원력이 작용하게 된다. 따라서 제2 연장부(122b)는 하부케이스(110)의 내주면과 밀착된 상태가 안정적으로 유지되기 위해서 제1 연장부(122a)의 두께(t1) 보다 상대적으로 얇은 두께로 이루어진다.

연장부(122)는 상기 제2 연장부(122b)의 용이한 탄성 복원력을 위해 상기 제1 연장부(122a)와 제2 연장부(122b)가 연결된 부분에 원주 방향을 따라 반원 형상의 연결부(122c)를 포함한다. 연결부(122c)는 상, 하부 케이스(120,110)가 결합되면서 제2 연장부(122b)에 가해지는 외력에 의한 변형 및 파손이 최소한으로 발생 가능하도록 반원의 형상으로 이루어지나, 상기 형상으로 반드시 한정하지 않는다.

하부케이스(110)는 상부케이스(120)와 결합된 이후에 고정부(112)에 가해진 외력에 의해 소성 변형된 상태가 유지되면서 상기 고정부(112)의 외측 방향에서 별도의 외력이 가해지지 않는 경우라면 상부케이스(120)와의 면접촉된 상태가 안정적으로 유지된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 압력지시계는 상부 케이스(120)와 하부케이스(110)가 전술한 바와 같은 결합 방법 이외에도 순간접착제를 통해 상호 간에 밀착된 상태로 결합되는 것도 가능함을 밝혀둔다.

본 발명의 일 실시예에 의한 압력 지시계의 조립방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 5를 참조하면, 금속 또는 비금속 재료를 이용하여 하부케이스를 성형한 후에 소화기와 연결될 어댑터에 하부케이스를 설치하는 단계(ST100)와, 상기 하부케이스와 결합되는 상부케이스를 성형하되, 상기 하부케이스와 면접촉될 원주 방향 외측이 라운드지도록 성형한 후에 상기 하부케이스의 상측에 삽입하는 단계(ST200); 및 상기 상부케이스와 결합된 하부케이스를 지그에 고정한 상태에서 상기 하부케이스의 외측에서 내측을 향해 소정의 압력으로 외력을 가하여 상기 하부케이스와 상부케이스를 결합시키는 단계(ST300)를 포함한다.

상기 어댑터에 하부케이스를 설치하는 단계(ST100)는 성형될 하부케이스의 형상과 대응되는 하부케이스 금형(미도시)을 이용한 프레스 가공을 통해 하부케이스를 성형한다. 상기 하부케이스는 스틸 또는 스테인리스 스틸이 사용될 수 있으나 상기 재질로 반드시 한정하지 않는다.

상기 상부케이스를 성형한 후에 상기 하부케이스의 상측에 삽입하는 단계(ST200)는 사출 성형을 통해 소정의 직경을 갖는 상부케이스를 성형하되, 상기 상부케이스는 소정의 형상으로 이루어진 상부케이스 금형(미도시)에 연질의 플라스틱 재질로 이루어진 사출액이 주입되어 상부케이스가 성형 된다. 상기 상부케이스는 내부가 시각적으로 인지가능한 투명 상태로 성형 되고, 전술한 하부케이스의 직경 보다는 상대적으로 작은 직경으로 성형 되며, 상기 하부케이스의 원주 방향 외측에 라운드지게 이루어진 라운드부(124)가 함께 성형 된다.

상기 하부케이스와 상부케이스를 결합시키는 단계(ST300)는 상기 하부케이스에 상부케이스를 삽입시킨 상태에서 별도로 구비된 프레스기에 구비된 지그에 게이지 케이스를 임시로 거치하고, 상부케이스의 상측 위치에 마련된 지그 금형이 구비된 프레스기를 통해 성형한다. 그러면 상기 지그 금형이 상부케이스와 결합된 하부케이스의 외측 원주 방향을 따라 내측 방향으로 외력이 가해지면서 상부케이스와 하부케이스에 대한 결합이 이루어진다. 지그 금형은 상기 상부케이스의 형상과 대응되는 형상으로 이루어지되, 내부에 공간이 형성되고 하부에서 상부로 갈수록 직경이 감소된 형태로 이루어진다.

프레스기에는 지그 금형의 과도한 이동을 방지하기 위한 스토퍼(미도시)가 구비되며, 상기 스토퍼에 의해 지그 금형이 정해진 위치까지 하향된 후에 상측으로 이동될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 압력지시계 및 이의 조립방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 6 내지 도 7을 참조하면, 작업자는 압력지시계에 대한 조립에 앞서 하부케이스(110) 또는 상부케이스(120)에 대한 성형을 실시한다. 하부케이스(110)는 하부케이스 금형(미도시)을 이용한 프레스 가공을 통해 소정의 크기 및 직경을 갖는 하부케이스(110)에 대한 성형을 실시하고, 상부케이스(120)는 연질의 플라스틱 재질로 이루어진 사출액을 상부케이스 금형(미도시)에 주입하여 상기 상부케이스를 성형한다. 상부케이스(120)는 상면이 외부에서 내부가 시각적으로 인지가능하도록 투명 재질로 성형된다. 상부케이스(120)는 주입된 사출액에 의해 연장부(122)에 형성된 라운드부(124)가 동시에 성형된다.

