KR101111123B1 - 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보트나 선박의 구멍과 같은 표면 상에 부착된 해양 생물 부착물을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 일정 용적의 가열 유체를 표면에 맞대어 가두는데 컨파인먼트 설비가 사용된다. 그러한 컨파인먼트 설비는 표면에 걸쳐 이동하여 표면의 다른 부분들을 처리할 수 있도록 유지 및 장착 롤러들에 의해 표면에 맞대어 유지된다. 컨파인먼트 설비에는 외부 히터로부터 가열 유체가 제공된다.

해양 생물 부착물, 표면, 선박, 컨파인먼트 설비, 가열 유체, 가열 수단, 유지 수단, 배출 수단

Description

표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR TREATING MARINE GROWTH ON A SURFACE}

본 발명은 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 비록 그에 한정되는 것은 아니지만 보트나 선박들의 선체 및 기타의 수중 상주 물체들 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

부두, 수로, 유정 굴착 장비, 수상 항행선과 같은 수중 상주 물체들 상의 해양 생물 부착물은 심각한 문제이다. 예컨대, 선박 및 보트들과 같은 수상 항행선에서는, 조류, 무척추 동물(홍합, 갑각류)과 같은 해양 생물 부착물이 특히 상업적 선박의 운영자에게 상당한 비용을 유발할 수 있다. 해양 생물 부착물은 더 많은 마손, 미처리 시의 연료 소비의 현저한 증가(10% 내지 15 %), 및 상당한 유지 비용을 초래하는 결과를 가져올 수 있다.

영향을 받기 쉬운 선박 선체와 같은 표면 상에 오염방지 도료(anti-fouling paint)들을 사용함으로써 그러한 해양 생물 부착물의 문제를 처리하려는 시도들이 이뤄진 바 있다. 그러나, 다수의 오염방지 도료들은 환경에 피해를 주는 것으로 판명되어 다수의 국가들이 그러한 오염방지 도료들의 사용을 금지하였거나 그에 대한 금지령을 시행할 것을 고려 중에 있고, 심지어 오염방지 도료를 지닌 선박이 자국의 수로에 입항하는 것에 대한 금지령마저 시행할 것을 고려 중에 있다. 또한, 오염방지 도료들은 구매하여 도포하기에 비용이 많이 들 수 있고, 주기적으로 재도포할 것을 필요로 할 수 있다.

브러시 세척 장치 등을 이용한 기계적 스크러빙(scrubbing) 기법들이 해양 생물 부착물을 제거하는데 사용된 바 있다. 그러나, 관계 당국은 기계적 세척이 일어난 구역들에 외래 해양 생물들이 확산되는 환경적 영향으로 인해 또다시 그러한 장비의 사용을 금지하는 일이 잦아지고 있다. 아울러, 표면이 오염방지 도료와 같은 값비싼 표면 처리제로 처리된 경우에, 강렬한 스크러빙 기법들은 그 표면 처리제에 손상을 일으키거나 그 표면 처리제를 제거하는 결과를 가져오고, 그것은 다시 비용을 많이 들게 할 뿐만 아니라, 잠재적으로 스크러빙에 의해 유발되는 환경 피해를 더 두드러지게 할 수도 있다.

열처리를 이용하여 수로나 수로에 사용되는 장비에 발생하는 생물의 확산(infestation) 현상을 처리하기 위해 열처리가 제안된 바 있다. 미국 특허 제5,389,266호(Clum 등)는 수로의 바닥 표면 상의 얼룩 홍합(zebra mussel) 무리를 처리하는 장치를 개시하고 있다. 물을 수로의 바닥 표면의 구역에 가두는 챔버 내에 열 교환기를 장착한다. 열 교환기는 물을 가열하여 얼룩 홍합 무리들을 죽인다. 이어서, 챔버를 바닥 표면으로부터 제거하고, 그러한 과정을 바닥 표면의 다른 부분에서 반복한다. 그러한 처리는 제한 챔버(confining chamber) 내에 열 교환기를 마련할 것을 필요로 한다.

미국 특허 제5,389,266호는 선박과 같은 수상 항행선의 선체를 전체적으로 챔버 내에 에워싸고, 챔버 내에 위치된 열 교환기를 사용함으로써 또는 챔버로부터 외부 열 교환기로 물을 통과시켜 물을 가열하고 물을 다시 챔버 내로 통과시킴으로써 에워싸인 챔버 내의 물을 가열하여 그 선체를 처리하는 것도 또한 개시하고 있다. 선박의 선체를 처리하는 그러한 방법은 비용이 많이 들고, 모든 타입의 배들에 대해 실용적인 것이 아니며, 특히 대형 선박들에 대해서는 비실용적이다. 또한, 대형 선체를 에워싸는 챔버 내의 모든 물을 가열하는데 요구되는 에너지의 양이 엄청나게 과중할 수 있다.

