KR101279692B1 - 팽창 및 수축가능한 호스 - Google Patents

Abstract

유체 압력의 인가시 자동으로 길이방향으로 팽창하고 자동으로 측방향으로 팽창하는 호스가 개시되어 있다. 호스는 그 비팽창 또는 수축 길이의 6배까지 자동으로 길이방향으로 팽창한다. 호스 내의 유체 압력의 해제시, 호스는 수축 상태로 자동으로 수축한다. 호스는 비탄성 재료로 이루어진 외부 튜브와 탄성 재료로 이루어진 내부 튜브를 포함한다. 내부 튜브는 수축 상태 및 팽창 상태 양자 모두에서 외부 튜브 내에 동심으로 위치된다. 외부 튜브는 단지 내부 및 외부 튜브의 제1 단부에서, 그리고, 내부 및 외부 튜브의 제2 단부에서만 내부 튜브에 고정된다. 외부 튜브는 튜브가 수축 상태와 팽창 상태 사이에서 전이할 때 내부 튜브에 관하여 측방향 및 길이방향으로 이동한다.

Description

팽창 및 수축가능한 호스 {EXPANDABLE AND CONTRACTIBLE HOSE}

본 발명은 유체 물질을 운반하기 위한 호스, 특히, 호스 내에 어떠한 가압 유체도 존재하지 않을 때 수축 상태로 자동으로 수축하고, 가압 유체가 호스 내로 도입될 때 팽창 상태로 자동으로 팽창하는 호스에 관한 것이다. 수축 상태에서, 그 상대적으로 짧은 길이와 그 상대적으로 가벼운 중량에 기인하여 호스는 비교적 보관 및 취급이 용이하며, 팽창 상태에서, 호스는 유체가 필요한 곳에 배치될 수 있다. 호스는 탄성 내부 튜브 및 내부 튜브의 원주 둘레에 위치되어 단지 양 단부에서만 내부 튜브에 부착 및 연결되며 제1 단부와 제2 단부 사이의 호스 전체 길이를 따라 내부 튜브로부터 분리, 비부착, 비결합 및 비연결 상태인 별개의 비탄성 외부 튜브로 구성된다.

다양한 유체를 운반하기 위해 사용되는 호스가 종래 기술에 알려져 있다. 이들 호스에서 발생하는 문제점 중 하나는 유체를 수송하기 위해 사용되지 않을 때의 호스의 보관이다. 현용의 호스가 가요성이고, 보관 및 수송을 위해 실린더 또는 드럼의 둘레에 권선될 수 있지만, 호스의 길이 및 폭은 감소될 수 없다. 권선되거나 감겨진 호스에서 발생하는 다른 문제점은 이들이 권선해제 또는 감김해제될 때 비틀려지는 경향이 있다는 것이다. 이 문제점은 일반적으로 잔디, 나무에 물을 주기 위해 또는 차량을 세차하기 위해 정원 호스를 사용할 때 일반적 자택소유자에게 발생한다.

소방관은 비틀림 문제에 대한 해법을 갖는다. 이들이 사용하는 호스는 유체가 호스로부터 제거될 때 비교적 평탄한 상태로 절첩된다. 그후, 호스는 호스가 그 자체 상에 전후로 배설됨으로써 형성된 층의 형태로 보관된다. 소방관이 이런 형태로 저장된 호스를 사용할 때, 이들은 호스의 일 단부에서 당기기만하면 되며, 이는 비틀림 없이 직선으로 절첩해제된다. 이는 자택 소유자의 호스 보관 문제에는 실용적 해법이 아니며, 그 이유는 정원 호스가 직경이 방화 호스에 비해 직경이 비교적 작고, 거의 모든 정원 호스가 물이 호스로부터 비워진 상태에서 평탄한 상태로 절첩되지 않기 때문이다. 종래 기술에 알려진 호스의 다른 문제점은 이들이 매우 부피가 크고, 지면에 배설될 때 풀려지기 어렵고, 또한, 이들이 유체로 충전되어 있을 때 취급 및 유체가 필요한 장소 주변으로 끌고가기가 곤란하며, 마찬가지로, 이들이 비워져 있고 그 원래 보관 위치로 되돌려질 필요가 있을 때 즈음에 취급 및 끌고가기가 곤란하다는 것이다. 또한, 사용자가 호스를 권취하기 위한 장치를 갖고 있지 않은 경우, 이때, 그는 자체적으로 호스가 얽히지 않는 방식으로 지면 상에 호스를 배치하기를 시도하여야 하며, 그 이유는 호스가 자체적으로 얽히게 되면, 다음번 호스 사용시 호스를 풀기가 어렵고 불가능해지게 하기 때문이다.

따라서, 비사용시 길이가 자동으로 수축 및 감소될 수 있고, 실제 사용시의 길이로 자동으로 팽창 및 신장되며, 비사용시 감소된 길이로 자동으로 복귀되는 호스가 본 기술 분야에 필요하다. 또한, 비교적 중량이 가볍고, 사용을 위해 유체로 충전되었을 때 및 창고에서 꺼냈을 때 비틀리지 않는 호스가 필요하다.

[종래 기술의 설명]

R.H. Vansickle 등의 미국 특허 제3,481,368호는 복수 층의 금속 와이어 보강재에 의해 둘러싸여진 엘라스토머 라이너와 외부 커버를 포함하는 가요성 호스를 개시하며, 내부 보강 15개 층은 매끄러운 원통형 구조로 와이어가 배설되어 있고 모든 인터레이싱 크림프(interlacing crimp)가 텍스타일 얀(textile yarn)의 내부에 존재하는 상태로 텍스타일 얀에 의해 인터레이싱된 나선형으로 권선된 와이어의 단일 두께를 포함한다. 와이어의 하나 이상의 추가적 보강 층은 20개 인터레이싱 텍스타일 얀을 갖지 않고, 각 보강 층 사이에 엘라스토머의 절연층을 구비하는 상태로 나선형으로 권선된다. 브레이딩된 와이어의 층이 다른 보강 층 위에, 그리고, 커버 아래에 제공될 수 있다.

J. C. Hamrick의 미국 특허 제3,520,725호는 흡입 도관 내에 일반적으로 저장되어 있는 유연하지만 굴곡 강성적인 진공 호스가, 호스가 신장 상태로 이동되거나 보관 상태로 도관 내에 수축되어 도관의 굴곡부를 통한 호스의 이동을 용이하게 할 때 미소하거나 어떠한 신장성도 갖지 않으며, 호스(20) 상의 피스톤이 도관의 외부 단부 상의 출구 리셉터클에 의해 지지되는 접촉부를 지나쳐 이동되도록 변형될 수 있으며, 피스톤과 접촉부 사이의 상호결합은 다른 방식으로 도관에 대해 필요에 따라 호스의 신장 또는 수축을 제한하는 진공 청소 시스템을 개시하고 있다.

Buhrmann 등의 미국 특허 제3,682,202호는 개선된 절첩 내성의, 보강된 가요성 폴리머 재료의 호스를 개시하고 있으며, 이는 바람직하게는 섬유 보강재의 단일 층을 포함하며, 그 대부분이 처리된 폴리에스테르(polyester) 또는 나일론 섬유로 구성되어 있는 반강성의 대체로 원주방향으로 배치된 지지 구조체를 포함한다. 폴리에스테르 또는 나일론 섬유는 유기 폴리이소시아네이트, 그리고, 바람직하게는, 비반응성 용매 내의 적어도 2%의 유기 폴리이소시아네이트로 처리된다. 호스는 금속 와이어 삽입체 같은 추가적 지지부를 필요로 하지 않고 실질적으로 개선된 파열 강도와 진공 절첩에 대한 내성을 갖는다. 이 발명은 자동차 냉각 시스템에 사용되는 가요성 방열기 호스를 위해 특히 유용하다.

Sullivan의 미국 특허 제4,009,734호는 바람직한 되감김 강도를 갖는 가요성 자체 말림 튜브를 개시하고 있으며, 탄성 메모리가 설명되어 있다. 말려진 튜브는 특히 공압 장비에 압력 하에 유체를 전달하기 위한 자체 수축 공기 튜브로서 적용될 수 있다. 말려진 튜브는 약 10% 내지 약 50%의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 폴리머와 화학적으로 연장된 폴리에스테르를 포함하는 혼합물을 압출함으로써 제조된 압출된 무단 플라스틱 튜브를 포함한다.

