KR101443268B1 - 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기(1)에 관한 것으로, 외부 몸체를 이루는 케이싱(3); 급기관체(17)으로부터 면체 내부로 공급되는 압축공기의 유동을 단속하는 감압밸브(5); 상기 케이싱(3)의 양압공간(S)으로 출입되는 착용자의 호기와 흡기에 따라 수축과 팽창을 반복하는 다이어프램(7); 및 상기 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따라 상기 감압밸브(5)를 개폐하는 링크조립체(9);를 포함하여 이루어지되, 상기 급기관 조립체(20)는, 일단이 상기 연결관체(48) 내에 나사 결합되어 축방향으로 나사이동하면서, 상기 연결관체(48) 안착면(49)과의 사이를 개폐하는 중공플러그(22); 상기 중공플러그(22)를 나사이동시키는 중공스템(24); 상기 중공스템(24)의 타단에 회전 가능하게 끼워지는 회전링(25); 및 착용자가 상기 중공스템(24)를 회전시키고자 할 때 파지할 수 있는 손잡이(26);를 포함하여 이루어지며, 상기 연결관체(48)는 상기 기부(21)의 내부공간으로 개방되도록 외벽 일측에 관통된 외부 통기공(32)을 구비하는 것을 특징으로 하며, 따라서 착용자는 감압밸브가 막혀도, 급기관 조립체의 손잡이를 돌려 중공스템과 연결관체 사이를 벌림으로써 급기관 조립체 내의 압축공기를 감압밸브를 거치지 않고 원하는 양만큼 신속하게 면체로 직접 공급할 수 있게 된다.

Description

나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기{Pressure Regulator of an Air supply apparatus for respiratory protection having a Screw Type Bypass Structure}

본 발명은 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재현장이나 유독가스 살포지역에서 호흡을 보호하기 위해 착용하는 양압식 공기공급장치에서 압축공기탱크에서 면체로 공급되는 압축공기의 압력을 호흡에 적합한 상태로 유지시켜 주되, 압축공기의 단속을 제어하는 감압밸브 고장 시 긴급 대응이 가능한 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기에 관한 것이다.

일반적으로, 호흡보호용 공기공급장치 즉, 공기호흡기는 유해가스 및 분진이 발생하는 산업현장이나 광산갱내 맨홀과 같은 공기결핍현장, 그리고 화재현장 등의 인명구조원(소방대원)들이 작업현장에서 유독성 가스의 흡입을 방지하여 호흡을 보호하고자 사용되는 것으로, 면체 상에 급기밸브와 배기밸브를 형성하여 압축공기 저장탱크에 저장된 압축공기를 급기밸브를 통해 면체내부로 공급하며, 착용자의 호흡에 의해 발생된 호기는 배기밸브를 통하여 외부로 배출하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 공기공급장치는 급기밸브를 통해 공급되는 압축공기의 높은 압력을 완화하기 위해, 압력조절기를 구비하는 바, 압력조절기의 감압밸브를 통해 고압의 압축공기가 유입되는 양을 조절함으로써 착용자를 보호한다.

그 한 예로, 국내에서 제10-0903409호로 특허 등록된 호흡기용 공급밸브 어셈블리를 들 수 있는 바, 이 공급밸브 어셈블리는 도 1에 도면부호 201로 도시된 것처럼, 케이싱(203), 양압로드(205), 양압시트(207), 양압바디(209), 및 양압누름대(211)를 포함하여 구성되는 바, 케이싱(203)은 압력조절기(201)의 외체를 이루며, 양압로드(205)는 잠금버튼축을 누를 때 그 일단이 양압누름대(211)를 들어올리도록 되어 있다. 또, 양압시트(207)는 내부에 양압밸브(233)를 왕복운동하도록 수용한다. 또, 양압바디(209)는 양압시트(207)의 외주에 장착되어, 배기구에 대응하는 배기관로를 구비하며, 외측에 양압로드(205)가 걸리도록 걸림고리를 구비한다. 끝으로, 양압누름대(211)는 케이싱(203)과 다이어프램(213) 사이에 스프링(215)을 개재시켜 이 스프링(215)에 의해 탄성 지지된다.

따라서 공급밸브(201)는 평상시 스프링(215)의 탄성에 의해 양압누름대(211)가 하강되어 이에 접촉되는 양압로드(205)를 누르게 됨으로써 양압로드(205)의 일단이 양압시트(207) 내측에 구비되는 양압밸브(233)를 파이프(P)와 이격시켜 공기를 공급하도록 한다.

또한, 공급밸브(201)의 잠금버튼축(217)을 가압하면 양압로드(205)가 슬롯(219)을 통하여 회전하면서 양압로드(205)에 연결되는 양압누름대(211)를 상승시키게 된다. 이때, 양압누름대(211)에 의해 유격이 방지되면서 그 일측에 양압밸브(233)가 밀착되는 양압로드(205)는 그 일측에 밀착되는 잠금버튼축(217)의 압입 시 양압누름대(211)을 상승시키면서 경사접촉면이 회전되어 그 일측에 접촉되는 양압밸브(233)에 밀착됨으로써 양압밸브(233)가 파이프에 밀착되고, 양압밸브(233)의 밀착 시 파이프(P)에서의 공기 공급이 중단된다.

그런데, 위와 같은 종래의 공급밸브 어셈블리(201)는 도 1에 도시된 바와 같이, 잠금버튼축(217) 압입 시 양압로드(205)의 경사접촉면이 양압로드(205)와 떨어지면서 양압밸브(233)와 파이프(P) 사이에 간극을 발생시킴으로써 파이프(P)의 공기가 공급되도록 하고 있어, 압축공기탱크에서 공급되는 고압 공기의 급기가 불안정하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 스프링(215)을 지지하는 케이싱(203)이 플라스틱 등과 같은 강체에 의해 하나의 판재로 제작되므로, 양압누름대(211)에서 양압로드(205)를 거쳐 양압밸브(233)를 파이프(P)에 밀착시키는 과정에 기계적인 결함이 발생하더라도, 외부에서 즉각적으로 이러한 결함에 대응할 수 없게 되는 문제점도 있었다.

더욱이, 위와 같은 양압밸브(233)에 의한 개폐동작이 예컨대 기계적인 손상에 의해 정상적으로 이루어지지 않을 때, 면체로의 공기 공급이 원활하게 되지 않는 문제점도 있었다.

