KR102343190B1 - 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 공기호흡기용 공기통을 안착시킬 수 있고, 방폭기능을 가진 방폭충전함과 압축공기를 생산할 수 있는 공기압축기 및 높은 위치에서부터 신선한 공기를 흡입할 수 있는 공기흡입수단을 차량에 설치하고, 차량의 동력을 이용하여 공기압축기를 가동하여 방폭충전함에 안착된 공기통에 공기를 충전하는 충전장치로서, 공기호흡기용 공기통에 대한 충전을 필요로 하는 장소나 시설로 찾아가서 안전한 환경에서 양질의 공기를 공기통에 충전할 수 있도록 한, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치에 관한 것이다.

Description

차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치 {On Board Air Charging Apparatus in Vehicle}

본 발명은 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 공기호흡기용 공기통을 안착시킬 수 있고, 방폭기능을 가진 방폭충전함과 압축공기를 생산할 수 있는 공기압축기 및 높은 위치에서부터 신선한 공기를 흡입할 수 있는 공기흡입수단을 차량에 설치하고, 차량의 동력을 이용하여 공기압축기를 가동하여 방폭충전함에 안착된 공기통에 공기를 충전하는 충전장치로서, 공기호흡기용 공기통에 대한 충전을 필요로 하는 장소나 시설로 찾아가서 안전한 환경에서 양질의 공기를 공기통에 충전할 수 있도록 한, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치에 관한 것이다.

수중활동을 하는 다이버들 또는 화재나 재난현장에 투입되는 소방관들은 대기 중에 존재하는 공기를 이용한 호흡이 불가능하므로, 호흡용 공기를 충전해 둔 공기호흡기용 용기 즉 봄베(bombe)라고도 하는 공기통을 이용하여 그 안에 충전된 공기로 호흡하게 된다. 그리고 국민의 재산 및 인명피해 예방 등을 위하여, 일정규모 이상의 건물이나 시설에는 법령에 의하여 재난대비 및 안전관련 장비를 의무적으로 갖추어야 하는데, 공기호흡기도 여기에 해당되어 의무적으로 설치 또는 비치해야 한다. 안전장비들은 대부분 평상시에는 사용되지 않는 반면 유사시에 대비하여 그 성능이 100% 발휘되도록 유지되어야 하는 장비들이기 때문에 평상시에 그 점검 및 관리가 철저하게 이루어져야 할 장비들이다. 그 중 공기호흡기는 매우 고가의 장비이면서도 전문업체 및 전문가에 의한 관리 및 정비가 철저히 되어야 할 장비 중 하나이다.

공기통과 마스크로 이루어져 있는 공기호흡기는 공기통 내에 압축공기가 주입되어야 하며, 일단 사용된 후에는 공기통 내에 압축공기가 빠져나가 압력이 낮아진 상태가 된다. 뿐만 아니라 충전된 후에 사용된 적이 없는 공기통이라 하더라도, 주입된 압축공기는 시간이 지날수록 점진적으로 압력이 낮아지고, 오래되면 공기오염이 발생하기 때문에 일정 주기별로 주입되어 있던 공기를 빼내고 새로 주입하여 재충전 하는 등의 정비가 필요하다. 즉 공기호흡기용 공기통은 사용 후 잔량이 줄어 든 경우, 또는 사용하지 않은 상태이더라도 장기간 미사용 상태가 지속된 경우에는, 공기통 내부의 공기압력 유지와 공기오염을 방지하기 위해 내부 잔여 공기를 배출하고, 새로운 호흡용 공기를 충전하여야 한다. 그리고 이러한 재충전 및 정비활동은 정기적으로 이루어지어야 한다.

한편 공기호흡기용 공기통에 호흡용 공기를 충전하려면 약 200∼300bar 정도의 고압으로 호흡용 공기를 충전하기 때문에 충전 중 폭발사고의 우려가 높은 문제점이 있다. 공기호흡기용 공기통이 폭발하는 사고는 오랫동안 사용하는 과정에서 공기통이 열화 또는 노후되거나 손상되었을 때 발생되며, 주로 공기를 충전하는 과정 중에 폭발이 일어난다. 공기통에 대한 충전 시 폭발사고가 발생할 때, 구조적으로 가장 취약한 부분은 공기통을 안착시킨 충전함의 도어부분이며, 이 부분에 폭발충격이 가해지면 작업자에게 위험을 초래하게 된다. 또한 충전장치의 내벽에 충격을 주어 외함의 손상으로 이어지게 되어 결국에는 충전장치를 재사용할 수 없게 된다. 그리고 금속덩어리 파편과 더불어 미세한 가루 및 탄소섬유가 파손되어 날리게 되는데, 금속덩어리 파편도 위험하지만 미세한 가루와 끊어진 탄소섬유의 외부 분출 또한 작업자에게 피해를 주는 문제가 있어왔다. 특히 탄소섬유는 강철과 같은 강성의 섬유로 철사처럼 강한 섬유소재의 파편이 외부로 분출하는 경우 작업자에게 심각한 상해를 입히게 된다.

이와 같은 공기통 충전장치의 문제점을 해결하기 위하여 방폭기능 등 안전이 강화된 충전함 등이 지속적으로 개발되어 왔다. 한국 등록특허 제10-1849265호에서는 ‘공기호흡기용 용기 안전 충전함’이 제시되어 있고, 한국 등록특허 제10-1638829호에서는 ‘호흡용 고압공기 안전충전함’이 제시되어 있다. 그리고 한국 등록실용신안 제20-0487624에서는 ‘공기 호흡기용 용기 및 스쿠버용 더블 용기의 공기 충전을 위한 안전 충전 장치의 용기 수납장치 및 그 안전 충전 장치’를 제시하고 있다. 이러한 선행기술들은 공기통의 폭발 시 압력을 분산시켜서 안전사고의 발생을 방지하기 위한 구조와 함께 충전함의 변형이나 파손문제를 해결하고, 작업자의 안전을 보호하기 위한 방법과 장치들을 제시하고 있다.

