KR101473358B1 - Cooling appatatus for pressure resistance housing of underwater robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중로봇의 내압용기 내부에 구비된 전자장치에서 발생하는 발열을 공기순환 장치를 이용하여 용이하게 외부로 방출하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure vessel of an underwater robot having a cooling device for easily discharging heat generated from an electronic device provided inside a pressure vessel of an underwater robot using an air circulation device.
심해저에는 여러 가지 광물 자원이 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중에서 최근에 관심이 집중되어 주목받고 있는 해저 망간 단괴는 대표적인 해저 광물 자원으로 알려져 있으며, 향후 열수 광상이라든가 망간각(manganese crust) 등도 관심이 대상이 될 가능성이 높다.It is known that there are various mineral resources in the deep sea. Among them, undersea manganese nodules, which are attracting attention recently, are known as representative submarine mineral resources, and hydrothermal deposits or manganese crusts are likely to be of interest in the future.
이와 같은 이유로 최근 들어 세계 각국에서 심해저의 유가 금속을 회수하는 방법을 두고 치열한 경쟁을 경주하고 있다.For this reason, the world has been racing fiercely in recent years about how to recover valuable metals from the deep sea.
바다의 평균수심은 3800m로 지구에서 생명이 살 수 있는 공간의 99%를 차지하고, 심해는 이 공간의 85%를 차지하지만, 인간은 아직 심해의 1%도 관찰하지 못하였다. 또한, 지구상에는 아직 발견되지 않은 생명의 종의 수가 1000만∼3000만종으로 추산되며 현재까지 140만종만이 발견되었을 뿐이다. 아직 발견되지 않은 대다수의 종은 바다에 살고 있다. 이는 지난 25년간 심해에서는 평균 2주에 한 종 꼴로 새로운 생명이 발견되었다는 사실이 반증해 주고 있다. 또한, 육상 자원의 고갈에 따라 심해 석유 및 가스시추사업은 2002년 전체 석유생산량의 2%에서 2009년 8%로 매년 증가하고 있으며 2015년에는 15%에 이를 것으로 예상된다.The average depth of the sea is 3800m, accounting for 99% of the space available for life on Earth, while the deep sea accounts for 85% of this space, but humans have not yet observed 1% of the deep sea. In addition, the number of life species not yet found on the earth is estimated to be 10 million to 30 million, and only 1.4 million species have been found to date. The majority of species not yet discovered live in the sea. This disproves the fact that in the past 25 years, a new life has been found on average every two weeks in the deep sea. In addition, due to the depletion of land resources, deep-sea oil and gas drilling projects are increasing annually from 2% of total oil production in 2002 to 8% in 2009 and are expected to reach 15% in 2015.
이처럼 해양은 거대한 탐사의 가치를 갖고 있지만, 위험한 해양 환경은 인류가 쉽게 바다 속에 접근할 수 있도록 허용하지 않는다. 수중로봇은 이러한 문제점에 대한 하나의 대안으로 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Thus, while the oceans have great exploration value, the dangerous marine environment does not allow mankind access to the ocean easily. Underwater robots are being actively developed as an alternative to these problems.
일반적으로, 수중로봇은 심해의 광물을 채집하는 장비의 하나로 모선과 파이프 라이저로 연결되어 심해저 영역의 해저면에 위치되어 이동하면서 망간단괴와 같은 광물을 채집하는 장비이다.In general, underwater robots are one of the equipment collecting deep-sea minerals. They are connected with buses and pipe risers and are located on the seafloor of the deep-sea area and collect minerals such as manganese nodules.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 특허청 공개특허공보 제2011-0045135호(2011.05.04 공개)가 있으며, 이 선행문헌에는 채광모선으로부터 제어부로 원격 제어되며 무한궤도의 주행장치에 의하여 이동되는 본체와, 본체의 전면측에 설치되며 실린더 아암에 의하여 전, 후진 이동되면서 광물을 채광 및 1차 파쇄하게 되는 채광 로울러와, 채광 로울러에 의하여 채광된 광물의 수집과 함께 광물의 2차 파쇄가 이루어지도록 본체의 전면 하단으로 돌출 설치되는 광물수거부와, 광물수거부로부터 수집된 광물을 이송하도록 본체에 형성되는 이송로와, 이송로의 단부측에 설치되어 광물의 수집이 흡입 작용으로 이루어지도록 돕는 수력흡입펌프를 포함하는 심해저 광물의 집광로봇이 개시된다.The prior art related to the present invention is Korean Patent Application Publication No. 2011-0045135 (published May 4, 2011), which includes a main body that is remotely controlled from a mining bus to a control unit and moved by a traveling device of an endless track, A mining roller installed on the front side of the main body and being moved forward and backward by a cylinder arm to mining and primary crushing the minerals and a mining roller for collecting the minerals mined by the mining rollers, A transfer path formed in the main body for transferring the minerals collected from the minus receipt, and a hydraulic suction installed on the end side of the transfer path to help the collection of minerals by the suction operation A concentrating robot of a deep sea mineral containing a pump is disclosed.