KR 10-0903409

본 발명은 위와 같은 종래의 호흡기용 공급밸브 어셈블리가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 케이싱으로 둘러싸인 양압공간의 공기압에 따라 수축과 팽창을 반복하는 다이어프램의 왕복운동을 링크조립체를 통해 감압밸브로 전달함으로써, 감압밸브의 개도를 보다 정확하고, 안정적으로 조정할 수 있도록 하고, 감압밸브의 잠금동작을 보다 편리하고, 확실하게 수행할 수 있도록 하며, 유사 시 링크조립체를 통해 외부에서도 즉각적으로 감압밸브의 개도를 확보할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 감압밸브 고장 시 급기관에 연결된 급기관 조립체에서 감압밸브를 거치지 않고 바이패스시켜 직접 통기구를 통해 면체로 공기를 공급함으로써, 감압밸브 폐색으로 인한 안전사고를 미연에 방지하되, 바이패스 개도를 착용자가 원하는 데로 정할 수 있도록 하는 하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기부와 상기 기부 위에 덮이는 덮개부에 의해 외부 몸체를 이루며, 급기관 조립체를 통해 일측에 연결된 급기관체으로부터 외부의 압축공기가 공급되는 케이싱; 상기 케이싱 내에서 연결관체를 통해 상기 급기관 조립체와 연결되어, 상기 급기관체으로부터 면체 내부로 공급되는 압축공기의 유동을 단속하는 감압밸브; 상기 감압밸브와 상기 케이싱 내주면 사이에 장착되어, 상기 케이싱의 양압공간으로 출입되는 착용자의 호기와 흡기에 따라 수축과 팽창을 반복하는 다이어프램; 및 상기 다이어프램의 상기 감압밸브 측 수압면에 연결되어, 상기 다이어프램의 수축과 팽창에 따라 상기 감압밸브를 개폐하는 링크조립체;를 포함하여 이루어지되, 상기 급기관 조립체는, 일단이 상기 연결관체 내에 나사 결합되어 축방향으로 나사이동하면서, 상기 연결관체 안착면과의 사이를 개폐하는 중공플러그; 상기 중공플러그의 타단에 결합되도록 일단이 상기 기부에 삽입되어, 상기 중공플러그를 나사이동시키는 중공스템; 상기 중공스템의 유체연결 상태를 유지하면서 상기 중공스템의 타단에 회전 가능하게 끼워지는 회전링: 및 상기 중공스템의 타단에 결합되어, 착용자가 상기 중공스템를 회전시키고자 할 때 파지할 수 있는 손잡이;를 포함하여 이루어지며, 상기 연결관체는 상기 기부의 내부공간으로 개방되도록 외벽 일측에 관통된 외부 통기공을 구비하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기를 제공한다.

또한, 상기 중공플러그와 상기 중공스템은 축선을 중심으로 동기 회전이 가능하고 축방향으로 상대 이동이 가능한 요철구조에 의해 정합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 요철구조는, 상기 중공플러그의 타단 끝면에 직경을 따라 함입된 일자홈; 및 상기 일자홈에 정합되도록 상기 중공스템의 일단 끝면에 직경을 따라 돌출된 일자돌기;로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중공플러그는 일단의 끝면에 밀봉부재가 결합되어, 상기 끝면과 상기 안착면 사이를 상기 밀봉부재에 의해 밀봉하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 끝면은 원추형으로 돌출되어 경사지며, 상기 안착면은 상기 끝면과 정합되도록 원추형으로 함입되고, 상기 밀봉부재는 상기 끝면에 끼워진 밀봉링인 것이 바람직하다.

또한, 상기 밀봉부재는 상기 중공플러그의 끝면에서 돌출되어 상기 안착면에 맞닿음되도록, 상기 중공플러그의 일단에 동축 상으로 삽입된 밀봉관체인 것이 바람직하다.

또한, 상기 중공플러그는, 상기 끝면에 밀봉링이 끼워지고, 상기 끝면의 단부에 외측으로 절곡된 컬링부가 형성되어 밀봉링을 고정하며, 상기 안착면은 상기 밀봉링이 밀착되도록 원추형으로 함입된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크조립체는, 상기 감압밸브의 일측에 힌지식으로 결합되어, 상기 감압밸브를 가압 또는 해제함으로써 상기 감압밸브를 개폐하는 구동링크; 및 일단이 상기 수압면에, 타단이 상기 구동링크에 각각 연결되어 상기 다이어프램의 수축과 팽창에 따라 왕복운동하면서 상기 구동링크를 가압 또는 해제시키는 원동링크;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

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본 발명의 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기에 따르면, 착용자의 호흡에 따라 양압공간에서 수축과 팽창을 반복하는 다이어프램의 왕복운동을 원동링크, 전동링크, 구동링크로 이어진 일련의 링크조립체에 의해 감압밸브로 전달하여 감압밸브의 개폐하므로, 다이어프램의 위치에 따라 보다 정확하고, 안정적으로 감압밸브의 개도를 조정할 수 있게 된다.

또한, 잠금버튼에 의해 조작하기가 용이하도록 링크조립체가 배치되어 있으므로, 사용이 끝난 때 감압밸브를 쉽고 확실하게 잠금 상태로 전환할 수 있고, 따라서 사용 편리성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 다이어프램과 인접한 케이싱 부분을 고탄력의 신축커버에 의해 대체하고 있으므로, 감압밸브의 동작을 개시하고자 할 때 착용자의 흡기에 의해 다이어프램을 잡아내리는 것이 가능할 뿐 아니라, 신축커버를 통해 직접 다이어프램을 내리눌려 신속하게 감압밸브의 동작을 개시할 수 있게 된다.

또한, 착용자가 직접 신축커버를 눌러 순간적으로 감압밸브의 개도를 높임으로써, 압축공기의 잔량을 수시로 확인할 수 있으므로, 공기공급장치의 사용 안전성을 크게 증진시킬 수 있게 된다.

특히, 감압밸브가 고장을 일으켜 닫힌 상태로 움직이지 않을 때, 착용자가 급기관 조립체의 손잡이를 돌려 중공플러그와 연결관체에 의해 형성되는 바이패스밸브를 신속하게 개방할 수 있으므로, 감압밸브가 폐색되는 긴급한 상황에서도 감압밸브를 거치지 않고 신속하게 착용자에게 공기를 공급하여 급기 중단으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다. 더욱이, 위와 같이 바이패스밸브를 개방함에 있어, 손잡이 회전량에 따라 밸브의 개도를 착용자가 원하는 데로 정할 수 있으므로, 위와 같이 긴급하게 급기를 하면서도 압축공기의 급기량이 급격하게 증대되지 않도록 하여 압축공기의 과도하고, 급격한 공급에 따른 피해도 방지할 수 있게 된다.

아울러, 신축커버가 눌릴 때, 덮개부와 다이어프램 사이의 공간에 차있는 공기가 신축커버의 배기공을 통해 외부로 빠져나오므로, 큰 힘을 들이지 않고 외부에서 직접 신축커버를 눌러 감압밸브를 동작시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 공기공급밸브를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 압력조절기의 종단사시도.
도 4는 도 2에 도시된 압력조절기의 종단측면도.
도 5는 케이싱 덮개부를 제거한 상태로 도 2에 도시된 압력조절기를 도시한 평면도.
도 6은 도 2에 도시된 압력조절기의 분해사시도.
도 7은 도 2에 도시된 급기관 조립체의 분해사시도.
도 8은 도 2에 도시된 압력조절기의 감압밸브와 링크조립체를 도시한 분해사시도.
도 9는 도 3에서 감압밸브를 최대로 개방한 상태로 도시한 압력조절기의 종단정면도.
도 10은 도 2에 도시된 압력조절기의 감압밸브와 링크조립체의 사시도로, 감압밸브가 일부 개방된 상태의 도면.
도 11은 도 10의 정면도.
도 12는 도 2에 도시된 압력조절기의 감압밸브와 링크조립체의 사시도로, 감압밸브가 완전 개방된 상태의 도면.
도 13은 도 12의 정면도.
도 14는 도 2에 도시된 압력조절기의 감압밸브와 링크조립체의 정면도로, 감압밸브가 완전 폐쇄된 상태의 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 압력조절기는 본 발명의 압력조절기는 호흡보호용 공기공급장치에 조립되어, 공기공급장치의 면체 내부로 공급되는 압축공기의 압력을 조절하는 장치로서, 도 2 내지 도 6에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 케이싱(3), 감압밸브(5), 다이어프램(7), 및 링크조립체(9)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 케이싱(3)은 압력조절기(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 면체에 조립되는 기부(21)와, 이 기부(21) 위에 결합되는 덮개부(23), 그리고 기부(21) 일측에 삽입 설치되는 급기관 조립체(20)로 이루어지는 바, 급기관 조립체(20)를 통해 기부(21)의 일측에 연결된 급기관체(17)으로부터 공기탱크 등 외부에서 압축공기가 공급된다.