Logan의 미국 특허 제4,091,063호는 몰딩된 호스 구조를 개시하며, 그 제조 방법이 제공되어 있고, 여기서, 이런 호스 구조는 교번적 정상부와 홈부에 의해 형성된 제어된 가요성과 축방향으로 이격된 나선부를 가지며, 호스 구조는 엘라스토머 내부 층과, 엘라스토머 외부 층과, 직물 재료를 형성하는 협력 섬사 사이에 상당한 개방 공간을 갖는 직물 재료로 이루어진 중간 층을 가지며, 층들은 제어된 가요성을 보증하는 전체 제어된 벽 두께를 갖는 교번적 정상부와 홈부를 구비하는 상태로 상기 상당한 공간을 통해 연장하는 엘라스토머 재료의 스트라이크-쓰루 컬럼에 의해 단일 구조체로서 결합되어 있으며, 정상부와 홈부는 상기 그 제어된 벽 두께를 보증하도록 반 경화 상태의 엘라스토머 층으로 형성된다.

Horne의 미국 특허 제4,276,908호는 열가소성 호스를 개시하고 있으며, 여기에는 보강재 층이 얀과 모노필라멘트의 조합으로 형성되어 스테레오 간격(stereo interstice)을 제공하고 여기에서 보강재와 호스의 그 인접한 요소 사이의 기계적 결합이 형성될 수 있다.

Piccoli 등의 미국 특허 제4,553,568호는 신규한 브레이딩된 나선 보강재 층에 기인하여 파괴 이후 그 원래의 형상을 다시취득하도록 구성된 가요성 호스를 개시하고 있으며, 브레이딩된 나선 보강재 층은 비교적 강성적인, 크림핑되지 않은 모노필라멘트인 하나의 브레이드 부재와, 브레이딩된 나선 층 내의 각 접촉 지점에서 강성적 모노필라멘트 둘레에 크림핑된 가요성 텍스타일 재료인 제2 브레이드 부재를 포함한다. 브레이딩된 나선부는 호스 구조에 개선된 파괴 및 비틀림 내성을 부여한다. 이 호스는 사용 중에 차륜에 의해 파괴되는 경우가 빈번한 가솔린 펌프 분배 호스로서 특히 유용하다.

Champleboux의 미국 특허 제4,895,185호는 특히 팽창가능한 팩커(packer)를 위한 가요성 호스를 구비한 장치를 개시하고 있으며, 여기서, 호스는 나선형으로 배치된 가요성 케이블로 이루어진 아마추어 층에 의해 보강되어 있고, 적어도 일 단부에서 강체 단편에 대한 상기 층의 압축에 의해 부착되어 있으며, 이는 단부를 향해 발산하는 비접착성 원추형 압축 표면을 구비하는, 동축인 지지 요소 및 파지 요소를 특징으로 하고, 그리고, 압축을 보증하기 위해 보강 층 사이에서 구동되는 슬릿을 구비한 적어도 하나의 웨지를 특징으로 한다.

Walton 등의 미국 특허 제4,989,643호는 터보차지형 트럭, 버스, 자동차, 선박 및 발전 엔진 같은 고압, 고온 및/또는 진동 환경에서 사용하기 위해 개선된 내구성, 신뢰성 및 수명을 갖는 고성능 복합 호스를 개시하고 있다. 복합 호스는 각 직물 플라이(ply)의 내부 및 외부 표면에 부착된 고성능 엘라스토머를 구비하는 균형화된 직물의 하나 이상의 플라이를 포함한다.

Mercer의 미국 특허 제5,023,959호는 폐기물 폐기 시스템을 위한 폐기물 호스를 팽창 및 수축시키기 위한 시스템을 개시하며, 이런 폐기물 폐기 시스템은 통상적으로 개조차량에 설치되며, 절첩가능한 호스를 레크리에이션 차량에 탑재 보관된 그 절첩 형태로부터 RV 보유 탱크로부터 RV 폐기물 덤프 스테이션의 입구로 폐기물을 덤핑하기 위해 사용되는 그 신장 구조로 연장시키기 위한 동력 또는 크레인 구동식 호스 신장기 수단을 포함한다.

Whaley의 미국 특허 제5,036,890호는 사용 동안 호스 상에 부여되는 장력에 의해 소화전 단부에서 호스의 짧은 굴곡에 기인한 비틀림 또는 파괴 경향이 있는 호스의 부분을 보강하는 목적을 위한 종래의 정원 또는 물 호스의 소화전 단부 내에 삽입될 수 있는 장치를 개시한다. 보강 장치는 마음대로 호스로 삽입되거나 호스로부터 제거될 수 있는 일단부에 장착된 탄성 가스켓을 갖는, 소정 길이의 감겨진 탄성 재료를 포함한다.

LoJacono, Jr. 등의 미국 특허 제5,246,254호는 다양한 정원 물 호스와 연계하여 사용되는 비틀림 방지 장치를 개시하고 있으며, 여기서, 이 장치는 물 꼭지에 연결되도록 관형 본체에 회전가능하게 장착된 커플링 부재를 구비하는 관형 본체에 의해 형성된 하우징을 포함하고, 관형 본체의 대향 단부는 정원형 호스에 연결되도록 나사결합되고, 또한 관형 본체의 내부 벽 내에 형성된 돌기 부재에 견고히 고정되는 세장형 가요성 나일론 케이블을 더 포함하며, 여기서, 케이블은 호스의 전체 길이 내부에 쉽게 배치되도록 되는 길이로 형성된다.

Igarashi의 미국 특허 제5,264,262호는 적어도 하나의 층으로 구성된 내부 튜브와, 내부 튜브와 동축으로 내부 튜브의 반경방향 외측에 배치된 외부 튜브와, 내부 튜브와 외부 튜브 사이에 개재된 보강 섬유 층을 포함하는 적층 구조를 갖는 냉매 수송 호스를 개시하고 있다. 내부 튜브는 수지 조성물로 형성된 수지 층을 포함한다.

Mezzalira의 미국 특허 제5,477,888호는 플라스틱 또는 고무 재료의 적어도 하나의 관형 층(3)과, 상기 내부 층의 외부 표면 상에 감겨진 관형 형상을 갖는 메시 열(6) 및 메시 라인(5)을 나타내는 체인 형태의 메시 네트워크(4)와, 가능한 외부 층(7)을 포함하고, 상기 메시 열이 호스의 길이방향 축에 관해 경사져있는 것을 특징으로 하는 호스(10)를 개시한다. 양호한 실시예에 따르면, 상기 메시의 라인(5)은 메시 열(6)의 방향에 대향한 방향을 따라서, 호스의 길이방향 축(Y)에 관해 경사져있다.

Kanao의 미국 특허 제5,555,915호는 호스 본체의 단부에 각각 연결되는 클리너 작동 파이프와 클리너 본체에 각각 연결되는 호스 본체 연결 실린더와 호스 본체의 전체 길이에 걸쳐 나선형으로 연속적으로 호스 본체 내에 감겨진 보강 와이어 재료를 포함하는 클리너 호스를 개시하고 있다. 보강 와이어 재료는 호스 본체의 단부 중 하나 또는 양자 모두 부근의 사전결정된 길이 부분에서 급격히 경사진 나선 형상으로 형성되며, 그래서, 보강 와이어 재료의 인접한 나선 부분은 서로 근접하고, 호스 본체의 호스 벽은 내주 표면을 향해 느슨해진 상태로 존재한다. 다른 한편, 보강 와이어 재료는 호스 본체의 단부 중 하나 또는 양자 모두를 제외한 중간 부분에서 완만하게 경사진 나선형 형태로 형성되며, 그래서, 보강 와이어 재료의 인접한 나선 부분은 파이프 축의 방향으로 서로 떨어져 있다.