그러나 종래의 수중로봇은 수중로봇의 주행 및 제어를 위한 다양한 전기전자시스템을 탑재하고 있는 내압용기 내부의 발열로 인한 전기전자 시스템의 이상을 방지할 수 있는 방안에 대한 대책이 전무한 실정이라는 문제점이 있었다.However, the conventional underwater robot has a problem in that there is no measure to prevent the abnormality of the electric / electronic system due to the heat generation inside the pressure-resistant container, which is equipped with various electric and electronic systems for running and controlling the underwater robot .
또한, 내압용기는 임베디드 컨트롤러, 컴퓨터, 전압변환장치, 통신장치를 망라하는 전기전자장치를 수중에서 사용하기 위해 보호하는 용도로 사용된다.In addition, the pressure-resistant container is used for protecting an electric / electronic device including an embedded controller, a computer, a voltage converter, and a communication device for use in water.
그러나 이와 같은 전기전자장치들을 내압용기에 삽입하여 기능시험을 함에 있어 수중에서 진행하기에 여러 가지 제약이 따른다.However, there are various limitations in the operation of inserting such electrical and / or electronic devices into a pressure-resistant container to carry out a functional test.
따라서 기능시험은 주로 공기 중에서 수행되는데 이때 발생하는 발열에 의해 전기전자장치들이 훼손되거나 오동작을 일으키는 문제점이 있기 때문에 이를 방지할 수 있는 방안도 절실히 요구된다.
Therefore, the function test is mainly performed in the air, and there is a problem that the electric and electronic devices are damaged or malfunction due to the heat generated at this time.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 특히 수중로봇의 제어를 위한 전기전자장치의 발열을 용이하게 외부로 방출하기 위한 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a cooling device for easily releasing the heat of an electric / Pressure vessel of the robot.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 또 다른 목적은, 특히 내압용기의 기능시험 중 전기전자장치에서 발생하는 발열을 효과적으로 외부방출시키기 위한 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a cooling device for efficiently externally discharging heat generated in an electric electronic device during a functional test of a pressure- Pressure vessel of the underwater robot.
이를 위해 본 발명에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기는, 수중로봇의 내압용기에 있어서, 내압용기의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 내압용기의 타측 내부 종단에 구비되는 냉각팬, 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 공기 분배부, 공기 분배부에 의해 분배되는 송풍 공기가 경유하는 적어도 하나의 유로로 구성되는 공기 순환부를 포함하며, 유로는 내압용기의 외부를 형성하는 캐니스터의 내부에 밀착하여 구비된다.To this end, the pressure-resistant container of the underwater robot having the cooling device according to the present invention is a pressure-resistant container of a submersible robot, comprising: a cooling fan provided at the inner end of the pressure-resistant container for blowing air in one direction of the pressure- And an air circulation part composed of at least one flow path through which the blowing air distributed by the air distribution part circulates, the flow path including an air distribution part for distributing the blowing air of the fan, And is closely attached to the inside of the canister forming the outside.
여기서 본 발명에 따르는 내압용기는 유로를 고정시키는 유로홈을 구비하는 내부 프레임을 더 포함한다.Here, the pressure-resistant container according to the present invention further includes an inner frame having a flow path groove for fixing the flow path.
또한 내부 프레임은 봉형상의 좌측 프레임과 우측 프레임을 각각 2개 구비한다.Further, the inner frame has two left and right frames in a bar shape.
그리고 유로는 내압용기의 내부에 공기가 순환하도록 적어도 하나의 벤트를 구비한다. The flow path has at least one vent so that air circulates inside the pressure-resistant container.
한편 내부 프레임은 봉형상의 좌측 프레임과 우측 프레임을 각각 2개 구비한다.On the other hand, the inner frame has two bar-shaped left and right frames.
특히, 유로는 내압용기의 내부에 공기가 순환하도록 적어도 하나의 벤트를 구비한다. In particular, the flow path has at least one vent so that air circulates inside the pressure-resistant container.
