KR101402453B1 - 친환경 수중 준설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면 수중 바닥의 퇴적물을 파내는 준설장치에 있어서, 바닥부 및 이 바닥부를 덮는 덮개부를 포함하는 통형상이고, 상기 덮개부와 바닥부에 각각 관통구가 형성된 챔버; 상기 바닥부의 관통구의 하부에 수평으로 회전가능하게 설치된 샤프트 및 이 샤프트의 표면에 소정 간격씩 이격되어 부착된 복수개의 날개부를 포함하는 굴착부; 상기 굴착부의 상기 샤프트에 회전 동력을 인가하는 동력부; 상기 챔버의 바닥부의 하부에서 상기 굴착부를 둘러싸는 형태로 각각 소정 간격씩 이격되어 일렬로 배치되며 수직 하방으로 뻗어있는 복수개의 파이프;를 포함하는 준설장치가 제공된다.

Description

친환경 수중 준설장치 {Underwater Dredging Apparatus}

본 발명은 수중 준설장치에 관한 것으로서, 상세하게는 환경 오염을 유발하지 않거나 최소화하면서 준설할 수 있는 친환경 수중 준설장치에 관한 것이다.

준설장치는 통상적으로 하천이나 바다 등을 굴착하여 굴착물을 외부로 배출하는 장치이다. 산업이 발전함에 따라서 하천이나 바다의 바닥에는 오염물이 쌓이게 되고, 따라서 준설장치의 활용도는 점점 요구되고 있다.

하지만 종래의 준설장치의 경우 굴착과정에 발생되는 부유물이 퍼지게 되어 환경오염을 유발하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 "환경오염을 막기 위한 차단벽이 설치된 준설장치"(공개특허번호 제2013-0039668호)가 제안되기도 하였으며, 이와 같이 굴착시 발생하는 부유물이 준설장치 외부로 퍼지지 않도록 하면서 효율적으로 준설을 할 수 있는 준설장치에 대한 필요성이 지속적으로 제기되고 있다.

본 발명의 목적은 환경 오염을 유발하지 않거나 최소화할 수 있도록 하는 수중 준설장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 퇴적물 흡입시 퇴적물이 주변으로 퍼져서 주변 환경을 오염시키는 2차 오염을 방지할 수 있도록 하는 수중 준설장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 퇴적물을 보다 원활하게 흡입함으로써 보다 효과적인 준설작업을 할 수 있도록 하는 수중 준설장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 준설 바닥 환경에 따라 물 흡입량을 조절함으로써 효과적으로 준설할 수 있도록 하는 수중 준설장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 수중 바닥의 퇴적물을 파내는 준설장치에 있어서, 바닥부 및 이 바닥부를 덮는 덮개부를 포함하는 통형상이고, 상기 덮개부의 중앙 및 바닥부의 중앙에 각각 관통구가 형성된, 챔버; 상기 바닥부의 관통구의 하부에 수평으로 회전가능하게 설치된 샤프트 및 이 샤프트의 표면에 소정 간격씩 이격되어 부착된 복수개의 날개부를 포함하고, 상기 샤프트의 회전에 의해 굴착 동작을 수행하는 굴착부; 상기 굴착부의 상기 샤프트의 축방향으로 연장된 거리에 배치되어 상기 샤프트에 회전 동력을 인가하는 동력부; 상기 챔버의 바닥부의 하부에서 상기 굴착부를 둘러싸는 형태로 각각 소정 간격씩 이격되어 일렬로 배치되며 수직 하방으로 제1 길이만큼 뻗어있는 복수개의 파이프;를 포함하는 준설장치가 제공된다.

이 때 상기 복수개의 날개부의 각각이 상기 샤프트의 표면에 소정 각도씩 쉬프트되어 부착됨으로써 복수개의 날개부가 전체적으로 나선계단 형태로 상기 샤프트에 부착될 수 있다.

또한 상기 복수개의 날개부의 각각은, 상기 샤프트의 외주면에서 샤프트의 방사상 외측방향으로 부착된 블레이드; 상기 블레이드의 단부에서 샤프트의 방사상 외측방향과 샤프트 회전의 접선방향 사이의 임의의 방향으로 돌출되고 그 단부가 테이퍼 형상인 니퍼; 및 상기 블레이드의 일측면에서 부착되어 상기 샤프트 회전시 물과 접하는 면적을 증가시키는 패들;을 포함할 수 있다.

