KR102120728B1 - 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치는, 인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지(Co2)를 개방하여 카트리지의 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 된 팽창가스공급장치부에 있어서; 상기 팽창가스공급장치부의 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 것: 을 특징으로 한다.
본 발명은, 작동제어장치부에 의해 수분감지센서가 수분과의 접촉되는 것을 강제로 차단하였다가 필요 시 강제차단을 해제하여 줌으로써 수분감지센서가 제어하고 있는 격발장치를 작동시키도록 할 수 있으며, 이와 같이 수분감지센서의 물 접촉 시점을 임의로 제어하게 되면 강우 및 파도 등에 의한 오작동 되는 현상을 최소화하고, 선실이 침수되어 일정 이상의 수심을 유지할 때까지 부이가 임의로 불시에 전개되어 버리는 현상을 방지할 수 있다.
또 본 발명은, 수분감지센서가 물과 접촉시간을 임의로 제어하여 이를 통해 격발회로의 동작시점을 제어함으로써, 착용자가 안전한 탈출 지점으로 이동할 수 있는 시간을 제공하여 부이가 불시 전개됨으로 인한 2차 사고를 방지할 수 있고, 또 부주의로 인한 일시적 입수 등에서 부이 전개를 방지할 수 있도록 된 것을 방지할 수 있다.

Description

자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치{A operate control apparatus of inflater for life jacket}

본 발명은 자동팽창형 구명조끼에 설치되어 부이를 팽창시킬 때에 작동되는 인플레이터의 작동을 제어하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지(Co2)를 개방하여 카트리지의 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 하되, 상기 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치를 제공하려는 것이다.

바다를 비롯하여 간이나 호수 등에서 발생하는 익수사고는 다른 안전사고와 다르게 매우 짧은 시간에 사망에까지 이르게 할 수 있는 극히 위험한 사고이다.

이런 이유로 바다 또는 강이나 댐 등 물이 있는 곳에서 작업하거나 배를 타고 항해를 할 때에는 반드시 개인용 구명장비를 착용하여야 한다.

일반적으로 사용하는 개인용 구명장비는 착용자에게 부력을 제공하는 방법에 따라 부력재를 내장하고 있는 고체식과, 필요 시에 부이에 공기 또는 가스를 주입하여 부력을 발생시키는 팽창식으로 구분된다.

필요 시에 부이에 공기 또는 가스를 주입하여 부력을 발생시키는 팽창식은 부이의 전개 방식에 따라 수동팽창식 구명장비와 자동팽창식 구명장비로 구분된다.

수동팽창식 구명장비는 착용자가 필요시에 Co2 압축가스가 충진된 카트리지를 개방하여 카트리지의 압축가스(Co2)를 부이로 주입하여 팽창시켜 줌으로써 부력이 발생 되도록 된 것이다.

이에 반해 자동팽창식 구명장비는 구명장비에 부착된 수분감지센서가 물에 젖으면 격발회로와 전기적으로 연결된 격발장치가 카트리지(Co2 압축가스)를 개방하여 부이에 가스를 주입하여 부력을 발생시키도록 된 것이다.

종래의 자동팽창식 구명장비로서는 국내의 특허출원 제10-2002-00006686호(구명튜브 및 구명조끼의 자동시간제어 가스주입 장치), 공개특허 공개번호 제10-2013-0104011호(구명조끼), 등록특허 제10-0442910호(자동구명 튜브), 등록특허 10-0694483호(자동팽창식 구명조끼), 등록특허 제10-132581호(자동팽창식 구명동의의 가스공급장치) 등이 알려져 있다.

도 7a 및 도 7b는 일반적으로 알려진 자동팽창식 구명장비(200)를 보인 예시도이다.

자동팽창식 구명장비(200)는 부이(210)에 설치된 회로기판(구체적으로 도시하지 아니함)에는 팽창가스공급장치부(50)가 설치되어 있으며, 팽창가스공급장치부(50)는 다음과 같이 구성되어 있다.

