KR20220091927A - 공기호흡기용 감압 레귤레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기호흡기용 감압 레귤레이터에 관한 것으로, 상기 중공축에 연결되어 중공플러그를 통해 상기 중공축으로 유입된 공기를 배출하여 케이스의 배출구로 안내하는 바이패스 홀을 가지며, 상기 중공축의 이동상태에 따라 상기 바이패스 홀이 개폐되는 슬리브 및 상기 슬리브에 일체로 연결되고, 상기 감압밸브 모듈이 삽입되는 삽입공 및 연통공이 마련된 밸브 홀더; 및 상기 슬리브에 마련된 상기 바이패스 홀로 상기 중공축을 이동시키는 개폐유닛;을 포함하며, 개폐유닛을 통해 바이패스 홀을 개폐할 수

Description

공기호흡기용 감압 레귤레이터 {DECOMPRESSION REGULATOR FOR RESPIRATOR}

본 발명은 공기호흡기용 감압 레귤레이터에 관한 것으로, 마스크에 장착되어 착용자에게 감압된 공기를 제공하는 공기호흡기용 감압 레귤레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 공기호흡기는 유해가스 및 분진이 발생하는 산업현장이나 광산갱내 맨홀과 같은 산소 결핍현장, 그리고 화재현장 등에서 활동하는 작업자(예: 소방대원)들을 위한 기기이다. 이러한 공기호흡기는 통상적으로 압축공기가 충전된 공기통의 공기를 감압하여 작업자의 마스크에 제공한다. 따라서, 작업자는 작업현장의 유독성 가스를 흡입하지 않고 작업을 진행할 수 있다.

공기호흡기는 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크에 착탈가능하게 장착되는 감압 레귤레이터를 통해 공기를 제공한다. 이러한 감압 레귤레이터는 본 발명의 출원인에 의해 대한민국 특허청에 특허등록된 등록 제10-1454011호(호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기) 및 등록 제10-1443268호(나사식 바이패스구조를 갖는 호흡보호용 공기공급장치의 압력조절기)가 가장 최신의 기술이라 할 수 있다.

전술한 종래기술은 도 2에 도시된 바와 같이 구성요소를 감싸는 케이스, 중공플러그(52), 감압밸브 모듈(20), 밸브작동기(40) 및 후술되는 바이패스 어셈블리가 구비되어 착용자의 호흡에 따라 공기를 감압하여 제공하거나, 필요시 유입되는 공기를 바이패스시켜서 제공한다. 이러한 종래기술을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

케이스는 도 2에 도시된 바와 같이 일측 및 타측에 급기구(15) 및 배출구(13)가 마련되고, 착용자의 호흡에 따라 승강하는 다이어프램(30)이 내부에 승강가능하게 마련된다. 중공플러그(52)는 도시된 바와 같이 중공형의 관체로 구성되고, 케이스의 급기구(15)에 회전가능하게 장착되며, 일측 및 타측에 스를라인 돌기(52a) 및 노브(56)가 각각 구비된다, 중공플러그(52)는 미도시된 공기통의 공기를 안내하는 공기호스(54)가 도시된 바와 같이 회전링(53)을 통해 기밀상태로 측방에 연결되므로 공기호스(54)를 통해 공기를 공급받는다. 중공플러그(52)는 도시된 바와 같이 타측에 일체로 구비된 노브(56)의 조작에 의해 회전된다.

감압밸브 모듈(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 감압밸브(22)가 승강가능하게 내장된 하우징(21)으로 구성되어 케이스에 내장된다. 감압밸브 모듈(20)은 도시된 바와 같이 하우징(21)의 일측에 구비된 급기공을 통해 중공플러그(52)의 공기를 유입한다. 감압밸브 모듈(20)은 감압밸브(22)가 승강하면서 밸브시트(21a)의 개도량을 조절한다. 이에 따라, 감압밸브 모듈(20)은 감압밸브(22)를 통해 유입된 공기를 감압하여 밸브시트(21a)와 연통된 케이스의 배출구(13)에 제공한다. 따라서, 작업자는 호흡이 가능한 공기압의 공기를 흡입할 수 있다.

밸브작동기(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 감압밸브(22)의 수직축과 연동가능하게 연결된 구동링크(41), 그리고 이러한 구동링크(41) 및 다이어프램(30)과 연동가능하게 연결된 작동링크(42)로 구성된다. 밸브작동기(40)는 다이어프램(30)의 승강에 의해 작동링크(42)가 승강하면서 구동링크(41)를 작동시켜 감압밸브(22)의 작동을 제어하거나, 케이스에 구비된 잠금버튼의 조작시 감압밸브(22)가 밸브시트(21a)의 폐쇄상태를 유지하도록 작동한다.

바이패스 어셈블리는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중공축(51) 및 밸브 홀더(60)로 구성된다. 중공축(51)은 도시된 바와 같이 일측이 중공플러그(52)와 스플라인 결합되어 중공플러그(52)와 함께 회전한다. 중공축(51)은 도시된 바와 같이 내주면에 암나사(71)가 형성되어 후술되는 밸브 홀더(60)의 슬리브(62)와 나사결합된다.