Grieve 등의 미국 특허 제5,607,107호는 메모리-경화 폴리에스테르의 시트로 형성된 수축가능한 도관을 개시한다. 메모리-경화 스트립을 제조하기 위해, 폴리에스테르 시트가 소정의 말려진 위치로 감겨진다. 그후, 이는 말려진 형태로 시트를 메모리-경화시키기 위한 방식으로 가열 및 냉각된다. 이 처리 이후, 폴리에스테르 시트는 말림 해제된 이후 말려진 상태로 자동으로 복귀된다. 스플래시 블록으로서 적합한 일 형태에서, 폴리에스테르 시트의 원위 단부는 하향홈통에 부착가능한 단부보다 넓다. 다른 형태에서, 폴리에스테르 시트는 세장형 폴리에틸렌 튜브로 외피가 입혀짐으로써 수축가능한 호스를 형성한다. 양호한 형태에서, 호스의 원위 단부는 호스가 적절히 수축하는 것을 추가로 보증하기 위해 호스가 감겨지거나 풀려질 때 지면을 따라 구르는 스풀 상에 지지된다. 또한, 튜브는 필요시 스프링클러로서 작용하도록 구멍을 구비한다.

Carter의 미국 특허 제5,816,622호는 정원 호스를 위한 보호 슬리브를 개시하고 있으며, 이는 내부에 아늑하게 정원 호스의 커플링을 수용하도록 형성된 내부 보어를 구비한 대체로 관형 본체를 구비하는 보호 외피 부분을 포함한다. 가요성 변형 경감 부분이 외피 부분에 해제가능하게 부착되며, 여기서, 가요성 변형 경감 부분은 대체로 관형 본체를 갖는다. 변형 경감 부분의 로킹 부재는 변경 경감 부분을 외피 부분에 해제가능하게 부착한다. 로킹 부재는 외피 부분의 본체 내에 형성된 개구 내에 수용될 수 있다. 로킹 부재는 개구를 통해 연장하여 외피 부분의 본체와 결합함으로써 외피 부분으로부터 이격 방향으로의 변형 경감 부분의 축방향 이동을 방지하는 이완 상태로부터, 로킹 부재가 개구의 외부로 내향 굴곡되어 외피 부분의 본체와 분리됨으로써 외피와 변형 경감 부분 사이의 상대적 축방향 이동을 허용하는 내향 굴곡 위치로 탄성적으로 이동할 수 있다. 변형 경감 부분은 이 정원 호스의 다른 정원 호스와의 부착을 용이하게 하기 위해 파지 표면을 형성하는 외부 표면을 구비한다.

Horst 등의 미국 특허 제5,894,866호에는 정원 호스 조립체가 제공되고, 이 정원 호스 조립체는 이런 호스 조립체의 적어도 일부를 포함하는 보유 수단을 포함하고, 보유 수단과 일부는 핸즈프리 방식으로 호스 조립체의 사용을 가능하게 하도록 원하는 위치에서 상기 일부를 보유하기 위해 연계된 지지부 둘레에 말려지도록 구성되어 있다.

Fujimoto의 미국 특허 제6,024,132호는 가요성 호스를 개시하며, 이 가요성 호스는 각각 연성 수지로 이루어진 내부 벽(2)과 외부 벽(3) 및 그 사이에 개재된 나선형 경질 보강재(4)로 구성된 벨로우즈 호스 벽(1)을 포함한다. 호스가 수축하면, 나선형 홈(7)이 호스 내부에 형성된다. 내부 벽(2)은 외부 벽(3) 및 경질 나선 보강재(4)와 부분적으로 결합되거나 융합되지 않으며, 그래서, 비결합 부위 또는 부분(8)을 형성한다. 호스가 수축할 때, 비결합 부분(8)은 외부 벽(3) 및 나선 경질 보강재(4)로부터 분리되고 호스의 내향 방향으로 이동하며, 나선 홈(7)을 폐쇄한다. 따라서, 유체가 임의의 길이 방향으로 유동하더라도, 가요성 호스는 유동 저항이 감소되지 않는다.

Akedo 등의 미국 특허 제6,024,134호는 주 층의 적어도 하나의 표면과 융합된 연성 염화 비닐 수지로 형성된 덮개 층과 폴리에스테르 계열 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어진 주 층을 포함하는 적층 테이프를 개시하며, 이는 나선형으로 권취되고 그 인접한 측부 에지가 호스 벽을 형성하도록 서로 결합되어 있다.

Wells 등의 미국 특허 제6,098,666호는 차량 내의 공기 압력 소스로부터의 것 같은 압력 하의 유체를 차량의 에어브레이크 시스템에 전달하기 위한 튜브 조립체를 개시한다. 이 조립체는 가요성 제1 및 제2 튜브 부재를 포함하며, 이들 각각은 외부 표면을 구비하고, 전방 원위 단부로부터 후방 원위 단부로 축방향으로 연장한다.

Ericksen의 미국 특허 제6,568,610호는 표준 정원 호스에 대한 연결을 위한 가요성 물 스프레이 완드(wand)를 개시하고 있으며, 이는 정원 호스에 하부 단부에서 연결될 수 있고 대향 단부에서 스프레이 노즐에 연결되어 있는 가요성 튜브 조립체에 상부 단부에서 연결될 수 있는 하우징을 구비한다. 피스톨 파지 하우징은 완드의 노즐로부터의 물의 유동을 제어하기 위해 물 밸브에 작동식으로 연결되는 트리거 메커니즘 같은 물 유동 제어 밸브를 포함한다.

Ragner 등의 미국 특허 제6,948,527호는 유체(액체, 가스, 고체 입자 및 이들 셋의 조합)를 수송하는 데 사용하기 위한 선형 자체 작동식 호스를 개시한다. 호스(30, 30b)는 편의 스프링(36)을 구비하고, 이는 전체 길이를 따라 연장하며, 단일 또는 다중 스프링 및/또는 다중 직경 스프링 코일을 포함할 수 있다. 스프링(36)은 외측에서 호스 덮개 재료(32)로 덮여지고, 내부측이 호스 덮개 재료(34)로 덮여져서 밀봉 호스를 형성하고, 호스가 수축하고 스프링(36)의 코일이 함께 폐쇄될 때 덮개 재료가 경로의 외부로 이동하기 위한 공간을 제공하기 위해 각각 호스(30 또는 30b)의 의도된 용도에 따라 개별 스프링 코일 사이에서 반경방향으로 내향 또는 외향 굴곡된다.

Weyker의 미국 특허 제6,955,189호는 개방 제1 단부와, 개방 제2 단부와, 제1 및 제2 개방 단부 사이에서 연장하는 주연 벽을 포함하는 세장형 및 가요성 관형 부재를 포함하는 정원 호스 조립체를 개시한다. 관형 부재의 길이방향 축에 횡단하여 취해진 단면은 관형 부재가 유체로 채워져 있을 때 대체로 난형 형상을 가지며, 관형 부재가 유체로 채워져 있지 않을 때 실질적으로 평탄한 형상을 갖는다. 관형 부재는 형광 색상으로 착색된 외부 표면을 갖는다. 나사형 암형 커플러는 제1 단부에 유체 결합되고, 나사형 수형 커플러는 제2 단부에 유체 결합된다.

Ragner의 미국 특허 제7,549,448호는 유체(액체, 가스, 고체 입자 및 이들 셋의 조합)를 수송하는 데 사용하기 위한 선형 자체 작동식 호스를 개시한다. 호스(30)는 편의 스프링(36)을 구비하고, 이는 전체 길이를 따라 연장하며, 단일 또는 다중 스프링 및/또는 다중 직경 스프링 코일을 포함할 수 있다. 스프링(36)은 외측에서 호스 덮개 재료(32)로 덮여지고, 내부측이 호스 덮개 재료(34)로 덮여져서 밀봉 호스를 형성하고, 호스가 수축하고 스프링(36)의 코일이 함께 폐쇄될 때 커버 재료가 경로의 외부로 이동하는 공간을 제공하기 위해 호스(30)의 의도된 용도에 따라 개별 스프링 코일 사이에서 반경방향으로 내향 또는 외향 굴곡된다.

