KR101975736B1 - 휴대용 산소발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 산소발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게로는 화재, 재난사고 등 산소부족으로 인한 인명피해가 우려되는 비상상황 발생이나 미세먼지 등에 대비하여 방독면 또는 산소마스크 등에 결합하여 사용할 수 있는 휴대용 산소발생기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 반응용액에 대한 촉매반응으로 산소를 발생시키는 화학적 메커니즘을 이용하며, 평상시에는 산소발생을 하지 않고 안정적 상태로 보관되다가 비상상황 발생이나 기타 산소발생 필요시 사용자가 버튼을 누르기만 하면 반응용액에 촉매가 투입되어 즉시 산소를 발생시켜 방독면 또는 산소마스크 안으로 산소를 공급할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 촉매저장통과 산소발생통 및 에어필터통을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 산소발생기 {Portable Oxygen Concentrator for Respirator}

본 발명은 휴대용 산소발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게로는 화재, 재난사고 등 산소부족으로 인한 인명피해가 우려되는 비상상황 발생이나 미세먼지 등에 대비하여 방독면 또는 산소마스크 등에 결합하여 사용할 수 있는 휴대용 산소발생기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 반응용액에 대한 촉매반응으로 산소를 발생시키는 화학적 메커니즘을 이용하며, 평상시에는 산소발생을 하지 않고 안정적 상태로 보관되다가 비상상황 발생이나 기타 산소발생 필요시 사용자가 버튼을 누르기만 하면 반응용액에 촉매가 투입되어 즉시 산소를 발생시켜 방독면 또는 산소마스크 안으로 산소를 공급할 수 있는 장치에 관한 것이다.

산소는 인체 내 세포가 에너지를 만드는 데 반드시 필요하고 두뇌 활동과도 밀접한 관계가 있다. 사람이 들이마시는 산소 중 20~25% 정도는 두뇌가 사용하게 되는데, 사람에게 있어 충분한 산소공급은 집중력과 기억력을 높이고, 젖산분해를 도와 운동 후 피로한 몸을 회복시키는데도 도움을 주게 된다. 또한, 일상생활에서 고 순도의 산소가 기억력이나 사고력, 능률을 향상시키고 신체에는 피로회복, 소화촉진에 도움이 된다. 그러나 반대로 체내에 산소가 부족할 경우 불안감이 커지고 우울증과 자살률이 높아진다는 연구결과도 발표되었다. 특히 산소농도가 16% 이하로 저하된 공기를 마시게 되면 인체의 각 조직에 산소가 부족하게 되어 맥박과 호흡이 빨라지고 구토,두통 등의 증상이 나타나고 산소농도가 10%이하가 되면 의식상실, 경련, 혈압강화 등과 함께 맥박수가 감소하게 되어 질식 사망하게 된다고 한다.

화재사고 발생 시 유독가스 발생은 물론 인화물질 연소에 따른 산소부족으로 많은 인명피해가 발생하는 데, 유독가스 흡입으로 인한 피해는 물론 산소부족으로 인한 피해를 막기 위해 화재현장에 투입되는 소방관들은 산소마스크와 압축공기통을 휴대하고 다닌다. 그러나 산소마스크용 압축공기통은 무게가 무겁기 때문에 한명이 여러 대를 들고 다닐 수 없어 산소부족으로 호흡곤란이 온 사고피해자에게 산소를 공급하려면 소방관이 자신의 마스크를 내어주어야 하는 어려움이 있어왔다. 뿐만 아니라 지하철, 터미널 등 공공장소에서 재난발생에 대비하여 방독면이나 산소마스크용 압축공기통 등을 비치하는 경우가 있으나, 방독면의 경우 유독가스에 대하여는 효과를 발휘할 수 있으나, 산소부족에 대하여는 전혀 소용이 없다는 문제가 있으며, 산소마스크용 압축공기통의 경우 비용이나 무게 등의 문제로 많은 수량을 비치하지 못하기 때문에 재난사고 발생 시 다수의 피해자들에게 산소를 제때에 공급해주지 못하는 문제점을 갖고 있다.

한편 산업보건 관련법령에는, 수직갱, 터널, 암거, 맨홀, 탱크, 정화조, 침전조 등과 같은 밀폐공간은, 환기가 불충분하면 산소결핍, 유해가스로 인한 건강장해와 인화성물질에 의한 화재,폭발 등의 위험이 있는 장소이기 때문에 밀폐공간에서 작업하는 근로자를 위하여 작업 전에 산소농도를 측정하고 환기시켜 작업환경의 산소농도를 18% 이상으로 유지하여야 하며, 환기를 할 수 없거나 환기만으로 불충분한 경우에는 공기호흡기 등의 호흡용 보호구를 반드시 착용하고 출입하여야 한다고 규정하고 있다. 그러나 무게로 인한 휴대곤란이나 비용 등의 문제로 호흡용 보호구의 착용이 제대로 준수되지 않고 이로 인한 사고가 빈번한 실정이다.

또한 탄광에서 채굴작업을 하는 광부들의 경우에 있어서도, 방진 마스크만을 착용하게 되어 있어 사고발생 시 산소부족현상에 대처하기 어렵다는 문제점이 있어왔으며, 미세먼지 등에 의한 대기오염으로 대기 중 산소의 중요성이 증가하고 있는 등 근래 들어 비용이 저렴하고 휴대가 간편한 산소발생기에 대한 관심과 연구가 활발하게 진행되고 있다.