소련 특허 공보 번호 SU 119-924A는 먼저 선체의 적어도 일부를 절연 재킷 내에 덮어싸고, 이어서 선체의 내부에 꼭 맞는 열 교환기로부터 선체를 가열함으로써 선체 상의 조류를 처리하는 방법을 개시하고 있다. 선체로부터의 열은 조류 부착물에 관통 전달된다. 조류가 죽고 나면, 절연 재킷을 제거할 수 있다.

그러한 장치는 절연 재킷을 선체 주변에 위치시키는 것을 필요로 하는데, 그것은 (특히 대형 선박에 있어) 어려울 수 있다. 또한, 선체의 내부를 가열하여 열을 선체의 외부로 전달하도록 선체의 내부에의 출입이 있어야 하는 것이 추가로 전제되어야 한다. 많은 선박들에서는, 조류의 효과적인 처리를 가능하게 하기 위해 선체의 내부에 충분할 정도로 출입하는 것이 어려울 수 있다.

제1 양태에 따라, 본 발명은 표면의 일 부분에 인접하게 공간(volumn)을 한정하는 단계, 가열 유체를 상기 한정된 공간 내로 유입시켜서 해양 생물 부착물을 가열하는 단계, 상기 한정된 공간을 표면을 따라 이동시켜 표면의 다른 부분들을 처리하는 단계, 및 표면의 방향(orientation)에 상관없이 상기 한정된 공간을 표면에 인접하게 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법을 제공한다.

본 명세서에서 사용되는 것과 같은 "해양 생물 부착물"이란 용어는 임의의 수상 항행 물체 상에서 자랄 수 있는 임의의 동물체 또는 식물체를 망라하는 것으로, 단지 바다에서만 발생하는 유기체들에 한정되는 것이 아님을 유념해야 할 것이다. 본 용어는 내륙 수로 및 호수에서 발생하는 유기체들도 포함한다.

일 실시예에서는, 가열 유체는 해양 생물 부착물을 죽이기에 충분한 온도이다.

일 실시예에서는, 유체를 멀리서 가열하여 원격 위치로부터 한정된 공간 내로 통과시킨다. 추가의 가열 유체를 한정된 공간 내로 유입함에 따라 가열 유체를 한정된 공간으로부터 배출할 수 있다. 가열 유체를 주위 환경 중으로 배출할 수 있다.

일 실시예에서는, 한정된 공간의 깊이 치수를 상대적으로 작은 크기로 한다. 한정된 공간 내로 유입되는 가열 유체가 표면의 부분들에 걸친 상대적으로 작은 두께의 층을 형성할 수 있다. 그것은 표면을 처리하는데 소요되는 가열 유체의 양이 최소화되어 사용되는 에너지의 양이 최소화된다는 것을 의미하기 때문에, 에너지 효율적이란 점에서 바람직하다. 많은 경우에, 실제의 깊이 치수는 적용례마다 변할 수 있는 한정된 공간의 크기에 의존하여 달라진다. 그러나, 본 실시예에서는, 깊이 치수를 2 내지 50㎜의 범위로 할 수 있고, 대안적 실시예에서는, 2 내지 15㎜의 범위로 할 수 있으며, 또 다른 대안적 실시예에서는, 2 내지 10㎜의 범위로 할 수 있다.

일 실시예에서는, 본 방법이 한정된 공간을 표면에 인접하게 유지시키는 추가의 단계를 포함한다. 상기 공간을 표면의 방향(orientation)과는 상관이 없이 유지시킬 수 있다. 예컨대, 표면이 선박의 선체이면, 선체는 통상적으로 물속의 옆쪽으로 또는 아래쪽으로 대면하도록 배치되고, 한정된 공간은 선체에 인접하게 유지된다. 일 실시예에서는, 상기 공간을 선체에 인접하게 유지시키는데 자성을 사용한다.

일 실시예에서는, 한정된 공간을 표면에 걸쳐 이동시키면서, 그것이 표면의 형태를 따르게 한다. 예컨대, 형태가 곡선형이면, 한정된 공간을 표면에 인접하게 유지시키도록 용적을 곡선형 형태에 따르게 한다.