밸브 홀더(60)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 감압밸브 모듈(20)이 삽입되는 삽입공을 갖는 중공바디(61) 및 중공바디(61)에 연통상태로 연결되는 슬리브(62)로 구성된다. 중공바디(61) 및 슬리브(62)는 도시된 바와 같이 일체로 형성된다. 중공바디(61)는 슬리브(62)가 삽입공의 축방향과 직교하는 상태로 연결된다. 중공바디(61)는 도시된 바와 같이 삽입공과 직교하는 연통공이 형성되어 연통공을 통해 슬리브(62)와 연통된다. 슬리브(62)는 도시된 바와 같이 중공바디(61)에 연결되는 단부의 일측에 바이패스 홀(63)이 구비된다.슬리브(62)는 외주면에 수나사(72)가 형성되어 수나사(72)를 통해 중공축(51)과 나사결합된다.

슬리브(62)는 나사결합된 중공축(51)을 통해 중공플러그(52)의 공기를 공급받는다. 슬리브(62)는 평상시 공급되는 공기를 연통공을 통해 중공바디(61)에 제공하며, 밸브작동기(40) 및/또는 감압밸브 모듈(20)의 고장이나 오작동과 같은 비상시 바이패스 홀(63)을 통해 공기를 배출하여 케이스의 배출구(13)로 공기를 배출한다.

여기서, 전술한 중공축(51)은 밸브 홀더(60)의 슬리브(62)에 나사결합됨에 따라 중공플러그(52)의 회전에 의해 슬리브(62)의 축방향을 따라 이동한다. 즉, 중공축(51)은 중공플러그(52)에 의해 전진이나 후진하면서 이동한다. 중공축(51)은 평상시 도 3에 도시된 바와 같이 슬리브(62)의 바이패스 홀(63)을 차폐한다. 이에 따라, 중공축(51)은 중공플러그(52)로부터 공급되는 공기를 슬리브(62)를 통해 중공바디(61)의 내부로 공급한다. 이때, 공기는 중공바디(61)의 연통공을 통해 중공바디(61)의 내부로 공급된 후 감압밸브 모듈(20)의 하우징(21)에 형성된 통기공을 통해 하우징(21)의 내부로 안내된다. 따라서, 감압밸브 모듈(20)은 다이어프램(30)과 연동되는 감압밸브(22)를 통해 공기를 감압하여 케이스의 배출구(13)를 통해 배출한다.

중공축(51)은 중공플러그(52)가 비상시 조작되는 노브(56)에 의해 회전될 경우, 후진하여 슬리브(62)의 바이패스 홀(63)을 개방한다. 이때, 중공바디(61)로 공급되던 공기는 바이패스 홀(63)로 바이패스되어 케이스의 배출구(13)를 통해 배출된다. 따라서, 공기는 감압밸브 모듈(20) 및/또는 밸브작동기(40)의 고장이나 오작동에 의해 감압밸브 모듈(20)의 밸브시트(21a)가 폐색되어도 바이패스 홀(63)을 통해 공급될 수 있다.

이상과 같은 종래기술은, 평상시 감압밸브 모듈(20)을 통해 공기를 공급하고, 비상시 바이패스 어셈블리를 통해 공기를 공급하므로 언제나 안정적으로 공기를 공급할 수 있다.

그러나, 전술한 종래기술은 노브(56)에 의해 회전되는 중공플러그(52)의 회전을 제한하는 구성요소가 구비되지 않음에 따라, 종종 중공플러그(52)가 과도하게 회전되어 중공축(51)이 구비된 바이패스 어셈블리에 부하를 제공할 수 있다.

그리고, 바이패스 어셈블리가 작동되도록 중공축(51) 및 슬리브(62)에 일일이 암나사(71)나 수나사(72)를 가공해야하고, 나사결합된 중공축(51)의 이동을 위해 노브(56)를 여러번 회전시켜야 하며, 암나사(71) 및 수나사(72)가 반복적인 나사결합으로 마모되어 기밀성이 저하될 우려가 있다.

대한민국 특허등록 제10-1454011호(한컴라이프케어). 대한민국 특허등록 제10-1454011호(한컴라이프케어)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 바이패스 어셈블리의 바이패스 홀을 개폐하는 구성요소가 캠의 구동원리로 작동되어, 바이패스 홀을 개폐하는 중공축을 바이패스 홀의 개방위치나 폐쇄위치로 견인하여 이동시킬 수 있는 공기호흡기용 감압 레귤레이터를 제공하기 위함이 그 목적이다.