한편 산소발생기는 전기분해방식, 흡착제 방식, 기체분리방식 및 촉매이용 방식 등 다양한 방법이 있으나, 전기분해방식은 후처리공정이 복잡할 뿐만 아니라 휴대용으로 사용하기 어렵고, 흡착제방식은 원료가 수분에 약해 수분방지에 어려움이 많으며, 기체분리방식의 경우는 산업용의 경우에는 적합하나 휴대용으로 사용하기 곤란하다는 문제점이 있어온 반면 촉매를 이용한 산소발생기는 반응용액을 촉매로 반응시켜 산소를 발생시키는 원리로서 구조가 매우 간단하여 저비용으로 고순도의 산소를 얻을 수 있고 휴대용 산소발생기로 사용하기에 적합하다는 장점이 있어왔다. 그러나 평상시에는 반응용액과 촉매를 분리해 놓았다가 비상시에 손쉽고 편리한 방법으로 신속하게 촉매를 반응용액에 넣어주어야 하기 때문에 안정성과 편리성 및 신속성을 동시에 확보할 수 있는 휴대용 산소발생기가 없어서 이에 대한 개발이 필요한 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 저비용으로 제작할 수 있고, 휴대가 간편함은 물론 비상상황 발생 시 신속하고 편리하게 사용할 수 있는 휴대용 산소발생기를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이와 더불어 평상시에는 촉매가 반응용액과 반응하지 않도록 안정적으로 보관할 수 있는 반면, 비상시에는 신속하고 편리하게 촉매를 반응용액에 투입시켜 고 순도의 산소를 발생시킬 수 있는 휴대용 산소발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기의 또 다른 목적은 방독면이나 산소마스크 등과 결합하여 손쉽게 사용할 수 있는 휴대용 산소발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 촉매저장통, 산소발생통 및 에어필터통을 포함하며 방독면 또는 산소마스크에 결합하여 사용하는 휴대용 산소발생기에 있어서, 상기 촉매저장통은, 원통형으로서 제1단부는 밀폐되고 제2단부는 전면 개방된 버튼, 상기 버튼 내부에 삽입되는 고체로 된 촉매, 상기 버튼 내부에 상기 촉매와 상기 제1단부 사이에 삽입되는 스프링, 상기 버튼과 상기 산소발생통을 결합시키되, 상기 버튼의 축 방향 왕복이동이 가능하게 결합시키는 결합부재, 상기 결합부재의 내부에 삽입되는 원판형의 밀림판, 상기 결합부재의 종단 쪽 내주면에 형성되는 실링홈 및 상기 실링홈에 삽입되어 상기 밀림판의 외주면과 상기 결합부재의 내주면 사이를 밀폐시키는 실링부재를 포함하며, 상기 산소발생통은, 원통형으로서, 일 측면에 형성된 개구부를 통하여 상기 촉매저장통과 결합되고, 타 측면은 상기 방독면 또는 상기 산소마스크에 연결되되, 기체는 투과시키고 액체의 투과는 막을 수 있는 멤브레인 필터로 막혀있고, 내부에는 상기 촉매와 반응하여 산소를 발생시킬 수 있는 용액이 채워져 있으며, 상기 에어필터통은, 상기 산소발생통과 동일한 중심축을 갖는 동심원통형으로서 상기 산소발생통의 외주면을 둘러싸며 결합되고, 내주면과 상기 산소발생통의 외주면 사이에는 외부로 부터 흡입되는 유해물질을 걸러주는 에어필터를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상술한 특징들에 더하여 상기 촉매저장통 중, 상기 결합부재는 상기 버튼의 축 방향 왕복이동이 불가능하도록, 상기 버튼과 고정결합되어 되어 있으며, 상기 제1단부는 탄성을 갖는 연질의 재료로 되어 있으며, 상기 제1단부의 내면에는, 상기 스프링 내부로 삽입되어 상기 촉매를 밀 수 있도록 돌기가 형성되어 있는 특징을 더하는 휴대용 산소발생기로 하는 것도 바람직하다.

뿐만 아니라 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 촉매저장통은, 원통형으로서 제1단부는 탄성을 갖는 연질의 재료로 밀폐되고, 제2단부는 전면 개방된 버튼, 상기 버튼 내부에 삽입되는 고체로 된 촉매, 상기 버튼 내부에 상기 촉매와 상기 제1단부 사이에 삽입되는 스프링, 상기 촉매와 상기 제2단부 사이에 삽입되는 원판형의 밀림판, 상기 버튼의 내주면 중 상기 제2단부 쪽에 형성되는 실링홈, 상기 실링홈에 삽입되어 상기 밀림판의 외주면과 상기 버튼의 내주면 사이를 밀폐시키는 실링부재, 상기 버튼 중 상기 제2단부 쪽 외주면에 형성되어 상기 버튼과 상기 산소발생통을 결합시키는 결합부 및 상기 제1단부의 내면에서 연장되며, 상기 스프링 내부로 삽입되어 상기 촉매를 밀 수 있는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기로 하는 것도 바람직하다.

또한 상술한 특징들에 더하여 상기 실링홈에서부터 상기 산소발생통 쪽으로, 상기 결합부재 또는 상기 버튼의 내주면 지름이 점점 커지도록 테이퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기로 하는 것도 가능하며, 상기 실링부재의 내주면에는 삽입홈이 형성되며 상기 밀림판의 외주면은 상기 삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 것도 바람직하며, 이와 같은 특징들에 더하여 상기 촉매는 도넛형태인 것을 특징으로 하거나 상기 촉매의 표면에는 요철패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기로 하는 것도 바람직하다.

본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 사용자에게 고 순도의 산소를 공급해 줄 수 있기 때문에 화재 등에 의한 사고발생 시 유독가스나 오염된 공기 속에서도 요구조자에게 일정시간 동간 산소를 공급할 수 있고, 이로 인하여 재난현장 등에서 인명피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 휴대가 간편하고 착용 및 사용이 편리하게 구성되어 있기 때문에 비상시에 간편한 방법으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 즉 방독면 또는 산소마스크에 장착하여 사용이 가능하며, 버튼만 누르면 그 즉시부터 화학반응이 일어나 일정시간 동안 산소를 공급할 수 있기 때문에 신속한 조치가 요구되는 재난현장에서 사용하기에 특히 적합하다.

그리고 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 스프링과 밀림판 및 실링부재를 통하여 촉매저장통과 산소발생통을 밀폐시키는 반면 촉매저장통을 누르면 밀림판이 밀려나가서 촉매저장통과 산소발생통 사이를 개방시키고, 스프링이 촉매를 밀어서 반응용액속에 빠트리는 구조이기 때문에 평상시에는 반응용액과 촉매를 안정적으로 격리하여 밀폐시키며, 비상시에는 신속하고 편리하게 반응용액 속에 촉매를 넣을 수 있는 장점이 있다.

