KR102346362B1 - 공기호흡기용 압력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 사용자의 안면에 착용되는 마스크 안쪽의 충전 공간으로 압축된 공기를 감압시켜 공급하기 위한 공기호흡기용 압력조절장치에 있어서, 상기 충전 공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 충전 공간과 연결되는 공급 유로와, 상기 공급 유로와 연결되는 챔버를 구비하는 하우징; 압축된 공기가 유입되는 공급구와, 상기 공급구와 연결되는 통로와, 상기 통로와 연결되는 오리피스가 형성된 밸브 시트부를 구비하고, 상기 오리피스가 상기 공급 유로와 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 밸브 하우징; 상기 밸브 시트부에 접하거나 상기 밸브 시트부로부터 이격되는 플러그를 구비하고, 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 플러그 조립체; 상기 플러그 조립체에 대해 상기 플러그가 상기 시트부에 접하는 방향으로 탄성력을 가하는 밸브 스프링; 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 챔버에 위치하는 레버; 사용자가 들숨을 쉬어 상기 챔버의 압력이 떨어질 때 탄성 변형되어 상기 레버를 가압할 수 있도록 상기 챔버에 설치되는 다이아프램;을 포함하고, 상기 플러그 조립체는 상기 다이아프램에 의해 움직이는 상기 레버에 연동하여 상기 오리피스를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기호흡기용 압력조절장치{PRESSURE REGULATING DEVICE FOR BREATHING APPARATUS}

본 발명은 공기호흡기용 압력조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 공기를 사용자가 호흡하기에 적합한 압력으로 감압시켜 공급할 수 있는 공기호흡기용 압력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건물이나 선박 등 닫힌 공간을 갖는 구조물에는 화재 발생 시 사람들의 호흡을 돕기 위한 개인용 호흡 장비가 비치된다.

잘 알려진 것과 같이, 화재 발생 시 인명 사고의 대부분은 유독 가스로 인한 질식사이다. 통계적으로 화재로 인한 사망 중에 60% 이상이 가스와 연기에 질식하여 사망하는 것이고, 약 20% 정도만이 화상으로 사망하는 것으로 알려져 있다.

따라서 화재 발생 시 공기 부족이나 유독 가스에 노출된 사람이 개인용 호흡 장비를 통해 신선한 공기를 공급받을 수 있으면 질식으로 인한 사망 위험을 크게 줄일 수 있다.

개인용 호흡 장비로는 방독면과 같이 공기 중의 유해 가스를 필터링하는 방식과, 사용자에게 일정량의 산소나 공기를 공급하는 방식이 있다.

방독면의 경우 상대적으로 낮은 비용으로 제조할 수 있는 장점이 있지만, 착용 방법을 익히지 못한 사람이 신속하게 착용하기 어렵다. 그리고 화재로 공기 중 산소의 농도가 약 18%이하로 줄어들면 사용자의 호흡이 원활하지 못하는 단점이 있다.

공기를 공급하는 방식으로는 육상에서 사용하는 공기호흡기(SCBA : Self-Contained Breathing Apparatus)나, 스쿠버 다이버가 사용하는 수중용 공기호흡기(SCUBA : Self-Contained Underwater Breathing Apparatus)가 대표적이다.

일반적으로, 공기호흡기는 압축된 공기가 저장되는 탱크와, 사용자의 안면에 착용되어 탱크에 저장된 공기를 사용자의 코나 입으로 공급하는 마스크를 포함한다. 마스크에는 탱크에서 공급되는 고압의 공기를 호흡에 적합한 압력으로 감압시킬 수 있는 압력조절장치가 설치된다.

현재 다양한 종류의 압력조절장치가 개발되어 사용되고 있지만, 사용 편의성을 높이고, 더욱 안정적으로 공기압을 조절하여 공급할 수 있는 압력조절장치를 제공하기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

한국공개특허 제2020-0129410호 (2020.11.18.)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 사용 편의성이 우수하고, 고압의 공기를 안정적으로 감압하여 공급할 수 있는 공기호흡기용 압력조절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 사용자의 안면에 착용되는 마스크 안쪽의 충전 공간으로 압축된 공기를 감압시켜 공급하기 위한 공기호흡기용 압력조절장치에 있어서, 상기 충전 공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 충전 공간과 연결되는 공급 유로와, 상기 공급 유로와 연결되는 챔버를 구비하는 하우징; 압축된 공기가 유입되는 공급구와, 상기 공급구와 연결되는 통로와, 상기 통로와 연결되는 오리피스가 형성된 밸브 시트부를 구비하고, 상기 오리피스가 상기 공급 유로와 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 밸브 하우징; 상기 밸브 시트부에 접하거나 상기 밸브 시트부로부터 이격되는 플러그를 구비하고, 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 플러그 조립체; 상기 플러그 조립체에 대해 상기 플러그가 상기 시트부에 접하는 방향으로 탄성력을 가하는 밸브 스프링; 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 챔버에 위치하는 레버; 및 사용자가 들숨을 쉬어 상기 챔버의 압력이 떨어질 때 탄성 변형되어 상기 레버를 가압할 수 있도록 상기 챔버에 설치되는 다이아프램;을 포함하고, 상기 플러그 조립체는 상기 다이아프램에 의해 움직이는 상기 레버에 연동하여 상기 오리피스를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 상기 플러그 조립체와 접하도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 레버에 의해 회전하여 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있는 푸셔;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 상기 다이아프램에 대해 상기 레버를 미는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 다이아프램 스프링;을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 상기 레버가 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 움직이지 못하도록 상기 레버를 떠받치기 위해 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되는 스토퍼; 및 상기 스토퍼를 상기 레버의 움직임을 구속시킨 상태로 유지시키기 위해 상기 스토퍼와 분리 가능하게 맞물릴 수 있도록 상기 밸브 하우징에 탄성 변형 가능하게 설치되는 리테이너;를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼는, 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되는 스토퍼 힌지부; 상기 레버를 떠받칠 수 있도록 상기 스토퍼 힌지부에 연결되는 받침부; 및 상기 리테이너에 분리 가능하게 맞물릴 수 있도록 상기 스토퍼 힌지부에 연결되는 록킹 암;을 포함할 수 있다.

상기 리테이너는, 상기 록킹 암과 분리 가능하게 맞물릴 수 있는 록킹부; 및 상기 스토퍼에 대해 상기 받침부가 상기 레버에서 이격되는 방향으로 탄성력을 가하기 위해 상기 록킹 암에 접하도록 상기 록킹부에 연결되는 탄성 지지부;를 포함할 수 있다.

상기 하우징에는 사용자에 의해 조작되어 상기 스토퍼를 상기 리테이너에 맞물리는 방향으로 가압할 수 있는 록킹 버튼부가 구비될 수 있다.

상기 레버는 상기 다이아프램에 의해 움직여 상기 스토퍼를 상기 리테이너에서 맞물림 해제되는 방향으로 가압할 수 있다.

상기 하우징에는 상기 레버가 상기 스토퍼를 상기 리테이너에서 맞물림 해제시키는 방향으로 회전할 수 있도록 사용자에 의해 조작되어 상기 다이아프램을 가압할 수 있는 릴리즈 버튼부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치는, 상기 밸브 하우징에 결합되고, 상기 통로와 연결되도록 상기 밸브 하우징에 마련되는 연결구와 연결되어 상기 통로로 유입되는 압축 공기를 상기 공급 유로로 바이패스 시킬 수 있는 바이패스 밸브;를 포함하고, 상기 바이패스 밸브는, 상기 연결구와 연결되는 바이패스 밸브 입구와, 상기 바이패스 밸브 입구와 연결되는 공간과, 상기 공간으로 유입되는 압축 공기를 상기 공급 유로로 유동시킬 수 있도록 상기 공간과 상기 공급 유로를 연결하는 바이패스 밸브 출구를 구비하는 바이패스 밸브 하우징; 및 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막을 수 있는 마개부를 구비하고, 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 개폐할 수 있도록 상기 바이패스 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템;을 포함할 수 있다.

