KR101676260B1 - 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법에 관한 것으로서, 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간 시설물, 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 침수로 인해 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하여, 전기장치나 정밀기계장치를 침수로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법{AN APPARATUS FOR PROTECTING SUBMERGENCE BY USING AIR POCKET AND THE METHOD FOR PROTECTING THE SAME}

본 발명은 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간시설물, 특히 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 상기 침수로 인해서 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하기 위해서, 침수 보호 장치로 에어포켓을 생성하여 전기장치나 정밀기계장치를 물로부터 보호함으로써, 상기 전기장치나 정밀기계장치가 고장, 오동작 혹은 파손되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

대도시의 경우 전기, 통신, 하수도, 교통이나 수도시설 등이 점점 지하화되고 있는 추세에 있으며, 근래에 들어서는 이러한 시설들이 점점 노후화되어가고 있는 실정이다. 반면에 기후변화에 따른 잦은 폭우로 인해 도심의 지하시설물에 대한 침수 피해가 속출하고 있다. 이러한 실정으로 인해서, 기존에 설치되어 운영되고 있던 전기, 통신, 하수도, 지하관로, 교통이나 수도시설 등이 자주 침수되어 해당 시설물의 교체 비용이 점점 늘어나고 있다.

따라서 평상시에는 구조물에서 노출되어 전기, 통신, 하수도, 교통, 지하관로, 지하도, 가스나 수도시설 등을 제어하는 기능을 정상적으로 수행하다가 침수로 인해서 시설물이 물에 잠기게 되면, 해당 시설물을 임시로라도 침수피해를 입지 않도록 하는 장치가 필요하다. 즉, 침수시에 해당 시설물의 방수를 위해 밀봉하면 그 기능을 수행할 수 없는 경우에는, 해당 시설물을 평상시에는 구조물에서 노출되어 기능을 수행하다가 침수시에는 해당 시설물을 일시적으로 보호하도록 하는 보호장치를 두어 침수사고시 시설물이 피해를 입지 않도록 할 수 있다.

다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저, 한국등록특허 제0955599호(2010.04.23)는 지하수위 자동특정 장치에 관한 것으로서 슬라이드 형식의 부력센서로부터 검출된 데이터를 계측하여 지하수위량 변위값 데이터를 저장하고 외부 인터페이스를 통해 디스플레이부에 표시하도록 한 지하수위 자동측정 장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은 수위를 감지하고 데이터를 계측한다는 점에서는 본 발명과 일부 유사점이 있지만, 본 발명과는 다르게 평소에는 외부에 센서부 노출이 필요한 센서일 경우 외부에 노출된 상태로 센싱 기능을 수행하다가 센싱 중인 장소가 침수되면 그 부력을 이용하여 자동으로 에어포켓을 생성하고 센서부를 침수로부터 보호하고 물에 잠기지 않도록 하는 기술에 관해서 제시하고 있지 않다는 점에서 본 발명과 상이한 것이다.

따라서 본 발명은 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간시설물, 특히 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 상기 침수로 인해서 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하기 위해서, 침수 보호 장치로 에어포켓을 생성하여 전기장치나 정밀기계장치를 물로부터 보호함으로써, 상기 전기장치나 정밀기계장치가 고장, 오동작 혹은 파손되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 그 방법을 제시하고자 한다.

아울러 본 발명에서는 침수뿐만 아니라 화재의 경우에도 화재로부터 기간시설물, 특히 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 피해를 입지 않도록 하는 보호 장치 및 그 방법에 대해서도 제시하고자 한다.