호스 내에 유체 압력의 인가시 자동으로 길이방향으로 팽창하고, 자동으로 측방향으로 팽창하는 호스가 개시되어 있다. 이 호스는 그 비팽창 또는 수축 길이의 6배까지 길이방향으로 자동으로 팽창할 수 있으며, 그 비팽창 폭의 6배까지 자동으로 측방향으로 팽창할 수 있다. 호스 내부의 유체 압력의 해제시, 호스는 수축 상태로 자동으로 수축한다. 호스는 탄성 재료로 이루어진 팽창가능한 내부 튜브와 내부 튜브의 외주 및 길이 둘레에 위치되고 단지 제1 및 제2 단부에서만 내부 튜브에 고정되고 비탄성 재료로 이루어진 분리된, 별개의 외부 튜브를 포함하며, 외부 튜브는 제1 단부와 제2 단부 사이의 내부 튜브의 전체 길이를 따라서는 내부 튜브에 대해 비부착, 비연결, 비결합, 비고정 상태이고, 제1 단부와 제2 단부 사이의 내부 튜브의 전체 길이를 따라 내부 튜브에 관하여 자유롭게 이동할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 호스 내부의 유체 압력의 인가시 자동으로 길이방향으로 팽창하고 자동으로 측방향으로 팽창하는 호스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 호스 내부의 유체 압력의 해제시 자동으로 수축하는 호스를 제공하는 것이다. 수축된 길이는 팽창 길이보다 6배까지 더 짧다.

본 발명의 또 다른 목적은 비팽창/비수축 호스에 비해 비교적 가벼운 호스를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용시 자체적으로 얽히거나 비틀리지 않는 호스를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 단어 같은 지표를 슬리브 또는 외부 튜브 상에 포함하는 호스를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 집의 꼭지 같은 물의 원천에 쉽게 결합 및 결합해제될 수 있는 호스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 본 발명의 특정 실시예를 예 및 예시로서 설명하는 임의의 첨부 도면과 연계하여 이루어지는 하기의 설명으로부터 명백히 알 수 있을 것이다. 본원에 첨부된 임의의 도면은 명세서의 일부를 구성하고 본 발명의 예시적인 실시예를 포함하고, 다양한 목적 및 그의 특징을 설명한다.

도 1은 수축 위치의 본 발명의 길이방향 측면도이다.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 본 발명의 단면도이다.
도 3은 팽창 위치의 본 발명의 길이방향 도면이다.
도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 본 발명의 단면도이다.
도 5는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 본 발명의 호스의 부분의 단면 사시도이다.
도 6은 도 1의 선 2-2을 따라 취한 본 발명의 호스의 부분의 단면 사시도이다.
도 7은 호스가 그 신장 상태에 있을 때 본 발명의 호스의 단부에 고정된 수형 커플러의 사시도이다.
도 8은 호스가 그 수축 상태에 있을 때 본 발명의 호스의 단부에 고정된 암형 커플러의 사시도이다.

본 발명은 다양한 형태의 실시예로 이루어질 수 있지만, 현재 양호한, 그러나, 비제한적인, 실시예를 도면에 도시하고 이하에 설명하며, 본 내용은 본 발명의 예시로서 간주되어야 하고, 예시된 특정 실시예에 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다.

이제 참조하는 도 1 내지 도 8은 본 발명 및 그 조합 방식을 예시한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 자동 팽창가능 및 수축가능 호스의 양호한 실시예를 예시한다. 호스는 호스 내에 유체 압력 및 증가된 유체 체적이 인가될 때 자동 팽창한다. 또한 호스는 호스 내부로부터 유체 압력 및 유체 체적의 방출시 자체 수축된다. 호스(10)는 두 개의 분리된 별개의 튜브(12, 14)로 구성된다. 내부 튜브(14)는 6 대 1까지의 신장 비율을 갖는 탄성적인 재료로 형성되고, 가압된 유체가 탄성 내부 튜브(14)에 도입될 때 그 이완 또는 비팽창 길이의 4 내지 6배까지 팽창할 수 있다. 내부 튜브(14)를 위한 양호한 재료는 천연 라텍스 고무이다. 그러나, 천연 라텍스 고무와 유사한 탄성 특성을 갖는 다른 합성 재료도 사용될 수 있다. 탄성 내부 튜브(14)는 그의 길이에 대해 반경방향으로 외향 또는 내향으로 팽창한다. 탄성 내부 튜브(14)는 비탄성 외부 튜브(12)의 최대 직경에 의해 제약을 받는다. 외부 튜브(12)는 비탄성적인 비교적 연성이면서 굴곡가능한 관형 웨빙(webbing) 재료로 형성된다. 비탄성 외부 튜브(12)를 형성하기 위해 사용되는 양호한 재료는 브레이딩 또는 직조된 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌이다. 다른 브레이딩된 또는 직조된 재료가 또한 외부 튜브(12)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 외부 튜브(12) 재료의 요구조건은 연성적이고, 굴곡가능하고, 비탄성적이며, 250 psi(pounds per square inch)까지의 내부 압력을 견디기에 충분히 강한 것이다.

또한, 호스(10)는 그 제1 단부에 암형 커플러(18)와, 그 제2 단부에 수형 커플러(16)를 포함한다. 수형 커플러(16)는 나사형 부분(20), 중간 부분(22) 및 그 위에 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 팽창 규제기 슬리브(26)가 고정되는 부분(24)을 포함한다. 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 팽창 규제기 슬리브(26)는 후술된 바와 같이 수형 커플러에 고정된다.

암형 커플러(18)는 암형 커플러의 내부 상에 나사형 부분(28)을 포함한다(도 1, 도 3 및 도 8). 나사형 부분(28)은 수형 나사부(20)를 수용하여 하나의 호스의 다른 호스에 대한 결합을 가능하게 하도록 구성된다. 또한, 나사형 부분(28)은 집 또는 거주지의 외부 또는 내부 상의 꼭지 또는 물 출구에 결합되도록 구성된다. 가정 또는 거주지 상의 대부분의 물 꼭지는 표준 크기 수형 커플러 또는 피팅을 구비한다. 대부분의 종래의 정원 호스 또는 다른 호스는 꼭지 또는 물 출구에 호스(10)를 결합 또는 연결하는 표준 크기 암형 커플러 또는 피팅을 구비한다. 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 팽창 규제기 슬리브(27)는 후술될 바와 같이 암형 커플러에 고정된다. 양호한 실시예에서, 암형 커플러는 또한 수형 커플러와 암형 커플러 또는 임의의 다른 수형 또는 암형 커플러 사이의 유체 기밀 연결을 제공하는 것을 돕는 와셔(29)를 포함한다. 조립 동안, 비탄성 외부 튜브(12)는 수형 커플러(16) 및 암형 커플러(18)에 의해 제1 단부 및 제2 단부에서만 내부 튜브(14)에 부착 및 연결된다. 외부 튜브(12)는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 내부 튜브(14)의 전체 길이를 따라 탄성 내부 튜브(14)에 비부착, 비연결, 비결합 및 비고정되며, 따라서, 외부 튜브(14)는 호스가 팽창 또는 수축할 때 내부 튜브(14)의 전체 길이를 따라 내부 튜브에 관하여 자유롭게 이동할 수 있다.

본 발명의 호스(10)가 도 1, 도 2, 도 6 및 도 8에 그 수축 상태로 예시되어 있다. 이 상태에서, 탄성적인 내부 튜브(14)는 그 이완 수축 상태에 있으며, 여기서, 이를 팽창 또는 신장시키기 위한 어떠한 힘도 내부 튜브(14)에 인가되어 있지 않다. 또한, 외부 튜브(12)는 호스가 이 수축 상태에 있을 때 내부 튜브(14)와 접촉하지 않는다. 내부 튜브(14)와 외부 튜브(12) 사이에는 공간(15)이 존재한다(도 6). 도 6에 예시된 바와 같이, 수축 위치에서 내부 튜브(14)의 두께는 도 5의 팽창 위치에서 내부 튜브(14)의 두께에 비해 상대적으로 크다. 탄성 내부 튜브(14)의 측방향 팽창은 내부 튜브(14) 내의 유체의 압력 및 체적의 증가의 결과이다. 내부 튜브(14) 내의 이러한 유체 압력 및 체적의 증가는 또한 탄성 내부 튜브(14)의 길이의 팽창을 초래한다. 내부 튜브(14)의 측방향 및 길이방향 양자 모두로의 팽창은 내부 튜브의 벽 두께의 감소, 내부 튜브의 직경의 증가 및 이에 따른 내부 튜브(14)를 통해 유동할 수 있는 유체 체적의 증가를 초래한다. 벽 두께의 이러한 감소는 도 5에 명백히 예시되어 있으며, 여기서, 내부 튜브의 내경은 내부 튜브(14) 내의 유체 압력 및 체적의 증가에 기인하여 팽창 및 신장되어 있다.