또한 상기 복수개의 파이프의 각각은, 상단부가 상기 챔버의 바닥부에 결합되어 상기 챔버의 내부와 연통하고, 제1 외경을 갖는 제1 원통; 및 상기 제1 원통의 아래쪽에 배치되며 상기 제1 직경 보다 큰 제2 내경을 가짐으로써 상기 제1 원통의 적어도 일부를 수용할 수 있는 제2 원통;을 포함할 수 있다.

이 때 상기 제2 원통은 상기 굴착부를 향하여 길이 방향을 따라 형성된 관통 슬롯을 포함하고, 상기 제1 원통은 하단부에 제1 원통의 중심축에서 방사상 외측으로 돌출되어 상기 관통 슬롯의 관통 홈에 끼워지도록 뻗어있는 돌출부를 포함함으로써, 상기 제2 원통이 상기 관통 슬롯의 길이 범위 내에서 상하방향으로 슬라이딩할 수 있다.

그리고 복수개의 상기 제2 원통의 각각은, 제2 원통의 외부 표면에서 돌출된 연결용 핀(fin); 및 이 연결용 핀에 결합되어 제2 원통의 일측에 인접한 다른 제2 원통을 향하는 방향으로 뻗어있는 패널;을 포함할 수 있으며, 상기 패널은 상기 제2 원통의 높이와 동일한 높이 및 상기 제2 원통과 이에 인접하는 다른 제2 원통 사이의 간격만큼의 폭을 가짐으로써, 상기 굴착부가 상기 복수개의 파이프 및 이 파이프 각각에 부착된 상기 패널에 의해 둘러싸이게 될 수 있다.

그리고 상기 챔버의 덮개부의 상기 관통구가 진공펌프의 흡입 배관에 연결되는 경우, 상기 굴착부의 굴착에 의해 발생한 굴착물이, 상기 챔버의 바닥부의 관통구와 덮개부의 관통구를 통과하는 제1 경로, 및 상기 제2 원통의 슬롯, 상기 제1 원통의 원통 내부, 및 상기 챔버의 덮개부의 관통구를 통과하는 제2 경로 중 하나의 경로를 통해 상기 흡입 배관으로 유입될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 굴착부 주위를 둘러싸는 파이프와 패널이 1차 차단벽 역할을 하고 그 외측의 외벽이 2차 차단벽 역할을 함으로써 굴착시 환경 오염을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 퇴적물을 보다 원활하게 흡입함으로써 보다 효과적인 준설작업을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 준설 바닥 환경에 따라 물 흡입량을 조절함으로써 효과적인 준설작업을 할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치의 사시도,
도3은 도2의 준설장치의 측면도,
도4는 도2의 준설장치를 다른 측면에서 본 사시도,
도5는 도2의 준설장치의 하면도,
도6은 도2의 준설장치의 측단면 사시도,
도7은 도2의 준설장치의 측단면도,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입조절밸브(17)를 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프(40)의 사시도,
도10은 도9의 파이프의 측단면 사시도,
도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 날개를 구비한 굴착부를 설명하기 위한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "위"(또는 "아래", "오른쪽", 또는 "왼쪽")에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치(100)가 선박(1)에 장착된 예를 나타낸다. 준설장치(100)는 선박(1)에 설치된 진공펌프(3)와 배관(2)에 의해 연결되고, 하천, 바다, 호수, 또는 호소 등의 바닥에 퇴적된 퇴적물, 오염물, 오니(슬러지) 등과 같은 물질을 굴착한다. 굴착에 의해 발생하는 굴착물은 진공펌프(3)의 흡입력에 의해 배관(2)을 통해 이송되어 외부(예를 들어 선박)으로 배출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치(100)는 후술하는 도면들을 참조하여 설명하겠지만, 환경을 오염시키지 않으면서 바닥에 존재하는 퇴적물, 오염물 등을 굴착하여 외부로 이송시킨다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치(100)는 바닥에 강한 조류가 존재하더라도 물 바닥을 팔 때 생길 수 있는 흙탕물이나 오염물이 주위로 퍼지지 않도록 하면서 오염물 등을 흡입하여 외부로 이송시킬 수 있다.