상기 바이패스 밸브는, 사용자에 의해 조작되어 상기 밸브 스템을 회전시킬 수 있도록 상기 밸브 스템과 결합되는 노브;를 포함하되, 상기 노브가 2단 조작되어 상기 공급 유로로 압축 공기를 유동시키거나 상기 공급 유로로 압축 공기의 유동을 차단하도록 작동할 수 있다.

상기 바이패스 밸브 하우징의 내주면에는 제 1 맞물림부와, 상기 제 1 맞물림부보다 상기 바이패스 밸브 출구에 가까이 배치되는 제 2 맞물림부와, 상기 제 1 맞물림부에서 상기 제 2 맞물림부를 향해 경사지게 배치되어 상기 제 1 맞물림부와 상기 제 2 맞물림부를 연결하는 경사 가이드부를 포함하는 캠부가 배치되고, 상기 밸브 스템에는 상기 캠부에 접하여 상기 캠부를 따라 이동할 수 있는 돌기부가 구비되며, 상기 바이패스 밸브 하우징의 내측에는 상기 밸브 스템에 대해 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막는 방향으로 탄성력을 가하는 바이패스 밸브 스프링이 설치되고, 상기 밸브 스템은, 상기 돌출부가 상기 제 1 맞물림부에 접하는 위치에서 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 개방하고, 상기 돌출부가 상기 제 2 맞물림부에 접하는 위치에서 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막을 수 있다.

상기 바이패스 밸브는, 상기 밸브 스템이 통과할 수 있는 가이드 슬리브 관통구 및 상기 캠부를 구비하고, 상기 바이패스 밸브 하우징의 내측에 고정되는 가이드 슬리브;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 압력조절장치는 사용자의 안면에 착용되는 마스크에 장착되어 사용자가 들숨을 쉴 때 마스크 내부의 압력이 떨어지면 마스크 내부로 공기를 공급하고, 사용자가 날숨을 쉴 때 마스크 내부의 압력이 증가하면 공기 공급을 차단할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 압력조절장치는 사용자가 숨을 쉴 때 마스크 내부의 압력이 변함에 따라 다이아프램이 변형되어 레버를 작동시키고, 압축 공기를 감압시킬 수 있는 밸브 조립체가 레버에 연동하여 작동함으로써 공급 공기의 유동을 더욱 효과적으로 단속할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 압력조절장치는 압축 공기를 감압시키지 않고 바로 마스크 내부로 바이패스 시킬 수 있는 바이패스 밸브를 구비함으로써 비상 상황에서 마스크 내부로 신속하게 공기를 공급할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 압력조절장치는 공기 공급과 공기 차단이 사용자의 간단한 조작을 통해 간단하게 전환될 수 있어 사용이 편리하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치가 마스크에 장착되기 전의 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치를 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 하우징에서 중압호스와 바이패스 밸브가 분리된 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 하우징에서 밸브 조립체와 바이패스 밸브가 분리된 모습을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 하우징에 밸브 조립체와 바이패스 밸브가 장착된 보습을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 밸브 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 밸브 조립체를 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 밸브 하우징에서 푸셔와, 레버와, 스토퍼가 분리된 모습을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 레버와 스토퍼를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 바이패스 밸브를 나타낸 분해 사시도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 바이패스 밸브를 나타낸 단면도이다.
도 14는 바이패스 밸브의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.
도 15는 바이패스 밸브에 구비되는 밸브 스템과 가이드 슬리브의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치의 작동 방법을 설명하기 위한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 공기호흡기용 압력조절장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치가 마스크에 장착되기 전의 모습을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치를 나타낸 분해도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치를 나타낸 단면도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치(100)는 사용자의 안면에 착용되는 마스크(10)에 결합되어 마스크(10) 안쪽의 충전 공간(18)으로 압축된 공기를 감압시켜 공급할 수 있다. 압력조절장치(100)는 중압호스(20)를 통해 공기 탱크나, 압축 공기를 공급하는 다른 공기 공급기와 연결되어 압축 공기를 공급받을 수 있다. 여기에서 압축 공기는 사용자의 호흡을 위한 산소, 또는 산소가 일정한 비율로 함유된 공기일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치(100)가 장착되는 마스크(10)는 사용자의 코와 입을 덮을 수 있는 마스크 본체(11)와, 마스크 본체(11)에 결합되는 흡배기부(14)를 포함한다. 흡배기부(14)는 공기가 유입될 수 있도록 압력조절장치(100)가 결합되는 흡기부(15)와, 사용자의 날숨을 배기시킬 수 있는 배기부(16)를 포함한다. 마스크 본체(11)의 안쪽에는 충전 공간(18)이 마련된다. 마스크(10)가 사용자의 안면에 착용될 때 마스크 본체(11)의 둘레 부분이 사용자의 안면에 밀착됨으로써 충전 공간(18)은 외부와 분리된다. 따라서 외부의 공기가 충전 공간(18)으로 유입될 수 없고, 충전 공간(18)의 공기는 배기부(16)를 통해서만 배기될 수 있다.

압력조절장치(100)는 중압호스(20)가 연결되는 하우징(110)과, 하우징(110)의 내측에 설치되어 중압호스(20)를 통해 공급되는 압축 공기를 감압시켜 충전 공간(18)으로 공급하는 밸브 조립체(130)와, 하우징(110) 내부의 압력 변화에 따라 탄성 변형되어 밸브 조립체(130)를 작동시킬 수 있도록 하우징(110)의 내부에 설치되는 다이아프램(179)과, 중압호스(20)를 통해 공급되는 압축 공기를 밸브 조립체(130)를 통과하지 않고 바이패스 시킬 수 있도록 하우징(110)의 일측에 설치되는 바이패스 밸브(186)를 포함한다.

하우징(110)은 하우징 바디(111)와, 하우징 바디(111)의 일측에 연결되는 연결관부(117)와, 하우징 바디(111)를 덮는 커버(121)를 포함한다.

하우징 바디(111)는 중압호스(20)가 연결되는 입구부(112)와, 바이패스 밸브(186)가 결합되는 연결부(113)를 구비한다. 중압호스(20)를 통과하는 압축 공기가 입구부(112)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입될 수 있다. 하우징 바디(111)의 일측에는 사용자 조작을 위한 록킹 버튼부(115)가 구비된다. 사용자가 록킹 버튼부(115)를 통해 밸브 조립체(130)에 구비되는 스토퍼(166)를 움직일 수 있다. 록킹 버튼부(115)는 사용자에 의해 탄성 변형될 수 있도록 탄성 변형 가능한 소재로 이루어지거나, 사용자에 의해 가압되어 스토퍼(166) 쪽으로 움직일 수 있는 구성으로 이루어지거나, 또는 그 밖의 다양한 다른 형태로 이루어질 수 있다.

