KR101058393B1 - 도크 겸용 작업선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 함체 내부에 바닷물과 공기가 출입할 수 있도록 하여 목적물을 건조시킬 때 함체 내부에 공기를 공급하여 부력을 갖도록 하고, 건조된 목적물을 해상으로 이동시킬 때 바닷물을 공급하여 잠수시킴으로써 도크 기능을 갖도록 하는 도크 겸용 작업선에 관한 것으로,
바닷물이 수납공간(21)에 공급될 때 잠수되고 수납공간(21)에서 토출될 때 부상하는 함체(2); 내부에 공기가 밀폐되게 수납되고, 상기 함체(2)의 수납공간(21)에 매립되어 상기 함체(2)를 부양시키는 부력을 제공하는 부양탱크(3); 상기 함체(2)가 잠수될 때 잠기지 않도록 함체(2) 상부로 돌출되고, 내부에 저장실(41)이 형성된 제어탑(4); 상기 함체(2)의 수납공간(21)에 바닷물을 공급/차단할 수 있도록 상기 수납공간(21)과 연통되게 설치된 유입관(51)을 선택적으로 개폐하는 바닷물 공급수단(5); 상기 수납공간(21)에 저장된 바닷물을 함체(2) 외부로 강제 토출시키는 양수펌프(6); 및 입구가 상기 수납공간(21)과 연통되고 출구가 상기 제어탑(4)에 위치되게 배관되어, 바닷물이 수납공간(21)으로 공급될 때 수납공간(21)에 충전된 공기를 함체(2) 외부로 토출안내하고, 바닷물이 수납공간(21)에서 토출될 때 수납공간(21)으로 공기 유입을 안내하는 공기출입관(7);을 포함한다.

Description

도크 겸용 작업선{dock convertible ship}
본 발명은 해상에서 목적물을 건조한 다음 이 건조된 목적물을 해상으로 이동시키거나 해저로 투하시킬 때 함체를 잠수시켜 목적물의 이동을 간편하게 할 수 있도록 하는 도크 겸용 작업선에 관한 것으로, 특히 함체 내부에 바닷물과 공기가 출입할 수 있도록 하여 목적물을 건조시킬 때 함체 내부에 공기를 공급하여 부력을 갖도록 하고, 건조된 목적물을 해상으로 이동시킬 때 바닷물을 공급하여 잠수시킴으로써 도크 기능을 갖도록 하며, 또한 함체에 매립된 부양탱크가 부력을 발생시켜 함체에 세움설치된 제어탑이 바닷물에 잠기지 않아 이곳에 사용자와 각종 부품들을 위치시켜 사용상의 안전성을 담보하고, 함체의 저면을 오목하게 형성하여 공급된 바닷물이 함체 중심에서부터 저장되도록 하여 함체가 잠수 및 부상할 때 중심을 잡아 기울어지지 않도록 하는 도크 겸용 작업선에 관한 것이다.
일반적으로 육상의 도크 시설은 최적의 장소 선택이 쉽지 않을 뿐만 아니라 시공초기에 바닷물을 차단한 상태에서 물막이 공사를 한 다음 기초공사를 해야 하므로 공사규모가 대형화되어 공기가 증가하고 이에 따라 시공비용이 많이 소요되는 문제가 있고, 또한 완공 후에는 육상 및 해상의 환경오염의 주원인이 되므로 쉽게 허가를 받을 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 오래전부터 부력을 이용하여 각종 수산물 양식에 필요한 시설 또는 목적물을 제조하기 위한 수상도크들을 바닷물에 띄워 사용하고 있다.
종래 수상도크를 구성하는 자재는 스티로폼 소재의 부력재, 혹은 플라스틱 재료를 이용한 중공성형(blow molding) 및 사출성형(injection molding) 구조로 제작된다. 스티로폼 소재의 부력재는 재질이 연약하여 조류(鳥類)나 파도, 작업선 등의 외부충격에 쉽게 부스러지는 문제점과 강한 자외선에 의해 조직이 파손되어 사용 수명이 매우 짧은 단점이 있으며, 소재의 특성상 밀도가 낮고 표면이 거칠어서 각종 패류 등의 이물질이 부착되기 쉽고, 스티로폼 내부에 수분이 침투되어 시간이 갈수록 부력이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 스티로폼에 폴리에틸렌(PE)수지를 소정의 두께로 코팅시켜 제작한 제품이 있었으나, 이러한 제품 역시 해수의 침투를 막을 수 없고, 태양광과 해수에 쉽게 부식되고 훼손되어 그 조각 파편들 역시 해양오염의 원인이 되고 있다. 또한, 계절의 온도 변화에 따라 코팅된 폴리에틸렌 수지부분은 내부공기의 수축과 팽창의 반복작용으로서 표면 자체의 찌그러짐 및 파손이 발생하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-888397호가 개시되었다. 상기 등록특허는 발포 폴리스티렌(EPS, 스티로폼)으로 된 성형체 외표면에 무용제 에폭시 및 아크릴계 수용성 에멀젼으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 프라이머로 도포하고, 그 외측에는 다시 폴리우레아 수지를 도포하여 제작한 것이다.