이때, 기부(21)는 도 3 및 도 4, 그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 그 내부에 감압밸브(5) 뭉치를 동축 상으로 장착하도록 직경이 다른 2단 통 모양으로 되어 있으며, 링크조립체(9)의 전동링크(15) 피벗축(99)에 돌출된 레버(105)와 마주하는 내주면 일측에 잠금버튼(107)이 관통 삽입된다. 또한, 기부(21)는 면체에 조립되는 도면 상 하단에 통기구(19)가 형성되며, 잠금버튼(107)과 대향하는 내주면 일측에 급기관체(17)가 형성되어, 급기관 조립체(20)를 끼워 넣도록 되어 있다. 또한, 덮개부(23)는 기부(21) 위에 밀봉 조립되어, 내부에 양압공간(S)을 형성하는 바, 돔 형태로 되어 있다.

또한, 덮개부(23)는 그 정점 부분 즉, 중심부분에 신축커버(41)가 결합된다. 이를 위해 덮개부(23)는 중앙에 조립공이 개구되며, 신축커버(41)는 도 4 및 도 6에 도시된 것처럼, 조립공에 결합되어 양압공간(S)에 설치되는 다이어프램(7)과 마주보게 된다. 또한, 신축커버(41)는 고무 등과 같은 고탄력의 재질로 제작되므로, 덮개부(23) 즉, 케이싱(3)의 안팎으로 탄력적인 이동을 할 수 있다. 이때, 신축커버(41)는 도시된 것처럼 내측면 중앙에 신축돌기(43)가 돌출됨으로써, 공기공급장치의 면체를 착용한 착용자가 신축커버(41)를 누를 때 수축되면서 신축돌기(43)에 의해 다이어프램(7)을 압박하고, 착용자에 의한 압박이 사라진 때 다이어프램(7)에 대한 압박을 해제한다. 아울러, 신축커버(41)는 도 4 및 도 6에 도시된 것처럼, 상면 일측에 배기공(44)이 관통되어, 다이어프램(7)에 의해 밀폐된 신축커버(41)와 다이어프램(7) 사이의 공간을 외부와 통기시킨다. 따라서, 신축커버(41)가 눌릴 때 신축커버(41)와 다이어프램(7) 사이의 공간에 차있는 공기가 이 배기공(44)을 통해 빠져나오므로, 신축커버(41)를 쉽게 누를 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 급기관 조립체(20)는 위에서 언급한 바와 같이, 기부(21)의 급기관체(17)에 삽입되어 도 6에 도시된 급기관(H)을 통해 외부에서 유입되는 압축공기의 유동을 제어하는 부분으로, 도 3 및 도 6에 도시된 것처럼, 중공플러그(22), 중공스템(24), 회전링(25), 및 손잡이(26)를 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 중공플러그(22)는 급기관(H)을 통해 유입된 압축공기를 감압밸브(5)까지 유도하는 관체로서, 도 3, 도 7, 및 도 9에 도시된 것처럼 기부(21) 상단 벽면을 관통하여 삽입된다. 뿐만 아니라, 중공플러그(22)는 감압밸브(5)가 폐색되는 비상 시에 바이패스 유로를 개방하는 개폐밸브의 역할도 겸한다. 이를 위해, 중공플러그(22)는 내측단 부분의 외주면에 수나사부가 가공되는 바, 연결관체(48)의 내주면 상에 가공된 암나사부와 나사 결합되어 축방향으로 나사이동이 가능하게 되어 있다.

따라서, 중공플러그(22)는 손잡이(26)를 통한 착용자의 조작에 의해 회전하는데, 정회전 시 안쪽으로 이동하여 연결관체(48)의 안착면(49)에 밀착됨으로써 압축공기가 누설없이 감압밸브(5)로 공급되도록 하나, 반대로 감압밸브(5)가 막힌 때에는 역회전하여 바깥쪽으로 돌아 나옴으로써 안착면(49)과의 사이에 일정한 틈새를 만든다. 이에 따라, 중공플러그(22) 내에 정체되어 있던 압축공기는 연결관체(48)의 외부 통기공(32)을 통해 기부(21)로 직접 바이패스된다.

상기 중공스템(24)은 외부에서 중공플러그(22)를 회전시킬 수 있도록 손잡이(26)와 중공플러그(22)를 연결하는 부분으로, 도 3, 도 7, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 중공플러그(22)의 외측단에 결합된다. 뿐만 아니라, 중공스템(24)은 회전링(25)을 통해 급기관(H)과 연결되어 압축공기를 중공플러그(22)로 공급되도록 하는 연결관체로서, 내측단이 기부(21) 측벽에 삽입되어 중공플러그(22) 외측단에 결합되며, 외측단은 손잡이(26)에 결합되고, 기부(21)와 손잡이(26) 사이의 중간부분에는 회전링(25)이 결합된다.

이와 같이, 중공스템(24)은 손잡이(26)의 회전력을 중공플러그(22)에 전달하기 위해, 중공플러그(22)와 축선을 중심으로 동기 회전하도록 되어 있는 바, 동기 회전과 동시에 중공플러그(22)에 대해 축방향으로 상대 이동이 가능하도록 예컨대, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같은 요철구조에 의해 정합된다. 이 요철구조는 위와 같이 동기 회전과 상대 이동을 동시에 가능하게 하는 결합 구조 중 가장 단순한 형태로서, 일자홈(34)과 일자돌기(36)로 이루어지는 바, 이외에도 다양한 형태의 요철구조가 적용될 수 있다.

여기에서, 일자홈(34)은 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 중공플러그(22)의 외측단 끝면에 직경을 따라 일자로 함입되어 형성되는 바, 일자돌기(36)를 삽입하도록 되어 있다. 또한, 일자돌기(36)는 중공스템(24)의 내측단 끝면에 직경을 따라 돌출되는 바, 일자홈(34)에 정합된다. 이때, 일자돌기(36)는 중심 부분에 압축공기가 유동하는 관로를 확보하여야 하므로, 실질적으로는 중간 부분이 없는 절결된 일자 모양을 취한다.