한편 본 명세서에서 사용된 용어 "굴착물"은 준설장치(100)의 굴착시 발생하는 물질을 포괄하는 의미로 사용하기로 한다. 즉 본 명세서 "굴착물"은 수중 바닥에 퇴적된 돌, 모래, 흙, 각종 오염물, 오니(슬러지) 등의 퇴적물, 이 퇴적물의 굴착시 발생하는 각종 부유물 중 어느 하나를 의미할 수 있다.

이제 도2 내지 도7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치(100)를 설명하기로 한다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치(100)의 사시도, 도3은 측면도, 도4는 다른 측면에서 본 사시도, 도5는 하면도, 도6은 측단면 사시도, 그리고 도7은 측단면도이다.

도면을 참조하면, 일 실시예에 따른 준설장치(100)는 굴착물이 유입되는 챔버(10), 굴착 동작을 수행하는 굴착부(80), 굴착부에 동력을 전달하는 동력부(60), 및 굴착물이 외부로 퍼지는 것을 방지하는 외벽(20), 파이프(40), 패널(50)을 포함할 수 있다.

도6과 도7을 참조하면, 챔버(10)는 챔버 바닥(12) 및 이 바닥을 덮는 챔버 덮개(11)를 포함하며 내부가 비어있는 통형상을 가진다. 챔버 덮개(11)의 중앙부에는 관통구(15)가 형성되고 이와 마주보는 위치인 챔버 바닥(12)의 중앙부에도 관통구(14)가 형성되어 있다.

챔버 바닥(12)의 하부에서 굴착물이 챔버 바닥(12)의 관통구(14)를 통해 유입되어 챔버 덮개(11)의 관통구(15)를 통해 진공펌프(3) 측으로 배출된다. 따라서 챔버 바닥(12)의 관통구(14)는 유입구로서 역할을 하고 챔버 덮개(11)의 관통구(15)는 유출구로서 역할을 한다.

챔버 덮개(11)의 관통구(15)에는 진공펌프(3)의 배관(2)과의 연결을 위한 연결관(16)이 부착되어 있다. 도시된 실시예에서 연결관(16)은 내부에 원통 형상의 조절밸브(17)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도8을 참조하여 후술하기로 한다.

굴착부(80)는 챔버 바닥(12)의 하부에 결합되어 있으며 굴착 동작을 수행한다. 도4 내지 도6을 참조하면, 일 실시예에 따른 굴착부(80)는 회전가능한 샤프트(81) 및 이 샤프트에 부착된 복수개의 날개부(82)로 구성되며 샤프트(81)가 회전함으로써 굴착을 수행한다.

샤프트(81)는 챔버 바닥(12)의 관통구(14)의 하부에 수평으로 회전가능하게 설치된다. 도시된 실시예에서, 샤프트(81)는 샤프트 양단부를 각각 지지하는 지지 베어링(67,68)에 의해 챔버 바닥(12)의 하부에 회전가능하게 결합될 수 있다. 그러나 대안적 실시예에서 샤프트(81)가 챔버(10)에 지지하기 위한 다른 구조나 방식이 사용될 수 있음은 물론이다.

도시된 실시예에서 복수개의 날개부(82)는 샤프트(81)의 외주면에 소정 간격씩 이격되어 부착된다. 이 때 복수개의 날개부(82)의 각각은 샤프트(81)의 표면에서 서로 상대적으로 소정 각도씩 쉬프트되어 부착됨으로써 복수개의 날개부(82)가 전체적으로 나선계단 형태로 샤프트(81)에 부착된다. 굴착시 복수개의 날개부(82)가 수중의 바닥면과 직접 접촉하게 되는데, 이 복수개의 날개부(82)가 나선계단 형태를 갖고 있으므로, 샤프트(81)의 회전에 의해 복수개의 날개부(82)가 순차적으로 굴착을 함과 동시에 샤프트(81)의 축방향으로 굴착부(80)가 전진 또는 후진 하도록 하는 힘을 생성하게 된다. 따라서 이러한 날개부(82)의 구성에 의해 준설장치(100)가 굴착과 동시에 전후로 주행하는 동작이 가능하다. 날개부(82)의 구체적 구성에 대해서는 도11 내지 도16을 참조하여 후술하기로 한다.

동력부(60)는 굴착부(80)의 샤프트(81)의 축방향으로 연장된 거리에 배치되어 샤프트(81)에 회전 동력을 인가한다. 도시된 실시예에서 동력부(60)는 챔버(10)에서 샤프트(81)의 축방향으로 뻗어있는 부재 내에 배치되어 고정된다. 또한 동력부(60)의 하부는 별도의 케이스에 의해 덮여져서 보호될 수 있다.

