KR101461648B1 - 호흡보호용 공기공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호흡보호용 공기공급장치에 관한 것으로, 고압의 공기를 발생시키는 공기통(3); 사용자 안면에 착용되어, 상기 공기통(3)에서 공급되는 공기에 의해 사용자의 호흡을 가능하게 하는 마스크(5); 상기 공기통(3)의 공기를 상기 마스크(5)와 안면 사이의 호흡공간으로 공급하는 공기호스(7); 상기 공기통(3)의 고압공기를 호흡이 가능한 압력으로 감압하는 압력조절기(9); 및 사용자의 호기를 외기의 유입없이 상기 호흡공간으로부터 외부로 배출시키는 배기모듈(11);을 포함하여 이루어지되, 상기 공기호스(7)는, 공기 유로를 형성하는 심관(21); 상기 심관(21)에 중첩되는 적어도 하나 이상의 피복관(23); 및 상기 심관(21)과 상기 피복관(23) 사이에 배선되는 전선(25);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 따라서, 공기호스의 내구 강도를 일층 향상시킬 수 있고, 전선으로 인한 공기호스의 외관을 해치지 않으면서 공기호스에 대한 전선의 결합력을 높이고, 전선 자체의 단선 위험을 낮추어 장치 전체의 장수명화를 기대할 수 있게 된다.

Description

호흡보호용 공기공급장치{Air supply apparatus for respiratory protection}

본 발명은 호흡보호용 공기공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 안면에 착용되어 사용자 안면에 호흡공간을 형성하는 마스크와, 이 호흡공간으로 공기를 공급하는 공기통을 연결하기 위한 공기호스를 이중관 이상의 중첩구조로 제작한 호흡보호용 공기공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화재를 진압하는 소방관은 화재현장에서 공기공급장치를 통해 공기를 공급 받는다. 이러한 공기공급장치는 소방관의 등에 배낭형태로 적재된 공기통의 공기를 소방관의 안면에 착용된 마스크로 공급한다. 따라서, 소방관은 화재현장에서 원활하게 화재를 진압할 수 있다.

최근에는 화재를 보다 원활하게 진압하도록 마스크의 내부에 마이크와 같은 전자기기가 내장된다. 이러한 전자기기는 마스크의 외부로부터 연결된 전선에 의해 동작신호나 전원을 공급 받아 작동이 이루어진다.

그런데, 종래의 공기공급장치는 이러한 전선(125)이 도 1에 도시된 바와 같이 공기통의 공기를 마스크로 안내하는 공기호스(107)와 병렬상태로 배선되어 테이프나 천과 같은 결속부재(117)에 의해 공기호스(107)에 고정된다. 즉, 전선(125)은 공기호스(107)의 표면에 나란히 밀착된 상태로 고정된다. 또한, 전선(125)은 공기의 압력을 호흡이 가능한 압력으로 조절하여 마스크에 공급하도록 마스크에 인접하여 장착된 압력조절기 등의 전자기기에 전원을 공급할 뿐 아니라 동작신호를 송신하는 바, 이를 위해 마스크 외부의 배터리나 스위칭 부재에 연결된다.

그런데, 종래의 공기공급장치는 사용 상 공기호스(107)가 일단에 삽입된 링형 니플(127)에 의해 마스크에 대해 수시로 상대회전을 일으킨다. 따라서, 원활한 움직임을 위해 공기호스(107)는 회동부재를 통해 압력조절기에 회동 가능하게 연결된다. 그에 따라, 공기호스(107)는 마스크 회전 시 함께 회전하면서 상대회전으로 인한 비틀림을 발생시키지 않고 마스크의 회전에 유연하게 대처할 수 있다. 그러나, 전선(125)은 마스크가 회전할 때 함께 회전하지 못하므로, 자체로 비틀림이 발생하거나 공기호스(107) 표면을 따라 꼬이게 되면서 과도한 인장 하중을 받아 단선 등의 고장을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 테이프가 떨어지는 등 결속부재(117)에 의한 구속이 제거되기 쉽고, 결속부재(117)에 의한 구속이 사라진 때 공기호스(107)와 분리된 전선(125)이 너저분하게 흩어지거나 공기호스(107)와 간섭을 일으킴으로써, 사용상 불편을 초래하며, 단선의 위험을 가중시키고, 미관을 해치는 등 사용 상으로도 다양한 문제점을 가지고 있었다.