그러나 이와 같이 방폭기능을 갖춘 안전장비에 대한 기술들이 개발되어 왔음에도 불구하고, 공기통 내의 압축공기를 재충전하는 일은 여전히 위험한 작업이기 때문에 상술한 바와 같은 방폭충전함 등과 같은 고압가스 관련 안전장치들을 갖춘 전문적인 시설에서, 전문가에 의하여만 가능하다. 전문적인 장비 없이 비전문가들에 의하여 공기호흡기를 재충전하거나 보수하는 것은 매우 위험할 뿐만 아니라 법제도적으로도 금지되고 있다. 반면에 전국적으로 공기호흡기에 대한 재충전 및 정비 즉 공기통 내의 압축공기의 교체, 보충 또는 주입 등을 할 수 있는 전문업소는 전국적으로 매우 부족한 실정이어서, 스킨스쿠버 장비에 대한 수요가 많은 도시를 제외하고는 도시 내에서 공기호흡기에 대한 재충전 업소를 찾아보기 힘든 실정이다.

따라서 공기호흡기를 다량 보유한 시설이나 기관 등에서는 내부에 충전설비를 마련하고 안전기준 부합여부 등을 전문기관으로부터 인증 받은 후 자체적으로 충전 및 정비를 할 수밖에 없는 실정이다. 그러나 이러한 설비의 확보 및 유지관리는 소방관서 등과 같이 공기호흡기 장비가 많고 사용빈도가 높은 기관에서는 가능하겠지만, 그렇지 않은 곳에서는 설치비용과 관리에 따른 인건비 등으로 인하여 현실적으로 불가능한 일이 된다.

그러다 보니 공기호흡기를 보유 및 관리하는 대부분의 기업이나 기관 등에서는, 해당 지역에 전문적인 충전업소가 없는 경우, 다른 도시에 있는 전문업체에 공기통을 보내어 재충전을 의뢰할 수밖에 없는 실정이다. 그러나 이렇게 하는 것은 시간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 재충전을 위한 기간 동안에는 해당 건축물 또는 시설물 내에 공기호흡기가 없는 상태로 되기 때문에, 정비기간 동안에는 재난에 무방비상태로 노출된다는 문제점이 있어왔다. 뿐만 아니라 이러한 정비의 어려움 등과 같은 이유들로 인하여 공기호흡기용 공기통에 대한 공기 재충전 등의 정비가 소홀히 이루어지고 있는 등 2차적인 문제점까지 발생하게 되는 것이 현실이다.

한국 등록특허 제10-1849265호(2018.04.10. 공기호흡기용 용기 안전 충전함) 한국 등록특허 제10-1860033호(2018.05.15. 호흡용 공기 자동충전장치) 한국 등록특허 제10-1638829호(2016.07.06. 호흡용 고압공기 안전충전함) 한국 등록특허 제10-1686580호(2016.12.08. 호흡용 고압공기 통합충전장치) 한국 등록실용신안 제20-0487624호(2018.10.05. 공기 호흡기용 용기 및 스쿠버용 더블 용기의 공기 충전을 위한 안전 충전 장치의 용기 수납장치 및 그 안전 충전 장치)

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 공기호흡기용 공기통에 호흡용 공기를 충전할 수 있는 장치를 차량에 장착함으로써, 전문가들이 공기호흡기용 공기통에 대한 충전을 필요로 하는 장소나 시설로 찾아가서 공기통을 충전할 수 있도록 한 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치를 이용하여 공기통에 호흡용 공기를 충전한다 하더라도, 충전 시 폭발사고가 발생할 때 폭발압력을 분산시켜서 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기통에 호흡용 공기를 충전할 때 비산먼지나 분진, 미세먼지 등이 유입되지 않도록 상대적으로 깨끗한 상층부의 공기를 흡입하여 압축 및 충전할 수 있는 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기통에 호흡용 공기를 충전할 때, 타이어 마모분진 및 비산먼지 등이 많은 도로면 가까이에서 공기가 흡입되지 않도록, 일정높이 이하에서는 공기흡입이 원천적으로 차단되는 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 호흡용 공기를 충전할 때 지하주차장 등과 같이 공기오염 우려가 높은 밀폐공간에서 호흡용 공기가 충전되는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전력 확보 등 동력원의 인출이 여의치 않은 환경에서도 차질 없이 공기압축기를 가동하여 호흡용 공기를 충전할 수 있는 이동식 공기 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

