KR20230082930A - 호흡장치용 전동식 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호흡장치용 전동식 송풍기에 관한 것으로, 양측에 흡기구 및 배기구가 형성되고 공기를 흡입하여 배출하는 송풍팬이 내부에 설치되는 하우징, 하우징에 설치되고 송풍팬과 전기적으로 연결되어 송풍팬을 제어하는 컨트롤러, 및 하우징에 설치되는 적어도 하나의 필터를 포함하고, 컨트롤러는, 공급되는 전원의 차단 상태에 따라 경보를 발생하는 전원 차단 알림 시스템을 포함하여 구성되며, 호흡에 필요한 정화된 공기를 공급하되 우발적인 전원 차단을 경보로 알릴 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기에 관한 것이다.

Description

호흡장치용 전동식 송풍기{ELECTRIC BLOWER FOR BREATHING APPARATUS}

본 발명은 호흡장치용 전동식 송풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업자가 착용하는 호흡 보호구에 호흡용 공기를 공급하기 위한 호흡장치용 전동식 송풍기에 관한 것이다.

일반적으로 화재 현장이나 방역 현장에서 작업을 수행하는 작업자는 공기 중에 부유하는 유해한 분진이나 미립자상 물질 또는 산소결핍 공기에 의해, 이를 흡입시 건강 장해가 발생될 수 있는 위험에 노출되어 있다. 이에, 작업 현장에서는 공기 흡입에 의한 건강 장해 예방을 위해 작업자가 착용하는 마스크, 두건, 헬멧 또는 보호복 등의 호흡 보호구에 호흡용 공기를 공급하는 공기 공급장치가 사용되고 있으며, 예컨대 전동 송풍기형 송기 마스크 등과 같은 공기 공급장치에 의존하여 작업자의 양압 호흡이 지속적으로 이뤄지도록 하고 있다.

이와 같은 종래의 호흡용 공기 공급장치는, 외부 전원을 이용하여 내부에 장착된 블로워를 가동시키고 필터 등을 통해 정화된 공기를 작업자에게 강제로 공급하는 구조로 이루어진다.

그리고, 개인 휴대용 장치가 아닌 일반적인 종래의 공기 공급장치의 경우, 공기 연결 호스를 이용하여 근거리 뿐만 아니라 최대 40m 정도의 원거리에서도 공기를 공급받아 호흡을 실시하고 있지만, 원거리에서 작업하는 작업자는 공기 공급장치가 전원 차단이나 블로워 고장 등에 의해 공기 공급이 중단되는 것을 즉시 인지하지 못하고, 공기 부족에 의해서만 장치의 오작동을 파악할 수 있었다. 즉, 종래에는 원거리 작업시 장치 고장으로 인한 위험한 상황에 쉽게 노출될 수 있었다.

이처럼, 종래에는 작업 중에 전원 차단으로 공기 공급장치의 작동이 중단되는 경우, 공기 공급장치와 인접한 작업자 또는 작업현장 외부의 관리 감독자 등에 의해서만 모터 소음이나 전원 램프의 소등 상태에 의존해서만 작동 여부를 파악할 수 밖에 없었고, 소규모 인원으로 구성된 작업의 경우에는 이를 바로 인지하지 못하는 상황이 발생하는 등 전원 차단에 대비할 수 없는 문제가 있었다.

대한민국 특허공개 제10-2011-0072614호 대한민국 특허등록 제10-1242608호 대한민국 특허등록 제10-2012185호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부의 공기를 정화하여 사용자가 장착하는 호흡용 보호구에 공급할 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하기 위한 것이다.

특히, 송풍기에 연결된 전원 연결 상태를 확인하여 우발적인 전원 차단시 이를 사용자에게 경보로 알릴 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하기 위한 것이다.

이때, 사용자에게 경보로 알리는 경보음 및 경보등을 동시에 가동하여 사용자에게 전원 차단 상태를 즉각적으로 인지시킬 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하는 것이다.

그리고, 전원이 차단되더라도 보조 전원에 의해 전원 차단 알림 시스템이 정상적으로 작동되고, 비상 전원 공급을 통해 공기 공급을 일시적으로 유지할 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하기 위한 것이다.

