KR101719226B1 - 수중의 표면을 세정하기 위한 방법 및 세정 설비 - Google Patents

Abstract

표면까지 도달하여 부착 물질을 분리하며 표면을 세정하도록 물과 같은 세정 유체를 분사하도록 이루어지는 몇몇의 세정 장치를 구비하는 프레임 구조물의 형태인 세정 기구를 이용하여, 모든 세정 기구가 회전하며 유체와 부착 물질의 혼합물을 추후 처리를 위하며 운송함과 동시에, 수중에 놓인 표면들로부터 부착 물질을 분리하여 제거하기 위한 방법에 있어서, 세척 기구는 각각의 세정 장치가 유체를 컵의 테두리 가장자리(41) 주위의 일체화된 분사 노즐(60)에 공급하기 위한 일체화된 유로를 구비하는 컵의 형태이며 유체 및 부착 물질의 흡입을 위하여 컵의 상부에 중앙 출구를 구비하는 것에 적용되며, 세정은 구조물이 표면(10)으로부터 일정 거리(A)로 컵의 테두리 가장자리를 구비하는 표면에 도달되도록 실행하며, 흡입(유체 동적 감압)이 컵으로부터의 출구(43) 내에서 이루어지며 컵의 가장자리(41) 아래의 주위로부터 물(68)을 컵의 내부를 향하여 그리고 출구(43)를 통하여 상부로 끌어올리며, 유체는 컵을 회전시키며 표면으로부터 부착 물질을 분리하도록 이루어진 노즐(60)을 통하여 외부로 분사되며, 부착 물질과 물의 혼합물은 중심을 향하며 그리고 형성된 흡입이 가장 센 컵 내부의 상부까지 이미 형성된 수류 내부로 유입되며, 부착 물질과 물의 혼합물은 상기 추후 처리(220)를 위하여 운송되는 것을 특징으로 하는 방법이 설명된. 또한, 세정을 실행하기 위한 세정 장치의 두 가지 실시예들과 이들의 다른 적용예들이 설명된다.

Description

수중의 표면을 세정하기 위한 방법 및 세정 설비{METHOD AND CLEANING EQUIPMENT FOR CLEANING SURFACES BELOW WATER LEVEL}

본 발명은 후속의 청구항 제 1 항 내지 제 7 항의 도입부에 각각 설명되는 바와 같이 수면하에 있는 표면을 세정하며 부착 물질을 분리하여 흡입하기 위한 방법 및 세정 기구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 세정 기구의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 수면 하에 있는 표면들 상에서 발견될 수 있는 오염 물질들의 세정 및 흡입을 실행하는 구조물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 분사에 의해 표면들로부터 분리된 부착 물질이 자유수역 중에 방출되지 않도록 흡입하는 것이다.

이와 관련하여, 표면이라 함은 선체, 플랫폼, 콘크리트 구조, 탱크, 부두의 구조물 및 다른 형태의 수면 하에 있는 구조물 등의 수면 하에 있는 표면들을 의미한다. 특히, 본 발명은 선체의 수중에 있는 표면을 처리하는 것을 목적으로 한다.

더욱이, 본 발명은 천해(shallow ocean) 지역, 운하, 해협 등에서의 항구 시설에 있어서 해저로부터 오염된 슬러지를 수집하고 제거하기 위해 사용될 수 있다.

표면을 향하는 노즐을 가짐과 동시에 해수와 같은 유체를 분사하여 부착물을 제거하는 장치를 이용하여, 예를 들면, 고압 유수 장치(high pressure flusher)를 이용하여, 수면하의 표면들을 세정하는 해결책들이 공지되어 있다. 이러한 부착 물질은 선체와 같은 수면하의 표면들에 있는, 예를 들면 선체에 항상 부착될 수 있는 미생물의 증식, 조류, 조개류 등이 될 수 있다. 부착 물질은 또한 프라이머(primer), 도료의 파편 및 수중의 선체의 일부로부터 제거되기를 원하는 유사물이 될 수 있다.

종래 기술과 관련하여 다음의 특허 공보들이 참조된다: US 4,168,562, CH 679.131, US 4,926,775, US 6,896,742, 및 US 5,628,271.

이러한 공보들 중에서 하나 만이 수면 하에 사용하는 구조를 기재하고 있으며, US 4,926,775가 본 발명에 가장 밀접한 종래 기술을 대표한다. 다른 특허들은 세정액을 분사하는 회전 및 회전하지 아니하는 요소들을 포함하는 다른 세정 기계들을 설명하고는 있으나, 이들은 수면하에 있는 표면의 세정에는 사용되지 아니한다.

상기한 US 4,926,775에 따르면, 분사 노즐들을 갖는 컵이 세정되어야 하는 표면을 향하고 있고, 회전 가능한 원판상에 노즐들이 고정되며, 세정액이 공급된다. 이들이 회전하기 시작하여 그의 표면에 유체를 고압으로 분사하면 부착 물질이 분리된다. 그러나, 분리된 부착 물질이 어떻게 처리되는 지가 명확하지 아니하다. 그것이 주변의 자유수역 내로 이르러, 부착물로서 분산하는 것으로 생각된다. 그러므로, 이들 부착물질 및 물은 본 발명이 의도하는 바와 같이, 제어가능한 시스템에서 적절한 방법에 의해 적절하게 수집되고, 처리되며, 세정화되는 것이 아니다.

상기한 공지된 몇몇의 해결책들의 단점은 적절한 방법으로 부착 물질을 수집하여 침전시키는 것이 아니며, 주변의 자유 수역 내에 방출하는 것에 있다. 이것은 예를 들면:

˚ 부분적으로 둘러싸인 항구 지역의 내부에서의 생물학적 오염을 초래하거나,

˚ 이들이 수중에 방출되면, 증식의 일부를 이루는 해양미생물(예를 들면, 포식성의 미생물)의 확산에 연결되어, 그의 지역의 해양환경을 손상하게 된다.

˚ 화학약물을 포함하는 프라이머를 분리하거는 것은 해양 환경에 매우 해롭다.