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

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 공기호흡기용 공기통에 호흡용 공기를 충전하기 위하여 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로서, 공기가 충전되는 동안 상기 공기통을 안착시킬 수 있는 안착수단과, 상기 공기통의 폭발로 인한 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있는 방폭하우징이 포함된 방폭충전함; 상기 방폭충전함에 안착되는 상기 공기통에 연결되는 공기공급관; 압축공기를 생산하여 상기 공기공급관을 통하여 상기 공기통에 공급하는 공기압축기; 상기 차량의 동력전달계통으로부터 동력을 인출하여 상기 공기압축기에 대하여 회전동력을 공급하는 동력인출장치(PTO); 및 압축할 공기를 흡입하여 상기 공기압축기에 공급하는 공기흡입수단; 을 포함하되, 상기 공기흡입수단의 종단에는 상기 압축할 공기를 흡입하는 공기흡입구를 포함하며, 상기 공기압축기가 상기 압축공기를 생산하는 동안에는 상기 압축할 공기가 지면으로부터 일정높이 이상의 위치에서 흡입되도록, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이 이상까지 상승시키고, 상기 차량의 이동이 필요한 경우에는, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이보다 낮은 위치까지 하강시키는 것이 가능하도록, 상기 공기흡입수단을 접거나 펼칠 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 공기흡입수단은, 상부흡입통과 하부흡입통으로 나누어지고, 상기 상부흡입통과 상기 하부흡입통이 연결되는 부분은 힌지 축으로 연결되도록 하여, 상기 하부흡입통에 대하여 상기 상부흡입통이 일자로 펼쳐지도록 하거나, 일정각도 이상으로 꺾여서 접혀지도록 함으로써, 상기 공기흡입구의 높이를 상승 또는 하강시키는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하거나, 상기 공기흡입수단은, 동일한 중심축을 가지되 직경이 각각 다른 복수의 원통 또는 다각 통이 서로 겹쳐지게 끼워져 있도록 하여, 상기 복수의 원통 또는 다각 통 중 하나 이상을 위로 인출하여 펼쳐지도록 하거나 아래로 밀어 넣어 접혀지도록 함으로써, 상기 공기흡입구의 높이를 상승 또는 하강시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하다.

본 발명은 또한 이와 같은 특징들에 더하여 상기 공기압축기의 작동을 제어하는 제어수단; 및 상기 공기흡입구가 상기 일정높이 이상으로 상승되어 있는지를 판단할 수 있는 높이정보를 수집하여 상기 제어수단에 전달하는 높이판단수단;을 더 포함하며, 상기 제어수단은 상기 높이정보를 분석한 결과 상기 공기흡입구가 상기 일정높이 이상 상승하지 않은 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것이 바람직하며, 이에 더하여 상기 높이판단수단은, - 상기 공기흡입구 또는 상기 차량의 상면에 설치되어, 상기 공기흡입구와 상기 차량의 상면 사이의 거리를 측정할 수 있는 거리센서이거나, - 상기 공기흡입수단이 펼쳐진 상태인지 접혀진 상태인지 여부를 감지할 수 있는 작동감지센서인 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라 본 발명은 상술한 특징들에 더하여, 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있도록 주변정보를 수집하여 상기 제어수단에 전달하는 주변정보 수집수단; 을 더 포함하며, 상기 제어수단은 상기 주변정보를 분석한 결과, 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하며, 상기 주변정보 수집수단은, 상기 차량의 상부가 막혀있는지의 여부를 판단할 수 있도록, 상기 차량의 상면에 설치되어 상기 차량의 상부에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서이며, 상기 제어수단은, 상기 차량의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우에는 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하다. 그리고 상기 주변정보 수집수단은, 상기 차량의 상부와 상기 차량의 주변이 막혀있는지의 여부를 판단할 수 있도록, 상기 차량의 상면에 설치되어 상기 차량의 상부 및 주변에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서이며, 상기 제어수단은 상기 차량의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우 중 상기 차량의 양측 및 전후방 중 2이상이 막혀있지 않은 것으로 판단되는 경우에는, 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하다.

또한 본 발명은 상술한 특징들에 더하여, 상기 제어수단은, 상기 차량의 상부에 존재하는 물체까지의 거리가 제한최소높이 이상인 경우 상기 차량의 상부가 막혀있지 않은 것으로 판단하며, 상기 차량의 주변에 존재하는 물체와의 거리가 제한최소거리 이상인 경우 상기 차량의 주변이 막혀있지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하며, 이에 더하여 상기 방폭충전함에는 상기 안착수단의 내부를 냉각시키는 냉각수단을 더 포함하며, 상기 냉각수단은 상기 차량의 냉방시스템과 연계되어 작동되는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로 하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치는 공기압축기와 충전함 등을 차량에 탑재하였기 때문에 공기통에 대한 호흡용 공기의 충전이 필요한 장소로 찾아가서 공기를 충전시켜줄 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 공기통 충전에 필요한 시간과 비용을 절감시켜줌은 물론 충전을 위해 장시간동안 공기호흡기의 사용을 불가능하게 만드는 종래의 문제점도 해소할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 공기통을 방폭충전함에 안착시켜 놓은 상태에서 공기통에 대한 공기 충전을 하게 되므로 공기통에 대한 충전 시 폭발사고가 발생한다 하더라도, 파편과 팽창압력으로부터 작업자 등을 보호할 수 있는 효과가 있기 때문에, 일정한 장소에 고정적으로 설치되어 있는 고정 충전소와 마찬가지로 안전이 보장될 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은, 차량의 동력전달계통으로부터 동력을 인출하여 공기압축기에 대하여 회전동력을 공급하는 동력인출장치(PTO)를 포함하고 있기 때문에 공기압축기에 대한 동력을 공급하기 위한 전력선 등이 없는 상황에서도 공기압축기를 가동하여 공기통에 대한 충전을 할 수 있는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 공기압축기가 압축공기를 생산하는 동안에는 압축할 공기가 지면으로부터 일정높이 이상의 위치에서만 흡입되도록, 공기흡입구를 상기 일정높이 이상까지 상승시키도록 하기 때문에 비산먼지가 많이 존재하는 저층부 공기의 유입을 억제하고, 비교적 깨끗한 상층부의 공기를 유입시켜 충전시킬 수 있으며, 이에 따라 공기통이 미세먼지나 비산먼지로 오염되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

그리고 차량의 이동이 필요한 경우에는, 공기흡입구를 낮은 위치까지 하강시키는 것이 가능하도록, 상기 공기흡입수단을 접거나 펼칠 수 있는 특징을 포함하고 있기 때문에, 공기압축기의 가동이 필요한 경우에만 공기흡입수단을 높이 올리고, 나머지 경우에는 공기흡입수단을 낮게 유지할 수 있으므로, 공기흡입구를 높은 위치로 올릴 수 있으면서도 차량의 이동은 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 공기압축기에 대한 작동을 제어하는 제어수단과 공기흡입구에 대한 높이판단수단을 포함하기 때문에 공기흡입구가 일정높이 이상 상승하지 않은 것으로 판단되는 경우에는 공기압축기가 작동되지 않으며, 이에 따라 낮은 위치에서 공기를 흡입하는 것을 원천적으로 차단할 수 있어 공기통에 충전되는 공기의 품질을 고품질로 유지할 수 있게 된다.