이에 따라, 평행하게 배선된 전선(125) 및 공기호스(107)를 내열피복이나 보호고무튜브 등의 보호재로 감싸서 전선을 은폐시키는 방안이 제안되었으나, 보호재로 인해 공기호스(107) 및 전선(125)의 중량이 증대되고, 더욱이, 공기호스(107)가 보호재로 인해 원활하게 회전되지 못할 경우, 보호재의 중량으로 인해 마스크의 중량이 가중되므로, 장시간 작업 시 목에 피로감이 가중되는 등 사용 상 불편을 일으키는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 호흡보호용 공기공급장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 사용 중 비틀림이나 굽힘 등의 변형에 빈번히 노출되는 공기호스의 구조를 간단히 변경하여 내구 강도를 향상시키는 동시에, 공기호스와 함께 마스크 내부에서 외부로 연결되는 전선을 공기호스를 통해 효율적으로 마감할 수 있도록 함으로써, 공기호스의 변형에 따라 전선에 인장력이 초래되지 않도록 하는 등 전선의 내구강도를 향상시키는 한편, 공기호스의 외관 또한 증진시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 고압의 공기를 발생시키는 공기통; 상기 공기통에 연결되되 사용자 안면에 착용되어, 상기 공기통에서 공급되는 공기에 의해 사용자의 호흡을 가능하게 하는 마스크; 상기 공기통와 상기 마스크 사이에 연결되어, 상기 공기통의 공기를 상기 마스크와 안면 사이의 호흡공간로 공급하는 공기호스; 상기 마스크와 상기 공기호스 사이에 장착되어, 상기 공기호스를 통해 상기 호흡공간로 공급되는 상기 공기통의 고압공기를 호흡이 가능한 압력으로 감압하는 압력조절기; 및 상기 호흡공간를 외부와 소통시키도록 상기 마스크에 장착되어, 사용자의 호기를 외기의 유입없이 상기 호흡공간로부터 외부로 배출시키는 배기모듈;을 포함하여 이루어지되, 상기 공기호스는, 공기 유로를 형성하는 심관; 상기 심관에 중첩되는 적어도 하나 이상의 피복관; 및 상기 심관과 상기 피복관 사이에 배선되거나, 상기 피복관을 구성하는 적어도 하나의 내측 피복관과 상기 내측 피복관 둘레에 중첩되는 외측 피복관 사이에 배선되어, 상기 공기호스의 상기 공기통을 향한 일단측과 상기 마스크를 향한 타단측을 전기적으로 연결하는 전선;을 포함하여 이루어진 호흡보호용 공기공급장치를 제공한다.

또한, 상기 전선은 상기 심관과 상기 피복관 사이에 또는 상기 내측 피복관과 상기 외측 피복관 사이에 배선될 때, 상기 심관 또는 상기 내측 피복관 표면에 나선형으로 감기도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전선은 피치가 일정하며, 둘 이상 복수로 배선될 때 각각의 전선이 원주방향으로 등간격을 유지하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전선의 피치는 5 내지 9 ㎜인 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기호스는 상기 심관과 상기 피복관 사이에 상기 전선 및 접착제가 함께 기재되거나, 상기 내측 피복관과 상기 외측 피복관 사이에 상기 전선 및 접착제가 함께 개재되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 심관 및 상기 내외측 피복관은 고무 재질로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 최외곽의 상기 피복관을 제외한 상기 심관 또는 상기 내측 피복관은 표면에 유연성 있는 보강체가 감겨 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기호스는 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단의 강성을 보강하는 보강부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강부는 상기 공기호스의 관두께를 늘려 외경을 증대시킨 확관부인 것이 바람직하다.

또한, 최외곽의 상기 피복관은 표면경화 처리되는 것이 바람직하다.