본 발명의 목적은 수면 하에 있는 부착 물질을 분리하고 제거하기 위한, 상술한 타입의 두 가지 다른 형태의 새로운 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 흡입된 유체를 자외선으로 처리하여 미생물들을 살균한 후에 물이 바다로 다시 방출될 수 있는 해결책을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 방법은 세정기구를 사용한다는 점에 특징이 있다. 여기서 세정장치는 컵의 형태이며, 컵의 테두리 가장자리 주위에 배치되어 있는 일체화된 분사 노즐에 유체를 공급하기 위한 일체화된 유로를 가지고 있으며, 유체 및 부착 물질을 흡입하기 위하여 중심 출구를 컵의 상부에 구비하고 있으며, 세정은 다음과 같이 실행된다:

본 구조물은 컵의 테두리 가장자리가 표면(10)으로부터 일정 거리(A)에 있도록 표면에 배치되며,

- 흡입(유체 동력 감압)이 컵의 출구에서 생성되면, 이 흡입은 컵의 가장자리 아래로부터 주위의 물을 컵의 내부를 향하여 그리고 출구를 통하여 상부로 추출하며,

- 유체를 노즐로부터 분사하면, 컵을 회전시키며 표면으로부터 부착 물질을 분리하며, 부착 물질과 물의 혼합물은 컵의 중심 및 이미 형성된 흡입이 가장 강한 컵 내부의 상부까지 향하는 수류에 유입되며,

- 부착 물질과 물의 혼합물은 상기 추후 처리를 위하여 안내된다.

컵 노즐은 컵의 하부 테두리 가장자리에서 끝나며 중심을 향하여 일정 각도로 설정되는 것이 바람직하다. 바람직한 제2 실시예에 따르면, 유체의 분사물이 분사되며, 각 분사물들은 컵의 테두리 가장자리에서의 접선에 대하여 각각 대략 10-90˚의 투영각을 형성하며, 또한 테두리 가장자리의 외주평면에 수직하는 선에 대하여 대략 10-80˚의 각도를 형성한다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 컵 구조물은 세정되는 표면에 설정되며 또한 노즐로부터 분사되는 유체의 부피와 주위로부터 내부에 흡입되는 물의 부피의 비율이 1:10 내지 5:10의 범위가 되도록 유체의 동력 감압(흡입배수)이 설정된다.

컵은 컵 원주의 가장자리가 선체의 표면에 대하여 일정 거리(A)를 두고 회전하게 되며, 상기 거리는 그 길이를 조절 가능하게 프레임 구조물에 부착된 스페이서의 도움으로 제어되며, 각각의 스페이서는 선체의 표면상에 있어서 선체를 따라 이동하는 펜더 또는 휠을 그의 자유단에 갖는 로드이다. 거리(A)는 0.1 내지 10cm의 범위로 설정된다.

이 방법의 실시형태에서, 컵의 흡입관인 일체화된 분사노즐은 부착 물질과 유체의 혼합물이 흡입에 의해 컵 중심에 이미 형성된 물의 흐름에 추종하도록, 표면을 향하여 일정 각도로 설정된다. 형성된 물의 흐름이 주위의 물을 컵의 내부 및 수 흡입 유닛을 통하여 안내되기 때문에, 노즐의 각도 및 그의 분사 효과는 부착 물질이 분리되어 형성된 물의 흐름에 추종하고, 컵의 중심을 통하여 추가로 그의 후처리를 향하도록 보장한다.

본 발명의 출발점은 컵의 외측로부터의 물이 컵의 내부의 컵 테두리 아래에서 내측으로 인장되며, 또한 컵의 상부로부터의 폐액 라인(호스)을 통하여 상방으로 인장되도록 컵으로부터 출구 라인의 내부에 흡입이 이루어진다는 것이다.

최조의 흡인이 잘 이루어지면, 컵에 관련된 노즐들로부터 물(해수)의 형태의 세정 유체의 분사가 시작되며, 그에 따라:

세정되는 표면에 대하여 상당한 힘(높은 압력)으로 분사하는 물의 흐름이 형성된다. 지정된 방향으로 고압 노즐에서의 힘은 또한 컵을 회전시킨다. 더욱이, 분사에 의해 분리된 모든 물질은 컵의 내부의 물에 더하여, 컵의 외측의 부근에 있는 물과 함께, 이미 형성되어 있는 물의 흡입에 의해 컵의 내측으로부터 컵의 중심 상부에 흡입한다. 더욱이, 물과 부착 물질은 컵으로부터 호스를 통하여 부착 물질의 추후 처리를 위하여 안내된다.

부착 물질을 표면으로부터 분리하여 제거하는 본 발명에 따른 세정 기구는 각각의 세정 장치가 컵의 형태이며, 컵의 테두리 가장자리 주위에 배치되어 있는 일체화된 분사 노즐에 유체를 공급하기 위한 일체화된 유로를 가지고 있으며, 유체 및 부착 물질을 흡입하기 위한 중심출구를 컵의 상부에 가지고 있으며,

일체화된 노즐을 구비하는 컵은 유체를 분사하는 결과로서 회전하도록 설정되며,

컵의 테두리 가장자리는 표면으로부터 일정 거리(A)로 설정되도록 배치되며,

출구는 컵의 중심 부분의 상부에 배치되며, 컵의 내측으로부터 유체의 흡출을 작출할 수 있는 본체에 연결되어, 표면과 테두리 가장자리 사이 간격(A)을 통하여 유체가 컵의 내부로 유입할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이 장치의 바람직한 실시예들은 종속항인 제 8 항 내지 제 17 항에서 기술된다.

제 2 형태의 세정 기구는 각각의 세정 장치가

분무 노즐을 가지며 그의 내측에 배치된 회전식의 암을 가지며, 그의 테두리 가장자리가 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되도록 설정된 컵,

표면상에 분사하여 부착 물질을 분리하는 세정유체를 노즐들에 공급하여 노즐을 컵의 내부에서 회전시키는 수단, 및

표면과 테두리 가장자리 사이의 간격(A)을 통하여 컵의 내부에 물이 유입될 수 있도록 컵의 내측으로부터 물을 끌어올 수 있는 흡입체에 연결되는, 컵의 중심 영역의 상부에 위치하는 출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

세정기구의 이러한 형태의 바람직한 실시예들은 종속항인 제 19 항 내지 제 26 항에서 기술된다.

본 발명에 따르면, 방법 및 세정 기구들(두 가지 형태)은 선박의 선체, 플랫폼, 콘크리트 구조물, 탱크, 항구 구조물 및 다른 형태의 수면하의 구조물들과 같은 수면하에 있는 표면들의 세정에 적용된다.