한편, 본 발명은 전원을 공급하기 위한 전원코드를 장치 외부에 간단하게 고정시킬 수 있고, 전원코드를 고정하는 부위에서 진동으로 인한 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 필터를 쉽게 교체할 수 있도록 간단하게 분리되는 하우징 구조로 이루어지고, 필터의 형상 변형을 방지할 수 있는 호흡장치용 전동식 송풍기를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호흡장치용 전동식 송풍기는, 양측에 개구가 형성되고 공기를 흡입하여 배출하는 송풍팬이 내부에 설치되는 케이스, 케이스의 일측 개구에 연결되고 외부로부터 공기가 흡입되는 흡기구가 형성된 제1 커버 및 케이스의 타측 개구에 연결되고 송풍팬에 의해 이동되는 공기가 배출되는 배기구가 형성된 제2 커버를 포함하는 하우징, 하우징에 설치되고 송풍팬과 전기적으로 연결되어 송풍팬을 제어하는 컨트롤러, 및 하우징에 설치되는 적어도 하나의 필터를 포함하고, 컨트롤러는, 공급되는 전원의 차단 상태에 따라 경보를 발생하는 전원 차단 알림 시스템을 포함한다.

그리고, 전원 차단 알림 시스템은, 컨트롤러에 전원을 공급하는 상시전원 공급부, 컨트롤러에 설치되는 보조전원 공급부, 상시전원 공급부 및 보조전원 공급부에 각각 연결되어 상시전원 공급부 및 보조전원 공급부의 정격 전압을 감지하는 전압 감지부, 전압 감지부에 연결되어 전압 감지부에서 감지된 상시전원 공급부 및 보조전원 공급부의 전압차를 비교하는 전압 비교부, 전압 비교부에 연결되어 전압 비교부의 비교 결과에 따라 신호를 발생시키는 스위칭부, 및 스위칭부에 연결되어 입력된 신호에 의해 동작되는 경보부를 포함한다.

또한, 경보부는, 컨트롤러의 전원 차단 상태를 경보음 또는 경보등 중 적어도 어느 하나의 방식으로 사용자에게 경고하기 위한 음향기 또는 램프로 구성된다.

아울러, 보조 전원부는, 상시전원 공급부에 의해 충전 가능하게 설치되는 충전지 또는 컨트롤러에 교체 가능하게 설치되는 배터리 중 어느 하나로 구성된다.

게다가, 컨트롤러에는 전원포트에 연결되어 외부로 연장되는 전원코드가 구비되고, 전원코드를 하우징에 구속하여 하우징에 착탈가능하게 고정하는 클램프를 더 포함하되, 클램프는, 하우징의 외면에 형성된 끼움구멍에 삽입되는 복수의 클립부재 및 복수의 클립부재에 연결되어 전원코드를 탄력적으로 지지하는 밴드부재를 포함한다.

또한, 하우징의 끼움구멍에는 클램프의 클립부재와의 기밀을 유지하는 실링부재가 구비될 수 있다. 실링부재는, 끼움구멍에 삽입되고 클립부재가 관통되는 중공형의 배럴부, 배럴부의 상단에서 방사상으로 확장되게 연장되어 클립부재의 진입을 가이딩하는 가이드부, 및 배럴부의 상단 및 하단의 외측으로 각각 돌출 형성되어 배럴부의 이탈을 방지하는 플랜지부를 포함한다.

또한, 필터는, 제1 커버에 설치되어 흡기구를 통해 내부로 유입되는 공기를 여과하는 제1 필터, 및 제2 커버에 설치되어 송풍팬에 의해 배기구로 향하는 공기를 여과하는 제2 필터를 포함하고, 제1 필터는, 제1 커버에 고정되고, 제1 필터의 내부에 한 쌍의 와이어가 교차되게 설치되어 제1 필터를 이격상태로 유지시키는 스페이서를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명은, 외부의 공기를 정화하여 사용자가 장착하는 호흡용 보호구에 호흡용 공기를 공급할 수 있게 된다.

특히, 전원 공급을 위해 연결된 전원의 연결 상태를 확인하여 우발적인 전원 차단시 이를 사용자에게 경보로 알릴 수 있으므로, 작업중인 사용자가 빠르게 대피하거나 전원 복구 작업을 실시할 수 있게 되며, 전원 차단에 의한 위험 노출을 최소화할 수 있게 된다. 이때, 경보음과 함께 경보등을 동시에 가동하여 사용자가 전원 차단 상태를 즉각적으로 인지할 수 있도록 하여, 빠른 대피 및 복구 작업 착수를 유도할 수 있다.

그리고, 메인 전원이 차단되더라도, 상시전원 공급부를 통해 충전 가능한 보조전원 공급부에 의해 전원 차단 알림 시스템이 정상적으로 작동될 수 있으며, 비상 전원 공급을 통해 공기 공급을 일시적으로 유지할 수 있게 되므로 사용상 안전성을 확보할 수 있다.