그리고 차량이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있도록 주변정보를 수집하여 제어수단에 전달하는 주변정보 수집수단을 포함하며, 제어수단은 주변정보를 분석하여 차량이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에는 공기압축기가 작동되지 않도록 제어하기 때문에, 지하주차장 등과 같이 공기가 오염된 밀폐공간에서 호흡용 공기가 충전되는 것을 원천적으로 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한 주변정보 수집수단은, 차량이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있는 주변정보를 수집하여 제어수단에 전송하기 때문에, 차량이 밀폐공간에 위치하는지 여부를 제어수단이 정확하게 파악하여 공기압축기의 작동을 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 방폭충전함에는 안착수단의 내부를 냉각시키는 냉각수단을 더 포함하며, 냉각수단은 차량의 냉방시스템과 연계되어 작동되도록 하였기 때문에 압축공기의 압축열을 식혀줄 수 있고, 이로 인하여 공기통에 충전되는 공기가 충분한 압력으로 충전될 수 있게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한, 공기호흡기용 공기통 충전장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제1실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제1실시예에서 공기흡입수단이 펼쳐진 모습을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제2실시예에서 공기흡입수단이 펼쳐진 모습을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제3실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제4실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제5실시예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제6실시예를 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. 도 1은 종래기술에 의한, 공기호흡기용 공기통 충전장치(10)를 도시한 것이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술에 의한 공기호흡기용 공기통 충전장치는 방폭충전함(100), 상기 방폭충전함(100)에 연결되는 공기공급관(200) 및 상기 공기공급관(200)에 연결되는 공기압축기(300)를 포함하고 있으며, 상기 방폭충전함(100), 상기 공기공급관(200) 및 상기 공기압축기(300)는 안전한 장소에 고정적으로 설치된다. 그리고 방폭충전함(100)은 공기가 충전되는 동안 공기통(130)을 거치시킬 수 있는 안착수단(110)과, 상기 공기통(130)의 폭발 시 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있는 방폭수단이 내재되어 있는 방폭하우징(120)을 포함하고 있다. 그리고 상기 공기압축기(300)는 압축공기를 생산하여 상기 공기공급관(200)을 통하여 상기 방폭충전함(100)의 안착수단(110)에 거치되어 있는 상기 공기통(130)에 공급하는 구조이다. 상기 공기압축기(300)는 전력에 의하여 회전하는 모터(미도시)의 회전축에 연결되어 구동되며, 외부로부터 압축할 공기를 흡입한 후 압축공기를 생산하게 된다. 상기 공기압축기(300)는 왕복동 방식이 많이 사용되고 있으나, 터보압축기, 스크류압축기 등 여건에 따라 다양한 종류의 압축기 중에서 선택하는 것이 가능하다. 이와 같이 종래 기술에 의한 공기호흡기용 공기통 충전장치(10)는 고정된 장소에서 폭발 등으로부터 안전하게 설치된 설비를 구비하고 공기압축기를 회전시킬 동력을 발생시키기 위한 전력을 공급받아야 하기 때문에 고정된 장소에 설치되어야 바람직하다. 따라서 원천적으로 이동이 불가능한 구조이다.

이에 비하여 본 발명은 차량에 장착되어 이동이 가능한 공기 충전장치에 관한 것이다. 도 2에는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제1실시예가 도시되어 있다. 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 이동식 공기 충전장치(10)는, 공기호흡기용 공기통(130)에 호흡용 공기를 충전하기 위하여 차량(50)에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)이다. 본 발명에 사용되는 차량(50)은 그 종류에 대한 특별한 제한은 없지만, 공기압축기(300)의 가동을 위한 동력인출장치(PTO, Power Take Off, 400)가 부착되어 있는 차량이 바람직하며, 장착되는 공기 충전장치(10)가 눈이나 비, 강한 햇볕 등으로부터 보호될 수 있는 환경에 설치되는 것이 바람직하므로 적재함은 지붕이 막혀있는 박스형태(51)의 탑차로 하거나, 승합차 등으로 하는 것이 바람직하며, 적재함에 컨테이너박스를 적재한 후 그 안에 공기 충전장치를 설치하는 것도 가능하다.

