KR20230145937A - 팽창성 블래더 - Google Patents

Abstract

팽창성 블래더는 벽, 종방향 치수 및 횡방향 치수를 갖는 블래더 바디를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 벽은 유체를 둘러싸는 내부 체적을 형성한다. 벽은 내부 체적과 유체 연통하는 개구부를 추가로 형성한다. 블래더 바디는 개부구가 폐쇄되면 유밀된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 종방향 치수의 확장과, 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 종방향 치수의 수축을 용이하게 하도록 구성된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하고, 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하도록 추가로 구성된다.

Description

팽창성 블래더{INFLATABLE BLADDER}

본 발명은 일반적으로 팽창성 구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 착석자에게 가변적인 지지력을 제공하기 위한 팽창성 블래더에 관한 것이다.

착석자가 선택할 수 있는 수준의 확장 및 수축 쿠션 지지력을 제공하는 기존의 시트는 일반적으로 기존의 팽창성 블래더를 사용하여 다양한 수준의 쿠션 지지력을 구현한다. 기존의 팽창성 블래더는 상부 원형 스킨과 하부 원형 스킨이 각각의 주변부에서 서로 결합되어 그 사이에 포켓을 형성하는 원형 블래더를 포함한다. 두 개의 원형 스킨은 밸브, 튜브 또는 기타 메커니즘이 유체(예컨대, 공기)의 유입 및 유출을 제어하기 위해 결합될 수 있는 단일 개구부를 제외하고, 기존의 팽창성 바구니 유체를 단단하게 만드는 방식으로 서로 결합된다. 공기를 빼면, 기존의 팽창성 바구니는 평평한 원형 디스크를 형성한다. 기존의 팽창성 바구니의 포켓에 유체가 유입되면 기존의 팽창성 바구니는 팽창하여 구형을 형성한다. 즉, 기존의 팽창성 바구니에 공기(또는 임의의 다른 유체)를 추가하면 두 디스크의 벽이 서로 결합된 주변부를 제외하고 서로 이격된다.

종방향으로(예컨대, 수직으로), 기존의 팽창성 블래더의 치수는 팽창하는 동안에 증가한다. 횡방향으로(예컨대, 수평으로), 기존의 팽창성 블래더의 치수는 팽창하는 동안 감소한다. 기존의 팽창성 블래더에서 공기를 빼면, 기존의 팽창성 블래더의 형태가 디스크 형태로 되돌아간다. 즉, 각 팽창 및 수축 사이클 동안 기존의 팽창성 블래더의 종방향 치수와 횡방향 치수가 모두 변경된다.

공기가 빠진 기존의 팽창성 블래더의 원형 구성은 몇 가지 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 다수의 기존의 팽창성 블래더를 어레이(array)(예컨대, 좌석 등받이 또는 좌석 바닥)로 사용하는 경우, 각 기존의 팽창성 블래더는 각 디스크 형태의 수축된 기존의 팽창성 블래더의 전체 둘레를 수용할 수 있도록 이웃하는 팽창성 블래더로부터 충분히 이격시켜 배치해야 된다. 예를 들어, 겹치는 어레이로 서로 더 가깝게 배치되면 팽창 및 수축 사이클 동안 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 기존의 팽창성 블래더의 원형 구성은 기존의 팽창성 블래더를 어레이로 조밀하게 패킹되는 능력을 억제한다. 좌석 지지대 또는 등받이에 기존의 팽창성 블래더를 조밀하게 패킹될 수 없기 때문에, 좌석 및/또는 등받이가 착석자가 선호하는 것보다 낮은 편안함과 약한 지지력을 제공할 수 있다.

또한, 완전히 공기가 빠질 때, 두 개의 원형 스킨은 각각의 전체 표면 영역에 걸쳐 서로 가압된다. 이 상태에서, 기존의 팽창성 블래더는 1/10 인치 정도의 두께를 갖는다. 따라서, 완전히 공기가 빠질 때, 기존의 팽창성 블래더는 착석자에게 쿠션감(cushioning)이나 지지력을 거의 제공하지 못한다. 따라서, 시트 제조업체는 이러한 지지력 부족을 상쇄하기 위해 시트에 추가적인 폼(foam)을 추가해야 한다. 이 추가 폼은 각 좌석에 비용과 무게를 추가한다. 또한, 폼은 천연 단열재(insulator)이다. 따라서, 여분의 폼은 착석자로부터 발산되는 체온의 발산을 방해한다. 이로 인해, 착석자의 불편함을 증가시킬 수 있는 핫스팟이 생성된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 팽창성 블래더를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 바람직한 특징 및 특성은 첨부된 도면, 전술한 기술분야, 배경기술과 함께 후속하는 요약, 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.

