KR101656259B1 - 공기정화 기능을 갖는 운동기구 - Google Patents

공기정화 기능을 갖는 운동기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운동기구의 사용으로 얻어지는 전기에너지로 작동되는 송풍팬 및 운동할 때 작동하는 벨로우즈로부터 실내의 공기를 유입시켜 정화하도록 하여 쾌적한 실내 공기 속에서 운동을 통해 건강을 유지할 수 있도록 한 공기정화 기능을 갖는 운동기구를 개시한다.
본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 운동기구양측에 배치되는 기둥부와 이 기둥부 상단에 연결되는 수평부 그리고 기둥부의 하단에 고정되는 받침대로 이루어지는 지지틀과, 상하이동하는 다수의 중량체를 안착시키는 1조의 버킷과 이 버킷을 양단에 고정한 수평봉으로 이루어지는 승강운동수단과, 상기 지지틀 및 승강운동수단에 장착되는 회전운동변환수단과, 이 회전운동변환수단으로부터 제공되는 회전력을 증속하는 증속부와, 이 증속부에 연결된 발전기 및 발전기로부터 공급되는 전류를 충전하는 배터리로 이루어지는 것에 있어서, 상기 회전운동변화수단은 지지틀의 수평부 및 기둥부 상하측에 지지되는 래칫기어와 이 래칫기어에 맞물리게 결합되면서 상기 버킷에 일단이 고정되는 기어벨트로 이루어지는 제1,2 승강부재와, 이 제1 승강부재 및 제2 승강부재의 작동으로 얻어지는 회전력을 증속부의 제1 기어에 동일 방향으로 전달하도록 제1 승강부재 및 제2 승강부재의 래칫기어에 고정되는 동력축을 포함하여 이루어지며; 상기 지지틀의 수평부에 고정되면서 내부에 공기 정화부재를 출구에는 필터부재를 장착하며 바닥면 입구에는 제1 체크밸브를 장착한 정화통과, 이 정화통의 바닥면에 일단이 고정되고 타단이 상기 승강운동수단의 수평봉에 결합되면서 제2 체크밸브가 장착된 벨로우즈로 이루어지는 공기정화수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

공기정화 기능을 갖는 운동기구{A HEALTH APPARATUS WITH AIR CLEANER}
본 발명은 공기정화 기능을 갖는 운동기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중량체를 상하로 이동시키는 운동 중에 발생하는 무게의 하중으로 얻어지는 전기 및 운동 중에 작동되는 벨로우즈(bellows)의 공기 펌핑을 통해 실내의 공기를 정화할 수 있도록 한 공기정화 기능을 갖는 운동기구에 관한 것이다.
일반적으로 운동기구들은 발 또는 팔 등 신체를 이용하여 들어올리고 당기고 밀어내는 등 다양하게 기구들을 작동시켜 체력을 단련시키게 된다.
상기 운동과정에서 발생하는 운동에너지를 활용하지 못하는 문제점을 해소하기 위하여 다양한 기술이 제안되고 있다.
예컨대 대한민국 등록실용신안 제20-0188591호(2000.07.15. 공고) '발전기를 겸한 운동기구와, 등록특허 제10-0913138호(2009.08.19. 공고) '스트로크가 발생하는 수직, 수평 회전 운동기구용 발전장치'와, 공개특허 제10-2005-0034505호(2005.04.14. 공개) '전기 발전용 운동기구' 및 등록특허 제10-1036449호(2011.05.25. 공고)가 제안되었다.
상기 발전용 운동기구들은 랙과 피니언을 이용한 회전운동에너지로 발전기를 작동시키는 것들로서, 2조의 랙과 피니언과 2개의 발전기로 이루어진 것과, 1조의 랙과 피니언과 1개의 발전기로 이루어지면서 래칫을 통해 일방향으로 발전기를 회전시키기되 증속이 가능하도록 변속장치를 포함하여 이루어진 것이었다.