또한 산소발생통과 에어필터를 포함하고 있어 유해물질이 걸러져서 외부에서 들어오는 공기에 산소발생통에서 발생되는 산소를 섞어서 공급하는 구조이기 때문에 호흡하는 공기에서 산소의 농도를 높일 수 있는 효과가 있다.

그리고 저비용으로 확보할 수 있는 산소발생용액과 촉매 등을 사용하고 간단한 구조로 하였기 때문에 경제적인 비용으로 제작 및 양산하여 공공장소, 재난발생 위험지역, 소방관서 등에 비치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 산소발생기에 대한 단면사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 산소발생기에 대한 단면도이다. (도 1의 절개면에 대한 단면도)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 산소발생기에서 산소발생통과 촉매저장통을 분리하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 산소발생기에서 촉매저장통의 각 구성을 분리하여 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에서 촉매저장통에 있던 촉매가 산소발생통 안으로 밀려나가는 과정을 도시한 것이다.
도 6는 본 발명에서 결합부재 또는 버튼의 내주면에 테이퍼가 형성된 실시예를 보여주는 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에서 실링부재에 밀림판이 삽입된 실시예를 보여주는 단면도를 도시한 것이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에서 촉매저장통에 있던 촉매가 산소발생통 안으로 밀려나가는 과정을 도시한 것이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 또 다른 실시예에서 촉매저장통에 있던 촉매가 산소발생통 안으로 밀려나가는 과정을 도시한 것이다.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기에서 산소의 발생은 촉매를 이용한 화학적 반응에 의하여 산소를 발생시키도록 하고 있다. 즉 산소를 발생시킬 수 있는 반응용액에 촉매를 넣음으로서 화학반응을 일으켜 산소를 발생시키는 것이다. 따라서 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는, 상기 반응용액을 담을 수 있는 통과 상기 촉매를 넣을 수 있는 통을 각각 분리하여 구비하도록 하고, 평상시에는 상기 촉매와 상기 반응용액을 분리해 놓았다가 산소발생이 필요한 경우에는 상기 촉매를 상기 반응용액 속에 넣도록 하는 것이 바람직하다. 상기 반응용액으로는 과산화수소수(H₂0₂)으로 하고 촉매로는 이산화망가니즈(MnO₂)를 사용하는 것도 바람직한데, 과산화수소수(2H₂0₂)에 정촉매의 역할을 하는 이산화망가니즈(MnO2)를 넣으면 과산화수소(2H₂0₂)의 활성화 에너지가 낮아지기 때문에 과산화수소수(2H₂0₂)가 산소와 물로 쉽게 분해될 수 있다(2H₂0 +0₂). 그러나 본 발명에서 상기 반응용액 및 상기 촉매를 과산화수소수(H₂0₂) 및 이산화망가니즈(MnO₂)로 한정하는 것은 아니며, 이 외에도 산소발생이 가능한 반응용액과 그 반응용액을 반응시킬 수 있는 촉매라면 얼마든지 적용이 가능할 것이다.

따라서 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는 평상시에는 상기 반응용액과 상기 촉매를 분리해 놓았다가 산소발생이 필요한 경우에는 상기 촉매를 상기 반응용액 속에 쉽게 넣을 수 있도록 하되, 반응과정에서 발생되는 물질 중 산소 외의 물질(예: 물)은 방독면 또는 산소마스크로 쉽게 유입되지 않도록 차단하고 산소만 유입될 수 있도록 하는 구조로 하는 것이 바람직한데, 도 1 및 도 2에 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기의 바람직한 실시예 중 하나가 도시되어 있다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기를 절개하여 외관과 단면의 모습을 보여주는 단면사시도를 도시한 것이며, 도 2는 이에 대한 단면도를 도시한 것이다. 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 고체형태로 된 촉매를 저장할 수 있는 촉매저장통(100), 상기 촉매저장통과는 분리된 공간으로서 산소발생을 위한 반응용액을 저장하고 있다가 상기 촉매가 투입되는 경우 산소를 발생시키는 산소발생통(200) 및 외부로 부터 유입되는 공기에서 유해 또는 오염물질을 걸러주는 에어필터통(300)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 촉매저장통(100)에 있던 촉매가 상기 산소발생통(200)에 투입되어 상기 산소발생통(200)에서 산소가 발생되면, 상기 에어필터통(300)을 통하여 유해물질이 걸러진 공기와 같이 섞여서 방독면 또는 산소마스크 등으로 유입될 수 있게 된다.

한편 상기 촉매저장통(100)은, 상기 산소발생통(200)과 결합되도록 하되 버튼(110), 촉매(130), 스프링(140), 결합부재(150), 밀림판(160) 및 실링부재(180)을 포함하도록 하고, 상기 결합부재(150)의 내주면에는 실링홈(151)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4에는 상기 촉매저장통(100)의 상세구조가 도시되어 있는데, 도 3은 상기 산소발생통(200)에서 상기 촉매저장통(100)을 분리시킨 분해단면도이며, 도 4는 상기 촉매저장통(100)의 각 구성요소를 분리한 분해단면도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기 촉매저장통(100)의 상세구조에 대하여 설명한다.