다이아프램(179)이 위치하는 하우징 바디(111)의 일측은 외측으로 개방된다. 그리고 하우징 바디(111)의 개방된 일측에는 하우징 캡(119)이 결합된다. 연결관부(117)는 하우징 바디(111)의 다른 일측에 연결되어 하우징 바디(111)를 통과하는 공기를 마스크(10)의 내부로 유동시킨다. 연결관부(117)는 공기가 통과할 수 있는 중공형 형상으로 이루어진다.

커버(121)는 하우징 바디(111)에 결합되어 하우징 바디(111)와 하우징 캡(119) 전체를 덮거나, 하우징 캡(119)과 하우징 바디(111)의 일부분을 덮을 수 있다. 커버(121)의 일측에는 사용자 조작을 위한 릴리즈 버튼부(122)가 구비된다. 사용자가 릴리즈 버튼부(122)를 이용하여 다이아프램(179)을 밸브 조립체(130)에 구비되는 레버(160) 쪽으로 가압할 수 있다. 릴리즈 버튼부(122)의 안쪽에는 다이아프램(179)의 일측에 접할 수 있는 릴리즈 돌기(123)가 구비된다. 사용자가 릴리즈 버튼부(122)를 누름에 따라 릴리즈 돌기(123)가 다이아프램(179)을 통해 레버(160)를 가압할 수 있다.

하우징(110)의 내부에는 공기가 유동할 수 있는 챔버(125)와, 공급 유로(126)와, 연결 유로(127)와, 바이패스 유로(128)가 마련된다. 중압호스(20)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기가 밸브 조립체(130)를 통과하여 공급 유로(126)로 유동할 수 있다. 공급 유로(126)는 마스크(10)의 충전 공간(18)과 연결된다. 따라서 공급 유로(126)를 통과하는 공기가 충전 공간(18)으로 유입될 수 있다. 연결 유로(127)는 공급 유로(126)와 챔버(125)를 연결한다. 따라서 공급 유로(126)를 통과하는 공기가 연결 유로(127)를 통해 챔버(125)로 유입될 수 있다. 바이패스 유로(128)는 공급 유로(126)와 연결되며, 바이패스 밸브(186)를 통과하는 공기가 바이패스 유로(128)를 통해 공급 유로(126)로 바이패스 될 수 있다.

하우징(110)의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

밸브 조립체(130)는 하우징(110)의 입구부(112)와 공급 유로(126)를 연결하도록 하우징(110)의 내부에 설치되고, 입구부(112)를 통해 유입되는 압축 공기를 사전 설정된 압력으로 감압시켜 공급 유로(126)로 공급한다. 밸브 조립체(130)는 밸브 하우징(131)과, 플러그 조립체(146)와, 푸셔(156)와, 레버(160)와, 스토퍼(166)와, 리테이너(171)를 포함한다.

밸브 하우징(131)은 외부 하우징(132)과, 외부 하우징(132)의 내부에 결합되는 슬리브(138)를 포함한다. 외부 하우징(132)에는 슬리브(138)가 삽입되는 외부 하우징 관통구(133)와, 중압호스(20)를 통해 공급되는 압축 공기가 유입되는 공급구(134)와, 바이패스 밸브(186)가 연결되는 연결구(135)가 마련된다. 또한 외부 하우징(132)에는 푸셔(156)와, 레버(160)와, 스토퍼(166)가 힌지 결합되는 브라켓(136)이 구비된다. 슬리브(138)는 내부에 통로(139)가 형성된 중공형 형태로 이루어진다. 슬리브(138)의 일측에는 통공(140)이 형성된다. 통공(140)은 외부 하우징(132)과 슬리브(138) 사이에 마련되는 클리어런스(141)와 통로(139)를 연결한다. 클리어런스(141)는 외부 하우징(132)의 공급구(134)와 연결된다. 따라서 중압호스(20)를 통해 공급되는 압축 공기가 클리어런스(141)와 통공(140)을 차례로 통과하여 통로(139)로 유입될 수 있다. 또한 클리어런스(141)의 공기는 연결구(135)에 연결되는 바이패스 밸브(186)의 내부로 유입될 수 있다. 슬리브(138)의 내부에는 오리피스(144)가 형성된 밸브 시트부(143)가 구비된다. 오리피스(144)는 공급 유로(126)와 통로(139)를 연결한다.

밸브 하우징(131)의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않는다. 즉 밸브 하우징(131)에서의 공기 유동 방식이나, 밸브 하우징(131)이 하우징(110)에 결합되는 방식이나, 밸브 하우징(131)과 하우징(110) 사이의 공기 유동 방식은 다양하게 변경될 수 있다.

플러그 조립체(146)는 오리피스(144)를 개폐할 수 있도록 슬리브(138)에 이동 가능하게 설치된다. 플러그 조립체(146)는 플러그(147)와, 플러그(147)와 연결되는 스템(148)과, 스템(148)의 일측에 결합되는 피스톤(149)을 포함한다. 플러그(147)는 밸브 시트부(143)에 접하거나 밸브 시트부(143)로부터 이격되어 오리피스(144)를 개폐할 수 있다. 또한 플러그(147)는 밸브 시트부(143)로부터의 이격 거리가 조절됨으로써 오리피스(144)를 통과하는 공기의 유량을 조절할 수 있다. 피스톤(149)은 스템(148)을 통해 플러그(147)와 연결된다. 피스톤(149)은 슬리브(138)의 내부에 이동 가능하게 배치되어 통로(139)의 공기가 슬리브(138)의 외부로 배출되지 않게 한다. 피스톤(149)의 외주면에는 피스톤(149)과 슬리브(138) 사이를 실링하는 실링재(152)가 구비된다. 피스톤(149)의 외면에는 푸셔(156)가 접하는 돌기(150)가 구비된다.

플러그 조립체(146)는 슬리브(138)의 내측에 설치되는 밸브 스프링(154)에 의해 탄성력을 받는다. 밸브 스프링(154)은 플러그 조립체(146)에 대해 플러그(147)가 밸브 시트부(143)에 접하는 방향으로 탄성력을 가하다. 밸브 스프링(154)은 그 일단이 슬리브(138)에 접하고 타단이 피스톤(149)에 접하여 플러그 조립체(146)에 탄성력을 가할 수 있다.

플러그 조립체(146)의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 밸브 스프링(154)의 구체적인 구성이나, 플러그 조립체(146)와의 연결 방식도 다양하게 변경될 수 있다.

푸셔(156)는 플러그 조립체(146)와 접하도록 밸브 하우징(131)에 힌지 결합된다. 푸셔(156)는 플러그 조립체(146)의 돌기(150)에 접하는 푸셔 바디(157)와, 푸셔 바디(157)의 일측에 배치되어 밸브 하우징(131)의 브라켓(136)에 힌지 결합되는 푸셔 힌지부(158)를 포함한다. 푸셔(156)는 푸셔 힌지부(158)를 중심으로 일정 각도 회전할 수 있다. 푸셔(156)는 레버(160)에 의해 회전하여 플러그 조립체(146)의 돌기(150)를 가압함으로써 플러그 조립체(146)를 밸브 시트부(143)에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있다.