즉, 상기 발전용 운동기구는 발전기의 작동으로 얻어지는 전기가 배터리에 충전되고, 이 배터리의 전원을 산업용으로 사용할 수 있는 정파의 교류전류로 변환하여만 전기 및 가전제품을 사용할 수 있으므로 부가적인 고가의 전류변환 설비가 필요하였다.
그리고 상기 발전용 운동기구는 발전기로부터 얻어지는 전기에너지를 정파의 교류전류로 변환시키는데 어려움이 있으므로 충전된 배터리의 직류전원을 그대로 사용하거나 필라멘트 전구, 발열체 등 한정된 제품에 전류를 공급하는 것에 한정되었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 운동기구의 사용으로 얻어지는 전기에너지로 작동되는 송풍팬 및 운동할 때 작동하는 벨로우즈로부터 실내의 공기를 유입시켜 정화하도록 하여 쾌적한 실내 공기 속에서 운동을 통해 건강을 유지할 수 있도록 한 공기정화 기능을 갖는 운동기구를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기정화 기능을 갖는 운동기구는 양측에 배치되는 기둥부와 이 기둥부 상단에 연결되는 수평부 그리고 기둥부의 하단에 고정되는 받침대로 이루어지는 지지틀과, 상하이동하는 다수의 중량체를 안착시키는 1조의 버킷과 이 버킷을 양단에 고정한 수평봉으로 이루어지는 승강운동수단과, 상기 지지틀 및 승강운동수단에 장착되는 회전운동변환수단과, 이 회전운동변환수단으로부터 제공되는 회전력을 증속하는 증속부와, 이 증속부에 연결된 발전기 및 발전기로부터 공급되는 전류를 충전하는 배터리로 이루어지는 공기정화 기능을 갖는 운동기구에 있어서, 상기 회전운동변화수단은 지지틀의 수평부 및 기둥부 상하측에 지지되는 래칫기어와 이 래칫기어에 맞물리게 결합되면서 상기 버킷에 일단이 고정되는 기어벨트로 이루어지는 제1,2 승강부재와, 이 제1 승강부재 및 제2 승강부재의 작동으로 얻어지는 회전력을 증속부의 제1 기어에 동일 방향으로 전달하도록 제1 승강부재 및 제2 승강부재의 래칫기어에 고정되는 동력축을 포함하여 이루어지며; 상기 지지틀의 수평부에 고정되면서 내부에 공기 정화부재를 출구에는 필터부재를 장착하며 바닥면 입구에는 제1 체크밸브를 장착한 정화통과, 이 정화통의 바닥면에 일단이 고정되고 타단이 상기 승강운동수단의 수평봉에 결합되면서 제2 체크밸브가 장착된 벨로우즈로 이루어지는 공기정화수단을 포함하여 이루어지는 것을 아닌 지그재그 형태로 절개하여 와이어의 이탈을 방지하는 걸림턱을 형성한 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 공기정화수단의 정화통 후방에는 개폐셔터를 갖는 송풍기를 장착하고, 정화통 내부에는 광촉매 입자체를 수용하면서 정화통 내부 벽면에는 자외선램프를 장착하여 광촉매 입자체 및 필터부재에 의해 공기를 정화하도록 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 공기정화 기능을 갖는 운동기구에 따르면, 인력의 힘으로 운동하면서 공기를 유입, 이동 및 배출시키는 과정에서 공기를 정화하고, 운동과정에서 얻어지는 동력을 이용하여 발전기를 가동시켜 전류를 배터리에 충전한 후 배터리 전원을 사용하여 송풍기 및 자외선램프를 작동시켜 송풍되는 공기를 자외선, 광촉매 입자체 그리고 필터부재에 접촉 및 통과하면서 정화된 공기가 실내로 토출될 수 있도록 이루어진 것이므로 사용자의 건강 유지에 큰 도움이 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 운동기구의 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 'A' 부분의 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 운동기구의 공기정화수단을 분해하여 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 지지틀(1)과, 승강운동수단(2)과, 회전운동변환수단(3)과, 발전기(5) 및 배터리(6)로 이루어지는 기본구성을 이용하게 된다.