또한, 대한민국 특허출원 제10-2007-0081392호는 가장자리를 따라 서로 일정간격 이격되어 형성됨과 아울러 바깥 방향측이 개방된 복수개의 결합홈부와, 상기 조립식 도크를 서로 연결하기 위해 서로 접하고 있는 조립식 도크의 각 결합홈부에 양단부가 결합되는 커플러로 이루어진 조립식 도크의 연결장치에 있어서, 상기 결합홈부는 상기 조립식 도크의 가장자리 상,하측면에 각각 형성된 결합홈부의 개방된 측에는 서로 일정간격 이격된 한 쌍의 걸림부가 형성되며, 서로 접하고 있는 조립식 도크의 각 결합홈부에 삽입 결합된 상태에서 상기 한 쌍의 걸림부에 걸릴수 있도록 확장부가 형성된 커플러의 양단부를 걸어 지지시키고, 머리부를 갖고, 일단에 탭이 형성된 로드와 너트으로서 상호 연결되는 구성이다.
그러나, 상기와 같이 연결되는 종래의 도크 연결방식은 도크 사이의 경계지점에 커플러로서 다수 개 배열 설치함으로써 작업조건이 까다롭고 오래 걸리는 문제점이 있다. 또한, 다수 개의 커플러 중 어느 하나의 커플러가 손상되면, 도크의 상부로부터 사람들의 보행 또는 구조물의 설치에 따른 경우를 감안할 때 하중이 어느 한족으로 치우치는 경우가 발생하여 점차 경계지점에 연결된 커플러의 파손에 따라 도크의 후손율이 커지는 문제점이 있었다.
본 발명은 함체 내부에 바닷물과 공기가 출입할 수 있도록 하여 목적물을 건조시킬 때 함체 내부에 공기를 공급하여 부력을 갖도록 하고, 건조된 목적물을 해상으로 이동시킬 때 바닷물을 공급하여 잠수시킴으로써 도크 기능을 갖도록 하는 도크 겸용 작업선을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 함체에 매립된 부양탱크가 부력을 발생시켜 함체에 세움설치된 제어탑이 바닷물에 잠기지 않아 이곳에 사용자와 각종 부품들을 위치시켜 사용상의 안전성을 담보할 수 있는 도크 겸용 작업선을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 함체의 저면을 오목하게 형성하여 공급된 바닷물이 함체 중심에서부터 저장되도록 하여 함체가 잠수 및 부상할 때 중심을 잡아 기울어지지 않도록 하는 도크 겸용 작업선을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선의 구성은 공기 또는 바닷물이 출입할 수 있도록 내부에 수납공간이 형성되고, 상기 수납공간 상부에 작업공간을 형성하는 베이스면이 형성되며, 바닷물이 수납공간에 공급될 때 잠수되고 수납공간에서 토출될 때 부상하는 함체;
내부에 공기가 밀폐되게 수납되고, 상기 함체의 수납공간에 매립되어 상기 함체를 부양시키는 부력을 제공하는 부양탱크;
상기 함체가 잠수될 때 잠기지 않도록 함체 상부로 돌출되고, 내부에 저장실이 형성된 제어탑;
상기 함체의 수납공간에 바닷물을 공급/차단할 수 있도록 상기 수납공간과 연통되게 설치된 유입관을 선택적으로 개폐하는 바닷물 공급수단;
잠수된 함체를 부양시킬 수 있도록 상기 제어탑에 설치되고, 수납공간 내부로 삽입된 배수관과 연결되어, 상기 수납공간에 저장된 바닷물을 함체 외부로 강제 토출시키는 양수펌프; 및
입구가 상기 수납공간과 연통되고 출구가 상기 제어탑에 위치되게 배관되어, 바닷물이 수납공간으로 공급될 때 수납공간에 충전된 공기를 함체 외부로 토출안내하고, 바닷물이 수납공간에서 토출될 때 수납공간으로 공기 유입을 안내하는 공기출입관;을 포함한다.
본 발명의 함체는 수납공간 바닥면에 기둥이 세워져 상기 베이스면을 받침 지지하거나, 또는 수납공간 바닥면에 기둥이 세워지고 이 기둥 상단부에 수평방향으로 연장되어 함체 측면에 고정된 빔이 탑재되어 상기 베이스면을 받침 지지하거나, 또는 베이스면 하부에 수평방향으로 연장되고 함체 측면에 고정된 빔이 상기 베이스면을 받침 지지한다.