이러한 방법 및 세정 기구들은 또한 천해 지역, 운하, 해협 등에서의 항구 시설에서의 해저로부터 오염된 슬러지를 수집하고 제거하는데 적용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 세정 장치는 골조 프레임에 끼워 맞춤되는 다수의 컵 구조물들을 포함한다. 더욱이, 이러한 프레임에는, 컵의 테두리와 세정되는 표면 사이에 일정 거리를 설정하는 스페이서 형태의 본체가 끼워 맞춤된다. 실행하려는 세정 작업에 따라 그의 거리를 조정할 수 있도록 이 본체를 조정할 수 있다.

본 발명은 표면으로부터 부착 물질을 분리하여 제거하기 위한 구조물과 동일하게 작동하는 두 개의 형태를 제공한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치의 작동 모드는 다음과 같다:

˚ 분사 과정이 개시되면, 고압 노즐을 통하여 컵에 공급되는 물의 양의 몇 배에 해당하는 물의 량이 컵의 중심에 향하는, 물의 흐름의 흡입이 이루어진다. 이것은 컵의 내용물과 컵 주위의 물의 질량 모두에 영향을 미치는 연속적인 감압을 컵의 내부에 창출한다.

˚ 노즐을 통한 물(해수)의 고압 분사가 시작되면, 그에 따라 고압의 유체가 원하는 표면을 향하여 분사된다. 그에 따라, 부착 물질이 표면으로부터 분리되며, 노즐의 각도가 컵을 회전시키기 시작한다. 그에 따라 정지한 노즐보다 큰 영역상에서 이들이 회전하기 때문에, 세정 효과는 증대한다. 노즐의 회전 및 각도는 또한 모든 부착 물질이 모든 시간에 있어서 컵의 중심을 향하여 흘러내리도록 한다.

˚ 분리된 부착 물질, 고압 노즐로부터의 물 및 컵 주위에 있는 물의 일부는 컵 내부로 유입한다. 유체 동적인 감압의 결과, 이들은 컵의 상부에서 흡입을 향하여 형성된 물의 흐름과 합류된다. 컵의 중심을 향하여 모두 흡인되면, 그것은 추후 처리를 위한 출구 라인(출구 호스)을 통하여 흡입된다.

장치의 작동의 단계를 따르는 시동은 장치의 실시예와는 상관없이 이용된다.

본 발명에 따른 (제2 형태의) 컵 구조물의 중요한 새로운 특징은 회전하는 컵 자체이며, 또한 공급관을 구비하는 노즐이 컵 자체에 대하여 영구적으로 고정(일체화)되거나, 유체 통로가 컵의 테두리에서 끝나는 입구(mouthpiece)까지 컵 물질의 내부에 형성되어 있게 된다. 또한, 노즐들은 컵의 테두리 주위에 상호 이격되며, 외측으로부터 내부로 유입하는 유체의 부피에 더하여 컵의 출구에 이르는 유체의 이동을 발생시키도록, 일정 각도를 향하고 있다.

더욱이, 컵은 유체의 입구 및 출구의 본체들이 실장되는 구조물 내에 회전 가능하도록 실장된다. 그러므로, 컵의 출구는 컵의 상부, 즉, 컵의 돔 내의 중앙에 배치된다.

또한, 컵은 골조에 연결되며, 테두리 아래 그리고 컵 내부의 주변 수역으로부터의 물의 유입을 방해하지 아니하는 휠, 펜더 형상 또는 브러시 형성의 쿠션 등을 각각 갖는 스페이서 로드를 구비하는 프레임워크 내에서 연결되는 몇몇의 스페이서 요소들을 통하여 컵은 표면과의 일정 거리를 갖는다.

본 발명에 따르면, 세정 기구는 해수가 회전하는 컵의 내부에 분사될 때 최적으로 기능할 수 있다. 동시에, 분리된 부착물을 컵의 작업영역의 외측에 확장시키지 않고, 추가의 처리를 위해 컵의 중심에 흡입하면서, 컵이 수면하의 표면을 따라 이동할 수 있도록, 컵을 통하는 물의 흡인류(의 부피)는 분사되는 물의 본체의 배수이어야 한다.

도 1은 선체의 측부가 본 발명에 따른 세정 기구로 세정되는 선박을 도시한다.
도 2 및 도 3은 골조에 부착된 컵장치를 갖는, 본 발명의 세정 기구의 가능한 구조를 나타내는 평면도 및 측면도로서, 본 실시예에서는 상기한 세정 컵들 다섯 개가 함께 연결되며, 실제로는 전체 세정 기구는 원격 제어 수중 작동 가능한 미니 잠수함인 소위 ROV 상에 장착된다.
도 4는 컵의 시스템을 도시하는 개략적인 부분 단면도로서, 물로부터의 입자들이 여과되는 추후 처리를 위한 수거를 통하여 분사되는 분리 입자들로부터 서로 다른 단계들로 물의 흐름이 외부로부터 컵을 통과하는 방법을 나타낸다.
도 5는 분사 노즐로부터 물을 분사하는 흐름 패턴과 주변의 물로부터 중심 내부로의 수류를 도시하기 위한 컵의 하면을 나타내는 평면도로서, 테두리 가장자리(41) 및 출구(43)를 도시한다.
도 6은 베어링 케이싱으로 컵의 장착, 컵에 유체를 공급하는 유로, 및 컵의 주임으로부터 흡입관을 도시하는 부분적 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 세정 기구에서의 컵의 또 다른 실시예를 도시한다.

이하, 본 발명은 첨부된 도면들을 참조로 하여 더 상세하게 설명된다.

먼저, 도 1을 참조하면, 선박(12)의 수중하의 부분(10)이 본 발명에 따른 장치에 의해 세정된다. 선박은, 예를 들면, 방파제에 나란히 위치하거나 항구 지역 등에 정박되어 있다. 상기 도면은 세정이 어떻게 이루어지지를 나타내고 있다.