자동인플레이터(60)의 내부에는 격발장치(구체적으로 도시하지 아니함)와, 격발장치에 구비된 격발스프링의 전개를 제어하는 수분감지센서(구체적으로 도시하지 아니함), 카트리지(51: Co2 카트리지)를 개방하는 펀칭핀(구체적으로 도시하지 아니함), 그리고 카트리지(51: Co2 카트리지) 및 격발장치(구체적으로 도시하지 아니함)를 수동으로 작동시키는 수동작동손잡이(65)로 구성되어 있다.

격발스프링(구체적으로 도시하지 아니함)은 평소에 압축되어 있으며, 수분감지센서(구체적으로 도시하지 아니함)에 수분이 감지되어 제어가 해제되거나 수동작동손잡이(65)를 작동시키게 되면 전개 시 약 15Kgf(147N)의 힘이 발생하며, 이 힘으로 펀칭핀을 가격하면 펀칭핀은 카트리지(51: Co2카트리지)의 전면부에 방출구멍을 뚫어 카트리지(51: Co2카트리지)의 내부에 압축 충진 되어 있는 압축가스(Co2)가 방출되어 부이(210)를 팽창시키게 된다.

상기 수분감지센서(구체적으로 도시하지 아니함)는 일반적으로 '물에 녹는 비닐'(열수용성 필름)로 알려진 알기네이트 호일 또는 염화칼슘을 혼합한 복합재료 등으로 제작되며, 수분감지센서가 물에 접촉하면 급속히 그 형체가 변형되는데 형체가 변형되면 압축강도가 현저히 약해져 압축된 스프링을 제지하지 못하게 된다.

따라서 수분감지센서의 변형으로 압축강도가 약화 되어 스프링을 제지하지 못하면 스프링은 본래의 형태로 전개되고, 스프링이 전개되면서 상단에 위치한 펀칭핀을 가격 하여 전방으로 전진시키며, 전진하는 펀칭핀은 카트리지(51: Co2카트리지)의 전면에 방출 구멍을 뚫어주게 된다.

자동팽창식 구명장비는 착용자의 조작 없이도 착용자가 물에 빠지면 자동으로 부이가 전개되어 착용자를 보호하는 편의성으로 인해 보급이 확대되고 있다.

자동팽창식 구명장비는 이런 장점과 동시에 일반 착용중에 강우 나 파도 등에 의해 오동작하는 경우가 있으며 높은 습도에도 반응하는 경우가 있다.

또한, 수분감지센서가 물에 접촉하면 즉시 동작하는 관계로 인하여 선내 침수 시에는 착용자가 선상으로 대피하기도 전에 부이가 전개되어 2차 사고를 발생시키게 되는 또 다른 위험을 안고 있다.

이런 단점을 보완한 것이 스웨덴 HAMMAR사의 수압감지식 인플레이터이다.

스웨덴 HAMMAR사의 수압감지식 인플레이터는 수분감지센서를 밀봉된 케이스에 위치시키고 밀봉된 케이스가 일정 수심 이하에 위치하면 개방되어 물을 유입시켜 수분감지센서가 물에 접촉하게 하며 이후 격발장치가 Co2 압축가스가 충진 된 카트리지를 개방하여 부이에 가스를 주입하여 부력이 발생 되도록 된 것이다.

이와 같은 수압감지방식은 강우나 파도 등에 의한 오동작을 방지할 수 있으나 격발회로의 동작을 상황에 맞게 능동적으로 제어할 수 없는 폐단이 있다.

본 발명은, 인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지(Co2)를 개방하여 카트리지의 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 된 팽창가스공급장치부에 있어서;

상기 팽창가스공급장치부의 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 작동제어장치부에 의해 수분감지센서가 수분과의 접촉되는 것을 강제로 차단하였다가 필요 시 강제차단을 해제하여 줌으로써 수분감지센서가 제어하고 있는 격발장치(압축상태의 스프링을 전개하도록 하는 것)를 작동시키도록 할 수 있으며, 이와 같이 수분감지센서의 물 접촉 시점을 임의로 제어하게 되면 강우 및 파도 등에 의한 오작동 되는 현상을 최소화하고, 선실이 침수되어 일정 이상의 수심을 유지할 때까지 부이가 임의로 불시에 전개되어 버리는 현상을 방지할 수 있도록 된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수분감지센서가 물과 접촉시간을 임의로 제어하여 이를 통해 격발회로의 동작시점을 제어함으로써, 착용자가 안전한 탈출 지점으로 이동할 수 있는 시간을 제공하여 부이가 불시 전개됨으로 인한 2차 사고를 방지할 수 있고, 또 부주의로 인한 일시적 입수 등에서 부이 전개를 방지할 수 있도록 된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지를 개방하여 카트리지에 충진된 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 하되, 팽창가스공급장치부의 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 팽창가스공급장치부에 있어서;