외부 튜브(12)는 바람직하게는 비탄성, 연성 관형 웨빙으로 구성된다. 웨빙은 강한 브레이딩된 또는 직조된 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 직물 또는 임의의 다른 관형 브레이딩 또는 직조된 비탄성 직물로 이루어지며, 이는 250 psi까지의 내부 압력을 견딜 수 있다. 본 발명의 호스(10)의 팽창 또는 신장된 상태에서(도 3 내지 도 5), 내부 튜브(14)는 팽창 또는 신장되어 있다. 이 팽창된 상태에서, 비탄성 외부 튜브(12)는 도 3 및 도 5에 예시된 바와 같이, 내부 튜브(14)의 측방향 팽창을 구속한다. 외부 튜브(12)는 또한 이 신장 상태에서(도 3 및 도 5) 잘 정비되고, 매끄럽고, 그 길이를 따라 비교적 평탄하다. 외부 튜브(12)가 측방향 또는 길이방향으로 팽창하지 않기 때문에, 외부 튜브(12)의 실제 길이 및 폭은 호스의 팽창 상태에서 호스(10)의 최대 길이 및 최대 폭을 결정한다. 따라서, 외부 튜브(12)의 직경 및 길이는 탄성 내부 튜브(14)의 내부에 유체 압력이 인가되었을 때 본 발명의 호스의 직경 및 길이를 결정한다. 이 비탄성 외부 튜브의 직경 및 길이는 호스가 팽창 상태에 있고 유체를 수송 또는 전달하는 데 사용될 때 호스(10)의 최종 직경 및 최종 길이이다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 호스(10)는 그 수축 길이의 4 내지 6배로 자동으로 팽창한다. 따라서, 수축 상태의 10 피트 호스는 압력하의 유체가 호스의 내부 튜브(12)의 내부에 공급될 때 40 내지 60 피트로 자동으로 팽창한다. 호스 내의 유체 압력은 호스의 다른 단부의 외부로의 유체의 유동을 규제하면서 호스의 일 단부 내로 압력하의 유체를 도입시킴으로써 달성된다. 예로서, 본 발명의 호스(10)가 집 주변의 정원 호스로서 사용될 때, 커플러(18)가 집의 외부 벽 상의 꼭지 또는 물 출구에 고정된다. 꼭지가 돌려지거나 개방되어 압력하의 물이 이제 호스(10)에 진입할 수 있다. 호스 내의 물의 비교적 일반적 압력은 60 psi이다. 그러나, 호스 내의 물의 압력은 다수의 환경에 따라 크게 변할 수 있다. 예로서, 공공 급수시설에 의해 공급되는 물의 압력. 물이 우물로부터 공급될 때 펌프에 의해 공급되고 기낭에 의해 유지되는 물의 압력 등. 노즐 또는 다른 유체 분배기는 호스의 대향 단부에 수형 커플러(16)에 고정된다. 노즐은 노즐로부터 배출되는 물의 속도 및 분사 패턴을 변화시키는 종래의 노즐일 수 있다. 다수의 노즐은 개인에 의한 편안한 파지 및 사용을 가능하게 하도록 L-형상이다. 이들 노즐은 또한 내부 밸브를 작동시키는 회전식 온 오프 손잡이를 구비한다. 이 내부 밸브는 노즐을 통한 물의 유동을 허용, 제한 및 정지시킨다.

노즐은 노즐의 개방도 양에 따라 호스의 단부에서 다양한 양의 유체의 규제를 제공한다. 노즐의 개구가 작을수록 노즐은 호스의 단부에서 유체의 방출을 더 많이 규제하고, 호스 내부의 압력 및 유체 체적이 더 높아지게 된다. 노즐의 개구가 더 클수록, 노즐은 호스의 단부에서 유체의 방출을 더 작게 규제하고, 호스 내부의 압력 및 유체 체적이 더 낮아진다. 통상적 집으로부터 유입되는 압력은 대략 60psi이다. 본 발명의 다른 단부에서의 유체의 유동이 오프 전환되고, 완전히 규제되는 경우, 내부 튜브 내의 psi는 집으로부터 유입되는 물과 동일하게 60 psi가 된다. 이 높은 압력에서, 본 발명의 내부 튜브(14) 및 외부 튜브(12)는 50 피트의 그 최대 길이로 팽창한다. 호스의 단부에서 유체가 방출될 때, 압력은 호스 내부에서 감소되고, 호스는 수축하기 시작한다. 그러나, 본 발명은 반대편 단부에서의 압력이 집으로부터 유입되는 60 psi의 통상적 압력 미만으로 감소될 때에도 완전히 팽창된 상태로 유지된다. 일 예에서, 집으로부터 유입되는 물 압력은 60 psi이고, 호스의 다른 단부에서 노즐을 벗어나는 물 압력은 35 psi이다. 이 35 psi의 탄성 내부 튜브(14) 내부의 압력은 내부 튜브(14)의 측방향 및 길이방향 팽창이 비탄성 외부 튜브(12)에 이해 구속되고 비탄성 외부 튜브(12)의 최대 길이 및 폭으로 팽창할 때까지 내부 튜브(14)가 측방향 및 길이방향으로 팽창하게 하기에 충분한 압력이다. 양호한 실시예에서, 호스(10)는 그 수축 상태의 10 피트 길이로부터 그 팽창 상태의 50 피트 길이로 팽창한다.

도 7 및 도 8은 수형 및 암형 커플러(16, 18) 각각이 본 발명의 양호한 실시예의 호스에 고정되는 방식을 예시한다. 도 7에서, 수형 커플러(16)는 복수의 나사부(20)를 포함한다. 또한, 수형 커플러(16)는 관형 연장부(32)를 포함하며, 이 관형 연장부는 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 팽창 규제기 슬리브(26) 내로 연장한다. 관형 연장부(32)는 중공 내부(34)를 가지고, 이 중공 내부를 통해 유체가 유동할 수 있다. 고정 장치(34)는 외부 슬리브(26), 외부 튜브(12) 및 내부 튜브(14)를 둘러싸고 이들 요소를 관형 연장부(34)에 고정한다. 별개의 유동 규제기(37)가 커플러(16) 내부에 예시되어 있다. 호스 노즐, 스프레이어 등 같은 다른 유형의 유동 규제기도 사용될 수 있다. 호스 내의 유체의 유동을 규제하는 모든 것이 사용될 수 있다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 외부 튜브(12)는 비교적 매끄럽고, 내부 튜브 벽은 그 더 두꺼운 수축 상태에 비해 상대적으로 얇으며, 팽창 규제기 슬리브(26)는 고정 장치(34)의 접합부에서 내부 및 외부 튜브의 팽창을 규제한다. 슬리브(26)가 없으면, 내부 튜브는 계단식으로 즉시 외향 팽창하며 아마도 파열될 것이다. 슬리브(26)는 내부 튜브(14)가 점진적으로 팽창하고 외향 테이퍼형성될 수 있게 한다. 클램핑 및 스웨이징 같은 다른 유형의 연결부도 수형 커플러를 내부 튜브(14), 외부 튜브(14) 및 슬리브(26)에 고정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 유형의 연결부를 사용함으로써, 팽창 규제기 슬리브는 불필요해질 수 있다.