도4 내지 도7을 참조하면, 일 실시예에서 동력부(60)는 회전 구동력을 발생시키는 유압모터(61), 회전비를 조절하는 감속기(63), 및 회전 구동력을 샤프트(81)에 전달하는 커플링(65)을 포함한다. 유압모터(61)의 구동에 필요한 유체는 유압라인(70)을 통해 외부(예컨대 선박(1))로부터 공급받을 수 있다. 본 발명에 따른 준설장치(100)의 구체적 구현 형태에 따라 동력부(60)는 유압모터(61), 감속기(63), 및 커플링(65) 외에 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 동력부(60)를 구성하는 구체적 구성요소 및 이들 구성요소의 배치 구조는 실시형태에 따라 달라질 수 있으며 샤프트(81)에 회전 구동력을 인가할 수 있으면 어떠한 형태이든 무방함을 이해할 것이다.

바람직한 일 실시예에서 본 발명의 준설장치(100)는 굴착부(80)를 둘러싸는 복수개의 파이프(40)를 포함한다. 복수개의 파이프(40)의 각각은 챔버 바닥(12)의 하부에 부착되며 굴착부(80)를 둘러싸는 형태로 각각 소정 간격씩 이격되어 일렬로 배치된다.

실시 형태에 따라 파이프(40)는 굴착부(80)를 360도로 둘러싸도록 구성될 수 있으나, 도시된 실시예에서는 굴착부(80)의 샤프트 축 방향으로 동력부(60)가 배치되어 있으므로 이 동력부(60)와 연결되는 영역을 제외한 굴착부(80)의 둘레를 파이프(40)가 둘러싸고 있다.

각각의 파이프(40)는 유체를 흡입할 수 있는 슬롯을 포함하며 이 슬롯으로 굴착물 중 일부를 흡입하여 챔버(10)로 이송할 수 있다. 일 실시예에 따른 파이프(40)의 구체적 구성은 도9 및 도10을 참조하여 후술하기로 한다.

도시된 실시예에서 챔버(10)는 가장자리를 따라 아래쪽으로 형성된 외벽(20)을 더 포함한다. 일 실시예에서 외벽(20)은 챔버 바닥(12)의 가장자리를 따라 수직 하방으로 소정 길이만큼 뻗어있고, 이에 따라 복수개의 파이프(40)를 둘러싸고 있다. 그러나 이 길이는 파이프(40)의 높이보다는 짧고, 이에 따라 도시된 것처럼 외벽(20) 아래로 파이프(40)가 노출되도록 구성된다.

실시 형태에 따라 외벽(20)은 챔버(10)의 가장자리 전체를 360도로 둘러싸도록 구성될 수 있으나, 도시된 실시예에서는 챔버(10)의 측면 일부에 동력부(60)가 배치되어 있으므로 이 동력부(60)를 제외한 챔버 가장자리 영역을 외벽(20)이 둘러싸고 있다.

또한 필요에 따라 준설장치(100)는 보조벽(30)을 더 포함할 수 있다. 도시된 실시예의 경우 굴착부(80)와 동력부(60)가 연결된 영역에는 외벽(20)과 파이프(40)가 배치되지 않기 때문에, 이 영역을 통해 유체(바닷물이나 강물 등)가 준설장치(100)의 하부 영역(즉 굴착부(80)가 위치한 영역)과 준설장치의 외부 사이를 흐르지 않도록 별도의 보조벽(30)을 더 포함할 수 있다.

도8을 참조하여 흡입 조절밸브(17)의 동작을 설명하기로 한다. 도8은 준설장치(100)의 챔버(10)에 부착된 연결관(16) 주위를 확대한 측단면 사시도이다.

연결관(16)은 챔버 덮개(11)의 관통구(15)에는 부착되어, 진공펌프(3)의 배관(2)과 준설장치(100)의 챔버(10)를 연결한다. 도시된 실시예에서 연결관(16)은 원통 형상의 조절밸브(17)를 내부에 포함한다. 조절밸브(17)의 외경은 연결관(16)의 내경과 동일하고, 따라서 원통 형상의 조절밸브(17)는 연결관(16) 내에서 상하로 슬라이딩될 수 있다. 도시된 실시예에서 조절밸브(17)의 하단부는 챔버 덮개(11)의 관통구(15)와 동일 높이까지 상승할 수 있고 챔버 바닥(12)의 관통구(14)와 동일 높이까지 하강할 수 있다. 그러나 조절밸브(17)가 상하로 움직일 수 있는 범위는 특별히 한정되지 않고 발명의 실시형태에 따라 달라질 수 있다.