상기 작동제어장치부는;
물의 유입을 단속하는 물유입단속장치와, 물의 유입을 감지 및 센싱하는 물감지센싱부, 및 상기 물유입단속장치와 물감지센싱부의 작동을 단속하는 마이컴회로부가 내부에 밀폐되게 구비되는 물감지장치하우징;
자동인플레이터의 하단부에 밀폐되게 결합 되는 자동인플레이터하우징;
상기 물감지장치하우징과 자동인플레이터하우징을 연통되게 결합시킨 자동인플레이터제어장치부하우징으로 형성된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치는, 인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지(Co2)를 개방하여 카트리지의 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 된 팽창가스공급장치부에 있어서;

상기 팽창가스공급장치부의 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 것: 을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치는, 작동제어장치부에 의해 수분감지센서가 수분과의 접촉되는 것을 강제로 차단하였다가 필요 시 강제차단을 해제하여 줌으로써 수분감지센서가 제어하고 있는 격발장치(압축상태의 스프링을 전개하도록 하는 것)를 작동시키도록 할 수 있으며, 이와 같이 수분감지센서의 물 접촉 시점을 임의로 제어하게 되면 강우 및 파도 등에 의한 오작동 되는 현상을 최소화하고, 선실이 침수되어 일정 이상의 수심을 유지할 때까지 부이가 임의로 불시에 전개되어 버리는 현상을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치는, 수분감지센서가 물과 접촉시간을 임의로 제어하여 이를 통해 격발회로의 동작시점을 제어함으로써, 착용자가 안전한 탈출 지점으로 이동할 수 있는 시간을 제공하여 부이가 불시 전개됨으로 인한 2차 사고를 방지할 수 있고, 또 부주의로 인한 일시적 입수 등에서 부이 전개를 방지할 수 있도록 된 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치의 구성을 보인 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에서 솔레노이드의 작동관계를 보인 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에서 물감지센서부를 보인 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에서 마이컴보드부를 보인 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에서 인플레이터자동작동제어장치부를 보인 구성도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치에서 인플레이터자동작동제어장치부의 작동관계 설명도.
도 7a 및 도 7b는 종래의 자동팽창식 구명장비와 팽창가스공급장치를 보인 예시도.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면 도 1 내지 도 6b는 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 구체적인 실현 예를 보인 예시도이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 구성을 보인 블록도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에서 솔레노이드(30)의 작동관계를 보인 설명도이며, 도 3은 본 발명에서 물감지센서부(10)를 보인 회로도이며, 도 4는 본 발명에서 마이컴보드부(20)를 보인 마이컴회로도(20-1)이며, 도 5는 본 발명에서 인플레이터자동작동제어장치부(100)를 보인 구성도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에서 인플레이터자동작동제어장치부(100)의 작동관계 설명도이다.

먼저, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)는 도 1에 예시된 바와 같이, 자동인플레이터(60)에 설치된 카트리지(51)의 가스(Co2 가스)를 자동팽창식 구명장비(200: 구명조끼)의 부이(210)에 분사시켜 주는 팽창가스공급장치부(50)와, 상기 자동인플레이터(60)의 작동을 단속하기 위한 인플레이터자동작동제어장치부(100)로 구성하였다.

상기에서 팽창가스공급장치부(50)는 다음과 같이 구성하였다.

착용자가 입수(익수) 상태 인의 여부를 감지하는 물감지센서부(10), 그리고 펀칭핀(52), 펀칭핀(52)에 에너지를 공급하는 스프링(53), 스프링(53)을 압축상태로 유지시키는 수분감지센서(54), 수분감지센서(54)의 물접촉을 제한하는 마개용 볼(35) 등으로 구성하였다.