도 8은 본 발명의 호스에 고정된 암형 커플러(18)를 예시한다. 도 8의 호스는 수축 상태에 있다. 암형 커플러(18)는 복수의 내부 나사부(28)를 구비한다. 나사부(28)는 수형 및 암형 커플러(16, 18) 사이에 유체 기밀 연결부를 제공하도록 수형 커플러 상의 상보적 나사부(20)와 상호작용 및 협력하도록 설계된다. 또한, 암형 커플러(18)는 관형 연장부(36)를 포함하고, 이 관형 연장부는 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 팽창 규제기 슬리브(27)의 내부로 연장한다. 관형 연장부(36)는 중공 내부(38)를 구비하고, 이 중공 내부를 통해 유체가 유동할 수 있다. 고정 장치(40)는 외부 슬리브(27), 외부 튜브(12) 및 내부 튜브(14)를 둘러싸고, 이들 요소를 관형 연장부(36)에 고정한다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 연성 직물 외부 튜브(12)는 매끄럽지 않고, 내부 튜브(14)의 원주 둘레에서 절첩, 압축 및 긴밀하게 모여져 있으며, 내부 튜브(14) 벽은 그 신장 상태에 비해 비교적 두꺼우며, 슬리브(27)는 고정 장치(40)의 접합부에서 내부 및 외부 튜브의 팽창을 규제하지 않는다. 슬리브(27)가 없다면, 내부 튜브(14)는 호스(10)의 내부에 유체 압력이 인가될 때 계단식으로 즉시 외향 팽창하며, 아마도 파열될 것이다. 슬리브(27)는 내부 튜브(14)가 점진적으로 팽창하고 외향 테이퍼질 수 있게 하여 이 접합부에서 내부 튜브의 파열을 방지한다. 클램핑 및 스웨이징 같은 다른 유형의 연결부도 암형 커플러를 내부 튜브(14), 외부 튜브(12) 및 슬리브(27)에 고정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 유형의 연결부를 사용함으로써, 팽창 규제기 슬리브는 불필요할 수 있다.

본 발명의 다른 특징은 호스의 중량의 절감이다. 그 수축 상태에서 호스(10)는 비교적 가볍고, 4 내지 6배로 팽창된 이후, 호스의 중량은 증가하지 않는다. 또한, 호스가 수형 커넥터와 암형 커넥터 사이의 호스 전체 길이를 따라 스프링, 와이어 메시 또는 다른 금속 부분 같은 어떠한 금속 구성요소도 포함하고 있지 않기 때문에, 10 피트 수축 호스는 단지 2 파운드 미만의 중량을 가지며, 그 팽창 상태에서(팽창된 호스 내부의 유체의 중량을 감안하지 않을 때) 50 피트 호스도 단지 2파운드 미만의 중량을 갖는다. 그러나, 대조적으로, 종래의 고무 1/2 in ID 50 피트 호스는 12 파운드까지의 중량을 갖는다. 중량의 이러한 절감은 본 발명의 호스가 호스를 사용하는 모든 사람, 그러나, 특히, 무겁고 부피 큰 종래의 고무 호스를 끌고가거나 운반하거나 당기기를 원치 않는 개인 또는 이에 충분한 힘을 소유하지 않은 개인에 의해 쉽게 운반되고, 쉽게 끌고가고, 쉽게 취급되며 쉽게 사용될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 특징은 외부 튜브(12)가 내부 튜브(14) 내에 어떠한 압력도 존재하지 않을 때 길이가 감소 또는 축소된다는 것이다. 탄성 내부 튜브(12) 내에 어떠한 압력 또는 체적도 없을 때, 내부 튜브는 자동으로 수축한다. 내부 튜브(14)가 수축 상태에 있을 때 외부 튜브(12)의 상태가 도 1, 도 2 및 도 6에 예시되어 있다. 외부 튜브가 제1 단부와 제2 단부 사이의 호스의 전체 길이를 따라 내부 튜브에 비연결, 비부착, 비고정 또는 비결합 상태이기 때문에, 외부 튜브(12)의 연성 직물 재료는 내부 튜브에 관하여 자유롭게 이동할 수 있다. 외부 튜브가 호스의 전체 길이를 따라 내부에 관해 자유롭게 이동할 수 있다는 사실은 외부 튜브가, 내부 튜브(14) 내부에 유체 압력이 존재하지 않는 수축 상태에서 그 전체 길이를 따라 내부 튜브의 원주의 외부 둘레에 절첩, 압축 및 밀접하게 모여있을 수 있게 한다. 이 외부 튜브(12)의 절첩, 압축 및 밀접하게 모여진 상태는 호스(10)가 비틀려지는 것을 방지하며, 또한, 자체적으로 얽히게 되는 것을 방지하는 것을 돕는다. 따라서, 수축 상태의 빈 호스(10)는 대부분의 종래의 호스처럼 비틀려지거나 얽힐 걱정 없이 쉽게 보관된다. 호스(10)의 비틀리거나 얽히지 않는 이런 경향은 사용자가 호스를 보관소로부터 꺼내 사용할 때 호스의 비틀림 또는 얽힘을 풀어야한다는 걱정 없이 매우 작은 공간에 호스(10)를 보관할 수 있게 한다. 본 발명의 사용자는 호스가 얽히거나 비틀릴 걱정 없이 또는 얽히거나 비틀린 호스를 풀어야할 필요 없이 보관 상태로부터 호스(10)를 꺼내고, 노즐 또는 다른 유체 규제기를 호스의 일 단부 상에 고정하고, 호스(10)를 물 꼭지에 고정하고, 물을 틀 수 있다.

사용 이후, 종래의 정원 호스는 일반적으로 그 보관 장소로 운반 또는 끌려가지게 되며, 릴 상에 보관되거나 자체적으로 말려진 상태로 평탄한 표면 상에 배치되게 된다. 이는 호스를 운반하고 끌고가고 적절히 보관하기 위한 시간을 필요로 하며, 또한, 호스 릴을 구매하기 위한 비용을 필요로 한다. 본 발명의 호스(10)는 그 원래의 보관 장소로 자동으로 신속히 수축하며, 그후, 쉽게 절첩되거나, 말려지거나, 감겨지고 임의의 용기, 심지어 매우 작은 용기에 또는 표면 상에 보관되고, 따라서, 호스의 사용자의 시간 및 비용을 절감한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 양호한 실시예를 예시한다. 양호한 실시예의 호스의 조립 동안, 그 이완 또는 수축 상태의 10 피트 탄성 내부 튜브(14)는 50 피트 비탄성 외부 튜브(12)의 중공 내부 내로 삽입된다. 10 피트 내부 튜브(14) 및 50 피트 외부 튜브(12)와 팽창 규제기 슬리브(27)가 그후 모두 제1 단부에서 커플러 상에 부착 및 고정된다. 10 피트 내부 튜브는 그후 탄성 내부 튜브(12)가 그 이완 또는 수축 길이의 5배로 팽창할 때까지 외부 튜브(12)의 중공 내부를 통해 신장 또는 팽창된다. 조립 과정의 이 지점에서, 팽창된 탄성 내부 튜브(12)와 비탄성 외부 튜브(14)는 양자 모두 클램핑되고, 내부 튜브(12) 및 외부 튜브(14) 양자 모두는 50 피트 길이가 된다. 내부 튜브(12) 및 외부 튜브(14)와 팽창 규제기 슬리브(27)는 그후 호스가 여전히 팽창 상태에 있는 동안 제2 단부에서 커플러에 함께 부착 및 고정된다. 전술한 바와 같이, 탄성 내부 튜브(14) 및 비탄성 외부 튜브(14)는 단지 제1 단부 및 제2 단부에서만 함께 고정 및 부착된다. 내부 튜브(12) 및 외부 튜브(14)는 제1 단부와 제2 단부 사이의 호스의 전체 길이를 따라 비부착, 비결합, 비연결 및 비고정 상태이다. 이는 비탄성 외부 튜브가 제1 단부와 제2 단부 사이의 호스의 전체 길이를 따라 내부 튜브에 관하여 자유롭게 이동할 수 있게 한다.

