KR101627851B1 - 공기압을 이용한 완충 케이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징 내측에 구비된 경질의 1차 완충부재와, 1차 완충부재 내측에 구비된 연질의 2차 에어 쿠션을 통해 물체를 이격없이 압박 고정함으로써 물체가 하우징 내에서 요동치는 것을 방지하고, 또한 에어 쿠션에 주입되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션 내의 공기압이 일정하게 유지되도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스에 관한 것이다.

Description

공기압을 이용한 완충 케이스{A damping case using a pneumatic}
본 발명은 공기압을 이용한 완충 케이스에 관한 것으로서, 하우징 내측에 구비된 경질의 1차 완충부재와, 1차 완충부재 내측에 구비된 연질의 2차 에어 쿠션을 통해 물체를 이격없이 압박 고정함으로써 물체가 하우징 내에서 요동치는 것을 방지하고, 또한 에어 쿠션에 주입되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션 내의 공기압이 일정하게 유지되도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 에어 쿠션에 공기를 주입 또는 배출하는 동작을 통해 에어 쿠션의 부피를 변경시킴으로써, 물체의 부피, 무게 및 형태 특성에 관계없이 물체가 하우징 내에서 유격없이 고정될 수 있도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라, 정밀 계측기 또는 노트북과 같이 고가의 전자기기의 경우, 보관 시 외부로부터 받는 물리적 충격을 방지하기 위하여 별도의 케이스가 제공되게 되는데, 이러한 기존의 케이스 내부에 구비된 완충재는 보호 대상체의 형태(곡면, 모서리 등)를 고려하지 않고 재단되기 때문에 전자기기와 케이스 사이에 유격이 발생하여 전자기기가 케이스 내부에서 요동치게 되고, 그에 따라 전자기기에 충격이 가해진다는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 케이스의 경우 전자기기와 완충제 사이의 유격을 없애기 위하여 완충재를 재단함에 있어 전자기기의 치수와 일치하도록 재단하게 되는데, 이는 완충재를 모든 전자기기 각각의 치수와 일치하도록 구비하여야 한다는 문제점 및 완충재에 보관된 전자기기를 사용자가 꺼내기에 불편하다는 문제점을 가지고 있었다.
뿐만 아니라, 전자기기의 형태, 무게 또는 부피 등과 같이 전자기기의 특성을 고려하여 케이스의 강도, 복원력 또는 두께 등을 각기 달리 제공하여야 하기 때문에, 이러한 모든 특성을 고려한 모든 종류의 케이스를 생산하기 위한 설비시설의 규모가 커진다는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 케이스의 경우 케이스의 내측이 경질의 완충재(EVA, 우레탄 수지 또는 스티로폼 등) 만으로 이루어지거나, 또는 물체의 외측을 에어 쿠션 등으로 한번만 감싸 보관하는 구조를 가지기 때문에, 케이스와 물체 사이의 유격이 발생한다거나 또는 외부 충격이 에어 쿠션에 직접적으로 전달되어 에어 쿠션이 파손된다는 문제점을 가지고 있었다.
이에, 본 발명자는 하우징 내측에 구비된 경질의 1차 완충부재와, 1차 완충부재 내측에 구비된 연질의 2차 에어 쿠션을 통해 물체를 이격없이 압박 고정함으로써 물체가 하우징 내에서 요동치는 것을 방지하고, 또한 에어 쿠션에 주입 또는 배출되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션 내의 공기압이 일정하게 유지되도록 하고, 특히 발명은 에어 쿠션에 공기를 주입 또는 배출하는 동작을 통해 에어 쿠션의 부피를 변경시킴으로써, 물체의 부피, 무게 및 형태 특성에 관계없이 물체가 하우징 내에서 유격없이 고정될 수 있도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스를 발명하기에 이르렀다.
한국공개특허 제2013-0016039호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 하우징 내측에 구비된 경질의 1차 완충부재와, 1차 완충부재 내측에 구비된 연질의 2차 에어 쿠션을 통해 물체를 이격없이 압박 고정함으로써 물체가 하우징 내에서 요동치는 것을 방지하고, 또한 에어 쿠션에 주입 또는 배출되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션 내의 공기압이 일정하게 유지되도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스를 제공하고자 한다.
