KR101434572B1 - 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물 - Google Patents

Abstract

이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물이 개시된다.
본 발명에 따른 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물은 물에 부유할 수 있고 레그웰을 갖는 본체; 상기 레그웰을 상하 방향으로 관통하고, 랙 기어와 코드를 포함하는 레그; 상기 레그웰의 내측벽의 홈구역의 일측에 배치되고, 상기 랙 기어의 치면의 이물질을 제거하는 제1 제거모듈; 및 상기 레그웰의 내측벽의 홈구역의 타측에 배치되고, 상기 랙 기어 및 상기 코드의 이물질을 제거하는 제2 제거모듈을 포함할 수 있다.

Description

이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물{FLOATING STRUCTURE WITH CLEANING APPARATUS}

본 발명은 부유식 구조물의 레그의 랙 기어에 서식하는 해양생물, 이물질 등을 탄성 접촉 방식으로 제거하는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물에 관한 것이다.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다는 문제가 있다.

최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다.

육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.

풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 본체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 본체를 레그를 따라 들어올린다. 본체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 본체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.

그러나, 위와 같은 종래기술은 다음과 같은 문제가 있다.

부유식 구조물은 본체가 해수면으로부터 이격된 상태에서 달성하고자 하는 작업을 일정 시간 동안 수행한다. 부유식 구조물이 본체가 해수면으로부터 이격된 상태로 작업하는 동안, 레그의 일부는 일정 시간 동안 수중에 잠겨 있는 상태가 되며, 그 동안 레그에는 따개비, 조개 등과 같은 해양생물인 이물질이 부착된다.

레그에 부착된 이물질은 레그를 들어올릴 때, 레그의 하중 증가 요인으로 작용하여, 레그의 작동 시스템에 부하를 가하게 될 뿐만 아니라, 레그의 부식을 유발할 수도 있다.

또한, 레그의 이동을 담당하는 구동계(예: 랙 기어)에 이물질이 부착될 경우, 오작동의 원인이 될 수도 있다.

특허문헌은 선체의 외표면에 서식하는 해양생물을 처리하는 방안만을 제공할 뿐, 부유식 구조물의 레그의 작동 시스템에 적용할 수 있는 구성이 부재되어 있고, 레그를 들어올릴 때 레그의 부식을 유발할 수 있는 해양생물, 레그의 랙 기어 등에 끼여 있는 모래, 해양 쓰레기 등과 같은 이물질을 제거할 수 있는 수단이 부재되어 있다.

한국공개특허공보 10-2011-0023607

본 실시예는 피니언 기어와 맞닿아 치합되는 레그의 랙 기어의 치면과, 랙 기어의 측면, 및 레그의 코드의 외주면에 부착되는 각종 이물질을 제1 제거모듈과 제2 제거모듈로 깨끗이 제거할 수 있는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 물에 부유할 수 있고 레그웰을 갖는 본체; 상기 레그웰을 상하 방향으로 관통하고, 랙 기어와 코드를 포함하는 레그; 상기 레그웰의 내측벽의 홈구역의 일측에 배치되고, 상기 랙 기어의 치면의 이물질을 제거하는 제1 제거모듈; 및 상기 레그웰의 내측벽의 홈구역의 타측에 배치되고, 상기 랙 기어 및 상기 코드의 이물질을 제거하는 제2 제거모듈을 포함하는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 제거모듈은, 제1 탄성조인트; 상기 제1 탄성조인트에서 회동 가능하게 결합된 제1 연장바; 상기 제1 연장바의 일측에 결합된 제2 탄성조인트; 상기 제2 탄성조인트에서 회동 가능하게 결합된 제2 연장바; 상기 제2 연장바의 일측에 결합된 제3 탄성조인트; 상기 제3 탄성조인트에 연결된 샤프트; 및 상기 샤프트에 결합되고 상기 랙 기어의 치면에 접촉되는 브러쉬부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬부는 롤러 형상 또는 둥근 솔 형상일 수 있다.