그리고, 중공축을 견인하는 구성요소가 설정된 경로를 따라 이동하면서 중공축을 견인할 수 있는 공기호흡기용 감압 레귤레이터를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또, 중공축에 탄성력이 제공되어 중공축이 평상시 항상 바이패스 홀을 차폐할 수 있는 공기호흡기용 감압 레귤레이터를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

또한, 중공플러그의 회전을 제한하는 메커니즘이 구비되어 중공플러그의 과도한 회전을 방지할 수 있는 공기호흡기용 감압 레귤레이터를 제공하기 위함이 그 목적이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기호흡기용 감압 레귤레이터는, 일측 및 타측에 급기구 및 배출구가 마련되고, 내부에 다이어프램이 승강가능하게 마련된 케이스; 상기 케이스의 급기구에 회전가능하게 장착되고, 일측 및 타측에 스플라인 돌기 및 노브를 가지며, 공기호스가 측방에 연결되어 공기호스를 통해 공기가 유입되는 중공플러그; 상기 케이스에 내장되고, 상기 중공플러그로 유입된 공기를 일측의 급기공을 통해 공급받으며, 공기를 감압하여 상기 케이스의 배출구에 제공하는 감압밸브가 하우징에 승강가능하게 내장된 감압밸브 모듈; 상기 다이어프램와 연동되어 상기 감압밸브 모듈의 상기 감압밸브를 작동시키는 밸브작동기; 및 상기 중공플러그를 통해 상기 감압밸브 모듈로 제공되는 공기를 상기 케이스의 배출구로 안내하여 바이패스시키는 바이패스 어셈블리;를 포함한다.

상기 바이패스 어셈블리는, 상기 중공플러그의 상기 스플라인 돌기가 결합되는 결합홈이 일측의 단부에 마련되어 상기 중공플러그와 함께 회전되는 중공형의 중공축; 상기 중공축에 일측이 끼워지고, 타측에 상기 중공플러그를 통해 상기 중공축으로 유입된 공기를 배출하여 상기 케이스의 배출구로 안내하는 바이패스 홀을 가지며, 일측을 통해 내부로 삽입된 상기 중공축의 이동상태에 따라 상기 바이패스 홀이 개폐되는 슬리브 및 상기 슬리브에 일체로 연결되고, 상기 감압밸브 모듈이 삽입되는 삽입공 및 상기 삽입공을 상기 슬리브와 연통시키는 연통공이 마련된 중공바디를 갖는 밸브 홀더; 및 상기 슬리브에 마련된 상기 바이패스 홀의 폐쇄위치나 개방위치로 상기 중공축을 이동시켜 상기 바이패스 홀을 개폐하는 개폐유닛;을 포함한다.

상기 개폐유닛은, 상기 슬리브에 삽입된 상기 중공축의 일부분을 견인하여 상기 슬리브의 축방향을 따라 상기 중공축을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 중공축은, 상기 슬리브가 용이하게 끼워지도록, 상기 슬리브가 끼워지는 타측의 외경이 일측의 외경보다 작게 형성되고, 이를 위해 일측 및 타측의 경계부에 경사면이 형성된다.

상기 중공축은, 외주면에 오링이 끼워지고, 상기 슬리브의 내부로 삽입되는 타측의 단부에 원주방향을 따라 패킹이 장착된다.

상기 밸브 홀더는, 상기 중공바디에 형성된 상기 연통공이 상기 중공축의 내경 보다 작은 크기의 지름으로 형성된다.

상기 개폐유닛은, 상기 중공축에 일체로 구비되어 상기 중공축의 외주면으로 돌출되는 윙; 및 상기 윙이 삽입되도록, 상기 슬리브의 일단부에 상기 슬리브의 축방향을 따라 관통상태로 형성되는 직선공 및 상기 직선공과 연통되고, 상기 슬리브의 타단부 측으로 경사를 이루면서 상기 슬리브의 원주방향을 따라 관통형성되어 상기 직선공으로 삽입된 상기 윙의 이동을 안내하는 경사공으로 이루어진 가이드 레일;을 포함한다.

상기 윙은, 상기 중공축에 관통상태로 설치되어 양단이 상기 중공축의 외측으로 돌출되는 관통핀으로 구성된다.

본 발명은, 상기 중공축의 내부에 단턱형태로 마련되는 안착 시트; 및 상기 중공축에 내장되어 상기 안착 시트에 안착되고, 상기 중공플러그 및 중공축의 결합에 의해 상기 중공축을 탄력적으로 지지하는 탄성체;를 더 포함한다.

본 발명은, 상기 노브에 의해 회전되는 상기 중공플러그의 회전을 단속하여 중공플러그의 과도한 회전을 방지하는 회전방지 어셈블리;를 더 포함한다.

상기 회전방지 어셈블리는, 상기 중공플러그의 외주면에 돌출상태로 구비되어 상기 중공플러그와 함께 회전하는 돌출돌기; 및 상기 중공플러그의 외주면 상단 및 하단에 상기 돌출돌기가 걸리는 걸림턱을 제공하여 상기 돌출돌기의 걸림을 통해 상기 중공플러그의 회전을 제한하는 스토퍼;를 포함한다.

상기 돌출돌기는, 상기 중공플러그의 외주면 일측에 돌출상태로 구비되거나, 상기 중공플러그의 외주면 양측에 대향상태로 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌출돌기는, 상기 중공플러그에 관통상태로 설치되고, 양단 중 적어도 어느 하나가 상기 중공플러그의 외주면으로 돌출되는 관통핀;으로 구성된다.

상기 스토퍼는, 상기 중공플러그의 외주면에 끼워져서 설치되도록 'ㄷ'과 같은 형태로 형성되어 상기 중공플러그의 외주면 상단 및 하단에 제각기 수평상태로 설치되는 한쌍의 크로스핀을 가지며, 상기 중공플러그와 함께 회전하는 상기 돌출돌기가 상기 크로스핀에 걸림에 따라 상기 돌출돌기의 회전을 제어하는 절곡핀으로 구성된다.