상기 기재한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 일실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법은, 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간시설물, 특히 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 상기 침수로 인해서 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하기 위해서 해당 전기장치나 정밀기계장치를 침수로부터 보호할 수 있는 보호 장치와 그 보호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 보호 장치를 방수 형태로 제공하는 것이 아니라, 평소에는 오픈되어 있다가 물이차서 침수의 우려가 있을 경우에 상기 전기장치나 정밀기계장치를 보호 장치의 에어 포켓으로 이동시킬 수 있도록 하여, 자동으로 침수에 대비할 수 있는 보호 장치와 그 보호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 물이 차오르는 경우에 자동으로 상기 보호 장치가 상기 전기장치나 정밀기계장치를 보호하도록 배와 같은 역할을 할 수 있도록 함으로써, 해당 전기장치나 정밀기계장치를 침수로부터 보호할 수 있는 보호 장치와 그 보호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 침수시에 물에 뜰 수 있는 부력을 가지는 구조물을 이용해 전기장치나 정밀기계장치를 물에 잠기지 않도록 함으로써, 상기 전기장치나 정밀기계장치가 고장, 오동작 혹은 파손되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 상기 침수시와 별도로 화재시에도 열이나 불꽃으로부터 기간시설물, 특히 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치를 보호할 수 있도록 상기 침수시에 제공하는 기능을 화재시에도 제공할 수 있도록 하는 보호 장치와 그 보호 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치는, 내부에 에어포켓을 제공하기 위한 공간을 포함하는 본체부; 상기 본체부의 내부면에 결합되는 적어도 하나 이상의 걸림턱; 상기 본체부와 간섭되지 않으면서 상기 걸림턱의 상부면에 걸쳐지는 부력봉부; 및 상기 부력봉부의 일부분에 설치되는 센서부;를 포함하며, 침수시에 상기 부력봉부가 부력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 본체부의 내부로 삽입되면서, 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되어 유체의 유입을 방지함으로써, 상기 센서부를 침수로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 부력봉부는, `I`자 형상으로 제공되고 하부에 부력판부를 가지며 수압에 의해 수면의 상부로 부유하는 부력을 이용하여, 상기 센서부를 침수로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 걸림턱은, 상기 부력봉부의 무게와 부력이 소정의 크기 이상이 될 때 상측 혹은 하측으로 유동가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 화재 보호 장치는, 내부에 에어포켓을 제공하기 위한 공간을 포함하는 본체부; 상기 본체부의 내부면에 결합되는 적어도 하나 이상의 걸림턱; 상기 본체부와 간섭되지 않으면서 상기 걸림턱의 상부면에 걸쳐지는 부력봉부; 및 상기 부력봉부의 일부분에 설치되는 센서부;를 포함하며, 상기 부력봉부가 부력봉에 포함된 가스를 팽창시켜 열기구로 작동하도록 함으로써, 침수시와 별도로 화재시에 상기 부력봉부가 상승력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 본체부의 내부로 삽입되면서, 상기 센서부를 화재로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 방법은, 측정 중인 장소의 수면의 수위가 높아짐에 따라 부력판이 상부로 상승하는 단계; 상기 부력판이 상부로 점차 부유하게 됨으로서, 부력봉부가 본체부의 내부로 슬라이딩되는 단계; 및 상기 부력봉부가 상기 본체부의 내부로 슬라이딩되면 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되는 단계;를 포함하며, 침수시에 상기 부력봉부가 부력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 본체부의 내부로 삽입되면서, 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되어 유체의 유입을 방지함으로써, 상기 부력봉부의 일부분에 설치되어 있는 센서부를 침수로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 방법은, 상기 본체부에 에어포켓이 형성된 후, 수면의 높이가 낮아짐에 따라 본체부의 내부로 슬라이딩 되어 있던 부력봉부가 중력에 의해 하부로 슬라이딩되는 단계; 상기 부력봉부가 본체부의 하부로 슬라이딩 되면서 부력봉부의 부력판이 수면위로 노출되는 단계; 및 상기 부력판이 수면위로 노출됨과 동시에 상기 센서부가 본체부의 외부로 노출되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 화재 보호 방법은, 측정 중인 장소의 수면의 수위가 높아짐에 따라 부력판이 상부로 상승하는 단계; 상기 부력판이 상부로 점차 부유하게 됨으로서, 부력봉부가 본체부의 내부로 슬라이딩되는 단계; 및 상기 부력봉부가 상기 본체부의 내부로 슬라이딩되면 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되는 단계;를 포함하며, 상기 부력봉부가 부력봉에 포함된 가스를 팽창시켜 열기구로 작동하도록 함으로써, 화재시에 상기 부력봉부가 상기 열기구의 상승력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 본체부의 내부로 삽입되면서, 상기 센서부를 화재로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 화재 보호 방법은, 상기 본체부에 에어포켓이 형성된 후, 열기가 식음에 따라 본체부의 내부로 슬라이딩 되어 있던 부력봉부가 중력에 의해 하부로 슬라이딩되는 단계; 및 상기 부력봉부가 본체부의 하부로 슬라이딩 되면서 상기 센서부가 본체부의 외부로 노출되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 및 그 보호 방법에 관한 것으로, 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간 시설물, 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 침수로 인해 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하여, 전기장치나 정밀기계장치를 침수로부터 보호함으로써, 시설물을 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 보호 장치를 방수 형태로 제공하는 것이 아니라 평소에는 오픈되어 있다가 물이 차올라 침수의 우려가 있을 경우에는 전기장치나 정밀 기계장치를 보호 장치의 에어 포켓으로 이동시킬 수 있도록 하여, 사람이 인위적으로 본 발명을 제어하지 않고 자동으로 침수 상황에 대처할 수 있기 때문에, 천재지변과 같은 위기 상황에서도 자동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 침수시 물에 뜰 수 있는 부력을 가진 구조물을 이용하여 전기장치, 센서 혹은 정밀기계장치를 물에 잠기지 않도록 함으로써, 상기 전기장치나 정밀기계장치가 고장, 오동작, 파손 혹은 소실되는 것을 방지하여, 재산을 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최저 수위일 때 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최고 수위일 때 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 걸림턱의 유동방식을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 동작과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 동작을 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 센서부(170)가 네트워크를 통해 서버(server)와 연결되는 것과 같이 다양한 형태의 센서를 포함한 전기, 전자 장치나 정밀기계장치를 포함하여 구현될 수 있다.