이 때 조절밸브(17)는 세로로 형성된 하나 이상의 슬롯을 포함하며, 이 슬롯의 관통홈을 관통하는 볼트와 같은 체결수단(18)에 의해 연결관(16)에 연결될 수 있다. 따라서 조절밸브(17)를 소정 높이까지 상승 또는 하강시킨 다음 체결수단(18)을 통해 조절밸브(17)를 연결관(16)에 고정시킬 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 조절밸브(17)의 높이 조절에 의해 준설장치의 흡입력을 조절할 수 있으므로, 준설할 강 또는 바다의 바닥면의 성분에 따른 점도에 대응하여 조절밸브(17)를 이용해서 준설장치의 흡입력을 조절하여 준설작업을 수행할 수 있다.

도9 및 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프(40)를 나타낸다. 도9는 일 실시예에 따른 파이프(40)의 사시도이고 도10은 측단면 사시도이다.

도면을 참조하면, 파이프(40)는 제1 원통(41), 제2 원통(42), 및 제2 원통(42)에 부착된 패널(50)을 포함한다. 제1 원통(41)은 내부가 비어있고 상부와 하부가 개방된 원통 형상이다. 제1 원통의 상단부는 플랜지(43)를 통해 챔버 바닥(10)에 결합되어 챔버(10)의 내부와 연통한다.

제2 원통(42)은 내부가 비어있는 원통 형상이며 제1 원통(41)의 아래쪽에 배치된다. 제2 원통(42)은 제1 원통(41)의 외경 보다 큰 내경을 가지며, 이에 따라 도시된 것처럼 제1 원통(41)의 적어도 일부를 수용하고 있다.

제2 원통(42)은 굴착부(80)를 향하여 길이 방향을 따라 형성된 관통 슬롯(45)을 포함하고, 제1 원통(41)은 하단부에 제1 원통(41)의 중심축에서 방사상 외측으로 돌출되어 관통 슬롯(45)의 관통 홈에 끼워지도록 뻗어있는 돌출부(44)를 포함한다. 이에 따라 제2 원통(42)이 관통 슬롯(45)의 길이 범위 내에서 상하방향으로 슬라이딩할 수 있게 된다. 따라서 예를 들어 수중 바닥면이 평평하지 않은 곳에 준설장치(100)가 위치하더라도 바닥면의 요철에 대응하여 복수개의 파이프(40)의 각각이 상하로 슬라이딩하여 각각 바닥면과 접촉할 수 있다.

또한 제2 원통(42)은 외부 표면에서 돌출된 연결용 핀(fin)(49)을 포함한다. 연결용 핀(49)은 패널(50)을 제2 원통(42)에 결합하기 위한 부재이며, 대안적 실시예에서 연결용 핀(49) 대신 다른 방식으로 패널(50)을 제2 원통(42)에 결합할 수도 있음은 물론이다.

도시된 실시예에서 패널(50)은 연결용 핀(49)에 결합되어 제2 원통의 중심축에서 방사상 외측 방향으로 뻗어있다. 이에 따라 파이프(40)가 챔버(10) 하부에 부착되었을 때, 임의의 제2 원통(42)에 부착된 패널(50)은 이 제2 원통의 일측에 인접한 다른 제2 원통을 향하는 방향으로 뻗어있게 된다. 이 때 패널(50)은 제2 원통(42)의 높이와 대략 동일한 높이 및 제2 원통(42)과 이에 인접하는 다른 제2 원통 사이의 간격만큼의 폭을 가진다. 따라서 도2 내지 도7에 도시한 바와 같이 복수개의 파이프(40) 및 이들 각 파이프(40)에 부착된 패널(50)에 의해 굴착부(80)가 둘러싸이게 된다.