팽창성 블래더가 여기에 개시된다.

비제한적인 제1 실시예에서, 팽창성 블래더는 블래더 바디를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 블래더 바디는 벽을 구비한다. 블래더 바디는 종방향 치수를 갖는다. 블래더 바디는 횡방향 치수를 갖는다. 벽은 팽창성 블래더가 수축될 때 유체를 둘러싸는 내부 체적을 형성한다. 벽은 내부 체적과 유체 연통하는 개구부를 추가로 형성한다. 블래더 바디는 개구부가 폐쇄될 때 유밀(fluid tight)된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 종방향 치수의 확장과, 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 종방향 치수의 수축을 용이하게 하도록 구성된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하고, 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하도록 추가로 구성된다.

다른 비제한적인 실시예에서, 팽창성 블래더는 블래더 본체를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 블래더 바디는 벽을 구비한다. 블래더 바디는 종방향 치수를 갖는다. 블래더 바디는 횡방향 치수를 갖는다. 벽은 팽창성 블래더가 수축될 때 유체를 둘러싸는 내부 체적을 형성한다. 벽은 내부 체적과 유체 연통하는 개구부를 추가로 형성한다. 블래더 바디는 개구부가 폐쇄되어 있을 때 유밀(fluid tight)된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 종방향 치수의 확장과, 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 종방향 치수의 수축을 용이하게 하도록 구성된다. 벽은 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 횡방향 치수의 확장을 제한하여, 유체가 내부 체적으로 유입되는 동안 횡방향 치수의 확장이 종방향 치수의 확장의 5% 이하가 되도록 구성된다.

본 발명은 이하의 도면과 함께 설명될 것이며, 여기서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 교시 내용에 따라 제조된 팽창성 블래더의 비제한적인 실시예들의 어레이를 구비한 운송수단 시트를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 어레이를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 어레이에 사용되는 팽창성 블래더의 비제한적인 실시예의 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 팽창성 블래더를 도시한 절단 사시도이다.
도 5는 도 3의 팽창성 블래더의 5-5선에 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 3의 팽창성 블래더가 팽창 상태에 있을 때의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 3의 팽창성 블래더가 팽창 상태에 있을 때의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 3의 팽창성 블래더의 단면도로서, 팽창성 블래더를 통해 종방향으로 연장되는 가상의 수평면을 따라 도시된 단면도이다.

다음의 상세한 설명은 단지 예시일 뿐이며, 본 발명 또는 본 발명의 적용 및 용도를 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 전술한 배경이나 다음의 상세한 설명에서 제시된 이론에 구속될 의도는 없다.

개선된 팽창성 블래더가 본 명세서에 개시된다. 본 발명의 팽창성 블래더는 팽창성 블래더가 수축된 상태일 때 기존의 팽창성 블래더의 평평한 2차원적 구성과 비교하여 평평하지 않은 3차원적 구성을 갖는다. 즉, 기존의 팽창성 블래더는 기존의 블래더가 수축될 때 서로 무너져 접히는 대향하는 내부 표면을 갖는 벽을 구비하는 반면, 본 발명의 팽창성 블래더는 수축될 때 서로 이격 상태로 유지되는 내부 표면을 갖는 벽을 구비한다. 본 명세서에서 사용되는 “수축된(deflated)”이라는 용어는 블래더를 주변 환경으로 통기시킨 결과 블래더 내부 유체의 정압이 블래더 외부 유체의 주변 압력과 평형에 도달한 후, 내부 및 외부 유체 압력이 같아지면 블래더를 폐쇄하여 추가적인 유체가 블래더로 유입되거나 유출되지 않도록 하는 것을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 “팽창된(inflated)”이라는 용어는 팽창성 블래더가 수축된 상태일 때보다 더 많은 유체를 포함하는 상태를 의미할 수 있다.