한편, 전원을 공급하기 위한 전원코드를 송풍기의 외부에 간단한 구조로 고정시킬 수 있고, 전원 코드를 고정하는 고정 클립의 결합 부위에서 진동이나 소음이 발생되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 힌지 및 클램프로 간단하게 분리 및 결합되는 하우징 구조로 필터의 교체가 간편하고, 주머니 형태의 필터를 통기 가능하게 이격시키는 스페이서가 구비되어, 스페이서에 의해 필터를 설정 거리로 이격시킬 수 있으며, 하우징에 필터 결합시 단차를 줄여 제품의 소형화에 유리하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기를 도시한 사시도;
도 2는 도 1의 호흡장치용 전동식 송풍기의 분해사시도;
도 3은 도 1의 호흡장치용 전동식 송풍기의 양측면도;
도 4는 도 3의 C-C' 선에 따라 도시되는 단면도;
도 5는 도 1의 호흡장치용 전동식 송풍기에 전원코드가 연결된 상태 및 보관된 상태를 도시한 사시도;
도 6은 도 4의 D-D' 선에 따라 도시되는 단면도; 및
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기의 전원 차단 알림 시스템 블럭도;이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기는, 하우징(100), 컨트롤러(200) 및 필터(300)를 포함할 수 있으며, 컨트롤러(200)는 전원 차단 알림 시스템을 포함한다.

하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되는 박스형의 함체로 구성될 수 있다. 하우징(100)은 휴대가 간편하도록 사용자에 의해 파지되는 손잡이(101)가 상측에 마련될 수 있다. 이러한 하우징(100)은 케이스(110), 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)를 포함하여 구성된다.

케이스(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양측에 개구가 형성된 중공형의 부재로 구성된다. 이러한 케이스(110)의 양측 개구에는 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)가 각기 결합된다. 케이스(110)는 하측에 힌지(111)가 구비되어 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)를 각 개구 측에 대해 회동 가능하게 작동시킬 수 있으며, 상측에 클램프(112)가 구비되어 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)를 분리 및 고정한다. 이러한 케이스(110)와 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)의 분리 가능한 구조로 후술하는 필터(300)의 교환을 용이하게 한다.

그리고, 케이스(110)는 내부에 송풍팬(F)이 결합된다. 송풍팬(F)은 후방측 공기를 전방측으로 내보내는 플로우 스루(Flow Through) 타입의 팬모터로 구성될 수 있으며, 모터에 의해 팬이 회전되며 공기를 이동시킨다. 즉, 송풍팬(F)은 케이스(110)의 일측으로부터 공기를 흡입하여 타측으로 공기가 배출되게 한다.

또한, 제1 커버(120)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 일측에 형성된 개구 측에 연결된다. 제1 커버(120)는 외부로부터 공기가 흡입되는 흡기구(121)가 일측에 형성될 수 있다. 즉, 제1 커버(120)는 케이스(110)에 설치된 송풍팬(F)이 가동되면 흡기구(121)를 통해 공기가 유입되고, 유입된 공기가 케이스(110)에 제공되게 한다.

그리고, 제2 커버(130)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 타측에 형성된 개구 측에 연결된다. 제2 커버(130)에는 공기가 외부로 배출되는 배기구(131)가 형성될 수 있다. 즉, 송풍팬(F)이 가동되면 송풍팬(F)에 의해 이동되는 공기는 배기구(131)를 통해 배출된다.

여기서, 제2 커버(130)의 배기구(131)는 외부의 공기호스(미도시)가 연결되는 커넥터 형태의 포트로 다수개가 구비될 수 있는데, 예컨대 도 3에 일 예시로서 도시된 것처럼 4명의 사용자가 동시에 사용 가능하게 4개의 배기포트(131)로 구성되어 제2 커버(130)의 단부, 즉 후술하는 컨트롤러(200)의 플레이트(202)에 배치될 수 있다. 각각의 배기포트(131)에는 공기호스가 연결되어 공기를 제공하게 된다. 이러한 공기호스는 사용자에게 직접적인 호흡용 공기를 제공하도록 사용자가 장착하는 마스크, 두건, 헬멧 또는 보호복 등에 마련된 공기 유입구에 연결된다.

컨트롤러(200)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 제2 커버(130)에 설치된다. 이러한 컨트롤러(200)는 송풍팬(F)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 송풍팬(F)을 제어하게 된다.