그리고, 유로는 단면이 덕트형 또는 오목형이다.The flow path has a duct-like or concave cross-section.
여기서 공기 분배부는 유로와 직각으로 연통된다.Here, the air distribution portion communicates with the flow path at a right angle.
한편 공기 분배부는 공기 순환부와 일체형으로 구성된다.On the other hand, the air distributing unit is integrated with the air circulating unit.
특히 유로는 내압용기의 내부에서 좌우 대칭으로 구성되되, 유로의 개수는 짝수이다.Particularly, the flow path is formed symmetrically in the interior of the pressure-resistant container, and the number of flow paths is even.
본 발명의 실시 예에 따르는 냉각팬은 내압용기의 내부에 구비되는 전원에서 전기를 공급받는다.The cooling fan according to the embodiment of the present invention receives electricity from a power source provided inside the pressure-resistant container.
한편 전원은 스위칭모드 파워서플라이(SMPS)이며, 배터리를 더 구비한다.Meanwhile, the power source is a switching mode power supply (SMPS), and further includes a battery.
여기서 유로는 송풍방향으로 형성되되, 직선으로 형성된다.Here, the flow path is formed in a straight line.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기에 있어서, 내압용기의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 내압용기의 타측 내부 종단에 구비되는 제1 냉각팬, 내압용기의 타측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 내압용기의 일측 내부 종단에 구비되는 제2 냉각팬, 제1 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 제1 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 제1 공기 분배부, 제2 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 제2 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 제2 공기 분배부, 제1 공기 분배부와 연통되는 적어도 하나의 유로로 구성되는 제1 공기 순환부, 및 제2 공기 분배부와 연통되는 적어도 하나의 유로로 구성되는 제2 공기 순환부를 포함하며, 유로는 내압용기의 외부를 형성하는 캐니스터의 내부에 밀착하여 구비된다.A pressure-resistant container of a submersible robot having a cooling device according to another embodiment of the present invention, the pressure-resistant container comprising: a first cooling fan provided on the other end of the pressure-resistant container for blowing air in one direction of the pressure- , A first air distribution portion provided in a blowing direction of the first cooling fan to distribute the blowing air of the first cooling fan, a second air distribution portion provided in the second air distribution portion in the second air distribution portion in order to distribute the blowing air of the first cooling fan, A second air distribution portion provided in a blowing direction of the second cooling fan for distributing the blowing air of the cooling fan, a first air circulation portion composed of at least one flow passage communicating with the first air distribution portion, And a second air circulation part composed of at least one flow path communicating with the distribution part, and the flow path is provided in close contact with the inside of the canister forming the outside of the pressure-resistant container.
여기서 유로는 송풍방향으로 형성되되, 직선으로 형성된다.Here, the flow path is formed in a straight line.
그리고 유로를 고정시키는 유로홈을 구비하는 내부 프레임을 더 포함하고, 내부 프레임에는 봉형상의 좌측과 우측에 측면 프레임이 각각 2개 구비된다.
And an inner frame having a channel groove for fixing the flow path, and two inner side frames are provided on the left side and the right side of the bar shape, respectively.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 윈칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 심해에서 운용중인 수중로봇의 내압용기 내부에서 발생하는 발열을 용이하게 외부로 방출하여 내압용기 내부의 전기전자 시스템의 내구성을 향상시키는 한편, 발열로 인해 발생하는 오동작을 미연에 방지하는 효과가 있다.According to various embodiments of the present invention, heat generated in the inner pressure vessel of an underwater robot operating in the deep sea can be easily released to the outside to improve the durability of the electric / electronic system inside the pressure vessel, There is an effect of preventing in advance.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 공기 중에서 내압용기의 기능시험중 발생하는 내부 발열을 용이하게 외부로 방출시키는 효과도 있다.In addition, according to various embodiments of the present invention, there is also an effect that the internal heat generated during the functional test of the pressure-resistant container in the air is easily discharged to the outside.
따라서 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 궁극적으로 심해에서 운용중인 수중로봇의 전기전자 제어에 신뢰도를 높여 수중로봇을 효율적으로 운용할 수 있다는 효과가 있다.
Therefore, according to various embodiments of the present invention, it is possible to efficiently operate underwater robots by increasing the reliability of electric and electronic control of underwater robots operating in the deep sea.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기의 일 예를 보여주기 위한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기의 일면을 보여주는 평면도.
도 3은 도 2의 A-A 단면도.