본 발명의 바닷물 공급수단은 상기 유입관 입구를 개폐하는 도어;
상기 제어탑에 설치되고, 상기 도어가 유입관을 개폐할 수 있도록 상기 도어를 승강시키는 구동원; 및
일단부가 상기 도어에 고정되고 타단부가 상기 구동원과 연결된 상태로 제어탑에 승강가능하게 장착되어, 상기 구동원의 회전동력을 상기 도어에 전달하여 도어를 승강시키는 동력전달부재;를 포함한다.
여기서, 상기 구동원은 피니언기어이고, 이 피니언기어는 동력전달부재의 일단부에 형성된 랙기어와 치합되어 도어를 승강시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부양탱크는 수납공간 둘레에 형성된 격실에 발포폴리스티렌으로 매립되고, 유입관의 입구 위치는 함체의 흘수선 하부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 함체는 수납공간에 저장된 바닷물이 집수되도록 수납공간을 형성하는 바닥면이 오목하게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 함체 베이스면 테두리 둘레에 난간이 착탈가능하게 조립되는데, 상기 난간은 복수 개의 단위난간이 함체의 베이스면 둘레에 고정된 난간지지대에 삽입/분리가능하게 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 베이스면은 상면 테두리에 단턱이 돌출되는데, 상기 단턱에 의해 상기 베이스면에 저장된 물을 함체의 수납공간과 차단된 제어탑의 저장실로 안내할 수 있도록 베이스면과 저장실 사이에 드레인관이 배관되고, 상기 드레인관에는 개폐밸브가 장착되어 제어탑에 설치된 스위치에 의해 개폐조작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제어탑의 저장실로 유입된 바닷물은 토출수단에 의해 토출되는데, 상기 토출수단은 저장실 벽면에 설치되어 저장실로 유입된 바닷물의 고,저수위를 측정하는 고,저수위감지센서;
상기 저장실에 설치되고 제어탑까지 연장된 토출관과 연결되어 상기 저장실에 저장된 바닷물을 저장실 외부로 토출시키는 수중펌프; 및
상기 제어탑에 설치되고, 상기 고,저수위감지센서 및 수중펌프와 연결되어, 상기 고수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프를 구동시키고, 저수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프의 구동을 정지시키는 콘트롤러;를 포함한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선은 바닷물에 부상한 상태에서 목적물을 건조한 후 함체 내부에 바닷물을 공급하여 이 바닷물과 함체의 중량을 이용하여 잠수시켜 건조한 목적물을 띄워내고, 이후 함체 내부에 공급된 바닷물을 외부로 토출시켜 원상태로 부상시키는 수상도크의 기능을 갖추게 된다.
또한, 함체는 바닷물에 강한 시멘트 재료를 사용하고, 함체 내부 둘레에는 방수에 강한 폴리에틸렌(PE) 재질의 부양탱크를 발포폴리스티렌에 매립시켜 부력을 갖도록 함과 아울러 함체를 수평상태로 유지시키게 된다.
또한, 본 발명은 함체를 잠수시키기 위해 수납공간으로 바닷물을 공급할 때 공기가 공기출입관을 통해 외부로 빠져나가고, 함체를 부상시키기 위해 수납공간의 바닷물을 토출시킬 때 외부공기가 공기출입관을 통해 수납공간으로 공급되므로 바닷물의 출입을 원활하게 할 수 있다.
본 발명은 함체 둘레에 난간을 설치하여 목적물 건조시 작업자의 추락을 방지하고, 함체를 잠수시켜 건조된 목적물을 바다로 띄워 이동시킬 때 난간이 장애물이 되지 않도록 제거하여 제어탑에 고정시켜 작업자의 안전을 도모할 수 있다.
본 발명은 제어탑 내부 저장실에 고,저수위감지센서와 수중펌프를 설치하여, 고수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프가 구동하여 토출관을 통해 바닷물을 외부로 토출시키고, 저수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프는 구동이 정지되어 자동으로 바닷물의 수위를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선의 평단면도
도 3은 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선의 정단면도
도 4는 본 발명에 따른 제어탑 내부를 확대한 상세도
도 5는 본 발명에 따른 제어탑 부분을 확대한 사시도
도 6은 본 발명에 따른 함체 내부를 단면하여 기둥 설치상태를 보인 단면도
도 7은 본 발명에 따른 함체 내부를 단면하여 부양탱크의 설치상태를 보인 단면도
도 8은 본 발명에 따른 함체의 베이스면 일부를 단면하여 기둥과 빔을 설치상태를 보인 사시도
도 9는 본 발명에 따른 함체의 베이스면을 단면하여 기둥, 빔, 부양탱크의 설치상태를 보인 사시도
도 10은 본 발명에 따른 바닷물 공급수단이 도어를 개폐하는 동작상태를 보인 도면
도 11은 본 발명에 따른 함체가 잠수되기 전 상태에서 베이스면에 목적물이 탑재된 상태의 도면
도 12는 본 발명에 따른 함체가 잠수되어 건조된 목적물이 부상한 상태의 도면
도 13은 본 발명에 따른 함체가 잠수된 상태에서 건조된 목적물을 함체 외부로 띄워내고 있는 상태를 나타내는 도면
도 14는 본 발명에 따른 함체 내부에 저장된 바닷물을 외부로 토출시켜 함체를 부상시키는 과정을 나타내는 도면
도 15는 본 발명에 따른 함체 내부에 저장된 바닷물을 완전히 토출시켜 함체를 부상 완료시킨 상태를 나타내는 도면
도 16은 본 발명에 따른 제어탑의 난간에 콘트롤러의 설치상태를 보인 도면
이하, 상기 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선의 구성을 상세히 설명한다.