팽창된 50 피트 탄성 내부 튜브(14) 및 50 피트 비탄성 외부 튜브(12)로부터 제2 단부에서 클램프가 제거될 때, 팽창된 탄성 내부 튜브(14)는 자동으로 그 원래의 10 피트 이완 길이로 복귀 수축된다. 50 피트 비탄성 외부 튜브(12)의 길이도 수축 상태의 단지 10 피트로 감소되며, 그 이유는, 신장 및 연장된 탄성 내부 튜브(12)가 그 팽창된 길이로부터 수축하기 시작할 때, 비부착, 비결합, 비연결 및 비고정 연성 직물 비탄성 외부 튜브(12)가 고무질 탄성 내부 튜브(14) 재로 상에 포획되어 외부 튜브(12)가 자동으로 수축된 내부 튜브(14)의 전체 길이의 외주 둘레에 절첩, 압축 및 긴밀하게 모여지게 하기 때문이다. 따라서, 50 피트 비탄성 외부 튜브가 10 피트 수축 및 이완된 내부 튜브(14)의 둘레에 압축 및 긴밀하게 모여진 다수의 절첩부를 갖기 때문에, 절첩, 압축 및 긴밀하게 모여진 50 피트 외부 튜브(12)는 10 피트 수축 내부 튜브(12)와 동일한 10 피트 길이를 나타낸다.

가압 유체가 수축 및 이완 상태의 탄성 내부 튜브(12) 내에 도입될 때, 탄성 내부 튜브는 측방향 및 길이방향으로 팽창하기 시작하며, 외부 튜브는 탄성 내부 튜브의 외주 둘레에서 절첩해제 및 압축해제되기 시작한다. 결과적으로, 내부 튜브가 50 피트의 그 최대 길이로 팽창할 때, 외부 튜브는 팽창 상태의 내부 튜브와 동일한 50 피트 길이에 도달할 때까지 내부 튜브의 전체 길이를 따라 절첩해제 및 압축해제된다. 또한, 내부 튜브가 측방향 및 길이방향 양자 모두로 팽창하고, 그 팽창이 비탄성 외부 튜브(12)에 의해 구속되기 때문에, 내부 튜브(14)는 비탄성 외부 튜브(12) 내부의 가용 공간 모두를 채우고, 따라서, 비절첩, 비압축 상태의 외부 튜브(12)의 표면은 도 5에 도시된 바와 같이 팽창된 상태에서 매끄러워 진다.

도 5의 호스는 압력 하의 유체가 호스 내로 도입되고, 유체의 압력 및 체적이 내부 튜브(14)의 내부에서 증가된 이후 그 팽창 상태에 있다. 호스(10)의 팽창 길이는 이제 50 피트, 600 인치 또는 15.24 미터이다. 호스(10) 내부의 유체의 체적은 0.943 갤런, 120 온스, 3.569 리터 또는 3180.64 cm³이다. 호스(10)의 외주는 2.12 인치 또는 5.39 cm이다. 외부 튜브(12)의 직경은 0.68 인치 또는 1.73 cm이다. 내부 튜브(14)의 직경은 0.64 인치 또는 1.63 cm이다. 내부 튜브(14)의 벽 두께는 0.031 in 또는 0.079 cm이다. 외부 튜브(12)의 두께는 0.031 인치 또는 0.79 cm이다. 외부 튜브(12)의 두께는 팽창 및 수축 상태 양자 모두에서 동일하게 유지된다. 내부 튜브(14)를 형성하는 재료는 임의의 색상일 수 있다. 도 6의 호스는 그 수축 상태에 있으며, 그 치수는 다음과 같다. 호스의 길이는 10 피트, 3.33 야드 또는 3.05 미터이다. 호스(10) 내부 유체의 체적은 0.025 갤런, 3.2 온스, 0.094 리터 또는 94.635 cm³이다. 호스(10)의 외주는 2 인치 또는 5.08 cm이다. 외부 튜브(12)의 직경은 0.4 인치 또는 1.02 cm이다. 외부 튜브(14)의 내경(ID)은 0.25 인치 또는 0.635 cm 이다. 내부 튜브의 외경(OD)은 0.375이다. 내부 튜브(14)의 벽의 두께는 0.125 인치 또는 0.317 cm이다. 외부 튜브(12)의 두께는 0.031 인치 또는 0.079 cm이다.

외부 튜브(12)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 팽창 상태에서 비교적 매끄럽다. 이 매끄러운 표면은 호스(10)가 비교적 용이하게 사용 및 조작될 수 있게 한다. 추가적으로, 팽창된 탄성 내부 튜브(14) 및 외부 튜브(12)의 매끄러운 표면은 호스가 비틀려지지 않게 한다. 또한, 매끄러운 표면은 지표가 외부 표면 상에 배치될 수 있게 한다. 이러한 지표의 일 예가 도 5에 예시되어 있으며, 이는 단어 "매직 호스"이다. 문자, 숫자, 패턴, 디자인 및/또는 그림 같은 모든 유형의 지표가 외부 튜브(12)의 외부에 배치될 수 있다. 외부 튜브(12)에 고정될 수 있는 임의의 유형의 지표가 사용될 수 있다. 지표는 또한 흑색 또는 백색을 포함하는 임의의 색상일 수 있다. 외부 튜브(12)를 형성하는 재료도 임의의 색상일 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예는 호스(10)를 채우고 팽창시키기 위해 물을 사용한다. 그러나, 다른 유체도 본 발명에 사용될 수 있다. 예로서, 가스가 호스(10) 내로 도입되어 호스를 통해 수송될 수 있다. 내부 튜브(14)를 부식시키지 않는 액체도 본 발명에 사용될 수 있다. 유동성 반고체도 본 발명에 사용될 수 있다. 본 발명에 사용되는 유체의 온도는 본 발명의 호스 내에 사용되는 재료의 물리적 및 화학적 특성을 변경시키는 온도보다 낮다. 또한, 내부 튜브가 탄성적이기 때문에, 튜브 내의 물이 결빙되는 경우 팽창될 수 있다. 예로서, 본 발명의 정원 호스가 겨울에 외부에 방치되는 경우, 내부에 수용된 물이 결빙될 수 있다. 일반적 정원 호스는 찢어지지만, 본 발명은 내부 튜브가 탄성적이기 때문에 물이 얼음이 될 때 팽창되게 된다.

본 명세서에 언급된 모든 특허 및 공보는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자의 수준을 나타낸다. 모든 특허 및 공보는 각 개별 공보가 구체적이고 독립적으로 참조로 통합되어 있는 것과 동일한 정도로 참조로 본 명세서에 통합되어 있다.

본 발명의 특정 형태를 예시하였지만, 본 발명은 설명 및 도시된 특정 형태 또는 배열에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있으며, 본 발명은 명세서 및 본 명세서에 포함된 임의의 도면/그림에 설명 및 예시된 바에 한정되는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 이해할 것이다.

본 기술 분야의 숙련자는 본 발명이 목적을 수행하고 설명한 결과 및 장점과 본 발명에 고유한 바들을 획득하기 위해 잘 적응되어 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 본 명세서에 설명된 실시예, 방법, 절차 및 기술은 현재 양호한 실시예를 나타내는 것이며, 예시적인 것이고, 본 발명의 범주에 대한 제한을 의도하는 것은 아니다. 본 기술 분야의 숙련자들이 안출할 수 있는 이에 대한 변경 및 다른 용도는 본 발명의 범주 내에 포함되며, 첨부된 청구범위의 범주에 의해 규정된다. 비록, 본 발명을 특정 양호한 실시예와 연계하여 설명하였지만, 청구된 본 발명은 이런 특정 실시예에 부당하게 한정되지 않아야 한다는 것을 이해하여야 한다. 사실, 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백한 본 발명을 수행하기 위한 설명된 형태의 다른 변형이 이하의 청구범위의 범주 내에 포함되는 것을 의도한다.