상기와 같은 팽창가스공급장치부(50)의 구성은 도 7b에 예시된 종래의 팽창가스공급장치부(50)의 구성과 동일하므로 더욱 구체적인 설명은 생략한다.

상기 자동인플레이터(60)의 작동을 단속하기 위한 인플레이터자동작동제어장치부(100)는 다음과 같이 구성하였다.

물의 유입을 단속하는 물유입단속장치와, 물의 유입을 감지(센싱)하는 물감지센싱부(10), 및 상기 물유입단속장치와 물감지센싱부(10)의 작동을 단속하는 마이컴회로부(20)가 내부에 밀폐되게 구비되는 물감지장치하우징(120); 자동인플레이터(60)의 하단부에 밀폐되게 결합 되는 자동인플레이터하우징(140); 상기 물감지장치하우징(120)과 자동인플레이터하우징(140)을 연통되게 결합시킨 자동인플레이터제어장치부하우징(110);으로 형성하였다.

상기 물감지장치하우징(120)의 내부에 밀폐되게 구비되는 물유입단속장치는, 물감지장치하우징(120)의 내부 하단에 물충진실(121)을 구비하되, 물충진실(121)의 하단과 물감지장치하우징(120)의 밑면에는 물유입구(122)를 일체로 또는 일체형으로 형성하였고, 상기 물충진실(121)의 내부에는 마개용 볼(35)을 내장하였으며, 상기 물충진실(121)의 상단에는 솔레노이드(30)를 장착하되 솔레노이드(30)의 누름봉(31)이 물충진실(121)의 내부에서 마개용 볼(35)을 눌러주도록 장착하였으며, 상기 물충진실(121)의 측면에는 물이동관(135)을 자동인플레이터하우징(140)과 연통되게 연결하여 물충진실(121)로 유입되는 물이 물이동관(135)을 통하여 자동인플레이터하우징(140)으로 이동할 수 있도록 하였다.

특히, 상기 물충진실(121)의 물을 자동인플레이터하우징(140)으로 이동시키는 물이동관(135)을 자동인플레이터하우징(140)과 물감지장치하우징(120)을 연결하는 연결관(130)의 내부에 설치하여 물이동관(135)을 보호하면서 물이동관(135)이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

상기 물감지장치하우징(120)의 내부에서 솔레노이드(30)의 상측에는 차후에 구체적으로 설명되는 마이컴회로부(20)가 식설 된 마이컴보드(20-1)와, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)를 작동시키는데 필요로 하는 전기를 공급하는 베터리(15)를 내장(설치)하였다.

또 상기 물감지장치하우징(120)의 외면에는 외부의 물을 감지하고 감지된 물의 정보를 마이컴회로부(20)에 제공하는 물감지센서(10)를 더 구비하였다.

상기 인플레이터자동작동제어장치부(100)에서 물의 유입을 감지(센싱)하는 물감지센싱부(10)는 도 3에 예시된 바와 같이 형성하였다.

물의 전도도를 이용하여 익수 상태를 파악하는 물감지센서(10-1), 물감지센서(10-1)가 ON되면 배터리(15)의 전압에 의해 도통되는 트랜지스터(Q2), 수동작동손잡이(65)의 조작에 의해 작동되는 수동작동스위치(PSW), 수동작동스위치(PSW)의 ON에 의해 도통 되는 트랜지스터(Q1), 상기 각 트랜지스터(Q1)(Q2)의 작동에 의해 도통 되어 배터리(15)의 전압(3V)을 마이컴회로부(20)에 공급하는 트랜지스터(Q3)로 구성하였다.

미설명부호 C1, C2는 콘덴서이고, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7은 저항이다.

또한, 인플레이터자동작동제어장치부(100)에서 물유입단속장치와 물감지센싱부(10)의 작동을 단속하는 마이컴회로부(20)는 도 4에 예시된 바와 같이 형성하였다.