세정 시스템은 원격 제어되며 수중 작동 가능한 미니 잠수함인 ROV로 구성되며, ROV는 선박(12)의 선체 측부(10)의 전체에 걸쳐 안내되는 본 발명에 따른 수 흡인 고압 분사 세척 기구(200)를 포함한다. ROV의 작동을 위한 전원 및 제어 케이블(도 4의 22a 참조)과 세정 유체의 공급 및 선체(10)의 측부로부터 분사되는 부착 물질의 제거를 위한 호스를 각각 포함하는 소위 공급선(umbilical cord; 도 4의 22b 참조)을 통하여 ROV는 지지 베셀(20)로부터 원격으로 작동된다. ROV는 수중에서 ROV를 조타, 제어 및 정확하게 조종하기 위해 일반적으로 필요한 모든 기구, 지지 베셀(20) 선내의 조작자가 ROV의 위치 및 이동을 시각적으로 완전하게 제어할 수 있도록 하는 필요한 개수의 카메라 등을 포함한다.

고압수(해수/담수)는 세정 유체로서 사용될 수 있는데, 이것은 세정되어야 하는 표면과 제거될 부착 물질들에 적절한 다른 세정 유체들에 첨가될 수 있기 때문이다. 고압수는 또한 가열되거나 연마제와 같은 고체 입자들과 함께 공급될 수 있다.

지지 베셀(20) 선내의 컨테이너(30)는 다음을 포함한다;

- ROV의 작동을 위한 제어실;

- 고압 세정 유체를 공급하기 위한 펌프; 및

- 공급선(22b)을 통하여 세정 컵에 연결되는 폐수 흡입하기 위한 펌프. 또한, 폐수는 여과된 폐기물이 수거 탱크로 안내되는 여과 공정을 거친다.

ROV는 도 1의 예에 도시된 바와 같이 세정 기구에 연결된다.

도 2 및 도 3은 각각 상부 및 측부에서 본 발명에 따른 세정 기구의 확대도이다. 상기 유닛은 ROV, 펌프, 호스 또는 다른 구동 유닛들과의 연결 시스템 없이 도시된다.

도 2의 비제한적인 실시예에 따르면, 세정, 흡입 및 고압 세정 기구는 상세하게 도시되지는 아니한 트러스 구조 프레임(42) 내에 함께 끼워 맞춤되는 다섯 개의 회전 컵들(110)을 포함한다. 각각의 컵(110)은 큐폴라(cupola) 또는 돔(dome) 형상을 갖으며 프레임(112)에 고정되는 중공의 베어링 케이싱(97)에 회전 가능하게 끼워 맞춤된다.

특히, 도 2에 도시된 예에서, 다섯 개의 컵들 중 두 개(110a, 110b, 및 110d, 110e 각각)가 V자 형상으로 각각의 레그를 따라 실장되며 다섯 번째 컵(110c)이 컵들의 뾰족한 영역에 실장되기 때문에, 프레임(112)은 V자 형상을 갖는다.

중공의 케이싱은 각각의 컵(110a-110e)의 상부에서부터 배수 파이프(97)를 형성하며, 컵의 상부를 통하여 그 내부까지 연계된다. 더욱이, 프레임(200) 내부의 각 배수 파이프(97)는 컵 재질과 마주하는 채널 시스템(123)을 형성하며 고압 유체를 컵(41)의 테두리의 노즐까지 안내하도록 설정된다. 이는 특히, 도 4 및 도 6을 참조한다.

호스(122a-122e)는 각 컵 상부의 출구(43)로부터 도 3에서 110c로 기재된 컵의 상부로부터 상방을 향하도록 도시된 공통의 폐기물 호스(22b)까지 이르게 된다.

도 3은 호스의 이러한 노정을 개략적으로 도시한다. 실질적인 일 실시예에서는, 호스의 길이는 각각의 컵 상부로부터 시작되어 동일한 길이가 되도록 하는 감압을 설정하는 흡인 펌프에까지 이르게 되어 컵으로부터의 물 흡입이 동일하게 이루어질 수 있도록 한다.

배수 호스(122)는 수중에 존재하는 분리된 부착 물질을 도 4에 도시된 바와 같이 유체가 처리되는 지지 베셀(20)에 교대로 안내되는 공통 호스(22b)로 보내기 위한 흡입 장치를 구비하는 각각의 컵의 상부로부터 배열된다. 베셀(20) 상의 흡입 펌프는 또한 호스(22b)를 통하여 유체의 흡입을 위하여 연결된다.

컵(110)의 테두리 가장자리(41)와 선체 표면(10) 사이의 거리(도 4에서 A)는 0.1 내지 10cm 사이로 제어된다. 컵들을 유지하는 프레임(112)은 조절될 수 있는 펜더들(111), 예를 들면, 각각의 컵 사이에 배열되는 로드(211)의 단부에 끼워 맞춤되는 고무 휠들과 끼워 맞춤되기 때문에 상기 거리는 조절된다. 각 로드(211)는 프레임에 고정되는 레그를 형성하며, 표면(10) 상에 놓인 휠(111)을 향하여 비스듬하게(도 2 참조) 하향 연장된다(도 4 참조). 로드(211)는 두 부분으로 나누어져 일 부분은 프레임에 고정되는 내부 나사형 로드 부분에서의 나사결합에 의해서 조절될 수 있는 나사형 로드(그 일단에 펜더를 구비한)이기 때문에, 로드(211)의 길이는 조절될 수 있다.

이러한 스페이서(211/111)는 수중의 표면을 따라 이동하는 동안 선체 표면으로부터의 원하는 거리(A)에서 컵의 테두리 가장자리(41)를 유지할 수 있다. 노즐로부터 분사 표면까지의 거리는 모든 노즐에 있어서 동일하기 때문에, 항상 동일한 양의 물이 각각의 컵에 유입될 수 있다.

회전 컵들(110) 중 어느 하나, 즉, 도 2 및 도 3에서 프레임워크 내에 실장된 다섯 개의 컵들 중 어느 하나의 단면이 도 4에 도시된다.

각각의 컵(110)은 그의 형태를 유지하며, 그의 하부 주변 테두리(41)가 컵 외부로부터의 물이 컵 출구(43)를 향하여 흡입되는 세척된 표면에 대한 거리를 갖는 돔 형상을 갖는다. 돔 형상의 컵의 상부에는 배수 파이프(97)가 호스(122)의 입구에 컵의 중심까지 물의 일정한 흐름을 형성하는 흡입 펌프까지 끼워 맞춤된다. 세정된 표면으로부터 분리되어 분사된 부착 물질은 배수를 통하여 수류를 따르게 되며 또한 연결된 파이프 라인(22b)을 통하여(즉, 각각의 서브-호스(122a-e)를 통하여) 끌어 올려질 수 있다.