푸셔(156)의 구체적인 구성은 도시된 것을 한정되지 않는다. 즉 푸셔(156)는 레버(160)와 연동하도록 밸브 하우징(131)에 설치되어 플러그 조립체(146)를 밸브 시트부(143)에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

레버(160)는 푸셔(156)를 밀 수 있도록 밸브 하우징(131)에 힌지 결합된다. 레버(160)는 푸셔(156)에 접할 수 있는 레버 바디(161)와, 레버 바디(161)의 일측에 배치되어 밸브 하우징(131)의 브라켓(136)에 힌지 결합되는 레버 힌지부(164)를 포함한다. 레버(160)는 레버 힌지부(164)를 중심으로 일정 각도 회전할 수 있다. 레버(160)는 다이아프램(179)에 의해 회전함으로써 푸셔(156)를 밀 수 있다. 레버(160)가 다이아프램(179)에 의해 움직일 때 푸셔(156)가 레버(160)에 연동하여 플러그 조립체(146)를 밸브 시트부(143)에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있다. 레버(160)에는 푸셔(156)를 가압하기 위한 돌출부(162)가 구비된다. 돌출부(162)에는 푸셔 바디(157)에 접하는 아치형의 접촉면(163)이 마련된다. 아치형의 접촉면(163)은 레버(160)의 회전 시 푸셔(156)를 안정적으로 가압하는데 유리하다. 또한 아치형의 접촉면(163)은 푸셔(156)에 접할 때 마찰을 줄이고, 마찰로 인한 소음을 줄이는데 유리하다.

레버(160)의 구체적인 구성은 도시된 것을 한정되지 않는다. 즉 레버(160)는 다이아프램(179)과 연동하도록 밸브 하우징(131)에 설치되어 푸셔(156)를 밀 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

스토퍼(166)는 레버(160)를 떠받칠 수 있도록 밸브 하우징(131)에 힌지 결합된다. 스토퍼(166)는 밸브 하우징(131)의 브라켓(136)에 힌지 결합되는 스토퍼 힌지부(167)와, 스토퍼 힌지부(167)의 일측으로부터 연장되는 받침부(168)와, 스토퍼 힌지부(167)의 다른 일측으로부터 연장되는 록킹 암(169)을 포함한다. 스토퍼(166)는 받침부(168)로 레버(160)를 떠받침으로써 레버(160)의 회전을 구속할 수 있다. 스토퍼(166)는 록킹 암(169)이 밸브 하우징(131)에 설치되는 리테이너(171)에 맞물림으로써 회전 운동이 구속될 수 있다. 스토퍼(166)가 리테이너(171)에 맞물린 상태에서 레버(160)를 떠받칠 때 레버(160)는 푸셔(156)를 미는 방향으로 회전할 수 없다.

리테이너(171)는 스토퍼(166)와 분리 가능하게 맞물릴 수 있도록 밸브 하우징(131)에 탄성 변형 가능하게 설치된다. 리테이너(171)는 록킹 암(169)과 분리 가능하게 맞물릴 수 있는 록킹부(172)와, 록킹 암(169)의 일측에 접하도록 록킹부(172)에 연결되는 탄성 지지부(173)를 포함한다. 록킹부(172)는 스토퍼(166)의 록킹 암(169)과 맞물림을써 스토퍼(166)의 움직임을 구속할 수 있다. 탄성 지지부(173)는 록킹 암(169)의 일측에 접함으로써 스토퍼(166)에 대해 받침부(168)가 레버(160)에서 이격되는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 스토퍼(166)가 록킹부(172)에서 맞물림 해제될 때 탄성 지지부(173)가 스토퍼(166)에 대해 받침부(168)가 레버(160)에서 이격되는 방향으로 탄성력을 가하게 된다. 따라서 스토퍼(166)는 받침부(168)가 레버(160)에서 이격되도록 회전한 상태로 움직임이 구속된다. 이때, 레버(160)는 스토퍼(166)에 간섭되지 않고 더욱 안정적으로 회전할 수 있다. 스토퍼(166)가 록킹부(172)에서 맞물림 해제된 후 아이들 상태로 있게 되면, 레버(160)의 회전 시 레버(160)가 스토퍼(166)와 충돌할 수 있다. 이 경우, 레버(160)와 스토퍼(166)의 충돌로 인한 소음이 발생하고, 레버(160)가 스토퍼(166)와 간섭되어 레버(160)의 움직임이 악영향을 받을 수 있어 바람직하지 않다.

스토퍼(166)는 리테이너(171)에 맞물린 상태에서 레버(160)에 의해 리테이너(171)에서 맞물림 해제될 수 있다. 즉 사용자가 하우징(110)의 릴리즈 버튼부(122)를 누를 때 릴리즈 돌기(123)가 레버(160)를 가압하는 힘이 스토퍼(166)에 전달되어 스토퍼(166)가 리테이너(171)에서 맞물림 해제될 수 있다. 또한 챔버(125)의 압력이 감소하여 다이아프램(179)이 탄성 변형될 때 다이아프램(179)이 레버(160)를 가압하는 힘이 스토퍼(166)에 전달되어 스토퍼(166)가 리테이너(171)에서 맞물림 해제될 수 있다.

리테이너(171)는 도시된 구조 이외에, 스토퍼(166)와 맞물려 스토퍼(166)를 레버(160)의 회전을 구속시킨 상태로 유지시킬 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

밸브 조립체(130)는 다이아프램(179)에 의해 레버(160)가 회전함에 따라 플러그 조립체(146)가 오리피스(144)를 개방하도록 움직임으로써 압축 공기를 오리피스(144)를 통해 공급 유로(126) 쪽으로 유동시킬 수 있다. 압축 공기가 좁은 오리피스(144)를 통과할 때 공기의 압력이 감소하게 된다. 따라서 밸브 조립체(130)는 압축 공기를 사전 설정된 압력으로 감압시켜 공급 유로(126)로 공급할 수 있다. 밸브 조립체(130)에서 감압된 공기는 가이드관(175)을 통해 공급 유로(126)로 유입된다.

가이드관(175)은 하우징(110)의 내측에 설치되어 밸브 조립체(130)에서 감압된 공기를 공급 유로(126)로 가이드한다. 가이드관(175)의 내측에는 공급 유로(126)와 밸브 조립체(130)의 오리피스(144)를 연결하는 가이드유로(176)가 구비된다. 가이드유로(176)의 중간 부분에는 블로커(177)가 배치된다. 블로커(177)는 가이드유로(176)를 통과하는 공기를 공급 유로(126)의 중앙에 집중되지 않도록 확산시키는 역할을 한다. 가이드유로(176)를 따라 유동하는 공기는 블로커(177)에 부딪침으로써 블로커(177)의 주위로 퍼질 수 있고 감속된 유속으로 공급 유로(126)를 따라 마스크(10) 내부의 충전 공간(18)으로 유입될 수 있다.

다이아프램(179)은 레버(160)를 작동시킬 수 있도록 챔버(125)에 설치된다. 다이아프램(179)은 챔버(125)의 압력 변화에 따라 탄성 변형되어 레버(160)를 가압할 수 있다. 다이아프램(179)은 다이아프램 본체(181)와, 다이아프램 본체(181)의 중앙에 구비되는 보강재(182)를 포함한다. 다이아프램 본체(181)는 챔버(125)의 압력 변화에 따라 탄성 변형 가능한 소재로 이루어지고, 보강재(182)는 다이아프램 본체(181)보다 경질의 소재로 이루어질 수 있다. 다이아프램 본체(181)는 그 가장자리가 하우징 바디(111)의 내측 둘레부에 접하여 챔버(125)를 덮을 수 있다. 하우징 바디(111)에 결합되는 하우징 캡(119)은 다이아프램 본체(181)의 가장자리를 하우징 바디(111)의 내측 둘레부로 가압함으로써 챔버(125)에 대한 기밀성을 증대시킬 수 있다.