Claims (27)

1. 물 호스이며,
   제1 단부 및 제2 단부를 구비하는 가요성 세장형 외부 튜브로서, 상기 외부 튜브의 내부는 실질적으로 중공인, 가요성 세장형 외부 튜브와,
   제1 단부 및 제2 단부를 구비하는 가요성 세장형 내부 튜브로서, 상기 내부 튜브의 내부는 실질적으로 중공이고, 상기 내부 튜브는 탄성 재료로 형성되는, 내부 튜브와,
   상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제1 단부에 고정되는 제1 커플러와,
   상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제2 단부에 고정되는 제2 커플러를 포함하고,
   상기 제1 커플러는 가압 물의 소스에 상기 호스를 유체 연결하고, 상기 제2 커플러는 상기 호스를 물 유동 규제기에 결합하며,
   그에 의해, 상기 물 유동 규제기가 상기 호스 내부에서 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 물 압력의 증가를 유발하고, 상기 물 압력의 증가는 상기 세장형 내부 튜브를 상기 내부 튜브의 길이를 따라 길이방향으로, 그리고, 상기 내부 튜브의 폭을 가로질러 측방향으로 팽창시킴으로써 상기 호스의 길이를 팽창 상태로 증가시키고, 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 물 압력의 감소가 존재할 때, 상기 호스는 감소된 길이로 수축되는 물 호스.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 튜브는 상기 외부 튜브의 내부에 힘이 인가될 때 길이방향 또는 측방향으로 신장되지 않는 재료로 이루어지는 물 호스.
3. 제2항에 있어서, 상기 외부 튜브는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지는 물 호스.
4. 제1항에 있어서, 상기 내부 튜브는 6:1까지의 신장 비율을 갖는 탄성 재료로 이루어지고, 상기 내부 튜브는 그 수축된 또는 비팽창 길이의 6배까지 팽창할 수 있는 물 호스.
5. 제1항에 있어서, 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제1 단부에 고정된 규제기 슬리브를 포함하고, 다른 팽창 규제기 슬리브가 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제2 단부에 고정되며,
   그에 의해, 상기 팽창 규제기 슬리브는 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이에 물 압력의 증가가 존재할 때 상기 내부 튜브의 측방향 외향 팽창의 점진적 전이를 제공하는 물 호스.
6. 제1항에 있어서, 상기 내부 튜브 및 상기 외부 튜브는 상기 내부 및 상기 외부 튜브가 그 팽창 상태에 있을 때 자체적으로 얽히거나 비틀려지지 않는 재료로 이루어지며, 호스는 그 접촉 길이의 4 내지 6배로 팽창할 수 있는 물 호스.
7. 제5항에 있어서, 상기 팽창 규제기 슬리브, 상기 외부 튜브 및 상기 내부 튜브를 상기 제1 커플러에 고정하는 고정 장치를 포함하고, 다른 고정 장치가 상기 다른 팽창 규제기 슬리브, 상기 외부 튜브 및 상기 내부 튜브를 상기 제2 커플러에 고정하는 물 호스.
8. 제1항에 있어서, 상기 외부 튜브 상에 지표를 포함하는 물 호스.
9. 제8항에 있어서, 상기 지표는 상기 호스가 상기 팽창 상태에 있을 때 인식가능하고, 상기 지표는 상기 호스가 상기 수축 상태에 있을 때 인식불가한 물 호스.
10. 제1항에 있어서, 상기 물 유동 규제기는 상기 제2 커플러와 일체로 형성되는 물 호스.
11. 제1항에 있어서, 상기 유동 규제기는 상기 호스에 제거가능하게 고정된 물 노즐인 물 호스.
12. 제7항에 있어서, 상기 고정 장치는 상기 호스의 외주 둘레로 연장하는 물 호스.
13. 제1항에 있어서, 상기 호스는 정원 호스인 물 호스.
14. 제1항에 있어서, 상기 호스는 소방관이 사용하는 방화 호스인 물 호스.
15. 제1항에 있어서, 상기 외부 튜브는 250 psi 압력까지 견딜 수 있는 물 호스.
16. 제1항에 있어서, 내부 및 외부 튜브의 제1 단부에 연결된 물 꼭지에 결합되도록 구성된 암형 커플러를 포함하는 물 호스.
17. 제1항에 있어서, 상기 내부 튜브 및 상기 외부 튜브는 상기 내부 및 상기 외부 튜브가 그 수축 상태에 있을 때 비틀려지지 않는 재료로 이루어지는 물 호스.
18. 물을 수송하는 방법이며,
    물을 호스 내로 도입하는 단계로서, 상기 호스는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 비탄성 굴곡가능 세장형 외부 튜브와, 제1 단부 및 제2 단부를 구비한 팽창가능한 탄성 세장형 내부 튜브를 포함하고, 상기 외부 튜브의 내부는 실질적으로 중공이며, 상기 내부 튜브의 내부는 실질적으로 중공이고, 상기 내부 튜브는 탄성 재료로 형성되는, 물을 호스 내로 도입하는 단계와,
    제1 커플러를 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제1 단부에 고정하는 단계와,
    제2 커플러를 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제2 단부에 고정하는 단계와,
    상기 내부 및 상기 외부 튜브는 상기 제1 및 상기 제2 단부에서만 서로 고정되고, 상기 제1 및 상기 제2 단부 사이에서는 서로 고정되지 않으며,
    상기 제1 커플러를 가압 물의 소스에 연결하는 단계와,
    상기 제2 커플러를 물 유동 규제기에 연결하는 단계와,
    상기 호스 내의 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 물 압력의 증가를 유발하는 단계로서, 물 압력의 상기 증가는 상기 내부 튜브의 길이를 따라 길이방향으로, 그리고, 상기 내부 튜브의 폭을 가로질러 측방향으로 상기 내부 튜브를 자동으로 팽창시키고, 그에 의해, 상기 호스의 길이 및 폭을 팽창 상태로 증가시키는, 물 압력의 증가를 유발하는 단계와,
    상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 상기 물 압력 편차를 제거함으로써 상기 호스를 감소된 길이 및 폭으로 자동으로 수축시키는 단계를 포함하고,
    그에 의해, 상기 내부 튜브는 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 어떠한 물 압력 편차도 존재하지 않을 때 상기 외부 튜브에 관하여 자유롭게 이동하는 물을 수송하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 내부 튜브는 그 수축 또는 비팽창 길이의 6배까지 신장되는 물을 수송하는 방법.
20. 제18항에 있어서, 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제1 단부에 팽창 규제기 슬리브를 고정하는 단계와,
    상기 내부 및 상기 외부 튜브의 상기 제2 단부에 다른 팽창 규제기 슬리브를 고정하는 단계를 포함하고,
    그에 의해, 물 압력의 상기 증가는 상기 내부 튜브를 팽창시키고, 상기 팽창 규제기 슬리브와 상기 다른 팽창 규제기 슬리브는 상기 내부 및 상기 외부 튜브의 팽창을 구속하고, 상기 내부 튜브가 계단식으로 직경이 증가하는 것을 방지하는 물을 수송하는 방법.
21. 제18항에 있어서, 상기 외부 튜브 상에 지표를 제공하는 단계와,
    상기 지표가 인식가능할 때까지 상기 외부 튜브의 길이를 따라 길이방향으로 상기 외부 튜브를 팽창시키는 단계를 포함하는 물을 수송하는 방법.
22. 제18항에 있어서, 상기 외부 튜브는 상기 호스 내의 상기 제1 커플러와 상기 제2 커플러 사이의 상기 물 압력의 증가시 상기 내부 튜브의 측방향 또는 반경방향 팽창 및 길이방향 팽창을 구속하는 물을 수송하는 방법.
23. 제1항에 있어서, 내부 및 외부 튜브의 제1 단부에 연결되는 물 꼭지에 결합하도록 구성된 암형 커플러와 물을 배출하기 위해 내부 및 외부 튜브의 제2 단부에 연결되는 수형 커플러를 구비하는 물 호스.
24. 제1항에 있어서, 호스가 팽창하고 수축할 때 외부 튜브가 내부 튜브의 전체 길이를 따라 내부 튜브에 대해 자유롭게 움직일 수 있도록 외부 튜브는 제1 단부와 제2 단부 사이의 내부 튜브의 전체 길이를 따라 탄성 내부 튜브에 비부착, 비연결, 비결합 그리고 비고정 상태인 물 호스.
25. 제1항에 있어서, 호스는 수축 상태에서 적어도 10피트 길이인 물 호스.
26. 제1항에 있어서, 외부 튜브(12)는 매끄럽지 않고 수축 상태의 내부 튜브(14)의 원주 둘레에서 무작위로 절첩, 압축 및 긴밀하게 모여져 있는 물 호스.
27. 제1항에 있어서, 외부 튜브가 탄성 내부 튜브의 고무질 외부 표면 상에 포획되어 수축된 내부 튜브의 전체 길이의 외주 둘레에 자동으로 절첩, 압축 및 긴밀하게 모여지게 되는 물 호스.
    
    

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