KR20170004425A - 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백 - Google Patents

수중 구조물 부양용 에어 포켓 백 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백은, 수중 구조물에 설치되며, 내부의 압력공간이 외부로 연통되도록 상단에 출입구가 형성되는 내부 부력체와, 상기 출입구에 결합된 상태로 상기 내부 부력체의 외부로 돌출 형성되며, 돌출된 상단이 공기 공급라인과 착탈되는 공기 주입관과, 상기 내부 부력체의 외부를 감싸는 상태로 설치되어 상기 내부 부력체의 팽창에 의해 확장되며, 상기 공기 주입관이 외부로 관통되도록 상단에 통과홀이 형성되는 외부 보호체 및, 상기 공기 주입관의 내부 유로에 개폐 가능하게 설치되어 상기 공기 공급라인으로부터 공기 공급시 개방되며, 상기 공기 공급라인을 분리시 수압에 의해 차단 상태로 전환되는 체크밸브를 포함한다.

Description

수중 구조물 부양용 에어 포켓 백{AIR POCKETS BAG FOR FLOATING UNDERWATER STRUCTURES}
본 발명은 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상이나 호수 등에 침몰한 선박, 자동차 등의 수중 구조물의 침수 공간에 공기 주입시켜 부력에 의해 수중 구조물을 일정 위치로 부양시킴으로써, 수중 구조물을 수면 가까이로 부양시킨 상태에서 인양할 수 있어 인양의 용이성을 갖는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백에 관한 것이다.
일반적으로, 침몰한 선박, 비행기, 차량 등은 연료가 유출되어 주변 환경을 오염시킬 염려가 있기 때문에, 침몰 사고 이후에 가급적 신속히 인양해야 한다.
이를 위해, 종래에는 수중 구조물을 인양하기 위해 대형 크레인이 설치된 인양선이 사용되며, 크레인으로부터 연장된 인양용 케이블을 수중 구조물에 연결시키는 작업이 필요하였다.
그런데, 종래의 인양선은 대형 크레인으로부터 연장된 케이블을 수중 구조물에 연결시키는 작업이 매우 복잡하고 조류의 영향을 받게 되므로, 침몰한 수중 구조물을 인양하는데 많은 시간이 투입되어야 하고, 수중 구조물을 일정 높이로 끌어올리는 과정에서 사고의 위험성이 높았다.
그리고, 종래의 인양선은 중량과 부피가 큰 선박 등을 인양하기 위해 크레인과 부대시설이 대형화로 이루어져야 하므로, 인양선이 사고 현장에 도착하거나 육지로 이동하는 과정에서 많은 비용과 시간이 투입되어야만 했다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2002-0037444호(2002년 05월 21일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법, 및 침몰 물체 인양케이블 장착 시스템이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 해상에 침수된 수중 구조물의 침수 공간에 공기를 주입시켜 부력에 의해 수중 구조물을 일정 위치로 부양시킴으로써, 기계 구조물을 이용한 인양 작업과 수중 구조물을 연결시키는 작업을 필요로 하지 않으므로 비용이 저렴하고, 수중 구조물을 수면에 근접시킬 수 있어 작업 안전성을 확보할 수 있는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백은, 수중 구조물에 설치되며, 내부의 압력공간이 외부로 연통되도록 상단에 출입구가 형성되는 내부 부력체와, 상기 출입구에 결합된 상태로 상기 내부 부력체의 외부로 돌출 형성되며, 돌출된 상단이 공기 공급라인과 착탈되는 공기 주입관과, 상기 내부 부력체의 외부를 감싸는 상태로 설치되어 상기 내부 부력체의 팽창에 의해 확장되며, 상기 공기 주입관이 외부로 관통되도록 상단에 통과홀이 형성되는 외부 보호체 및, 상기 공기 주입관의 내부 유로에 개폐 가능하게 설치되어 상기 공기 공급라인으로부터 공기 공급시 개방되며, 상기 공기 공급라인을 분리시 수압에 의해 차단 상태로 전환되는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 공기 주입관의 상단에는 상기 공기 공급라인을 분리시킨 상태에서 마개가 더 결합되며, 상기 마개의 하단은 상기 공기 주입관의 상단과 회전에 의한 나사결합 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 공기 주입관의 외측면에는 다수의 결합돌기가 돌출 형성되며, 상기 공기 공급라인은 하단이 상기 공기 주입관의 상단에 결합되고, 외측면에는 상하 회동에 의해 상기 결합돌기들에 걸림 또는 걸림 해지되도록 다수의 걸림구가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 공기 공급라인의 하단 내에는 걸림 해지구가 외부로 출몰 가능하게 설치되며, 상기 걸림 해지구는 상기 공기 공급라인의 내부 압력이 설정압력 이상으로 형성되는 경우, 일측단이 상기 공기 공급라인의 외부로 돌출되면서 상기 걸림구의 상단을 상기 결합돌기로부터 분리시킬 수 있다.