여기서 센서부(170)는 그 대신에 전기, 전자 장치나 정밀기계장치로 대체될 수 있으며, 상기 센서의 종류에 있어서도 가스의 누출 여부를 확인할 수 있는 가스센서, 온도센서, 습도센서, 음향이나 이미지 센서, 수압을 파악하는 유량 센서, 물체의 움직임을 감지하는 변위 센서 등을 포함할 수 있다. 이러한 센서부(170)는 무선통신을 통해 특정 장소의 가스누출 여부, 수압 및 변위 등의 값을 측정하여 그 정보를 네트워크로 송신 할 수 있다.

이로 인해, 본 발명은 지하도 또는 하수도 등의 사람이 접근하기 힘든 밀폐된 장소에 설치되어 지하도 또는 하수도 내부의 정보를 손쉽게 측정할 수 있으며 복수의 개수로 설치될 수도 있다. 그리고 측정 장소가 침수될 경우 사람이 따로 제어할 필요 없이 자동으로 센서부(170)를 보호함으로서 센서부(170)의 파손을 방지할 수 있도록 구상되어 있다.

또한 센서부에서 센싱된 정보는 유무선 네트워크(200)를 통해서 정보수집장치인 서버(300)로 전송될 수 있다. 상기 센서부의 위치에 전기장치나 정밀기계장치가 설치되어 있다면, 이들에 대한 상태 정보를 상기 유무선 네트워크를 통해서 전송할 수도 있다.

만약에 상기 센서부를 포함한 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 설치된 장소가 외부로 무선 신호를 전송하지 못할 경우에는 유선 통신 선로를 설치하여 상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 상태를 파악할 필요가 있다.

상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)와 결합하여 센서부나 상기 센서부와 동등물을 설치하면, 비록 초기 설치비는 많이 소요되지만, 예상치 못한 침수로 인해서 한번이라도 손실을 입게 되면, 상기 초기 시설 투자비를 상쇄하고도 남을 정도로 그 효용성이 뛰어날 것이라는 것이 충분히 예상된다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치가 구상되었다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 세부 구성에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장소의 유량수위가 최저 수위일 때 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 구성을 보여주는 사시도이다.

본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 내부에 공기가 제공될 에어포켓 공간을 형성하고, 침수시에 센서부(170)를 보호하도록 외주면을 형성하는 본체부(110), 상기 본체부(110)의 내부에 제공되는 걸림턱(혹은 가이드라고도 함)(112), 상기 본체부(110)의 내부에 제공되는 부력봉부(150), 상기 부력봉부(150)의 어느 한 곳에 부착되어 데이터를 측정하는 센서부(170), 상기 본체부(110)를 지하도나 하수도 등 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 설치되는 저면에서 일정간격 이격시키도록 위치시킬 수 있는 고정부재(180)를 포함하여 구성된다. 여기서 고정부재(180)는 탄성, 비탄성, 고무, 금속재 등으로 구성될 수 있으며, 그 재료에는 제한이 없다.

먼저, 본체부(110)가 제공된다. 상기 본체부(110)의 형태는 에어포켓을 형성할 수 있도록 그 내부에 공기를 가둘 수 있는 일정 공간이 있는 그 어떤 형태로도 가능하며, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 원통형으로 한정하는 것은 아니다.