상기 스토퍼는, 상기 중공플러그와 함께 회전하는 상기 돌출돌기가 걸리도록 상기 중공플러그의 외주면 상단 및 하단에 제각기 설치되는 한쌍의 크로스핀;으로 구성될 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 바이패스 어셈블리의 개폐유닛에 의해 중공축이 견인되어 슬리브의 바이패스 홀을 개폐하므로 바이패스 홀을 안정적으로 개폐할 수 있다.

특히, 개폐유닛이 중공축에서 돌출된 윙, 그리고 직선공 및 경사공의 가이드 레일로 구성될 경우, 가이드 레일이 캠과 같은 원리로 윙의 이동경로를 안내하므로 중공축을 신속하게 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 마모되는 부분을 최소화할 수 있다..

또한, 윙이 관통핀으로 구성될 경우 윙을 용이하게 구성할 수 있으며, 탄성체가 중공축을 지지하므로 바이패스 홀을 평상시 확실하게 폐쇄할 수 있다.

그리고, 회전방지 어셈블리를 통해 중공플러그의 회전을 제한할 수 있으므로 중공플러그의 과도한 회전을 방지할 수 있으며, 더 나아가 중공플러그와 연동되는 다른 구성요소(예: 중공축)의 과도한 회전 및 이에 따른 과부하를 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 공기호흡기의 감압 레귤레이터를 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 감압 레귤레이터의 종단면도;
도 3은 도 2에 도시된 중공축 및 슬리브의 확대도;
도 4는 도 2에 도시된 중공축 및 밸브 홀더의 분해 사시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 공기호흡기의 종단면도;
도 6은 도 5에 도시된 회전방지 어셈블리의 사시도;
도 7은 도 6에 도시된 중공플러그의 단면도;
도 8는 본 발명의 실시예에 바이패스 어셈블리가 공기호흡기용 감압 레귤레이터에 적용된 상태를 도시한 일부 절개 종단면도;
도 9은 도 8에 도시된 바이패스 어셈블리의 작동상태를 도시한 종단면도;
도 10은 도 8에 도시된 바이패스 어셈블리의 구성을 도시한 단면도; 및
도 11은 도 10에 도시된 중공축 및 밸브 홀더의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 공기호흡기용 감압 레귤레이터를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 의한 공기호흡기용 감압 레귤레이터는, 도 5에 도시된 바와 같이 케이스(10), 중공플러그(52), 감압밸브 모듈(20) 및 밸브작동기(40), 그리고 후술되는 바이패스 어셈플리를 포함하며, 회전방지 어셈블리(510)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 전술한 케이스(10), 중공플러그(52), 감압밸브 모듈(20) 및 밸브작동기(40)는 기존과 동일하므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호 및 명칭을 부여하여 설명하되, 본 발명의 요지가 희석되지 않도록 하기와 같이 간략히 설명하고, 그 자세한 설명은 생략한다.

케이스(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 일측 및 타측에 급기구(15) 및 배출구(13)가 마련되고, 내부에 다이어프램(30)이 승강가능하게 마련된다. 중공플러그(52)는 도시된 바와 같이 케이스(10)의 급기구(15)에 회전가능하게 장착되고, 일측 및 타측에 스플라인 돌기(52a) 및 노브(56)를 가지며, 전술한 바와 같이 공기호스(54)가 측방에 연결되어 공기호스를 통해 공기가 유입된다. 감압밸브 모듈(20)은 도시된 바와 같이 케이스(10)에 내장되고, 중공플러그(52)로 유입된 공기를 일측의 급기공을 통해 공급받으며, 공기를 감압하여 케이스(10)의 배출구에 제공하는 감압밸브(22)가 하우징(21)에 승강가능하게 내장된다. 밸브작동기(40)는 도시된 바와 같이 다이어프램(30)와 연동되도록 구성되어 다이어프램(30)에 의해 감압밸브 모듈(20)의 감압밸브(22)를 작동시킨다.

한편, 전술한 회전방지 어셈블리(510)는, 전술한 노브(56)에 의해 회전되는 중공플러그(52)의 회전을 단속하여 중공플러그(52)의 과도한 회전을 방지한다. 회전방지 어셈블리(510)는 예컨대, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 돌출돌기(511) 및 후술되는 절곡핀(512)으로 구성되어 돌출돌기(511)가 걸리는 걸림턱을 제공하는 스토퍼로 구성할 수 있다.

돌출돌기(511)는 도 6의 확대도 및 도 7에 도시된 바와 같이 중공플러그(52)와 함께 회전하도록 중공플러그(52)의 외주면에 돌출상태로 구비된다. 돌출돌기(511)는 예컨대, 도시된 바와 같이 중공플러그(52)에 관통상태로 설치되고, 양단이 중공플러그(52)의 외주면으로 돌출되는 관통핀으로 구성할 수 있다. 이러한 관통핀은 양단 중 어느 하나만 중공플러그의 외주면으로 돌출되어도 스토퍼에 걸릴 수 있을 경우 어느 하나만 돌출되도록 구성될 수 있다. 즉, 돌출돌기(511)는 중공플러그(52)의 외주면 일측에만 돌출상태로 구비될 수 있고, 중공플러그(52)의 외주면 양측에 대향상태로 돌출되어 구비될 수도 있다. 관통핀은 억지끼움이나 용접 또는 볼팅 등으로 중공플러그(52)에 관통상태로 설치될 수 있다.