특히, 본 발명은 에어 쿠션에 공기를 주입 또는 배출하는 동작을 통해 에어 쿠션의 부피를 변경시킴으로써, 물체의 부피, 무게 및 형태 특성에 관계없이 물체가 하우징 내에서 유격없이 고정될 수 있도록 하는 공기압을 이용한 완충 케이스를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스는 물체를 수용할 수 있는 하우징, 상기 하우징 내측면을 따라 위치하는 완충부 및 상기 완충부 내측에 제공되는 에어 쿠션부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 에어 쿠션부에 공기가 주입되는 경우 상기 에어 쿠션부의 내측이 부풀어 올라 상기 하우징 내측에 수용된 물체를 압박하여 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 케이스는 흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부에 공기를 주입하거나 또는 에어 쿠션부 내의 공기를 배출할 수 있는 에어 펌프 및 상기 에어 펌프와 연결되며, 상기 에어 펌프의 흡기 또는 배기 동작에 따라 공기흐름(air flow)이 변경되도록 구성되는 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 케이스는 상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하는 압력 센서 및 상기 에어 펌프에 작동 신호를 인가하여 상기 에어 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부로부터 상기 에어 펌프에 작동 신호가 인가되는 경우, 상기 에어 펌프는 흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부에 공기를 주입하고, 그리고 상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 압력 센서로부터 전달되는 측정값이 기 설정된 임계값에 해당하는 경우, 상기 에어 펌프의 흡기 및 배기 동작을 중지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 특정한 주기에 따라 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달하고, 그리고 상기 제어부는 상기 전달되는 측정값을 기반으로 상기 에어 쿠션부의 공기압이 기 설정된 압력값을 유지되도록 상기 에어 펌프의 흡기 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부로부터 상기 에어 펌프에 작동 신호가 인가되는 경우, 상기 에어 펌프는 흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부의 공기를 외부로 배출하고, 그리고 상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 밸브 중 적어도 하나가 오픈 되도록 제어하여, 상기 에어 쿠션부 내의 공기가 외부로 직접 배출되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 케이스는 스위치부를 더 포함하고, 상기 스위치부의 온(On) 또는 오프(Off) 상태에 따라, 상기 제어부는 상기 에어 펌프에 상기 작동 신호를 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 케이스는 외부 전원을 통해 충전 가능하게 제공되거나 또는 상기 완충 케이스로부터 탈착 가능하게 제공되는 배터리부 및 상기 에어 펌프의 동작 상태 및 상기 배터리부의 배터리 잔량 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 압력 센서로부터 전달되는 측정값이 기 설정된 임계값에 해당하는 경우, 상기 에어 펌프의 흡기 및 배기 동작을 중지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하우징은 몸체 및 덮개를 포함하여 구성될 수 있고, 그리고 상기 몸체 및 덮개는 힌지(hinge) 결합을 통해 서로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충부 및 에어 쿠션부는 상기 몸체 및 덮개 각각에 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 밸브는 2 웨이(2-way) 솔레노이드 밸브 및 3 웨이(3-way) 솔레노이드 밸브 중 어느 하나 이상에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충부는 이브이에이(EVA), 우레탄 수지 및 스티로폼 중 어느 하나 이상에 해당하는 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스는 에어 쿠션부를 통해 물체를 압박 하고, 경질의 완충부를 통해 해당 물체 및 에어 쿠션이 하우징 내측에서 유격없이 고정되도록 함으로써, 물체가 하우징 내측에서 요동치는 것을 방지하여 외부 충격으로부터 물체를 이중 보호할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 에어 쿠션부에 주입 또는 배출되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션 내의 공기압을 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에, 물체의 보관 기간이 길어지더라도 하우징 내측에서 물체가 요동치지 않고 지속적으로 압박 고정될 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 주입 또는 배출되는 공기에 의하여 에어 쿠션부의 부피를 변경시킬 