이러한 본체부(110)는 내부에 적어도 하나 이상의 걸림턱(112)을 포함한다. 상기 걸림턱(112)은 일면이 상기 본체부(110)의 내부면과 결합되어 있어 걸림턱(112)이 본체부(110)와 이탈되지 않도록 결합되어 있다. 상기 걸림턱의 역할은 걸림판이 아래로 빠져나가지 못하도록 받쳐주는 역할과 부력봉부가 상하로 움직일 때 기울어지지 않도록 가이드하는 가이드의 역할도 수행하므로, 상기 걸림턱(112)은 가이드(112)라고도 명명한다.

한편, 부력봉부(150)는 본체부(110)의 내부에 제공되는 걸림판(153), 상기 걸림판(153)의 하부면에서 부터 상기 본체부(110)의 하부까지 연장되는 부력바(152), 상기 부력바(152)의 일단에 제공되는 부력판(151)을 포함하여 구성된다.

먼저 부력판(151)은 부력바(152)의 일단에 제공된다. 이러한 부력판(151)은 원판의 형상을 가지며 일정한 무게를 가지도록 제공될 수 있으며, 상기 부력판(151)은 물과 접촉될 경우 수면위로 떠오를 수 있는 재질로 형성하거나, 내부가 비어있는 형태로 제공됨이 바람직하다.

상기 부력판(151)의 상부면에는 부력바(152)의 일단과 결합되어 제공될 수도 있다. 이러한 부력바(152)는 삽입공(113)을 통해 본체부(110)의 내부에 삽입되고 전술한 걸림턱(112)과 간섭되지 않도록 관통한 후 일정간격 이격되어 상기 걸림턱(112)의 상부면 까지 연장된다.

여기서 부력판(151)은 화재가 발생한 경우에 가열되면 내부의 가스가 팽창하여 위로 올라가게 되고, 이로써 센서부(170)가 화재의 열로부터 보호되도록 활용하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명의 부력판(151)은 화재의 경우에 열로부터 팽창되어 위로 상승하는 기체를 포함한 소형 열기구로 대체될 수 있으며, 이로써 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 화재 보호 장치(100)로 활용되는 것이 가능하다. 이 경우에 상기 부력판은 일부 또는 전체가 불에 타지 않거나, 최소한 불에 잘 타지 않아서 화재로부터 소실되는 시간을 지연시켜줄 수 있는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 센서부(170)를 침수로부터 보호하는 것과 화재로부터 보호하는 역할을 겸용으로 활용할 수 있는 것이 가능하게 된다.

용어에 있어서, 본 발명에서 침수 보호 장치(100)가 화재 보호 장치(100)로 사용되는 경우에는 상기 부력판(151)은 열풍선(151)이 되고, 상기 부력바(152)는 열기구바(152)가 되며, 부력봉부(150)는 열기구봉부(150)로 명명하는 것이 더 적합하다.

걸림판(153)의 경우 본체부(110)의 내부에 삽입된 상기 부력바(152)의 타단에 결합되어 제공된다. 이로 인해 걸림판(153)은 상기 본체부(110)의 내부에서 제공되며 중력과 걸림판(153)의 무게로 인해 하부로 슬라이딩 되더라도 본체부(110)의 내부에 제공된 걸림턱(112)과 맞닿게 됨으로서 부력봉부(150)가 본체부(110)의 하부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 센서부(170)는 전술한 부력바(152)의 일면 또는 부력바의 내부에 제공될 수 있다. 즉 지하도나 하수구 내의 물의 수위가 낮을 경우, 중력에 의해 부력봉부(150)는 본체부(110)의 하부로 슬라이딩되고 상기 센서부(170)는 부력바(152)에 부착되어 있는 상태로 외부로 노출됨으로서 센싱 데이터를 수집할 수 있다.

그리고 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 상기 지하도나 하수구의 내부 천정면과 본체부(110) 사이에 별도의 고정부재(180)를 사용하여 고정할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 고정부재(180)는 생략하고 직접적으로 상기 본체부를 상기 천정에 볼트나 나사못을 이용하여 체결함으로써 고정하는 것이 가능하다.