또한, 최외곽의 상기 피복관에 대한 표면경화 처리는 가황경화인 것이 바람직하다.
한편, 상기 공기호스는, 상기 공기통 측의 상기 일단 및 상기 마스크 측의 상기 타단을 상기 공기통의 고압도관과 접속시키거나, 상기 압력조절기에 연결시키는 니플이 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단에 삽입상태로 결합되고, 상기 니플이 관통된 상태로 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단에 결합되어 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단을 차폐하는 캡이 마련된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전선은, 복수의 묶음으로 이루어진 전선 다발로 구성되어 상기 심관의 원주방향을 따라 경사상태로 권선되면서 상기 심관의 길이방향을 따라 상기 5mm 내지 상기 9mm의 피치를 갖는 나선형의 구조로 배선되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캡은, 상기 공기통 측의 상기 일단 및 상기 마스크 측의 상기 타단에 끼워진 상태에서 원주방향으로 스웨이징 압착됨에 따라 상기 공기통 측의 일단과 상기 마스크 측의 타단에 고정되고, 상기 전선들로 이루어진 상기 전선 다발을 묶음상태로 인출시키는 전선공이 일측에 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 보강부는, 상기 니플의 앵커부에 의한 외력을 지탱할 수 있도록, 상기 공기호스의 단부에 삽입되는 상기 니플의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 호흡보호용 공기흡입장치에 의하면, 공기호스를 심관과 적어도 하나의 피복관으로 이루어진 이중관 이상의 다중관 형태로 제작하므로, 사용 중 빈번하게 발생하는 비틀림이나 굽힘 변형에 대한 공기호스의 내구 강도를 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 공기호스를 따라 마스크의 내외부의 전장부품을 연결하는 전선을 심관과 이중관 사이에 배선할 뿐 아니라, 배선 시 전선을 일정 피치를 갖는 나선 형태로 심관 표면에 권취하므로, 공기호스에 대한 전선의 결합력을 높이고, 전선의 노출로 인한 외관의 훼손이나 사용 불편을 방지할 수 있게 된다. 특히, 전선이 적정한 피치의 나선형으로 감겨 있기 때문에, 공기호스가 굽혀지더라도 굽힘반경 바깥쪽에 위치하는 전선에서 인장력의 급격한 증대가 발생되지 않으므로, 이로 인한 전선의 단선 위험을 미연에 방지할 수 있게 되고, 따라서 사용수명의 연장을 기대할 수 있게 된다.

아울러, 니플이 삽입되는 공기호스의 양단에 확관부 등 보강부를 형성하고 있으므로, 사용 중 니플로 인해 큰 하중이 걸리는 공기호스의 양단 부분의 강도를 효과적으로 유지할 수 있게 된다. 또한, 공기호스의 최외곽 피복관을 압출에 의해 성형하더라도, 후처리로 최외곽 피복관을 경화시키므로, 압출 직후 피복관이 자체 점성으로 인해 손상되는 것을 막을 수 있게 된다.

도 1은 종래의 호흡보호용 공기공급장치의 공기호스를 발췌 도시한 부분 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 호흡보호용 공기공급장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 공기호스를 발췌 도시한 부분 분해사시도.
도 4는 도 3에 도시된 공기호스를 외측에서부터 순차적으로 절결하여 도시한 부분 절결사시도.
도 5는 도 3에 도시된 공기호스에 배선된 전선의 권선패턴을 변경한 또 다른 실시예에 따른 공기호스의 부분 절단 정면도.
도 6은 공기호스의 양단에 보강부가 형성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기호스의 개략 종단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡보호용 공기흡입장치를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 공기흡입장치는 도 2에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 공기통(3), 마스크(5), 공기호스(7), 압력조절기(9), 및 배기모듈(11)을 포함하여 이루어지는 바, 소방용 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

여기에서, 먼저 상기 공기통(3)은 고압의 공기를 발생시키는 휴대형 압축공기통으로서, 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼, 예컨대, 허리밴드를 따라 연장된 고압도관(13)의 일단에 결합되어, 고압도관(13)의 타단에 연결된 공기호스(7)를 통해 마스크(5)로 공기를 공급한다. 이때, 고압도관(13)은 일단이 공기통(3)에 결합되고, 타단에 구비된 접속용 소켓(15)을 통해 공기호스(7)에 착탈식으로 연결된다.

상기 마스크(5)는 사용자의 호흡을 보호하기 위해 사용자 안면에 착용되는 보호구로서, 도 2에 도시된 상태에서, 사용자의 안면에 밀착되어 사용자 안면과의 사이에 형성되는 호흡공간으로 외기가 유입되는 것을 차단한다. 뿐만 아니라, 공기호스(7)를 통해 공급된 공기를 호흡공간에 가두어, 사용자가 호흡공간으로 공급된 공기에 의해 안정적인 호흡을 유지할 수 있도록 한다.