또한, 상기 걸림 해지구는 상기 공기 공급라인의 하단 내에서 일측단이 상기 공기 공급라인의 외부로 출몰 가능하게 관통 결합되며, 상기 공기 공급라인의 내부 압력이 설정압력 이상으로 형성되는 경우, 일측단이 상기 공기 공급라인의 외부로 돌출되어 상기 걸림구를 걸림 해지 방향으로 회동시키는 푸쉬 로드 및, 상기 공기 공급라인의 내부 압력이 설정압력 범위 이내로 형성되는 경우, 상기 푸쉬 로드를 상기 공기 공급라인의 내부로 복귀시키는 탄성부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 체크밸브는 상기 내부 유로의 내부에서 설치되고, 내부에는 상기 공기 주입관의 전단으로 개방된 제1통로가 형성되며, 외부에는 상기 제1통로와 상기 내부 유로에 연통되도록 제2통로가 형성되는 몸체와, 상기 내부 유로의 내부에 이동가능하게 설치되며, 상기 제1통로의 입구로 돌출된 개폐단이 외부 압력에 의해 상기 제1통로의 입구를 차단하는 상태로 전환되는 개폐 로드와, 상기 제1통로의 내부에 설치되어, 상기 개폐 로드를 개방 위치로 탄성 지지하는 탄성부재 및, 상기 몸체의 외부를 감싸는 상태로 결합되어 자체 탄성력에 의해 상기 제2통로를 차단하며, 상기 제1통로가 개방되는 경우 압력에 의해 확장되어 상기 제2통로를 개방시키는 튜브가 구비될 수 있다.
본 발명은 해상이나 호수 등에 침몰한 선박, 자동차 등의 수중 구조물을 공기 주입에 의한 부력을 이용해 부양시킴으로써, 부피가 작아진 상태에서 설치가 가능하므로 침수된 공간에 설치가 용이하고, 기계 구조물을 이용한 인양 작업과 수중 구조물을 연결시키는 작업을 필요로 하지 않으므로 비용이 저렴하고 작업 안전성을 확보할 수 있는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 제공하는데 있다.
또한, 수중 구조물을 수면 가까이로 부양시킨 상태에서 육상 등으로 예인 함으로써, 중량이 많이 나가는 수중 구조물을 용이하게 이동시킬 수 있는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 보여주기 위한 분리 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 보여주기 위한 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백의 공기 주입관에 마개를 결합시킨 상태를 보여주기 위한 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백에 걸림 해지구를 적용시킨 상태를 보여주기 위한 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 수중 구조물에 설치한 상태를 보여주기 위한 사용 상태도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 보여주기 위한 분리 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 보여주기 위한 결합 단면도이다.
그리고, 도 3은 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백의 공기 주입관에 마개를 결합시킨 상태를 보여주기 위한 결합 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백에 걸림 해지구를 적용시킨 상태를 보여주기 위한 결합 단면도이다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백을 수중 구조물에 설치한 상태를 보여주기 위한 사용 상태도이다.
본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백은, 수중에 침몰한 수중 구조물(선박, 비행기, 차량 등: 10)의 각 설치 부위에 설치한 후, 공기 주입을 통해 부력을 형성시킴으로써, 수중 구조물(10)이 부력에 의해 부양하도록 하는 기술이다.
물론, 선박 등과 같이 침몰의 위험성이 있는 구조물의 경우, 본 발명의 에어 포켓을 수중 구조물의 각 설치 위치에 미리 설치해 두어 만약에 있을 수 있는 사고를 대비할 수도 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백은 공기 공급라인(20)과, 내부 부력체(100)와, 공기 주입관(200)과, 외부 보호체(300) 및, 체크밸브(400)를 포함한다.
먼저, 상기 공기 공급라인(20)은 외부에서 공기(A)를 공급하기 위한 것으로, 도 5에서처럼 상기 공기 공급라인(20)에는 공압 장치(컴프레셔: compressor 등)가 연결될 수 있다.