물감지센서(10-1)의 작동에 의해 배터리(15)의 전압(3V)이 공급되고, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 작동을 단속하는 마이컴(U1); 배터리(15)의 상태 및 마이컴회로부(20)의 정상 동작 유무를 표시하는 표시용 발광다이오드(LED); 트랜지스터(Q2)의 베이스에 공급되는 전압이 설정값이 이상이면 도통되어 솔레노이드(30)를 작동시키는 트랜지스터(Q4)로 구성하였다.

특히, 마이컴(U1)은, 배터리(15)의 전압을 측정하여 정상/비정상 여부에 따라 발광다이오드(LED)의 점멸횟수를 다르게 하는 기능, 감지센싱부(10)의 동작시간을 측정하여 유지시간이 설정된 시간을 만족하면 트랜지스터(Q4)를 통해 배터리(15)의 전원을 공급하여 수분감지센서를 감싸고 있는 밀봉지(구체적으로 도시하지 아니함)를 파괴하는 기능을 수행하도록 하였다.

미설명부호 Y1은 수정진동자; C3, C4는 콘덴서; D3는 다이오드; R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14는 저항이다.

이하, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 작동관계를 설명한다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)는 도 5에 예시된 바와 같이 통상적으로 알려진 자동인플레이터(60)에 하단부에 자동인플레이터하우징(140)을 강제로 결합하여 장착하되 밀폐링(145)에 의해 외부의 물이 자동인플레이터하우징(140)의 내부로 유입되는 것을 방지하여 외부의 물과 임의 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)는 도 6a에 예시된 바와 같이, 솔레노이드(30)의 누름봉(31)이 인출되어 마개용 볼(35)을 눌러 마개용 볼(35)이 물유입구(122)를 밀폐시키고 있으며, 외부의 물은 물유입구(122)를 밀폐시키고 있는 마개용 볼(35)에 의해 물충진실(121)의 내부로 유입되지 못한 상태를 유지하게 된다.

본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)는 다음과 같은 방법에 의해 자동으로 작동된다.

인플레이터자동작동제어장치부(100)에 구비된 물감지센싱부(10)의 물감지센서(10-1)가 물에 잠기게 되면, 마이컴회로부(20)에 구비된 마이컴(U1)의 신호에 따라 솔레노이드(30)가 동작하여 인출되어 있던 솔레노이드(30)의 누름봉(31)이 중앙으로 이동하여 마개용 볼(35)의 억류상태를 해제하게 되고, 마개용 볼(35)의 억류상태가 해제되면 물유입구(122)는 개방되어 외부의 물이 물유입구(122)를 통해 물충진실(121)로 유입된다.

외부의 물이 물유입구(122)를 통해 물충진실(121)로 유입되면 부력에 의해 마개용 볼(35)은 떠오르게 되고, 물충진실(121)로 유입되는 물은 물이동관(135)을 통하여 자동인플레이터하우징(140)의 내부로 이동하여 충진된다.

인플레이터자동작동제어장치부(100)에서 물감지센싱부(10)는 다음과 같이 작동한다.

물감지센서(10-1)가 물을 감지하면 마이컴회로부(20)에 배터리(15)의 전원이 공급되고 마이컴회로부(20)는 동작을 시작한다.

동작을 시작한 마이컴회로부(20)의 마이컴(U1)은 시간을 측정하고, 측정된 시간이 설정시간과 같거나 크면 솔레노이드(30)를 동작시켜 마개용 볼(35)의 압력을 제거한다.

압력이 제거된 마개용볼(35)은 물유입구(122)로 유입되는 수압에 의해 밀려 올라가고, 물유입구(122)를 통해 유입되는 물은 자동인플레이터하우징(140)에 결합되어 있는 자동인플레이터(60)까지 이동하며, 자동인플레이터(60)는 동작하여 카트리지(51: Co2카트리지)를 개방시킨다.

따라서 카트리지(51: Co2카트리지)에 충진 되어 있던 이산화탄소(Co2)가스가 구명부이자동팽창식 구명장비(200)의 부이(210)로 유입되어 부이(210)를 팽창시키게 된다.