일 실시예에서는, 본 방법을 현장에서 표면을 처리하는데 적용할 수 있다. 예컨대, 표면이 선박의 선체이면, 본 방법을 흘수선(water line) 아래에서 선박의 선체를 처리하는데 적용할 수 있다.

제2 양태에 따라, 본 발명은 표면의 일 부분에 인접하게 공간을 한정하도록 구성된 컨파인먼트 설비(confinement arrangement)를 구비하고, 상기 컨파인먼트 설비에는 가열 유체를 상기 공간에 유입할 수 있도록 구성된 유입 포트가 구비되며, 상기 컨파인먼트 설비는 표면에 걸쳐 이동 가능하여 표면의 다른 부분들을 처리할 수 있으며, 상기 공간이 표면의 방향과는 상관이 없이 표면에 인접한 채로 있게끔 컨파인먼트 설비를 표면 가까이 유지시키도록 구성된 유지 수단을 더 구비하는 컨파인먼트 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 장치를 제공한다.

컨파인먼트 설비는 그 컨파인먼트 설비를 표면에 가깝게 유지시켜 상기 공간이 표면에 인접한 채로 있게 하도록 구성된 유지 수단을 구비한다. 일 실시예에서는, 유지 수단이 컨파인먼트 설비에 장착된 하나 이상의 자석들을 포함한다.

일 실시예에서는, 한정된 공간 내로 유입된 가열 유체로 하여금 상기 공간으로부터 배출될 수 있게 하는 배출 수단이 마련된다. 배출 수단은 가열 유체를 주위 환경 중으로 배출할 수 있다. 일 실시예에서는, 배출 수단이 컨파인먼트 설비에 접경된 가요 씰(flexible seal)이다.

일 실시예에서는, 컨파인먼트 설비가 그 사이에 공동을 형성하는 배면과 측면 및 개방 면을 구비한 커버의 형태로 된다. 개방 면은 처리될 표면에 맞대어 위치되도록 마련되고, 측면의 가장자리들은 표면에 접한다. 한정된 공간은 커버 내에 있는 공동 내로 한정된다. 일 실시예에서 측면들은 적어도 부분적으로는, 작동 중에 표면에 대해 느슨하게 봉하는 가요 스커트로 형성된다. 일 실시예에서는, 커버의 두께가 해당 구역을 처리하는데 소요되는 물의 양이 상대적으로 작도록 상대적으로 작은 크기이다. 물은 처리될 표면의 일부분에서 층을 형성할 수 있다.

일 실시예에서는, 컨파인먼트 설비가 표면에 걸쳐 이동함에 따라 표면의 형상을 따르도록 구성된다. 일 실시예에서는, 컨파인먼트 설비가 커버의 형태로 되는 경우, 커버는 예컨대 수상 항행선의 선체와 같은 곡선형 표면을 따를 수 있도록 가요성을 갖는다. 일 실시예에서는, 커버가 서로 상대적으로 이동할 수 있게끔 한데 연결된 다수의 플레이트들로 만들어져서, 커버의 전체가 유연성을 가져 고르지 않은 표면과 맞춰질 수 있도록 제작된다.

제3 양태에 따라, 본 발명은 표면의 일부를 가열할 수 있는 가열 수단을 장착하는 하우징 및 하우징을 표면에 가까이 유지시키도록 구성된 유지 수단을 포함하고, 상기 하우징 설비가 표면에 걸쳐 이동 가능하여 표면의 다른 부분들을 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 장치를 제공한다.

일 실시예에서는, 가열 수단이 열 교환기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 표면의 방향에 상관없이 유지 수단이 하우징을 표면에 맞대도록 유지시키고, 다른 실시예에서는, 유지 수단이 하우징에 장착된 자석 또는 자석들이다.

제4 양태에 따라, 본 발명은 가열 설비를 사용하여 표면의 일부를 가열하는 단계, 가열 설비를 표면에 맞대어 유지시키는 단계, 및 가열 설비를 표면에 걸쳐 이동시켜 표면의 다른 부분들을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법을 제공한다.

일 실시예에서는, 유지 단계는 자기 작용을 사용하여 수행한다.