또한, 상기 브러쉬부는 복수의 돌기부를 가질 수 있다.

또한, 상기 브러쉬부는 자석 재질을 가질 수 있다.

또한, 상기 제2 제거모듈은, 상기 타측에 위치하고, 상기 랙 기어 및 상기 코드의 외주면에 대응하여 교합되는 마찰블록; 및 상기 마찰블록에 결합된 접촉부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접촉부는 상기 랙 기어 또는 상기 코드와 접촉하는 다수의 돌기부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이물질 제거장치의 제1 제거모듈의 제거부가 레그의 상승 또는 하강시 레그의 랙 기어의 치면의 산과 골을 따라서 타고 넘는 상대적인 운동을 통해서, 랙 기어의 치면에 부착된 이물질, 해양생물을 제거할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예는 제1 제거모듈에서 제거부가 관절형 탄성지지대에 의해 결합되어, 랙 기어의 치면의 산과 골에 대응하게 밀착되도록 함으로써, 청소 및 이물질 제거 성능을 증대시킬 수 있다.

또한, 제1 제거모듈의 제거부는 자석 형태로 구성되어 랙 기어의 치면의 산과 골에 대하여 밀착 성능을 극대화함으로써, 이물질 제거에 탁월한 효과가 있다.

또한, 제1 제거모듈의 제거부는 롤러 형태로서 외주면에 금속 또는 딱딱한 철사 재질의 브러시부를 더 구비하여 이물질 제거 성능을 극대화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이물질 제거장치의 제2 제거모듈은 레그의 상승 또는 하강시 레그의 랙 기어의 측면 및 레그의 코드의 외주면에 대응한 형상으로서 밀착될 수 있음에 따라 이물질, 해양생물을 제거할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예는 제2 제거모듈이 합성 고무와 같이 딱딱하면서도 탄성이 있는 재질로 제작되어 있고, 랙 기어의 측면 및 레그의 코드의 외주면에 접촉하는 와이어 브러쉬 또는 딱딱한 금속형태의 접촉부로 이물질 및 해양생물을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물을 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 레그웰의 단면과 이물질 제거장치의 배치관계를 설명하기 위한 확대도.
도 4는 도 3에 도시된 이물질 제거장치의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 제1 제거모듈의 응용예를 설명하기 위한 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 물에 부유할 수 있는 본체(10), 본체(10)를 상하 방향으로 관통하는 레그(Leg, 20), 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그(20)를 지지하는 레그 지지부(30)를 포함한다.

부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본체(10)는 도 1에 도시된 것처럼, 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 레그(20) 및 레그 지지부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.

본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(2)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물(2)로서 적재될 수 있으며, 피적재물(2)을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(12)이 제공될 수 있다. 도 1에 도시된 피적재물(2)의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물(2)은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물(2)은 라이저 파이프일 수 있다.

또한, 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있다.

레그(20)는 부유식 구조물(1)의 사용 목적에 따라 다수 개가 제공될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 본체(10)의 좌현과 우현에 각각 한 쌍씩, 총 4개의 레그(20)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그(20)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 본체(10)에는 레그(20)가 통과하는 레그웰(50)(Leg Well)이 형성된다. 레그(20)는 본체(10)의 하방으로 이동하여 해저에 고정될 수 있고, 도 2의 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 레그(20)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그 지지부(30)는 레그(20)가 통과할 수 있도록 레그웰(50)에 대응되는 위치에 설치되며, 레그(20)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그(20)를 지지한다. 구체적으로, 레그 지지부(30)는 모터 등의 구동장치를 구비하며, 구동장치의 작동에 의해 레그(20)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 지지부(30)에는 구동장치인 잭케이스(35)가 배치될 수 있다. 잭케이스(35)는 레그(20)를 승하강시키거나, 레그(20)와의 상대 운동에 의해 본체(10)를 승하강시키는 구동장치로서 이해될 수 있다. 잭케이스(35)에는 피니언 기어 및 모터가 설치되고, 레그(20)에는 랙 기어(도 3의 도면부호 '21')가 형성되어, 피니언 기어와 랙 기어의 연동에 의해 레그(20)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.