그리고, 상기 공기 공급라인(20)의 하단에는 후술 될 공기 주입관(200)의 전단에 결합시키기 위한 연결구(30)가 결합될 수 있다.
공압 장치는, 해상에 부유하는 해상 구조물, 선박 등에 설치될 수 있으며, 공기 공급라인(20)의 하단은 후술 될 공기 주입관(200)에 연결된다.
이와 같은 공기 공급라인(20)은, 일정 길이로 권취된 상태로 선박에 의해 운반될 수 있으며, 작업자가 상기 공기 공급라인(20)을 수중으로 연장시켜 후술 될 공기 주입관(200)의 상단에 연결시킬 수 있다.
연결구(30)는, 후술 될 공기 공급라인(20)을 후술 될 공기 주입관(200)의 상단에 연결시키기 위한 것으로, 상기 연결구(30)는 하방으로 개방되도록 중공이 형성된 원통 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 연결구(30)의 상단은 공기 공급라인(20)의 일단에 일체로 연결될 수 있고, 상기 연결구(30)의 하단은 후술 될 공기 주입관(200)의 상단에 결합된다.
이때, 상기 연결구(30)의 하단을 통해 후술 될 공기 주입관(200)의 상단이 삽입된 상태로 결합될 수 있다.
내부 부력체(100)는, 수중 구조물(10)에 부력을 가하기 위한 것으로, 상기 내부 부력체(100)는 팽창시 수중(1)에 침몰한 수중 구조물(10)을 일정 수위까지 부양시키기 위한 것이다.
여기서, 상기 내부 부력체(100)는 내부의 압력공간(110)으로 공기가 주입되는 경우, 일정 부피와 형태로 팽창될 수 있도록 고무 등의 탄성 소재로 제작할 수 있다.
그리고, 상기 내부 부력체(100)는 비 사용시 압력공간(110)에 차있는 공기(A)를 외부로 배출시켜 부피가 작아진 상태로 설치 및 보관할 수 있다.
즉, 상기 내부 부력체(100)는 공기 공급라인(20)을 통해 내부로 공기(A)를 주입하는 경우, 부피가 증가되면서 수중 구조물(10)의 내부에 차있는 물을 외부로 빼낼 수 있다.
이때, 팽창된 내부 부력체(100)의 부력이 수중 구조물(10)의 중량보다 커지게 되므로, 수중 구조물(10)은 부력에 의해 수면으로 부양하게 된다.
또한, 상기 내부 부력체(100)의 상단에는 압력공간(110)으로 공기(A)를 주입하거나, 상기 압력공간(110)에 차있는 공기를 외부로 배출시키기 위한 출입구(120)가 형성된다.
공기 주입관(200)은, 내부 부력체(100)의 출입구(120)에 연결된 상태로 외부로 돌출 형성되며, 상기 공기 주입관(200)의 외측면에는 후술 될 걸림구(230)를 걸림 위치시키기 위한 하나 또는 다수의 결합돌기(201)가 측방으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 결합돌기(201)들은, 후술 될 걸림구(230)가 걸림 위치되는 경우, 연결구(30)와 후술 될 공기 주입관(200)이 결합된 상태로 유지되도록 한다.
여기서, 상기 결합돌기(201)들의 걸림면에는 후술 될 걸림구(230)의 일단이 대응 삽입되도록 대응되는 안착홈(미도시)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 공기 주입관(200)의 내부에는 내부 유로(210)가 관통 형성되는 것으로, 상기 내부 유로(210)는 내부 부력체(100)의 압력공간(110)으로 공기(A)를 이동시키거나, 상기 압력공간(110)에 주입된 공기(A)가 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성한다.
이와 같은 상기 공기 주입관(200)은, 내부 부력체(100)의 압력공간(110)으로 공기(A)를 주입하는 경우, 상기 공기 주입관(200)의 상단이 공기 공급라인(20)의 연결구(30)와 결합된다.
그리고, 상기 공기 주입관(200)의 상단에는 도 4에서처럼 마개(240)가 더 결합될 수 있는데, 상기 마개(150)는 압력공간(110)에 공기를 모두 주입한 상태에서 마감의 용도로 결합될 수 있다.
또한, 상기 마개(240)의 하단은 공기 주입관(200)의 상단과 회전에 의한 나사결합 방식으로 결합될 수 있다.