즉, 상기 고정부재(180)는 측정이 필요한 공간과 본체부(110)의 사이에 제공되어 본체부(110)가 고정되도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최고 수위일 때 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 측정이 필요한 공간의 수위가 낮을 경우 부력봉부(150)가 중력과 부력판(151)의 무게에 의해 본체부(110)의 하부로 슬라이딩되고, 부력판(151)의 하부면이 부력에 의해 수면과 맞닿아 있는 상태로 위치한다. 그리고 센서부(170)는 부력바(152)의 일면에 부착된 상태로 외부로 노출되어 원하는 데이터를 센싱한다. 만약에 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 없는 경우, 측정이 필요한 공간의 물의 수위가 높아지면, 센서가 침수되고, 이로 인해서 센서부(170)가 물에 젖어 오동작, 고장 혹은 파손될 수 있게 된다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 구비되어 있으면, 측정이 필요한 공간의 물의 수위가 높으면 부력에 의해 부력봉부(150)가 본체부(110)의 내부로 슬라이딩되어 상승하게 된다. 이로 인해 외부에 노출되어 있던 센서부(170)를 본체부가 감싸게 되어 외부로부터의 열기, 충격 또는 침수로부터 센서부를 보호할 수 있게 된다.

또한 부력봉부(150)가 본체부(110)의 내부로 슬라이딩 되어 삽입될 경우, 상기 본체부(110)에 에어포켓이 형성됨으로써, 상기 본체부(110)의 외부 수면 높이보다 내부의 수위가 낮고, 외부와 내부의 수위의 차이로 인해서 상기 센서부(170)가 침수로부터 보호된다.

한편, 상기 부력판(151)이 본체부(110)에 일정 이상의 힘으로 밀착되게 되면 상기 부력판(151)과 본체부(110)가 밀봉되어 본체부 내로 더 이상 물이 유입되지 않도록 하는 것이 가능하다. 즉, 상기 부력판의 상측을 본체부와 밀착되면 자동으로 달라붙도록 고무나 실리콘을 포함한 밀착력이 강한 재질을 이용하여 구성한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 측정이 필요한 공간에 제공되는 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 복수의 개수로 제공될 수도 있으며, 센서부(170)에 제공되는 각 센서의 종류도 다르게 제공될 수 있다. 또한 센서부(170)의 센서 종류에 따라 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 설치 높이가 달라질 수도 있다.

또한 다양한 종류의 센서나 전기, 전자 장치를 비롯하여 정밀기기에 대해서도 상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)와 함께 설치하여 천재지변과 같은 비상상황에 대비할 수 있다. 특히 화재의 경우에도 상기 센서부를 보호할 수 있으므로, 본 발명에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 다용도로 활용 가능하다.

본 발명에서 부력봉부나 부력판은 화재 보호 장치로 사용되는 경우, 그 명칭이 부력을 발생하는 것과 상관없이 각각 열기구봉과 열풍선의 의미로 사용된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치의 걸림턱(112)의 유동을 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본체부(110)의 내부에 제공되는 걸림턱(112)은 상하로 유동될 수도 있다.

즉, 부력봉부(150)가 중력에 의해 본체부(110)의 하부로 슬라이드 되어 있다가 수면이 높아질 경우 부력판(151)이 상부로 점차 부유하게 되면서 부력봉부(150)가 본체부(110)의 내부로 슬라이딩 된다. 이때 부력봉부(150)의 걸림판(153)이 걸림턱(112)의 하부면을 밀게 되고 이러한 걸림턱(112)은 상부로 유동하면서 걸림판(153)이 슬라이딩 될 수 있는 공간을 형성한다.

또한, 측정중인 장소의 수면이 낮아 질 경우 중력과 부력판(151)의 무게로 인해 부력봉부(150)가 본체부(110)의 하부로 슬라이드 되어 내려오게 되고 전술한바와 반대로 걸림판(153)의 하부면이 걸림턱(112)의 상부면을 밀게 되고 걸림턱(112)은 하부로 유동하면서 걸림판(153)이 슬라이딩 될 수 있는 공간을 형성한다.

이 과정은 상기 걸림판이 가이드의 역할만 수행하여도 무방한 경우에 유용하며, 또한 일정한 크기 이상의 힘이 가해지면 유동되는 형태로 구성할 수 있으므로, 사용자의 선택에 따라 알맞게 조절하여 구성할 수 있다.

한편 본 발명의 에어포켓에 대한 착상을 보다 간단하게 구현할 수 있는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.