고압 호스(22a)는 집수지(230)로부터 세정수를 안내하며 장치의 고정된 상부까지 이 세정수를 안내한다. 세정수는 배수 파이프의 벽 내부를 따라 (축 방향으로) 천공된 채널(121)을 통하여 고정된 배수 파이프(97) 내부로 안내된다. 더욱이, 수류는 고압 운송 회전 베이링을 지나 컵 벽의 통합수 채널 시스템(123) 내부로 공급되어 그 주위의 컵의 테두리에서 끝나는 노즐(16)을 통하여 최종적으로 외부로 배출된다.

도 4, 도 5, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐(60)은 컵과 베어링의 외측부가 회전하는 회전 방향과 반대 방향을 향한다. 더욱이, 분사 노즐은 선체 표면(10)에 대한 일정 각도로 배치된다. 세정되는 선체 표면에 대한 하부에서 보면, 분사물(66)의 분사 각도는 선체 표면에서 컵의 원주에 대한 접선에 대하여 내측을 향한다. 또한, 분사물은 수직선으로부터 내측의 각도를 형성한다. 이는 고압 노즐이 분사물(67; 도 5 참조)을 대략 컵의 중심을 향한 각도로 분사한다는 것을 의미한다. 분사물의 방향은 회전 각도에 대한 접선에 대하여 중심을 향한 각도로 설정되는 노즐을 나타내는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같을 수 있다. 이에 의해, 유체와 분리된 부착 물질의 혼합물이 컵 중심을 향하여 분사되며 컵의 중심을 향하는 방향을 갖으며 배수구(43)를 향하여 상측으로 굽은 이미 설정된 수류(68)를 따르게 된다. 이는 유체와 분리된 부착 물질의 혼합물이 상측으로 흐르다가 호스(22b)를 통한 추후의 수송을 위하여 배수 파이프를 통한 외부로의 배출을 초래한다. 컵 내부에는, 배수 파이프를 향하여 모든 부착 물질을 안내하는 유체 동력 감압(fluid dynamic underpressure)이 이러한 방식으로 설정된다. 그러므로, 어떠한 부착 물질로 방출되지 아니하며 자유 수역을 오염시키지 아니한다.

회전컵(110)이 수 운송 회전 베어링(113)을 이용하여 고정된 배수 파이프(97) 내에 실장되는 방법은 도 6에 상세하게 도시된다.

본 발명이 유체 동력 감압을 이용하여 수류를 중심을 향하여 그리고 상측으로 제공하는 방법을 설명하기 위해서, 도 4 및 도 5를 참조한다.

도 5는 하부로부터 본 컵(110)을 도시하며 컵 노즐의 테두리 가장자리(41)의 원주 주위에 위치하는 분사 노즐(60), 이 경우에는 총 6 개의 분사 노즐을 도시한다. 컵 상부의 흡입구(43)가 중심 영역에 도시된다.

수 분사물(66)은 노즐의 입구(60)로부터 흘러나오는 분사 유체를 도시하며 이 유체가 어떻게 흩어지는 지에 대해서도 도시한다. 분사물(66)가 노즐로부터 흘러나오는 각도는 도 5에 선으로 그려진 원에 대한 접선(65)에 대하여 기호 β로 표시된다. 분사물(66)은 중심에 수집되어 흡입구(43)를 통하여 흡입된다.

본 발명에 따른 각도 β는 10 내지 90 도의 범위를 가질 수 있다. 더욱이, 분사는 테두리 가장자리(41)의 외주면에 수직하는 선과 대략 10 내지 80도의 각도를 형성할 수 있다. 이는 고압 노즐이 컵의 중심을 향하여 비스듬하게 분사물을 분사한다는 것을 의미한다.

수 분사물은 비교적 동일한 방향으로 내측을 향하는 각도(10 내지 90도)로 분사되어 회전이 설정되고 컵들이 회전하기 시작한다. 더욱이, 오물과 부착물은 컵의 중심을 향하여 쏟아져나오는 효과가 있다. 노즐들은 중심의 흡입 파이프(97) 주위의 베어링(113) 상에 실장되어 회전하는 회전 컵의 하부에 실장된다. 지지 베셀(20) 선내의 수 흡입 펌프(도시되지 아니함)는 장치의 중심(43)에 균일한 흡입을 보장한다. 이는 물과의 혼합물에서 분리되어 나오는 부착 물질과 입자들의 연속적인 흡입을 초래한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 물/부착 물질들은 부착 물질(222)의 고체 입자들의 분리를 위하여 입자 필터(22)를 통하도록 안내된다. 더욱이, 물은 미생물들을 살균하기 위해서 UV 방사를 거치게 된다.

컵이 회전 베어링 내에 최상부(88)에 실장되므로, 구조물의 더욱 안정적인 회전이 이루어진다. 노즐의 개수 및 정확한 분사 각도는 이러한 상태와 전체적으로 장치가 얼마나 큰지에 따라 변화될 수 있다.

출구 파이프(97)의 내부 구조 및 회전하는 외부 베어링으로의 연결

고체 배수 파이프(97) 및 외부의 링 형상의 회전 베어링(113)을 포함하는 베어링 구조의 수직 단면을 도시하는 도 4 및 도 6을 참조한다. 베어링(113)은 배수 파이프의 하부 상에 진입되어 배수 파이프(97)의 외측 상의 링 형상의 후크 영역(115)에 밀어 넣어진다. 베어링(113)의 상부 가장자리는 베어링의 활주면을 연속적으로 윤활시키는 설정된 수층(water layer)상에 배수 파이프의 링 형상의 후크 영역을 활주할 수 있도록 놓여진다. 베어링의 수 윤활(water lubrication)은 베어링이 거의 마찰 없이 배수 파이프(97)에 대한 균일한 수 윤활을 가지고 회전할 수 있도록 한다. 베어링(113)은 배수 파이프의 하부에 볼트(118)로 나사 결합되는 링 형상의 플레이트(117)에 의해서 배수 파이프(43)의 적소에 유지된다.