수 있기 때문에, 서로 다른 형태의 에어 쿠션부 없이도 물체의 부피, 무게 및 형태 특성에 관계없이 물체를 보관할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은 경질의 완충부를 통해 외부에서 가해지는 충격을 흡수함으로써, 내측에 제공되는 에어 쿠션부 및 물체에 가해지는 충격을 감소시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 에어 쿠션부에 주입 또는 배출되는 공기에 의하여 에어 쿠션부의 부피를 변경시킬 수 있기 때문에, 물체를 꺼내야 하는 경우 에어 쿠션부의 공기를 배출시킴으로써 에어 쿠션부의 부피를 줄여 물체를 보다 편리하게 꺼낼 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기압을 이용한 완충 케이스(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 신호를 인가하여 외부 공기가 에어 쿠션부(130)에 주입되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 신호를 인가하여 에어 쿠션부(130) 내부 공기가 외부로 배출되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 제어부(170)에서 밸브(150)가 오픈되도록 하여 에어 쿠션부(130)의 공기를 외부로 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스(100) 내측에 물체(1)를 보관하는 과정을 개략적을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기압을 이용한 완충 케이스(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스는 하우징(110), 완충부(120), 에어 쿠션부(130)를 포함할 수 있으며, 일 실시예에서 에어 펌프(140), 하나 이상의 밸브(150), 압력 센서(160), 제어부(170), 스위치부(180), 배터리부(190) 및 표시부(200)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 하우징(110)은 물체를 수용하는 역할과 함께 후술되는 완충부(120) 및 에어 쿠션부(130)의 외측면을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 하우징(110)은 경질의 플라스틱, 카본, 알루미늄 등과 같이 충격에 강한 재질로 형성될 수 있으며, 상술한 재질의 종류 외에도 내측에 수용된 다양한 구성 요소들을 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 재질이라면 모두 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 이러한 하우징(110)은 덮개(110a) 및 몸체(110b)로 나뉘어 지도록 구성될 수 있으며, 상술한 덮개(110a) 및 몸체(110b)는 서로 힌지(hinge) 결합을 통해 연결될 수 있다.
뿐만 아니라, 일 실시예에서, 덮개(110a)는 일측에 제공되는 체결부재(111)를 통해 몸체(110b)에 체결될 수 있으며, 상술한 체결부재(111)에 의하여 덮개(110a)가 몸체(110b)로부터 임의로 오픈되지 않고 고정될 수 있다.
일 실시에에서, 하우징(110)의 일측에는 후술되는 스위치부(180) 및 배터리부(190)가 외부로 노출되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 후술되는 스위치부(180)는 하우징(110)의 외측면에 제공됨으로써, 사용자는 덮개(110a)가 덮힌 상태에서도 하우징(110)의 외측면에 노출되는 스위치부(180)를 조작함으로써 후술되는 제어부(170)를 조작할 수 있다.
뿐만 아니라, 하우징(110)의 일측면 중 적어도 일부가 오픈되는 구조를 통해 후술되는 배터리부(190)는 탈착, 혹은 분리될 수 있다.
다음으로, 완충부(120)는 상술한 하우징(110)의 내측면을 따라 위치하여, 후술되는 에어 쿠션부(130)가 상술한 하우징(110)과 부딪혀 파손되지 않도록 사이에서 충격을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 완충부(120)는 특정한 수치 이상의 두께를 가질 수 있으며, 완충부(120)의 두께가 두꺼워 질수록 완충부(120)의 충격 흡수율은 증가하는 반면, 후술되는 에어 쿠션부(130)가 차지하는 내측 부피는 감소될 수 있다.
이러한 완충부(120)는 이브이에이(EVA) 폼, 우레탄 수지, 발포스타이렌수지(스티로폼) 등과 같이 충격 흡수율이 뛰어난 합성 수지로 형성될 수 있고, 그리고 천연 고무, 합성 고무 등과 같은 고탄성 고무 재질로도 형성될 수 있다.
따라서, 외부에서 하우징(110) 외측면에 직접적으로 가해지는 충격을 완충부(120)가 흡수하여, 내측에 제공되는 에어 쿠션부(130) 및 물체가 보호될 수 있다.
일 실시예에서, 완충부(120)는 하우징(110)의 덮개(110a) 및 몸체(110b)에 각각 별도로 제공됨으로써, 덮개(110a)가 몸체(110b)로부터 분리되더라도 분리 유무에 관계없이 에어 쿠션부(130) 및 물체를 효과적으로 보호할 수 있다.
예를 들어, 완충부(120)는 덮개(110a)에 제공되는 상측 완층부(120a) 및 몸체(110b)에 제공되는 하측 완층부(120b)로 각각 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 완충부(120)는 하우징(110)의 내측면과 이격없이 위치됨으로써, 완충부(120) 자체가 하우징(110)의 내측면으로부터 요동치지 않고 고정될 수 있다.