상기 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선(1)은 크게 바닷물에 잠수 및 부상하는 함체(2), 함체(2)에 부력을 제공하는 부양탱크(3), 바닷물에 잠기지 않도록 함체(2)에 돌출되어 사용자와 중요 부품들이 위치하는 제어탑(4), 함체(2)의 수납공간(21)에 바닷물을 공급/차단하는 바닷물 공급수단(5), 함체(2)의 수납공간(21)에 저장된 바닷물을 외부로 강제 토출시키는 양수펌프(6), 바닷물이 수납공간(21)으로 공급될 때 수납공간(21)에 충전된 공기를 함체(2) 외부로 토출안내하고 바닷물이 수납공간(21)에서 토출될 때 수납공간(21)으로 공기 유입을 안내하는 공기출입관(7)을 포함한다.
상기 함체(2)는 바닷물이 수납공간(21)에 공급될 때 잠수되고 바닷물이 수납공간(21)에서 토출될 때 부상하게 된다. 따라서 상기 함체(2)는 베이스면(22)에서 건조된 목적물(A)을 바다로 띄워 이동시킬 때 잠수하게 된다.
상기 함체(2)는 바닷물에 부식되지 않고 또한 베이스면(22)상에서 목적물(A)을 건조함을 감안하여 견고하면서도 튼튼한 콘크리트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 함체(2)는 도 2, 도 6 내지 도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이 공기 또는 바닷물이 출입할 수 있도록 내부에 수납공간(21)이 형성되고, 상기 수납공간(21) 상부에 작업공간을 형성하는 베이스면(22)이 형성된다.
상기 함체(2)는 수납공간(21) 바닥면(25)에 기둥(23)이 세워져 상기 베이스면(22)을 받침 지지하거나, 또는 수납공간(21) 바닥면(25)에 기둥(23)이 세워지고 이 기둥(23) 상단부에 수평방향으로 연장되어 함체(2) 측면에 고정된 빔(24)이 탑재되어 상기 베이스면(22)을 받침 지지하거나, 또는 베이스면(22) 하부에 수평방향으로 연장되고 함체(2) 측면에 고정된 빔(24)이 상기 베이스면(22)을 받침 지지하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 도면에서는 수납공간(21) 바닥면(25)에 기둥(23)이 세워지고 이 기둥(23) 상단부에 복수 개의 빔(24)이 수평방향으로 교차되게 연장되어 상기 베이스면(22)을 받침지지하는 것을 보이고 있다.
또한, 본 발명의 함체(2)는 내부에 측면 둘레가 격벽(26)으로 구획되어 있고, 이 격벽(26) 내부에는 함체(2)에 부력을 제공하는 부양탱크(3)가 매립된다.
또한, 상기 함체(2)는 수납공간(21)에 저장된 바닷물이 집수되도록 바닥면(25) 중앙부분이 오목하게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 수납공간(21) 바닥면(25) 중앙부분이 오목하게 형성되면 유입된 바닷물이 상기 오목한 부분으로 모여 그곳에서부터 저장되기 시작하므로 함체(2)는 잠수하거나 잠수 후 부상할 때 수평상태를 유지하여 기울어지는 현상을 방지하게 된다.
또한 본 발명의 함체(2)는 베이스면(22) 테두리 둘레에 난간(9)이 착탈가능하게 조립된다. 상기 난간(9)은 복수 개의 단위난간(91)이 함체(2)의 베이스면(22) 둘레에 고정된 난간지지대(92)에 삽입/분리가능하게 조립된다.
상기 단위난간(91)이 삽입되는 난간지지대(92)는 도 3에 도시된 바와 같이 함체(2) 측면에 삽입된 앵커볼트(93)에 의해 고정되고, 상부에는 단위난간(91)의 다리를 수용하는 수용홈(94)이 형성된다.
또한, 함체(2)의 모서리에는 함체(2)를 정박시킬 수 있도록 닷줄이 매어지는 닷줄고정구(11)가 돌출된다. 상기 닷줄고정구(11)는 수납공간(21)에 삽입되어 콘크리트에 매립된다.