돌출돌기(511)는 전술한 바와 달리, 중공플러(52)의 외주면에 용접이나 볼팅으로 접합되는 미도시된 금속성 막대부재로 구성할 수도 있다. 이러한 막대부재는 예컨대, 원형 또는 삼각이나 사각 등의 다각형 금속막대 등으로 구성할 수 있으며, 이와 달리 중공플러그(52)의 외주면에 박히는 유두 볼트 또는 무드 볼트로 구성할 수도 있다. 막대부재는 전술한 바와 같이 중공플러그(52)의 외주면 일측 또는 양측에 구비될 수 있다.

스토퍼는 예컨대, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 중공플러그(52)의 외주면에 끼워져서 설치되도록 'ㄷ'과 같은 형태로 절곡형성된 절곡핀(512)으로 구성할 수 있다. 절곡핀(512)은 도시된 바와 같이 중공플러그(52)에 끼워져서 설치될 경우, 절곡된 형상적 특성에 의해 도시된 바와 같이 중공플러그(52)의 외주면 상단 및 하단에 제각기 수평상태로 설치되는 한쌍의 크로스핀이 상부 및 하부에 구비되고, 이러한 크로스핀들을 연결하는 수직의 중간부가 구비된다. 따라서, 절곡핀(512)은 수직의 중간부 및 중간부의 상부 및 하부에 연결된 크로스핀에 의해 'ㄷ'과 같은 형상을 갖는다.

한편, 절곡핀(512)은 크로스바가 케이스(10)를 관통하여 중공플러그(52)의 외주면에 설치될 수 있다. 따러서, 절곡핀(512)은 중공플러그(52)의 회전시 회전이 방지된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예는, 노브(56)에 의해 중공플러그(52)가 회전될 경우 돌출돌기(511)가 도 7에 도시된 바와 같이 함께 회전된다. 돌출돌기(511)는 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 중공플러그(52)의 회전시 정회전 및 회전전된다. 돌출돌기(511)는 도시된 바와 같이 최대한 정회전 및 역회전될 경우 중공플러그(52)에 수평상태로 설치된 절곡핀(512)의 상단 및 하단측 크로스바에 걸린다. 따라서, 돌출돌기(511)는 절곡핀(512)의 크로스바에 걸림에 따라 회전이 제한되어 중공플러그(52)의 과도한 회전을 억제한다.

여기서, 전술한 스토퍼는 절곡핀(512)에 구비된 한쌍의 크로스바만으로 구성할 수도 있다. 이러한 크로스바들은 각각 중공플러그(52)의 외주면 상단 및 하단에 억지끼움이나 용접 또는 볼팅으로 중공플러그(52)의 외주면 상단 및 하단에 설치될 수 있다. 이때, 크로스바들은 케이스(10)를 관통하여 중공플러그(52)의 외주면 상단 및 하단에 수평상태로 설치될 수 있다. 크로스바들은 케이스(10)에 일측의 단부가 걸림상태로 설치된다. 따라서, 크로스바들은 중공플러그(52)와 함께 회전되지 않는다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는, 중공플러그(52)에 일체로 구비된 돌출돌기(511)가 중공플러그(52)의 회전시 스토퍼에 걸림에 따라 중공플러그(52)의 회전을 억제한다. 이에 따라, 중공플러그(52)는 과도한 회전이 방지된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 중공플러그(52)에 스플라인 결합된 중공축(80)이 과도하게 회전되는 것도 방지할 수 있으므로, 중공플러그(52)의 과도한 회전에 의한 중공축(80) 및 중공축(80)과 연결된 구성요소들의 과부하를 방지할 수 있다.

전술한 중공축(80)과 연결된 구성요소들은, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 중공축(80)과 나사결합된 암나사 및 수나사일 수 있다. 그리고, 전술한 과부하는 이러한 암나사 및 수나사가 중공축(80)의 과도한 회전으로 마모되는 것을 의미할 수 있다.

한편, 전술한 바이패스 어셈블리는, 중공플러그(52)를 통해 감압밸브 모듈(20)로 제공되는 공기를 케이스(10)의 배출구(13)로 안내하여 바이패스시키는 구성요소이다. 바이패스 어셈블리는 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이 구성된 중공축(80)과 밸브 홀더(90) 및 후술되는 개폐유닛을 포함하여 구성할 수 있다.

중공축(80)은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 중공플러그(52)의 스플라인 돌기(52a)가 결합되는 결합홈(81)이 일측의 단부에 마련된다. 중공축(80)은 스플라인 돌기(52a) 및 결합홈(81)의 결합에 의해 중공플러그와 함께 회전된다. 중공축(80)은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 외주면에 오링(83)이 끼워지고, 단부에 패킹(87)이 설치된다.