이를 위해, 상기 공기 주입관(200)의 외측면에는 마개(240)를 결합시키기 위한 나사산(220)이 외부로 돌출 형성될 수 있다.
아울러, 전술한 공기 공급라인(20)의 외측면에는 결합돌기(201)에 결림 또는 걸림 해지될 수 있도록 다수의 걸림구(230)가 구비될 수 있다.
이를 위한 상기 걸림구(230)는, 도 1과 도 2 및 도 4에서와 같이 제1링크(231)와, 제2링크(232) 및, 제3링크(233)로 구비될 수 있다.
상기 제1링크(231)는, 공기 공급라인(20)의 외측면에 형성된 수평 회전중심을 기준으로, 상단과 하단이 걸림 또는 걸림 해지 위치로 회동 가능하게 결합된다.
여기서, 상기 제1링크(231)는 상하 방향으로 길이를 가질 수 있으며, 상기 제1링크(231)의 상단이 후술 될 걸림 해지구(500)의 높이에 위치될 수 있다.
제2링크(232)는, 제1링크(231)의 하부에 위치되고, 연결구(30)의 외측면에 형성된 수평 회전중심을 기준으로 상단과 하단이 걸림 또는 걸림 해지 위치로 회동 가능하게 결합된다.
여기서, 상기 제2링크(232)의 하단은 걸림 방향으로의 회전에 의해 결합돌기(201)의 하단 또는 측단에 걸림 위치된다.
그리고, 상기 제1링크(231)는 상하 방향으로 길이를 가질 수 있으며, 상기 제2링크(232)의 하단에는 도 4에서처럼 결합돌기(201)에 걸림 위치시키기 위한 걸림단이 형성될 수 있다.
제3링크(233)는, 일정 길이를 가질 수 있으며, 상기 제3링크(233)의 양단이 제1링크(231)의 하단과 제2링크(232)의 상단에 회동 가능하게 각각 결합된다.
여기서, 상기 제3링크(233)의 상단은 수평 회전중심을 기준으로 제1링크(231)의 하단과 상하 방향으로 회동 가능하게 결합된다.
이와 함께, 상기 제3링크(233)의 하단은 수평 회전중심을 기준으로 제2링크(232)의 상단과 상하 방향으로 회동 가능하게 결합된다.
이때, 상기 제3링크(233)의 하단에는 장 홀이 형성될 수 있는데, 상기 장 홀의 내부에 제2링크(232)의 상단이 상하로 회동 및 상기 장 홀을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다.
이와 같은 상기 제3링크(233)는, 도 4에서처럼 제1링크(231)가 후술 될 걸림 해지구(500)에 의해 걸림 해지 위치로 회동되는 경우, 제1링크(231)의 회전력을 상기 제2링크(232)로 전달하여, 상기 제2링크(232)의 하단이 결합돌기(201)로부터 분리되도록 한다.
한편, 전술한 공기 공급라인(20)의 하단 내에는 제1링크(231)와 결합돌기(201)의 걸림을 해지시키기 위한 걸림 해지구(500)가 외부로 출몰 가능하게 설치된다.
이와 같은 상기 걸림 해지구(500)는, 공기 공급라인(10)의 내부 압력이 설정압력 이상으로 형성되는 경우, 상기 걸림 해지구(500)의 일측단이 상기 공기 공급라인(10)의 외부로 돌출되면서 걸림구(230)의 상단을 결합돌기(201)로부터 분리시킨다.
이를 위해, 상기 걸림 해지구(500)는 도 1과 도 2 및 도 4에서와 같이 푸쉬 로드(510) 및, 탄성부재(520)로 구비될 수 있다.
상기 푸쉬 로드(510)는, 전술한 연결구(30)의 내부에 설치되며, 상기 푸쉬 로드(510)의 일측단이 공기 공급라인(20)의 외부로 출몰 가능하게 관통 결합된다.
여기서, 상기 푸쉬 로드(510)는 수평하게 설치된 상태에서 일단이 연결구(30)에 형성된 관통홀을 통해 외부로 돌출되거나, 상기 관통홀의 내부로 복귀될 수 있다.
그리고, 상기 푸쉬 로드(510)는 공기 공급라인(20)의 내부 압력이 설정압력 이상으로 형성되는 경우, 일측단이 상기 공기 공급라인(20)의 외부로 돌출되어 제1링크(231)의 상단을 걸림 해지 방향으로 회동시킬 수 있다.