이때, 컨트롤러(200)는 도시된 바와 같이 각종 회로 및 센서들이 실장되는 회로기판(201)과, 회로기판(201)을 제2 커버(130)에 고정하기 위한 조작 패널로서의 판상형 플레이트(202)를 포함할 수 있다. 회로기판(201)은 플레이트(202)의 후면에 고정되어 제2 커버(130)의 내부에 위치될 수 있으며, 플레이트(202)의 전면에는 송풍기의 조작을 위해 회로기판(201)과 전기적으로 연결되는 전원 스위치(203), 조절버튼(204) 및 전원 공급용 전원포트(205) 등의 구성이 마련되어 호흡장치용 전동식 송풍기의 외부에 노출되게 구비될 수 있다. 그리고, 플레이트(202)에는 제2 커버(130)의 배기구(131)를 구성하는 배기포트가 전술한 구성들과 인접하게 마련된다.

필터(300)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(100)에 설치된다. 이때, 필터(300)는 공기가 유입되는 제1 커버(120)와, 공기가 배출되는 제2 커버(130)에 각각 설치되는 한 쌍의 필터(300)로 구성될 수 있다.

제1 필터(310)는 외부 공기와 함께 유입되는 이물질 등을 제거하기 위한 패브릭 재질의 프리필터로 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 필터(310)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원통형으로 형성되어 폐쇄된 바닥측이 제1 커버(120)의 흡기구(121)와 인접하게 배치될 수 있으며, 필터스페이서(311)에 의해 제1 커버(120)에 고정될 수 있다.

필터스페이서(311)는 제1 필터(310)를 하우징(100)에 고정하기 위한 고정체로서, 상호 교차되는 한 쌍의 와이어 구조물이 제1 필터(310)의 원통형상 내측에 소정 간격을 두고 이격되게 배치됨에 따라 제1 필터(310)를 통기 가능하게 이격시킨 상태로 내측에서 지지할 수 있게 된다. 이에, 필터스페이서(311)는 제1 필터(311)를 송풍팬(F) 또는 흡기구(121)와의 설정 거리로 이격시키게 된다. 그리고, 필터스페이서(311)는 공기 흡입시 제1 필터(310)의 변형을 방지할 수 있다. 이러한 필터스페이서(311)는 제1 필터(310)가 끼워져 결합된 상태로 케이스(110) 및 제1 커버(120) 사이에 개재되어 체결 또는 클립 작용에 의해 하우징(100)과 결합된다. 이에, 필터스페이서(311)는 케이스(110) 및 제1 커버(120)와의 단차를 최소화하게 된다.

제2 필터(320)는 공기에 포함된 미세한 입자를 걸러내기 위한 헤파필터로 구성될 수 있으며, 케이스(110)의 개구와 인접하게 배치되어 제2 커버(130)에 고정된다.

이와 같이 구성된 호흡장치용 전동식 송풍기는, 송풍팬(F)이 작동되면 일측에 구비된 흡기구(121)를 통해 외부 공기가 흡입되고, 타측에 마련된 배기구(131)를 통해 공기가 배출된다. 여기서, 송풍팬(F)을 제어하는 컨트롤러(200)는 전원장치 특성상 발열이 발생하게 되지만, 공기 배출 경로에 위치한 제2 커버(130)에 설치됨에 따라, 송풍팬(F)을 통해 배출되는 공기에 의해 냉각될 수 있게 된다.

또한, 호흡장치용 전동식 송풍기는 필터(300)를 통해 정화된 공기를 배출하게 되며, 배기구(131)에 연결된 별도의 공기호스(미도시)를 통해 사용자에 공기를 공급하게 된다. 즉, 호흡장치용 전동식 송풍기는 유입되는 공기를 제1 필터(310)를 통과시키며 1차적으로 정화하고, 배출되는 공기를 제2 필터(320)를 통과시키며 2차적으로 정화하게 된다.

따라서, 호흡장치용 전동식 송풍기는 외부의 공기를 정화하여 사용자가 장착하는 마스크, 두건, 헬멧 또는 보호복 등에 공급함에 따라, 사용자에게 깨끗한 공기가 제공될 수 있도록 한다.

한편, 도 5를 참고하면, 컨트롤러(200)는 도시된 바와 같이 전원을 공급받기 위한 전원코드(206)를 포함할 수 있다. 전원코드(206)는 컨트롤러(200)의 플레이트(202)에 마련된 전원포트(205)에 연결되어 외부로 연장된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 클램프(400)를 포함할 수 있다. 클램프(400)는 컨트롤러(200)에 연결된 전원코드(206)를 하우징(100)의 일면에 고정시키기 위한 것으로, 클립부재(410) 및 탄성밴드부재(420)를 포함하여 구성된다.