첨부 도면들을 참조하여 예시적으로 이뤄지는 본 발명의 실시예들에 관한 이후의 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징들 및 장점들이 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 아래쪽으로부터 바라본 평면도이 고;

도 2는 도 1의 실시예의 측면 입면도이며;

도 3은 도 1의 장치의 평면도이고;

도 4는 도 1의 실시예의 단부 입면도이며;

도 5는 도 1의 실시예를 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 적용하는 것을 나타낸 도면이고;

도 6은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예를 아래쪽으로부터 바라본 도면이며;

도 7은 도 6의 실시예의 측면 입면도이고;

도 8은 도 6의 실시예의 또 다른 단부 입면도이며;

도 9는 본 발명에 따른 장치의 일 실시예를 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 적용하는 것을 나타낸 도면이고;

도 10은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시예를 위쪽 일측면으로부터 바라본 사시도이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 장치의 일 실시예를 나타낸 도면들이다. 전체적으로 도면 부호 "1"로 표시된 그러한 장치는 유체의 일정 용적을 표면의 해양 생물 부착물에 대한 처리를 할 부분에 인접하게 한정하도록 마련된 컨파인먼트 설비(1)의 형태이다. 본 실시예에서는, 컨파인먼트 설비(1)가 측면들(2)과 배면(3) 내에 유체의 일정 용적을 한정하는 공간(4)을 형성하도록 구성된 측면들(2) 및 배면(3)으로 이뤄진 가요 커버(1)의 형태이다.

컨파인먼트 설비(1)는 작동 중에 컨파인먼트 설비(및 그에 따라 한정된 공간)를 처리될 표면에 인접하게 유지시키도록 마련된 유지 수단(E)을 포함한다. 본 실시예에서는, 유지 수단은 커버(1)의 하면에 고정된 자석들(E)의 형태이다. 본 실시예에서는, 자석들(E)이 롤러들(B) 사이에 고정된다. 롤러들(B)은 커버(1)의 측면들(2)과 함께 자석들이 처리될 표면에 접촉하는 것을 방지하도록 작용한다. 따라서, 자석들(B)은 처리될 표면으로부터 간격을 둔 채로 이격되지만, 그들의 인력은 여전히 커버(1)를 표면에 맞대어 유지시킨다.

상기 장치(1)는 가열 유체를 공간(4) 내에 유입할 수 있는 유입 포트들(I)을 또한 포함한다. 본 실시예에서는, 가열 유체가 그 가열 유체의 공급원으로부터 절연 호스(추후에 설명될)에 의해 유입 포트들(I)로 이송된다. 가열 유체는 편리하게 사용될 수 있고 해양 생물 부착물을 처리하기 충분한 온도로 가열될 수 있는 임의의 유체일 수 있다. 유체는 예컨대 물 또는 증기일 수 있다.

커버(1)는 처리될 표면에서의 형태 변동을 따를 수 있도록 가요성을 갖는다.

좀더 구체적으로, 커버(1)는 한데 연결되어 매트의 배면(3)과 측면들(2)의 일부를 이루는 다수의 강체 부품들(C)을 포함한다. 그러한 부품들(C)은 알루미늄 정방형 판금 또는 강성 또는 준 강성 합성 재료, 예컨대 Perspex^TM, Nylon^TM, Teflon^TM이나 유사한 경량 재료들과 같은 플라스틱의 것들일 수 있다. 본 실시예에 서는, 부품들(C)이 플레이트와 같은 형상이다. 가요성 힌지 조인트(D)가 옆면에서 옆면으로 및 끝에서 끝으로의 양 방향으로 커버(1)의 배면을 가로질러 X/Y로 연장된다. 그러한 조인트는 가요성 재질일 수 있고, 본 실시예에서는, 나이론 가죽 끈(차량 좌석 벨트에 사용되는 재료와 같은)이다. 이러한 타입의 가요 조인트는 대안적으로 문의 경첩형의 조인트와 같은 더 단단한 유형의 구성일수도 있음을 유념해야 할 것이다. 커버(1)의 주위 둘레에는 연성 네오프렌(neoprene) 가요 스커트(A)가 형성된다. 그러한 가요 스커트(A)는 가열 유체를 공간(4) 내에 담는 것을 돕고, 또한 유입 포트들(I)을 통하여 더 많은 유체가 제공됨에 따라 유체를 주위 환경 중으로 배출할 수 있게 한다.

커버(1)의 플레이트들(C)의 외주를 이루는 부품들(C)은 그 바깥쪽 가장자리들에서 20°내지 30°로 테이퍼링되어 커버(1)의 측면들(2)의 일부를 이루는 테이퍼부들(H)을 구비한다.

롤러들(B)은 장착구(7)에 매달린 측부 플레이트들(6)을 통해 연장되는 축들(5)에 의해 장착된다. 장착구(7)는 짐발(gymbal) 형식으로 회전하도록 장착된 몸체의 형태일 수 있다. 그것은 도 1에 화살표 "X"로 지시되어 있다. 짐발 장착 플랫폼(7)으로 인해, 커버(1)는 임의의 방향(즉, 옆쪽, 위쪽, 아래쪽 등)으로 표면을 따라 이동할 수 있게 된다.