다이아프램(179)과 하우징 캡(119)의 사이에는 다이아프램 스프링(184)이 배치된다. 다이아프램 스프링(184)은 일단이 하우징 캡(119)에 접하고 타단이 다이아프램(179)의 보강재(182)에 접함으로써 다이아프램(179)에 대해 레버(160)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 다이아프램 스프링(184)이 다이아프램(179)에 탄성력을 가함으로써 챔버(125)의 압력 변화에 따라 다이아프램(179)의 탄성 변형될 때 다이아프램(179)이 레버(160)를 미는 힘이 증대되고, 결과적으로 플러그 조립체(146)에 전달되는 힘이 증대될 수 있다.

다이아프램(179)과 다이아프램 스프링(184)의 구체적인 구성은 다양하게 변경 가능하다. 예시적인 다른 실시예로서, 다이아프램 스프링(184)은 도시된 것과 같은 코일 스프링 이외에, 다이아프램(179)에 탄성력을 가할 수 있는 다른 형태로 변경될 수 있다.

바이패스 밸브(186)는 밸브 조립체(130)의 연결구(135)에 연결되도록 하우징(110)의 연결부(113)에 결합된다. 바이패스 밸브(186)는 밸브 조립체(130)의 내부로 공급되는 압축 공기를 하우징(110)의 바이패스 유로(128)로 바이패스 시킬 수 있다. 바이패스 밸브(186)는 바이패스 밸브 하우징(187)과, 바이패스 밸브 하우징(187)의 내부에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템(200)과, 밸브 스템(200)과 접하도록 바이패스 밸브 하우징(187)의 내부에 고정되는 가이드 슬리브(216)와, 사용자 조작을 위한 노브(226)를 포함한다.

바이패스 밸브 하우징(187)은 밸브 바디(188)와, 밸브 바디(188)의 일단에 결합되는 밸브 캡(197)을 포함한다. 밸브 바디(188)의 내측에는 밸브 스템(200)과 가이드 슬리브(216)가 수용되는 공간(189)이 마련된다. 밸브 바디(188)의 일측에는 공간(189)과 연결되는 바이패스 밸브 입구(190)가 구비되고, 밸브 바디(188)의 다른 일측에는 공간(189)과 연결되는 바이패스 밸브 출구(191)가 마련된다. 바이패스 밸브 입구(190)는 밸브 조립체(130)의 클리어런스(141)와 연결되고, 바이패스 밸브 출구(191)는 하우징(110) 내부의 바이패스 유로(128)와 연결된다. 따라서 밸브 조립체(130)의 내부로 유입되는 압축 공기가 바이패스 밸브 입구(190)를 통해 공간(189)으로 유입되고, 공간(189)에서 바이패스 밸브 출구(191)를 통해 바이패스 유로(128)로 유동할 수 있다. 밸브 바디(188)의 내부에는 밸브 스템(200)이 접할 수 있는 바이패스 밸브 시트부(193)가 구비된다. 바이패스 밸브 시트부(193)의 안쪽에는 바이패스 밸브 입구(190)와 공간(189)을 연결하는 오리피스(194)가 형성된다. 오리피스(194)가 개방될 때 바이패스 밸브 입구(190)로 유입되는 압축 공기가 오리피스(194)를 통과하여 공간(189)으로 유동할 수 있다. 반면, 오리피스(194)가 밸브 스템(200)에 의해 닫힐 때 공간(189)으로 압축 공기가 유입될 수 없다. 이 밖에, 밸브 바디(188)의 내측에는 가이드 슬리브(216)를 고정하기 위한 밸브 바디 고정부(195)가 구비된다. 밸브 바디 고정부(195)는 가이드 슬리브(216)가 맞물려 고정될 수 있도록 암나사산 형태로 이루어질 수 있다. 밸브 캡(197)은 밸브 바디(188)의 끝단에 결합되어 밸브 바디(188)의 공간(189)을 밀폐한다. 밸브 캡(197)의 중앙에는 밸브 캡 관통구(198)가 밸브 캡(197)을 관통하도록 형성된다. 도면에는 밸브 캡(197)이 밸브 바디(188)에 맞물릴 수 있는 나사산을 구비하는 것으로 나타냈으나 밸브 바디(188)와 밸브 캡(197)의 결합 방식은 다양하게 변경될 수 있다.

밸브 스템(200)은 바이패스 밸브 하우징(187)의 내측에 이동 가능하게 배치되어 오리피스(194)를 개폐할 수 있다. 밸브 스템(200)은 스템 바디(201)와, 바이패스 밸브 시트부(193)에 접할 수 있도록 스템 바디(201)의 일단에 구비되는 마개부(204)와, 가이드 슬리브(216)와 접할 수 있도록 스템 바디(201)의 일측에 구비되는 헤드부(207)와, 스템 바디(201)의 타단에 구비되는 테일부(212)를 포함한다. 스템 바디(201)는 가이드 슬리브(216)에 구비되는 가이드 슬리브 관통구(217)를 통과할 수 있는 폭을 갖는다. 마개부(204)와 헤드부(207)의 폭은 스템 바디(201)의 폭보다 크다. 스템 바디(201)의 일측에는 삽입홀(202)이 형성된다. 삽입홀(202)에는 헤드부(207)를 스템 바디(201)에 고정하기 위한 고정핀(214)이 삽입된다. 마개부(204)는 바이패스 밸브 시트부(193)에 접하여 오리피스(194)를 막을 수 있다. 마개부(204)의 끝단에는 오리피스(194)를 안정적으로 폐쇄할 수 있도록 바이패스 밸브 시트부(193)에 밀착되는 패킹부재(205)가 구비된다. 패킹부재(205)는 바이패스 밸브 시트부(193)에 접하여 탄성 변형되는 소재로 이루어질 수 있다. 헤드부(207)는 고정핀(214)에 의해 스템 바디(201)에 고정된다. 헤드부(207)의 중앙에는 헤드부 관통구(208)가 헤드부(207)를 관통하도록 형성되고, 헤드부(207)의 측부에는 스템 바디(201)의 삽입홀(202)에 대응하는 결합홀(209)이 마련된다. 스템 바디(201)와 헤드부(207)는 헤드부 관통구(208)에 스템 바디(201)가 삽입되고 고정핀(214)이 결합홀(209)과 삽입홀(202)에 삽입되는 방식으로 결합될 수 있다. 헤드부(207)는 스템 바디(201)와 함께 움직인다. 헤드부(207)에는 돌기부(210)가 구비된다. 돌기부(210)는 가이드 슬리브(216)와 접할 수 있도록 마개부(204) 쪽으로 돌출된다. 테일부(212)는 스템 바디(201)의 타단으로부터 연장되어 헤드부(207)의 외측으로 돌출된다.

밸브 스템(200)의 구체적인 구성은 다양하게 변경될 수 있다. 예시적인 다른 실시예로서, 밸브 스템은 스템 바디와 헤드부가 일체형으로 제작된 구성을 취할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 밸브 스템은 스템 바디와 마개부가 별도로 제작된 후 조립되는 구성을 취할 수 있다.