제1 원통(41)과 제2 원통(42)은 내부가 서로 연통하고 제1 원통(41)과 챔버(10) 내부가 연통하고 있다. 이에 의해 진공펌프(3)의 흡입력에 의해 굴착물 중 일부는 제2 원통(42)의 슬롯(45)을 통해 흡입되어 챔버(10) 내부를 거쳐 진공펌프(3)로 이송될 수 있다. 즉 챔버 덮개(11)의 관통구(15)가 진공펌프(3)의 흡입 배관(2)에 연결되는 경우, 굴착부(80)의 굴착시 발생하는 굴착물은, 챔버 바닥(12)의 관통구(14)와 챔버 덮개(11)의 관통구(15)를 통과하는 제1 경로, 및 제2 원통의 슬롯(45), 제1 원통(41)의 원통 내부, 및 챔버 덮개(11)의 관통구(15)를 통과하는 제2 경로 중 하나의 경로를 통해 흡입 배관(2)으로 이송될 수 있다.

또한 이 때 굴착부(80)를 둘러싸는 복수개의 파이프(40)와 패널(50)이 굴착부(80)의 굴착시 발생하는 굴착물이 외부로 퍼지는 것을 방지하는 1차 차단벽 역할을 하고 챔버(10)의 하부를 둘러싸는 외벽(20)이 2차 차단벽 역할을 함으로써 준설장치(100)의 준설에 따른 바닥면의 환경오염을 최소화할 수 있다.

이제 도11 내지 도16을 참조하여 굴착부(80)의 날개부(82)의 일부 실시예들을 설명하기로 한다.

도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 날개부를 구비한 굴착부를 나타낸다. 도11을 참조하면, 복수개의 날개부(82)의 각각은 샤프트(81)의 표면에서 서로 상대적으로 소정 각도씩 쉬프트되어 부착되어 복수개의 날개부(82)가 전체적으로 나선계단 형태로 샤프트(81)에 부착된다. 이 때 복수개의 날개부(82)에 의한 나선계단 형태가 샤프트(81) 주위를 완전히 한바퀴 감싸도록(즉, 날개부(82)의 각각이 서로 상대적으로 소정 각도씩 쉬프트되어 부착됨으로써 샤프트 주위를 한바퀴 감싸도록) 부착될 수도 있다. 그러나 대안적인 실시예에서 복수개의 날개부(82)가 샤프트(81)를 한바퀴 반, 또는 두바퀴를 감싸도록 부착될 수 있으며 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

이 때 복수개의 날개부(82)의 각각은, 샤프트(81)의 외주면에서 샤프트 축의 방사상 외측방향으로 부착된 블레이드(85) 및 이 블레이드의 외측 단부에서 샤프트 축의 방사상 외측방향과 샤프트 회전의 접선방향 사이의 임의의 방향으로 돌출된 니퍼(87)를 포함한다. 니퍼(87)는 단부로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 가진다.

도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 날개부를 도시한다. 날개부(82)가 샤프트(81)에 부착되는 형상은 도11과 동일 내지 유사하므로 생략한다.

도12의 실시예에서 날개부(82)는 블레이드(85)의 일측면에 부착된 패들(86)을 더 포함한다. 패들(86)은 블레이드(85)의 일측면에서 부착되어 샤프트 회전시 날개부(82)가 물과 접하는 면적을 증가시키는 역할을 하며, 이에 따라 굴착 작업량을 증가시킬 수 있다.

도13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 날개부를 도시하며, 도12와 비교할 때 블레이드(85)의 양측면에 각각 패들(86)이 부착되어 있음을 알 수 있다.

도14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 날개부를 도시하며, 도11의 날개부와 비교할 때 서로 반대 방향으로 뻗어있는 2개의 니퍼(87)를 포함한다. 2개의 니퍼(87)는 동일 형상을 가지며 뻗어있는 방향만 반대이다. 따라서 샤프트(81)의 회전방향이 바뀌는 경우에도 굴착 및 전후 주행을 할 수 있다.

도15와 도16은 각각 본 발명의 제5 실시예 및 제6 실시예에 따른 날개부를 도시한다. 도14와 비교할 때 도15와 도16의 날개부는 블레이드(85)의 측면에 패들(86)을 각각 1개(도15) 및 2개(도16) 포함함을 알 수 있다. 도16의 경우 니퍼(87)와 패들(86)을 양방향으로 각각 하나씩 포함하고 있으므로 샤프트(81)의 회전방향에 관계없이 굴착 작업량을 높일 수 있고 굴착과 동시에 준설장치(100)의 전진 또는 후진 주행을 가능하게 한다.