상기 공기호스(7)는 위에서 설명한 것처럼 공기통(3)과 마스크(5)를 연결하는 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 압력조절기(9)를 통해 마스크(5)에 연결되며, 타단이 고압도관(13)을 통해 공기통(3)에 연결된다. 따라서, 공기호스(7)는 공기통(3)과 상기 마스크(5) 사이를 연결하여, 공기통(3)에서 발생된 압축공기를 마스크(5) 즉, 호흡공간으로 공급한다.

상기 압력조절기(9)는 위와 같이 공기통(3)으로부터 공급된 고압의 공기를 마스크(5) 안으로 공급하기 전에 감압하는 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(5)와 공기호스(7) 사이에 보다 엄밀하게는, 공기호스(7)의 일단과 배기모듈(11) 사이에 장착된다. 따라서, 압력조절기(9)는 공기통(3)으로부터 공기호스(7)를 통해 마스크(5) 안으로 즉, 호흡공간으로 공급되는 공기의 압력을 호흡이 가능한 저압으로 낮추는 역할을 한다.

끝으로, 상기 배기모듈(11)은 사용자가 내뱉는 날숨 즉, 호기를 마스크(5) 밖으로 내보내는 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(5) 일측에, 바람직하게는 압력조절기(9)와 마스크(5) 사이에 장착되어 호흡공간을 외부와 소통시킨다. 따라서, 배기모듈(11)은 외기가 호흡공간으로 유입되지 않도록 하면서 사용자의 호기를 호흡공간으로부터 마스크(5) 밖으로 배출시킨다.

이와 같이, 본 발명의 호흡보호용 공기공급장치는(1)는 공기통(3)에서 발생된 고압의 공기를 마스크(5) 안으로 공급하기 위해, 공기통(3)과 마스크(5) 사이를 연결하는 공기호스(7)가 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 내부의 심관(21)과, 이 심관(21)을 둘러싸는 적어도 하나 이상의 피복관(23)으로 이루어진 다중관 구조를 가지며, 도 6에 도시된 것처럼 압력조절기(9) 또는 고압도관(13)의 접속용 소켓(15)에 각각 연결되는 니플(27 또는 28)이 양단에 각각 결합된다.

여기에서, 상기 심관(21)은 직접 공기유로를 형성하는 내부 관체로서, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 공기호스(7)의 중심선을 따라 길게 배열된다. 또한, 심관(21)은 강도와 유연성을 만족하는 어떤 재질로도 제작이 가능하나, 바람직하게는 고무 재질로 제작되며, 고무 재질로 제작되는 경우 압출이나 프레스 성형 등에 의해 제작될 수 있다.

상기 피복관(23)은 심관(21)을 둘러싸는 외부 관체로서, 하나 이상 복수로 심관(21)에 중첩되어 공기호스(7)를 다중관 형태가 되도록 하는 바, 심관(21)과 동일한 예컨대, 고무와 같은 재질로 제작되는 것이 바람직하나, 강도와 유연성을 갖춘 것이면 어떤 재질로 제작되어도 좋다. 또한, 피복관(23)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 1회만 심관(21)에 중첩되어, 공기호스(7)가 전체적으로 이중관의 형태를 갖도록 한다. 물론, 피복관(23)이 2회 중첩된 공기호스(7)는 삼중관이 되는 것처럼, 피복관(23)의 중첩 회수가 n이면, 공기호스(7)는 n+1중관이 된다.