즉, 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)는 종 모양의 본체부를 구성하고, 본체부의 내부 천정에 센서부를 구비하여, 해당 상기 본체부를 일정 길이 이상으로 구비할 경우, 침수가 발생하는 경우 물이 아래에서 위로 차오를 때, 수면이 본체부를 지나 계속 차오르더라도 본체부의 내부에서는 에어포켓이 형성되어 안전하게 센서부를 보존할 수 있도록 구현하는 것이다.

이러한 구성은 매우 간단하긴 하지만, 그 모양이나 크기를 에어포켓이 생성되기 용이한 구조를 가져야 한다. 즉, 본체부의 아래 부분이 수면에 닿을 경우 내부의 공기로 인해서 에어포켓이 형성될 수 있을 정도로 그 깊이가 보장되어야 하고, 또한 수평으로 넓은 구조 보다는 가능하면 좁은 구조가 유리하다. 또한 본체부가 수면과 닿을 경우 내부의 공기가 밖으로 잘 빠져나가지 않도록 구성하는 것이 바람직하다. 아울러 본체부의 끝에 수분과 닿을 경우에 기체가 발생하여 본체부의 내부가 팽창될 수 있도록 하는 물질을 도포해 두면, 에어포켓의 생성을 촉진할 수 있다. 일단 에어포켓이 형성되면 해당 물질(고체)이 물과 반응하여 기체를 생성함으로써, 상기 에오포켓의 압력을 증가시켜 물이 내부로 침입하는 속도를 늦추거나 방지할 수 있다.

상기 고체(물질)는 일회성으로 작동할 수 있으므로, 한번 물에 젖은 후에는 교체할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 고체가 물과 반응하여 기체를 생성하는 것은 다양하게 존재하므로, 굳이 본 발명에서 열거하지 않아도 좋을 것이다. 다만 가급적 인화성 기체가 발생하거나 폭발성이 강한 물질은 사용하지 않는 것이 바람직하다. 굳이 이러한 물질을 사용하지 않아도 본체부가 수면에 닿았을 때 바로 밀폐가 되도록 본체부의 아랫부분을 좁게 구성하는 것도 가능하고, 내부에 약간의 턱을 만들어 외부와 밀폐가 쉽도록 하는 구성이 가능하기 때문이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 동작과정을 설명한다.

먼저, 지하도나 하수구 등의 센서부를 통해 데이터 측정이 필요한 장소에서, 본 발명에 따른 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)가 설치된 곳의 수면의 수위가 높아진다(S110 단계). 상기 수면의 수위가 높아짐에 따라 상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)의 부력판(151)까지 수면이 상승한다(S120 단계).

상기 과정까지는 상기 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치(100)에 중력이 작동하고 있는 상태이다.

다음으로 상기 측정중인 장소의 수면이 높아짐에 따라 상기 부력판(151)이 상부로 점차 부유하게 되고, 부력에 의해 상기 부력봉부(150)가 본체부(110)의 내부로 슬라이딩 된다(S130 단계). 상기 부력봉부(150)가 본체부(110)의 내부로 슬라이딩되면 상기 본체부(110)의 내부에 에어포켓을 형성(S140)하여 센서부(170)의 침수를 방지하고 외부의 충격으로부터 보호한다(S140 단계).

이러한 과정은 수면이 일정 수위이하로 내려가기 전까지는 계속적으로 부력이 작동하게 되기 때문에, 에어포켓을 형성하고 있는 상태가 지속되게 된다(S150). 즉, 이 과정은 부력이 작동하는 단계이다.

이후에 다시 수면이 일정 수위이하로 내려가게 되어, 부력이 작동하지 않으면, 중력으로 인해서 센서부를 포함한 부력봉부가 본체부에서 아래로 하강하게 된다. 즉, 상기 본체부(110)가 내부로 슬라이딩 되어 에어포켓을 형성한 후, 측정 중인 장소의 수면의 높이가 낮아짐에 따라 본체부(110)의 내부로 슬라이딩 되어 있던 부력봉부(150)가 중력에 의해 하부로 슬라이딩 된다(S160 단계). 상기 부력봉부(150)가 본체부(110)의 하부로 슬라이딩 되면 부력봉부(150)의 부력판(151)이 수면위로 노출되게 된다(S170 단계). 아울러 상기 부력판(151)이 수면위로 돌출되면서, 센서부(170)도 점점 에어포켓 외부로 노출되어 양호한 센싱 상태를 유지하고, 또한 원하는 센싱 데이터를 획득한다(S180 단계). 이러한 과정은 중력이 작동하는 단계이다.