한편, 상기 푸쉬 로드(510)의 전단은 도 1과 도 2 및 도 4에서처럼 전술한 제1링크(231)의 상단과 수평한 회전중심에 의해 연결될 수 있는데, 이 경우 상기 푸쉬 로드(510)가 탄성력에 의해 복귀될 때 제1링크(231)도 걸림 위치로 회동된 상태를 유지할 수 있다.
이 과정에서, 제3링크(233)의 회전력 전달에 의해 제2링크(232)의 하단이 결합돌기(201)에 걸림 위치될 수 있다.
탄성부재(520)는, 자체 탄성력에 의해 상기 푸쉬 로드(510)를 대기 위치로 이동시키기 위한 것으로, 연결구(30)의 내부에서 상기 푸쉬 로드(510)의 외부에 끼워진 형태로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 탄성부재(520)는 압축력을 작용시키기 위한 코일 스프링 형태로 적용될 수 있다.
그리고, 상기 탄성부재(520)의 일단이 연결구(30)의 내부 벽면에 지지되고, 상기 탄성부재(520)의 반대되는 타단이 푸쉬 로드(510)의 일단을 지지할 수 있다.
이와 같은 상기 탄성부재(520)는, 공기 공급라인(20)의 내부 압력이 설정압력 범위 이내로 형성되는 경우, 상기 푸쉬 로드(510)를 연결구(30)의 내부로 복귀시킨다.
외부 보호체(300)는, 내부 부력체(100)의 외면을 인접 구조물로부터 보호하기 위한 것으로, 상기 외부 보호체(300)는 내부 부력체(100)의 외부를 감싸는 상태로 설치되어 내부 부력체(100)의 팽창에 의해 확장된다.
여기서, 상기 외부 보호체(300)는 공기(A)가 통과될 수 있도록 직물 형태로 직조(織造)되거나, 일정 강도를 갖도록 직물과 직물이나 철선이 혼합된 망 형태를 가질 수 있다.
그리고, 상기 외부 보호체(300)의 상부에는 공기 주입관(200)이 외부로 통과될 수 있도록 통과홀(310)이 관통 형성된다.
상기 통과홀(310)은, 내부 부력체(100)의 상단에 형성된 출입구(120)와 동일한 위치에 형성시킬 수 있다.
또한, 외부 보호체(300)의 내주면은 내부 부력체(100)의 외주면과 분리된 상태로 결합될 수 있다.
이와 같은 외부 보호체(300)와 내부 부력체(100)는, 팽창시 구 형태로 확장되는 것으로 도시 하였으나, 상기 외부 보호체(300)와 내부 부력체(100)는 다양한 형태로 제작할 수 있다.
체크밸브(400)는, 공기 주입관(200)의 내부 유로(210) 내에 개폐 가능하게 설치되는 것으로, 공기 주입관(200)의 내부 유로(210)에 개폐 가능하게 설치되어 공기 공급라인(20)으로부터 공기 공급시 개방된다.
이때, 상기 체크밸브(400)는 공기 주입관(200)을 통해 공기를 주입하는 경우, 개방된 상태를 유지하는 반면, 공기 공급라인(20)의 공기 주입을 해지시키는 경우, 외부 압력에 의해 차단되어 압력공간(110)을 밀폐시킨다.
이를 위한 상기 체크 밸브(400)는, 몸체(410)와, 개폐 로드(420)와, 탄성부재(430) 및, 튜브(440)로 구비될 수 있다.
상기 몸체(410)는, 내부 유로(210)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 몸체(410)의 내부에는 공기 주입관(200)의 상단을 통해 외부로 연통된 제1통로(411)가 형성된다.
그리고, 상기 몸체(410)의 외측면에는 상기 제1통로(411)가 내부 유로(210)에 연통되도록 제2통로(412)가 수평하게 관통 형성될 수 있으며, 상기 제2통로(412)는 상기 몸체(410)의 상하 방향을 따라 다수로 형성시킬 수 있다.
제1통로(411)는, 도 1에서처럼 공기 주입관(200)의 상단을 통해 상단이 개방된 상태로 형성되며, 상기 제1통로(411)의 내부에는 후술 될 개폐 로드(420)가 승강 가능하게 설치될 수 있다.