가이드 슬리브(216)는 밸브 스템(200)과 맞물리도록 바이패스 밸브 하우징(187)의 내측에 고정된다. 가이드 슬리브(216)의 중앙에는 가이드 슬리브 관통구(217)가 가이드 슬리브(216)를 관통하도록 형성된다. 가이드 슬리브 관통구(217)에는 밸브 스템(200)의 스템 바디(201)가 삽입된다. 밸브 스템(200)은 스템 바디(201)가 가이드 슬리브 관통구(217)에 삽입된 상태에서 움직일 수 있다. 가이드 슬리브(216)에는 밸브 스템(200)의 마개부(204)가 접하는 캠부(218)가 구비된다. 캠부(218)는 바이패스 밸브 하우징(187)의 내주면을 따라 원주 방향으로 연장된 형태로 이루어진다. 캠부(218)는 제 1 맞물림부(219)와, 제 2 맞물림부(220)와, 경사 가이드부(221)를 포함한다. 제 1 맞물림부(219)와 제 2 맞물림부(220)는 밸브 스템(200)의 이동 방향을 따라 높이 차를 두고 배치된다. 즉 제 1 맞물림부(219)는 바이패스 밸브 입구(190)로부터 상대적으로 멀리 위치하고, 제 2 맞물림부(220)는 제 1 맞물림부(219)보다 바이패스 밸브 입구(190)에 가까이 위치한다. 경사 가이드부(221)는 제 1 맞물림부(219)에서 제 2 맞물림부(220)를 향해 경사지게 배치되어 제 1 맞물림부(219)와 제 2 맞물림부(220)를 연결한다. 밸브 스템(200)의 돌기부(210)가 제 1 맞물림부(219)에서 경사 가이드부(221)를 따라 제 2 맞물림부(220)로 이동하거나, 제 2 맞물림부(220)에서 경사 가이드부(221)를 따라 제 1 맞물림부(219)로 이동할 수 있다. 제 1 맞물림부(219) 및 제 2 맞물림부(220)는 밸브 스템(200)의 돌기부(210)가 부분적으로 삽입될 수 있는 홈 형태 또는 돌기부(210)가 맞물릴 수 있는 다른 형태로 이루어질 수 있다. 따라서 돌기부(210)는 제 1 맞물림부(219)에 도달하여 제 1 맞물림부(219)에 맞물린 상태를 유지할 수 있다. 또한 돌기부(210)는 제 2 맞물림부(220)에 도달하여 제 2 맞물림부(220)에 맞물린 상태를 유지할 수 있다. 이 밖에, 가이드 슬리브(216)에는 밸브 바디(188)의 밸브 바디 고정부(195)에 대응하는 가이드 슬리브 고정부(222)가 구비된다. 가이드 슬리브 고정부(222)는 밸브 바디 고정부(195)에 맞물려 고정될 수 있도록 수나사산 형태로 이루어질 수 있다.

도 15의 (a)에 나타낸 것과 같이, 밸브 스템(200)의 돌기부(210)가 제 1 맞물림부(219)에 맞물릴 때 밸브 스템(200)의 마개부(204)는 가이드 슬리브(216)로부터 상대적으로 가까이 위치하게 된다. 그리도 도 15의 (b)에 나타낸 것과 같이, 돌기부(210)가 제 2 맞물림부(220)에 맞물릴 때 밸브 스템(200)의 마개부(204)는 가이드 슬리브(216)로부터 상대적으로 멀리 위치하게 된다.

가이드 슬리브(216)와 마개부(204)의 사이에는 바이패스 밸브 스프링(224)이 배치된다. 바이패스 밸브 스프링(224)은 일단이 가이드 슬리브(216)에 접하고 타단이 마개부(204)에 접하여 마개부(204)에 대해 가이드 슬리브(216)로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가한다. 즉 바이패스 밸브 스프링(224)은 밸브 스템(200)에 대해 바이패스 밸브 시트부(193)에 접하여 바이패스 밸브 입구(190)를 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가한다.

노브(226)는 사용자에 의해 일정 각도 회전할 수 있도록 바이패스 밸브 하우징(187)의 외측에 배치된다. 노브(226)는 연결 로드(228)를 통해 밸브 스템(200)과 연결된다. 연결 로드(228)는 밸브 캡(197)의 밸브 캡 관통구(198)를 통과하여 밸브 스템(200)과 노브(226)를 연결할 수 있다. 연결 로드(228)의 일단에는 밸브 스템(200)의 테일부(212)가 삽입되는 맞물림홈(229)이 구비되고, 연결 로드(228)의 타단은 노브(226)와 결합된다.

바이패스 밸브(186)는 노브(226)가 사용자에 의해 2단 조작됨으로써 압축 공기의 유동을 단속할 수 있다. 즉 노브(226)는 압축 공기를 유동시키는 열림 조작 위치, 또는 압축 공기의 유동을 차단하는 닫힘 조작 위치로 2단 조작될 수 있다. 노브(226)는 사용자에 의해 열림 조작 위치로 전환될 때 밸브 스템(200)을 바이패스 밸브 시트부(193)로부터 이격되도록 움직일 수 있다. 그리고 노브(226)는 사용자에 의해 닫힘 조작 위치로 전환될 때 밸브 스템(200)을 바이패스 밸브 시트부(193)에 밀착되도록 움직일 수 있다.

사용자가 노브(226)를 열림 조작 위치까지 회전시킬 때, 도 12에 나타낸 것과 같이 밸브 스템(200)의 마개부(204)가 바이패스 밸브 시트부(193)에서 이격되어 오리피스(194)가 개방된다. 이때, 밸브 스템(200)의 돌기부(210)가 가이드 슬리브(216)의 제 1 맞물림부(219)에 맞물리므로 사용자가 노브(226)를 잡고 있지 않아도 밸브 스템(200)은 오리피스(194)를 개방한 상태를 유지할 수 있다. 오리피스(194)가 개방되면 밸브 조립체(130) 내부의 압축 공기가 바이패스 밸브 입구(190)와, 오리피스(194)와, 공간(189)과, 바이패스 밸브 출구(191)를 차례로 통과하여 바이패스 유로(128)로 유입된다. 그리고 바이패스 유로(128)로 유입되는 압축 공기는 공급 유로(126)를 통과하여 마스크(10) 내부의 충전 공간(18)을 채울 수 있다.

반면, 사용자가 노브(226)를 닫힘 조작 위치까지 회전시킬 때, 도 13에 나타낸 것과 같이 밸브 스템(200)이 바이패스 밸브 스프링(224)의 탄성력에 의해 바이패스 밸브 시트부(193) 쪽으로 움직이게 된다. 이때, 밸브 스템(200)의 돌기부(210)가 경사 가이드부(221)를 따라 제 2 맞물림부(220)로 이동하여 제 2 맞물림부(220)에 맞물리고, 밸브 스템(200)이 오리피스(194)를 폐쇄하게 된다. 따라서 바이패스 밸브(186)를 통한 압축 공기의 유동이 차단된다.

이와 같이, 바이패스 밸브(186)는 사용자에 의해 노브(226)가 열림 조작 위치 또는 닫힘 조작 위치로 2단 조작되는 간단한 방식으로 압축 공기를 바이패스 시키거나, 압축 공기의 유동을 차단할 수 있다.

바이패스 밸브(186)의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예시적인 다른 실시예로서, 바이패스 밸브는 밸브 스템이 바이패스 밸브 출구를 개폐하는 방식으로 작동할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 도시된 것과 같이 바이패스 밸브 하우징(187)과 별도로 구비되는 가이드 슬리브(216)가 생략되고, 바이패스 밸브 하우징의 내주면에 캠부가 일체형으로 형성된 구성도 가능하다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 바이패스 밸브 하우징에 구비되는 바이패스 밸브 입구와 바이패스 밸브 출구의 위치는 바뀔 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 바이패스 밸브 하우징과 가이드 슬리브의 결합 방식은 다양하게 변경 가능하다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 밸브 스템과 노브의 결합 방식도 다양하게 변경될 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 밸브 스템의 돌기부와 캠부의 개수는 변경될 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예로서, 밸브 스템은 스템 바디와 헤드부가 일체형으로 이루어진 구성을 취할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 공기호흡기용 압력조절장치(100)의 작동 방법에 대하여 설명한다.