그리고 상기 공기통(130)을 충전하는 과정에서 폭발사고가 발생하는 경우 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있도록 방폭충전함(100)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 방폭충전함(100)에는, 상기 공기통(130)에 공기를 충전시키는 동안 상기 공기통(130)을 거치시켜 안착시킬 수 있는 안착수단(110)과, 상기 공기통(130)이 폭발하는 경우에 대비하여 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있는 방폭하우징(120)을 포함하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서 상기 방폭하우징(120)은 그 내부에 배치되는 다양한 방폭수단들을 포함하는 것이 바람직한데, 상기 방폭수단들로는 내벽에 부착되는 보강판이나 보강기둥 등과 함께 분리된 공간들 사이에 게재되는 완충판, 완충박스 및 격판 등이 포함될 수 있다. 따라서 상기 공기통(130)이 폭발하는 경우 상기 보강판, 상기 보강기둥 또는 상기 격판 등은 내벽이나 경계벽 등이 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 완충판, 완충박스 또는 격판 등은 팽창압력이 급격하게 전파되는 것을 막을 수 있는 수단이다. 한편, 상기 방폭충전함(100)은 상기 안착수단(110)에 상기 공기통(130)을 거치시켜 안착시킨 후 상기 도어(140)를 닫아 상기 방폭충전함(100)이 밀폐된 상태에서 상기 공기통(130)에 공기를 충전하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 도어(140)에도 폭발사고 발생 시에 대비한 방폭수단들이 포함되도록 하는 것이 바람직한데, 폭발 시 도어가 열리지 않도록 하는 도어스토퍼와 쇼크 압소버 등이 이에 해당된다 할 것이다. 상기 방폭충전함(100)과 관련해서는 다양한 선행기술들이 공지되어 있으며, 본 발명에서는 공지의 방폭충전함을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 방폭충전함(100)의 상기 안착수단(110)에 거치되는 상기 공기통(130)에 대하여, 호흡용 공기를 공급할 수 있는 공기공급관(200)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 공기공급관(200)은 상기 공기통(130)의 공기주입구(미도시)와 공기압축기(300) 사이를 연결하여 상기 공기압축기(300)가 생산하는 압축공기를 상기 공기통(130)에 공급하여 상기 공기통(130)에 호흡용 공기가 충전되도록 하는 수단이다. 상기 공기압축기(300)는 왕복동형 압축기, 로터리식 압축기, 스크류식 압축기 또는 원심식 터보압축기 등이 사용될 수 있는데, 상기 공기압축기(300)의 외부에서 공급되는 회전력에 의하여 회전하면서 외부공기를 흡입하여 압축공기로 만들어 내게 된다. 본 발명에서 상기 공기압축기(300)에 공급되는 동력은 차량에 장착되어 작동되는 동력인출장치(400) 즉 PTO(Power Take Out)장치를 사용하는 것이 바람직한데, 상기 동력인출장치(400)는 상기 차량(50)의 하부에 위치하는 동력전달계통으로부터 동력을 인출하여 상기 공기압축기(300)에 대하여 회전동력을 공급하도록 하는 것이다. 상기 동력인출장치(400)에서 상기 공기압축기(300)로의 동력전달은 도 2에서 보는 바와 같이 복수의 V벨트(410)를 이용하여 전달하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명 제1실시예에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)에는 상술한 구성들에 더하여, 일정높이로 세워질 수 있는 공기흡입수단(500)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 공기흡입수단(500)은 상기 공기압축기(300)에서 압축할 공기를 흡입하여 상기 공기압축기(300)에 공급하는 수단이다. 따라서 상기 공기흡입수단(500)의 종단에는 상기 압축할 공기를 흡입하는 공기흡입구(540)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 공기흡입구(540)는 수직으로 세워졌을 때 빗물 등이 혼입되지 않도록 도 2에서 보는 바와 같이 윗부분이 둥그런 커버로 덮여있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 공기흡입수단(500)은, 상기 공기압축기(300)가 상기 압축공기를 생산하는 동안에는 상기 압축할 공기가 지면으로부터 상기 일정높이 이상의 위치에서 흡입되도록, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이 이상까지 상승시킬 수 있도록 하고, 상기 차량(50)의 이동이 필요한 경우 등에는 원활한 이동을 위하여, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이보다 낮은 위치까지 하강시키는 것이 가능하도록, 상기 공기흡입수단(500)을 접거나 펼칠 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)의 제1실시예에서 상기 공기흡입수단(500)이 펼쳐진 모습을 도시한 것이며, 이에 비하여 도 2는 아래로 접혀진 모습이 도시된 것이다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 포함된 상기 공기흡입수단(500)의 상세구조와 작동과정을 설명한다. 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치의 제1실시예에서, 상기 공기흡입수단(500)은, 상부흡입통(520)과 하부흡입통(510)으로 나누어지도록 하는 것이 바람직하다, 그리고 상기 상부흡입통(520)과 상기 하부흡입통(510)이 연결되는 부분은 힌지 축(530)으로 연결되도록 하여, 상기 하부흡입통(510)에 대하여 상기 상부흡입통(520)이 일자로 펼쳐지도록 하거나, 일정각도 이상으로 꺾여서 접히도록 함으로써. 상기 공기흡입구(540)의 높이를 상승 또는 하강시키는 것이 가능하게 하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 공기압축기(300)가 상기 압축공기를 생산하지 않는 동안 및 상기 차량(50)의 이동이 필요한 경우 등에는, 도 2에서 보는 바와 같이 상기 힌지 축(530)을 중심으로 상기 상부흡입통(520)이 아래쪽으로 눕혀져서, 상기 상부흡입통(520)이 상기 하부흡입통(510)에 대하여 직각으로 접혀지도록 함으로써, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이보다 낮은 위치까지 하강시키며, 반면에 상기 공기통(130)에 공기를 충전하기 위하여 상기 공기압축기(300)로 상기 압축공기를 생산하고자 하는 경우에는, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 힌지 축(530)을 중심으로 상기 상부흡입통(520)을 위로 세워서 상기 하부흡입통(510)과 일치하는 방향으로 일자로 펼쳐지도록 함으로써, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이 이상까지 상승시키도록 하는 것이 바람직하다.