또한, 일부 비제한적인 실시예에서 본 발명의 팽창성 블래더는 위에서 바라볼 때 대략 직사각형 구성을 구비한다. 이에 따라, 본 발명의 팽창성 블래더는 원형 구성을 갖는 기존의 팽창성 블래더에서 가능한 것보다 어레이에서 서로 더 가깝게 패킹될 수 있다. 또한, 본 발명의 팽창성 블래더는 팽창될 때 팽창성 블래더의 종방향으로 팽창할 수 있도록 하는 하나 이상의 팽창 조인트, 회선부(convolution) 또는 기타 다른 구성을 구비한다. 또한, 팽창성 블래더는 팽창할 때 팽창성 블래더가 횡방향으로 팽창하는 것을 제한하도록 구성된다. 예를 들어 그리고 제한 없이, 팽창성 블래더는 팽창될 때 팽창성 블래더가 횡방향으로 팽창할 수 있도록 하는 팽창 조인트, 회선부 또는 기타 다른 구성이 결여될 수 있다. 이러한 횡방향 팽창의 결여는 기존의 팽창성 블래더보다 개별 팽창성 블래더를 함께 더 조밀하게 패킹할 수 있는 능력에 추가로 기여한다.

본 발명의 팽창성 블래더는 본 명세서에 개시된 특성을 갖는 유밀 구조(fluid tight structure)를 생성하는 것에 효과적인 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 비제한적인 일 실시예에서, 팽창성 블래더는 몰드의 대향하는 절반에 설치된 복합 플라이(composite plies)로 구성될 수 있으며, 그 다음 내부 포켓을 형성하기 위해 두 개를 서로 인접하게 배치하고, 그 다음 접착제, 열 처리, 이들의 조합 및/또는 두 개를 함께 결합하여 유밀 구조를 생성하는 데 효과적인 기타 기술을 사용하여 두 개를 각각의 입구에 결합함으로써 클램쉘(clamshell) 방식으로 함께 결합할 수 있다.

상술한 팽창성 블래더에 대한 더 큰 이해는 본 출원에 첨부된 도면들의 검토와 함께 다음에 이어지는 상세한 설명의 검토를 통해 얻을 수 있다.

도 1을 참조하면, 도 1에는 항공기(미도시)의 내부(10)를 보여주는 사시도가 도시되어 있다. 내부(10)는 시트 어셈블리(12)를 포함한다. 시트 어셈블리(12)는 설명의 용이성과 본 발명에 의해 전달되는 개념을 단순화하기 위한 목적으로 많은 시트 구성요소와 그 특징이 생략된 단순화된 방식으로 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 시트 어셈블리(12)의 추가 특징 및 구성요소가 본 개시 내용의 교시로부터 벗어나지 않고 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 논의의 맥락은 항공기에 배치되는 시트에 관한 것이지만, 본 명세서에 개시된 발명은 항공기와 함께 사용하는 것으로 그 적용이 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 본 명세서에 개시된 발명은 본 개시 내용의 교시로부터 벗어나지 않으면서 탑승자에게 다양한 수준의 지지력을 제공하도록 구성된 시트를 구비한 모든 운송수단에 사용하기에 적합하다. 또한, 본 명세서에 개시된 발명은 운송수단과 함께 사용되는 것으로 제한되지 않고, 본 개시 내용의 교시로부터 벗어나지 않으면서 탑승자에게 다양한 수준의 지지력을 제공하도록 구성된 상상 가능한 모든 유형의 시트에 적용 가능하다. 또한, 본 명세서에 개시된 교시는 시트와 함께 사용하는 것에 제한되지 않고, 상상 가능한 모든 목적을 위해 다양한 수준의 지지력 및/또는 압축력을 제공하도록 구성된 모든 구조, 장치, 가구 또는 기타 장치에 사용될 수 있다.