도 4는 본 발명의 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기의 내부 프레임의 일 예를 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 공기순환 장치의 개념을 보여주는 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a pressure vessel of an underwater robot having a cooling device according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a plan view showing one surface of a pressure vessel of an underwater robot having a cooling device according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
4 is an exemplary view showing an example of an inner frame of a pressure-resistant container of an underwater robot having a cooling device of the present invention.
5 is a block diagram showing the concept of an air circulation apparatus according to another embodiment of the present invention;
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, “제1”, “제2”, 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages, and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms " first ", " second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto.
또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In addition, the singular forms used below include plural forms unless the phrases expressly have the opposite meaning. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
도 1 내지 도 5의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 기재하였다.The same reference numerals are given to the same members in Figs. 1 to 5.
본 발명의 기본 원리는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기 내부에 구비된 전자장치에서 발생하는 발열을 공기순환 장치를 이용하여 용이하게 외부로 방출하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기를 제공하는 것이다.The basic principle of the present invention is that a pressure vessel of an underwater robot having a cooling device for easily discharging heat generated from an electronic device provided inside a pressure-resistant container of an underwater robot equipped with a cooling device to the outside using an air circulation device .
본 발명을 설명함에 있어서, 수중로봇은 파일럿 집광로봇(Working Class ROV(Remotely Operated Vehicle)을 포함하여 심해에서 운용되면서 내압용기를 구비하는 모든 기기를 통칭한다.In explaining the present invention, a submersible robot collectively refers to all devices including a pressure-resistant container while operating in a deep sea including a working class ROV (Remotely Operated Vehicle).
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 냉각장치는 공기순환식 냉각장치이므로 공기순환 장치와 동일한 의미로 사용하였기 때문에 동일한 의미로 해석되어야 한다.In describing the present invention, since the cooling device is an air circulation type cooling device, it is used in the same meaning as the air circulation device and should be construed in the same sense.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기의 일 예를 보여주기 위한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기의 일면을 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a pressure-resistant container of a submersible robot having a cooling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a submerged robot equipped with a cooling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2. FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(100)를 설명하면 다음과 같다.A pressure-
우선 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(100)는 내압용기(100)의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 내압용기(100)의 타측 내부 종단에 구비되는 냉각팬(110), 냉각팬(110)의 송풍 공기를 분배하기 위해 냉각팬(110)의 송풍 방향으로 구비되는 공기 분배부(120), 공기 분배부(120)에 의해 분배되는 송풍 공기가 경유하는 적어도 하나의 유로(131)로 구성되는 공기 순환부(130)를 포함한다.1, a pressure-
도 1과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(100)를 자세하게 설명하면 다음과 같다.The pressure-
우선 내압용기(100)에는 심해에서 운용되는 수중로봇의 주행 및 제어를 위해 다양한 전기전자 시스템을 탑재하고 있다. 따라서 탑재된 전기전자 시스템을 심해의 높은 압력으로부터 보호하고, 내부 전기전자 시스템에서 발행하는 열을 효율적으로 외부 방출해야 한다.First, the pressure-
이를 위해 내압용기(100)는 실린더 형태의 캐니스터(A)가 구비한다.To this end, the pressure-
캐니스터(A)는 내압용기(100)의 외주를 구성하며 원통형으로 형성되고 일측과 타측에는 각각 제1 앤드캡(B)과 제2 앤드캡(C)이 체결된다.The canister A constitutes the outer periphery of the pressure-
여기서 제1 앤드캡(B)과 제2 앤드캡(C)은 캐니스터(A)에 나사채결방식에 의해 채결되는 것이 바람직하다.Here, the first end cap B and the second end cap C are preferably joined to the canister A by a screwing method.
이 경우, 제1 앤드캡(B)과 제2 앤드캡(C)은 방수를 위한 고무링(미도시)을 더 구비하는 것이 바람직하나 그 개수에는 제한을 두지않는다.In this case, the first end cap B and the second end cap C preferably further include a rubber ring (not shown) for waterproofing, but the number of the rubber rings is not limited.
특히 본 발명의 실시예에서는 외경이 260mm, 내경이 220mm, 두께가 20mm, 총길이를 600mm인 캐니스터(A)를 제작하였다.Particularly, in the embodiment of the present invention, a canister (A) having an outer diameter of 260 mm, an inner diameter of 220 mm, a thickness of 20 mm and a total length of 600 mm was manufactured.
다음으로 냉각팬(110)이 구비된다.Next, a cooling fan 110 is provided.