도 3에 나타낸 것과 같이, 스토퍼(166)가 리테이너(171)에 맞물린 상태에서 스토퍼(166)는 레버(160)를 회전하지 못하도록 떠받친다. 이때, 레버(160)는 플러그 조립체(146)를 밸브 시트부(143)에서 이격되도록 움직일 수 없다. 따라서 중압호스(20)를 통해 공급되는 압축 공기가 밸브 조립체(130)를 통해 공급 유로(126)로 유입될 수 없다.

도 16에 나타낸 것과 같이, 사용자가 하우징(110)의 릴리즈 버튼부(122)를 누르면 릴리즈 버튼부(122)가 다이아프램(179)을 통해 레버(160)를 밀 수 있다. 이때, 릴리즈 버튼부(122)에 가해지는 압력이 레버(160)를 통해 스토퍼(166)에 전달되어 스토퍼(166)가 리테이너(171)에서 맞물림 해제될 수 있다. 그리고 토퍼(166)가 리테이너(171)에서 맞물림 해제됨으로써 레버(160)가 스토퍼(166)에 간섭되지 않고 움직일 수 있다.

도 17은 레버(160)가 스토퍼(166)에 간섭되지 않고 움직일 수 있는 상태를 나타낸 것이다. 마스크(10)의 충전 공간(18)에 공기가 사전 설정된 압력으로 채워진 상태에서 다이아프램(179)은 레버(160)를 가압하도록 탄성 변형되지 않는다. 이때, 플러그 조립체(146)는 밸브 스프링(154)의 탄성력에 의해 오리피스(144)를 막은 상태를 유지하므로, 밸브 조립체(130)로 공급되는 공기가 공급 유로(126)를 통해 충전 공간(18)으로 공급되지 않는다.

사용자가 들숨을 쉬어 충전 공간(18)의 압력이 떨어질 때 도 18에 나타낸 것과 같이, 챔버(125)의 압력도 낮아져서 다이아프램(179)이 레버(160)를 미는 방향으로 탄성 변형된다. 이때, 레버(160)가 푸셔(156)를 통해 플러그 조립체(146)를 밀게 되며, 플러그 조립체(146)는 밸브 스프링(154)을 압축시키면서 이동하여 밸브 시트부(143)에서 이격된다. 따라서 밸브 조립체(130)로 공급되는 압축 공기가 오리피스(144)를 통과하면서 갑압되어 가이드관(175)을 통해 공급 유로(126)로 유동하게 된다. 그리고 감압 공기는 공급 유로(126)에서 충전 공간(18) 및 챔버(125)로 공급된다.

충전 공간(18) 및 챔버(125)로 공기가 유입되거나, 사용자가 날숨을 쉬어 충전 공간(18) 및 챔버(125)의 압력이 다시 높아지면 다이아프램(179)이 원상 복귀되고, 다이아프램(179)이 레버(160)를 미는 힘이 제거된다. 따라서 플러그 조립체(146)가 밸브 스프링(154)의 탄성력에 의해 오리피스(144)를 폐쇄하는 위치로 원상 복귀된다. 이때, 밸브 조립체(130)를 통한 공기 공급이 차단되고, 레버(160)와 푸셔(156)도 원상 복귀된다.

이와 같이, 사용자가 들숨과 날숨을 반복함에 따라 밸브 조립체(130)를 통한 공기 공급과 공기 공급 차단 동작이 반복되며, 사용자가 편안하게 호흡할 수 있도록 마스크(10)의 충전 공간(18)으로 감압된 공기가 안정적으로 공급될 수 있다.

한편, 사용자가 호흡하기 어려운 상황 등 마스크(10)의 충전 공간(18)으로 압축 공기를 지속적으로 공급할 필요가 있는 경우, 바이패스 밸브(186)를 이용하여 압축 공기를 공급 유로(126)로 바이패스 시킬 수 있다. 이 경우, 사용자는 바이패스 밸브(186)의 노브(226)를 열림 조작 위치로 움직여 도 12에 나타낸 것과 같이 밸브 스템(200)을 바이패스 밸브 시트부(193)에서 이격시킬 수 있다. 이때, 도 19에 나타낸 것과 같이 밸브 조립체(130)로 공급되는 압축 공기가 바이패스 밸브(186)의 바이패스 밸브 입구(190)와 바이패스 밸브 출구(191)를 통해 바이패스 유로(128)로 유입되고, 바이패스 유로(128)로 유입되는 압축 공기가 공급 유로(126)를 통해 충전 공간(18)으로 공급될 수 있다.

한편, 사용자는 마스크(10)를 벗는 경우, 바이패스 밸브(186)를 통한 압축 공기의 공급을 차단하고, 하우징(110)의 록킹 버튼부(115)를 눌러 스토퍼(166)를 리테이너(171)에 록킹시킴으로써 충전 공간(18)으로 공급되는 공기를 간단하게 차단할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 레버(160)가 푸셔(156)를 통해 플러그 조립체(146)를 밸브 시트부(143)에서 이격되는 방향으로 미는 것으로 나타냈으나, 레버(160)가 직접 플러그 조립체(146)를 미는 구성도 가능하다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 마스크 11 : 마스크 본체
14 : 흡배기부 15 : 흡기부
16 : 배기부 18 : 충전 공간
20 : 중압호스 100 : 압력조절장치
110 : 하우징 111 : 하우징 바디
112 : 입구부 113 : 연결부
115 : 록킹 버튼부 117 : 연결관부
119 : 하우징 캡 121 : 커버
122 : 릴리즈 버튼부 123 : 릴리즈 돌기
125 : 챔버 126 : 공급 유로
127 : 연결 유로 128 : 바이패스 유로
130 : 밸브 조립체 131 : 밸브 하우징
132 : 외부 하우징 133 : 외부 하우징 관통구
134 : 공급구 135 : 연결구
136 : 브라켓 138 : 슬리브
139 : 통로 140 : 통공
141 : 클리어런스 143 : 밸브 시트부
144, 194 : 오리피스 146 : 플러그 조립체
147 : 플러그 148 : 스템
149 : 피스톤 150 : 돌기
152 : 실링재 154 : 밸브 스프링
156 : 푸셔 157 : 푸셔 바디
158 : 푸셔 힌지부 160 : 레버
161 : 레버 바디 162 : 돌출부
163 : 접촉면 164 : 레버 힌지부
166 : 스토퍼 167 : 스토퍼 힌지부
168 : 받침부 169 : 록킹 암
171 : 리테이너 172 : 록킹부
173 : 탄성 지지부 175 : 가이드관
176 : 가이드유로 177 : 블로커
179 : 다이아프램 181 : 다이아프램 본체
182 : 보강재 184 : 다이아프램 스프링
186 : 바이패스 밸브 187 : 바이패스 밸브 하우징
188 : 밸브 바디 189 : 공간
190 : 바이패스 밸브 입구 191 : 바이패스 밸브 출구
193 : 바이패스 밸브 시트부 195 : 밸브 바디 고정부
197 : 밸브 캡 198 : 밸브 캡 관통구
200 : 밸브 스템 201 : 스템 바디
202 : 삽입홀 204 : 마개부
205 : 패킹부재 207 : 헤드부
208 : 헤드부 관통구 209 : 결합홀
210 : 돌기부 212 : 테일부
214 : 고정핀 216 : 가이드 슬리브
217 : 가이드 슬리브 관통구 218 : 캠부
219 : 제 1 맞물림부 220 : 제 2 맞물림부
221 : 경사 가이드부 222 : 가이드 슬리브 고정부
224 : 바이패스 밸브 스프링 226 : 노브
228 : 연결 로드 229 : 맞물림홈