상기 지지틀(1)은 양측에 배치되는 기둥부(11)와 이 기둥부(11) 상단에 연결되는 수평부(12) 그리고 기둥부(11)의 하단에 고정되는 받침대(13)로 이루어지고, 승강운동수단(2)은 상하이동하면서 1~5kg의 단위로 구분된 다수의 중량체(20)를 안착시키는 1조의 버킷(21)과 이 버킷(21)을 양단에 고정한 수평봉(22)으로 이루어지며, 증속부(4)는 상기 지지틀(1) 및 승강운동수단(2)에 장착되는 회전운동변환수단(3)으로부터 제공되는 회전력을 증속하는 것으로 다수의 크고 작은 기어의 맞물림으로 회전하는 통상적인 증속장치를 이용하게 되고, 상기 증속부(4)의 말단 기어에 연결되어 2,000~3,000rpm의 고속용 또는 600~1,200rpm의 저속용 발전기(5) 및 이 발전기(5)로부터 공급되는 전류를 충전하는 직류 배터리(6)로 이루어진다.
상기 운동을 위한 승강운동수단(2)은 도 1에서와 같이 의자(9)에 눕거나 앉은 후 수평봉(22)을 손으로 파지한 후 들어올리거나 수평봉(22)에 묶이고 도르레(24)에 의해 방향을 전환시키는 케이블(23)의 선단에 고정된 손잡이(25)을 잡고 당기는 운동을 이루어진도록 이루어진다.
본 발명의 핵심기술은 지지틀(1) 및 승강운동수단(2)에 장착되어 작동하는 회전운동변환수단(3)을 개량하고, 이 운동변환수단(3)에 의해 작동되는 공기정화수단(7)을 마련하여 운동하면서 건강을 유지함은 물론 실내 공기를 정화하여 쾌적한 환경에서 운동이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
먼저, 회전운동변환수단(3)은 지지틀(1)의 수평부(12)에 지지되는 기어(31) 및 기둥부(11) 하측에 지지되는 래칫기어(31')를 장착하게 되고, 상기 기어(31) 및 래칫기어(31')에 맞물리게 결합되면서 상기 승강운동수단(2)의 버킷(21)의 일측에 일단이 고정되는 기어벨트(32)로 이루어지는 제1,2 승강부재(3a, 3b)가 마련된다,
그리고 상기 회전운동변환수단(3)은 제1 승강부재(3a) 및 제2 승강부재(3b)의 작동으로 얻어지는 회전력을 증속부(4)에 일 방향으로 연속 회전력을 전달하도록 제1 승강부재(3a) 및 제2 승강부재(3b)의 래칫기어(31')에 양단이 고정되는 동력축(33)을 포함하여 이루어진다.
상기 동력축(33)이 일방향으로 회전되기 위해서는 제1 승강부재(3a)의 래칫기어(31')는 기어벨트(32)가 하강할 때 동력이 걸리게 하고, 제2 승강부재(3b)의 래칫기어(31')는 기어벨트(32)가 승강할 때 동력이 걸리게 함으로서 달성된다.
한편, 공기정화수단(7)은 정화통(70)과, 이 정화통(70)에 외부공기를 주입시키는 벨로우즈(75)로 이루어진다.
상기 정화통(70)은 도 1 및 도 3에서와 같이 지지틀(1)의 수평부(12)에 상부가 고정되면서 내부에 공기정화부재(71)를 출구에는 필터부재(72)를 장착하게 되며, 바닥면 입구에는 공기가 유입되고 배출은 차단하는 제1 체크밸브(73)를 장착하여 이루어진다.
상기 공기정화부재(71)는 숯 또는 광촉매 입자체(79)로 이루어지고, 필터부재(72)는 비교적 큰 먼지의 입자를 제거하는 부직포나 섬유필터로 이루어지는 프리필터, 미세 먼지의 입자를 제거하는 헤파필터 및 냄새를 제거하는 탈취필터로 구성된다.