한편, 중공플러그(22)도 또한 압축공기의 바이패스 유로를 개폐하는 밸브로서, 연결관체(48)의 안착면(49)과 접촉하는 내측단 끝면(40)의 형태를 다양하게 변경할 수 있을 뿐 아니라, 안착면(49)과 끝면(40) 사이를 다양한 형태의 밀봉부재에 의해 밀봉할 수 있다. 즉, 중공플러그(22)는 정상 상태에서는 압축공기의 관로 역할을 하나, 감압밸브(5)가 폐색되는 비상 시에는 바이패스 유로, 즉 연결관체(48)의 통기공(32)을 개방하는 개폐밸브 역할을 하는바, 정상 상태에서 바이패스 유로를 폐쇄하기 위해 그 끝면(40)과 연결관체(48) 안착면(49) 사이를 밀봉한다. 이를 위해, 예컨대 중공플러그(22)의 끝면(40)은 도 3 및 도 7 등에 도시된 바와 같이, 원추형으로 돌출되어 경사지게 형성될 수 있으며, 이때, 안착면(49)은 끝면(40)과 호응하여 원추형으로 함입됨으로써 상호 정합되는 구조를 가질 수 있다. 특히, 이 구조에서 중공플러그(22)는 도 3에 도시된 것처럼, 그 끝면(40)에 밀봉링(38)을 끼움으로써, 안착면(49)과 사이의 밀봉을 더욱 긴밀히 유지할 수 있다.

또 다른 밸브 형태로서 중공플러그(22)는 도 9에 도시된 바와 같이, 내측단에 밀봉관체(39)가 동축 상으로 삽입될 수도 있다. 이 밀봉관체(39)는 중공플러그(22)에 삽입되되, 압축공기의 유동에 방해가 되지 않도록 통공을 형성하는 관형의 중공 원통으로서, 고탄력의 고무나 플라스틱 재질로 제작된다. 따라서, 밀봉관체(39)는 도시된 것처럼, 밀봉관체(39)의 내측단에서 안쪽으로 돌출되어, 연결관체(48)의 안착면(49)에 맞닿음됨으로써, 정상 상태에서 중공플러그(22)와 연결관체(48) 사이의 밀봉을 유지한다. 이때, 연결관체(48)는 전술한 안착면(49)이 밀봉관체(39)의 단부가 밀착되도록 도시된 바와 같이 밀봉관체(39)의 단부에 대응하는 형태로 형성된다. 이에 따라, 밀봉관체(39)는 안착면(49)에 밀착되어 실링을 실시한다.

또 다른 밸브 형태로서 중공플러그(22)는 도 15에 도시된 바와 같이 전술한 밀봉링(38)을 끼운 후 단부를 외측으로 절곡하여 컬링부(22a)를 구성함으로써, 밀봉링(38)을 단부에 고정할 수 있다. 이때, 밀봉링(38)은 컬링부(22a)에 의해 도시된 바와 같이 연결관체(48)의 안착면(49)에 밀착되어 중공플러그(22)와 연결관체(48) 사이를 밀봉하도록 고정된다. 밀봉링(38)은 도시된 바와 같이 반구형 또는 구형이나 사각의 단면으로 형성될 수 있으며, 고무나 플라스틱 재질로 제조될 수 있다.

상기 회전링(25)은 급기관(H)을 중공스템(24)에 연결하는 매개수단으로서, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 급기관체(17)의 말단에서 중공스템(24) 외주면 상에 원주방향으로 회전 가능하게 장착된다. 따라서, 회전링(25)은 급기관체(17)를 중공스템(24) 말단에 유체 연결한 상태를 유지하면서 회전 가능하게 결합한다. 이를 위해, 회전링(25)은 중공스템(24)과의 사이에 연통공간을 확보하도록 볼록하게 되어 있으며, 회전링(25)이 감기는 중공스템(24)의 벽면에는 복수의 통기공(28)이 형성된다.

상기 손잡이(26)는 중공스템(24)을 회전시키고자 할 때 손으로 잡는 부분으로, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 중공스템(24)의 외측 말단에 결합된다. 따라서, 착용자는 필요에 따라 이 손잡이(26)를 잡고 중공스템(24)을 회전시킬 수 있다.

한편, 위와 같이 중공플러그(22)가 결합되는 본 발명의 연결관체(48)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기부(21)의 통기구(19)로 이어진 내부공간으로 개방되도록 외벽 일측에 외부 통기공(32)이 관통, 형성된다. 따라서, 예컨대, 감압밸브(5)가 어떤 원인으로 인해 폐색된 때, 착용자는 손잡이(26)를 이용해 중공스템(24)을 역회전시킴으로써, 중공플러그(22)의 끝면(40)과 안착면(49) 사이의 간격을 벌여 내부의 압축공기가 외부 통기공(32)을 통해 기부(21)로 직접 빠져나가 바이패스되도록 할 수 있다.

상기 감압밸브(5)는 공기탱크와 같은 공기공급장치로부터 공급되는 압축공기의 압력을 면체로 유입되기 전에 낮추는 수단으로서, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱(3)의 축선을 따라 통기구(19)로부터 다이어프램(7)을 향해 직립되도록 케이싱(3)의 양압공간(S)에 설치된다.

또한, 감압밸브(5)는 도시된 것처럼, 케이싱(3)의 일측에 형성된 급기관체(17)를 통해 유입되어 통기구(19)를 통해 면체로 공급되는 압축공기의 유동을 조정하되, 급기관체(17)에서 공급되는 압축공기의 압력이 높을 때는 개방될 수 있지만, 통기구(19) 쪽에서 걸리는 공기압에 의해서는 스스로 개방되지 않도록 되어 있다. 더욱이, 감압밸브(5)를 개방하는 외력이 사라지면 자체의 탄력에 의해 압축공기의 유로를 자동 감소시키고, 급기관체(17) 측 공기압이 일정 이상으로 상승하기 전에는 스스로 개방되지 않는다.

이를 위해, 감압밸브(5)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브케이스(31)와 밸브체(33) 그리고 탄성체(35)를 포함하여 구성된다. 여기에서, 먼저 밸브케이스(31)는 도 8에도 함께 도시된 것처럼, 2단의 원통 모양으로 되어, 급기관체(17)에서 통기구(19)로 이어지는 유로를 형성하는데, 소직경부에는 밸브체(33)의 포핏(51)이, 대직경부에는 밸브체(33)의 헤드(53)가 각각 배치된다. 또한, 밸브케이스(31)는 도면 상 위쪽의 소직경부 벽면에 원주방향으로 복수의 통기공(45)이 개구되는데, 각각의 통기공(45)은 밸브케이스(31)의 소직경부를 둘러싸는 밸브블럭(47)과, 이 밸브블럭(47)의 일측으로 삽입되는 중공플러그(22)를 통해 급기관 조립체(20)로 유체 연결된다. 또한, 밸브케이스(31)의 대직경부 내주면 입구에는 밸브체(33)의 헤드(53)를 안착시키기 위한 밸브시트(55)가 돌출되는 바, 밸브체(33)의 동작에 따라 헤드(53)와 착탈되면서 감압밸브(5)를 통한 공기의 흐름을 조정한다. 또한, 밸브케이스(31)는 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 소직경부 일단 즉, 도면 상으로 상단 부분에 개구부(57)가 형성되어 있는데, 이는 밸브케이스(31)에 내장된 밸브체(33)를 외부에서 가압 또는 해제하여 감압밸브(5)의 개도를 조정할 수 있도록 하기 위함이다. 한편, 밸브케이스(31)는 소직경부를 둘러싸는 밸브블럭(47)과의 사이에 위 아래로 두 개의 밀봉링(59)이 감겨 기밀을 유지하도록 되어 있다.