이와 같이, 공기호스(7)는 예컨대, 도 3에 도시된 것처럼 이중관으로 된 때 심관(21)과 피복관(23) 사이에, 도 4에 도시된 것처럼 삼중관으로 된 때 심관(21)과 피복관(23) 또는 내측 피복관(23)과 외측 피복관(22) 사이에 한 가닥 이상의 전선(25)이 배선되며, 도시되지 않았지만 사중관 이상 다중관으로 된 때 어느 하나의 내측 피복관(23)과 그 외곽에 중첩되는 외측 피복관(22) 사이에도 전선(25)이 배선될 수 있다. 이때, 각각의 전선(25)은 도 2에 일부 도시된 것처럼, 공기호스(7)의 공기통(3)을 향한 일단측과 마스크(5)를 향한 타단측을 전기적으로 연결한다. 따라서, 전선(25)은 예컨대, 마스크(5) 내에 장착된 경고등이나 마이크(10) 등의 장비와 이들을 조작하거나 전원을 공급하기 위해 허리벨트 등에 장착된 스위칭부재 또는 배터리를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

이와 같이, 각각의 전선(25)은 마스크(5) 안팎의 장비를 전기적으로 연결하기 위해 공기호스(7)에 내장되는 바, 권선밀도를 높이고, 권취강도를 확보하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 심관(21)과 피복관(23) 또는 삼중관 이상의 경우 도 4에 도시된 것처럼 어느 하나의 내측 피복관(23)과 이 내측 피복관(23)의 둘레에 중첩되도록 감기는 외측 피복관(22) 사이에 배선될 때, 이중관의 경우 심관(21) 표면에, 삼중관 이상의 경우 심관(21) 및/또는 내측 피복관(23) 표면에 나선형으로 감기는 것이 바람직하다.

또한, 각각의 전선(25)은 위와 같이 심관(21) 또는 내측 피복관(23)의 표면에 나선형으로 권취됨에 있어, 도 3에 도시된 바와 같이, 배선의 편중을 막도록 일정한 피치(p)를 유지하면서 감기는 것이 바람직하다. 또한, 도 3과 같이 둘 이상 복수의 전선이 배선될 때는 위와 같이 등 피치(p)를 유지하기 위해, 전선(25)과 전선(25)이 원주방향으로 등간격 즉, 동일한 각도간격(θ)을 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 전선(25) 간의 피치(p)나 원주방향 각도간격(θ)을 동일하게 유지하는 것은 전선(25)이 한쪽으로 쏠릴 때 초래되는 노이즈 증대나 꼬임 등으로 인한 강도 약화를 억제하기 위함이다.

특히, 전선(25) 간의 피치(p)는 5 내지 9 ㎜인 것이 바람직하고, 7㎜인 것이 더욱 바람직한데, 이는 피치(p)가 5 미만일 때 심관(21) 또는 피치관(23)에 감기는 전선(25)의 밀도가 너무 높아져 전선(25)의 수율이 저하되는 반면, 피치(p)가 9를 초과할 때는 사용 중 공기호스(7)가 깊게 굽혀질 때 굽힘반경 바깥쪽에 위치하는 전선(25)에 걸리는 인장력이 급격히 증대되어 단선을 초래하기 때문이다.

또한, 공기호스(7)는 이중관일 때 심관(21)과 피복관(23) 사이에 또는 삼중관 이상에서 내측 피복관(23)과 외측 피복관(23) 사이에 하나 이상의 전선(25)이 감겨 배선된 다음, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 심관(21) 또는 내측 피복관(23) 표면에 접착제(33)가 도포된다. 따라서, 심관(21)과 피복관(23) 사이에 또는 내측 피복관(23)과 외측 피복관(22) 사이에는 전선(25)과 함께 접착제(33)가 개재된다. 따라서, 접착제(33)는 이중관의 경우 심관(21)과 피복관(23)을 일체로 접합시켜며, 다중관의 경우 심관(21)과 그를 중첩하여 둘러싸는 내외측 피복관(23,22) 모두를 일체로 접합시킨다.

또한, 공기호스(7)는 다른 실시 형태로서, 전선(25)의 권선 패턴을 도 5에 도시된 바와 같이, 변경할 수 있는데, 이 실시예에 따르면, 전선(25)은 예컨대, 도시된 것처럼 3 개씩 복수로 묶음을 만들어 권취됨으로써, 전선(25) 간의 피치는 위와 같이 5 내지 9 ㎜로 동일하게 유지되지만, 리드는 전선(25)의 수만큼 피치에 대해 배증된다. 이때, 복수의 전선(25)으로 이루어진 한 묶음의 전선 다발(26)을 하나의 굵은 선으로 보면, 이 전선 다발(26) 간에는 일정한 피치가 유지되는 것을 알 수 있다.