도 3을 참조하면, 냉각팬(110)은 내압용기(100) 내부에 일 방향으로 공기를 송풍하기 위하여 구비된다.Referring to FIG. 3, the cooling fan 110 is provided to blow air into the pressure-
구체적으로 냉각팬(110)은 제1 앤드캡(B)의 내측 중앙에 부착된다. 따라서 냉각팬(110)의 송풍방향은 제2 앤드캡(C) 방향이 된다.Specifically, the cooling fan 110 is attached to the inner center of the first end cap B. Therefore, the air blowing direction of the cooling fan 110 becomes the direction of the second end cap (C).
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 냉각팬(110)의 부착위치를 제1 앤드캡(B)의 내측 중앙으로 상정하였으나, 반드시 이에 한정하는 것이 아니고 제2 앤드캡(C)의 내측에 부착되거나 캐니스터(A) 내부에서 공기를 순환하게 할 수 있는 위치라면 각 앤드캡(B, C)의 내측 하단, 내측 상단 등 냉각팬(110)의 부착위치는 다르게 상정할 수 있다.In the following description of the embodiment of the present invention, the attachment position of the cooling fan 110 is assumed to be the inner center of the first end cap B, but the present invention is not limited thereto and may be attached to the inside of the second end cap C The attachment position of the cooling fan 110 such as the inner lower end and the inner upper end of each of the end caps B and C may be different if the air can be circulated inside the canister A. [
냉각팬(110)이 부착되면 냉각팬(110)의 송풍 방향으로 송풍 공기를 분배하기 위한 공기 분배부(120)가 형성된다.When the cooling fan 110 is attached, an
공기 분배부(120)는 냉각팬(110)이 송풍하는 공기를 공기 순환부(130)로 고르게 분배하기 위하여 냉각팬(110)의 회전을 방해하지 않는 부챗살 형상(121)으로 형성될 수 있다.The
특히, 공기 분배부(120)는 냉각팬(110)이 부착된 제1 앤드캡(B)의 내측에 밀착되어 형성되며, 공기 순환부(130)를 형성하는 각각의 유로(131)까지 연장되어 형성된다.Particularly, the
이때, 공기 순환부(130)의 각 부챗살 형상(121)의 단면은 오목형 또는 덕트형으로 형성될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 각 유로(131)로 공기를 제공하기에 적합한 형태, 즉 원형 등의 형태로도 형성될 수 있다.At this time, the cross-section of each cross-sectional shape 121 of the
또한, 공기 순환부(130)의 부챗살 형상(121)은 좌우 대칭으로 형성되는 것이 바람직하지만, 캐니스터(A)의 내부구조에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.In addition, although the cross-sectional shape 121 of the
이후 공기 분배부(120)의 부챗살 형상(121)에 각각 대응하는 유로(131)가 형성된다.Thereafter, a
이때, 부챗살 형상(121)과 유로(131)는 각각 연통되는데 바람직하게 일체형으로 형성될 수 있다.At this time, the cross-sectional shape 121 and the
한편, 유로(131)는 냉각팬(110)의 송풍방향으로 형성되는데 제2 앤드캡(C)까지 직선 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 유로(131)가 직선 연장되는 이유는 송풍 저항을 최소화하기 위함이다.Meanwhile, the
특히, 각각의 유로(131)는 캐니스터(A)의 내부에 밀착되어 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 유로(131)는 송풍되는 공기가 유로(131)의 외부로 유실되지 않도록 각각의 유로(131)가 캐니스터(A)의 내부에 밀착 형성된다.In particular, it is preferable that the
이와 같이 유로(131)가 캐니스터(A)와 밀착되어야 하는 이유는 받임부재(F) 상에 위치하는 전기전자장치(미도시)로부터 발생하는 열을 대류에 의해 효율적으로 외부방출하기 위해서 캐니스터(A)로 발열을 전달하기 위함이다.The reason why the
여기서 전기전자장치에는 다양한 발열원이 존재할 수 있으나 일반적으로 다양한 전원을 공급하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)에서 가장 높은 발열이 발생한다.Here, electric and electronic devices may have various heat sources, but generally the highest heat generation occurs in a switching mode power supply (SMPS) that supplies various power sources.
