KR101836732B1 - 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치는, 용기의 개구된 상부를 폐쇄하는 몸체부 내부에 형성되어, 복수의 에어펌프가 교대로 압축되면서 흡입된 공기를 상기 용기 내부로 배출시키는 압축부와, 모터의 회전에 의해 복수의 상기 에어펌프를 수평방향으로 교대로 압축시켜 상기 용기에 수용된 분사물질을 외부로 배출시키는 구동부와, 상기 용기 내 공기압에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 복수의 에어펌프를 교대로 압축시키면서 고속 펌핑이 가능하다.

Description

복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치{SMART INJECTION EQUIPMENT USING PLURAL AIR PUMP}
본 발명은 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전에 따라 복수의 에어펌프를 압축시켜 분사력을 증가시키는 기술이 개시된다.
종래의 분사장치는 소화용, 분무용 등 폭넓게 이용되고 있다. 분사장치는 고압을 이용한 청소나, 농약분사, 화재진압 등 다양한 용도로 활용이 가능하다. 종래의 분사장치는 하나의 분사펌프를 이용하여 분사액을 펌핑함으로써 토출되는 분사액의 양이나 속도에 한계가 있었다. 또한, 종래의 분사장치는 수동으로 사용자가 레버를 이동시킴에 따른 공기압 차이로 인해 펌핑하였으며, 이후에는 DC 전원을 이용하여 분사를 하는 기술이 개발되었다.
종래의 기술 중 대한민국 공개특허 제10-2011-0089287호(2011년08월05일 공개)는 펌프, 구동부, 및 오리피스를 포함하는 휴대용 에어리스 유체 분배 장치에 관한 것으로, 펌프는 유체를 직접 가압하고, 구동부는 펌프에 동력을 공급하고, 오리피스는 펌프에 연결되고 묽게 만들지 않은 건축용 코팅제를 Dv(50)에서 약 70 미크론보다 작은 입자 크기로 분무하는 것을 기술적 특징으로 한다.
그러나, 상기 분사장치에 사용되는 DC 모터의 용량의 한계와 휴대성면에서 큰 출력을 기대하는데 한계가 있었다. 따라서, 고속 펌핑 기능 및 휴대성을 보완한 기술의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 복수의 에어펌프를 교대로 압축시키면서 고속 펌핑이 가능하며, 용기 내부의 공기압을 이용하여 모터의 동작을 제어할 수 있으며, 기울기를 감지하여 모터의 동작을 제어할 수 있는 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치에 관한 기술이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치는, 용기의 개구된 상부를 폐쇄하는 몸체부 내부에 형성되어, 복수의 에어펌프가 교대로 압축되면서 흡입된 공기를 상기 용기 내부로 배출시키는 압축부와, 모터의 회전에 의해 복수의 상기 에어펌프를 수평방향으로 교대로 압축시켜 상기 용기에 수용된 분사물질을 외부로 배출시키는 구동부와, 상기 용기 내 공기압에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 압축부는, 상기 모터의 일측에 위치하며, 제1 흡입공을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제1 배출공을 통해 상기 용기 내부로 공기를 배출하는 제1 에어펌프와, 상기 모터의 타측에 위치하여 상기 제1 에어펌프와 교대로 압축되며, 제2 흡입공을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제2 배출공을 통해 상기 용기 내부로 공기를 배출하는 제2 에어펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 내부 또는 외부의 전원에 의해 구동되는 상기 모터와, 상기 모터의 구동축에 연결되어 회전하며, 원주면 일측에 가압돌기가 형성된 구동휠과, 복수의 상기 제1 에어펌프와 상기 제2 에어펌프 사이에 형성되어, 세로 방향의 걸림홈에 상기 가압돌기가 삽입되는 가압판을 포함하며, 상기 모터의 회전시 상기 가압돌기가 회전하면서 상기 가압판을 수평방향으로 왕복운동시켜 상기 제1 에어펌프와 상기 제2 에어펌프 사이를 교대로 가압할 수 있다.