한편, 심관(21)과 내외측 피복관(23,22)이 모두 고무 재질로 제작된 고무관인 때, 공기호스(7)의 강도를 높이기 위해, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 심관(21) 또는 내측 피복관(23)의 표면에 보강체(31)가 피복된다. 이 보강체(31)는 심관(21) 또는 내측 피복관(23)의 강도를 보강하는 것으로, 일정 수준 이상의 기계적인 강도를 가지고 있어야 함은 물론, 공기호스(7)의 유연성을 저해하지 않는 정도의 유연성을 가져야 한다. 이를 위해 보강체(31)는 격자 형태로 배열되는 것이 바람직하며, 날실과 씨실을 격자모양으로 짠 평직물을 한 예로 들 수 있으며, 기타 격자형의 다양한 재질이 사용될 수 있다. 다만, 보강체는 심관(21) 또는 피복관(23,22)의 개별적인 강도를 높이기 위한 것으로, 이중관의 경우 피복관(23), 삼중관 이상에서는 최외곽 피복관(22)의 표면에는 구비되지 않는다.

또한, 공기호스(7)는 특히 위와 같이 심관(21)과 피복관(23,22)이 모두 고무로 제작되는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 니플(28)이 결합되는 공기통(3) 측 일단과, 니플(27)이 결합되는 마스크(5) 측 타단에 보강부(29)가 형성되는 바, 니플(27,28)이 삽입될 때 니플(27,28)의 앵커부(30)에 의해 공기호스(7)의 반경방향 외측으로 작용하는 외력을 보강부(29)에 의해 지지하도록 되어 있다. 이때, 보강부(29)는 위와 같이 니플(27,28)에 의해 가해지는 반경방향 외력을 지탱할 수 있는 것이면 어떤 형태로도 제작이 가능한 바, 본 실시예에서는 도 6에 도시된 것처럼, 공기호스(7) 양단 부분의 관두께를 늘려 외경을 증대시킨 확관부에 의해 보강부(29)를 형성한다. 이 경우, 좌우 양측의 보강부(29) 끝부분을 원래의 호스 굵기로 축경시키고, 그 위에 캡(35)을 씌워 스웨이징 압착시킴으로써 공기호스(7) 양단을 마감할 수 있다. 이때, 캡(35) 일측에 전선공(37)을 관통하여 공기호스(7) 내에 배선된 전선(25)을 전선공(37)을 통해 한 묶음으로 빼낼 수 있도록 한다.
여기서, 전술한 보강부(29)는 도 6에 도시된 바와 같이, 니플(27, 28)의 앵커부(30)에 의한 외력을 지탱할 수 있도록, 공기호스(7)의 단부에 삽입되는 니플(27, 28)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 공기호스(7)는 심관(21)의 둘레에 압출이나 프레스 성형 등 다양한 가공방식으로 하나 이상의 피복관(23,22)을 중첩시킴으로써 전체적인 강도를 증대시킬 수 있는데, 특히 최외곽 피복관(23,22)을 압출에 의해 가공한 때, 다양한 표면경화 처리에 의해 표면강도를 증대시킬 수 있는 바, 공기호스(7)의 최외곽에 위치하는 피복관(23,22)의 표면을 가황경화시킴으로써, 압출된 공기호스(7)의 표면이 아직 경화되지 않은 채 공기호스(7)를 보빈에 감더라도, 공기호스(7)의 표면이 굽힘 등에 의해 뭉개지는 등 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호흡보호용 공기공급장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공기공급장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 공기통(3)의 고압도관(13)과 압력조절기(9)를 연결하는 공기호스(7)가 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 심관(21)과 이 심관(21)을 둘러싸는 하나 이상의 피복관(23)으로 이루어지는 바, 특히 고무와 같은 고탄력의 연성 재료로 제작된 공기호스(7)는 동일한 두께의 한 겹으로 된 공기호스와 비교하여 중첩 회수에 비례하여 더 큰 비틀림 강도나 굽힘 강도를 갖게 된다.