이와 같이 전원과 전기전자장치에서 발생하는 열은 전기전자장치의 오동작의 원인이 되기 때문에 내압용기(100)의 외부로 발생 발열을 효율적으로 방출하여야 한다.Since the power generated by the power source and the electric and / or electronic device causes malfunction of the electric / electronic device, the generated heat should be efficiently discharged to the outside of the pressure-
본 발명에서는 내압용기(100)가 동작하는 환경은 심해로서 온도가 2-4도 정도의 저온이기 때문에 전기전자장치에서 발생하는 열을 공기 순환을 이용하여 케니스터(A)의 내벽으로 전송하면, 대류현상과 캐니스터(A)의 열방출 처리에 의해 외부로 용이하게 방출된다.In the present invention, since the environment in which the pressure-
따라서, 공기 순환부(130)의 유로(131)는 상술한 이유로 캐니스터(A)의 내측에 밀착하여 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the
또한, 유로(131)는 송풍방향으로 직선 형성되는데 이는 송풍공기의 마찰을 최소화하여 원활한 공기의 순환을 이루기 위함이다.In addition, the
여기서 냉각팬(110)의 전원은 SMPS(미도시)에서 공급받을 수 있지만, 내부에 비상용 배터리(미도시)가 구비된다면 SMPS의 동작 이상 시에는 배터리를 통해 전원을 공급받을 수 있다.Here, the power of the cooling fan 110 can be supplied from an SMPS (not shown), but if an emergency battery (not shown) is provided therein, power can be supplied through the battery when the SMPS malfunctions.
다음은 도 4를 참조하여 유로(131)가 캐니스터(A)의 내측에 밀착형성되기 용이하도록 제안하는 내부 프레임(C)에 구조를 설명하기로 한다.
The structure of the inner frame C, which proposes that the
도 4는 본 발명의 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(100) 내부 프레임(C)을 예를 들어 보여주는 예시도이다.4 is an exemplary view showing an inner frame C of a pressure-
도 4를 참조하면, 내부 프레임(D)에는 유로홈(d1)이 성형된다.Referring to FIG. 4, a flow path groove d1 is formed in the inner frame D.
다수의 유로홈(d1)에는 각각의 유로(131)가 삽입된다. 따라서 이때 내부 프레임(C)은 유로(131)를 캐니스터(A)의 내주면과 밀착하도록 형성되기 때문에 유로(131)는 안정적으로 캐니스터(A)의 내부와 밀착할 수 있다.The
내부 프레임(D)의 목적은 각각의 유로(131)를 캐니스터(A)의 내벽에 밀착 형성되도록 각각의 유로(131)를 고정시키는 역할을 한다.The purpose of the inner frame D is to fix the
한편, 내부 프레임(D)에는 내부 프레임(D)이 안정적으로 내압용기(100)에 안착할 수 있도록 좌측과 우측에 측면 프레임(E)을 삽입할 수 있는 홀(e1)이 구비된다.The inner frame D is provided with a hole e1 through which the side frame E can be inserted in the left and right sides so that the inner frame D can be stably mounted in the pressure-
이 측면 프레임(E)은 좌우측에 각각 2개씩 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 측면 프레임(E)은 내부 프레임(D)의 지지력, 내압용기(100)의 내부 공간에 따라 고려되어 적절한 개수로 형성되는 것이 바람직하다. It is preferable that two side frames E are formed on the left and right sides, but the present invention is not limited thereto. That is, the side frame E is preferably formed in an appropriate number considering the supporting force of the inner frame D and the inner space of the pressure-
여기서는 각각 2개의 봉형상의 좌우 측면 프레임(E)을 도시하여, 좌우 측면 프레임(E)의 양쪽 끝단이 제1 앤드캡(B), 제2 앤드캡(C)에 각각 삽입되어 내부 프레임(C)을 지지하는 형태로 구성하였으나 좌우 측면 프레임(E)의 형태와 개수는 이에 한정되지 않는다.The left and right side frames E are respectively inserted into the first end cap B and the second end cap C so that the inner frame C is inserted into the first end cap B and the second end cap C, The shape and number of the left and right side frames E are not limited thereto.
한편, 도 1을 참조하면, 유로에는 다수 개의 벤트(Vent)(132)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1, a plurality of
이 벤트(132)는 공기를 순환시키기 위한 목적으로 구비된다.The
즉, 유로(131)를 통해 송풍되는 공기는 유로(131)의 종단까지 송풍되는데 공기의 순환을 위해서는 압력차를 이용하여 벤트(132)를 통해 캐니스터(A)내부에 전기전자장치에 의해 발생한 열을 용이하게 캐니스터(A)로 전달할 수 있다. 그러면 캐니스터(A)는 외부의 심해로 열을 방출할 수 있다.That is, the air blown through the
마찬가지로 벤트(132)의 형상과 개수에 대해서는 별도로 한정하지 않는다.