도 1을 계속 참조하면, 시트 어셈블리(12)는 시트 어셈블리(12)의 탑승자의 등을 지지하도록 구성된 시트 등받이(14)를 포함한다. 시트 등받이(14)의 일부는 찢어져 시트 등받이(14)의 외부 표면 아래에 배치된 팽창성 블래더(20)의 어레이(16)를 드러낸다. 어레이(16)는 시트 어셈블리(12)의 탑승자의 등받이에 다양한 수준의 지지력을 제공하도록 구성된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 시트 바닥(18)은 또한 시트 어셈블리(12)의 탑승자의 둔부에 다양한 수준의 지지력을 제공하기 위해 팽창성 블래더(20)의 어레이(16)(미도시)를 포함한다. 도 1에 도시된 시트 어셈블리(12)는 시트 등받이(14) 및 시트 바닥(18) 모두에 어레이(16)를 포함하지만, 다른 실시예에서 시트 어셈블리(12)는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않으면서 시트 등받이(14) 또는 시트 바닥(18) 중 하나에 팽창성 블래더(20)의 단일 어레이(16)만을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 다른 실시예들에서, 시트 어셈블리(12)는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않으면서 3개 이상의 어레이(16)를 포함할 수 있다.

도 1을 계속 참조하면서, 도 2는 팽창성 블래더(20)의 어레이(16)의 확대된 모습을 보여주는 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 어레이(16)는 베이스(22) 상에 배치된 총 18개의 개별 팽창성 블래더(20)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 어레이(16)에 사용된 팽창성 블래더(20)의 수는 각각의 개별 팽창성 블래더(20)의 크기 또는 어레이(16)에 의해 커버될 영역의 크기 또는 둘 다에 따라 달라질 수 있다. 또한, 어레이(16)는 도 2에서 직사각형 구성을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예들에서는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않으면서 원하는 타겟 영역을 커버하는 데 효과적인 임의의 적절한 구성이 채용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 팽창성 블래더(20)는 서로 가깝게 배치되고 어레이(16)에 함께 조밀하게 패킹된다. 이러한 조밀하게 패킹된 구성은 원형 구성과 구형 팽창 패턴을 갖는 기존의 팽창성 블래더로는 달성될 수 없다. 팽창성 블래더(20)를 기존의 팽창성 블래더에서 허용되는 것보다 서로 더 가깝게 배치할 수 있는 능력은 각 개별 팽창성 블래더(20)의 대략 직사각형 구성에 의해 촉진된다. 그 주변부 둘레에 대략 직선형 모서리를 갖는 것은, 개별 팽창성 블래더(20)가 실질적으로 각각의 전체 주변부를 따라 서로 직접 인접하게 배치될 수 있게 한다. 팽창성 블래더(20)의 정밀한 기하학적 구성은 각각의 특정한 어플리케이션에 가장 적합하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 일부 어플리케이션에서 세장형의 직사각형 구성은 바람직한 수준의 탑승자 편안함을 제공하는 데 가장 적합할 수 있는 반면, 다른 실시예들에서는 사각형 모양의 팽창성 블래더(20)가 가장 바람직한 수준의 탑승자 편안함을 제공하는 데 가장 적합할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 팽창성 블래더(20)는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않으면서 상보적인 형상(예컨대, 볼록한 횡방향 주변부 및 오목한 횡방향 주변부) 또는 연동 구성(예컨대, 직소 퍼즐 조각 모양의 횡방향 주변부)을 가질 수 있다.

이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 각 팽창성 블래더(20)는 유밀 방식으로 유체(예컨대, 공기)를 수용하도록 구성된다. 각 팽창성 블래더(20)는 블래더로부터 유체의 추가 및 제거와 함께 확장 및 수축하도록 추가로 구성된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 각 팽창성 블래더(20)는 튜브 또는 밸브와 같은 유체 공급원에 결합되도록 구성된 개구부(도 5 및 도 7에 가장 잘 도시됨)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 튜브(24)는 각 팽창성 블래더(20)로 유체를 전달하고, 각 팽창성 블래더(20)로부터 유체를 운반하도록 배열된다. 각 튜브(24)와 어레이(16)의 각 팽창성 블래더(20)의 결합을 용이하게 하기 위해, 각 팽창성 블래더(20)는 복수의 피트(feet)(26)를 포함하도록 구성된다. 피트(26)는 베이스(22)로부터 떨어진 팽창성 블래더(20)의 1차 바디를 지탱하여, 팽창성 블래더(20) 아래에 있는 튜브(24)의 경로 제공을 위해 1차 바디 아래에 실질적으로 방해받지 않는 경로를 제공한다. 다른 실시예들에서, 팽창성 블래더(20)는 본 발명의 교시로부터 벗어나지 않으면서 피트 없이 구성될 수 있다.