또한, 함체(2)의 베이스면(22)은 테두리에 단턱(22a)이 돌출되게 형성된다. 이와 같이 베이스면(22)을 단차지게 형성하는 것은 베이스면(22)에서 목적물(A)을 건조할 때 파도나 풍랑에 의해 함체(2)가 일시적으로 기울어지더라도 목적물(A)을 포함하여 목적물(A) 건조에 사용되는 다양한 기구나 공구를 포함한 모든 장비들이 미끄러져 바닷물에 빠지지 않도록 하기 위한 것이다.
상기 단턱(22a)에 의해 베이스면(22) 외곽이 단차지게 형성되므로 베이스면(22) 중앙부분은 위치가 낮아 바닷물이나 빗물이 유입되면 배수되지 않아 작업에 방해가 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 베이스면(22)에 저장된 물을 함체(2)의 수납공간(21)과 차단된 제어탑(4)의 저장실(41)로 안내할 수 있도록 베이스면(22)과 저장실(41) 사이에 드레인관(12)이 배관된다.
상기 드레인관(12)에는 개폐밸브(13)가 장착되고 상기 개폐밸브(13)는 제어탑(4)에 설치된 스위치(14)와 샤프트(15)로 연결되어 사용자의 스위치(14) 조작에 의해 드레인관(12)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 하였다.
여기서, 상기 스위치(14)는 사용자의 조작에 의해 회전하는 핸들 또는 상하 조작되는 레버를 채용할 수 있다.
상기 개폐밸브(13)는 함체(2)가 잠수될 때 드레인관(12)을 통해 바닷물이 제어탑(4)의 저장실(41)로 공급되지 않도록 드레인관(12)을 폐쇄하여야 하고, 함체(2)가 잠수 후 부상되면 베이스면(22)의 중앙부분에 고인 바닷물을 제어탑(4)의 저장실(41)로 배수시킬 수 있도록 스위치(14)를 조작하여 개폐밸브(13)가 드레인관(12)을 개방하도록 한다.
본 발명은 상기와 같이 제어탑(4)의 저장실(41)로 유입된 바닷물을 함체(2) 외부로 토출시킬 수 있도록 토출수단을 더 갖는다.
여기서, 상기 토출수단은 저장실(41) 벽면에 설치되어 저장실(41)로 유입된 바닷물의 고,저수위를 측정하는 고,저수위감지센서(16)(17);
상기 저장실(41)에 설치되고, 제어탑(4)까지 연장되는 토출관(18a)과 연결되어 저장실(41)에 저장된 바닷물을 저장실 외부로 토출시키는 수중펌프(18); 및
상기 제어탑(4)에 설치되고, 상기 고,저수위감지센서(16)(17) 및 수중펌프(18)와 연결되어, 상기 고수위감지센서(16)가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프(18)를 구동시키고, 저수위감지센서(17)가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프(18)의 구동을 정지시키는 콘트롤러(19);를 포함한다.
상기 고,저수위감지센서(16)(17)는 제어탑(4)의 저장실(41)에 일정한 높이차로 설치되는데, 고수위감지센서(16)가 상부에 저수위감지센서(17)가 하부에 위치하게 된다. 이러한 고,저수위감지센서(16)(17)는 공지기술이기에 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 수중펌프(18)는 고장을 방지하기 위해 반드시 저수위감지센서(17) 하부에 설치되어 항상 저장실(41)에 위치한 바닷물 속에 잠긴상태가 되게 한다.
상기 수중펌프(18)는 상기 저장실(41)에 설치되고, 제어탑(4)까지 연장되는 토출관(18a)과 연결되어 저장실(41)에 저장된 바닷물을 저장실 외부로 토출시키게된다.
상기 콘트롤러(19)는 고,저수위감지센서(16)(17)의 수위 감지에 따라 수중펌프(18)의 구동을 제어하는 것으로, 이러한 제어방법은 당업자라면 쉽게 예측 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 콘트롤러(19)는 후술하는 양수펌프(6), 도어(52)를 승강시키는 동력을 제공하는 구동원(53) 및 개폐밸브(13)를 조작하는 스위치(14)들을 자동으로 제어할 수 있도록 한다. 이와 같이 콘트롤러(19)가 수중펌프(18), 양수펌프(6), 구동원(53) 및 스위치(14)를 자동으로 조작할 수 있도록 하는 것은 그에 맞는 회로를 설계하여 간단히 실시할 수 있고, 이는 당업분야에서 일반적인 제어기술이라 할 수 있다. 상기 콘트롤러(19)는 상기 구성요들을 제어할 수 있도록 버튼(19a)들이 장착된다.
상기 부양탱크(3)는 함체(2)가 건조된 목적물(A)을 바다에 띄워 이동시키거나 해저로 투하시킬 수 있도록 잠수할 때 잠수깊이를 조절할 수 있도록 부력을 제공하는 것으로 내부에 공기가 밀폐되게 충전되어 있다. 이러한 부양탱크(3)는 함체(2)의 수납공간(21) 측면 둘레에 형성된 격실에서 발포폴리스티렌(31)으로 매립된다. 이와 같이 복수 개의 부양탱크(3)가 함체(2)의 각 격실에 수납되면, 어느 하나의 격실이 손상되어 그 내부에 수납된 부양탱크(3)가 파손되더라도 나머지 부양탱크(3)는 안전하게 보호되도록 하였다.