수 운송 고압 베어링(113)은 또한 게스킷(88)의 상부 및 하부 세트를 이용하여 컵(110)의 내면을 향하여 축 방향으로 외부로 안정화되며, 그에 의해서, 불특정한 개수의 스크류들(120)이 컵(110)을 베어링(113)의 회전부까지 함께 유지하도록 끼워 맞춤된다.

고압 호스(22a)가 외부로부터 컵의 벽을 통하여 채널(92)에 연결되므로 세정면이 시스템에 제공된다. 채널(92)은 컵 파이프(97) 내의 동축 내부 링 형상의 채널(121) 내에서 하측을 향하여 끝난다. 더욱이, 채널은 컵 파이프(97)의 외벽 내에서 절단되는 반경 방향의 링 형상의 리세스(119)에 도달한다. 그 후에, 채널은 베어링의 광택있는 외측 내부에서 끝나는 반경 방향으로 진행하여 외측으로 향하는 보링(122; boring)에 도달한다. 이러한 보링들(122)은 전체 원주 주위에 베어링(113)을 통하여 상호 이격되도록 형성되며 반면에 리세스(10)는 전체 원주 주위를 연속적으로 형성된다.

리세스(119)는 베어링(113) 내의 입구 보어(122; inlet bore)와 같은 높이에 있다. 도시된 바와 같이, 이러한 리세스(119)는 입구 채널(1220)의 직경에 관하여 충분한 여유를 가지도록 절단된다. 배수 파이프의 입면도에 도시된 바와 같이, 모든 보링들을 컵(110) 내부의 수 채널(123)까지 베어링(133)을 통하여 그리고 노즐들(60)을 통하여 외측까지 연속적으로 충전하기 위해서 리세스는 채널(122)의 입구 영역 상부 및 하부에 일정 거리만큼 형성된다.

내측의 링 형상의 축 방향 채널(121) 및 반경 방향 보링들의 특별한 구조는 세정 유체가 원주의 전체 주위에 가능한 한 이러한 균일한 압력(P)으로 환형의 공간(119) 그리고 베어링 케이싱(113)의 채널들(122)까지 전달될 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. 그에 따라, 노즐을 통한 세정 유체의 분사는 가능한 한 안정적이며 상호 균일하게 될 것이다. 본 발명의 이러한 부분에 의해서, 환형의 공간(119) 내의 유체 압력은 안정적으로 유지되며 파이프 원주 전체 주위에서 균일하게 된다. 그에 따라, 회전하는 동안 작동은 매우 안정적이게 된다. 실행된 광범위한 테스트들은 컵이 시스템 내에 어떠한 불균형의 신호 없이 놀랄 만큼 균일하게 회전한다는 것을 확실하게 보여준다.

더욱이, 이러한 구조는 고체 컵 재료(110) 내부로 하향 천공된 유체 운송 축 방향 채널들과 동일한 개수에 해당하여, 이들은 이러한 채널들이 경사진 노즐들(60) 내로 도달하게 되는 컵의 외측 가장자리(41)를 향하여 외측으로 하향 경사지도록 형성된 경사진 천공된 홀 채널들(123)과 동일한 개수에 해당한다.

본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따르면, 컵의 외측부로부터 외측 방향으로 마주하는 여분의 분사 노즐들의 주어진 개수는 이에 맞춰질 수 있다. 이러한 노즐들은 내부 노즐들과 동일한 유체 압력을 공급받을 수 있으며 컵의 회전 속도를 유지하며 증가시키는 데 기여한다.

상기한 ROV를 이용하여 세척 기구는 표면을 향하여 배치되어 지지 레그들(211)이 그 표면에 놓인다. 지지 레그들 모두가 선체 측부에 놓이게 되면, 컵 노즐들의 테두리 가장자리들(41) 모두는 표면(10)과 동일한 거리(A)를 갖는다. 컵 내부로 흡입되는 모든 물은 이러한 간격(A)을 통하여 유입된다 (도 4). 설정된 감압은 컵이 선체 측부를 향하여 흡입되는 데 기여한다. 선체 표면(10)과의 동일한 컵 거리(A)가 형성되도록 흡입 시스템이 설정되며 표면(10)과의 이러한 거리(A)는 유지되기 때문이다.

선체 표면(10)과의 동일한 컵 거리(A) 및 모든 컵들로부터의 동일한 흡입력이 설정되도록 흡입 시스템이 설정되기 때문에, 매우 약간의 범위의 진동만이 있는 매우 안정적인 세척 기구가 획득된다.

본 발명에 따른 컵 구조를 갖는 또 다른 세척 기구가 수직 단면도인 도 7에 개략적으로 도시된다. 이러한 형태에서는, 프레임 구조에 고정된 고정 컵이 이용되며, 출구 파이프 주위를 회전할 수 있는 베어링 내부에 실장되어 컵의 만곡된 내벽을 따라 활주하도록 축 주위를 회전하는 내부 노즐 암을 포함한다.

상기 도면은 자체의 형상과 세정 유체를 노즐(60)에 공급하도록 중공으로 형성된 내측으로 회전하는 아치 형상의 몇몇의 암들(323)을 보유하는 컵(310)을 도시한다. 상기 도면은 이러한 암(323)을 네 개 도시하지만, 본 실시예는 이러한 암을 총 여섯 개 포함한다.

하부 외주 테두리 가장자리(41)는 테두리 가장자리(41)와 세정될 선체 표면의 사이의 거리(A)를 정의하는 몇몇의 휠(111) 또는 펜더 쿠션(fender cushion)을 포함한다. 거리(A)가 조절될 수 있도록, 휠(111)은 도 2 및 도 3의 세척 기구와 관련하여 설명된 바와 같이 프레임워크에 고정되는 연장된 레그 상에 배열된다.

컵은 컵으로부터 흡입되는 부착 물질을 위한 배수구(343)를 정의하며 배수 파이프(11)에 연결되는 케이싱 형상의 파이프(397) 내에 고정된다. 노즐 암(323)이 고정되는 링 형상의 베어링(113)은 출구 파이프(397) 주위에 회전 가능하도록 실장된다. 압력 유체를 노즐 암에 운송하기 위한 채널은 고정 파이프부(397)를 통하여 베어링(113)을 통한 수평 행정까지 그리고 중공의 노즐 암(323) 내측까지 축 방향으로(321에서) 안내된다. 유체는 파이프(397)에 실장되는 고정부 및 회전부 내의 동일한 구조를 이용하여 여섯 개의 노즐 암에 분배된다.