복수의 튜브(24)는 각각의 복수의 밸브(28)와 결합된다. 따라서, 각 팽창성 블래더(20)에서의 유체의 추가 및 제거는 복수의 밸브(28)에 의해 제어된다. 밸브(28)는 튜브(24)를 통한 유체의 통과를 제어하도록 구성된 임의의 적합한 밸브를 포함할 수 있다. 밸브(28), 튜브(24) 및 팽창성 블래더(20)의 이러한 배열은 개별 팽창성 블래더(20)의 선택적인 팽창 및 수축 및/또는 팽창성 블래더(20) 그룹의 선택적인 팽창 및 수축을 허용한다. 도 2에 도시된 실시예에서는, 총 10개의 밸브(28)와 이에 상응하는 총 10개의 튜브(24)가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 어레이(16)는 총 18개의 팽창성 블래더(20)를 포함한다. 따라서, 튜브(24) 중 일부는 다수의 팽창성 블래더(20)와 유동적으로 결합된다. 또 다른 실시예들에서는, 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않는 범위에서 동일한 수의 밸브(28), 튜브(24) 및 팽창성 블래더(20)가 채용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 계속 참조하면서, 도 3은 개별 팽창성 블래더(20)의 모습을 확대하여 보여주는 사시도이고, 도 4는 팽창성 블래더(20)의 내부의 일부를 보여주는 팽창성 블래더(20)의 절단된 이미지를 나타내는 사시도이다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 팽창성 블래더(20)는 아래쪽으로 연장되는 피트(26)를 구비한 직사각 상자형 구조(rectangular-box-like structure)이다. 위에서 바라볼 때, 팽창성 블래더(20)는 둥근 모서리를 갖는 사각형 모양의 상부 표면을 갖는다. 다른 실시예에서, 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 구성으로부터 변형이 채용될 수 있다.

도 3 및 도 4에서, 블래더(20)는 수축된 상태로 도시되어 있다. 수축된 상태에 있는 동안, 팽창성 블래더(20)의 상부 표면(21)은 평평한 곡률을 갖는다. 즉, 수축된 상태에서는 상부 표면(21)이 오목하지도 볼록하지도 않다. 팽창성 블래더(20)는 팽창성 블래더(20)의 전체 구조를 형성하고 주위로 연장되는 벽(30)으로 구성된 유밀 구조이다. 벽(30)은 수직 측면, 상부 표면(21) 및 도시된 실시예에서 대략 직사각형의 속이 빈 상자를 형성하는 하부 표면을 포함한다. 벽(30)은 내부 포켓(34)을 형성하도록 구성된 내부 표면(32)을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 팽창성 블래더(20)가 수축될 때 내부 표면(32)의 모든 대향 부분은 서로 이격된다. 즉, 팽창성 블래더(20)는 수축할 때 대향하는 벽이 서로 무너져 높이나 두께가 미미한 본질적으로 2차원적 디스크 구조를 형성하는 기존의 팽창성 블래더와는 달리, 종방향으로 상당한 두께를 갖는 3차원적 형상을 유지한다. 이것은 부분적으로 팽창성 블래더(20)의 직사각 상자형 구성으로 인해 가능하다. 이것은 부분적으로 팽창성 블래더(20)를 구성하는 데 사용되는 재료로 인해 가능하다. 팽창성 블래더(20)의 구성에 사용하기에 적합한 재료의 예로는 내화 실리콘(fire rated silicon)이 주입된 유리 섬유 직물을 포함한다. 이외에도 많은 다른 재료가 또한 채용될 수 있음을 이해해야 한다. 팽창성 블래더(20)는 수축될 때에도 3차원적 구성을 유지하므로, 특히 이하에서 상술하는 포켓(34)에 대한 개구부가 폐쇄되고 압축력에 의한 공기의 추가 배출이 억제되는 경우에도 종방향으로 쿠션 지지력을 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 계속해서 참조하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 종방향 축(40)은 팽창성 블래더(20)의 중심을 통해 종방향으로 연장되고, 팽창성 블래더(20)는 종방향 치수(42)를 갖는다. 가상의 평면(44)은 팽창성 블래더(20)를 통해 횡방향으로 확장되고, 팽창성 블래더(20)는 횡방향 치수(46)를 갖는다. 벽(30)에 통합되고 팽창성 블래더(20)의 전체 횡방향 주변부를 따라 연장되는 회선부(48)가 있다. 회선부(48)는 벽(30)을 구성하는 재료의 왕복 접힙부를 포함한다. 도시된 실시예에서, 회선부(48)는 팽창성 블래더(20)가 팽창함에 따라 아코디언과 유사한 방식으로 전개되어 팽창성 블래더(20)가 종방향으로 신장되도록 한다. 다시 말해, 회선부(48)는 포켓(34)에 유체가 추가될 때 팽창성 블래더(20)의 종방향 확장을 허용하고 이를 용이하게 한다. 이와 대조적으로, 팽창성 블래더(20)에는 회선부, 확장 조인트 또는 횡방향 평면(44)을 따라 확장을 허용하는 임의의 다른 메커니즘이 없다. 따라서, 포켓(34)에 유체가 추가됨에 따라, 회선부(48)는 팽창성 블래더(20)의 종방향으로의 확장을 용이하게 하고, 횡방향으로 대응하는 회선부의 부재는 팽창성 블래더(20)의 횡방향으로의 확장을 억제할 것이다.