대안적 실시예에서는, 롤러들(B)이 동일한 방향으로 유지되도록 고정적으로 장착될 수도 있다. 그러면, 커버(1)는 하나의 방향으로 이동하게 된다. 커버(1)를 다른 방향으로 이동시키기 위해서는, 커버 그 자체의 방향이 바뀔 필요가 있다.

도 5의 도면에는 커버(1)를 작동시키는 것이 도시되어 있는데, 여기서 처리될 표면은 선박의 선체(20)이다. 롤러(B)들은 선체(20)의 표면과 접촉하고 있다. 짐발 형식의 장착구(7)로 인해, 커버(1)는 선체(20)의 표면에 걸쳐 임의의 방향으로 이동할 수 있다. 자석들(E)의 인력은 롤러들(B)과 커버(1)를 표면에 맞대어 유지시킨다. 자석들(E)은 표면으로부터 미리 정해진 간격으로 이격되지만, 그 자석들의 인력은 매트(1)를 표면에 유지시키는데 충분하다. 자석들은 희토류 자석들이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 커버(1)는 선박의 선체(20)의 표면의 일 부분(21)에 인접하게 공간을 에워싼다. 커버(1)의 가요 측면부들(A)은 표면부(21)에 대한 가요 씰을 형성한다. 용역 보트(22) 상의 열수 히터(J)가 가요 절연 호스(K)를 경유하여 열수를 유입 포트들(I)에 공급한다. 추가의 열수가 공간(4)에 공급됨에 따라, 과잉의 열수는 가요 씰(A)을 통해 수중(23)으로 배출된다. 열수는 반드시 용역 보트로부터 공급될 필요는 없음을 유념해야 할 것이다. 히터는 선박 그 자체 또는 다른 장소에 장착될 수도 있다.

물은 선박의 선체(20) 상의 부분(21)에 부착된 임의의 유기 부착물을 효과적으로 죽이기 위해 소정의 기간 동안 50℃를 넘는, 바람직하게는 60℃를 넘는 온도로 제공된다. 물의 온도와 적용 속도는 환경 조건에 의존하여 달라질 수 있음을 유념해야 할 것이다.

초기에 적용 시에는, 유체의 적용 온도와 속도가 이상적인 온도와 유속이 선택될 때까지 바뀔 수 있다.

히터(J)에 의해 가열된 열수는 히터(J)로 펌핑되는 주위의 물(23)일 수 있다.

선박의 선체(20)의 다른 부분들을 처리하기 위해, 커버(1)는 표면에 걸쳐 이동한다. 그러한 이동은 커버(1)를 표면을 따라 밀어내는 잠수부에 의해 구현될 수 있다. 대안적으로, 선박에 부착되어 커버를 선박의 선체에 걸쳐 "보행"시키는 윈치(winch)들을 포함한 자동화 설비가 구축될 수도 있다.

본 실시예의 설비의 장점은 매트 내부 공간 두께에 대한 매트 표면적의 비가 매우 높다는 것이다. 따라서, 매트 내에 소요되는 물의 용적이 상대적으로 매우 작다. 그것은 많은 물을 사용할 필요가 없다는 것을 의미한다. 일 실시예에서는, 훨씬 더 작은 용적의 물을 사용하도록 공간(4)을 제한하는 추가의 플라스틱(또는 다른 재료)인 "충전재"들을 삽입하는 것에 의해 매트 내부의 공간(4)이 제한될 수도 있다. 매트의 내부 공간의 두께는 2 내지 50㎜ 또는 2 내지 15㎜ 또는 심지어 2 내지 10㎜까지로도 한정되고, 또한 그 범위 내에 있을 수 있다.

전술된 실시예에서는, 물은 "개방" 시스템이다. 즉, 물은 호스(K)에 의해 펌핑되고, 가요 씰을 경유하여 주변으로 배출된다. 대안적 실시예에서는, 물이 폐쇄 시스템으로 제공될 수 있는데, 그 경우에는 물이 추가의 호스에 의해 히터(J)로 다시 복귀된다(본 설명의 뒷부분을 참조).

본 실시예의 설비(1)의 장점은 그것이 유기 부착물을 처리하고 나서 선박의 선체(20)의 표면에 걸쳐 이동할 때에 표면을 크게 마모시키지 않아서 비록 죽은 상태이지만 유기 부착물 거의 표면 상에 유지되어 바로 주위 환경으로 떨어지지 않는 다는 것이다. 그러나, 선박이 항행 중인 경우에는, 해양 생물 부착물이 경우에 따라서는 표면으로부터 주변으로 떨어지기도 하므로, 선박이 항구로부터 떨어져 외해에 정박하고 있을 때에 작업을 하는 것이 바람직하다.