부연하자면, 클립부재(410)는 도시된 바와 같이 하우징(100)의 외면에 형성된 끼움구멍(102)에 삽입되어 하우징(100)에 결합된다. 이때, 클립부재(410)는 하우징(100)의 일면 상측과 하측에 각각 결합되는 한 쌍의 부재로 구비될 수 있다.

밴드부재(420)는 클립부재(410)에 결합되어 전원코드(206)를 하우징(100)에 고정시킨다. 이를 위해, 밴드부재(420)는 탄성밴드로 구성될 수 있으며, 전원코드(206)의 외면에서 탄력적으로 지지하여 전원코드(206)를 하우징(100)에 밀착시키게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기는, 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 끼움구멍(102)에 설치되는 실링부재(430)를 포함할 수 있다.

실링부재(430)는 고무패킹 등으로 구성되어 끼움구멍(102)에 고정될 수 있으며, 끼움구멍(102)에 삽입되는 클립부재(410)와의 기밀을 유지시킨다. 이러한 실링부재(430)는 끼움구멍(102)에 삽입되고 클립부재(410)가 관통되는 중공형의 배럴부(431), 배럴부(431)의 상단에서 방사상으로 확장 연장되는 가이드부(432), 및 배럴부(431)의 상단 또는 하단의 외측에서 돌출 형성되는 플랜지부(433)로 구성될 수 있다.

배럴부(431)는 내측 직경 길이가 클립부재(410)의 외측 직경 길이보다 작게 형성될 수 있으며, 클립부재(410)의 진입시 클립부재(410)의 표면과 끼움구멍(102)의 표면에 밀착되어 클립부재(410)를 안정적으로 끼움구멍(102)에 지지하게 되고 기밀 상태를 유지하게 된다.

가이드부(432)는 배럴부(431)의 상측의 직경에서 외측 방향으로 원반 형태로 확장되게 형성될 수 있으며, 클립부재(410)의 진입시 배럴부(431)의 중공으로 쉽게 삽입될 수 있게 가이드하는 경로를 형성한다.

플랜지부(433)는 배럴부(431)의 상단 또는 하단에 구비될 수 있는데, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 배럴부(431)의 상단 및 하단 각각에 플랜지 형상으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 플랜지부(433)는 하우징(100)의 내면과 외면에 각기 접하도록 설치되고, 각 플랜지에 의해 상호 방향으로 지지된다.

따라서, 실링부재(430)는 클립부재(410)와 하우징(100) 사이에서 발생되는 진동을 차단하여 소음 발생을 최소화하게 된다. 또한, 실링부재(430)는 가이드부(432)에 의해 클립부재(410)의 결합을 용이하게 유도할 수 있다.

그리고, 실링부재(430)는 플랜지부(433)에 의해 밀착되어 하우징(100)에 고정된 상태가 안정적으로 유지될 수 있으며, 클립부재(410)의 분리 또는 결합시 하우징(100)으로부터 이탈되는 것이 방지된다. 또한, 실링부재(430)는 클립부재(410)의 진입시 가이드부(432)나 플랜지부(433)의 일부가 끼움구멍(102)에 함께 밀려 들어가면서 기밀 상태를 증대시킬 수 있다. 아울러, 실링부재(430)는 송풍팬(F)에 의한 진동이 전달되는 경우 하우징(100)과 클립부재(410)의 사이에서 발생되는 진동을 차단하게 되므로 소음의 발생을 최소화한다.

다른 한편, 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기는 전원이 차단될 경우 전원 차단 상태를 사용자에게 알리기 위한 전원 차단 알림 시스템이 마련될 수 있다.

이를 위해, 컨트롤러(200)는 도 7에 도시된 바와 같이, 팬 제어부(210), 상시전원 공급부(220), 보조전원 공급부(230), 전압 감지부(240), 전압 비교부(250), 스위칭부(260) 및 경보부(270)를 포함할 수 있다. 이들 구성은 컨트롤러(200)의 회로기판(201)에 마련될 수 있다.