먼저 상기 버튼(110)은 속이 빈 원통형으로서 제1단부(111)는 밀폐되고 제2단부(112)는 전면 개방되도록 하는 것이 바람직하되, 상기 제2단부(112)쪽에는 외주면을 따라 돌출링(113)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 버튼(110)의 내부에는 상기 촉매(130) 및 상기 스프링(140)이 삽입되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 스프링(140)은 상기 촉매(130)와 상기 제1단부(111) 사이에 위치하도록 하여 상기 스프링(140)이 상기 촉매(130)를 밀고 있는 구조로 하는 것이 바람직하다. 상기 촉매(130)는 원기둥 모양의 고체형태로 하는 것이 바람직한데, 반응용액과의 원활한 반응유도를 위하여 반응용액과 닿을 수 있는 단면적이 넓은 것이 좋기 때문에 원기둥모양이 아닌 도넛 모양으로 하거나, 표면에 요철모양의 패턴이 형성되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 더하여 상기 촉매(130)의 내부로 통기공을 형성하여 상기 촉매(130)가 반응용액에 투입되었을 때 통기공 내부로 반용용액이 용이하게 침투될 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 또한 상기 촉매(130)는 상기 스프링(140)의 힘에 의하여 상기 밀림판(160) 또는 상기 실링부재(180)를 밀어 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태를 유지해야 하므로, 상기 스프링(140)이 미는 힘을 상기 밀림판(160) 또는 상기 실링부재(180)에 충분히 전달할 수 있을 정도의 단단한 경도를 갖는 고체 상태로 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 상기 촉매저장통(100)은 상기 산소발생통(200)과 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 버튼(110)에 상기 버튼(110)을 둘러싸는 원통모양으로 된 상기 결합부재(150)를 결합하여 상기 산소발생통(200)에 결합되도록 하되, 상기 버튼(110)은 원통형의 축 방향으로 일정 범위 내에서 왕복이동이 가능하게 결합시키는 것이 바람직하다. 따라서 상기 결합부재(150)의 외주면에는 상기 산소발생통(200)의 개구부(240)와 나사결합을 통하여 결합될 수 있도록 나사산이 형성되도록 하고, 상기 결합부재(150)의 내주면에는, 내주면을 따라 일정폭의 이동홈(152)을 형성하도록 하여 상기 버튼(110)의 외주면에 형성되는 상기 돌출링(113)이 상기 이동홈(152) 내부에서 축 방향으로 왕복이동을 할 수 있는 구조로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 결합부재(150)의 외주면은 상기 산소발생통(200)과 나사결합 등을 통하여 고정되며 상기 결합부재(150)의 내주면에는 상기 버튼(110)이 삽입되어 상기 돌출링(113)이 상기 이동홈(152) 내부에서 축방향 왕복이동이 가능한 범위 내에서, 상기 버튼(110)의 축 방향 왕복이동이 가능하게 된다. 상기 이동홈(152)과 상기 돌출링(113) 사이에는 상기 촉매저장통(100)의 기밀강화를 위하여 오링 등의 실링수단이 삽입되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편 상기 실링홈(151)은 상기 결합부재(150)의 내주면을 따라 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 산소발생통(200)의 개구부(240)쪽 즉 상기 결합부재(150)의 종단 쪽에 형성되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 그리고 상기 실링홈(151)에는 오링형태로 된 상기 실링부재(180)가 삽입되도록 하고, 상기 실링부재(180)와 상기 촉매(130)사이에는 원판형의 밀림판(160)이 삽입되도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 촉매저장통(100)은, 상기 버튼(110)의 제1단부(111) 쪽에 스프링(140)이 위치하며, 상기 스프링(140)이 상기 버튼(110) 내부에 있는 상기 촉매(130)를 상기 제2단부(112) 쪽으로 밀고 있으며, 상기 촉매(130)는 상기 버튼(110)의 상기 제2단부(112) 바깥 쪽에 있는 상기 밀림판(160)을 밀고 있으며, 상기 밀림판(160)은 상기 실링홈(151)에 삽입된 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되고 있는 형태이다. 따라서 상기 스프링(140)으로부터 전달되는 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 실링부재(180) 사이 및 상기 실링부재(180)와 상기 실링홈(151) 사이가 밀착되며 이에 따라 상기 실링부재(180)는 상기 밀림판(160)의 외주면과 상기 결합부재(150)의 내주면 사이를 밀폐시키게 되며, 이를 통하여 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태가 유지되게 된다.

그리고 상기 촉매저장통(100)과 연결되는 상기 산소발생통(200)은, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 중심축이 상기 촉매저장통(100)와 같은 원통형으로서, 일 측면에 형성된 개구부(240)를 통하여 상기 촉매저장통(100)과 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 반대 쪽에 있는 타 측면은 방독면 또는 산소마스크에 연결되도록 하되, 필터삽입구(210)를 형성하도록 하고 상기 필터삽입구(210)는 기체는 투과시키고 액체의 투과는 막을 수 있는 멤브레인 필터(220)로 막혀있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 멤브레인 필터(220)는 기체는 투과시키고 액체의 투과를 막을 수 있는 필터로서 고어텍스 멤브레인, 나노 멤브레인 등 다양한 종류의 필터 중에서 선택하여 사용할 수 있을 것이므로 본 발명에서는 특정의 필터로 한정하지 않는다. 상기 산소발생통(200)의 내부에는 상기 촉매(130)와 반응하여 산소를 발생시킬 수 있는 반응용액(230)이 채워져 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 반응용액이 상기 촉매(130)에 의하여 반응하고 산소를 발생시키게 되면, 발생된 산소는 상기 멤브레인 필터(220)를 통하여 방독면 또는 산소마스크로 빠져나가게 되나, 상기 반응용액(230)에서 분해된 물 또는 기타 액체성분은 상기 산소발생통(200)의 외부로 빠져나가지 못하고 내부에 남아있게 된다. 그리고 상기 필터삽입구(210)는 상기 반응용액(230)이 상기 산소발생통(200) 안에서 안정적으로 보관될 수 있도록 빛 및 외부공기가 차단될 수 있는 차단필름(250)으로 밀폐시켰다가 산소발생이 필요한 때 제거하도록 하는 것도 바람직하다. 즉 평상시에는 상기 차단필름(250) 및 상기 멤브레인 필터(220)로 막혀있도록 하고, 산소발생이 필요한 경우에는 상기 차단필름(250)을 제거하고 상기 멤브레인 필터(220)만 남아 있도록 하는 것이다. 상기 차단필름(250)을 더 포함하는 경우 상기 멤브레인 필터(220)를 통하여 외부로 부터 유입되는 빛 또는 공기로 인하여 상기 반응용액(230)이 반응하는 것을 막을 수 있으므로 상기 반응용액(230)을 안정적으로 보관할 수 있게 된다.