본 실시예에서 레그(20)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그(20)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

한편, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물(2)을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다.

위와 같은 구성을 갖는 부유식 구조물(1)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다.

부유식 구조물(1)은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 일반 항해 모드에서, 부유식 구조물(1)은 레그(20)에 의한 저항을 줄이고자 레그(20)를 상측 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 목적 위치까지 이동한 후, 자동 위치 제어(Dynamic Positioning)를 이용해 레그(20)를 내리기 위한 정확한 위치를 잡을 수 있다. 자동 위치 제어는 레그(20)가 하강하여 해저(B)에 닿을 때까지 지속될 수 있다.

이후, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그(20)를 해저(B)에 박는다. 이 과정에서, 레그(20)는 중력 및 레그 지지부(30)의 구동장치에 의해 본체(10)의 하방으로 이동될 수 있다.

레그(20)의 하단부가 해저(B)에 닿게 되면, 레그(20)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 된다. 이 상태에서, 부유식 구조물(1)은 레그 지지부(30)의 구동장치를 작동시켜 본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킨다. 본체(10)의 하중은 레그(20)를 해저(B)로 침투시키는 힘으로 작용하게 되고, 그에 의해, 레그(20)는 해저(B)로 침투하여 고정된다.

본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킴에 따라 본체(10)는 해수면(S)으로부터 소정 거리 이격된 상태가 될 수 있으며, 본체(10)가 해수면(S)으로부터 이격되어 기설정된 작업 위치에 다다른 상태를 잭업 상태라고 할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 잭업 상태에서 크레인(40)을 이용하여 해상 풍력 발전기를 설치하며, 설치 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다시 운항을 개시할 수 있다.

상기와 같은 부유식 구조물(1)의 잭업 상태로의 전환 방법은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 레그웰의 단면과 이물질 제거장치의 배치관계를 설명하기 위한 확대도이다.

도 3을 참조하면, 레그웰(50)에는 레그(20)에 부착되거나 존재하는 이물질을 제거하도록, 이물질 제거장치(100)가 설치될 수 있다.

예컨대, 이물질 제거장치(100)의 설치 위치는, 각각의 레그(20) 마다 설치될 수 있되, 레그(20)의 코드(22)에 대응하여 코드(22)가 승하강 하면서 통과할 수 있도록, 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)마다 설치될 수 있다.

여기서, 레그(20)는 삼각 트러스 구조로 형성될 경우, 기둥의 역할을 하는 코드(22)와, 코드(22)에 결합되고 코드(22)의 양측으로 쌍을 이루면서 돌출되고 코드(22)의 길이 방향을 따라 연장된 랙 기어(21)를 포함할 수 있다.

또한, 레그웰(50)은 삼각형 공간을 한정하는 내측벽(51)과, 내측벽(51)의 외측에 배치된 외측벽(52)을 포함할 수 있다.

레그(20)의 랙 기어(21)는 앞서 언급한 바와 같이, 부유식 구조물의 레그 지지부의 잭케이스의 피니언 기어와 치합되어, 레그(20)를 승하강시키거나, 부유식 구조물 자체를 해수면의 위쪽으로 이동시키는 역할을 담당할 수 있다.

이물질 제거장치(100)는 역할 및 위치별로 해당 기능을 담당하는 제1 제거모듈(110) 및 제2 제거모듈(120)을 포함할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 이물질 제거장치의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 이물질 제거장치(100)의 제1 제거모듈(110)은 랙 기어(21)의 치면(21a)의 각종 이물질 또는 해양생물을 제거하는 역할을 담당할 수 있다.