팬 제어부(210)는 송풍팬(F)의 동작을 제어하기 위한 것으로 컨트롤러(200)의 각종 스위치 또는 버튼에 의해 입력되는 신호에 의해 송풍팬(F)을 제어한다. 이러한 팬 제어부(210)는 후술되는 상시전원 공급부(220)에 의해 전원을 공급받는다. 한편, 팬 제어부(210)는 전압 감지부(240) 및 전압 비교부(250)에서 감지되는 전원 차단 상태에 따라 후술되는 보조전원 공급부(230)에 의해서도 일시적인 전원을 공급받을 수 있다.

상시전원 공급부(220)는 컨트롤러(200)에 전원을 공급하기 위한 것으로, 전원코드(206)에 의해 공급되는 220V 또는 110V의 높은 전압을 가진 외부 전원을 송풍기의 사용 전압(예컨대, 12V 또는 24V 직류)으로 출력하기 위한 회로 구조로 이루어진다. 상시전원 공급부(220)는 트랜스, 브릿지 회로 및 레귤레이터 등의 구성을 이용하여 인가되는 전압을 낮추고 직류로 변환하여 사용 전압으로 출력한다.

보조전원 공급부(230)는 컨트롤러(200)에 설치되어 전원 차단시 전원 차단 알림 시스템에 전원을 공급하기 위해 사용된다. 이때, 보조전원 공급부(230)는 상시전원 공급부(220)에 의해 정상적으로 전원이 공급되는 평소에는 대기 상태로 준비되고, 우발적인 전원 차단이 감지될 경우 전원 차단 알림 시스템에 전원을 공급하는데 사용될 수 있다. 한편, 보조전원 공급부(230)의 용량을 크게 구비하는 경우, 송풍팬(F)을 일시적으로 가동시키는데 사용될 수도 있다. 이러한 보조전원 공급부(230)는 통상적으로 사용되는 배터리로 구성될 수 있으며, 충전 가능한 충전지로 구성되어 상시전원 공급부(220)에 의해 충전되며 배터리 용량을 유지하는 것이 바람직하다.

여기서, 보조전원 공급부(230)는 배터리 특성상 지속되는 충전 상태와 반복적인 충방전에 의해 효율이 저하될 수 있으므로, 컨트롤러(200)에 구비되는 충전제어부(280)에 의해 선택적으로 전원이 연결될 수 있다. 충전제어부(280)는 보조전원 공급부(230)에 대한 최저 설정값 이하일 때 충전이 시작되고 최대 설정값 이상일 때 충전을 중단하는 방식으로 배터리 잔량을 유지시키며, 상시전원 공급부(220)에 의한 전원 입력을 필요에 따라 제어할 수 있다.

전압 감지부(240)는 상시전원 공급부(220) 및 보조전원 공급부(230)에 각각 연결되어서 상시전원 공급부(220)와 보조전원 공급부(230)의 정격 전압을 감지한다. 전압 감지부(240)는 현재 입력되는 전원의 전압 상태를 파악하며, 전압의 최고값 또는 최저값을 확인하여 상시전원 공급부(220) 및 보조전원 공급부(230)의 전압을 감지하게 된다.

전압 비교부(250)는 전압 감지부(240)와 연결되어 전압 감지부(240)에서 감지된 상시전원 공급부(220)와 보조전원 공급부(230)의 전압차를 비교한다. 전압 비교부(250)는 감지된 전압 값이 상시전원 공급부(220)에 의한 값인지, 보조전원 공급부(230)에 의한 값인지를 비교하고 이들의 전압차를 통해 전원 차단 여부를 확인한다. 이때, 상시전원 공급부(220)의 전원이 차단되더라도 보조전원 공급부(230)에 의한 전원 공급이 계속되기 때문에 전원 차단 상태를 확인하여 스위칭부(260)에 제공할 수 있다.

이들 전압 감지부(240) 및 전압 비교부(250)에서 상시전원 공급부(220)에 의한 정상적인 전원 공급이 확인되면 팬 제어부(210)에 상시전원 공급부(220)에 의한 전원 공급이 이어지도록 스위칭부(260)에 대한 신호 발생을 제한하고, 상시전원 공급부(220)에 의한 전원 공급 차단이 확인되면 스위칭부(260)의 신호 발생을 허용한다.

스위칭부(260)는 전압 비교부(250)의 비교 결과에 따라 후술되는 경보부(270)에 대한 동작 신호를 발생시킨다.

경보부(270)는 스위칭부(260)에서 입력된 신호에 의해 동작되며, 전원 차단 상태를 경보음이나 경보등의 형태로 출력한다. 경보부(270)는 소리를 발생시키는 스피커 등의 음향기(271)로 구성되거나, 불빛으로 표시하는 램프(272)로 구성될 수 있다.