이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 챔버
20: 외벽
30: 보조벽
40: 파이프
50: 패널
60: 동력부
80: 굴착부

Claims (1)

1. 수중 바닥의 퇴적물을 파내는 준설장치에 있어서,
   바닥부 및 이 바닥부를 덮는 덮개부를 포함하는 통형상이고, 상기 덮개부의 중앙 및 바닥부의 중앙에 각각 관통구가 형성된, 챔버(10);
   상기 바닥부의 관통구의 하부에 수평으로 회전가능하게 설치된 샤프트(81) 및 이 샤프트의 표면에 소정 간격씩 이격되어 부착된 복수개의 날개부(82)를 포함하고, 상기 샤프트의 회전에 의해 굴착 동작을 수행하는 굴착부(80);
   상기 굴착부의 상기 샤프트의 축방향으로 연장된 거리에 배치되어 상기 샤프트에 회전 동력을 인가하는 동력부(60); 및
   상기 챔버의 바닥부의 하부에서 상기 굴착부를 둘러싸는 형태로 각각 소정 간격씩 이격되어 일렬로 배치되며 수직 하방으로 제1 길이만큼 뻗어있는 복수개의 파이프(40); 를 포함하고,
   상기 복수개의 날개부(82)의 각각이 상기 샤프트의 표면에 소정 각도씩 쉬프트되어 부착됨으로써 복수개의 날개부(82)가 전체적으로 나선계단 형태로 상기 샤프트에 부착되며,
   상기 복수개의 날개부(82)의 각각은,
   상기 샤프트의 외주면에서 샤프트의 방사상 외측방향으로 부착된 블레이드(85);
   상기 블레이드의 단부에서 샤프트의 방사상 외측방향과 샤프트 회전의 접선방향 사이의 임의의 방향으로 돌출되고 그 단부가 테이퍼 형상인 니퍼(87); 및
   상기 블레이드의 일측면에서 부착되어 상기 샤프트 회전시 물과 접하는 면적을 증가시키는 패들(86);을 포함하며,
   상기 복수개의 파이프(40)의 각각은,
   상단부가 상기 챔버의 바닥부에 결합되어 상기 챔버의 내부와 연통하고, 제1 외경을 갖는 제1 원통(41); 및
   상기 제1 원통의 아래쪽에 배치되며 상기 제1 직경 보다 큰 제2 내경을 가짐으로써 상기 제1 원통의 적어도 일부를 수용할 수 있는 제2 원통(42);을 포함하고,
   상기 제2 원통(42)은 상기 굴착부를 향하여 길이 방향을 따라 형성된 관통 슬롯(45)을 포함하고, 상기 제1 원통(41)은 하단부에 제1 원통의 중심축에서 방사상 외측으로 돌출되어 상기 관통 슬롯의 관통 홈에 끼워지도록 뻗어있는 돌출부(44)를 포함함으로써, 상기 제2 원통이 상기 관통 슬롯의 길이 범위 내에서 상하방향으로 슬라이딩 가능하고,
   복수개의 상기 제2 원통의 각각은,
   제2 원통의 외부 표면에서 돌출된 연결용 핀(fin)(49); 및
   이 연결용 핀에 결합되어 제2 원통의 일측에 인접한 다른 제2 원통을 향하는 방향으로 뻗어있는 패널(50);을 포함하고,
   상기 패널은 상기 제2 원통의 높이와 동일한 높이 및 상기 제2 원통과 이에 인접하는 다른 제2 원통 사이의 간격만큼의 폭을 가짐으로써, 상기 굴착부(80)가 상기 복수개의 파이프 및 이 파이프 각각에 부착된 상기 패널에 의해 둘러싸이며,
   상기 챔버의 덮개부의 상기 관통구가 진공펌프의 흡입 배관에 연결되는 경우, 상기 굴착부(80)의 굴착에 의해 발생한 굴착물이, 상기 챔버의 바닥부의 관통구와 덮개부의 관통구를 통과하는 제1 경로, 및 상기 제2 원통의 슬롯, 상기 제1 원통의 원통 내부, 및 상기 챔버의 덮개부의 관통구를 통과하는 제2 경로 중 하나의 경로를 통해 상기 흡입 배관으로 유입되는 것을 특징으로 하는 준설장치.

Images