한편, 상기 부양탱크(3)를 매립하여 보호하는 발포폴리스티렌(31)의 경우도 부력체로 사용된다.
상기 부양탱크(3)의 크기와 수량은 함체(2)의 중량 및 수납공간(21)의 면적 그리고 함체(2)를 구성하는 콘크리트의 비중을 감안해야 한다.
더 구체적으로, 함체(2)의 중량과 수납공간(21)에 공급된 바닷물의 중량의 합은 함체(2)가 잠수하는데 필요한 중량이 되고, 여기에 콘트리트 비중을 감안하면 함체(2)의 부력을 계산할 수 있다. 부양탱크(3)는 상기 함체(2)가 잠수되고 제어탑(4)이 잠수되지 않는 위치까지 함체(2)의 잠수깊이를 설정하는 부력을 가져야 한다.
따라서, 각 부양탱크(3)의 용량과 전체 사용되는 부양탱크(3) 수량을 계산하면 부양탱크(3)의 전체 부력이 계산되므로, 결국 부양탱크(3)는 함체(2)의 최대 잠수깊이를 결정할 수 있어 제어탑(4)이 바닷물에 잠기지 않도록 부력을 제공하게 된다.
상기 부양탱크(3)의 재질은 바닷물에 부식되지 않은 재질을 사용하며, 바람직하게는 폴리에틸렌(PE)을 사용한다.
상기 제어탑(4)은 바닷물에 잠기지 않도록 함체(2)에 돌출되게 형성되고, 사용자가 위치하는 장소를 제공함은 물론 바닷물에 잠겨서는 안되는 본 발명에 필요한 중요 부품들, 예컨대 양수펌프(6), 스위치(14), 콘트롤러(19), 배수관(61) 출구, 공기출입관(7) 출구 등이 설치된다.
상기 제어탑(4)은 내부에 저장실(41)이 형성되는데, 상기 저장실(41)은 함체(2)의 수납공간(21)관 격벽(26)으로 차단된다. 상기 제어탑(4)의 둘레는 사용자의 추락을 방지할 수 있도록 난간(42)이 고정설치된다.
상기 제어탑(4)은 도면에서와 같이 함체(2) 일측에 형성될 수 있고, 무게 중심을 감안하여 함체(2) 양측에 형성될 수 있다.
상기 바닷물 공급수단(5)은 함체(2)를 잠수시키기 위해 함체(2)의 수납공간(21)에 바닷물을 공급하거나 차단하는 것이다. 이러한 바닷물 공급수단(5)은 수납공간(21)과 연통되게 설치된 유입관(51) 입구를 개폐하는 도어(52);
상기 제어탑(4)에 설치되고, 상기 도어(52)가 유입관(51)을 개폐할 수 있도록 상기 도어(52)를 승강시키는 구동원(53); 및
일단부가 상기 도어(52)에 고정되고 타단부가 상기 구동원(53)과 연결된 상태로 제어탑(4)에 승강가능하게 장착되어, 상기 구동원(53)의 회전동력을 상기 도어(52)에 전달하여 도어(52)를 승강시키는 동력전달부재(54);를 포함한다.
상기 바닷물 공급수단(5)은 사용자에 의해 제어되거나 또는 콘트롤러(19)에 의해 자동으로 제어될 수 있으므로 상기 유입관(51)은 제어탑(4) 부근에 위치하게 된다. 즉, 상기 유입관(51)은 도 1, 도 4에 도시된 바와 같이 함체(2)의 수납공간(21)과 연통되게 제어탑(4)의 저장실(41)을 관통하여 함체(2) 측벽까지 연장된다. 상기 유입관(51)의 입구 위치는 함체(2)의 흘수선 하부에 위치하여 항상 바닷물에 잠긴 상태가 되어야 한다.
상기 유입관(51)을 개폐하는 도어(52)는 함체(2)의 외측면에 밀착되고 승강하여 유입관(51)을 수밀가능하게 폐쇄할 수 있도록 판상의 형태로 구성된다. 상기 도어(52)는 유입관(51) 입구에 형성된 가이드부재(55)에 수납되어 유입관(51) 입구를 수밀가능하게 폐쇄시키게 된다.
상기 구동원(53)은 도어(52)가 유입관(51)을 개폐할 수 있도록 도어(52)를 승강시키는 동력을 제공하는 것으로, 사용자의 수작업에 의해 회전하거나 또는 콘트롤러(19)의 제어에 의한 모터(미도시)의 구동으로 회전하게 된다. 도면에서는 상기 구동원(53)은 외주연에 톱니가 형성된 피니언기어(53b)를 사용한다. 상기 구동원(53)은 사용자의 수작업에 의해 회전할 수 있도록 핸들(53a)이 장착된다.