이와 같이 구성된 컨트롤러(200)는 일반적인 상황에서는 상시전원 공급부(220)와 보조전원 공급부(230)의 전압차를 확인하여 높은 전압의 전원이 사용된다. 통상적으로 보조전원 공급부(230)에 비해 상시전원 공급부(220)의 전압이 높기 때문에, 상시전원 공급부(220)에 의한 전원 공급이 이어지게 된다. 이에, 보조전원 공급부(230)는 항상 전원이 입력되어 있지만, 일반적인 상황에서는 전원 사용이 차단되어 배터리 용량이 쉽게 저하되는 것이 방지된다.

그리고, 컨트롤러(200)는 전압 감지부(240) 및 전압 비교부(250)에 의해 입력되는 전원 상태를 상시 확인할 수 있다. 이때, 사용 중 외부 요인으로 인해 전원코드(206)가 분리되거나, 정전 또는 전원코드(206)의 절단 등에 의해 전원이 완전히 차단되는 경우, 전원 차단 상태를 감지함에 따라 전원 복구를 위해서 사용자에게 경보를 제공하게 된다. 즉, 컨트롤러(200)는 전원이 차단된 경우 전압 감지부(240)를 통해 상시전원 공급부(220)에 의한 입력 전압 값을 감지하게 되고, 전압 비교부(250)에서 전압차를 비교함에 따라 보조전원 공급부(230)에 의한 전압 값이 더 높은 것을 통해 전원 차단 상태를 확인할 수 있으며, 이에 스위칭부(260)의 신호를 발생시키게 된다. 따라서, 경보부(270)에 의해 경보가 작동되어 전원 차단 상태를 경보음과 함께 경보등으로 사용자에게 알리게 된다. 이렇게, 전원 차단 알림 시스템에 의해 전원이 자동으로 전환되고 경보가 작동된다.

반면, 컨트롤러(200)는 상시전원 공급부(220) 및 보조전원 공급부(230)의 전압차에 의해 경보를 작동시키게 되는 바, 우발적인 전원 차단이 아닌 사용자에 의해 의도적으로 전원이 꺼지는 경우에는 전원 차단 알림이 동작하지 않아야 한다. 이를 구별하기 위해 전원 스위치(203)에 2극 전원 스위치를 사용하여 전원 스위치 ON 상태에서만 컨트롤러(200)에 직접적인 상시전원 공급부(220)에 의한 전원이 공급되게 하고, 전원 스위치 OFF 상태에서는 물리적으로 전원 연결을 차단하여 전원 차단 알림 시스템이 작동되지 않도록 할 수 있다. 이때, 보조전원 공급부(230) 역시 상시전원 공급부(220)와 동일하게 전원이 차단되도록 하여, 불필요한 전원 소모를 방지할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 의한 호흡장치용 전동식 송풍기는, 외부의 공기를 정화하여 사용자가 장착하는 호흡용 보호구에 호흡용 공기를 공급할 수 있게 된다.

특히, 전원 공급을 위해 연결된 전원의 연결 상태를 확인하여 우발적인 전원 차단시 이를 사용자에게 경보로 알릴 수 있으므로, 작업중인 사용자가 빠르게 대피하거나 전원 복구 작업을 실시할 수 있게 되며, 전원 차단에 의한 위험 노출을 최소화할 수 있게 된다. 이때, 경보음과 함께 경보등을 동시에 가동하여 사용자가 전원 차단 상태를 즉각적으로 인지할 수 있도록 하여, 빠른 대피 및 복구 작업 착수를 유도할 수 있다.

그리고, 메인 전원이 차단되더라도, 상시전원 공급부(220)를 통해 충전 가능한 보조전원 공급부(230)에 의해 전원 차단 알림 시스템이 정상적으로 작동될 수 있다. 이때, 보조전원 공급부(230)의 용량을 크게 구비할 경우, 비상 전원 공급용으로도 사용될 수 있으며, 이를 통해 공기 공급을 일시적으로 유지할 수 있게 되므로 사용상 안전성을 확보할 수 있다.