다음으로, 에어 쿠션부(130)는 상술한 완충부(120) 내측에 제공되며, 후술되는 에어 펌프(140)로부터 주입되는 공기에 의해 내측면이 부풀어 올라 수용된 물체를 압박하여 고정하는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 에어 펌프(140)로부터 공기가 주입되는 경우, 에어 쿠션부(130)의 내측면은 물체를 향해 부풀어 오르게 되며, 이때 물체와 완충부(120) 사이에 빈 공간이 남지 않을 시점까지 에어 쿠션부(130)가 부풀어 오르게 된다.
그에 따라, 완충부(120)와 물체 및 에어 쿠션부(130) 사이에는 이격 공간이 남지 않기 때문에, 결과적으로 물체는 에어 쿠션부(130)에 의해 압박 고정되어 완충부(120)로부터 유격없이 밀착 고정될 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 에어 쿠션부(130)는 후술되는 에어 펌프(140)로부터 주입되는 공기의 공기압을 견딜 수 있는 내압성 재질로 형성될 수 있으며, 특히 물체를 밀착하여 고정 시 물체의 외측이 에어 쿠션부(130)의 눌림에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여 에어 쿠션부(130)는 연질의 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 에어 쿠션부(130)는 하우징(110)의 덮개(110a) 및 몸체(110b)에 각각 별도로 제공됨으로써, 덮개(110a)가 몸체(110b)로부터 분리되더라도 분리 유무에 관계없이 수용된 물체를 효과적으로 보호할 수 있다.
예를 들어, 에어 쿠션부(130)는 덮개(110a)에 제공된 상측 완층부(120a)의 내측에 제공되는 상측 에어 쿠션부(130a) 및 몸체(110b)에 제공된 하측 완층부(120b)의 내측에 제공되는 하측 에어 쿠션부(130b)로 각각 제공될 수 있다.
한편, 에어 펌프(140)에 의해 에어 쿠션부(130)에 공기가 주입되는 과정, 혹은 에어 쿠션부(130)의 공기가 배출되는 과정은 후술되는 도 3 내지 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
다음으로, 에어 펌프(140)는 상술한 에어 쿠션부(130) 내에 공기를 주입하여 에어 쿠션부(130)의 내측면이 부풀어 오르도록 하는 역할과, 에어 쿠션부(130) 내의 공기를 외부로 배출하여 에어 쿠션부(130)의 내측면이 오그라들도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 에어 펌프(140)는 외부의 공기를 흡기하는 주입구(Inlet) 및 내부의 공기를 배기하는 배출구(Outlet)를 포함하며, 상술한 주입구 및 배출구에는 후술되는 하나 이상의 밸브(150)가 각각 연결될 수 있다.
즉, 에어 펌프(140)는 주입구를 통해 외부 공기를 흡기하여 이를 배출구를 통해 에어 쿠션부(130) 내에 주입하는 역할과, 주입구를 통해 에어 쿠션부(130) 내의 공기를 흡기하여 이를 외부로 배출하는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 에어 펌프(140)는 흡기 및 배기의 역할을 함께 수행할 수 있지만 흡기 및 배기되는 공기의 방향을 제어할 수 없기 때문에, 후술되는 밸브(150)를 에어 펌프(140)의 주입구 및 배출구 앞 단에 연결함으로써, 공기의 방향을 제어할 수 있다.
다음으로, 밸브(150)는 상술한 에어 펌프(140)의 주입구 및 배출구 앞 단에 연결되어 에어 펌프(140)의 흡기 및 배기 동작에 따라 주입 또는 배출되는 공기흐름의 방향이 변경되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 밸브(150)는 2 웨이(2-way) 밸브 또는 3 웨이(3-way) 밸브에 해당할 수 있으며, 2 웨이 밸브의 경우 일측은 흡기, 타측은 배기의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 3 웨이 밸브의 경우 흡기 및 배기가 가변적일 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 밸브(150)가 3 웨이 밸브에 해당하는 경우, 하나의 밸브(150)가 에어 펌프(140)의 주입구와 연결되어 외부로부터 공기를 흡기할 수도 있고, 또는 에어 쿠션부(130) 내의 공기를 흡기할 수도 있다.
뿐만 아니라, 밸브(150)가 에어 펌프(140)의 배출구와 연결되어 에어 펌프(140)로부터 배출되는 공기가 에어 쿠션부(130)에 주입되도록 하거나 또는 에어 펌프(140)로부터 배출되는 공기를 외부로 배출되도록 할 수도 있다.