파이프(323)는 컵(310)의 내벽을 따라 하향하는 아치 형상으로 형성되며 조절 가능한 경사진 노즐(60) 내부에서 끝난다. 유체의 분사는 축(351) 주위를 회전하는 모든 노즐 파이프들을 구비하는 그로밋(113) 전체에 동력을 제공한다.

더욱이, 분사 노즐은 상기에 기재된 첫 번째 대안에 해당하는 방식으로 선체 표면(10)에 대하여 경사진 각도로 설정된다. 상기된 바와 같이 세정될 측부를 향하여 분사물이 형성하는 분사 각도는 선체에서 컵의 원주에 대한 접선에 대하여 10 내지 80도이다. 더욱이, 분사물은 수직선(51)으로부터 벗어난 대략 10 내지 90도의 각도를 형성한다. 이는 고압 노즐이 분사물을 컵 중심의 방향으로 비스듬하게 분사하는 것을 의미한다. 분사물의 방향은 회전원에 대한 접선에 대하여 중심을 향한 각도로 설정될 수 있다. 이는 유체와 컵의 테두리 가장자리 아래에서 흡입되는 물(68)과 함께 분리되어 상부로부터 출구(43)를 향하여 끌어 올려지는 부착 물질과의 혼합을 초래한다. 혼합물은 호스(22)를 통한 추후 수송을 위하여 배수 파이프(397)를 통하여 상측 및 외측으로 흐른다.

본 발명을 제한하지 아니하는 테스트에 따르면, 노즐을 통하여 외부로 분사되는 세정 유체의 부피와 컵의 주위로부터 흡입되는 물의 부피의 비율은 대략 1:10 내지 5:10이 되도록 컵의 내부 중앙 출구 내의 유체 동력 감압이 설정된다.

실질적 실험에서는, 세정 기구의 두 가지 형태의 원형(prototype)을 가지고 두 가지의 세정 테스트들이 실행되었다. 세정 기구는 10cm 내지 1 미터의 범위인 컵 사이즈를 구비하여 이용되었다. 테스트들은 항구에 정박된 선박의 선체의 침수부 상에서 실행되었다. 각각의 컵으로부터 분사된 유체의 부피는 대략 300bar의 수압에서 분당 대략 20 리터로 설정되었으며, 파이프(22)로부터의 흡입에 의해 조절되는 외부수의 흡입은 분당 대략 100 리터로 제어되었다. 추후 선체의 검사는 부착 물질 및 생장물이 완전히 존재하지 아니함을 보여주었다. 세정 유닛(220; 도 4 참조) 내에서 물을 수거 및 처리함으로써, 모든 미생물이 살균되었다. 도 4에서 출구(224)를 통하여 바다로 되돌아간 물에는 살아있는 미생물의 어떠한 흔적도 없었다.

결론적으로, 본 발명에 따른 세척 기구는 당 업계에서의 상당한 일보 전진을 나타낸다.

10: 표면 12: 선박
20: 베셀 22: 파이프
226: 공급선 30: 컨테이너
41: 가장자리 42, 200: 트러스구조 프레임
43: 출구 60: 컵노즐
97: 케이싱 111: 휠
122: 호스 119: 채널

Claims (28)