Claims (13)

1. 사용자의 안면에 착용되는 마스크 안쪽의 충전 공간으로 압축된 공기를 감압시켜 공급하기 위한 공기호흡기용 압력조절장치에 있어서,
   상기 충전 공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 충전 공간과 연결되는 공급 유로와, 상기 공급 유로와 연결되는 챔버를 구비하는 하우징;
   압축된 공기가 유입되는 공급구와, 상기 공급구와 연결되는 통로와, 상기 통로와 연결되는 오리피스가 형성된 밸브 시트부를 구비하고, 상기 오리피스가 상기 공급 유로와 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 밸브 하우징;
   상기 밸브 시트부에 접하거나 상기 밸브 시트부로부터 이격되는 플러그를 구비하고, 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 플러그 조립체;
   상기 플러그 조립체에 대해 상기 플러그가 상기 시트부에 접하는 방향으로 탄성력을 가하는 밸브 스프링;
   상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 챔버에 위치하는 레버;
   사용자가 들숨을 쉬어 상기 챔버의 압력이 떨어질 때 탄성 변형되어 상기 레버를 가압할 수 있도록 상기 챔버에 설치되는 다이아프램;
   상기 레버가 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 움직이지 못하도록 상기 레버를 떠받치기 위해 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되는 스토퍼; 및
   상기 스토퍼를 상기 레버의 움직임을 구속시킨 상태로 유지시키기 위해 상기 스토퍼와 분리 가능하게 맞물릴 수 있도록 상기 밸브 하우징에 탄성 변형 가능하게 설치되는 리테이너;를 포함하고,
   상기 플러그 조립체는 상기 다이아프램에 의해 움직이는 상기 레버에 연동하여 상기 오리피스를 개폐하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플러그 조립체와 접하도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 레버에 의해 회전하여 상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있는 푸셔;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 다이아프램에 대해 상기 레버를 미는 방향으로 탄성력을 가할 수 있도록 상기 하우징에 설치되는 다이아프램 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스토퍼는,
   상기 밸브 하우징에 힌지 결합되는 스토퍼 힌지부;
   상기 레버를 떠받칠 수 있도록 상기 스토퍼 힌지부에 연결되는 받침부; 및
   상기 리테이너에 분리 가능하게 맞물릴 수 있도록 상기 스토퍼 힌지부에 연결되는 록킹 암;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 리테이너는,
   상기 록킹 암과 분리 가능하게 맞물릴 수 있는 록킹부; 및
   상기 스토퍼에 대해 상기 받침부가 상기 레버에서 이격되는 방향으로 탄성력을 가하기 위해 상기 록킹 암에 접하도록 상기 록킹부에 연결되는 탄성 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징에는 사용자에 의해 조작되어 상기 스토퍼를 상기 리테이너에 맞물리는 방향으로 가압할 수 있는 록킹 버튼부가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 레버는 상기 다이아프램에 의해 움직여 상기 스토퍼를 상기 리테이너에서 맞물림 해제되는 방향으로 가압할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 하우징에는 상기 레버가 상기 스토퍼를 상기 리테이너에서 맞물림 해제시키는 방향으로 회전할 수 있도록 사용자에 의해 조작되어 상기 다이아프램을 가압할 수 있는 릴리즈 버튼부가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
   
10. 사용자의 안면에 착용되는 마스크 안쪽의 충전 공간으로 압축된 공기를 감압시켜 공급하기 위한 공기호흡기용 압력조절장치에 있어서,
    상기 충전 공간으로 공기를 공급하기 위해 상기 충전 공간과 연결되는 공급 유로와, 상기 공급 유로와 연결되는 챔버를 구비하는 하우징;
    압축된 공기가 유입되는 공급구와, 상기 공급구와 연결되는 통로와, 상기 통로와 연결되는 오리피스가 형성된 밸브 시트부를 구비하고, 상기 오리피스가 상기 공급 유로와 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 시트부에 접하거나 상기 밸브 시트부로부터 이격되는 플러그를 구비하고, 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 플러그 조립체;
    상기 플러그 조립체에 대해 상기 플러그가 상기 시트부에 접하는 방향으로 탄성력을 가하는 밸브 스프링;
    상기 플러그 조립체를 상기 밸브 시트부에서 이격시키는 방향으로 밀 수 있도록 상기 밸브 하우징에 힌지 결합되고, 상기 챔버에 위치하는 레버;
    사용자가 들숨을 쉬어 상기 챔버의 압력이 떨어질 때 탄성 변형되어 상기 레버를 가압할 수 있도록 상기 챔버에 설치되는 다이아프램; 및
    상기 밸브 하우징에 결합되고, 상기 통로와 연결되도록 상기 밸브 하우징에 마련되는 연결구와 연결되어 상기 통로로 유입되는 압축 공기를 상기 공급 유로로 바이패스 시킬 수 있는 바이패스 밸브;를 포함하고,
    상기 플러그 조립체는 상기 다이아프램에 의해 움직이는 상기 레버에 연동하여 상기 오리피스를 개폐하며,
    상기 바이패스 밸브는,
    상기 연결구와 연결되는 바이패스 밸브 입구와, 상기 바이패스 밸브 입구와 연결되는 공간과, 상기 공간으로 유입되는 압축 공기를 상기 공급 유로로 유동시킬 수 있도록 상기 공간과 상기 공급 유로를 연결하는 바이패스 밸브 출구를 구비하는 바이패스 밸브 하우징; 및
    상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막을 수 있는 마개부를 구비하고, 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 개폐할 수 있도록 상기 바이패스 밸브 하우징에 이동 가능하게 설치되는 밸브 스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브는,
    사용자에 의해 조작되어 상기 밸브 스템을 회전시킬 수 있도록 상기 밸브 스템과 결합되는 노브;를 포함하되,
    상기 노브가 2단 조작되어 상기 공급 유로로 압축 공기를 유동시키거나 상기 공급 유로로 압축 공기의 유동을 차단하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브 하우징의 내주면에는 제 1 맞물림부와, 상기 제 1 맞물림부보다 상기 바이패스 밸브 출구에 가까이 배치되는 제 2 맞물림부와, 상기 제 1 맞물림부에서 상기 제 2 맞물림부를 향해 경사지게 배치되어 상기 제 1 맞물림부와 상기 제 2 맞물림부를 연결하는 경사 가이드부를 포함하는 캠부가 배치되고,
    상기 밸브 스템에는 상기 캠부에 접하여 상기 캠부를 따라 이동할 수 있는 돌기부가 구비되며,
    상기 바이패스 밸브 하우징의 내측에는 상기 밸브 스템에 대해 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막는 방향으로 탄성력을 가하는 바이패스 밸브 스프링이 설치되고,
    상기 밸브 스템은, 상기 돌기부가 상기 제 1 맞물림부에 접하는 위치에서 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 개방하고, 상기 돌기부가 상기 제 2 맞물림부에 접하는 위치에서 상기 바이패스 밸브 입구 또는 상기 바이패스 밸브 출구를 막는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브는,
    상기 밸브 스템이 통과할 수 있는 가이드 슬리브 관통구 및 상기 캠부를 구비하고, 상기 바이패스 밸브 하우징의 내측에 고정되는 가이드 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 압력조절장치.

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