한편 상기 공기흡입수단(500)의 또 다른 실시예가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 도 4에는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)의 제2실시예에서 상기 공기흡입수단(500)이 접혀진 모습이 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명 제2실시예에서 상기 공기흡입수단(500)이 펼쳐진 모습이 도시되어 있다. 본 발명 제2실시예는 제1실시예와 비교할 때 상기 공기흡입수단(500)만 상이하고 다른 모든 부분은 동일하므로 본 발명 제2실시예에 대한 설명은, 상기 공기흡입수단(500)의 상세구조와 작동과정에 대하여만 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명 제2실시예에서 상기 공기흡입수단(500)은, 동일한 중심축을 가지되 직경이 각각 다른 복수의 원통 또는 다각 통이 서로 겹쳐지게 끼워져 있도록 하여, 상기 복수의 원통 또는 다각 통 중 하나 이상을 위로 인출하여 펼쳐지도록 하거나 아래로 밀어 넣어 접혀지도록 함으로써, 상기 공기흡입구의 높이를 상승 또는 하강시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다. 즉 상기 상부흡입통(520)과 상기 하부흡입통(510)은 동일한 중심축을 가지되 직경이 각각 다른 복수의 원통 또는 다각 통이며, 상기 상부흡입통(520)은 상기 하부흡입통(510)의 직경보다 작게 되어 평상시 또는 이동 중에는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 상부흡입통(520)이 상기 하부흡입통(510)의 내부에 삽입되어 있다가, 상기 공기통(130)에 공기를 충전하기 위하여, 상기 공기압축기(300)로 상기 압축공기를 생산하고자 하는 경우에는, 도 5에서 보는 바와 같이 연결부(531)를 중심으로 상기 상부흡입통(520)을 잡아 빼서 위로 펼쳐지도록 함으로써, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이 이상까지 상승시키도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 이렇게 상기 공기압축기(300)로 상기 압축공기를 생산하고자 하는 경우에, 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이 이상까지 상승시키도록 하고 있다. 이는 상기 공기통(130)은 사람들이 호흡을 하기 위한 호흡용 공기가 충전되어야 하는 것으로서, 인체에 해가 없도록 신선하고 깨끗한 공기가 담겨야 하는데, 본 발명에 의한 이동식 공기 충전장치(10)는 차량에 장착된 상태로 공기 충전을 하는 장치이고, 차량이 주행하는 도로면에는 차량의 주행에 따라 도로면에 가라앉은 먼지가 재 비산될 뿐만 아니라, 타이어 및 도로 포장면이 마모됨에 따라 미세한 분진이 발생하게 된다. 뿐만 아니라 차량의 배기구에서 분출되는 배기가스 또한 발생된다. 이러한 유해성분들은 도로의 바닥면에서 가까울수록 많이 포진되어 있기 때문에 본 발명에서는 상기 공기흡입구(540)를 상기 일정높이 이상까지 상승시키도록 함으로써 이러한 문제점을 해결하는 것이다. 물론 상기 공기압축기(300)의 흡입구 및 배출구 등에 불순물을 걸러주는 에어필터를 사용하겠지만, 흡입되는 공기 즉 상기 압축할 공기에 불순물이 많으면, 에어필터에서 충분히 걸러주기 힘들기 때문에 불순물이 상기 공기압축기(300) 내부로 유입되고, 유입된 불순물이 공기통(130)에 혼입되는데, 본 발명에서는 이러한 문제점을 방지할 수 있게 된다. 상기 일정높이는 지면으로부터 5m이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 힌지 축(530) 및 상기 연결부(531)에는 상기 상부흡입통(520)이 전기동력 등의 힘에 의하여 자동으로 펼쳐지거나 접혀질 수 있도록 승강수단(미도시)을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 도 6 및 도 7에는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)의 제3실시예 및 제4실시예가 도시되어 있다. 본 발명의 제3실시예 및 제4실시예는 위에서 살펴본 제1실시예 또는 제2실시예의 구성에 더하여, 상기 공기압축기(300)의 작동을 제어하는 제어수단(600) 및 높이판단수단을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 높이판단수단은, 상기 공기흡입구(540)가 상기 일정높이 이상으로 상승되어 있는지를 상기 제어수단(600)이 판단할 수 있도록, 높이정보를 수집하여 전송수단(610)을 통하여 상기 제어수단(600)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제어수단(600)은 상기 높이판단수단이 전달해 주는 상기 높이정보를 분석한 결과 상기 공기흡입구(540)가 상기 일정높이 이상 상승하지 않은 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기(300)가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 상기 전송수단(610)은 상기 차량(50) 내부에서 상기 제어수단(600)과 상기 높이판단수단 사이의 신호전송을 전달해 주는 수단으로서 유선으로 연결되는 것도 가능하지만, 무선의 통신수단을 이용하는 것도 가능하다.

상기 높이정보는 다양한 방법으로 수집할 수 있을 것인데, 상기 공기흡입구(540)와 상기 차량(50)의 상면 사이의 수직거리를 직접 측정하는 방법도 바람직하다. 이 경우는 도 6에 도시된 제3실시예에서 보는 바와 같이 상기 공기흡입구(540)에 거리센서(700)를 설치하여 상기 높이판단수단으로 사용하는 것이다. 상기 높이판단수단인 거리센서(700)가 상기 공기흡입구(540)로부터 상기 차량(50)의 상면까지의 수직거리를 측정할 수 있도록 하는 것도 가능하며, 또는 상기 차량(50)의 상면에 상기 높이판단수단인 거리센서(700)를 설치하여 상기 공기흡입구(540)까지의 거리를 측정하도록 하는 것도 가능하다. 상기 높이판단수단인 거리센서(700)는 적외선센서 등을 이용하는 것도 가능하며, 전파 등을 이용하는 것도 가능하다.