상기 밸브체(33)는 위에서 언급한 바와 같이, 밸브케이스(31) 내부를 왕복운동하면서 밸브시트(55)에 착탈되어 공기의 유동을 제어하는 즉, 밸브 유로의 개도를 조정하는 부분으로, 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 것처럼, 밸브케이스(31)의 소직경부에 삽입되는 포핏(51)과, 대직경부에 안착되는 헤드(53)로 이루어진다. 이때, 포핏(51)은 밸브케이스(31) 일단의 개구부(57)를 통해 외부로 노출된 일측단에 수압돌기(61)가 돌출되며, 개구부(57)를 밀폐하기 위해 수압돌기(61) 바로 밑에 대직경의 플러그(63)가 형성된다. 이때, 플러그(63) 둘레에는 기밀을 위한 밀봉링(65)이 감긴다.

포핏(51)의 플러그(63) 반대쪽에 결합되는 헤드(53)는 밸브시트(55)와 착탈되면서 감압밸브(5)의 밸브작용을 일으키는 부분으로, 밸브시트(55) 위에 포개질 수 있도록 대직경으로 되어 있으나, 그 반대쪽은 탄성체(35)를 끼울 수 있도록 직경이 축소되어 있다. 이때, 헤드(53)의 대직경부와 소직경부 사이에는 걸림턱(67)이 형성되어 소직경부에 끼워지는 중심 안내링(69)을 지지한다. 이 중심 안내링(69)은 도 8에 도시된 것처럼, 별모양으로 둘레면을 따라 복수의 돌기가 돌출되어 밸브케이스(31)의 내주면에 미끄럼 접촉됨으로써, 밸브케이스(31) 내부에서 축방향으로 왕복운동하는 밸브체(33)의 반경방향 요동을 억제한다. 한편, 밸브시트(55)에 접촉되는 헤드(53) 면에는 밸브시트(55)와의 밀착력을 높이도록 고무패킹과 같은 고탄력의 밀봉체(71)를 접착 성형한다.

상기 탄성체(35)는 위와 같은 밸브체(33)를 밸브폐쇄 방향으로 상시 가압하는 반발수단으로서, 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 밸브케이스(31) 또는 밸브케이스(31)에 결합되어 연장된 반력조절핸들(37)과 밸브체(33) 사이에 설치된다. 즉, 탄성체(35)는 밸브케이스(31) 내주면 상에 지지되어 도면 상 하단인 밸브체(33)의 출구 측을 탄력적으로 가압함으로써, 밸브폐쇄 시 밸브체(33)를 밸브시트(55)에 밀착시킨다. 따라서, 탄성체(35)는 감압밸브(5)를 개방하는 외력이 제거되어 무부하 상태가 된 때, 밸브체(33)를 가압하는 링크조립체(9)의 귀환스프링(93)과 임의의 개방위치에서 힘의 균형을 이룬다. 이를 위해 반력조절핸들(37)의 내주면에는 복수의 지지돌기(73)가 반경방향 내측으로 돌출되며, 탄성체(35)는 도시된 것처럼, 밸브체(33) 헤드(53)의 외경과 반력조절핸들(37)의 내경에 따라 원통형으로 되는 것이 바람직하다.

상기 다이어프램(7)은 착용자의 호흡에 따른 케이싱(3) 내부의 양압변화를 감압밸브(5)의 작동원으로 전환하는 수단으로서, 도 3, 도 4, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 감압밸브(5)와 케이싱(3) 특히, 덮개부(23)의 내주면 사이에 장착되는 바, 통기구(19)를 통해 케이싱(3)의 양압공간(S)으로 출입되는 착용자의 호기와 흡기에 따라 수축과 팽창을 반복함으로써, 수압면에 연결된 링크조립체(9)를 통해 감압밸브(5)를 동작시킨다.

이를 위해, 다이어프램(7)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 다이어프램(7)의 수축과 팽창을 가능하게 하도록 얇고 탄력있는 재질로 제작된 연성부(75)와, 연성부(75)의 수축과 팽창에 따른 다이어프램(7)의 움직임을 가감없이 기계적으로 링크조립체(9)에 전달하는 강체부(77)로 이루어진다. 따라서, 연성부(75)는 도시된 것처럼, 테두리 부분이 케이싱(3) 내주면 즉, 기부(21)와 덮개부(23)의 경계부분에 물려 고정되어, 양압공간(S)에 걸리는 공기압에 따라 변형되는 바, 양압공간(S)의 공기압이 높아지면 도 3에 도시된 것처럼 팽창하여 다이어프램(7)을 케이싱(3) 내주면으로 접근시키고, 반대로, 양압공간(S)의 공기압이 낮아지면 도 9에 도시된 것처럼 수축하여 다이어프램(7)을 케이싱(3) 내주면에서 이격시킨다. 한편, 강체부(77)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 연성부(75)의 중심부에 일체로 둘러싸여 형성되는데, 양압공간(S)의 압력 변화에 대해서 변형되지 않도록 강체로 이루어진다. 따라서, 강체부(77)는 수압면에 돌출된 T자형 걸림돌기(78)에 의해 원동링크(13)에 연결되어 다이어프램(7)의 수축 팽창에 따라 원동링크(13)를 왕복운동시킨다. 즉, 강체부(77)는 다이어프램(7)이 수축할 때 링크조립체(9)를 내리누르고, 다이어프램(7)이 팽창할 때 링크조립체(9)를 들어올림으로써 다이어프램(7)의 움직임을 그대로 링크조립체(9)에 전달한다. 따라서, 연성부(75)에 의해 수축 팽창하는 다이어프램(7)은 강체부(77)에 의해 링크조립체(9)를 승강시켜 감압밸브(5)를 동작시키게 된다. 이때, 다이어프램(7)은 도 3에 A로 표시된 것처럼, 연성부(75)나 강체부(77) 구분없이 모두 신축커버(41)를 향한 양압공간(S) 외부면이 내화학성 필름커버(108)로 피복되어 있다.

상기 링크조립체(9)는 다이어프램(7)의 수축 팽창에 따라 발생되는 왕복운동을 감압밸브(5)의 동작으로 전환시켜 주는 수단으로서, 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 감압밸브(5)와 다이어프램(7)의 수압면 사이를 연결함으로써, 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따라 동작하여 감압밸브(5)의 개도를 조정한다.

이를 위해, 링크조립체(9)는 도시된 것처럼, 구동링크(11), 원동링크(13), 및 전동링크(15)를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 먼저 구동링크(11)는 직접적으로 감압밸브(5)를 동작시키는 링크체로서, 도 3 내지 도 8에 도시된 것처럼, 감압밸브(5)의 일측에 즉, 감압밸브(5)를 둘러싸는 밸브하우징(27)의 밸브체(33) 노출 측에 힌지식으로 결합된다. 따라서, 구동링크(11)는 전동링크(15)로부터 전달되는 가압력에 의해 힌지축(79)을 중심으로 피벗 회전하여 밸브체(33)를 가압 또는 해제하며, 가압 시 감압밸브(5)의 개도를 높이고, 해제 시 개도를 낮춘다.