한편 상기 에어필터통(300)은, 상기 산소발생통(200)과 동일한 중심축을 갖고 상기 산소발생통(200)을 둘러싸는 동심원통형으로서 상기 산소발생통(200)의 외주면을 둘러싸며 결합되고, 상기 에어필터통(300)의 내주면과 상기 산소발생통(200)의 외주면 사이의 공간에는 외부로부터 흡입되는 공기에 섞인 유해물질을 걸러주는 에어필터(310)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 에어필터통(300)에는 방독면 또는 산소마스크와 결합될 수 있는 결합수단(320)이 포함되도록 하는 것이 더욱 바람직한데, 상기 결합수단(320)의 형태나 결합방법 등은 방독면 또는 산소마스크의 종류에 따라 달라질 수 있을 것이다. 상기 산소발생통(200)에서 발생된 산소는 상기 결합수단(320)을 통하여 방독면 또는 산소마스크로 공급되는데, 이 과정에서 상기 에어필터(310)를 통하여 유입되는 외부공기가 섞여져서 공급될 수 있는데, 상기 외부공기에서 유해가스 등이 걸러질 수 있도록 상기 에어필터(310)는 유해물질을 차단시키는 필터로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기는 고 순도의 산소를 발생시킨 후 유해물질이 걸러진 일반 대기를 섞어 공급할 수 있기 때문에, 반응용액의 저장용량 한계로 인하여 제한적으로 생산되는 산소를 효율적으로 활용할 수 있게 해 준다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에서 상기 촉매저장통(100)에 있던 상기 촉매(130)가 상기 산소발생통(200) 안으로 밀려나가는 과정을 도시한 것이다. 즉 도 5는 산소발생이 필요한 경우 사용자에 의하여 상기 촉매(130)가 상기 반응용액(230) 속에 빠지도록 하는 원리에 대하여 설명하는 도면이다. 먼저 도 5(a)는 산소발생을 하지 않는 평상시의 정상적인 상태인데, 이 상태에서는 상기 촉매(130)는 상기 반응용액(230)과 완벽하게 격리되어 있어야 하기 때문에 상기 촉매저장통(100)은 상기 산소발생통(200)으로부터 밀폐된 상태를 유지하여야 한다. 따라서 상기 스프링(140)이 고체형태로 된 상기 촉매(130)를 밀고 있고, 상기 촉매(130)는 상기 밀림판(160)을 밀고 있으며, 상기 밀림판(160)은 상기 실링홈(151)에 삽입된 상기 실링부재(180)을 밀고 있으며, 상기 실링부재(180)는 상기 실링홈(151)에 걸려서 상기 밀림판(160)이 더 이상 밀리지 않도록 지지하고 있는 상태이다. 따라서 상술한 바와 같이, 상기 스프링(140)으로부터 전달되는 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 실링부재(180) 사이 및 상기 실링부재(180)와 상기 실링홈(151) 사이가 밀착되며 이에 따라 상기 실링부재(180)는 상기 밀림판(160)의 외주면과 상기 결합부재(150)의 내주면 사이를 밀폐시키게 되며, 이를 통하여 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태가 유지되게 된다. 이에 따라 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230)이 상기 촉매저장통(100) 안으로 들어올 수 없게 된다. 이 상태는 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에 걸려서 상기 밀림판(160)이 더 이상 밀리지 않는 상태이므로 상기 버튼(110)의 돌출링(113)은 상기 이동홈(152) 내부에서 a위치에 고정되며, 이에 따라 상기 버튼(110)의 누름점 위치는 A지점에 있게 된다.

그 다음으로 도 5(b)는 산소발생기를 작동시키기 위하여 사용자가 상기 버튼(110)을 화살표방향으로 누른 상태를 도시한 것이다. 이와 같이 상기 버튼(110)이 눌려지면 상기 버튼(110)의 누름점 위치가 A에서 B로 이동하게 된다. 이 때 상기 버튼(110)의 돌출링(113)이 상기 이동홈(152)의 내부에서 a에서 b까지 밖에 이동하지 못하기 때문에 상기 A와 B사이의 거리는 a와 b사이의 거리와 동일하다. 상기 버튼(110)이 상기 a와 b사이의 거리만큼 이동하게 되는 과정에서 상기 밀림판(160)은 상기 버튼(110)에 의하여 밀려나게 되는데, 상기 버튼(110)에 의하여 밀려나는 상기 밀림판(160)은 상기 실링부재(180)을 밀게 되며, 상기 실링부재(180)는 결국 상기 실링홈(151)에서 빠져나와 밀려나다가 결국 상기 결합부재(150) 밖으로 밀려나가게 된다. 상기 a와 b사이의 거리는 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 완전히 빠져나와서 상기 결합부재(150)를 빠져나올 수 있는 정도의 거리로 하는 것이 바람직한데, 상기 a와 b사이의 거리가 상기 실링홈(151)의 중심에서 상기 결합부재(150)의 종단까지의 거리보다 같거나 크면 된다. 한편 이와 같은 상태에서 상기 버튼(110)은 화살표 방향으로 더 이상 진전하지는 못하지만, 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 빠져나와서 상기 결합부재(150) 종단 밖으로 완전하게 벗어난 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다.

그리고 도 5(c)는 상기 스프링(140)의 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어오는 도면을 도시한 것이다. 상술한 바와 같이 상기 버튼(110)은 상기 돌출링(113) 때문에 상기 이동홈(152)의 내부에서 상기 a와 b사이의 거리밖에 이동하지 못하지만, 일단 상기 돌출링(113)이 b의 위치까지 이동하게 되면 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 빠져나와서 상기 결합부재(150)의 종단까지 완전하게 일탈된 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다(화살표 참조). 따라서 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 스프링(140)이 미는 힘에 의하여 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어올 수 있게 된다. 이 상태가 되면 상기 반응용액(230)은 상기 촉매(130)로 인하여 산소를 발생시키게 되며, 발생된 산소는 상기 멤브레인 필터(220)를 통과하여 방독면 또는 산소마스크로 공급될 수 있게 된다.