이러한 밸브(150)는 전자식 솔레노이드 밸브(solenoid valve) 일 수 있으며, 후술되는 제어부(170)의 인가 신호에 의하여 내부의 플랜지가 변경되어 자동적으로 제어될 수 있다.
다음으로, 압력 센서(160)는 상술한 에어 쿠션부(130)의 압력을 측정하는 역할과, 밸브(150)를 통하여 에어 쿠션부(130)에 주입되는 공기의 공기압 및 배출되는 공기의 공기압의 압력을 측정하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한, 압력 센서(160)는 후술되는 제어부(170)와 연결될 수 있으며 그에 따라 압력 센서(160)에서 측정한 측정값을 제어부(170)에 전달할 수 있다.
한편, 압력 센서(160)는 기존의 공지된 기술을 이용하기 대문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 제어부(170)는 상술한 에어 펌프(140)와 연결되어 에어 펌프(140)의 흡기 및 배기 동작을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(170)는 에어 펌프(140)에 동작 신호를 인가하여 에어 펌프(140)가 에어 펌프(140) 앞 단에 연결된 밸브(150)를 통해 외부 공기를 흡기한 후 이를 배출구를 통해 에어 쿠션부(130)에 주입하거나, 또는 에어 펌프(140)가 앞 단에 연결된 밸브(150)를 통해 에어 쿠션부(130) 내측의 공기를 흡기한 후 이를 배출구를 통해 외부로 배출되도록 제어할 수 있다.
이러한 제어부(170)의 동작은 도 3 내지 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 신호를 인가하여 외부 공기가 에어 쿠션부(130)에 주입되는 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 신호를 인가하여 에어 쿠션부(130) 내부 공기가 외부로 배출되는 상태를 도시한 도면이며, 도 5는 도 2에 도시된 제어부(170)에서 밸브(150)가 오픈되도록 하여 에어 쿠션부(130)의 공기를 외부로 배출하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)는 각각 제1 밸브(151)의 제1구(151a) 및 제2 밸브(152)의 제1구(152a)와 연결되어 있으며, 제1 밸브(151)의 제2구(151b)는 에어 펌프(140)의 주입구(140a)와 연결되어 있고, 제2 밸브(152)의 제2구(152b)는 에어 펌프(140)의 배출구(140b)와 연결되어 있다. 또한, 제1 밸브(151)의 제3구(151c)는 외부와 연결되어 에어 펌프(140)의 주입구(140a)에서 공기를 흡기하는 경우 오픈되어 외부 공기가 들어오는 개폐구 역할을 수행할 수 있고, 제2 밸브(152)의 제3구(152c)는 에어 펌프(140)의 배출구(140b)에서 공기를 배출하는 경우 오픈되어 외부로 공기를 배출하는 개폐구 역할을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술할 제1 밸브(151)의 제3구(151c) 및 제2 밸브(152)의 제3구(152c)는 제어부(170)의 제어를 통해 닫힐 수도 있다.
만약 제1 밸브(151)의 제3구(151c)가 닫히게 되면, 제1 밸브(151)의 제1구(151a)가 오픈될 수 있고, 제2 밸브(152)의 제3구(152c)가 닫히는 경우 제2 밸브(152)의 제1구(152a)가 오픈될 수 있다.
도 3은 에어 펌프(140)에서 외부 공기를 흡기하여 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)를 부풀어 오르게 하는 상태이기 때문에, 먼저 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 동작 신호를 인가하게 된다(예를 들어, 강제 흡기에 해당함).
그 다음, 제어부(170)는 제1 밸브(151)의 제1구(151a)를 닫고 제1 밸브(151)의 제3구(151c)를 오픈함으로써 외부 공기가 에어 펌프(140)의 주입구(140a)를 통해 흡기되도록 하고, 또한 제어부(170)는 제2 밸브(152)의 제3구(152c)를 닫고 제2 밸브(152)의 제1구(152a)를 오픈함으로써 에어 펌프(140)의 배출구(140b)를 통해 배출되는 공기가 외부로 배출되지 않고 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)에 주입될 수 있도록 한다.
그 다음, 에어 펌프(140)가 작동함에 따라, 제1 밸브(151)의 제3구(151c)를 통해 외부 공기 흡기되고, 흡기된 공기는 에어 펌프(140)의 주입구(140a)를 거쳐 배출구(140b)를 통해 배출되고, 이렇게 배출된 공기는 제2 밸브(152)의 제1구(152a)를 통해 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)에 주입되게 된다.