밸브 홀더(90)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 슬리브(91) 및 중공바디(95)로 구성된다. 슬리브(91)는 도시된 바와 같이 중공축(80)에 일측이 끼워져서 중공축(80)과 결합된다. 즉, 슬리브(91)는 중공축(80)의 일부분이 내부로 삽입된다. 슬리브(91)는 도시된 바와 같이 중공플러그(52)를 통해 중공축(80)으로 유입된 공기를 케이스(10)의 배출구(13)로 안내하여 배출구(13)를 통해 배출하는 바이패스 홀(91a)이 타측에 형성된다. 슬리브(91)는 도 8 및 도 10에 확대 도시된 바와 같이 일측을 통해 내부로 삽입된 중공축(80)의 이동상태에 따라 바이패스 홀(91a)이 개폐된다.

중공바디(95)는 도시된 바와 같이 슬리브(91)가 일체로 연결되고, 감압밸브 모듈(20)이 삽입되는 삽입공(95a)이 관통상태로 형성된다. 중공바디(95)는 도시된 바와 같이 슬리브(91)가 삽입공(95a)의 축방향과 직교하는 상태로 연결된다. 중공바디(95)는 도시된 바와 같이 슬리브(91)와 연통되는 연통공(95b)이 측방에 형성된다. 연통공(95b)은 도시된 바와 같이 삽입공(95a)과 직교상태로 연통된다. 연통공(95b)은 도시된 바와 같이 중공축(80)의 내경 보다 작은 크기로 형성되어 슬리브(91)에 의해 차폐된다.

밸브 홀더(90)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 개폐유닛에 의해 중공축(80)이 슬리브(91)에 끼워진 상태로 이동됨에 따라 슬리브(91)의 바이패스 홀(91a)이 개폐된다. 개폐유닛은 슬리브(91)에 마련된 바이패스 홀(91a)의 폐쇄위치나 개방위치로 중공축(80)을 이동시켜 바이패스 홀(91a)을 개폐한다. 개폐유닛은 슬리브(91)에 삽입된 중공축(80)의 일부분을 견인하여 슬리브(91)의 축방향을 따라 중공축(80)을 이동시킨다. 따라서, 슬리브(91)는 개폐유닛에 의해 이동되는 중공축(80)을 통해 공기를 바이패스시키거나, 공기가 바이패스되는 것을 방지한다.

개폐유닛은 예컨대, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 중공축(80)에 일체로 구비되는 윙(85) 및 윙(85)이 삽입되는 홈형태의 가이드 레일(96)로 구성될 수 있다. 윙(85)은 도시된 바와 같이 중공축(80)의 외주면으로 돌출된다. 윙(85)은 도시된 바와 같이 중공축(80)을 일직선으로 관통하여 양단이 중공축(80)의 외측으로 돌출되는 관통핀으로 구성할 수 있다.

가이드 레일(96)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 슬리브(91)에 절개형성되는 직선공(96a) 및 경사공(96b)로 구성된다. 직선공(96a)은 도시된 바와 같이 슬리브(91)의 일단부에 슬리브(91)의 축방향을 따라 관통상태로 형성된다. 경사공(96b)은 도시된 바와 같이 직선공(96a)과 연통되고, 슬리브(91)의 타단부 측으로 경사를 이루면서 슬리브(91)의 원주방향을 따라 관통형성된다. 경사공(96b) 및 직선공(96a)은 도시된 바와 같이 슬리브(91)의 양측에 대향상태로 형성된다. 경사공(96b)은 윙(85)의 이동을 위한 이동경로를 제공한다. 경사공(96b)은 윙(85)을 경사상태로 안내하는 캠과 같은 역할을 한다.

가이드 레일(96)은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 중공축(80)의 윙(85)이 직선공(96a)으로 삽입된다. 가이드 레일(96)은 경사공(96b)을 통해 삽입공(95a)으로 삽입된 윙(85)의 이동을 안내한다. 즉, 윙(85)은 직선공(96a)으로 삽입된 후 경사공(96b)을 따라 이동한다. 가이드 레일(96)은 경사공(96b)으로 인하여 직선공(96a)으로 삽입된 윙(85)의 이동경로를 캠과 같이 변환시킨다.

한편, 중공축(80)은 타측이 슬리브(91)에 용이하게 삽입되도록, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 결합홈(81)이 형성된 일측의 외경보다 타측의 외경이 작게 형성된다. 중공축(80)은 일측 및 타측의 외경이 상이함에 따라, 도시된 바와 같이 중간부분의 경계면에 경사면(88)이 형성될 수 있다.

중공축(80)은 타측의 단부에 구비된 패킹(87)이 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 단부면에 원주방향을 따라 끼움상태로 설치될 수 있다. 패킹(87)은 도시된 바와 같이 중공축(80)이 슬리브(91)의 바이패스 홀(91a)을 폐쇄할 경우, 밸브 홀더(90)를 구성하는 중공바디(95)의 표면에 밀착되어 중공축(80)의 단부를 실링한다. 이때, 중공바디(95)는 패킹(87)에 의해 연통공(95b)의 주변(테두리)을 실링한다.