물감지센서(10-1)는 물의 전도도를 이용하여 익수 상태를 파악하는 것으로, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 전체 기능을 제어하는 마이컴회로부(20)의 마이컴(U1)에 배터리(15)의 전원이 공급되도록 한다. 즉 착용자가 익수 상태에 직면했을 때에만 배터리(15)의 전원을 공급하는 구조로 대기 시의 전류 소모는 '0’이다.

이와 같은 구성은 내장된 배터리(15)의 사용시간은 배터리(15)가 자연방전 될 때까지 사용 가능하다.

수분감지센서(10-1)의 물 접촉을 제한하는 마개용 볼(35)은 솔레노이드(30)가 누르고 있는데, 솔레노이드(30)에 배터리(15)의 전원이 공급되면 솔레노이드(30)의 내부 스프링(구체적으로 도시하지 아니함)으로 전진 되어 있는 누름봉(31)은 솔레노이드(30)의 중앙으로 이동하여 마개용 볼(35)을 누르는 압력을 제거한다.

상기 감지센서(10-1)는 전도도방식으로 감지하는 물의 저항을 선택할 수 있는데, 본 발명에 따른 구현에서는 감지센서(10-1)의 양단의 저항이 470㏀까지 감지하도록 하였다.

배터리(15)는 0V, 3V, 6V를 사용하였으며, 마이컴(U1)의 8비트(bit)로 아날로그- 디지털 변환기(A/D 콘버터) 내장형이다. 마개용 볼을 눌러 물의 유입을 막거나 해제하여 물이 유입되도록 하기 위해 사용하는 솔레노이드(30)는 6V 150㎃이다.

도 3에 예시된 물감지센싱부(10)는 다음과 같이 동작한다.

물감지센서(10-1)의 양단이 물에 접속되면 일정한 저항이 나타난다. 일반적으로 물의 저항은 아래 표1에서 밝히는 바와 같이 18㏁부터 수십Ω까지 다양하다.

표1은 물을 포함한 용액의 비저항 값이다.

일반적으로 접하는 해수의 저항값이 낮고, 순수한 물의 저항값이 가장 높다. 일반적으로 자동팽창식 구명장비(200)의 부이(210)가 사용되는 장소의 물은 해수 또는 약수 정도의 저항을 가지는 물로서, 이들의 비저항은 20Ω.㎝ ~ 0.1㏁.㎝이다.

본 발명에서는 안전적인 동작을 위해 음용수 수준의 물에서도 작동하도록 하였다.

물감지센서(10-1)에 저항이 나타나면, 배터리(15)의 전압 3V가 저항(R3: 10㏀)을 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가된다. 트랜지스터(Q4)의 베이스에 인가되는 전압은 순반향 다이오드 제너 현상에 의해 0.66V이다. 즉 저항(R4)에서 분할되는 전압이 0.66V보다 크면 트랜지스터(Q2)의 베이스에는 0.66V 가 공급되는 트랜지스터(Q4)를 온(ON)시킨다.

트랜지스터(Q4)가 온(ON) 되면, 저항(R7: 1㏀)을 통해 트랜지스터(Q3)의 베이스에 바이어스 전압이 공급되고, 트랜지스터(Q3)는 온(ON) 되어 배터리 전압(3V)이 마이컴회로부(20)로 공급된다.

트랜지스터(Q2)의 베이스에 공급되는 전압은 물감지센서(10-1)의 저항에 따라 변화하는데 그 식은 다음과 같다.

베이스 전압 VB = 3V-0.66V/(감지센서 저항 + R3 10㏀ + R4 1㏁)* R4 1㏁이다. 여기서 감지센서 저항값을 470㏀이라고 가정하면, VB = 3V-0.66V/(470㏀+ 10㏀ + 1㏁)* 1㏁ = 1.585V이다.

이 전압은 트랜지스터(Q2)의 베이스 전압 0.66V보다 충분히 크므로 트랜지스터(Q2)는 온(ON) 되고, 트랜지스터(Q3)을 온(ON) 시켜 마이컴회로부(20)에 배터리 (15)의 전압이 공급된다.

수동작동은 다음과 같은 방법에 의해 이루어진다.