상기 동력전달부재(54)는 상기 도어(52)와 구동원(53)을 연결할 수 있도록 길게 연장된 샤프트 형상을 가지며, 일단부가 도어(52)와 연결되고 타단부는 상기 피니언기어(53b)와 치합될 수 있도록 랙기어(54a)가 형성된다. 상기 동력전달부재(54)는 제어탑(4) 외벽에 설치된 브래킷(56)에 안내되어 흔들리지 않도록 설치된다.
이와 같이 구성된 바닷물 공급수단(5)은 사용자가 핸들(53a)을 회전시키면 피니언기어(53b)가 회전하게 되므로, 상기 피니언기어(53b)는 동력전달부재(54)의 랙기어(54a)가 치합되어 있어 동력전달부재(54)는 상방향으로 이동하여 유입관(51)을 폐쇄하고 있는 도어(52)를 상승시켜 유입관(51)을 개방하게 된다. 따라서 상기 개방된 유입관(51)을 통해 바닷물은 함체(2)의 수납공간(21)으로 공급되어 함체(2)를 잠수시키게 된다.
한편, 잠수된 함체(2)를 부상시킬 때는 함체(2)가 잠수된 상태에서 사용자가 구동원(53)을 반대방향으로 회전시키게 되면 도어(52)는 반대로 하강하여 유입관(51) 입구를 차단하게 된다. 이후 양수펌프(6)를 구동시켜 수납공간(21)의 바닷물을 함체(2) 외부로 토출시켜 함체(2)를 부상시킨다.
상기 양수펌프(6)는 잠수된 함체(2)를 부상시키기 위해 함체(2)의 수납공간(21)에 저장된 바닷물을 함체(2) 외부로 토출시키는 것으로, 도면에서와 같이 상기 제어탑(4)에 설치되고, 수납공간(21) 내부로 삽입된 배수관(61)과 연결된다. 이러한 양수펌프(6)는 공지의 기술이고 당업자라면 누구나 알 수 있는 구성요소이기 때문에 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 공기출입관(7)은 함체(2)가 잠수 또는 부상할 때 수납공간(21)에 공기가 출입할 수 있도록 안내하는 것이다.
즉, 공기출입관(7)은 입구가 상기 수납공간(21)과 연통되고 출구가 상기 제어탑(4)에 위치되게 배관되어, 바닷물이 수납공간(21)으로 공급될 때 수납공간(21)에 충전된 공기를 함체(2) 외부로 토출안내하고, 바닷물이 수납공간(21)에서 토출될 때 수납공간(21)으로 공기 유입을 안내하게 된다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 도크 겸용 작업선(1)은 베이스면(22)상에서 목적물(A)을 건조한 다음 이 목적물(A)을 바다로 띄워내거나 해저에 투하시키기 위하여 제어탑(4)에 탑승한 사용자가 구동원(53)을 조작하여 유입관(51) 입구를 개방하면 함체(2) 내부에 바닷물이 공급되어 함체(2)는 점차 잠수되어 제어탑(4) 하부까지 잠수되고, 이 과정에서 함체(2)의 수납공간(21)에 저장된 공기는 상기 공기출입관(7)을 통해 함체(2) 외부로 빠져나가게 된다.
이와 같이 함체(2)가 잠수되면 건조된 목적물(A)은 바닷물에 부상하게 되므로 이동시켜 베이스면(22)에서 벗어나게 한다.
이후, 다시 함체(2)를 부상시키기 위하여 사용자가 구동원(53)을 반대로 회전 조작하여 유입관(51) 입구를 폐쇄한 상태에서 양수펌프(6)를 구동시켜 수납공간(21)에 저장된 바닷물을 함체(2) 외부로 토출시키면 함체(2)는 점차 부상하여 원상태로 복원 부상된다.