이때, 구동링크(11)는 도 3 및 도 8에 도시된 것처럼, 힌지축(79) 반대쪽의 피벗 회동단 부분이 종단면 ㄱ자 형태로 절곡되는 바, 케이싱(3) 즉, 기부(21)의 내경을 늘리지 않으면서도, 구동링크(11)의 모먼트 팔 길이를 늘리는 효과를 볼 수 있다. 또한, 구동링크(11)는 밸브체(33)를 직접 가압하는 가압돌기(81)와, 전동링크(15)가 걸리는 걸림홈(83)을 포함하는데, 이 가압돌기(81)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브체(33)의 수압돌기(61)와 대응하는 위치에서 수압돌기(61)와 접촉하도록 돌출된다. 따라서, 가압돌기(81)는 도 3 및 도 4에 도시된 밸브 폐쇄위치에서는 수압돌기(61)와 접촉만 하고 있는 해제 상태이나, 도 9에 도시된 밸브 개방위치에서는 수압돌기(61)를 가압하여 밸브체(33)를 내리누른다. 이때, 가압돌기(81)는 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 것처럼, 구동링크(11)의 몸체와 별체로 된 셋스크류로 제작하는 것이 바람직하며, 이 경우 구동링크(11)로부터의 돌출량을 조절할 수 있게 된다. 또한, 걸림홈(83)은 구동링크(11)의 피벗 회동단에 전동링크(15)의 작동단 즉, 가압훅(101)을 걸기 위한 부분으로, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구동링크(11)의 직각으로 절곡된 회동단을 U자 형태로 절결하여 형성한다. 따라서, 구동링크(11)는 전동링크(15)의 피벗 회전 동작에 따라 가압훅(101)에 의해 가압 또는 해제됨으로써, 가압돌기(81)에 의해 감압밸브(5)의 개도를 조정한다.

또한, 원동링크(13)는 수축 팽창에 따른 다이어프램(7)의 승강을 링크조립체(9)의 동작으로 매개하는 링크체로서, 일단이 다이어프램(7)의 수압면에, 타단이 전동링크(15)를 통해 구동링크(11)에 각각 연결된다. 따라서, 원동링크(13)는 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따라 함께 왕복운동하면서 전동링크(15)를 통해 구동링크(11)를 가압 또는 해제한다. 이를 위해 원동링크(13)는 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 걸이부(85), 안내부(87), 파지부(89), 및 스프링 거치부(91)로 구성된다. 여기에서, 먼저 걸이부(85)는 원동링크(13)와 다이어프램(7)을 연결하는 부분으로, 도시된 것처럼, 중앙에 슬롯구멍(86)이 관통, 형성된다. 따라서, 이 슬롯구멍(86)은 다이어프램(7)의 수압면에서 하향 돌출된 T자형 걸림돌기(78)에 삽입, 결합되어, 다이어프램(7)과 원동링크(13)를 연결한다. 이때, 다만 슬롯구멍(86)은 걸림돌기(78)를 결합할 때, 원동링크(13)를 도 10의 위치에서 직각으로 회전시킨 상태에서 걸림돌기(78)에 삽입하여야 한다. 또한, 안내부(87)는 다이어프램(7)에 의한 원동링크(13)의 승강을 안내하는 부분으로, 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 위 걸이부(85)의 양측단에서 쌍을 이루어 감압밸브(5)를 향해 연장됨으로써 감압밸브(5)의 외곽에 즉, 밸브하우징(27) 외면에 끼워진다. 따라서, 안내부(87)는 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따른 원동링크(13)의 왕복운동을 안내한다. 또한, 파지부(89)는 전동링크(15)의 일단을 파지하는 부분으로, 도 4 및 도 8에 도시된 것처럼, 각각의 안내부(87) 외측면에 위아래로 돌출되어 중간에 파지홈(90)을 형성한다. 따라서, 파지부(89)는 파지홈(90)에 끼워진 전동링크(15)의 피벗암(97)을 파지함으로써 안내부(87)의 왕복운동에 따라 전동링크(15)를 피벗 회전시킨다. 끝으로, 스프링 거치부(91)는 무부하 상태에서 링크조립체(9)를 밸브 개방위치에 유지시키는 귀환스프링(93)을 걸기 위한 부분으로서, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 안내부(87) 외측면의 파지부(89) 위쪽에 돌출된다. 따라서 스프링 거치부(91)는 감압밸브(5) 일측에 즉, 밸브하우징(27)의 스프링고리(95)에 하단이 고정된 귀환스프링(93)의 상단을 걸어 고정한다. 따라서, 귀환스프링(93)은 부하가 없는 초기 상태에서 스프링 거치부(91)를 통해 원동링크(13)를 감압밸브(5) 쪽으로 잡아당김으로써 감압밸브(5)를 개방상태로 유지한다.

상기 전동링크(15)는 다이어프램(7)에 의한 원동링크(13)의 왕복운동을 구동링크(11)에 전달하는 링크체로서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 구동링크(11)와 원동링크(13) 사이에서 감압밸브(5) 일측에 즉, 밸브하우징(27) 외곽에 장착된다. 따라서, 전동링크(15)는 도 10 및 도 11에 보다 상세히 도시된 것처럼, 피벗암(97)의 피벗 회동단이 원동링크(13)의 파지홈(90)에 끼워져 고정되며, 그 반대쪽의 피벗축(99) 상에 돌출된 가압훅(101)에 의해 구동링크(11)의 걸림홈(83)을 가압 또는 해제하여 구동링크(11)가 밸브체(33)를 가압 또는 해제하도록 한다.

이를 위해, 전동링크(15)는 도 5 내지 도 11에 도시된 것처럼, 다시 피벗암(97), 피벗축(99), 및 가압훅(101)으로 구성된다. 이때, 피벗암(97)은 원동링크(13)의 왕복운동에 의해 전동링크(15)를 피벗 회전시키는 바, 도시된 것처럼 피벗축(99)의 양단에서 감압밸브(5) 쪽으로 연장되어 피벗 회동단이 파지부(89)의 파지홈(90)에 끼워져 구속된다. 따라서, 피벗암(97)은 원동링크(13)의 왕복운동에 따라 피벗축(99)을 중심으로 피벗 회전하게 된다. 또한, 피벗축(99)은 전동링크(15)를 피벗 가능하게 고정되도록 하는 부분으로, 도 3, 도 5, 도 8, 도 10, 및 도 11에 도시된 바와 같이, 감압밸브(5)의 외곽에 즉, 밸브하우징(27) 일측단의 힌지홈(102)에 회전 가능하게 고정된다. 따라서, 피벗축(99)은 피벗암(97)이 피벗 회전함에 따라 회전하여 가압훅(101)을 피벗 회전시킨다. 끝으로, 가압훅(101)은 전동링크(15)의 작동단으로서, 도 3, 도 5, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 구동링크(11)의 걸림홈(83)에 끼워지도록 피벗축(99) 외주면 상에 반경방향으로 돌출된다. 따라서, 가압훅(101)은 피벗축(99)의 회전과 함께 피벗 회전하면서 걸림홈(83)을 가압 또는 해제하여 구동링크(11)를 피벗 회전시키는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 압력조절기(1)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 공기공급장치의 사용이 종료된 때 또는 유사 시에 감압밸브(5)를 폐쇄 유지할 수 있도록 밸브 잠금구조를 더 포함하는 바, 이 밸브 잠금구조는 도시된 것처럼, 전동링크(15)를 잠금위치에 구속하는 잠금돌기(103)와, 링크조립체(9)의 전동링크(15)에 형성된 레버(105)와, 이 레버(105)를 누르도록 되어 있는 잠금버튼(107)으로 이루어진다.