한편, 벨로우즈(75)는 정화통(70)의 바닥면에 일단이 고정되고 타단이 상기 승강운동수단(2)의 수평봉(22)에 결합되면서 공기의 유입은 가능하고 배출을 차단하는 제2 체크밸브(74)가 장착되어 이루어진다.
즉, 상기 벨로우즈(75)는 수평부(12)의 상하 이동할 때 작동하여 공기를 공기정화수단(7)의 제1 체크벨브(73)를 통해 정화통(70)으로 유입시킨 후 공기정화부재(71) 및 필터부재(72)를 통과시키면서 공기를 정화한 후 실내로 분출하도록 한 것이다.
또한, 도 3에서와 같이 공기정화수단(7)의 정화통(70) 후방에는 운동을 하지않아도 공기를 정화할 수 있도록 개폐셔터(76)를 갖는 송풍기(77)를 장착하여 배터리(6)의 전원으로 작동하도록 구성할 수 있다.
또한, 도 3에서와 같이 공기정화수단(7)의 정화통(70) 내부에는 제1 체크밸브(73)와 이격도록 망체(78)로 구획하고 그 상측 부분에 공기정화부재(71)의 광촉매 입자체(79)를 수용하면서 정화통(7) 내부 벽면에 배터리(6) 전원으로 작동하는 자외선램프(8)를 장착하여 자외선을 광촉매 입자체(79)에 조사하도록 구성할 수 있다.
도면 중 미설명부호 26은 가이드레일이고 27은 가이드블록으로서 승강운동수단(2)을 원활하게 상하 이동시키기 위한 것임.
다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동에 대하여 살펴본다.
운동을 하기 위하여 의자(9)에 눕거나 앉은 상태에서 직접 손으로 파지한 후 수평봉(22)을 들어올리거나 케이블(23)의 손잡이(25)를 당겨 수평봉(22)을 들어올리고 내리는 동작을 반복하여 버킷(21)에 얹혀진 중량체(20)에 의해 근육 운동이 이루어지게 된다.
상기 수평봉(22)의 상승은 인력의 힘으로 이루어지고 수평봉(22)의 하강은 중량체(20)의 자중에 의해 이루어지면서 버킷(21)의 일측에 고정된 제1,2 승강부재(3a, 3b)의 기어벨트(32)를 회전시키게 된다.
상기 기어벨트(32)가 상하로 반복하여 왕복 이동할 때 제1 승강부재(3a)의 래칫기어(31')는 기어벨트(32)가 하강할 때 동력이 걸리고, 제2 승강부재(3b)의 래칫기어(31')는 기어벨트(32)가 승강할 때 동력이 걸리므로 동력축(33)을 일방향으로 회전시키게 된다.
상기 동력축(33)의 회전력은 증속부(4)로 전달되고 증속된 회전력은 발전기(5)를 가동시켜 배터리(6)에 전류를 충전하게 된다.
상기 과정에서 수평봉(22)은 벨로우즈(75)을 상하로 작동시키게 되고, 벨로우즈(75)의 하강은 공기의 흡입 승강은 흡입된 공기를 정화통(70)으로 배출하는 과정으로 이루어진다. 이때 벨로우즈(75)의 공기 흡입 및 배출은 제2 체크벨브(74) 및 제1 체크벨브(73)의 도움으로 이루어진다.
한편, 상기 정화통(70)으로 유입된 공기는 1차 숯 또는 광촉매 입자체(79)와 접촉되면서 공기를 정화하고 2차로 필터부재(72)를 통과하면서 공기를 정화한 후 실내로 배출하게 된다.
또한, 상기 정화 과정에서 배터리(6)의 전원을 공급받는 자외선램프(8) 및 송풍기(77)를 가동시키면 오염된 실내 공기의 유입이 더 많아지게 되고, 자외선 광원과 송풍 기류의 발생에 의해 정화통(70) 내의 광촉매 입자체(79)는 이 기류에 의해 교반되어, 공기 중의 오염 물질이나 세균 등은 촉매 작용을 받는다.