그에 따라, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내측면은 수용된 물체를 향해 부풀어 오르게 되고, 수용된 물체는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)에 의해 압박(밀착) 고정되게 된다.
이때, 압력 센서(160)는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 공기압을 측정한 후, 측정값을 제어부(170)에 전달하고, 제어부(170)에서는 해당 측정값이 기 설정된 임계값(예를 들어, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)가 가지는 최대 임계 내압값 등)에 해당하는 경우, 에어 펌프(140)의 동작을 중지시키게 된다.
또한, 제어부(170)는 제1 밸브(151)의 제1구(151a) 및 제2 밸브(152)의 제1구(152a)를 닫음으로써 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력이 감소되지 않고 유지되도록 한다.
그 다음, 압력 센서(160)는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력을 특정한 주기(예를 들어, 1분 간격 혹은 5분 간격 등)에 따라 측정하여 측정값을 제어부(170)에 전달하고, 제어부(170)에서는 주기적으로 전달되는 측정값을 통해 현재 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력을 실시간으로 판단할 수 있게 된다.
따라서, 만약 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력이 기 설정된 임계값 이하로 떨어지는 경우, 제어부(170)는 상술한 에어 펌프(140)의 작동이 반복되도록 하여 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력이 다시 기 설정된 임계값만큼 상승되도록 한다.
다음으로 도 4를 살펴보면, 도 3의 상태에서 제어부(170)로부터 에어 펌프(140)에 작동 신호가 인가되는 경우(예를 들어, 강제 배기에 해당함), 제어부(170)는 제1 밸브(151)의 제3구(151c)를 닫음으로써 외부 공기가 더이상 흡기되지 않도록 하고, 또한 제2 밸브(152)의 제1구(152a)를 닫음으로써 에어 펌프(140)의 배출구(140b)를 통해 배출되는 공기가 더이상 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)를 통해 주입되지 않도록 하며 이때 공기는 제2 밸브(152)의 제3구(152c)를 통해 외부로 배출되게 된다.
그에 따라, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내측면은 다시 오그라들게 되며, 압박(밀착) 고정되었던 물체는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)로부터 이격되게 된다.
이때, 압력 센서(160)는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 공기압을 측정한 후, 측정값을 제어부(170)에 전달하고, 제어부(170)에서는 해당 측정값이 기 설정된 임계값(예를 들어, 압력값이 0에 해당하는 경우)에 해당하는 경우, 에어 펌프(140)의 배기 동작을 중지시키게 된다.
다음으로 도 5를 살펴보면, 상술한 도 3의 상황에서 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력을 낮춰야 하는 경우(예를 들어, 자연 배기에 해당하는 경우), 제어부(170)는 에어 펌프(140)가 동작되지 않도록 함과 동시에 상기 연결된 제3 밸브(153)(여기에서, 제3 밸브(153)이라 함은 2 웨이(2-way) 밸브를 의미할 수 있다)의 제1 및 제2구(153a, 153b)를 모두 오픈시킴으로써, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 공기가 에어 펌프(140)를 통하지 않고 외부로 직접 배출되도록 할 수 있다.
다음으로, 스위치부(180)는 상술한 하우징(110)의 일측에 제공될 수 있으며, 온 상태 또는 오프 상태로 천이되면서 신호를 발생하게 되고, 이때 발생되는 신호가 제어부(170)에 인가될 수 있다.
예를 들어, 스위치부(180)가 온 상태에 해당하는 경우, 스위치부(180)에서 발생되는 신호가 제어부(170)에 인가되고 그에 따라 제어부(170)에서는 에어 펌프(140)를 작동 시키기 위한 신호를 인가하게 된다.
반대로, 스위치부(180)가 온 상태에서 오프 상태로 천이되는 경우, 스위치부(180)에서 발생되는 신호가 제어부(170)에 인가되고 그에 따라 제어부(170)에서는 에어 펌프(140)의 작동을 중지시키기 위한 신호를 인가하게 된다.