제2통로(412)는, 몸체(410)의 상하를 따라 다수로 형성시킬 수 있으며, 상기 제2통로(412)는 후술 될 튜브(440)에 의해 내부 유로(210)의 물이 유입되는 않는다.
개폐 로드(420)는, 내부 유로(210)의 내부에서 승강 가능하게 설치되며, 제1통로(411)의 상부로 돌출된 개폐단이 외부 압력에 의해 상기 제1통로(411)의 입구를 차단하는 상태로 전환된다.
여기서, 상기 개폐 로드(420)는 내부 유로(210)의 직경보다 더 작은 직경으로 설치될 수 있는데, 상기 개폐 로드(420)와 내부 유로(210)의 사이를 통해 공기가 이동될 수 있다.
즉, 상기 개폐 로드(420)의 개폐단이 제1통로(411)의 입구와 이격된 위치를 유지하게 되는데, 상기 개폐 로드(420)의 개폐단에 외부에서 압력이 작용하는 경우, 상기 개폐단이 제1통로(411)의 입구와 밀착되면서 차단 상태로 전환된다.
탄성부재(430)는, 제1통로(411)의 내부에 설치되어 개폐 로드(420)에 압축 탄성력을 작용시키며, 이때 탄성부재(430)의 탄성력에 의해 개폐 로드(420)가 개방 위치로 복귀될 수 있다.
즉, 상기 탄성부재(430)는 공기 주입관(200)을 통해 공기를 주입하는 과정에서 개폐 로드(420)가 개방된 상태를 유지하도록 하는데, 이때 개폐 로드(420)의 계폐단은 제1통로(411)의 입구로부터 이격된 상태를 유지한다.
예를 들어, 공기 주입관(200)과 연결구(30)를 결합시킨 후, 상기 공기 주입관(200)의 내부를 통해 공기(A)를 주입하는 경우, 제1통로(411)의 개방된 입구를 통해 공기가 유입된다.
이후, 상기 제1통로(411)를 따라 하부로 이동되는 공기(A)가 제2통로(412)를 통해 내부 유로(210)의 내부로 배출된다.
이때, 도 3에서처럼 상기 제2통로(412)를 통해 외부로 배출되는 공기(A)의 압력에 의해 후술 될 튜브(440)가 측방으로 확장되며, 이때 상기 튜브(440)의 하단이 하부로 개방된다.
튜브(440)는, 공기 주입관(200)으로 공기를 주입할 때 개방되는 것으로, 도 2에서처럼 상기 튜브(440)는 몸체(410)의 외측면을 감싸는 상태로 결합되어 제2통로(412)를 차단한다.
여기서, 상기 튜브(440)는 공기(A) 주입을 완료한 후 원래의 형태로 복원될 수 있도록 자체 탄성력을 갖는 고무 등의 소재로 제작할 수 있다.
이와 같은 상기 튜브(440)는, 제2통로(412)로 공기가 역류하는 것을 방지하며, 상기 튜브(440)는 상기 제2통로(412)를 통해 공기가 배출될 때에만 개방된다.
한편, 전술한 공기 주입관(200)에는 도 1 내지 도 4에서처럼 테이퍼관(250)과, 가압링(260) 및, 회전관(270)이 구비될 수 있다.
상기 테이퍼관(250)은, 하단으로부터 하부로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 형태를 가지며, 상기 테이퍼관(250)의 하단에는 하방이 개방되도록 중공이 상하로 관통 형성된다.
여기서, 상기 테이퍼관(250)은 전술한 체크밸브(400)의 하방에 위치되며, 상기 테이퍼관(250)은 체크밸브(400)의 수직 중심과 동일 선상으로 위치될 수 있다.
가압링(260)은, 테이퍼관(250)의 외측면을 감싸는 상태로 설치되어, 상기 테이퍼관(250)과의 사이에 내부 부력체(100)와 외부 보호체(300)의 상단을 위치시킨다.
여기서, 상기 가압링(260)의 중심에는 테이퍼관(250)이 위치되도록 중공이 상하로 관통 형성되며, 상기 가압링(260)은 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 형태를 가질 수 있다.
이와 같은 상기 가압링(260)은, 상승시 내부 부력체(100)와 외부 보호체(300)의 상단을 외측에서 가압 지지한다.
이때, 상기 가압링(260)과 테이퍼관(250)의 사이에 내부 부력체(100)와 외부 보호체(300)의 상단이 결합된 상태를 유지하며, 내부 부력체(100)의 출입구(120)가 상기 테이퍼관(250)의 하부에 연통된 상태로 연결된다.