또한, 마스크(5) 내에 장착된 마이크(10)와 각종 전자기기를 마스크(5) 외부의 스위치나 배터리에 연결하기 위한 전선(25)이 이중관의 경우 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 심관(21)과 피복관(23) 사이에서 접착제(33)로 접착되어 배선되는 바, 공기호스(7) 외면에 전선(25)을 고정할 때보다 훨씬 더 안전하고, 깨끗하며, 확실하게 전선(25)을 마감할 수 있게 된다. 또한, 이중관의 경우 심관(21)과 피복관(23) 사이에 배선되는 전선(25)이 나선형으로 즉, 나선을 그리며 심관(21)의 표면에 감기므로, 전선이 심관(21)과 나란히 배치될 때보다 심관(21)과의 결합력을 증대시킬 수 있게 된다.

특히, 전선(25)이 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 둘 이상 복수로 존재하는 경우, 각 전선(25)의 피치(p)가 동일하고, 원주방향으로 동일한 각도간격(θ)을 가지므로, 전선(25) 들 각각은 공기호스(7)의 길이방향으로 또는 원주방향으로 상호간에 일정한 간격이 유지되며, 따라서 전선(25)의 쏠림으로 인한 노이즈나 단선의 위험을 사전에 방지할 수 있게 된다. 특히, 전선(25)의 피치가 5 내지 9 ㎜로 되어 있으므로, 전선(25)의 권선회수 증가로 인한 생산수율 저하를 억제할 수 있다. 반대로, 권선회수가 과소하여 각 전선(25)의 리드가 길어짐으로써 공기호스(7)가 굽혀지는 등 사용 중 변형이 발생한 상황에서 전선(25)의 특정 부위에 과도한 인장이 발생하여 단선이 초래될 염려도 없으므로, 사용수명의 연장을 기대할 수 있게 된다.

또한, 공기호스(7)의 심관(21)과 피복관(23,22)은 공히 고무 재질로 제작되는 것이 바람직한데, 이 경우 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 최외곽의 피복관(23,22)을 제외한 심관(21) 또는 내측 피복관(23)의 표면에 편직포 등 유연하면서도 질긴 보강체(31)가 일차적으로 피복되므로, 공기호스(7)의 내구 강도를 증대시킬 수 있다. 특히, 도 6에 도시된 것처럼, 공기호스(7)는 양단에 확관부 등의 보강부(29)가 구비되므로, 외력에 의해 변형이 발생될 때 가장 큰 하중이 걸리는 니플(27,28) 결합부위의 강도를 더욱 증대시킬 수 있게 된다.

아울러, 공기호스(7)는 특히 최외곽의 피복관(23,22)을 압출에 의해 성형하는 경우, 성형을 마친 후 최외곽 피복관(23,22)이 가황경화 등에 의해 경화 처리되므로, 임시 보관을 위해 보빈 등에 감기거나 포개지더라도 접해 있는 면에서 접착이 발생하지 않고, 따라서 접착으로 인한 손상을 막을 수 있게 된다.

1 : 공기공급장치 3 : 공기통
5 : 마스크 7 : 공기호스
9 : 압력조절기 10 : 마이크
11 : 배기모듈 13 : 고압도관
15 : 접속용 소켓 21 : 심관
22 : (외측) 피복관 23 : (내측) 피복관
25 : 전선 27, 28 : 니플
29 : 보강부 31 : 보강체
33 : 접착제

Claims (11)