한편 도 6 및 도 7에는 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 도 6에 도시된 실시예는 상기 결합부재(150)에 형성된 상기 실링홈(151)에서부터 상기 산소발생통(200) 쪽으로, 상기 결합부재의 내주면 지름이 점점 커지도록 테이퍼(153, 빨간 원 참조)가 형성되는 특징을 더 포함한다. 이렇게 하는 경우 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 빠져나올 때 더욱 용이하게 빠져나올 수 있게 된다. 그리고 도 7에 도시된 실시예는 상기 실링부재(180)와 상기 밀림판(160)의 결합구조를 달리 한 것으로서, 상기 실링부재(180)가 상기 밀림판(160)의 외주면을 둘러싸며 실링할 수 있도록 상기 실링부재(180)의 내주면에 삽입홈(181)이 형성되도록 하고, 상기 밀림판(160)의 외주면이 상기 삽입홈(181)에 삽입되도록 하는 것이다. 즉 상기 밀림판(160)이 상기 삽입홈(181)에 끼워지는 형태이다. 이렇게 하는 경우 상기 실링부재(180)와 상기 밀림판(160)의 실링이 더욱 강화되어 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태를 더욱 강화할 수 있는 효과가 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 테이퍼(153) 구조 및 실링부재(180)의 삽입홈(181) 구조는 이후에 설명되는 실시예에서도 적용이 가능한 것들이다.

다음으로 도 8은 본 발명에 의한 휴대용 산소발생기의 또 다른 실시예로서, 상기 촉매저장통(100) 중 상기 버튼(110)의 구조를 달리하고, 상기 버튼(110)과 상기 결합부재(150)와의 결합구조도 달리한 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예에서 상기 결합부재(150)는 도 5에서 설명한 실시예와는 달리 상기 버튼(110)의 축 방향 왕복이동이 불가능하도록, 상기 버튼(110)과 고정결합되어 되도록 하는 한편, 상기 버튼(110) 중 상기 제1단부(111)는 탄성을 갖는 연질의 재료로 되도록 하고, 상기 버튼(110) 중 상기 제1단부(111)의 내면에는, 상기 스프링(140) 내부로 삽입되어 상기 촉매(130)를 밀 수 있도록 돌기(115)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하는 경우 사용자가 상기 버튼(110)을 누르는 경우 상기 버튼(110)이 왕복이동하지는 않지만 상기 돌기(115)가 미는 힘에 의하여 상기 촉매(130), 상기 밀림판(160) 및 상기 실링부재(180)가 밀리게 되는데, 이 경우의 작동과정에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.

먼저 도 8(a)는 산소발생을 하지 않는 평상시의 정상적인 상태인데, 이 상태에서는 상기 촉매(130)는 상기 반응용액(230)과 완벽하게 격리되어 있어야 하기 때문에 상기 촉매저장통(100)은 상기 산소발생통(200)으로부터 밀폐된 상태를 유지하여야 한다. 따라서 상기 스프링(140)이 고체형태로 된 상기 촉매(130)를 밀고 있고, 상기 촉매(130)는 상기 밀림판(160)을 밀고 있으며, 상기 밀림판(160)은 상기 실링홈(151)에 삽입된 상기 실링부재(180)을 밀고 있으며, 상기 실링부재(180)는 상기 실링홈(151)에 걸려서 상기 밀림판(160)이 더 이상 밀리지 않도록 지지하고 있는 상태이다. 따라서 상술한 바와 같이, 상기 스프링(140)으로부터 전달되는 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 실링부재(180) 사이 및 상기 실링부재(180)와 상기 실링홈(151) 사이가 밀착되며 이에 따라 상기 실링부재(180)는 상기 밀림판(160)의 외주면과 상기 결합부재(150)의 내주면 사이를 밀폐시키게 되며, 이를 통하여 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태가 유지되게 된다. 이에 따라 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230)이 상기 촉매저장통(100) 안으로 들어올 수 없게 된다. 이 상태에서 상기 버튼(110)의 누름점 위치는 A지점에 있게 되며, 상기 돌기(115)가 상기 촉매(130)와 맞닿은 부분은 a지점에 있게 된다.

그 다음으로 도 8(b)는 산소발생기를 작동시키기 위하여 사용자가 상기 버튼(110)을 화살표방향으로 누른 상태를 도시한 것이다. 이와 같이 상기 버튼(110)이 눌려지면 탄성소재로 되어 있는 상기 버튼(110)의 누름점 위치가 A에서 B로 이동하게 되는데, 이에 따라 상기 돌기(115)도 같이 이동하게 되어 상기 돌기(115)가 상기 촉매(130)와 맞닿은 부분이 b지점으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 촉매(130)도 a와 b사이 거리만큼 이동하게 되는데, 상기 촉매(130)가 상기 a와 b사이 거리만큼 이동하게 되는 과정에서 상기 밀림판(160)은 상기 촉매(130)에 의하여 밀려나게 되며, 상기 촉매(130)에 의하여 밀려나는 밀림판(160)은 상기 실링부재(180)을 밀게 되고, 상기 실링부재(180)는 결국 상기 실링홈(151)에서 빠져나와 밀려나다가 결국 상기 결합부재(150) 밖으로 밀려나가게 된다. 상기 a와 b사이의 거리는 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 완전히 빠져나와서 상기 결합부재(150)를 벗어나서 빠져나올 수 있는 정도의 거리로 하는 것이 바람직한데, 상기 a와 b사이의 거리가 상기 실링홈(151)의 중심에서 상기 결합부재(150)의 종단까지의 거리보다 같거나 크면 된다. 한편 이와 같은 상태에서 상기 버튼(110)이 가진 탄성의 한계로 인하여 상기 돌기(115)는 화살표 방향으로 더 이상 진전하지는 못하지만, 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 빠져나와서 상기 결합부재(150)의 종단 밖으로 완전하게 벗어난 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다.

그리고 도 8(c)는 상기 스프링(140)의 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어오는 도면을 도시한 것이다. 상술한 바와 같이 상기 돌기(115)는 탄성의 한계 때문에 a에서 b까지 밖에 이동하지 못하지만, 일단 b의 위치까지 이동하게 되면 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(151)에서 빠져나와서 상기 결합부재(150)의 종단 밖에까지 완전하게 일탈된 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다(화살표 참조). 따라서 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 스프링(140)이 미는 힘에 의하여 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어올 수 있게 된다. 이 상태가 되면 상기 반응용액(230)은 상기 촉매(130)로 인하여 산소를 발생시키게 되며, 발생된 산소는 상기 멤브레인 필터(220)를 통과하여 방독면 또는 산소마스크로 공급될 수 있게 된다. 한편 도 6 및 도 7에 도시된 테이퍼(153) 구조 및 실링부재(180)의 삽입홈(181) 구조는 도 8을 참조하여 설명한 본 실시예에서도 적용이 가능한 것들이다. 즉 도 8의 실시예에서 상기 결합부재(150)에 형성된 상기 실링홈(151)에서부터 상기 산소발생통(200) 쪽으로, 상기 결합부재의 내주면 지름이 점점 커지도록 테이퍼가 형성되는 특징을 더 포함하는 것도 바람직하며, 상기 실링부재(180)가 상기 밀림판(160)의 외주면을 둘러싸며 실링할 수 있도록 상기 실링부재(180)의 내주면에 삽입홈(181)이 형성되도록 하고, 상기 밀림판(160)의 외주면이 상기 삽입홈(181)에 삽입되도록 하는 특징을 더 포함하는 것도 바람직하다.