전술된 실시예에서 롤러들(B)과는 별개로 희토류 자석들(E)을 사용하는 것에 대한 대안으로서, 자석들(E)을 사용하지 않고, 그 대신에 롤러들(B)을 자기 재료로 제작할 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 커버(1)가 가죽 끈(D)에 의해 함께 연결된 일련의 플레이트들(C)로 제작된다. 대안적 실시예에서는, 전체의 커버가 롤러들의 집합이 그에 고정된 견고한 유연성 합성 직물로 제작될 수도 있다. 직물이 유연성을 갖기 때문에, 커버(1)는 그것이 표면에 걸쳐 이동할 때에 표면에 맞게 된다.

또한, 전술된 실시예에서 설명된 롤러들의 집합은 다른 실시예에서는 "쇼핑 수레" 타입 롤러 집합체와 더 유사한 롤러 집합체로 변경될 수도 있다.

전술된 실시예에서는, 제작 시에 커버(1)가 수중에서 거의 중간의 부력을 갖도록 부품들이 선택된다.

도 6 내지 도 9에는, 본 발명에 따른 장치의 대안적 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 상대적으로 단단하고 배면(51)과 측면들(52)을 포함하는 커버(50)의 형태로 된 컨파인먼트 설비이다. 커버(50)는 알루미늄 프레임(53)으로 형성된다. 알루미늄 프레임(53)은 외측 네오프렌 시트로 감싸진다. 전체의 설비는 거의 중간의 부력을 갖는다. 매트 내부에는 자석 휠들(11, 12, 13, 14)이 고정된다. 자석 휠들(11, 12, 13, 14)은 작동 중에 매트(50)를 처리될 표면에 맞대어 유지시킨다. 포트들(55)은 열수(또는 임의의 다른 적절한 가열 유체)의 유입구 및 유출구를 제공한다. 측면들(52)은 외측면(56)과 내측 네오프렌 플랩(57)으로 형성되고, 그들 사이에는 얼마간의 절연을 제공하는 간격(58)이 형성된다.

작동 중에(도 7을 참조), 열수는 호스(60)와 하나의 유입구(55)를 경유하여 펌핑되고, 호스(61)와 유출구들(55)을 경유하여 매트로부터 배출된다. 약간의 열수의 손실이 있기는 하지만, 그러한 설비는 근본적으로 "폐쇄 회로"이다.

아울러, 그러한 설비는 좀더 강성이어서 임의의 곡선형 표면에 아주 잘 맞지는 않게 됨을 유념해야 할 것이다. 그것은 작은 비곡선 표면 또는 요트와 같은 소형 보트의 선체에 사용될 수 있는 상대적으로 소규모의 설비일 수 있음을 직시해야 할 것이다.

도 8은 도 5 내지 도 7의 실시예를 소형 보트의 선체(200)에 적용하는 것을 나타내고 있다. 본 실시예에서의 매트(50)는 다수의 유입구들 및 유출구들(55)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 또한, 매트는 잠수부를 이용하여 또는 자동화된 수단을 사용하여 표면 전체를 이동할 수 있다.

본 실시예에 도시된 폐쇄 순환 시스템이 도 1 내지 도 5의 실시예와 함께 사용될 수도 있고, 도 1 내지 도 5의 개방 순환 시스템이 도 6 내지 도 9의 실시예와 함께 사용될 수도 있다.

도 10에는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 장치가 도시되어 있다. 본 실시예에서는, 컨파인먼트 설비(300)가 합성 직물 매트(300)의 형태인데, 그러한 합성 직물 매트는 거의 다공성이고, 한정된 공간을 형성하는 다공들을 포함한다. 작동 중에, 매트(300)는 표면의 일 부분에 인접하게 위치되어 표면의 그 일 부분을 가열함으로써 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리한다. 매트(300)는 표면에 걸쳐 이동하도록 장착된다.