작업자는 이와 같이 성형된 하부케이스(110)와 상부케이스(120)의 조립을 위해 상기 하부케이스(110)에 어댑터(130)를 결합하고(ST100), 상기 하부케이스(110)의 내부에 압력 표시기(200)를 고정한다. 그리고 하부케이스(110)의 상측에 상부케이스(120)를 삽입한 후에(ST200) 프레스기에 구비된 지그 금형의 하측에 위치한 지그(Z)에 게이지 케이스(100)를 고정한다.

작업자는 프레스기에 구비된 버튼(미도시)을 작동시켜 지그 금형(40)이 하향 이동되도록 하여 상기 하부케이스(110)와 상부케이스(120)를 결합(ST300)시킨다.

첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 지그 금형(40)이 하향 이동되어 하부케이스(110)의 고정부(112)의 외주면과 최초 접촉되고, 상기 지그 금형(40)이 하측을 향해 소정의 압력으로 계속하여 이동될 경우에 고정부(112)는 지그 금형(40)의 내측을 따라 형성된 형상에 의해 하부케이스(110)의 내측을 향해 소정의 각도로 구부러져 소성변형이 이루어지고, 상기 고정부(112)와 면접촉된 제2 연장부(122b)는 점선의 위치에서 실선의 위치로 이동된다.

제2 연장부(122b)는 탄성 복원력이 유지되는 연질의 플라스틱으로 이루어져 있어서 고정부(112)가 상부케이스(120)의 내측으로 이동되는 경우에도 상기 고정부(112)를 향해 화살표 방향으로 이동되려는 반력(F2)과, 상기 고정부(112)가 제2 연장부(122b)를 향해 가해지는 힘(F1)이 서로 간에 가해지면서 면접촉된 상태가 상, 하부 케이스(120,110)의 원주 방향을 따라 유지되고, 이로 인해 게이지 케이스(100)에 오링을 사용하지 않고서도 안정적인 실링이 이루어지게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 어댑터
100 : 게이지 케이스
110 : 하부케이스
120 : 상부케이스
122 : 연장부
122a : 제1 연장부
122b : 제2 연장부
124 : 라운드부
200 : 압력 표시기

Claims (4)

1. 압력용기와 연결되고 내부에 통공이 형성된 어댑터의 상측과 결합되며 원주 방향을 따라 상측으로 연장된 고정부를 포함하는 하부케이스;
   상기 하부케이스의 상부에 위치하고 상기 하부케이스와 결합되어 밀폐 영역을 형성하되, 상기 하부케이스의 상면을 향해 연장되고 단부가 외측 상부를 향해 절곡된 연장부와, 상기 연장부의 반경 방향의 외측에 라운드부가 구비된 상부케이스를 포함하는 게이지 케이스; 및
   상기 게이지 케이스의 내부에 수용되고 상기 통공과 연통되어 상기 어댑터를 통해 전달되는 압력용기의 압력을 표시하기 위해 구비된 압력 표시기를 포함하는 압력지시계.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 연장부는,
   상기 하부케이스의 상면을 향해 수직으로 연장되어 상면과 면접촉된 상태로 유지되는 제1 연장부;
   상기 제1 연장부와 일체로 이루어지고 상기 제1 연장부의 단부에서 상측을 향해 소정의 길이로 연장되되, 상기 제1 연장부와 서로 다른 두께로 이루어진 제2 연장부를 포함하는 압력지시계.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 상부케이스는,
   탄성 복원력이 유지되는 연질의 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압력지시계.
4. 금속 또는 비금속 재료를 이용하여 하부케이스를 성형한 후에 소화기와 연결될 어댑터에 하부케이스를 설치하는 단계;
   상기 하부케이스와 결합되는 상부케이스를 성형하되, 상기 하부케이스와 면접촉될 원주 방향 외측이 라운드지도록 성형한 후에 상기 하부케이스의 상측에 삽입하는 단계; 및
   상기 상부케이스와 결합된 하부케이스를 지그에 고정한 상태에서 상기 하부케이스의 외측에서 내측을 향해 소정의 압력으로 외력을 가하여 상기 하부케이스와 상부케이스를 결합시켜 케이스조립을 완성하는 단계를 포함하는 압력지시계의 조립방법.

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