Likewise, the shape and the number of the
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 공기순환 장치(200)의 개념을 보여주는 블록도이다.5 is a block diagram showing the concept of the
도 5를 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 공기순환 장치를 구비하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(200)는 내압용기(200)의 일측 방향 내부 종단에 제1 냉각팬(110A)을 구비하고, 내압용기 타측 방향 내부 종단에 제2 냉각팬(110B)을 구비한다.Referring to FIG. 5, a pressure-
즉, 도 1과 비교하면 도 5에는 2개의 냉각팬(110A, 110B)을 구비하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기(200)를 개념적으로 도시하였다.That is, in comparison with FIG. 1, FIG. 5 conceptually shows a pressure-
도 5를 설명함에 있어 도 1 내지 도 4와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In the description of FIG. 5, a description overlapping with FIGS. 1 to 4 will be omitted.
도 5를 참조하면 제1 냉각팬(110A)에서는 제2 냉각팬(110B) 방향으로 공기를 송풍하고, 제2 냉각팬(110B)에서는 제1 냉각팬(110A) 방향으로 공기를 송풍한다.Referring to FIG. 5, the
즉, 도 5에서는 제1 냉각팬(110A)의 송풍 유로(131A)와 제2 냉각팬(110B)의 송풍 유로(131B) 각각 독립적으로 형성되어 있는 것을 알 수 있다.That is, in FIG. 5, it can be seen that the
따라서 제1 공기 분배부(120A)는 제1 냉각팬(110A)의 일방향으로 송풍되는 공기를 분배하고, 제2 공기 분배부(120B)는 제2 냉각팬(110B)의 타방향으로 송풍되는 공기를 분배한다.Accordingly, the first
이에 따라 각각의 제1 공기 순환부(130A)와 제2 공기 순환부(130B)도 각각 독립적으로 형성되어 일방향과 타방향으로 각각 공기를 송풍한다.Accordingly, the first
이와 같이 형성됨으로써 내압용기(200) 내부에서 보다 원활한 공기의 순환을 기대할 수 있다.By forming in this way, circulation of air can be expected more smoothly in the pressure-
도 5는 도 1과 마찬가지로 제1 유로(131A)와 제2 유로(131B)를 캐니스터(A)의 내부면에 밀착 고정하도록 각 유로홈(미도시)을 구비하는 내부 프레임(미도시)을 구비할 수 있다.5 shows an internal frame (not shown) having respective flow grooves (not shown) for closely fixing the
여기서 유로의 개수는 제한하지 않는 것이 바람직하다.Here, the number of flow paths is preferably not limited.
또한, 각 유로(131A, 131B)에 도 1에 도시한 벤트(132)를 구비하여 내압용기(200) 내부의 원활한 공기순환을 기대할 수도 있다.1 can be provided in each of the
따라서 심해에서 운용 중인 수중로봇의 내압용기에서 발생하는 발열을 효과적으로 외부방출시킬 수 있고, 공기 중에서 내압용기의 기능시험 중 발생하는 발열도 효과적으로 외부방출시킬 수 있다.Therefore, it is possible to effectively externally emit the heat generated in the pressure-resistant vessel of the underwater robot operating in the deep sea, and to effectively exothermally generate heat generated in the function test of the pressure-resistant vessel in the air.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
A: 캐니스터 B: 제1 앤드캡
C: 제2 앤드캡 D: 내부 프레임
E: (좌우) 측면 프레임 F: 받임부재
110: 냉각팬 120: 공기 분배부
121: 부챗살 형상 130: 공기 순환부
131: 유로 110A: 제1 냉각팬
110B: 제2 냉각팬 120A: 제1 공기 분배부
120B: 제2 공기 분배부 130A: 제1 공기 순환부
130B: 제2 공기 순환부 131A: 제1 유로
131B: 제2 유로A: Canister B: First end cap
C: 2nd end cap D: inner frame
E: (left and right) side frame F:
110: cooling fan 120: air distribution part
121: cross-sectional shape 130: air circulation part
131: flow
110B: second cooling
120B: second
130B: second
131B:
Claims (13)
상기 내압용기의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 상기 내압용기의 타측 내부 종단에 구비되는 냉각팬;
상기 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 상기 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 공기 분배부;
상기 공기 분배부에 의해 분배되는 송풍 공기가 경유하는 적어도 하나의 유로로 구성되는 공기 순환부; 및
상기 유로를 고정시키는 유로홈을 구비하는 내부 프레임;을 포함하며,
상기 유로는 상기 내압용기의 외부를 형성하는 캐니스터의 내부에 밀착하여 구비되고, 상기 내부 프레임은 좌측과 우측에 봉형상의 측면 프레임을 각각 2개 구비하는 냉각장치를 포함하는 수중로봇의 내압용기.