이때 상기 광촉매 입자체(79)는, 비교적 큰 크기의 먼지 및 곰팡이 포자를 걸러내고, 이어서 필터부재(72)로 이동되는 공기는 항균 성분이 포함되도록 마련되는 항균 프리필터, 미세먼지를 걸러내도록 마련되는 헤파필터 및 냄새 유발 성분을 제거하도록 마련되는 탈취필터를 통과하면서 정화된 공기를 실내에 토출하게 되므로 사용자의 건강 유지에 도움이 되는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 상기 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에 한정하는 것은 아니다. 따라서 상기 실시 예를 적절히 변형 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있으므로 적절한 변경 및 수정과 균등물들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.
1: 지지틀 11: 기둥부
12: 수평부 13: 받침대
2: 승강운동수단 20: 중량체
21: 버킷 22: 수평봉
23: 케이블 24: 도르레
25: 손잡이 3: 회전운동변환수단
3a: 제1 승강부재 3b: 제2 승강부재
31: 기어 31': 래칫기어
32: 기어밸트 4: 증속부
5: 배터리 7: 공기정화수단
70: 정화통 71: 공기정화부재
72: 필터부재 73: 제1 체트밸브
47: 제2 체크밸브 75: 벨로우즈
76: 개폐셔터 77: 송풍기
78: 망체 79: 광촉매 입자체
8: 자외선램프

Claims (3)

  1. 양측에 배치되는 기둥부(11)와 이 기둥부(11) 상단에 연결되는 수평부(12) 그리고 기둥부(11)의 하단에 고정되는 받침대(13)로 이루어지는 지지틀(1)과, 상하이동하는 다수의 중량체(20)를 안착시키는 1조의 버킷(21)과 이 버킷(21)을 양단에 고정한 수평봉(22)으로 이루어지는 승강운동수단(2)과, 상기 지지틀(1) 및 승강운동수단(2)에 장착되는 회전운동변환수단(3)과, 이 회전운동변환수단(3)으로부터 제공되는 회전력을 증속하는 증속부(4)와, 이 증속부(4)에 연결된 발전기(5) 및 발전기(5)로부터 공급되는 전류를 충전하는 배터리(6)로 이루어지는 공기정화 기능을 갖는 운동기구에 있어서,
    상기 회전운동변환수단(3)은 지지틀(1)의 수평부(12)에 지지되는 기어(31) 및 기둥부(11) 하측에 지지되는 래칫기어(31')와, 이 기어(31) 및 래칫기어(31')에 맞물리게 결합되면서 상기 승강운동수단(2)의 버킷(21)에 일단이 고정되는 기어벨트(32)로 이루어지는 제1,2 승강부재(3a, 3b)와; 상기 제1 승강부재(3a) 및 제2 승강부재(3b)의 작동으로 얻어지는 회전력을 증속부(4)에 일 방향으로 연속 전달하도록 제1 승강부재(3a) 및 제2 승강부재(3b)의 래칫기어(31')에 고정되는 동력축(33)을 포함하여 이루어지며;
    상기 지지틀(1)의 수평부(12)에 고정되면서 내부에 공기정화부재(71)를 출구에는 필터부재(72)를 장착하며 바닥면 입구에는 제1 체크밸브(73)를 장착한 정화통(70)과, 이 정화통(70)의 바닥면에 일단이 고정되고 타단이 상기 승강운동수단(2)의 수평봉(22)에 결합되면서 제2 체크밸브(74)가 장착된 벨로우즈(75)로 이루어지는 공기정화수단(7)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 갖는 운동기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기정화수단(7)의 정화통(70) 후방에는 개폐셔터(76)를 갖는 송풍기(77)를 장착하여 배터리(6)의 전원으로 작동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 갖는 운동기구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기정화수단(7)의 정화통(70) 내부에는 제1 체크밸브(73)와 이격도록 망체(78)로 구획하고 그 상측 부분에 공기정화부재(71)의 광촉매 입자체(79)를 수용하면서 정화통(7) 내부 벽면에 배터리(6) 전원으로 작동하는 자외선램프(8)를 장착하여 자외선을 광촉매 입자체(79)에 조사하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 갖는 운동기구.
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