이에 따라, 복수의 에어펌프를 교대로 압축시키면서 고속 펌핑이 가능하다. 또한, 용기 내부의 공기압을 이용하여 모터의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 기울기를 감지하여 모터의 동작을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 스마트 분사장치의 세부 구성도,
도 3 및 도 4는 도 1에 따른 스마트 분사장치 중 압축부 및 구동부의 결합관계를 설명하기 위한 예시도,
도 5는 도 1에 따른 스마트 분사장치 중 구동부의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 스마트 분사장치의 세부 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치(100)는 몸체부(110), 압축부(120), 구동부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
몸체부(110)는 재질이 합성수지재 또는 금속재이며, 용기(10)의 개구된 상부를 폐쇄한다. 이 경우, 용기(10)는 재질이 합성수지재 또는 금속재이며, 내부가 비어있고 상부가 개구되어 있는 형태로 형성된다. 용기(10)에 수용되는 분사물질은 기체 또는 액체 상태의 물질일 수 있다. 몸체부(110)는 일측에는 노즐(111)이 형성되어 용기(10) 내의 분사물질을 배출하도록 한다. 몸체부(110)의 타측에는 손잡이(112)가 일체로 형성되거나, 연결부재에 의해 결합될 수 있다.
또한, 몸체부(110)에는 하부측으로 유로관(113)이 형성되어 용기(10) 내의 분사물질이 레버(114)로 이동하도록 한다. 몸체부(110)에는 레버(114)가 형성되어 유로관(113)의 개폐시킨다. 예를 들어, 레버(114)가 정위치에 있으면 유로관(113)이 폐쇄되고, 레버(114)가 후방으로 후퇴하면 유로관(113)이 개방된다. 이러한 레버(114)의 기능은 유로관(113)을 개폐시킬 수 있는 어떠한 구조로도 변경되어 형성될 수 있다. 몸체부(110)의 하부측에는 복수의 관통공(도시하지 않음)이 형성되며, 관통공은 후술하는 압축부(120)와 연결되어 외부의 공기가 용기(10) 내부로 주입될 수 있다.
압축부(120)는 몸체부(110) 내부에 형성되어, 복수의 에어펌프가 교대로 압축되면서 흡입된 공기를 용기(10) 내부로 배출시킨다. 예를 들어, 압축부(120)는 두 개의 에어펌프가 이격되어 형성되고, 후술하는 구동부(130)에 의해 교번적으로 압축되면서 외부 공기를 흡입하여 용기(10) 내부로 배출하는 역할을 한다. 압축부(120)에 의해 외부의 공기가 용기(10) 내부로 주입됨에 따라 용기(10) 내부의 공기압이 증가하게 된다. 이 경우, 용기(10) 내부의 분사물질은 유로관(113)을 따라 외부로 배출된다. 압축부(120)에 대한 구체적인 구성은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
구동부(130)는 복수의 에어펌프를 모터의 회전에 의해 교대로 압축시켜 용기(10)에 수용된 분사물질을 노즐(111)을 통해 외부로 배출시킨다. 이 경우, 모터는 복수의 에어펌프 사이에 위치할 수 있다. 구동부(130)는 내부 또는 외부의 전원에 의해 구동될 수 있다. 구동부(130)는 후술하는 제어부(140)에 의해 용기(10) 내부의 공기압이나, 용기(10)의 기울기에 따라 모터의 회전속도, 동작여부가 결정될 수 있다. 구동부(130)에 대한 구체적인 설명은 도 5를 통해 후술하도록 한다.
제어부(140)는 용기(10) 내 공기압에 따라 모터의 구동을 제어한다. 제어부(140)는 스위치(141)를 이용하여 전원이 온 또는 오프되도록 설정된다. 제어부(140)는 공기압센서(142)를 이용하여 용기(10) 내 공기압을 감지한다. 예를 들어, 용기(10) 내 공기압이 기 설정된 공기압 이상인 경우 모터의 소모 전류가 일정량 이상이면 모터의 동작을 중단시킬 수 있다. 이는 용기(10) 내 분사물질을 모두 배출하여 더 이상 배출할 분사물질이 없는 경우이거나, 사용자가 레버(114)를 동작시키지 않는 경우에 자동적으로 모터의 동작을 중단시켜 전원을 절약하기 위함이다.