In a pressure vessel of an underwater robot,
A cooling fan provided at an inner end of the other side of the pressure-resistant container for blowing air in one direction of the pressure-resistant container;
An air distributor provided in a blowing direction of the cooling fan to distribute the blowing air of the cooling fan;
An air circulation part comprising at least one flow path through which blowing air distributed by the air distribution part flows; And
And an inner frame having a flow path groove for fixing the flow path,
Wherein the flow path is provided in close contact with the inside of a canister forming the outside of the pressure-resistant container, and the inside frame includes a cooling device having two rod-like side frames on the left and right sides respectively.
상기 내압용기의 내부에 공기가 순환하도록 적어도 하나의 벤트를 구비하는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
[2] The apparatus according to claim 1,
Having at least one vent so that air circulates inside the pressure-resistant container
And a cooling device which is characterized by comprising:
상기 유로와 직각으로 연통되는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
The air conditioner according to claim 1,
Communicating with the flow path at a right angle
And a cooling device which is characterized by comprising:
상기 공기 순환부와 일체형으로 구성되는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
The air conditioner according to claim 1,
Being integrally formed with the air circulation unit
And a cooling device which is characterized by comprising:
상기 내압용기의 내부에서 좌우 대칭으로 구성되되,
상기 유로의 개수는 짝수인 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
[2] The apparatus according to claim 1,
Wherein the pressure-resistant container is symmetrical in the inside of the pressure-resistant container,
The number of the flow paths is an even number
And a cooling device which is characterized by comprising:
상기 내압용기의 내부에 구비되는 전원에서 전기를 공급받는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
The cooling system according to claim 1,
The power is supplied from a power source provided inside the pressure-resistant container
And a cooling device which is characterized by comprising:
스위칭모드 파워서플라이(SMPS)이며,
배터리를 더 구비하는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
10. The method of claim 9,
Switching mode power supply (SMPS)
More batteries
And a cooling device which is characterized by comprising:
송풍방향으로 형성되되,
직선으로 형성되는 것
을 특징으로 하는 냉각장치를 구비하는 수중로봇의 내압용기.
[2] The apparatus according to claim 1,
And is formed in a blowing direction,
Formed straight
And a cooling device which is characterized by comprising:
상기 내압용기의 일측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 상기 내압용기의 타측 내부 종단에 구비되는 제1 냉각팬;
상기 내압용기의 타측 방향으로 공기를 송풍하기 위해 상기 내압용기의 일측 내부 종단에 구비되는 제2 냉각팬;
상기 제1 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 상기 제1 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 제1 공기 분배부;
상기 제2 냉각팬의 송풍 공기를 분배하기 위해 상기 제2 냉각팬의 송풍 방향으로 구비되는 제2 공기 분배부;
상기 제1 공기 분배부와 연통되는 적어도 하나의 유로로 구성되는 제1 공기 순환부;
상기 제2 공기 분배부와 연통되는 적어도 하나의 유로로 구성되는 제2 공기 순환부; 및
상기 유로를 고정시키는 유로홈을 구비하는 내부 프레임;을 포함하며,
상기 유로는 상기 내압용기의 외부를 형성하는 캐니스터의 내부에 밀착하여 구비되고, 상기 내부 프레임은 좌측과 우측에 봉형상의 측면 프레임을 각각 2개 구비하는 냉각장치를 포함하는 수중로봇의 내압용기.In a pressure vessel of an underwater robot,
A first cooling fan provided at the other inner end of the pressure-resistant container for blowing air in one direction of the pressure-resistant container;
A second cooling fan provided at one inner end of the pressure-resistant container for blowing air in the other direction of the pressure-resistant container;
A first air distribution unit provided in a blowing direction of the first cooling fan to distribute blowing air of the first cooling fan;
A second air distribution unit arranged in a blowing direction of the second cooling fan to distribute the blowing air of the second cooling fan;
A first air circulation part including at least one flow path communicating with the first air distribution part;
A second air circulation part comprising at least one flow path communicating with the second air distribution part; And
And an inner frame having a flow path groove for fixing the flow path,
Wherein the flow path is provided in close contact with the inside of a canister forming the outside of the pressure-resistant container, and the inner frame includes a cooling device having two rod-like side frames on the left and right sides respectively.
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- 2014-06-10 WO PCT/KR2014/005074 patent/WO2014204124A1/en active Application Filing
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Legal Events
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