다음으로 도 9는 본 발명에 의한 휴대용산소발생기의 또 다른 실시예로서, 상기 촉매저장통(100)의 구조를 달리한 실시예를 도시한 도면이다. 본 실시예에서 상기 촉매저장통(100)은, 원통형으로서 제1단부(111)는 탄성을 갖는 연질의 재료로 밀폐되고, 제2단부(112)는 전면 개방된 버튼(110)과 함께 상기 버튼(110) 내부에 삽입되는 고체로 된 촉매(130), 상기 촉매(130)와 상기 제1단부(111) 사이에 삽입되는 스프링(140), 상기 촉매(130)와 상기 제2단부(112) 사이에 삽입되는 원판형의 밀림판(160), 상기 버튼(110)의 내주면 중 상기 제2단부(112) 쪽에 형성되는 실링홈(116), 상기 실링홈(116)에 삽입되어 상기 밀림판(160)의 외주면과 상기 버튼(110)의 내주면 사이를 밀폐시키는 실링부재(180), 상기 버튼(110) 중 상기 제2단부(112) 쪽 외주면에 형성되어 상기 버튼(110)과 상기 산소발생통(200)을 나사결합 등을 통하여 결합시키는 결합부(114) 및 상기 제1단부(111)의 내면에서 연장되며, 상기 스프링(140) 내부로 삽입되어 상기 촉매(130)를 밀 수 있는 경질소재의 돌기(115)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 본 실시예에서 상기 촉매저장통(100)은 상기 결합부재(150) 없이 상기 버튼(110) 내부에 다른 구성들을 모두 수납한 구조인데, 이와 같이 구성하는 경우 상기 촉매저장통(100)과 외부와의 기밀성이 높아지는 효과가 있다.

이하에서는 도 9를 참조하여 본 실시예가 적용되는 경우의 작동과정에 대하여 설명한다. 먼저 도 9(a)는 산소발생을 하지 않는 평상시의 정상적인 상태인데, 이 상태에서는 상기 촉매(130)는 상기 반응용액(230)과 완벽하게 격리되어 있어야 하기 때문에 상기 촉매저장통(100)은 상기 산소발생통(200)으로부터 밀폐된 상태를 유지하여야 한다. 따라서 상기 스프링(140)이 고체형태로 된 상기 촉매(130)를 밀고 있고, 상기 촉매(130)는 상기 밀림판(160)을 밀고 있으며, 상기 밀림판(160)은 상기 실링홈(116)에 삽입된 상기 실링부재(180)을 밀고 있으며, 상기 실링부재(180)는 상기 실링홈(116)에 걸려서 상기 밀림판(160)이 더 이상 밀리지 않도록 지지하고 있는 상태이다. 따라서 상술한 바와 같이, 상기 스프링(140)으로부터 전달되는 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 실링부재(180) 사이 및 상기 실링부재(180)와 상기 실링홈(116) 사이가 밀착되며 이에 따라 상기 실링부재(180)는 상기 밀림판(160)의 외주면과 상기 버튼(110)의 내주면 사이를 밀폐시키게 되며, 이를 통하여 상기 촉매저장통(100)의 기밀상태가 유지되게 되며, 이에 따라 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230)이 상기 촉매저장통(100) 안으로 들어올 수 없게 된다. 이 상태에서 상기 버튼(110)의 누름점 위치는 A지점에 있게 되며, 상기 돌기(115)가 상기 촉매(130)와 맞닿은 부분은 a지점에 있게 된다.

그 다음으로 도 9(b)는 산소발생기를 작동시키기 위하여 사용자가 상기 버튼(110)을 화살표방향으로 누른 상태를 도시한 것이다. 이와 같이 상기 버튼(110)이 눌려지면 탄성소재로 되어 있는 상기 버튼(110)의 누름점 위치가 A에서 B로 이동하게 되는데, 이에 따라 상기 돌기(115)도 같이 이동하게 되어 상기 돌기(115)가 상기 촉매(130)와 맞닿은 부분이 b지점으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 촉매(130)도 a와 b사이 거리만큼 이동하게 되는데, 상기 촉매(130)가 상기 a와 b사이 거리만큼 이동하게 되는 과정에서 상기 밀림판(160)은 상기 촉매(130)에 의하여 밀려나게 되며, 상기 촉매(130)에 의하여 밀려나는 밀림판(160)은 상기 실링부재(180)을 밀게 되고, 상기 실링부재(180)는 결국 상기 실링홈(116)에서 빠져나와 밀려나다가 결국 상기 촉매저장통(100) 밖으로 밀려나가게 된다. 상기 a와 b사이의 거리는 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(116)에서 완전히 빠져나와서 상기 촉매저장통(100)을 벗어나서 빠져나올 수 있는 정도의 거리로 하는 것이 바람직한데, 상기 a와 b사이의 거리가 상기 실링홈(116)의 중심에서 상기 버튼(110)의 제2단부(112)까지의 거리보다 같거나 크면 된다. 한편 이와 같은 상태에서 상기 버튼(110)이 가진 탄성의 한계로 인하여 상기 돌기(115)는 화살표 방향으로 더 이상 진전하지는 못하지만, 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(116)에서 빠져나와서 상기 제2단부(112) 밖으로 완전하게 벗어난 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다.