여기에서, 잠금돌기(103)는 링크조립체(9)의 전동링크(15)를 밸브 잠금위치에 고정시키는 수단으로서, 도 3 및 도 8 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 감압밸브(5)의 외곽 즉, 밸브하우징(27) 양측면에 돌출된다. 따라서, 잠금돌기(103)는 도 14에 도시된 것처럼, 전동링크(15)의 피벗암(97) 회동단이 스냅식으로 지지되도록 하여, 원동링크(13)를 밸브 폐쇄위치에 유지시킨다. 이에 따라, 원동링크(13)를 잡아당기는 귀환스프링(93)의 인장탄력은 모두 잠금돌기(103)와 피벗암(97) 사이에 걸린다. 따라서, 밸브체(33)는 구동링크(11)에 의한 구속을 전혀 받지 않고, 탄성체(35)에 의해 최대한 밸브시트(55)에 가압되며, 비로소 감압밸브(5)는 잠금위치에 놓이게 된다. 이때, 잠금돌기(103)는 피벗암(97)과의 스냅 결합을 용이하게 하도록 피벗암(97) 접촉면을 경사지게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 레버(105)는 전동링크(15)의 피벗축(99)을 가압훅(101)과 반대방향으로 회전시키는 수단으로서, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 피벗축(99)에서 잠금버튼(107)을 향하여 반경방향으로 길게 돌출된다. 또한, 잠금버튼(107)은 착용자가 감압밸브(5)를 잠금위치로 전환하거나, 유사 시 임의로 폐쇄할 수 있도록 구비된 버튼으로서, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱(3)을 관통하여 장착되는 바, 케이싱(3)에 관통된 버튼공(109)에 삽입되어, 눌렸을 때 케이싱(3) 안으로 들어가 레버(105)를 가압하는 버튼축(111), 이 버튼축(111)의 외곽을 둘러싸는 버튼커버(113), 및 누르는 힘이 사라진 때 버튼축(111)을 원래의 위치로 복귀시키는 압축스프링(115)으로 이루어진다. 따라서, 잠금버튼(107)은 착용자가 케이싱(3) 안으로 밀어 넣은 때 버튼축(111)에 의해 레버(105)를 가압함으로써, 전동링크(15)의 피벗축(99)을 회전시켜 구동링크(11)의 걸림홈(83)을 가압하는 가압훅(101)의 구속을 해제한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 압력조절기(1)가 적용된 호흡보호용 공기공급장치 착용 시 최초 압력조절기(1)는 도 9, 도 12, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 링크조립체(9)의 구동링크(11)가 귀환스프링(93)의 인장력에 의해 밸브 개방상태를 유지한다. 즉, 원동링크(13)는 위 도면에 도시된 바와 같이, 귀환스프링(93)에 의해 도면 상 아래쪽으로 당겨지고, 피벗암(97)이 원동링크(13)의 파지홈(90)에 파지된 전동링크(15)도 피벗축(99)을 중심으로 피벗 회전한다. 이에 따라, 가압훅(101)도 피벗 회전하면서 구동링크(11)의 걸림홈(83)을 내리누른다. 따라서, 구동링크(11)도 피벗 회전하게 되고, 구동링크(11)의 가압돌기(81)가 밸브체(33)의 수압돌기(61)를 내리누르게 된다. 이에 따라, 밸브체(33)가 밀려 내려가면서, 밸브체(33)의 헤드(53)가 밸브시트(55)에서 이격됨으로써 감압밸브(1)는 개방상태를 유지하게 된다. 이때, 원동링크(13)에 연결된 다이어프램(7)도 함께 내려와 도면 상 하단위치 즉, 하사점에 위치하게 된다.

이 상태에서, 착용 후 최초로 착용자의 호흡이 이루어지면서 착용자가 내뱉은 호기는 통기구(19)를 통해 케이싱(3) 내부의 양압공간(S)으로 유입된다. 이에 따라, 양압공간(S)의 공기압은 높아지고, 높아진 공기압으로 인해 다이어프램(7)은 팽창하며, 감압밸브(5)는 점차 개도를 낮추게 된다. 즉, 다이어프램(7)의 팽창은 원동링크(13)의 상승을 가져온다. 원동링크(13)의 상승에 따라 전동링크(15)의 피벗암(97)도 도면 상 시계방향으로 피벗 회전한다. 따라서, 피벗암(97)과 일체로 되어 있는 가압훅(101)도 시계방향으로 피벗 회전하며, 회전한 만큼 걸림홈(83)에 대한 구속도 줄어든다. 이에 따라, 탄성체(35)의 압축반력을 받고 있는 밸브체(33)가 가압돌기(81)를 밀어 올린다. 따라서, 구동링크(11)는 힌지축(79)을 중심으로 하여 도면 상 반시계방향으로 피벗 회전하며, 걸림홈(83)이 가압훅(101)에 걸린 때 정지된다. 결과적으로, 감압밸브(5)는 양압공간(S)의 공기압이 최대로 된 때, 밸브를 막아 호기 시 급기관체(17)를 통한 압축공기의 유입을 차단한다.

그러나, 반대로 착용자가 흡기를 빨아들이면, 양압공간(S)의 공기압은 낮아지고, 다이어프램(7)은 수축하며, 감압밸브(5)는 점차 개도를 높이게 된다. 즉, 다이어프램(7)의 수축은 원동링크(13)의 하강을 가져오고, 원동링크(13)의 상승으로 인해 전동링크(15)의 피벗암(97)은 도면 상 반시계방향으로 피벗 회전한다. 이에 따라, 가압훅(101)이 구동링크(11)의 걸림홈(83)을 내리눌려 구동링크(11)를 시계방향으로 피벗 회전시키면, 가압돌기(81)가 밸브체(33)를 누름으로써 탄성체(35)를 압축하면서 감압밸브(5)의 개도를 다시 높이게 된다.

이와 같이, 본 발명의 압력조절기(1)에 의하면, 급기관체(17)를 통해 압축공기통에서 공급되는 압축공기의 양을 호흡에 맞추어 조절할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 공기공급장치의 사용이 끝난 때, 잠금버튼(107)을 누르면, 버튼축(111)이 안으로 밀려들어가면서 도 11 또는 도 13에 도시된 것처럼, 버튼(107) 쪽으로 돌출된 레버(105)를 가압한다. 이에 따라, 전동링크(15)는 도면 상 시계방향으로 피벗 회전하게 되고, 피벗암(97)에 의해 원동링크(13)를 도 14에 도시된 것처럼 상사점까지 최대로 밀어올린다.