일 실시예에서, 스위치부(180)가 온 상태 또는 오프 상태가 아닌 디폴트(default) 상태에 해당할 수 있다. 이 경우, 스위치부(180)에서 발생되는 신호가 제어부(170)에 인가되고, 그에 따라 제어부(170)에서는 에어 펌프(140)가 동작되지 않도록 제3 밸브(153)를 오픈 시킴으로써, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 공기가 외부로 직접 배출되도록 한다.
또한, 일 실시예에서, 스위치부(180)가 온 상태에 해당하는 경우, 스위치부(180)에서 발생되는 신호가 제어부(170)에 인가되고 그에 따라 제어부(170)에서는 에어 펌프(140)를 작동 시키기 위한 신호를 인가하되, 이때 압력 센서(160)의 측정값에 따라 에어 펌프(140)의 작동이 일시적으로 중지 및 진행되도록 하기 위한 신호를 인가하게 된다.
다음으로, 배터리부(190)는 상술한 하우징(110)의 몸체(110b) 내측에 제공될 수 있으며, 상술한 에어 펌프(140), 밸브(150), 압력 센서(160), 제어부(170), 스위치부(180) 및 후술되는 표시부(200) 중 어느 하나 이상의 구성 요소에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 배터리부(190)는 외부 전원(미도시)를 통해 충전 가능하게 제공될 수 있으며, 이를 위해 일 실시예에서 하우징(110)의 일측에는 배터리부 충전 단자(미도시)가 더 제공될 수 있다.
따라서, 배터리부(190)와 상술한 배터리부 충전 단자는 서로 연결되어 배터리부(190)는 외부 전원을 통해 충전될 수 있다.
다음으로, 표시부(200)는 상술한 하우징(110)의 몸체(110b) 내측 또는 외측에 제공될 수 있으며, 에어 쿠션부(130)의 압력값, 에어 펌프(140)의 작동 상태, 밸브(150)의 작동 상태, 제어부(170)의 제어 상태, 배터리부(190)의 배터리 잔량 등과 같은 정보들을 표시하여 사용자에게 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 표시부(200)는 모니터 모듈 및 LED 발광 모듈 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 표시부(200)는 기존의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로는, 도 6을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스(100)에 물체(1)를 보관하는 과정을 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스(100) 내측에 물체(1)를 보관하는 과정을 개략적을 도시한 도면이다.
먼저 도 6(a)를 살펴보면, 하우징(110)의 덮개(110a)가 몸체(110b)로부터 오픈되어 있고, 내측의 에어 쿠션부(130)에는 공기가 주입되지 않아 물체(1)를 수용하기 충분한 공간이 제공되어 있다.
그 후, 도 6(b)와 같이 물체(1)를 넣고 덮개(110a)를 닫은 후 체결부재(111)를 이용하여 덮개(110a)를 몸체(110b)에 체결하여 추후 에어 쿠션부(130)가 부풀어 오름에 따라 오픈되지 않도록 한다. 또한, 상기 상태에서도 마찬가지로 내측의 에어 쿠션부(130)에는 공기가 주입되지 않아 에어 물체(1)와 에어 쿠션부(130)가 밀착되지 않고 여유 공간이 형성된 상태이다.
그 후, 사용자가 스위치부(180)를 온 상태로 천이시킴으로써 제어부(170)에서 에어 펌프(140)에 동작 신호를 인가하게 되고, 에어 펌프(140)는 도 6(c)와 같이 외부 공기를 흡기하여(이때, 외부 공기는 앞 단의 밸브(150)를 통해 들어옴) 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)에 주입한다. 그에 따라, 물체(1)와 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b) 사이에는 이격 공간이 감소하여 물체(1)가 압박(밀착) 고정될 수 있다.
그 후, 압력 센서(160)는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력을 측정하여 제어부(170)에 전달하고, 제어부(170)에서는 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력이 기 설정된 임계값에 도달하는 경우 에어 펌프(140)의 동작을 중지시킴으로써 에어 펌프(140)에 공기가 더이상 주입되지 않도록 한다.
또한, 제어부(170)는 하나 이상의 밸브(150)를 닫음으로써 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 공기가 외부로 배출되지 않도록 하고, 그에 따라 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력이 유지될 수 있다.
그 후, 압력 센서(160)는 현재 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력을 일정한 주기에 따라 측정하여 측정값을 제어부(170)에 전달하게 되고, 제어부(170)에서는 상기 측정값을 통해 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력 변화를 판단하게 된다.