그리고 도 9(c)는 상기 스프링(140)의 힘에 의하여 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어오는 도면을 도시한 것이다. 상술한 바와 같이 상기 버튼(110)은 탄성의 한계 때문에 A에서 B까지 밖에 이동하지 못하지만, 일단 B의 위치까지 이동하게 되면 상기 실링부재(180)가 상기 실링홈(116)에서 빠져나와서 상기 제2단부(112) 밖에까지 완전하게 일탈된 상태이므로 상기 밀림판(160)은 더 이상 상기 실링부재(180)에 의하여 지지되지 않고 상기 스프링(140)이 미는 힘을 받게 되는 상태가 된다(화살표 참조). 따라서 상기 밀림판(160)과 상기 촉매(130)가 상기 스프링(140)이 미는 힘에 의하여 상기 산소발생통(200) 안에 있는 상기 반응용액(230) 안으로 밀려들어올 수 있게 된다. 이 상태가 되면 상기 반응용액(230)은 상기 촉매(130)로 인하여 산소를 발생시키게 되며, 발생된 산소는 상기 멤브레인 필터(220)를 통과하여 방독면 또는 산소마스크로 공급될 수 있게 된다. 한편 도 6 및 도 7에 도시된 테이퍼(153) 구조 및 실링부재(180)의 삽입홈(181) 구조는 도 9를 참조하여 설명한 본 실시예에서도 적용이 가능한 것들이다. 즉 도 9의 실시예에서 상기 버튼(110)에 형성된 상기 실링홈(116)에서부터 상기 산소발생통(200) 쪽으로, 상기 버튼(110)의 내주면 지름이 점점 커지도록 테이퍼가 형성되는 특징을 더 포함하는 것도 바람직하며, 상기 실링부재(180)가 상기 밀림판(160)의 외주면을 둘러싸며 실링할 수 있도록 상기 실링부재(180)의 내주면에 삽입홈(181)이 형성되도록 하고, 상기 밀림판(160)의 외주면이 상기 삽입홈(181)에 삽입되도록 하는 특징을 더 포함하는 것도 바람직하다.

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 촉매저장통
110 버튼 111 제1단부
112 제2단부 113 돌출링
114 결합부 115 돌기
130 촉매 140 스프링
150 결합부재 151,116 실링홈
152 이동홈 153 테이퍼
160 밀림판 180 실링부재
181 삽입홈
200 산소발생통
210 필터삽입구 220 멤브레인 필터
230 반응용액 240 개구부
250 차단필름
300 에어필터통
310 에어필터 320 결합수단
330 통기구 340 흡입구

Claims (7)

1. 촉매저장통, 산소발생통 및 에어필터통을 포함하며 방독면 또는 산소마스크에 결합하여 사용하는 휴대용 산소발생기에 있어서,
   상기 촉매저장통은,
   - 원통형으로서 제1단부는 밀폐되고 제2단부는 전면 개방된 버튼,
   - 상기 버튼 내부에 삽입되는 고체로 된 촉매,
   - 상기 버튼 내부에 상기 촉매와 상기 제1단부 사이에 삽입되는 스프링,
   - 상기 버튼과 상기 산소발생통을 결합시키되, 상기 버튼의 축 방향 왕복이동이 가능하게 결합시키는 결합부재,
   - 상기 결합부재의 내부에 삽입되는 원판형의 밀림판,
   - 상기 결합부재의 종단 쪽 내주면에 형성되는 실링홈 및
   - 상기 실링홈에 삽입되어 상기 밀림판의 외주면과 상기 결합부재의 내주면 사이를 밀폐시키는 실링부재를 포함하며;
   상기 산소발생통은,
   - 원통형으로서, 일 측면에 형성된 개구부를 통하여 상기 촉매저장통과 연결되고,
   - 타 측면은 상기 방독면 또는 상기 산소마스크에 연결되되, 기체는 투과시키고 액체의 투과는 막을 수 있는 멤브레인 필터로 막혀있고,
   - 내부에는 상기 촉매와 반응하여 산소를 발생시킬 수 있는 반응용액이 채워져 있으며;
   상기 에어필터통은,
   - 상기 산소발생통과 동일한 중심축을 갖는 동심원통형으로서 상기 산소발생통의 외주면을 둘러싸며 결합되고,
   - 내주면과 상기 산소발생통의 외주면 사이에는 외부로 부터 흡입되는 유해물질을 걸러주는 에어필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
2. 제1항에 있어서,
   상기 촉매저장통 중,
   - 상기 결합부재는 상기 버튼의 축 방향 왕복이동이 불가능하도록, 상기 버튼과 고정결합되어 되어 있으며,
   - 상기 제1단부는 탄성을 갖는 연질의 재료로 되어 있으며,
   - 상기 제1단부의 내면에는, 상기 스프링 내부로 삽입되어 상기 촉매를 밀 수 있도록 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
3. 제1항에 있어서,
   상기 촉매저장통은,
   - 원통형으로서 제1단부는 탄성을 갖는 연질의 재료로 밀폐되고, 제2단부는 전면 개방된 버튼,
   - 상기 버튼 내부에 삽입되는 고체로 된 촉매,
   - 상기 버튼 내부에 상기 촉매와 상기 제1단부 사이에 삽입되는 스프링,
   - 상기 촉매와 상기 제2단부 사이에 삽입되는 원판형의 밀림판,
   - 상기 버튼의 내주면 중 상기 제2단부 쪽에 형성되는 실링홈,
   - 상기 실링홈에 삽입되어 상기 밀림판의 외주면과 상기 버튼의 내주면 사이를 밀폐시키는 실링부재,
   - 상기 버튼 중 상기 제2단부 쪽 외주면에 형성되어 상기 버튼과 상기 산소발생통을 결합시키는 결합부 및
   - 상기 제1단부의 내면에서 연장되며, 상기 스프링 내부로 삽입되어 상기 촉매를 밀 수 있는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 실링홈에서부터 상기 산소발생통 쪽으로, 상기 결합부재 또는 상기 버튼의 내주면 지름이 점점 커지도록 테이퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 실링부재의 내주면에는 삽입홈이 형성되며
   상기 밀림판의 외주면은 상기 삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 촉매는 도넛형태인 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 촉매의 표면에는 요철패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 산소발생기
   
   

Images