또한, 제어부(140)는 몸체부(110)의 기울기를 감지하여 모터의 구동을 제어한다. 제어부(140)는 기울기센서(143)를 이용하여 몸체부(110)의 기울기를 감지한다. 예를 들어, 몸체부(110)의 기울기가 기 설정된 기울기를 초과하는 경우 모터의 동작을 중단시킬 수 있다. 이는 분사장치(100)의 사용이 비정상적인 경우라 판단한 것으로, 분사물질이 사용상 취급주의가 필요한 물질인 경우 안전사고를 방지하기 위함이다. 이러한 설정은 사용자에 의해 해제될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치(100)는 전원부(150)를 더 포함할 수 있다. 전원부(150)는 몸체부(110)의 손잡이(112) 영역에 형성될 수 있다. 전원부(150)는 건전지를 이용하여 구현할 수 있다. 전원부(150)는 구동부(130)와 제어부(140)에 전원을 공급한다. 전원부(150)는 스마트 분사장치(100) 내 전원이 필요한 곳에 전원을 공급한다. 전원 잔량이 기 설정된 기준량 미만인 경우 스피커(도시하지 않음)를 통해 경고음을 출력하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치(100)는 조명부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 조명부는 LED로 구현할 수 있으며, 노즐(111) 방향으로 조명을 조사할 수 있도록 형성된다. 조명부는 스위치(141)를 통해 온오프될 수 있다. 조명부는 조도센서(도시하지 않음)를 이용하여 주위가 어두워지면 자동으로 조명이 출력되도록 하는 것도 가능하다. 이에 따라, 사용자는 어두운 밤에도 스마트 분사장치(100)를 이용할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1에 따른 스마트 분사장치 중 압축부 및 구동부의 결합관계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도 1에 따른 스마트 분사장치(100) 중 압축부(120)는 제1 에어펌프(121) 및 제2 에어펌프(122)를 포함한다. 제1 에어펌프(121)는 모터(131)의 일측에 위치하며, 제1 흡입공(121-1)을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제1 배출공(121-2)을 통해 용기 내부로 공기를 배출한다. 제2 에어펌프(122)는 모터(131)의 타측에 위치하여 제1 에어펌프(121)와 교대로 압축되며, 제2 흡입공(122-1)을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제2 배출공(122-2)을 통해 용기 내부로 공기를 배출한다. 다시 말해, 제1 에어펌프(121) 및 제2 에어펌프(122)는 모터(131)에 의해 교대로 반복적인 압축을 통해 용기 내부로 외부 공기를 주입한다.
예를 들어, 제1 에어펌프(121)가 압축되면 제1 에어펌프(121) 내부에 저장된 공기는 용기 내부로 배출되고, 제2 에어펌프(122)는 팽창되면서 외부의 공기를 흡입하여 제2 에어펌프(122) 내부에 저장한다. 이후, 제2 에어펌프(122)가 압축되면 제2 에어펌프(122) 내부에 저장된 공기는 용기 내부로 배출되고, 제1 에어펌프(121)는 팽창되면서 외부의 공기를 흡입하여 제1 에어펌프(121) 내부에 저장한다. 이에 따라, 모터(131)의 1회전 함에 따라 제1 에어펌프(121) 및 제2 에어펌프(122)는 각각 1회씩 압축 및 팽창을 하면서 용기 내부에 총 2회의 공기 주입이 이뤄진다.
도 5는 도 1에 따른 스마트 분사장치 중 구동부의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 도 1에 따른 스마트 분사장치(100) 중 구동부(130)는 모터(131), 구동휠(132) 및 가압판(133)을 포함한다.
모터(131)는 내부 또는 외부의 전원에 의해 구동된다. 이 경우, 모터(131)는 DC 전원을 이용하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 모터(131)는 구동축(131-1)을 통해 회전동력을 출력한다. 모터(131)의 구동축(131-1)은 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다. 모터(131)는 후술하는 구동휠(132)을 구동시킨다. 모터(131)가 1회전 하는 경우 복수의 에어펌프는 교대로 압축 및 팽창되면서 각각 1회씩 공기의 흡입 및 배출을 하게 된다. 모터(131)의 구동축(131-1)에는 감속기(도시하지 않음)를 설치하여 모터(131)의 구동속도를 조절하는 것도 가능하다.