만약, 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 내부 압력이 감소하는 경우, 제어부(170)는 다시 에어 펌프(140)에 동작 신호를 인가하여 상측 및 하측 에어 쿠션부(130a, 130b)의 압력값이 기 설정된 임계값에 도달하도록 한다.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 공기압을 이용한 완충 케이스는 하우징 내측에 제공되는 경질의 완충부를 통해 외부로부터 가해지는 충격을 1차적으로 흡수하고, 또한 완충부 내측에 제공되는 에어 쿠션부에 공기를 주입함으로써 내측에 수용된 물체와 에어 쿠션부 사이에 유격을 제거하여 물체가 하우징 내에서 요동치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 에어 쿠션부에 주입되는 공기압을 압력 센서를 통해 측정함으로써 에어 쿠션부 내의 내부 공기압이 항상 일정하게 유지될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 물체
110 : 하우징
110a : 덮개
110b : 몸체
111 : 체결부재
120 : 완충부
120a : 상측 완층부
120b : 하측 완층부
130 : 에어 쿠션부
130a : 상측 에어 쿠션부
130b : 하측 에어 쿠션부
140 : 에어 펌프
140a : 주입구
140b : 배출구
150 : 밸브
151 : 제1 밸브
151a : 제1 밸브의 제1구
151b : 제1 밸브의 제2구
151c : 제1 밸브의 제3구
152 : 제2 밸브
152a : 제2 밸브의 제1구
152b : 제2 밸브의 제2구
152c : 제2 밸브의 제3구
153 : 제3 밸브
153a : 제3 밸브의 제1구
153b : 제3 밸브의 제2구
160 : 압력 센서
170 : 제어부
180 : 스위치부
190 : 배터리부
200 : 표시부

Claims (10)

  1. 물체를 수용할 수 있는 하우징;
    상기 하우징 내측면을 따라 위치하는 완충부;
    상기 완충부 내측에 제공되는 에어 쿠션부;
    흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부에 공기를 주입하거나 또는 에어 쿠션부 내의 공기를 배출할 수 있는 에어 펌프;
    상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하는 압력 센서; 및
    상기 에어 펌프에 작동 신호를 인가하여 상기 에어 펌프의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고, 그리고
    상기 에어 쿠션부에 공기가 주입되는 경우 상기 에어 쿠션부의 내측이 부풀어 올라 상기 하우징 내측에 수용된 물체를 압박하여 고정하며,
    상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 특정한 주기에 따라 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달하고, 그리고 상기 제어부는 상기 전달되는 측정값을 기반으로 상기 에어 쿠션부의 공기압이 기 설정된 압력값을 유지되도록 상기 에어 펌프의 흡기 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충 케이스는,
    상기 에어 펌프와 연결되며, 상기 에어 펌프의 흡기 또는 배기 동작에 따라 공기흐름(air flow)이 변경되도록 구성되는 하나 이상의 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 에어 펌프에 작동 신호가 인가되는 경우,
    상기 에어 펌프는 흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부에 공기를 주입하고, 그리고 상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압력 센서로부터 전달되는 측정값이 기 설정된 임계값에 해당하는 경우, 상기 에어 펌프의 흡기 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 에어 펌프에 작동 신호가 인가되는 경우,
    상기 에어 펌프는 흡기 및 배기 동작을 통해 상기 에어 쿠션부의 공기를 외부로 배출하고, 그리고 상기 압력 센서는 상기 에어 쿠션부의 압력을 측정하여 측정값을 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나 이상의 밸브 중 적어도 하나가 오픈 되도록 제어하여, 상기 에어 쿠션부 내의 공기가 외부로 직접 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 완충 케이스는,
    스위치부;를 더 포함하고,
    상기 스위치부의 온(On) 또는 오프(Off) 상태에 따라, 상기 제어부는 상기 에어 펌프에 상기 작동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 완충 케이스는,
    외부 전원을 통해 충전 가능하게 제공되거나 또는 상기 완충 케이스로부터 탈착 가능하게 제공되는 배터리부; 및
    상기 에어 펌프의 동작 상태 및 상기 배터리부의 배터리 잔량 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    공기압을 이용한 완충 케이스.
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KR20130016039A (ko) 2011-08-03 2013-02-14 요 신 리아오 헤드부가 구부러지고 반복하여 밀봉하고 충전할 수 있는 에어백
JP2015016912A (ja) * 2013-07-10 2015-01-29 日本通運株式会社 コンテナ

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