제2 제거모듈(120)은 랙 기어(21) 및 코드(22)의 이물질을 제거하되, 더욱 상세하게 랙 기어(21)의 측면(21b, 21c) 및 레그(20)의 코드(22)의 외주면에 부착되는 각종 이물질 또는 해양생물을 제거하는 역할을 담당할 수 있다.

제1 제거모듈(110)과 제2 제거모듈(120)은 상호간의 작동 간섭을 피하도록, 레그(20)의 코드(22)의 길이 방향을 따라 서로 이격되어 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다.

예컨대, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 제거모듈(110)은 쌍을 이루되, 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 양측면(55a)에 설치될 수 있다.

또한, 제2 제거모듈(120)은 제1 제거모듈(110)의 상측 위치에서 홈구역(55)의 양측면(55a) 사이의 내측면(55b)에 설치될 수 있다.

제1 제거모듈(110) 및 제2 제거모듈(120)은 해당 설치 위치인 홈구역(55)의 양측면(55a) 또는 내측면(55b)에 면접촉할 수 있는 하나 이상의 브래킷(111) 또는 플랜지(121)를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 제1 제거모듈(110)의 한 쌍의 브래킷(111)은 홈구역(55)의 양측면(55a)에 용접될 수 있거나, 또는 양측면(55a) 및 브래킷(111)간 일치된 볼트 구멍(미 도시)을 이용하여 볼트에 의해 상호 결합될 수 있다.

같은 방식으로, 제2 제거모듈(120)의 한 쌍의 플랜지(121)는 홈구역(55)의 내측면(55b)에 용접될 수 있거나, 또는 내측면(55b) 및 플랜지(121)간 일치된 볼트 구멍을 이용하여 볼트에 의해 상호 결합될 수 있다.

이와 같은 고정 방식은 리벳 방식 등과 같이 당업계에서 사용될 수 있는 다양한 다른 방식을 적용할 수 있으므로, 이에 한정되지 않을 수 있다.

제1 제거모듈(110)은 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 양측면(55a)에 설치되는 한 쌍의 브래킷(111)과, 각 브래킷(111)에 결합된 제1 탄성조인트(112)와, 제1 탄성조인트(112)에서 회동 가능하게 결합된 제1 연장바(113)와, 제1 연장바(113)의 일측에 결합된 제2 탄성조인트(114)와, 제2 탄성조인트(114)에서 회동 가능하게 결합된 제2 연장바(115)와, 제2 연장바(115)의 일측에 결합된 제3 탄성조인트(116, 117)와, 제3 탄성조인트(116, 117)에 연결된 샤프트(118)와, 샤프트(118)에 결합되고 랙 기어(21)의 치면(21a)에 접촉되는 브러쉬부(119)를 포함할 수 있다.

여기서, 탄성조인트(112)는 브래킷(111)을 사용하지 않고 직접 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 양측면(55a)에 결합될 수도 있다.

브러쉬부(119)는 롤러 형상 또는 둥근 솔 형상일 수 있고, 브러쉬부(119)의 외주면에 금속 또는 딱딱한 철사 등이 결합되어 있을 수 있다.

브러쉬부(119)는 랙 기어(21)의 치면(21a)과의 밀착 성능을 극대화하고, 치면(21a)의 산과 골을 따라서 타고 넘는 섬세한 작동을 위해 롤러 형상 또는 둥근 솔 형상의 몸체를 자석 재질로 제작할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 탄성조인트(112, 114, 116, 117)은 조인트 내부에 힌지 스프링을 구비하여, 접철된 각도 범위 내에서 외력이 작용할 때 접어졌다가 스프링의 탄성 반발력에 의해 펼쳐지거나 원래 형상으로 복원될 수 있다.