좀더 구체적으로, 본 실시예에서의 매트(300)는 벨트의 양단에서 한 쌍의 롤러들(301, 302) 상에 장착된 컨베이어 벨트(300)로서 형성된다. 벨트(300)의 바닥면(303)은 표면과 접촉하여 표면에 맞대어 유지되는 한정된 공간을 형성하고, 상단면(304)은 처리될 표면으로부터 떨어져 바닥 표면(303)과 대향된다. 설비를 장착시키는 알루미늄 프레임(308)의 측벽(307)에는 열수 유입구들(305, 306)이 마련된다. 알루미늄 프레임(308)의 부분들은 힌지 조인트(309)에 의해 결합되고, 고무 인장장치들(rubber tensioner)(310, 311)은 프레임에 장력을 걸어서 롤러들(301, 302)에 의해 벨트(300)에 장력이 걸리도록 작동한다.

롤러(302)는 구동 롤러이고, 전기적으로 구동될 수 있는 구동 휠(313)을 구비한다. 롤러(301)는 공전(idler) 롤러이다.

작동 중에는, 가열 유체(통상적으로 물)가 롤러들(301, 302)의 알루미늄 프레임(308)의 측벽(307)에 의해 형성되는 공동 내로 펌핑된다. 그러한 공동의 하나 이상의 측면(처리될 표면과 대면하는 측면)이 개방된다. 공동으로부터 나오는 유체는 다공성 매트(300)에 의해 흡수되어 처리될 표면을 가열한다. 매트(300)가 컨베이어의 형태이기 때문에, 설비가 표면을 따라 이동함에 따라, 롤러들(302, 301)이 컨베이어를 구동할 때에 상단면(304) 상의 매트(300)의 부분들이 바닥면(303)으로 이동하게 된다. 그것은 설비로 하여금 표면을 따라 이동하면서도 여전히 매 트(300)를 표면에 맞대어 유지시켜 표면을 가열하고 처리할 수 있게끔 하게 한다.

전기적으로 구동되는 롤러(313) 대신에, 전체의 설비가 잠수부에 의해 수동으로 이동할 수도 있음을 유념해야 할 것이다.

가열 유체는 공동의 측면에 있는 간격들을 통해서, 또는 매트(300)의 다공들과 롤러들(301, 302) 둘레로의 매트(300)의 이송을 통하여 공동으로부터 배출된다.

본 발명의 실시예들은 흘수선의 위쪽과 아래쪽에 있는 해양 생물 부착물에 모두에 동일하게 적용된다. 예컨대, 선박이 수중에 있을 때에 선박을 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 선박이 물을 빼낸 도크에 있을 때에도 선박을 처리할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 선박의 선체에 적용하는데 한정되지 않는다. 그 실시예들은 예컨대 부두, 유정 굴착 파일과 같이 해양 생물 부착물의 문제를 겪는 어떤 표면에라도 사용될 수 있다.

또 다른 실시예는 선체의 표면에 고정될 수 있고, 이어서 이동하여 표면의 다른 부분들에 고정될 수 있으며, 그 내부 공간 내로 가열 유체가 펌핑될 수 있는, 그 외측 가장자리 둘레에 자성끈(magnetic braid)을 구비하는 간단한 가요 매트를 포함할 수 있다.

전술된 실시예들에서는, 매트들이 자기 수단에 의해 유지된다. 그러나, 다른 수단이 사용될 수도 있다. 예컨대, 소형 선박들에 대해서는, 장치를 선체에 맞대어 수동으로 고정시키는 알루미늄 막대가 표면으로부터 사용될 수 있다. 컨파인먼트 설비의 배면 상에 위치된 전기 구동식 프로펠러(스러스터; thruster)들이 추력을 발생시켜 장치를 처리될 표면에 맞대어 고정시킬 수도 있다(그것은 단지 소형 선박들이나 보트들에만 국한된다). 다른 대안은 장치의 배면으로부터 물을 방출하여 처리될 표면에 대한 추력을 발생시키는 물 "분출(jet)"을 제공하는 것이다.

전술된 실시예들에서는, 열이 커버 설비에 제공되는 가열 유체에 의해 공급된다. 대안적 실시예에서는, 표면에 유지되고, 설비를 표면을 따라 이동시킬 수 있는 캐스터(castor)들 또는 롤러들을 포함할 수 있는 하우징 내에 열 교환기가 장착될 수도 있다. 유지 수단은 자석들이거나 표면에의 유지를 위한 다른 수단들일 수 있다.

당업자라면, 개괄적으로 설명된 바와 같은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 특정의 실시예들에 예시된 본 발명에 대해 다수의 변형 및/또는 수정들이 이뤄질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 모든 면에 있어 예시적이자 비한정적인 것으로 여겨져야 할 것이다.