이에 따라, 다이어프램(7)도 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 양압공간(S)의 압력에 무관하게 최대로 즉, 상사점까지 상승한다. 이때, 전동링크(15)의 피벗암(97)은 도 14에 도시된 것처럼, 잠금돌기(103)를 넘어 스냅 지지되므로, 원동링크(13)를 잡아 내리는 귀환스프링(93)의 인장탄력을 모두 지탱한다. 따라서, 귀환스프링(93)의 저항을 받지 않는 밸브체(33)는 탄성체(35)에 의해 최대로 밸브시트(55)에 가압되며, 비로소 감압밸브(5)는 잠금상태에 놓이게 된다. 반대로, 잠금상태에서 공기공급장치를 재사용할 때는 착용 후 깊은 들숨으로 다이어프램(7)을 수축함으로써 또는 신축커버(41)를 눌러 신축돌기(43)에 의해 다이어프램(7)을 직접 가압함으로써, 원동링크(13)를 끌어당겨 피벗암(97)이 잠금돌기(103)로부터 스냅 해제되도록 하면 된다. 이때, 신축커버(41)에는 상면 일측에 배기공(44)이 관통되어 있으므로, 착용자는 신축커버(41)와 다이어프램(7) 사이의 공기에 의한 압축저항을 받지 않고 쉽게 신축커버(41)를 누를 수 있다.

한편, 본 발명의 압력조절기(1)는 공기탱크와 같은 외부의 급기원으로부터 급기관체(17)을 통해 공급되는 고압의 압축공기를 급기관 조립체(20)를 통해 감압밸브(5)로 전달하는 바, 정상 작동 시 급기관체(17)에서 회전링(25)을 거쳐 중공스템(24) 및 중공플러그(22)의 축공으로 유입된 압축공기는 통기공(45)을 통해 막힘없이 감압밸브(5)를 통과하여 통기구(19)를 통해 면체로 공급된다. 이때, 중공플러그(22)는 정상 상태에서 끝면(40)이 연결관체(48)의 안착면(49)에 밀착되므로, 중공플러그(22)와 연결관체(48)에 의해 형성되는 바이패스밸브는 폐쇄상태를 유지하며, 따라서 급기관 조립체(20) 내부의 압축공기는 통기공(45)을 통해 감압밸브(5)로 공급된다.

그러나, 감압밸브(5)가 막히는 비상상황이 되면, 착용자는 손잡이(26)를 잡고 중공스템(24)을 돌려 중공플러그(22)를 역회전시킴으로써, 끝면(40)과 안착면(49) 사이를 벌리게 되고, 이렇게 해서 바이패스밸브가 개방되면, 급기관 조립체(20)의 압축공기는 외부 통기공(32)을 통해 통기구(19)로 직접 바이패스된다. 이에 따라 면체로의 급기를 끊김없이 유지할 수 있게 된다.

1 : 압력조절기 3 : 케이싱
5 : 감압밸브 7 : 다이어프램
9 : 링크조립체 11 : 구동링크
13 : 원동링크 15 : 전동링크
17 : 급기관체 19 : 통기구
20 : 급기관 조립체 21 : 기부
22 : 중공플러그 23 : 덮개부
24 : 중공스템 25 : 회전링
26 : 노브 27 : 밸브하우징
31 : 밸브케이스 32 : 외부 통기공
33 : 밸브체 34 : 일자홈
35 : 탄성체 36 : 일자돌기
38 : 밀봉링 39 : 밀봉관체
41 : 신축커버 43 : 신축돌기
44 : 배기공 45 : 통기공
47 : 밸브블럭 48 : 연결관체
55 : 밸브시트 61 : 수압돌기
81 : 가압돌기 83 : 걸림홈
93 : 귀환스프링 97 : 피벗암
99 : 피벗축 101 : 가압훅
103 : 잠금돌기 105 : 레버
107 : 잠금버튼

Claims (12)

1. 기부(21)와 상기 기부(21) 위에 덮이는 덮개부(23)에 의해 외부 몸체를 이루며, 급기관 조립체(20)를 통해 일측에 연결된 급기관체(17)으로부터 외부의 압축공기가 공급되는 케이싱(3);
   상기 케이싱(3) 내에서 연결관체(48)를 통해 상기 급기관 조립체(20)와 연결되어, 상기 급기관체(17)으로부터 면체 내부로 공급되는 압축공기의 유동을 단속하는 감압밸브(5);
   상기 감압밸브(5)와 상기 케이싱(3) 내주면 사이에 장착되어, 상기 케이싱(3)의 양압공간(S)으로 출입되는 착용자의 호기와 흡기에 따라 수축과 팽창을 반복하는 다이어프램(7); 및
   상기 다이어프램(7)의 상기 감압밸브(5) 측 수압면에 연결되어, 상기 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따라 상기 감압밸브(5)를 개폐하는 링크조립체(9);를 포함하여 이루어지되,
   상기 급기관 조립체(20)는,
   일단이 상기 연결관체(48) 내에 나사 결합되어 축방향으로 나사이동하면서, 상기 연결관체(48) 안착면(49)과의 사이를 개폐하는 중공플러그(22);
   상기 중공플러그(22)의 타단에 결합되도록 일단이 상기 기부(21)에 삽입되어, 상기 중공플러그(22)를 나사이동시키는 중공스템(24);
   상기 중공스템(24)의 유체연결 상태를 유지하면서 상기 중공스템(24)의 타단에 회전 가능하게 끼워지는 회전링(25); 및
   상기 중공스템(24)의 타단에 결합되어, 착용자가 상기 중공스템(24)를 회전시키고자 할 때 파지할 수 있는 손잡이(26);를 포함하여 이루어지며,
   상기 연결관체(48)는 상기 기부(21)의 내부공간으로 개방되도록 외벽 일측에 관통된 외부 통기공(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중공플러그(22)와 상기 중공스템(24)은 축선을 중심으로 동기 회전이 가능하고 축방향으로 상대 이동이 가능한 요철구조에 의해 정합되는 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 중공플러그(22)는 일단의 끝면(40)에 밀봉부재가 결합되어, 상기 끝면(40)과 상기 안착면(49) 사이를 상기 밀봉부재에 의해 밀봉하는 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 끝면(40)은 원추형으로 돌출되어 경사지며,
   상기 안착면(49)은 상기 끝면(40)과 정합되도록 원추형으로 함입되고,
   상기 밀봉부재는 상기 끝면(40)에 끼워진 밀봉링(38)인 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 밀봉부재는 상기 중공플러그(22)의 끝면(40)에서 돌출되어 상기 안착면(49)에 맞닿음되도록, 상기 중공플러그(22)의 일단에 동축 상으로 삽입된 밀봉관체(39)인 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
6. 청구항 3에 있어서, 상기 중공플러그(22)는,
   상기 끝면(40)에 밀봉링(38)이 끼워지고, 상기 끝면(40)의 단부에 외측으로 절곡된 컬링부(22a)가 형성되어 밀봉링(38)을 고정하며,
   상기 안착면(49)은 상기 밀봉링(38)이 밀착되도록 원추형으로 함입된 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 링크조립체(9)는,
   상기 감압밸브(5)의 일측에 힌지식으로 결합되어, 상기 감압밸브(5)를 가압 또는 해제함으로써 상기 감압밸브(5)를 개폐하는 구동링크(11); 및
   일단이 상기 수압면에, 타단이 상기 구동링크(11)에 각각 연결되어 상기 다이어프램(7)의 수축과 팽창에 따라 왕복운동하면서 상기 구동링크(11)를 가압 또는 해제시키는 원동링크(13);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기.
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