1. 고압의 공기를 발생시키는 공기통(3);
   상기 공기통(3)에 연결되되 사용자 안면에 착용되어, 상기 공기통(3)에서 공급되는 공기에 의해 사용자의 호흡을 가능하게 하는 마스크(5);
   상기 공기통(3)과 상기 마스크(5) 사이에 연결되어, 상기 공기통(3)의 공기를 상기 마스크(5)와 안면 사이의 호흡공간으로 공급하는 공기호스(7);
   상기 마스크(5)와 상기 공기호스(7) 사이에 장착되어, 상기 공기호스(7)를 통해 상기 호흡공간으로 공급되는 상기 공기통(3)의 고압공기를 호흡이 가능한 압력으로 감압하는 압력조절기(9); 및
   상기 호흡공간을 외부와 소통시키도록 상기 마스크(5)에 장착되어, 사용자의 호기를 외기의 유입없이 상기 호흡공간으로부터 외부로 배출시키는 배기모듈(11);을 포함하여 이루어지되,
   상기 공기호스(7)는,
   공기 유로를 형성하는 심관(21);
   상기 심관(21)에 중첩되는 적어도 하나 이상의 피복관(23); 및
   상기 심관(21)과 상기 피복관(23) 사이에 배선되거나, 상기 피복관(23)을 구성하는 적어도 하나의 내측 피복관(23)과 상기 내측 피복관(23) 둘레에 중첩되는 외측 피복관(22) 사이에 배선되어, 상기 공기호스(7)의 상기 공기통(3)을 향한 일단측과 상기 마스크(5)를 향한 타단측을 전기적으로 연결하는 전선(25);을 포함하고,
   상기 전선(25)은 상기 심관(21)과 상기 피복관(23) 사이에 또는 상기 내측 피복관(23)과 상기 외측 피복관(22) 사이에 배선될 때, 상기 심관(21) 또는 상기 내측 피복관(23) 표면에 나선형으로 감기도록 되어 있는 것을 특징으로 하며,
   상기 전선(25)은 피치가 일정하며, 둘 이상 복수로 배선될 때 각각의 전선(25)이 원주방향으로 등간격을 유지하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고,
   상기 전선(25)의 피치는 5 내지 9 ㎜인 것을 특징으로 하며,
   상기 공기호스(7)는 상기 심관(21)과 상기 피복관(23) 사이에 상기 전선(25) 및 접착제(33)가 함께 기재되거나, 상기 내측 피복관(23)과 상기 외측 피복관(22) 사이에 상기 전선(25) 및 접착제(33)가 함께 개재되는 것을 특징으로 하고,
   상기 심관(21)과 상기 내외측 피복관(23,22)은 고무 재질로 되어 있는 것을 특징으로 하며,
   최외곽의 상기 피복관(23 또는 22)을 제외한 상기 심관(21) 또는 상기 내측 피복관(23)은 표면에 유연성 있는 보강체(31)가 감겨 있는 것을 특징으로 하고,
   상기 공기호스(7)는 상기 공기통(3) 측의 일단과 상기 마스크(5) 측의 타단 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 공기통(3)측의 일단이나 상기 마스크(5) 측의 타단의 강성을 보강하는 보강부(29)가 구비된 것을 특징으로 하며,
   상기 보강부(29)는 상기 공기호스(7)의 관두께를 늘려 외경을 증대시킨 확관부인 것을 특징으로 하고,
   최외곽의 상기 피복관(23 또는 22)은 표면경화 처리되는 것을 특징으로 하며,
   최외곽의 상기 피복관(23 또는 22)에 대한 표면경화 처리는 가황경화인 것을 특징으로 하고,
   상기 공기호스(7)는,
   상기 공기통(3) 측의 상기 일단 및 상기 마스크(5) 측의 상기 타단을 상기 공기통(3)의 고압도관(13)과 접속시키거나, 상기 압력조절기(9)에 연결시키는 니플(27, 28)이 상기 공기통(3) 측의 일단 및 상기 마스크(5) 측의 타단에 삽입상태로 결합되고, 상기 니플(27, 28)이 관통된 상태로 상기 공기통(3) 측의 일단 및 상기 마스크(5) 측의 타단에 결합되어 상기 공기통(3) 측의 일단 및 상기 마스크(5) 측의 타단을 차폐하는 캡(35)이 마련된 것을 특징으로 하며,
   상기 전선(25)은,
   복수의 묶음으로 이루어진 전선 다발(26)로 구성되어 상기 심관(21)의 원주방향을 따라 경사상태로 권선되면서 상기 심관(21)의 길이방향을 따라 상기 5mm 내지 상기 9mm의 피치를 갖는 나선형의 구조로 배선되는 것을 특징으로 하고,
   상기 캡(35)은,
   상기 공기통(3) 측의 상기 일단 및 상기 마스크(5) 측의 상기 타단에 끼워진 상태에서 원주방향으로 스웨이징 압착됨에 따라 상기 공기통(3) 측의 일단 및 상기 마스크(5) 측의 타단에 고정되고, 상기 전선(25)들로 이루어진 상기 전선 다발(26)을 묶음상태로 인출시키는 전선공(37)이 일측에 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 보강부(29)는,
   상기 니플(27, 28)의 앵커부(30)에 의한 외력을 지탱할 수 있도록, 상기 공기호스(7)의 단부에 삽입되는 상기 니플(27, 28)의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하 는 호흡보호용 공기공급장치.
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