Claims (28)

1. 표면의 일 부분에 인접하게 공간(volumn)을 한정하는 단계, 가열 유체를 상기 공간 내로 유입시켜서 해양 생물 부착물을 가열하는 단계, 상기 한정된 공간(confined volume)을 표면을 따라 이동시켜 표면의 다른 부분들을 처리하는 단계, 및 표면의 방향(orientation)에 상관없이 상기 한정된 공간을 표면에 인접하게 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 한정된 공간을 표면에 인접하게 유지시키는 단계를 자성을 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가의 가열 유체를 상기 한정된 공간 내로 유입시키면서 상기 한정된 공간으로부터 가열 유체를 배출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
4. 제3항에 있어서, 가열 유체를 상기 한정된 공간으로부터 주위 환경(surrounding environment)으로 배출하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 한정된 공간이 상대적으로 작은 깊이 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
6. 제5항에 있어서, 가열 유체가 표면의 부분을 따라 층을 이루는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
7. 제6항에 있어서, 한정된 공간의 깊이 치수는 2 내지 50㎜의 범위 내인 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
8. 제7항에 있어서, 한정된 공간의 깊이 치수는 2 내지 15㎜의 범위 내인 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
9. 제8항에 있어서, 한정된 공간의 깊이 치수는 2 내지 10㎜의 범위 내인 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 처리하는 동안 상기 가열 유체의 온도를 변경해가면서 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하기에 가장 효과적인 온도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 처리하는 동안 상기 가열 유체의 유입 속도(a rate of introduction)를 변경해가면서 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하기에 가장 효과적인 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 표면은 수상 항행선의 선체의 표면인 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
13. 제12항에 있어서, 선박이 수중에 있을 때에 선박의 흘수선의 아래에서 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 한정된 공간을 표면에 따라 이동시키면서, 상기 한정된 공간을 상기 표면의 형태와 일치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 방법.
15. 표면의 일부분에 인접하게 공간(volumn)을 한정하도록 배치된 컨파인먼트 설비(confinement arrangement)를 포함하는, 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 장치로서,

    상기 컨파인먼트 설비는 상기 공간에 가열 유체의 유입이 가능하도록 배치된 유입 포트(entry port)를 구비하고,

    상기 컨파인먼트 설비는 상기 표면의 다른 일부분의 처리를 가능하게 하도록 상기 표면을 따라 이동이 가능하며,

    또한, 상기 컨파인먼트 설비는 유지 수단(retaining means)을 더 포함하며, 상기 유지 수단은 상기 컨파인먼트 설비를 상기 표면에 근접하게 유지되도록 배치됨으로써, 상기 표면의 방향(orientation)에 상관없이, 상기 공간이 상기 표면에 인접한 채로 있도록 하는 것임을 특징으로 하는, 표면 상의 해양 생물 부착물 처리장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 유지 수단은 상기 컨파인먼트 설비에 장착된 하나 또는 둘 이상의 자석들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 컨파인먼트 설비는 상기 공간 내로 유입된 가열 유체를 그 공간으로부터 배출되도록 하는 배출 수단(exhaust means)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 배출 수단은 상기 컨파인먼트 설비에 접하는 가요 씰(flexible seal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
19. 제15항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 컨파인먼트 설비는 표면을 따라 컨파인먼트 설비를 이동시키면서 상기 표면의 형상과 일치되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 컨파인먼트 설비는 가요 커버(flexible cover)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 가요 커버는 이에 함께 연결된, 상대적으로 강성인 다수의 부품(component)들을 포함함으로써, 상기 부품들이 상기 커버의 가요성을 촉진하도록 서로에 대하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는, 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
22. 제15항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 컨파인먼트 설비는 한정된 공간(confined volumn)이 상대적으로 작은 깊이 치수를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 컨파인먼트 설비는 한정된 공간 내로 유입된 가열 유체가 표면의 부분을 따라 층을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
24. 제23항에 있어서, 깊이 치수는 2 내지 50㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
25. 제24항에 있어서, 깊이 치수는 2 내지 15㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
26. 제25항에 있어서, 깊이 치수는 2 내지 10㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물 처리 장치.
27. 표면의 일부분을 가열할 수 있는 가열 수단(heating means)을 장착하기 위한 하우징(housing), 및 상기 하우징을 표면에 근접하게 유지시키도록 배치된 유지 수단을 포함하고, 하우징 설비는 표면을 따라 이동 가능하여 표면의 다른 부분들을 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는, 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 장치.
28. 가열 설비를 사용하여 표면의 일부를 가열하는 단계, 상기 가열 설비를 표면에 맞대어 유지시키는 단계, 및 상기 가열 설비를 표면을 따라 이동시켜 표면의 다른 부분들을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 상의 해양 생물 부착물을 처리하는 방법.

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