상기 높이정보를 수집하는 또 다른 방법으로, 상기 공기흡입수단(500)이 펼쳐진 상태인지 접혀진 상태인지 여부를 감지할 수 있는 작동감지센서(미도시)를 이용하는 것도 바람직하다. 즉 도 7에 도시된 제4실시예에서와 같이 상기 작동감지센서(미도시)는 상기 힌지 축(530)의 회전상태를 측정한다든가 상기 연결부(531)에서 상기 상부흡입통(520)이 인출되었는지 여부를 측정하는 방법으로 감지하는 것이 가능할 것이다. 이 경우 상기 승강수단도 상기 전송수단(610)을 통하여 상기 제어수단(600)에서 제어하도록 하는 것이 더욱 바람직한데, 상기 제어수단(600)이 상기 승강수단을 작동하여 상기 상부흡입통(520)이 펼쳐지거나 접혀지도록 하고, 상기 상부흡입통(520)이 펼쳐지도록 작동시킨 것을 확인한 후에야 상기 공기압축기(300)를 작동시키도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

도 8 및 도 9에는 본 발명에 의한 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치(10)의 제5실시예 및 제6실시예가 도시되어 있다. 본 발명 제5실시예 및 제6실시예는 제1실시예 내지 제4실시예 중 하나의 실시예에 더하여, 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있도록 주변정보를 수집하여 상기 전송수단(610)을 이용하여 상기 제어수단(600)에 전달하는 주변정보 수집수단을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제어수단(600)은 상기 주변정보를 분석한 결과, 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기(300)가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하게 되면, 상기 공기압축기(300) 가동을 위하여 상기 차량(50)의 엔진 가동에 따른 배기가스가 상기 공기흡입구(540)로 혼입되기 때문에 주차장 등과 같이 밀폐된 공간에서는 상기 공기통(130)에 대한 공기 충전을 하지 못하게 하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 제5실시예 및 제6실시예에서는 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있도록 상기 주변정보 수집수단을 더 포함하도록 하고, 상기 제어수단(600)은 상기 주변정보 수집수단이 수집한 주변정보를 분석한 결과 상기 차량(50)이 밀폐공간에 위치한다고 판단되면, 상기 공기압축기(300)가 가동되지 못하게 제어하는 것이 바람직하다.

이 때 상기 제어수단(600)은 상기 차량(50)이 위치한 장소가 윗부분이 개방되어 있으면 이를 개방된 장소로 판단하고, 반대로 윗부분이 막혀있으면 밀폐된 장소로 하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 주변정보 수집수단은, 도 8의 제5실시예에서 보는 바와 같이 상기 차량(50)의 상부가 막혀있는지의 여부를 판단할 수 있도록, 상기 차량(50)의 상면에 설치되어 상기 차량(50)의 상부에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서(800)로 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제어수단(600)은, 상기 차량(50)의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우에는 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단하여 상기 공기압축기(300)가 가동되지 못하게 제어하는 것이 바람직하다. 상기 주변정보 수집수단인 거리센서(800)는 상부가 막혀있는 경우, 상기 거리센서(800)로부터 막혀있는 지점까지의 거리를 측정하여 상기 제어수단(600)에 전달할 것이고, 막혀있지 않을 경우에는, 측정불가 결과 값을 상기 제어수단(600)에 전달하게 될 것인데, 상기 제어수단(600)은 측정불가인 경우에만 상기 공기압축기(300)가 가동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그러나 상기 제어수단(600)은 상기 차량(50)이 위치한 장소가 윗부분이 막혀있더라도 측면들이 트여있어서 개방된 공간과 마찬가지인 곳에서는 이를 개방된 공간으로 판단하여 상기 공기통(130)에 대한 호흡용 공기의 충전이 가능하게 하는 것도 바람직하다. 이 경우 상기 주변정보 수집수단인 거리센서(800)는 도 9의 제5실시예에서 보듯이 상기 차량(50)의 상면에 설치되어 상기 차량의 상부 및 주변에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서(800)로 하는 것이 바람직하다. 즉 상기 차량(50)의 상부(H)가 막혀있는 곳까지의 거리와 함께 상기 차량(50)의 전후방(F/B)과 좌우양측(L/R)에 존재하는 물체까지의 거리를 측정하게 하는 것이다. 그리고 상기 제어수단(600)은 상기 차량(50)의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우 중 상기 차량(50)의 전후방(F/B)과 좌우양측(L/R) 중 2이상이 막혀있지 않은 것으로 판단되는 경우에는, 상기 차량(50)이 밀폐된 공간에 위치하지 않는 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 이는 교량이나 고가도로 하부 등과 같이 위는 막혀있으나, 측면들이 트여있어서 개방된 공간과 마찬가지인 곳에서도 공기통을 충전할 수 있도록 하기 위함이다.

한편 상기 제어수단(600)은, 상기 차량(50)의 상부에 존재하는 물체까지의 거리가 제한최소높이 이상인 경우에는 상기 차량(50)의 상부가 막혀있지 않은 것으로 판단하도록 하고, 상기 차량(50)의 주변에 존재하는 물체와의 거리가 제한최소거리 이상인 경우 상기 차량(50)의 주변이 막혀있지 않은 것으로 판단하는 것도 바람직하다. 이는 큰 공장이나 공연장 등과 같이 충분히 높은 천장을 가진 건물 등에서는 환기상태가 양호하게 되므로 상기 차량(50)이 엔진을 가동한다 하더라도 배기가스가 상기 공기흡입구(540)로 혼입될 가능성이 적기 때문이다. 제한최소높이 및 상기 제한최소거리는 실 운영환경을 감안하여 적절한 범위로 정할수 있을 것이지만 10미터 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 방폭충전함(100)에는 상기 안착수단(110)의 내부를 냉각시키는 냉각수단(미도시)을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 냉각수단은 상기 차량(50)의 냉방시스템과 연계되어 작동되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이는, 상기 공기압축기(300)에서 압축된 압축공기는 압축과정에서 상당한 온도로 높여지게 되며, 압축공기의 온도가 높을 경우 체적이 많아지게 되므로 상기 공기통(130)내에 충전할 수 있는 실제 공기량이 줄어들게 된다. 따라서 본원발명에서는 이렇게 차량의 냉방시스템을 이용하여 상기 공기통(130)에 대한 냉각을 함으로써 상기 공기통(130) 내에 충분한 양의 공기가 충전되도록 하는 효과가 있다.