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7. 수면하에 있는 표면으로부터 부착물질을 분리하여 제거하는 장치이며, 다수의 세정 장치를 구비함과 동시에 상기 표면에 대하여 작용하도록 설정된 프레임 구조와, 세정 장치를 회전시켜 상기 표면으로부터 부착 물질을 분리하도록 물과 같은 세정 유체를 세정 장치에 공급하여 분사시키기 위한 수단과, 세정유체와 부착물질의 혼합물의 추후 처리를 위해 운송하는 출구들을 포함하는 장치에 있어서,
   각각의 세정장치는 돔 형태를 갖는 컵의 형태이며, 컵의 하부 테두리 가장자리 주위에 배치되어 있는 일체화된 분사 노즐에 유체를 공급하기 위한 일체화된 유로를 가지고 있으며, 상기 컵의 중심을 향하여 일정 각도로 설정되며, 상기 분사노즐은 상기 표면을 향하여 상부에서 보았을 때 일정 각도로 설정되어, 각각의 분사노즐로부터 분사물이 표면에서 컵 원주의 접선에 대하여 10-90˚의 투영각을 형성함과 동시에, 상기 분사물이 상기 가장자리의 외주 평면에 대하여 수직인 선에 대하여 10-80°의 각도를 형성하며,
   상기 컵은 유체와 부착 물질을 흡입하기 위하여 상기 컵의 상부에 중심 출구를 가지며, 상기 컵은 유체를 분사하는 결과로서 회전하도록 구성되며, 상기 컵의 테두리 가장자리는 상기 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되어, 상기 출구는 상기 컵의 중심 부분의 상부에 배치됨과 동시에, 상기 표면과 상기 테두리 가장자리 사이의 간격(A)을 통하여 유체가 상기 컵에 유입될 수 있도록, 상기 컵의 내측으로부터 유체의 흡입을 실행할 수 있는 본체에 연결되어 있는 것을 특징으로 하며, 또한
   상기 컵은 상기 표면에 대하여 설정되도록 조정되며, 흡입 펌프는 상기 컵의 내측의 중심 출구내에 유체의 동적 감압을 설정하고, 상기 노즐을 통하여 분사되는 세정 유체의 부피와 상기 컵의 주위로부터 내부로 흡입되는 물의 부피 간의 비율이 1:10 내지 5:10이며, 또한 상기 컵은 상기 테두리 가장자리가 선체의 표면에 대하여 일정 거리(A)를 두고 배열되며, 상기 거리는 프레임 구조에 맞게 그 길이가 조절가능한 스페이서에 의해 제어되며, 상기 스페이서는 상기 프레임 구조가 이동될 때에 선체의 표면상에 놓이며 선체 표면을 따라 이동하는 펜더 또는 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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13. 제7항에 있어서, 상기 거리(A)가 0.1 내지 10cm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 수면하에 있는 표면으로부터 부착물질을 분리하여 제거하는 장치이며, 다수의 세정 장치를 구비함과 동시에 상기 표면에 대하여 작용하도록 설정된 프레임 구조와, 세정 장치를 회전시켜 상기 표면으로부터 부착 물질을 분리하도록 물과 같은 세정 유체를 세정 장치에 공급하여 분사시키기 위한 수단과, 세정유체와 부착물질의 혼합물의 추후 처리를 위해 운송하는 출구들을 포함하는 장치에 있어서,
    각각의 세정장치는 컵의 형태이며, 컵의 테두리 가장자리 주위에 배치되어 있는 일체화된 분사노즐에 유체를 공급하기 위한 일체화된 유로를 가지고 있으며, 유체와 부착 물질을 흡입하기 위하여 상기 컵의 상부에 중심 출구를 포함하며, 상기 컵은 유체를 분사하는 결과로서 회전하도록 구성되며, 상기 컵의 테두리 가장자리는 상기 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되어, 상기 출구는 상기 컵의 중심 부분의 상부에 배치됨과 동시에, 상기 표면과 상기 테두리 가장자리 사이의 간격(A)을 통하여 유체가 상기 컵에 유입될 수 있도록, 상기 컵의 내측으로부터 유체의 흡입을 실행할 수 있는 본체에 연결되어 있는 것을 특징으로 하며, 또한
    상기 컵의 상부에서 케이싱이 부착 물질를 제거하기 위한 호스에 연결된 중심 출구와, 상기 노즐로의 세정 유체를 위한 동축의 외부로 배열된 입구와의 둘 다를 구성하며, 상기 컵은 활주 연결부를 통하여 케이싱의 외측에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 입구는 유로/노즐에 대하여 세정 유체를 운송하는 유로 시스템을 구성하고, 축 방향으로 배열된 링 형상의 유로를 상기 케이싱 내에 포함하며, 상기 유로는 상기 노즐에 유체 유로와 연통하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제7항에 있어서, 상기 프레임 구조는 상기 프레임 내에 상호 이격되어 배치되는 다수의 컵을 포함하는 골조 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 프레임 구조는 다섯 개의 컵을 지지하는 V자 형상이며, 상기 다섯 개의 컵중 두 개는 V자 형상의 각각의 레그부를 따라 끼워 맞춤되며, 다섯 번째 컵은 상기 V자 형상의 뾰족한 영역에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 수면하에 있는 표면으로부터 부착물질을 분리하여 제거하는 장치이며, 다수의 세정 장치를 구비함과 동시에 상기 표면에 대하여 작용하도록 설정된 프레임 구조와, 세정 장치를 회전시켜 상기 표면으로부터 부착 물질을 분리하도록 세정장치에 물과 같은 세정 유체를 공급하여 분사시키기 위한 수단과, 세정유체와 부착물질의 혼합물의 추후 처리를 위해 운송하는 출구들을 포함하는 장치에 있어서, 각각의 세정장치는
    분사노즐에 세정 유체를 공급하기 위한 유로를 가지며, 내측에 배치된 회전식의 암을 가지며, 컵의 테두리 가장자리가 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되도록 설정된 돔 형상을 갖는 컵으로서, 상기 암은 상기 컵의 내측 표면을 따라 회전가능하며, 상기 출구를 형성하는 출구관에 회전 가능하게 설치된 그로밋에 고정되고, 상기 노즐은 표면을 향하여 일정 각도로 설정되어 부착물질과 유체의 혼합물이 상기 컵의 중심 내에 형성된 물의 흐름에 추종하도록 구성된 컵,
    표면상에 분사하여 부착 물질을 분리하기 위해 세정 유체를 노즐들에 공급하여 노즐을 컵의 내부에서 회전시키는 수단, 및
    표면과 테두리 가장자리 사이의 간격(A)을 통하여 컵의 내부에 물이 유입될 수 있도록 컵의 내측으로부터 물을 끌어올 수 있는 흡입체에 연결되는, 컵의 중심 영역의 상부에 위치하는 출구, 및
    상기 컵의 상부에 있는 중심출구와, 유체를 공급하기 위한 동축의 외부로 배열된 환상 공간을 형성하는 챔버와의 둘 다를 구비하며, 각각의 회전 암은 상기 그로밋을 통하여 케이싱의 외측으로 회전할 수 있도록 설치되고 활주 연결부를 통하여 환상의 공간을 형성하는 유체 공급관에 연통하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 노즐은 중앙 흡입관을 따라 똑바로 가동되고 중앙에서 프로펠러처럼 회전하도록 구성되고 부착물질을 상기 중앙 흡입관 배후까지 밀어내는 것을 특징으로 하는 장치.
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25. 수면하에 있는 표면으로부터 부착물질을 분리하여 제거하는 장치이며, 다수의 세정 장치를 구비함과 동시에 상기 표면에 대하여 작용하도록 설정된 프레임 구조와, 세정 장치를 회전시켜 상기 표면으로부터 부착 물질을 분리하도록 세정장치에 물과 같은 세정 유체를 공급하여 분사시키기 위한 수단과, 세정유체와 부착물질의 혼합물의 추후 처리를 위해 운송하는 출구들을 포함하는 장치에 있어서, 각각의 세정장치는
    분사노즐에 세정 유체를 공급하기 위한 유로를 가지며, 내측에 배치된 회전식의 암을 가지며, 테두리 가장자리가 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되도록 설정된 컵,
    표면상에 분사하여 부착 물질을 분리하기 위해 세정유체를 노즐들에 공급하여 노즐을 컵의 내부에서 회전시키는 수단, 및
    표면과 테두리 가장자리 사이의 간격(A)을 통하여 컵의 내부에 물이 유입될 수 있도록 컵의 내측으로부터 물을 끌어올 수 있는 흡입체에 연결되는, 컵의 중심 영역의 상부에 위치하는 출구를 포함하는 것을 특징으로 하며, 또한
    상기 컵은 컵의 테두리 가장자리가 상기 표면으로부터 일정 거리(A)를 두고 배치되고, 상기 거리는 프레임 구조에 맞게 그 길이가 조절가능한 스페이서에 의해 제어되며, 상기 스페이서는 상기 프레임 구조가 이동될 때에 선체의 표면상에 놓이며 선체 표면을 따라 이동하는 펜더 또는 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 거리(A)는 0.1 내지 10cm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
    
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