이런 제1 내지 제3 탄성조인트(112, 114, 116, 117)의 역할은 레그(20)가 승강 또는 하강하듯이 직선 이동할 때, 랙 기어(21)의 치면(21a)의 산과 골을 타고 넘을 수 있도록, 간격 조절 움직임(M)을 브러쉬부(119)에 부여하고, 그 결과, 브러쉬부(119)가 이동중인 레그(20)의 랙 기어(21)의 치면(21a)에 항상 밀착될 수 있게 하는 역할을 담당할 수 있다.

한편, 제2 제거모듈(120)은 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 타측에 위치하고, 랙 기어(21) 및 코드(22)의 외주면에 대응하여 교합되는 마찰블록(122)을 포함할 수 있다.

예컨대, 마찰블록(122)은 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)의 내측면(55b)에 설치되는 플랜지(121)와, 플랜지(121)에 적층 고정되고, 레그(20)의 랙 기어(21)의 측면(21b, 21c) 및 레그(20)의 코드(22)의 외주면에 대응하여 교합되거나 감싸도록 위치될 수 있다.

마찰블록(122)은 합성 고무와 같이 딱딱하면서도 탄성이 있는 재질 또는 테프론 재질 등으로 제작될 수 있다.

마찰블록(122)은 레그(20)의 랙 기어(21)의 측면(21b, 21c) 및 레그(20)의 코드(22)의 외주면에 접촉하는 곳에 와이어 브러쉬 또는 딱딱한 금속형태의 접촉부(123)를 더 결합시켜서, 이물질 및 해양생물을 제거할 수 있다.

즉, 접촉부(123)에는 랙 기어(21) 또는 코드(22)와 접촉하는 다수의 돌기부(예: 와이어 브러쉬 또는 딱딱한 금속형태의 돌기구조물 등)가 포함되어 구성될 수 있다.

도 5는 도 3에 도시된 제1 제거모듈의 응용예를 설명하기 위한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 제1 제거모듈(110a)의 응용예에 따르면, 제3 탄성조인트(116, 117)의 사이에 연결된 샤프트(118)에 직사각형 바형상의 브러쉬부(119a)가 설치될 수 있다.

브러쉬부(119a)에는 청소 내지 이물질 제거 효율을 극대화하기 위한 부가 형상물로서, 복수개의 돌기부(119c)가 더 마련될 수 있다.

여기서, 부가 형상물은 끌쇠(119b) 등이 될 수 있다. 또한, 돌기부(119c)는 뾰족한 형태일 수 있다.

브러쉬부(119a)도 역시 자석 재질로 제작될 수 있고, 끌쇠(119b) 또는 뾰족한 돌기부(119c)에 의해 랙 기어의 치면의 이물질 등을 비교적 용이하게 제거하는 역할을 담당할 수 있다.

제1 제거모듈(110a)은 한 쌍으로 분리된 브래킷(111)을 가지고 있으므로, 부유식 구조물의 레그의 승하강시 레그의 상승 또는 하강 이동을 가이드하도록 로어 가이드 또는 어퍼 가이드에 해당하고, 레그웰(50)의 내측벽(51)의 홈구역(55)에 기 설치되어 있는 웨어플레이트(59)(도 3 또는 도 5참조)를 가운데 두고 양측에 브래킷(111)이 위치된 후, 그 브래킷(111)이 홈구역(55)에 고정되도록 설치될 수 있으므로, 웨어플레이트(59)에 의한 장소 설치 제약으로부터 자유로울 수 있다.

이하, 본 실시예의 작동 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 부유식 구조물은 잭업 모드(Jack-up Mode)일 때, 레그(20)를 하강 또는 상승시킬 수 있다.

중복 설명을 피하기 위해, 레그(20)의 하강을 기준으로 이물질 제거장치의 작동 방법이 설명된다.

레그(20)의 하강시, 해수에 잠겨있던 레그(20), 예컨대, 레그(20)의 코드(22) 및 랙 기어(21)에는 이물질, 해양생물 등이 부착될 수 있다.