상기 과정을 통해 본 발명은 침수가 잦은 장소에서 매번 침수될 때마다 중요한 기간 시설물, 전화, 센서, 전기 또는 이들의 조합을 포함하는 전기장치나 정밀기계장치가 침수로 인해 오동작, 고장 혹은 파손되는 것을 방지하여, 전기장치나 정밀기계장치를 침수로부터 보호할 수 있다. 또한 호 장치를 방수 형태로 제공하는 것이 아니라 평소에는 오픈되어 있다가 물이 차올라 침수의 우려가 있을 경우에는 전기장치나 정밀 기계장치를 보호 장치의 에어 포켓으로 이동시킬 수 있도록 하여, 사람이 인위적으로 본 발명을 제어하지 않고 자동으로 침수 상황에 대처할 수 있다. 그리고 본 발명은 침수시 물에 뜰 수 있는 부력을 가진 구조물을 이용하여 전기장치나 정밀기계장치를 물에 잠기지 않도록 함으로써, 상기 전기장치나 정밀기계장치가 고장, 오동작, 파손 혹은 분실되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치 110 : 본체부
112: 걸림턱/가이드 113: 삽입공
150: 부력봉부/열기구봉부 151: 부력판/열풍선
152: 부력바/열기구바 153: 걸림판
170: 센서부 180: 고정부재
200: 네트워크 300: 데이터수집장치(서버)

Claims (8)