구동휠(132)은 모터(131)의 구동축(131-1)에 연결되며, 표면에 가압돌기(132-1)가 형성된다. 구동휠(132)은 모터(131)의 회전운동을 왕복운동으로 전환하는 매개체이다. 구동휠(132)은 원형으로 형성되며, 원주면 중 일측에 가압돌기(132-1)가 형성된다. 가압돌기(132-1)는 후술하는 가압판(133)의 걸림홈(133-1)에 삽입되도록 설치된다. 구동휠(132)의 내부에는 베어링(도시하지 않음)이 삽입되어 모터(131)의 구동축(131-1)과의 마찰을 줄일 수 있다.
가압판(133)은 에어펌프 사이에 형성되어 좌우로 이동하면서 복수의 에어펌프를 압축하는 역할을 한다. 가압판(133)은 일면에 장방형의 걸림홈(133-1)이 형성된다. 걸림홈(133-1)은 세로 방향으로 형성되며, 구동휠(132)의 가압돌기(132-1)가 삽입된다. 예를 들어, 모터(131)의 회전시 가압돌기(132-1)가 회전하면서 가압판(133)의 걸림홈(133-1)에 걸려지면서 가압판(133)을 수평방향으로 왕복운동시켜 복수의 에어펌프를 교대로 가압하게 된다. 이 경우, 가압판(133)은 몸체부 내부에서 수직방향으로 이동하지 않도록 고정되며, 좌우 수평방향으로 왕복할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
10 : 용기
100 : 분사장치
110 : 몸체부
111 : 노즐
112 : 손잡이
113 : 유로관
114 : 레버
120 : 압축부
121 : 제1 에어펌프
121-1 : 제1 흡입공
121-2 : 제1 배출공
122 : 제2 에어펌프
122-1 : 제2 흡입공
122-2 : 제2 배출공
130 : 구동부
131 : 모터
131-1 : 구동축
132 : 구동휠
132-1 : 가압돌기
133 : 가압판
133-1 : 걸림홈
140 : 제어부
141 : 스위치
142 : 공기압센서
143 : 기울기센서
150 : 전원부

Claims (3)

  1. 용기의 개구된 상부를 폐쇄하며, 일측에 노즐이 형성되고, 하부측에 상기 용기내 분사물질이 이동하는 유로관이 형성되고, 상기 유로관을 개폐하는 레버가 형성되는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 형성되어, 복수의 에어펌프가 교대로 압축되면서 흡입된 공기를 상기 용기 내부로 배출시키는 압축부;
    모터의 회전에 의해 복수의 상기 에어펌프를 수평방향으로 교대로 압축시키는 구동부; 및
    상기 몸체부의 기울기를 감지하는 기울기센서를 이용하여 상기 몸체부의 기울기가 기 설정치를 초과하거나, 공기압센서를 이용하여 상기 용기 내 공기압이 기 설정된 공기압 이상인 경우 상기 모터의 동작을 중단하도록 제어하는 제어부를 포함하는 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축부는,
    상기 모터의 일측에 위치하며, 제1 흡입공을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제1 배출공을 통해 상기 용기 내부로 공기를 배출하는 제1 에어펌프; 및
    상기 모터의 타측에 위치하여 상기 제1 에어펌프와 교대로 압축되며, 제2 흡입공을 통해 외부의 공기를 흡입하고, 제2 배출공을 통해 상기 용기 내부로 공기를 배출하는 제2 에어펌프를 포함하는 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는,
    내부 또는 외부의 전원에 의해 구동되는 상기 모터;
    상기 모터의 구동축에 연결되어 회전하며, 원주면 일측에 가압돌기가 형성된 구동휠; 및
    복수의 상기 제1 에어펌프와 상기 제2 에어펌프 사이에 형성되어, 세로 방향의 걸림홈에 상기 가압돌기가 삽입되는 가압판을 포함하며,
    상기 모터의 회전시 상기 가압돌기가 회전하면서 상기 가압판을 수평방향으로 왕복운동시켜 상기 제1 에어펌프와 상기 제2 에어펌프 사이를 교대로 가압하는 복수의 에어펌프를 이용한 스마트 분사장치.
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