1 : 도크 겸용 작업선 2 : 함체
3 : 부양탱크 4 : 제어탑
5 : 바닷물 공급수단 6 : 양수펌프
7 : 공기출입관 9 : 난간
12 : 드레인관 13 : 개폐밸브
14 : 스위치 15 : 샤프트
51 : 유입관 52 : 도어
53 : 구동원 54 : 동력전달부재

Claims (13)

  1. 공기 또는 바닷물이 출입할 수 있도록 내부에 수납공간(21)이 형성되고, 상기 수납공간(21) 상부에 작업공간을 형성하는 베이스면(22)이 형성되며, 바닷물이 수납공간(21)에 공급될 때 잠수되고 수납공간(21)에서 토출될 때 부상하는 함체(2);
    내부에 공기가 밀폐되게 수납되고, 상기 함체(2)의 수납공간(21)에 매립되어 상기 함체(2)를 부양시키는 부력을 제공하는 부양탱크(3);
    상기 함체(2)가 잠수될 때 잠기지 않도록 함체(2) 상부로 돌출되고, 내부에 저장실(41)이 형성된 제어탑(4);
    상기 함체(2)의 수납공간(21)에 바닷물을 공급/차단할 수 있도록 상기 수납공간(21)과 연통되게 설치된 유입관(51)을 선택적으로 개폐하는 바닷물 공급수단(5);
    잠수된 함체(2)를 부양시킬 수 있도록 상기 제어탑(4)에 설치되고, 수납공간(21) 내부로 삽입된 배수관(61)과 연결되어, 상기 수납공간(21)에 저장된 바닷물을 함체(2) 외부로 강제 토출시키는 양수펌프(6);
    입구가 상기 수납공간(21)과 연통되고 출구가 상기 제어탑(4)에 위치되게 배관되어, 바닷물이 수납공간(21)으로 공급될 때 수납공간(21)에 충전된 공기를 함체(2) 외부로 토출안내하고, 바닷물이 수납공간(21)에서 토출될 때 수납공간(21)으로 공기 유입을 안내하는 공기출입관(7);을 포함하는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 함체(2)는 수납공간(21) 바닥면(25)에 기둥(23)이 세워져 상기 베이스면(22)을 받침 지지하거나, 또는 수납공간(21) 바닥면(25)에 기둥(23)이 세워지고 이 기둥(23) 상단부에 수평방향으로 연장되어 함체(2) 측면에 고정된 빔(24)이 탑재되어 상기 베이스면(22)을 받침 지지하거나, 또는 베이스면(22) 하부에 수평방향으로 연장되고 함체(2) 측면에 고정된 빔(24)이 상기 베이스면(22)을 받침 지지하는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  3. 청구항 1에 있어서, 바닷물 공급수단(5)은 상기 유입관(51) 입구를 개폐하는 도어(52);
    상기 제어탑(4)에 설치되고, 상기 도어(52)가 유입관(51)을 개폐할 수 있도록 상기 도어(52)를 승강시키는 구동원(53); 및
    일단부가 상기 도어(52)에 고정되고 타단부가 상기 구동원(53)과 연결된 상태로 제어탑(4)에 승강가능하게 장착되어, 상기 구동원(53)의 회전동력을 상기 도어(52)에 전달하여 도어(52)를 승강시키는 동력전달부재(54);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  4. 청구항 1에 있어서 상기 부양탱크(3)는 수납공간(21) 측면 둘레에 형성된 격실에 위치하고 발포폴리스티렌(31)에 매립되는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 유입관(51)의 입구 위치는 함체(2)의 흘수선 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 함체(2)는 수납공간(21)에 저장된 바닷물이 집수되도록 수납공간(21)을 형성하는 바닥면(25)이 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 함체(2)의 베이스면(22) 테두리 둘레에 난간(9)이 착탈가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스면(22)은 상면 테두리에 단턱(22a)이 돌출되는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  9. 청구항 3에 있어서, 상기 구동원(53)은 피니언기어(53b)이고, 이 피니언기어(53b)는 동력전달부재(54)의 일단부에 형성된 랙기어(54a)와 치합되어 도어(52)를 승강시키는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  10. 청구항 3에 있어서, 상기 도어(52)는 유입관(51) 입구에 형성된 가이드부재(55)에 수납되어 유입관(51) 입구를 수밀가능하게 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 난간(9)은 복수 개의 단위난간(91)이 함체(2)의 베이스면(22) 둘레에 고정된 난간지지대(92)에 삽입/분리가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 단턱(22a)에 의해 상기 베이스면(22)에 저장된 물을 함체(2)의 수납공간(21)과 차단된 제어탑(4)의 저장실(41)로 안내할 수 있도록 베이스면(22)과 저장실(41) 사이에 드레인관(12)이 배관되고, 상기 드레인관(12)에는 개폐밸브(13)가 장착되어 제어탑(4)에 설치된 스위치(14)에 의해 개폐조작되는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제어탑(4)의 저장실(41)로 유입된 바닷물은 토출수단에 의해 토출되며,
    상기 토출수단은 저장실(41) 벽면에 설치되어 저장실(41)로 유입된 바닷물의 고,저수위를 측정하는 고,저수위감지센서(16)(17);
    상기 저장실(41)에 설치되고, 제어탑(4)까지 연장되는 토출관(18a)과 연결되어 저장실(41)에 저장된 바닷물을 저장실 외부로 토출시키는 수중펌프(18); 및
    상기 제어탑(4)에 설치되고, 상기 고,저수위감지센서(16)(17) 및 수중펌프(18)와 연결되어, 상기 고수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프(18)를 구동시키고, 저수위감지센서가 바닷물의 수위를 감지할 때 수중펌프(18)의 구동을 정지시키는 콘트롤러(19);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도크 겸용 작업선.



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