1. 내부에 에어포켓을 제공하기 위한 공간을 포함하는 본체부;
   수면이 낮아질 경우 중력에 의해 상기 본체부의 하부로 슬라이드되어 내려오며, 수면이 높아질 경우 부력에 의해 상기 본체부의 상부로 슬라이드되어 올라가는 부력봉부; 및
   상기 부력봉부의 일부분에 설치되는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치;를 포함하며,
   평상시에는 상기 부력봉부의 일부분에 설치된 상기 보호대상 장치가 상기 본체부의 외부에 노출되어 있다가, 수면의 수위가 높아짐에 따라 상기 부력봉부의 일부가 부력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 부력봉부에 설치된 보호대상 장치가 상기 본체부의 내부로 삽입되고, 수면이 상기 본체부의 하단보다 높아지면 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되어 유체의 유입을 방지함으로써, 상기 보호대상 장치를 침수로부터 보호하며,
   상기 본체부가 수면과 닿을 경우 내부의 공기가 밖으로 빠져나가지 않고 에어포켓을 형성하기 용이하도록 본체부의 아랫부분을 좁게 구성하거나, 본체부의 말단이 수분과 닿을 경우 기체가 발생하여 본체부의 내부가 팽창되도록 하여 에어포켓의 압력을 증가시켜 침수의 속도를 지연시키거나 방지하는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 부력봉부는,
   `I`자 형상으로 제공되고 하부에 부력판부를 가지며 수압에 의해 수면의 상부로 부유하는 부력을 이용하여, 상기 보호대상 장치를 침수로부터 보호하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 침수 보호 장치는,
   상기 본체부의 내부면에 결합되는 적어도 하나 이상의 걸림턱;을 더 포함하며,
   상기 걸림턱은,
   상기 부력봉부의 무게와 부력이 소정의 크기 이상이 될 때 상측 혹은 하측으로 유동가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치.
4. 내부에 공간을 포함하는 본체부;
   화재가 발생하지 않았을 경우 중력에 의해 상기 본체부의 하부로 슬라이드되어 내려오며, 화재가 발생하여 열이 발생할 경우 열팽창에 의해 상기 본체부의 상부로 슬라이드되어 올라가는 열기구봉부; 및
   상기 열기구봉부의 일부분에 설치되는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치;를 포함하며,
   화재가 발생하지 않았을 경우에는 상기 열기구봉부의 일부분에 설치된 상기 보호대상 장치가 상기 본체부의 외부에 노출되어 있다가, 화재시에 열풍선에 포함된 가스를 팽창시켜 상기 열기구봉부가 열기구로 작동하도록 함으로써, 상기 열기구봉부의 일부가 상승력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되고, 상기 열기구봉부에 설치된 보호대상 장치가 상기 본체부의 내부로 삽입되어, 상기 보호대상 장치를 화재로부터 보호하며,
   상기 열기구는,
   일부 또는 전체가 화재로부터 소실되는 시간을 지연시켜 줄 수 있는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 장치.
5. 본체부, 부력봉부 및 상기 부력봉부의 일부분에 설치되는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치를 포함하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 장치를 이용하여 상기 보호대상 장치를 침수로부터 보호하는 방법에 있어서,
   상기 침수 보호 장치가 위치한 장소에서 수면의 수위가 높아짐에 따라 상기 부력봉부의 하부에 구비된 부력판이 상부로 상승하는 단계;
   상기 부력판이 상부로 점차 부유하게 됨으로서, 부력봉부가 본체부의 내부로 슬라이딩되는 단계; 및
   상기 수면이 상기 본체부의 하단보다 높아지면 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되는 단계;를 포함하며,
   평상시에는 상기 부력봉부의 일부분에 설치된 상기 보호대상 장치가 상기 본체부의 외부에 노출되어 있다가, 수면의 수위가 높아짐에 따라 상기 부력봉부의 일부가 부력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되어, 상기 부력봉부에 설치된 보호대상 장치가 상기 본체부의 내부로 삽입되고, 수면이 상기 본체부의 하단보다 높아지면 상기 본체부의 내부에 에어포켓이 형성되어 유체의 유입을 방지함으로써, 상기 부력봉부의 일부분에 설치되어 있는 상기 부력봉부의 일부분에 설치되는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치를 침수로부터 보호하며,
   상기 본체부가 수면과 닿을 경우 내부의 공기가 밖으로 빠져나가지 않고 에어포켓을 형성하기 용이하도록 본체부의 아랫부분을 좁게 구성하거나, 본체부의 말단이 수분과 닿을 경우 기체가 발생하여 본체부의 내부가 팽창되도록 하여 에어포켓의 압력을 증가시켜 침수의 속도를 지연시키거나 방지하는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 침수 보호 방법은,
   상기 본체부에 에어포켓이 형성된 후, 수면의 높이가 낮아짐에 따라 본체부의 내부로 슬라이딩 되어 있던 부력봉부가 중력에 의해 하부로 슬라이딩되는 단계;
   상기 부력봉부가 본체부의 하부로 슬라이딩 되면서 부력봉부의 부력판이 수면위로 노출되는 단계; 및
   상기 부력판이 수면위로 노출됨과 동시에 상기 보호대상 장치가 본체부의 외부로 노출되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어포켓을 이용한 침수 보호 방법.
7. 본체부, 열기구봉부 및 상기 열기구봉부의 일부분에 설치되는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치를 포함하는 화재 보호 장치를 이용하여 상기 보호대상 장치를 화재로부터 보호하는 방법에 있어서,
   상기 화재 보호 장치가 위치한 장소에서 발생한 불꽃이나 열의 온도가 높아짐에 따라 상기 열기구봉부의 하부에 구비된 열풍선이 상부로 상승하는 단계;
   상기 열풍선이 상부로 점차 부유하게 됨으로써, 열기구봉부가 본체부의 내부로 슬라이딩되는 단계; 및
   상기 열기구봉부가 상기 본체부의 내부로 슬라이딩되면서 상기 본체부의 내부에 외부와 격리된 안전영역이 형성되는 단계;를 포함하며,
   화재가 발생하지 않았을 경우에는 상기 열기구봉부의 일부분에 설치된 상기 보호대상 장치가 상기 본체부의 외부에 노출되어 있다가, 화재시에 열풍선에 포함된 가스를 팽창시켜 상기 열기구봉부가 열기구로 작동하도록 함으로써, 상기 열기구봉부의 일부가 상승력으로 인해 상기 본체부의 내부로 수직 슬라이딩되고, 상기 열기구봉부에 설치된 보호대상 장치가 상기 본체부의 내부로 삽입되어, 상기 열기구봉부의 일부분에 설치되어 있는 전화, 센서, 전기, 전자 또는 정밀기기를 포함한 보호대상 장치를 화재로부터 보호하며,
   상기 열기구는,
   일부 또는 전체가 화재로부터 소실되는 시간을 지연시켜 줄 수 있는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 보호 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 화재 보호 방법은,
   상기 본체부에 안전영역이 형성된 후, 열기가 식음에 따라 본체부의 내부로 슬라이딩 되어 있던 열기구봉부가 중력에 의해 하부로 슬라이딩되는 단계; 및
   상기 열기구봉부가 본체부의 하부로 슬라이딩 되면서 상기 보호대상 장치가 본체부의 외부로 노출되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 보호 방법.

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