회전관(270)은, 테이퍼관(260)의 외측면을 감싸는 상태로 공기 주입관(200)의 외측면에 나사 결합될 수 있으며, 상기 회전관(270)의 내주면에는 가압링(260)을 승강시키기 위한 경사면(271)이 형성된다.
상기 경사면(271)은, 가압링(260)의 외측면과 대응되도록 하부로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 형태를 가질 수 있다.
이와 같은 상기 회전관(270)은, 수평 회전에 의해 상하로 이동될 수 있는데, 상기 회전관(270)을 상부로 이동시키는 경우, 경사면(271)이 상승하면서 가압링(260)을 상부로 밀어 올린다.
반대로, 상기 회전관(270)을 하부로 이동시키는 경우, 상기 회전관(270)과 가압링(270)이 함께 하강하게 되므로, 내부 부력체(100)의 출입구(120)측 일단과 외부 보호체(300)의 통과홀(310)측 일단을 분리시킬 수 있는 상태가 된다.
이하, 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백의 설치 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에서처럼 수중 구조물(10)이 침몰한 사고 현장으로 공압 장치를 갖는 선박을 이동시킨 후, 작업자가 수중 구조물(10)의 각 설치 위치에 에어 포켓을 위치시키는 작업을 진행한다.
이때, 본 발명의 에어 포켓은 수중 구조물(10)의 각 위치에 다수로 설치할 수 있는데, 수중 구조물(10)의 크기와 중량 등에 따라 설치되는 개수와 위치를 달리할 수 있다.
다음으로, 작업자는 잠수를 통해 선박의 공압 장치와 연결된 공기 공급라인(20)을 수중으로 연장시킨 후, 공기 공급라인(20)의 연결구(30)를 공기 주입관(200)의 전단에 결합시킨다.
그리고, 작업자는 도 2에서처럼 공기 주입관(200)의 걸림구(230)와 결합돌기(201)를 걸림 위치시켜, 공기 주입관(200)과 공기 공급라인(20)을 결합시킨다.
이후, 작업자가 공압 장치를 구동시켜 공기 공급라인(20)을 따라 일정 압력의 공기(A)를 공급하는 경우, 상기 공기 공급라인(20)을 따라 체크밸브(400)의 제1통로(411)로 유입된 공기(A)가 제2통로(412)를 통해 내부 유로(210)로 배출된다.
이 과정에서, 상기 제2통로(412)로 배출되는 공기(A)의 배출 압력에 의해 튜브(440)가 몸체(410)의 외부로 확장되며, 상기 튜브(440)와 몸체(410)의 사이에 형성되는 간격을 통해 공기가 배출된다.
이때, 상기 제2통로(412)를 통해 외부로 배출되는 공기(A)가 내부 유로(210)을 통해 내부 부력체(100)의 압력공간(110)으로 채워진다.
즉, 체크 밸브(400)를 통해 압력공간(110)으로 주입되는 공기(A)에 의해 내부 부력체(100)가 적정 크기로 팽창되고, 상기 내부 부력체(100)의 팽창에 의해 외부 보호체(300)가 적정 크기로 확장된다.
이와 같은 공기 주입 과정이 완료되면, 걸림구(230)와 결합돌기(201)의 걸림 상태를 해지시켜 연결구(30)와 공기 주입관(200)을 분리시킨다.
이때, 수중(1)의 압력에 의해 개폐 로드(420)가 하강하게 되며, 상기 개폐 로드(420)의 상부 개폐단이 제1통로(411)의 상단 입구 부위를 차단한다.
이 상태에서는, 내부 부력체(100)의 압력공간(110)이 폐쇄된 상태를 유지하게 되므로, 압력공간(110)에 채워진 공기(A)가 외부로 배출되지 않게 된다.
따라서, 내부 부력체(100)가 일정 형상으로 팽창되어 부력을 형성하게 되므로, 수중 구조물(10)의 내부에 차있는 물이 내부 부력체(100)의 팽창된 단면적 만큼 외부로 빠져나가게 된다.
그리고, 내부 부력체(100)가 공기 주입에 의해 부력을 갖는 상태로 팽창되므로, 수중 구조물(10)은 에어 포켓의 부력 작용에 의해 수중에서 서서히 부양될 수 있다.