다른 한편, 중공축(80)은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 내부에 단턱형태의 안착 시트(82)가 구비되고, 내부에 탄성체(S)가 삽입되어 안착 시트(82)에 안착될 수 있다. 안착 시트(82)는 도시된 바와 같이 중공축(80)의 내주면을 따라 플랜지와 같은 돌기형태로 형성될 수 있다. 탄성체(S)는 도시된 바와 같이 코일스프링으로 구성할 수 있다. 탄성체(S)는 도시된 바와 같이 중공플러그(52) 및 중공축(80)이 결합될 경우 중공플러그(52)의 내측에 지지되므로 중공축(80)을 탄력적으로 지지한다. 중공플러그(52)는 도시된 바와 같이 탄성체(S)의 단부가 걸리는 단차가 내주면에 구비되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예는, 도 8에 도시된 바와 같이 중공플러그(52)에 중공축(80)의 일측이 스플라인 결합되고, 중공축(80)의 타측이 밸브 홀더(90)의 슬리브(91)에 끼워진다. 이때, 중공축(80)의 윙(85)은 가이드 레일(96)의 직선공(96a)을 통해 삽입된 후 중공플러그(52)의 회전에 의해 경사공(96b)을 따라 이동된다. 윙(85)은 도 8 및 도 9의 확대도에 도시된 바와 같이 경사공(96b)의 경사에 의해 슬리브(91)의 축방향을 따라 이동하면서 수직상태에서 수평상태로 전환되며, 이와 동시에 중공축(80)의 일부분을 슬리브(91)의 내측으로 견인한다.

중공축(80)은 윙(85)의 견인에 의해 이동하여 도 8에 도시된 바와 같이 슬리브(91)의 바이패스 홀(91a)을 폐쇄하고, 타단부가 밸브 홀더(90)의 중공바디(95)에 밀착되면서 패킹(87)을 통해 타단부를 실링한다. 따라서, 중공축(80)은 중공바디(95)의 하우징(21)에 내장된 감압밸브(22)가 공기를 감압하도록, 중공플러그(52)에서 공급되는 공기를 중공바디(95)의 내부로 공급하며, 바이패스 홀(91a)로 공기가 배출되는 것을 방지한다.

중공축(80)은 탄성체(S)에 의해 지지되므로 평상시 바이패스 홀(91a)을 폐쇄한다. 중공축(80)은 비상시 중공플러그(52)가 역회전될 경우, 중공플러그(52)와 함께 역회전된다. 이에 따라, 윙(85)은 도 9에 도시된 바와 같이 가이드 레일(96)의 경사공(96b)을 따라 다시 복귀하여 경사공(96b)의 시작점, 즉 직선공(96a)의 끝부분에 위치한다. 윙(85)은 이동에 의해 도시된 바와 같이 수평상태에서 다시 수직상태를 이룬다. 윙(85)은 복귀하면서 중공축(80)의 일단부를 견인하여 원위치로 복귀시킨다. 이때, 탄성체(S)는 중공축(80)이 복귀함에 따라 압축된다. 탄성체(S)는 중공축(80)이 다시 이동할 경우 중공축(80)을 다시 탄력적으로 지지한다.

중공축(80)은 도 9에 도시된 바와 같이 패킹(87)이 구비된 타단부가 중공바디(95)에서 이격되면서 바이패스 홀(91a)도 개방한다. 따라서, 중공축(80)은 도시된 바와 같이 내부에 관류하는 공기를 바이패스 홀(91a)로 공급한다. 바이패스 홀(91a)은 도시된 바와 같이 케이스(10)의 배출구(13)로 공기를 안내하여 공기를 공급한다. 공기는 바이패스 홀(91a)의 지름이 작게 형성되어 소량만 배출되므로 자연적으로 감압된다.

중공축(80)은 도 9에 도시된 바와 같이 가이드 레일(96)에 구비된 경사공(96b)의 시작점 및 단부 간의 거리(L)만큼만 실질적으로 윙(85)이 이동함에 따라 윙(85)의 이동거리에 대응하는 거리만큼 이동하면서 바이패스 홀(91a)을 개폐한다. 바이패스 홀(91a)은 중공축(80)의 이동거리에 따라 개도량이 조절될 수 있다. 따라서, 바이패스 홀(91a)은 배출되는 공기의 압력을 조절할 수도 있다.

한편, 중공축(80)은 전술한 도 6에 도시된 돌출돌기(511) 및 절곡핀(512)에 의해 중공플러그(52)의 회전이 억제되므로 과도한 회전이 방지된다. 이에 따라, 윙(85)은 가이드 레일(96)의 경로, 즉 가이드 레일(96)의 길이만큼만 이동된다. 따라서, 윙(85)은 중공축(80)의 과도한 회전에 의하여 휨변형되는 것이 방지된다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는, 개폐유닛에 의해 중공축(80)이 견인되어 슬리브(91)의 바이패스 홀(91a)을 개폐하므로 바이패스 홀(91a)을 안정적으로 개폐할 수 있다.

특히, 개폐유닛이 중공축(80)에서 돌출된 윙(85), 그리고 직선공(96a) 및 경사공(96b)의 가이드 레일(96)로 구성될 경우, 가이드 레일(96)이 캠과 같은 원리로 윙(85)의 이동경로를 안내하므로 중공축(80)을 신속하게 이동시킬 수 있다.