이때, 이물질 등이 부착된 코드(22) 및 랙 기어(21)의 형상은 이물질 등이 부착되지 않는 곳에 비해서 상대적으로 더 돌출된 외형상을 가질 수 있다.

이런 상태에서 부유식 구조물은 레그(20)를 상승시킨다.

이런 경우, 제1, 제2 제거모듈(110, 120)은 이동 중인 레그(20)의 랙 기어(21) 또는 코드(22)와 기밀하게 접촉하게 된다.

제1 제거모듈(110)의 브러쉬부(119)는 상승 또는 하강시 레그의 랙 기어의 치면의 산과 골을 따라서 타고 넘는 상대적인 운동과, 간격 조절 움직임(M)을 수행하면서, 랙 기어의 치면에 부착된 이물질, 해양생물을 솔질 하듯이 제거하게 된다.

또한, 제1 제거모듈(110)의 위쪽에 배치된 제2 제거모듈(120)의 마찰블록(122)의 저면 또는 마찰블록(122)의 접촉부(123)는 레그(20)의 랙 기어(21)의 측면(21b, 21c) 및 레그(20)의 코드(22)의 외주면에 교합된 상태로 미끌리다가, 상대적으로 돌출된 외형상의 이물질을 긁어 내듯이 제거하게 된다.

이렇게 본 실시예의 이물질 제거장치(100)는 이물질이 제거된 랙 기어(21) 및 코드(22)를 이후 도 2에 도시된 레그 지지부(30)의 잭케이스(35) 쪽으로 진입시킬 수 있고, 피니언 기어 랙 기어(21)가 기밀한 접촉 상태를 유지시킴으로써, 랙 기어(21)와 피니언 기어간 결합 상태를 양호하게 하여, 신뢰성 있는 잭업 모드(Jack-up Mode)의 작동 성능을 부유식 구조물에게 제공할 수 있게 된다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

21 : 랙 기어 22 : 코드
50 : 레그웰 100 : 이물질 제거장치
110 : 제1 제거모듈 120 : 제2 제거모듈

Claims (7)

1. 물에 부유할 수 있고 레그웰을 갖는 본체;
   상기 레그웰을 상하 방향으로 관통하고, 원통형 코드, 및 상기 코드의 측면에 길이방향으로 설치된 랙 기어를 포함하는 레그;
   상기 레그웰의 내측벽의 홈구역 일측에 배치되고, 상기 랙 기어의 치면의 이물질을 제거하는 제1 제거모듈; 및
   상기 레그웰 내측벽의 홈구역 타측에 배치되고, 상기 랙 기어의 측면 및 상기 코드의 외주면의 이물질을 제거하는 제2 제거모듈을 포함하는 이물질 제거장치를 갖고,
   상기 제1 제거모듈은,
   제1 탄성조인트;
   상기 제1 탄성조인트에서 회동 가능하게 결합된 제1 연장바;
   상기 제1 연장바의 일측에 결합된 제2 탄성조인트;
   상기 제2 탄성조인트에서 회동 가능하게 결합된 제2 연장바;
   상기 제2 연장바의 일측에 결합된 제3 탄성조인트;
   상기 제3 탄성조인트에 연결된 샤프트; 및
   상기 샤프트에 결합되고 상기 랙 기어의 치면에 접촉되는 브러쉬부를 포함하는 부유식 구조물.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 브러쉬부는 롤러 형상 또는 둥근 솔 형상인 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 브러쉬부는 복수의 돌기부를 갖는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 브러쉬부는 자석 재질을 갖는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 제거모듈은,
   상기 타측에 위치하고, 상기 랙 기어 및 상기 코드의 외주면에 대응하여 교합되는 마찰블록; 및
   상기 마찰블록에 결합된 접촉부를 포함하는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 접촉부는 상기 랙 기어 또는 상기 코드와 접촉하는 다수의 돌기부를 포함하는 이물질 제거장치를 갖는 부유식 구조물.
   

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