수동작동은 트랜지스터(Q1)가 담당하는데, 수동작동손잡이(65)의 조작에 의해 수동작동스위치(PWS)가 ON되면 트랜지스터(Q1)가 동작하고, 트랜지스터(Q1)가 동작하면 별도의 신호가 마이컴회로부(20)의 마이컴(U1)에 입력되며, 마이컴(U1)은 즉시 부이(210)를 전개 시키도록 히터에 전원을 공급한다.

수동작동스위치(PWS)가 온(ON) 되면 저항(R1: 10㏀)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스 전압이 공급되고, 바이어스 전압이 공급되면 트랜지스터(Q1)는 온(ON) 되고 배터리(15)의 전압이 에미터로 출력된다. 출력된 에미터 전압은 다이오드(D2)를 통해 트랜지스터(Q2)를 온(ON) 시키고 별도로 마이컴(U1)에 하이(HIGH) 신호를 출력한다.

마이컴(U1)은 물감지센서(10-1)의 동작으로 배터리(15)의 전원(3V)이 공급되면 동작을 시작한다.

마이컴(U1)는 다음과 같은 순서로 동작한다.

배터리(15)의 전압을 측정하여 발광다이오드(LED)를 통해 정상이면 2회 점멸하고, 불량이면 1분간 지속적으로 점멸로 표시한다. 표시가 끝나면 시간을 측정하여 물감지센서(10-1)의 동작 유지시간을 측정한다.

유지시간이 설정된 시간을 만족하면 트랜지스터(Q4)를 통해 히터(구체적으로 도시하지 아니함)에 전원을 공급하여 수분감지센서(54)를 감싸고 있는 밀봉지(구체적으로 도시하지 아니함)를 파괴 시킨다. 배터리전압의 측정은 마이컴(U1)의 아날로그 -디지털(A/D콘버터 핀17번) 변환 단자가 담당한다.

배터리(15)의 전압은 저항(R10: 220㏀)과 저항(R11: 100㏀)에서 분할되어 마이컴(U1) 핀 17번으로 입력된다.

분할전압은 다음과 같다. 분할전압 ADV= [배터리 전압/ (R10 220㏀ + R11 100㏀)] * R11 100㏀이다. 배터리(15)의 전압이 3V인 경우와 2.5V인 경우의 분할전압은 각각 ADV=(3/220+100)*100= 0.9375V이고, ADV=(2.5/220+100)*100=0.78125V이다.

상기 분할전압 0.9375V와 0.78125V를 디지털 값으로 환산하면 다음과 같다.

2.5V/256(8비트 bit)= 0.00976 이므로, 0.9375V/0.00976=96이고, 0.78125V/0.00976=80이다.

본 실시 예에서는 디지털 값이 80 이상을 양호, 80 미만을 불량으로 판정하도록 하였으므로 배터리 전압 3V는 양호로 표시하고, 배터리 전압 2.5V는 불량으로 표시하도록 하였다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대하여서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

1: 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치
10: 물감지센싱부 10-1: 물감지센서
15: 배터리 20: 마이컴회로부
20-1: 마이컴보드 30: 솔레노이드
31: 누름봉 35: 마개용 볼
40: 표시용 발광다이오드 50: 팽창가스공급장치부
51: 카트리지 52: 펀칭핀
53: 스프링 54: 수분감지센서
60: 자동인플레이터 65: 수동작동손잡이
100: 인플레이터자동제어장치부 110: 인플레이터자동제어장치부하우징
120: 물감지장치하우징 121: 물충진실
122: 물유입구 130: 연결관
135: 물이동관 140: 자동인플레이터하우징
145: 밀폐링 PSW: 수동작동스위치
U1: 마이컴

Claims (7)