그리고, 윙(85)이 관통핀으로 구성될 경우 윙(85)을 용이하게 구성할 수 있으며, 탄성체(S)가 중공축(80)을 지지하므로 바이패스 홀(91a)을 평상시 확실하게 폐쇄할 수 있다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다. 예를 들어, 전술한 회전방지 어셈블리(510)나 전술한 바이패스 어셈블리 중 어느 하나만 구비된 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다. 이를 좀더 자세히 설명하면, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 바이패스 어셈블리 대신 기존의 바이패스 어셈블리 및 전술한 회전방지 어셈블리(510)로 구성될 수 있으며, 이와 달리 도 8에 도시된 바와 같이 전술한 본 발명의 실시예에 의한 바이패스 어셈블리 및 도 2에 도시된 기존의 중공플러그(52)로 구성할 수도 있다. 이렇게, 전술한 회전방지 어셈블리(510)나 전술한 바이패스 어셈블리 중 어느 하나만 구비하는 것은 설계요구에 따라 선택적으로 변경될 수 있다. 따라서, 이러한 수정 및 변형은 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

결론적으로, 전술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 케이스 13: 배출구
15: 급기구 20: 감압밸브 모듈
21: 하우징 22: 감압밸브
30: 다이어프램 40: 밸브작동기
52: 중공플러그 52a: 스플라인 돌기
56: 노브 80; 중공축
81: 결합홈 82: 안착 시트
83: 오링 87: 패킹
88: 경사면 90: 밸브 홀더
91: 슬리브 91a; 바이패스 홀
95: 중공바디 95a: 삽입공
95b: 연통공 96: 가이드 레일
96a: 직선공 96b: 경사공
510: 회전방지 어셈블리 511: 돌출돌기
512: 절곡핀

Claims (3)

1. 일측 및 타측에 급기구 및 배출구가 마련되고, 내부에 다이어프램이 승강가능하게 마련된 케이스;
   상기 케이스의 급기구에 회전가능하게 장착되고, 일측 및 타측에 스플라인 돌기 및 노브를 가지며, 공기호스가 측방에 연결되어 공기호스를 통해 공기가 유입되는 중공플러그;
   상기 케이스에 내장되고, 상기 중공플러그로 유입된 공기를 일측의 급기공을 통해 공급받으며, 공기를 감압하여 상기 케이스의 배출구에 제공하는 감압밸브가 하우징에 승강가능하게 내장된 감압밸브 모듈;
   상기 다이어프램와 연동되어 상기 감압밸브 모듈의 상기 감압밸브를 작동시키는 밸브작동기; 및
   상기 중공플러그를 통해 상기 감압밸브 모듈로 제공되는 공기를 상기 케이스의 배출구로 안내하여 바이패스시키는 바이패스 어셈블리;를 포함하고,
   상기 바이패스 어셈블리는,
   상기 중공플러그의 상기 스플라인 돌기가 결합되는 결합홈이 일측의 단부에 마련되어 상기 중공플러그와 함께 회전되는 중공형의 중공축;
   상기 중공축에 일측이 끼워지고, 타측에 상기 중공플러그를 통해 상기 중공축으로 유입된 공기를 배출하여 상기 케이스의 배출구로 안내하는 바이패스 홀을 가지며, 일측을 통해 내부로 삽입된 상기 중공축의 이동상태에 따라 상기 바이패스 홀이 개폐되는 슬리브 및 상기 슬리브에 일체로 연결되고, 상기 감압밸브 모듈이 삽입되는 삽입공 및 상기 삽입공을 상기 슬리브와 연통시키는 연통공이 마련된 중공바디를 갖는 밸브 홀더; 및
   상기 슬리브에 마련된 상기 바이패스 홀의 폐쇄위치나 개방위치로 상기 중공축을 이동시켜 상기 바이패스 홀을 개폐하는 개폐유닛;을 포함하고,
   상기 개폐유닛은,
   상기 슬리브에 삽입된 상기 중공축의 일부분을 견인하여 상기 슬리브의 축방향을 따라 상기 중공축을 이동시키는 것을 특징으로 하는 공기호흡기용 감압 레귤레이터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 개폐유닛은,
   상기 중공축에 일체로 구비되어 상기 중공축의 외주면으로 돌출되는 윙; 및
   상기 윙이 삽입되도록, 상기 슬리브의 일단부에 상기 슬리브의 축방향을 따라 관통상태로 형성되는 직선공 및 상기 직선공과 연통되고, 상기 슬리브의 타단부 측으로 경사를 이루면서 상기 슬리브의 원주방향을 따라 관통형성되어 상기 직선공으로 삽입된 상기 윙의 이동을 안내하는 경사공으로 이루어진 가이드 레일;을 포함하는 공기호흡기용 감압 레귤레이터.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공축의 내부에 단턱형태로 마련되는 안착 시트; 및
   상기 중공축에 내장되어 상기 안착 시트에 안착되고, 상기 중공플러그 및 중공축의 결합에 의해 상기 중공축을 탄력적으로 지지하는 탄성체;를 더 포함하는 공기호흡기용 감압 레귤레이터.

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