한편, 전원을 공급하기 위한 전원코드(206)를 호흡장치용 전동식 송풍기의 외부에 간단한 구조로 고정시킬 수 있고, 실링부재에 의해 전원코드(206)를 고정하는 고정 클립의 결합 부위에서 진동이 발생되는 것을 차단하여 소음 발생을 예방할 수 있으며, 결합 부위에 외부 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 힌지 및 클램프로 간단하게 분리 및 결합되는 하우징(100)의 연결 구조로 필터(300)의 교체가 간편하고, 주머니 형태의 제1 필터(300)를 통기 가능하게 이격시키는 스페이서(311)가 구비되어, 스페이서(311)에 의해 제1 필터(310)를 설정 거리로 이격시킬 수 있으며, 하우징(100)에 필터의 결합시 케이스(110) 및 제1 커버(120) 사이의 단차를 줄여 제품의 소형화에 유리하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

100: 하우징 101: 손잡이
102: 끼움구멍 110: 케이스
111: 힌지 112: 클램프
120: 제1 커버 121: 흡기구
130: 제2 커버 131: 배기구
200: 컨트롤러 201: 회로기판
202: 플레이트 203: 전원 스위치
204: 조절버튼 205: 전원포트
206: 전원코드 210: 팬 제어부
220: 상시전원 공급부 230: 보조전원 공급부
240: 전압 감지부 250: 전압비교부
260: 스위칭부 270: 경보부
280: 충전제어부 300: 필터
310: 제1 필터 311: 필터고정체
320: 제2 필터 400: 클램프
410: 클립부재 420: 탄성밴드부재
430: 실링부재 431: 배럴부
432: 가이드부 433: 플랜지부
F: 순환팬

Claims (6)

1. 양측에 흡기구 및 배기구가 형성되고 공기를 흡입하여 배출하는 송풍팬이 내부에 설치되는 중공형의 하우징;
   상기 하우징에 설치되고 상기 송풍팬과 전기적으로 연결되어 상기 송풍팬을 제어하는 컨트롤러; 및
   상기 하우징에 설치되는 적어도 하나의 필터;를 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 컨트롤러에 공급되는 전원의 차단 상태에 따라 경보를 발생하는 전원 차단 알림 시스템을 포함하는 호흡장치용 전동식 송풍기.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원 차단 알림 시스템은,
   상기 컨트롤러에 전원을 공급하는 상시전원 공급부;
   상기 컨트롤러에 설치되는 보조전원 공급부;
   상기 상시전원 공급부 및 상기 보조전원 공급부에 각각 연결되어 상기 상시전원 공급부 및 상기 보조전원 공급부의 정격 전압을 감지하는 전압 감지부;
   상기 전압 감지부에 연결되어 상기 전압 감지부에서 감지된 상기 상시전원 공급부 및 상기 보조전원 공급부의 전압차를 비교하는 전압 비교부;
   상기 전압 비교부에 연결되어 상기 전압 비교부의 비교 결과에 따라 신호를 발생시키는 스위칭부; 및
   상기 스위칭부에 연결되어 입력된 상기 신호에 의해 동작되는 경보부;를 포함하는 호흡장치용 전동식 송풍기.
3. 제2항에 있어서, 상기 경보부는,
   상기 컨트롤러의 전원 차단 상태를 경보음 또는 경보등 중 적어도 어느 하나의 방식으로 사용자에게 경고하기 위한 음향기 또는 램프로 구성되는 호흡장치용 전동식 송풍기.
4. 제2항에 있어서, 상기 보조 전원부는,
   상기 상시전원 공급부에 의해 충전 가능하게 설치되는 충전지 또는 상기 컨트롤러에 교체 가능하게 설치되는 배터리 중 어느 하나로 구성되는 호흡장치용 전동식 송풍기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러에는 전원포트에 연결되어 외부로 연장되는 전원코드가 구비되고,
   상기 전원코드를 상기 하우징에 구속하여 상기 하우징에 착탈가능하게 고정하는 클램프;를 더 포함하되,
   상기 클램프는,
   상기 하우징의 외면에 형성된 끼움구멍에 삽입되는 복수의 클립부재; 및
   상기 복수의 클립부재에 연결되어 상기 전원코드를 탄력적으로 지지하는 밴드부재를 포함하는 호흡장치용 전동식 송풍기.
6. 제1항에 있어서, 상기 필터는,
   상기 흡기구에 설치되어 상기 흡기구를 통해 내부로 유입되는 공기를 여과하는 제1 필터; 및
   상기 배기구에 설치되어 상기 송풍팬에 의해 상기 배기구로 향하는 공기를 여과하는 제2 필터;를 포함하고,
   상기 제1 필터는,
   상기 하우징의 내부에 고정되고, 상기 제1 필터의 내부에 한 쌍의 와이어가 교차되게 구비되어 상기 제1 필터를 이격상태로 유지시키는 스페이서;를 포함하는 호흡장치용 전동식 송풍기.
   
   

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