도 4에 도시된 실시예에서, 절단된 팽창성 블래더(20)의 부분은 팽창 블래더(20)의 내부 구조, 특히 피트(26)의 내부 구조를 관찰할 수 있게 한다. 도시된 실시예에서, 피트(26)는 포켓(34)의 나머지 부분과 유체 연통하는 중공 구조이다. 다른 실시예에서, 피트(26)는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않는 범위에서 팽창성 블래더(20)의 밑면에 부착되는 고체 구조를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 피트(26)는 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않는 범위에서 팽창성 블래더(20)에 부착되고 포켓(34)으로부터 유동적으로 분리되는 중공 구조로 구성될 수 있다. 피트(26)의 다른 구성도 가능하며, 본 개시의 교시로부터 벗어나지 않는 범위에서 채용될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 계속 참조하면서, 도 5는 도 3의 5-5선에 따라 팽창성 블래더(20)의 단면을 보여주는 단면도이다. 도 5에서 회선부(48)가 명확하게 보인다. 도시된 바와 같이, 회선부(48)는 벽(30)의 외피(skin)에서 왕복하는 주름(reciprocating folds)을 포함한다. 또한, 도 5에서는 개구부(50)를 볼 수 있다. 개구부(50)는 포켓(34)의 안팎으로 통하는 유일한 통로를 포함한다. 예시된 실시예에서, 개구부(50)는 튜브(24)를 수용하도록 구성된다. 튜브(24)가 개구부(50)와 결합될 때, 유체는 포켓(24)의 안팎으로 펌핑 될 수 있다. 유체가 포켓(24)으로 펌핑 될 때, 포켓(24) 내부의 유체 정압은 증가한다. 이러한 정압의 증가는 벽(30)이 추가 유체로 인해 증가된 정압을 억제하려고 할 때 벽(30)에 장력을 가하게 된다. 포켓(34) 내부의 유체 정압이 증가함에 따라 회선부(48)가 펼쳐질 것이다. 이렇게 회선부(48)가 펼쳐지는 것은 팽창성 블래더(20)가 종방향으로 확장될 수 있게 한다.

도 1 내지 도 5를 계속 참조하면서, 도 6은 확장된 상태의 팽창성 블래더(20)를 보여주는 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 팽창성 블래더(20)의 종방향 치수는 상당히 증가하였다. 종방향 치수(42')는 팽창성 블래더(20)가 팽창된 후, 팽창성 블래더(20)의 벽(30)의 수직 측면의 연장된 종방향 치수를 반영한다. 비교를 위해 도 6에 종방향 치수(42)가 도시되어 있다. 종방향 치수(42)는 팽창성 블래더(20)가 수축된 상태에 있을 때 측정된 벽(30)의 동일한 수직 측면의 종방향 치수를 반영한다.

위에서 상술한 벽(30)의 수직 측면 부분의 종방향 증가에 더하여, 상부 표면(21)은 또한 팽창성 블래더(20)가 팽창할 때 볼록하게 돌출되어 돔형과 같은 구성을 취한다. 이러한 돔형 구성은 종방향으로 돌출되어 있으며, 팽창할 때 팽창성 블래더(20)의 전체 종방향 치수에 종방향 치수(42”)를 더 추가한다.