또한, 부양된 수중 구조물(10)은 수면에 위치하게 되므로, 선박의 추진력을 이용해 수면 가까이로 부양된 수중 구조물(10)을 육상과 근접된 위치까지 쉽게 이동시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 해상에 침수된 수중 구조물(10)의 침수 공간에 공기를 주입시켜 부력에 의해 수중 구조물을 일정 위치로 부양시킴으로써, 기계 구조물을 이용한 인양 작업과 수중 구조물(10)을 연결시키는 작업을 필요로 하지 않으므로 비용이 저렴하고, 수중 구조물(10)을 수면에 근접시킬 수 있어 작업 안전성을 확보할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 수중 10: 수중 구조물
20: 공기 공급라인 30: 연결구
100: 내부 부력체 110: 압력공간
120: 출입구 200: 공기 주입관
201: 결합돌기 210: 내부 유로
220: 나사산 230: 걸림구
231: 제1링크 232: 제2링크
233: 제3링크 240: 마개
250: 테이퍼관 260: 가압링
270: 회전관 271: 경사면
300: 외부 보호체 310: 통과홀
400: 체크밸브 410: 몸체
411: 제1통로 412: 제2통로
420: 개폐 로드 430: 탄성부재
440: 튜브 500: 걸림 해지구
510: 푸쉬 로드 520: 탄성부재
A: 공기

Claims (5)

  1. 수중 구조물에 설치되며, 내부의 압력공간이 외부로 연통되도록 상단에 출입구가 형성되는 내부 부력체;
    상기 출입구에 결합된 상태로 상기 내부 부력체의 외부로 돌출 형성되며, 돌출된 상단이 공기 공급라인과 착탈되는 공기 주입관;
    상기 내부 부력체의 외부를 감싸는 상태로 설치되어 상기 내부 부력체의 팽창에 의해 확장되며, 상기 공기 주입관이 외부로 관통되도록 상단에 통과홀이 형성되는 외부 보호체; 및
    상기 공기 주입관의 내부 유로에 개폐 가능하게 설치되어 상기 공기 공급라인으로부터 공기 공급시 개방되며, 상기 공기 공급라인을 분리시 수압에 의해 차단 상태로 전환되는 체크밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 주입관의 상단에는,
    상기 공기 공급라인을 분리시킨 상태에서 마개가 더 결합되며,
    상기 마개의 하단은,
    상기 공기 주입관의 상단과 회전에 의한 나사결합 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 주입관의 외측면에는,
    다수의 결합돌기가 돌출 형성되며,
    상기 공기 공급라인은,
    하단이 상기 공기 주입관의 상단에 결합되고, 외측면에는 상하 회동에 의해 상기 결합돌기들에 걸림 또는 걸림 해지되도록 다수의 걸림구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 공기 공급라인의 하단 내에는,
    걸림 해지구가 외부로 출몰 가능하게 설치되며,
    상기 걸림 해지구는,
    상기 공기 공급라인의 하단 내에서 일측단이 상기 공기 공급라인의 외부로 출몰 가능하게 관통 결합되며, 상기 공기 공급라인의 내부 압력이 설정압력 이상으로 형성되는 경우, 일측단이 상기 공기 공급라인의 외부로 돌출되어 상기 걸림구를 걸림 해지 방향으로 회동시키는 푸쉬 로드 및,
    상기 공기 공급라인의 내부 압력이 설정압력 범위 이내로 형성되는 경우, 상기 푸쉬 로드를 상기 공기 공급라인의 내부로 복귀시키는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 체크밸브는,
    상기 내부 유로의 내부에서 설치되고, 내부에는 상부로 개방된 제1통로가 형성되며, 측부에는 상기 제1통로가 상기 내부 유로에 연통되도록 제2통로가 관통 형성되는 몸체와,
    상기 내부 유로의 내부에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 제1통로의 입구로 돌출된 상부 개폐단이 외부 압력에 의해 상기 제1통로의 입구를 차단하는 상태로 전환되는 개폐 로드와,
    상기 제1통로의 내부에 설치되어, 상기 개폐 로드가 개방 위치로 복귀될 수 있도록 탄성력을 가하는 탄성부재 및,
    상기 몸체의 외측면을 감싸는 상태로 결합되어 자체 탄성력에 의해 상기 제2통로를 차단하며, 상기 제1통로가 개방되는 경우 압력에 의해 확장되어 상기 제2통로를 개방시키는 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물 부양용 에어 포켓 백.
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