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.

10 공기 충전장치
50 차량
100 방폭충전함
110 안착수단 120 방폭하우징
130 공기통 140 도어
200 공기공급관
300 공기압축기
400 동력인출장치
410 V벨트
500 공기흡입수단
510 하부흡입통 520 상부흡입통
530 힌지 축 631 연결부
540 공기흡입구
600 제어수단
610 전송수단
700,800 거리센서

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 공기호흡기용 공기통에 호흡용 공기를 충전하기 위하여 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로서,
   공기가 충전되는 동안 상기 공기통을 안착시킬 수 있는 안착수단과, 상기 공기통의 폭발로 인한 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있는 방폭하우징이 포함된 방폭충전함;
   상기 방폭충전함에 안착되는 상기 공기통에 연결되는 공기공급관;
   압축공기를 생산하여 상기 공기공급관을 통하여 상기 공기통에 공급하는 공기압축기;
   상기 차량의 동력전달계통으로부터 동력을 인출하여 상기 공기압축기에 대하여 회전동력을 공급하는 동력인출장치(PTO);
   압축할 공기를 흡입하여 상기 공기압축기에 공급하는 공기흡입수단;
   상기 공기압축기의 작동을 제어하는 제어수단; 및
   높이판단수단;을 포함하되,
   상기 공기흡입수단의 종단에는, 상기 압축할 공기를 흡입하는 공기흡입구를 포함하며,
   상기 공기압축기가 상기 압축공기를 생산하는 동안에는 상기 압축할 공기가 지면으로부터 일정높이 이상의 위치에서 흡입되도록, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이 이상까지 상승시키고, 상기 차량의 이동이 필요한 경우에는, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이보다 낮은 위치까지 하강시키는 것이 가능하도록, 상기 공기흡입수단을 접거나 펼칠 수 있으며,
   상기 높이판단수단은. 상기 공기흡입구가 상기 일정높이 이상으로 상승되어 있는지를 판단할 수 있는 높이정보를 수집하여 상기 제어수단에 전달하며,
   상기 제어수단은 상기 높이정보를 분석한 결과 상기 공기흡입구가 상기 일정높이 이상 상승하지 않은 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
5. 제4항에 있어서,
   상기 높이판단수단은,
   - 상기 공기흡입구 또는 상기 차량의 상면에 설치되어, 상기 공기흡입구와 상기 차량의 상면 사이의 거리를 측정할 수 있는 거리센서이거나,
   - 상기 공기흡입수단이 펼쳐진 상태인지 접혀진 상태인지 여부를 감지할 수 있는 작동감지센서인 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
6. 공기호흡기용 공기통에 호흡용 공기를 충전하기 위하여 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치로서,
   공기가 충전되는 동안 상기 공기통을 안착시킬 수 있는 안착수단과, 상기 공기통의 폭발로 인한 팽창압력의 급격한 전파와 파편의 확산을 막을 수 있는 방폭하우징이 포함된 방폭충전함;
   상기 방폭충전함에 안착되는 상기 공기통에 연결되는 공기공급관;
   압축공기를 생산하여 상기 공기공급관을 통하여 상기 공기통에 공급하는 공기압축기;
   상기 차량의 동력전달계통으로부터 동력을 인출하여 상기 공기압축기에 대하여 회전동력을 공급하는 동력인출장치(PTO);
   압축할 공기를 흡입하여 상기 공기압축기에 공급하는 공기흡입수단;
   상기 공기압축기의 작동을 제어하는 제어수단; 및
   상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는지 여부를 판단할 수 있도록, 주변정보를 수집하여 상기 제어수단에 전달하는 주변정보 수집수단; 을 포함하되,
   상기 공기흡입수단의 종단에는 상기 압축할 공기를 흡입하는 공기흡입구를 포함하며,
   상기 공기압축기가 상기 압축공기를 생산하는 동안에는 상기 압축할 공기가 지면으로부터 일정높이 이상의 위치에서 흡입되도록, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이 이상까지 상승시키고, 상기 차량의 이동이 필요한 경우에는, 상기 공기흡입구를 상기 일정높이보다 낮은 위치까지 하강시키는 것이 가능하도록, 상기 공기흡입수단을 접거나 펼칠 수 있으며,
   상기 제어수단은 상기 주변정보를 분석한 결과, 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단되는 경우에는 상기 공기압축기가 작동되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
7. 제6항에 있어서,
   상기 주변정보 수집수단은, 상기 차량의 상부가 막혀있는지의 여부를 판단할 수 있도록, 상기 차량의 상면에 설치되어 상기 차량의 상부에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서이며,
   상기 제어수단은, 상기 차량의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우에는 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
8. 제6항에 있어서,
   상기 주변정보 수집수단은, 상기 차량의 상부와 상기 차량의 주변이 막혀있는지의 여부를 판단할 수 있도록, 상기 차량의 상면에 설치되어 상기 차량의 상부 및 주변에 존재하는 물체와의 거리를 측정하는 거리센서이며,
   상기 제어수단은 상기 차량의 상부가 막혀있는 것으로 판단되는 경우 중 상기 차량의 양측 및 전후방 중 2이상이 막혀있지 않은 것으로 판단되는 경우에는, 상기 차량이 밀폐된 공간에 위치하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어수단은, 상기 차량의 상부에 존재하는 물체까지의 거리가 제한최소높이 이상인 경우 상기 차량의 상부가 막혀있지 않은 것으로 판단하며, 상기 차량의 주변에 존재하는 물체와의 거리가 제한최소거리 이상인 경우 상기 차량의 주변이 막혀있지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량에 장착되는 이동식 공기 충전장치
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