전술한 바와 같이, 팽창성 블래더(20)는, 종방향으로의 팽창성 블래더(20)의 확장을 용이하게 하기 위한 임의의 회선부, 팽창 조인트 또는 기타 다른 메커니즘을 포함하지 않는다. 그러나, 일부 실시에에서 팽창성 블래더(20)가 구성되는 재료의 특성으로 인해, 벽(30)의 수직 측면 부분이 횡방향으로 약간 휘어져 팽창성 블래더(20)의 횡방향 치수(46)가 확장될 수 있다. 이는 팽창성 블래더(20)가 팽창될 때 벽(30)의 측면 부분의 가능한 윤곽을 반영하는 가상의 선(52)과 함께 도 6에 반영되어 있다. 이러한 횡방향 치수(46)의 확장은 팽창성 블래더(20)의 팽창으로 인한 종방향 치수(42)의 증가와 비교하여 무시될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 계속 참조하면서, 도 7은 도 3의 5-5선을 따라 팽창성 블래더가 확장된 상태에 있을 때의 모습을 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 완전히 팽창되었을 때 회선부(48)(도 3에 가장 잘 도시되어 있음)는 완전히 확장되고 팽팽하게 당겨지도록 늘어나고 펴진다. 도 7에서는 개구부(50)가 개방 상태로 도시되어 있다. 실제 기능하는 실시예에서, 개구부(50)는 튜브(24) 및/또는 밸브(28)와 유동적으로 결합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 밸브(28)는 폐쇄될 때 포켓(34)의 유체가 빠져나가는 것을 억제하고 추가 유체가 포켓(34)으로 유입되는 것도 억제한다. 일부 실시예들에서, 밸브(28)는 포켓(34) 내의 유체 정압이 소정의 임계값에 도달하거나 이를 초과할 때, 포켓(34)으로부터 유체가 배출되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브(28)는 팽창성 블래더(20)의 파열을 억제하는 릴리프 밸브의 역할을 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 팽창성 블래더(20)의 구성에 사용되는 재료에 따라, 벽(30)의 수직 측면 부분은 증가된 내부 정압에 따라 확장될 수 있다. 이러한 확장은 도 7에 가상의 선(52)으로 도시되어 있다.

도 1 내지 도 7을 계속 참조하면서, 도 8은 가상의 평면(44)을 따라 도시된 팽창성 블래더(20)의 단면도이다. 도 8에 도시된 사시도는 위에서 포켓(34)을 내려다보는 하향식 사시도이다. 이 도면에서 피트(26)의 속이 빈 구성을 명확하게 볼 수 있다. 도시된 실시예에서, 피트(26)는 포켓(34)과 유동적으로 결합되어 있으며, 이러한 방식으로 포켓(34)의 일부를 포함한다. 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 회선부(48)는 피트(26)를 형성하는 벽(30)의 부분에 통합된다. 따라서, 피트(26)는 팽창성 블래더(20)가 팽창될 때 종방향으로 확장될 수 있다.

전술한 본 개시의 상세한 설명에서 적어도 하나의 예시적인 실시예가 제시되었지만, 수많은 변형이 존재한다는 것을 이해해야 한다. 또한, 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위, 적용 가능성 또는 구성을 어떠한 방식으로든 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은 당업자에게 본 발명의 예시적인 실시예를 구현하기 위한 편리한 로드맵을 제공할 것이다. 첨부된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 예시적인 실시예에 기술된 요소의 기능 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (20)