1. 삭제
2. 인플레이터의 내부에 구비된 작동회로의 수분감지센서가 수분을 감지하면 인플레이터의 내부에 연결된 격발장치가 작동하여 인플레이터의 상단에 결합 된 카트리지를 개방하여 카트리지에 충진된 가스(Co2)에 의해 부이를 팽창시키도록 하되, 팽창가스공급장치부의 인플레이터에는 인플레이터의 내부에 설치된 격발장치의 작동을 단속 및 지연시키는 별도의 작동제어장치부를 결합하여 인플레이터의 작동을 단속할 수 있도록 된 팽창가스공급장치부에 있어서;
   상기 작동제어장치부는;
   물의 유입을 단속하는 물유입단속장치와, 물의 유입을 감지 및 센싱하는 물감지센싱부, 및 상기 물유입단속장치와 물감지센싱부의 작동을 단속하는 마이컴회로부가 내부에 밀폐되게 구비되는 물감지장치하우징;
   자동인플레이터의 하단부에 밀폐되게 결합 되는 자동인플레이터하우징;
   상기 물감지장치하우징과 자동인플레이터하우징을 연통되게 결합시킨 자동인플레이터제어장치부하우징으로 형성된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.
3. 청구항 2에 있어서, 물감지장치하우징의 내부에 밀폐되게 구비되는 물유입단속장치는;
   상기 물감지장치하우징의 내부 하단에는 물충진실을 구비하되, 상기 물충진실의 하단과 물감지장치하우징의 밑면에는 물유입구를 일체로 또는 일체형으로 형성한 것과;
   상기 물충진실의 내부에는 물유입구를 개폐시키는 마개용 볼(35)을 내장한 것과;
   상기 물충진실의 상단에는 솔레노이드를 장착하되, 솔레노이드의 누름봉이 물충진실의 내부에 내장된 마개용 볼을 눌러주도록 장착한 것과;
   상기 물충진실의 측면에는 물이동관을 자동인플레이터하우징과 연통되게 연결한 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.
4. 청구항 2에 있어서, 물감지장치하우징에는;
   내부에서 솔레노이드의 상측에 마이컴회로부가 식설된 마이컴보드와, 본 발명에 따른 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치를 작동시키는데 필요로 하는 전기를 공급하는 베터리를 더 내장한 것과;
   상기 물감지장치하우징의 외면에는 외부의 물을 감지하는 물감지센서를 더 구비한 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.
5. 청구항 2에 있어서, 인플레이터자동작동제어장치부에서 물의 유입을 감지하는 물감지센싱부는;
   물의 전도도를 이용하여 익수 상태를 파악하는 물감지센서(10-1);
   물감지센서(10-1)가 ON 되면 배터리(15)의 전압에 의해 도통 되는 트랜지스터(Q2);
   수동작동손잡이(65)의 조작에 의해 작동되는 수동작동스위치(PSW);
   수동작동스위치(PSW)의 ON에 의해 도통 되는 트랜지스터(Q1);
   상기 각 트랜지스터(Q1)(Q2)의 작동에 의해 도통 되어 배터리(15)의 전압(3V)을 마이컴회로부(20)에 공급하는 트랜지스터(Q3)로 된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.
6. 청구항 2에 있어서, 인플레이터자동작동제어장치부에서 물유입단속장치와 물감지센싱부의 작동을 단속하는 마이컴회로부는;
   물감지센서(10-1)의 작동에 의해 배터리(15)의 전압(3V)이 공급되도록 한 것과;
   자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치(1)의 작동을 단속하는 마이컴(U1);
   배터리의 상태 및 마이컴회로부의 정상 동작 유무를 표시하는 표시용 발광다이오드(LED);
   트랜지스터(Q2)의 베이스에 공급되는 전압이 설정값이 이상이면 도통되어 솔레노이드(30)를 작동시키는 트랜지스터(Q4)로 된 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.
7. 청구항 6에 있어서, 마이컴회로부의 마이컴(U1)은;
   배터리의 전압을 측정하여 정상/비정상 여부에 따라 발광다이오드(LED)의 점멸횟수를 다르게 하는 기능;
   감지센싱부의 동작시간을 측정하여 유지시간이 설정된 시간을 만족하면 트랜지스터(Q4)를 통해 배터리의 전원을 공급하여 수분감지센서를 감싸고 있는 밀봉지를 파괴하는 기능을 수행하는 것: 을 특징으로 하는 자동팽창형 구명조끼의 부이 팽창용 인플레이터의 작동제어장치.

Images