1. 벽, 종방향 치수, 및 횡방향 치수를 갖는 블래더 바디를 포함하는 팽창성 블래더로서,
   상기 벽은 상기 팽창성 블래더가 수축될 때 유체를 둘러싸는 내부 체적을 형성하고,
   상기 벽은 상기 내부 체적과 유체 연통하는 개구부를 추가로 형성하고,
   상기 블래더 바디는 상기 개구부가 폐쇄될 때 유밀되고,
   상기 벽은 유체가 상기 내부 체적으로 유입되는 동안 상기 종방향 치수의 확장과, 상기 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 상기 종방향 치수의 수축을 용이하게 하도록 구성되고,
   상기 벽은 유체가 상기 내부 체적으로 유입되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하고, 상기 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 일정한 횡방향 치수를 유지하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 블래더 바디는 횡단면에서 대략 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
3. 제2항에 있어서,
   상기 블래더 바디는 횡단면에서 모서리가 둥근 직사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
4. 제2항에 있어서,
   상기 블래더 바디는 횡단면에서 모서리가 둥근 사각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
5. 제1항에 있어서,
   상기 블래더 바디의 상부 표면은 상기 내부 체적 내의 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 같을 때 평평하고,
   상기 상부 표면은 상기 내부 체적의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력을 초과할 때 볼록한 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
6. 제1항에 있어서,
   상기 블래더 바디는 상기 블래더 바디의 밑면에 배치된 복수의 피트들을 더 포함하고,
   상기 복수의 피트들은 상기 팽창성 블래더를 지지하는 표면으로부터 상기 블래더 바디의 일부를 지탱하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 피트들은 중공이고,
   상기 복수의 피트들의 각 중공 부분은 상기 블래더 바디의 상기 내부 체적과 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
8. 제1항에 있어서,
   상기 벽은 상기 블래더 바디의 주변부 둘레에 배치된 확장 조인트를 포함하고,
   상기 확장 조인트는 상기 블래더 바디의 상기 종방향 치수의 확장을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
9. 제8항에 있어서,
   상기 확장 조인트는 상기 블래더 바디의 전체 주변부 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
10. 제8항에 있어서,
    상기 확장 조인트는 상기 블래더 바디를 통해 횡방향으로 연장되는 가상의 수평면과 정렬되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
11. 제8항에 있어서,
    상기 확장 조인트는, 상기 블래더 바디의 횡방향으로 아코디언형 확장 및 수축을 용이하게 하도록 구성된 복수의 회선을 포함하는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
12. 제1항에 있어서,
    상기 종방향 치수는, 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 동일할 때 0.5 인치를 초과하는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
13. 제1항에 있어서,
    상기 종방향 치수는, 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 동일할 때 1.0 인치를 초과하는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
14. 제1항에 있어서,
    상기 블래더 바디는, 개구부가 폐쇄될 때 종방향으로 가해지는 압축력의 작용에 반응하여 상기 종방향 치수의 수축에 저항하는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
15. 제14항에 있어서,
    상기 블래더 바디는,
    상기 개구부가 폐쇄될 때 및 유체의 정압이 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 동일할 때, 종방향으로 가해지는 압축력의 작용에 반응하여 상기 종방향 치수의 수축에 저항하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
16. 제1항에 있어서,
    상기 벽의 모든 내부 표면들은,
    상기 개구부가 폐쇄될 때 및 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 동일할 때, 대향 배치된 벽의 모든 내부 표면들로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
17. 벽, 종방향 치수, 및 횡방향 치수를 갖는 블래더 바디를 포함하는 팽창성 블래더로서,
    상기 벽은 상기 팽창성 블래더가 수축될 때 유체를 둘러싸는 내부 체적을 형성하고,
    상기 벽은 상기 내부 체적과 유체 연통하는 개구부를 추가로 형성하고,
    상기 블래더 바디는 상기 개구부가 폐쇄될 때 유밀되고,
    상기 벽은 유체가 상기 내부 체적으로 유입되는 동안 상기 종방향 치수의 확장과, 상기 내부 체적에서 유체가 유출되는 동안 상기 종방향 치수의 수축을 용이하게 하도록 구성되고,
    상기 벽은 유체가 상기 내부 체적으로 유입되는 동안 상기 횡방향 치수의 확장을 제한하여, 유체가 상기 내부 체적으로 유입되는 동안 상기 횡방향 치수의 확장이 종방향 치수의 확장의 5% 이하가 되도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
18. 제17항에 있어서,
    상기 벽의 모든 내부 표면들은,
    상기 개구부가 폐쇄될 때 및 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 동일할 때, 대향 배치된 벽의 모든 내부 표면들로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
19. 제17항에 있어서,
    상기 블래더 바디의 상부 표면은 상기 내부 체적 내의 유체의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력과 같을 때 평평하고,
    상기 상부 표면은 상기 내부 체적의 정압이 상기 블래더 바디의 외부의 주변 압력을 초과할 때 볼록한 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.
20. 제17항에 있어서,
    상기 벽은 상기 블래더 바디의 주변부 둘레에 배치된 확장 조인트를 포함하고,
    상기 확장 조인트는 상기 블래더 바디의 상기 종방향 치수의 확장을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창성 블래더.

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