KR101958730B1 - 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇 - Google Patents

선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선체 외면 청소 로봇에 구비되어, 선체 외면의 청소를 수행하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치에 있어서, 선체 외면을 청소하는 청소수단, 상기 청소수단과 연결되어, 청소수단에 의한 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 포함하는 해양수를 내부로 유입시키는 본체부, 상기 본체부의 내부에 구비되어, 본체부 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 수거부 및 상기 본체부에 구비되며, 본체부 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함된 수중생물을 사멸하는 자외선 모듈을 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.

Description

선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇{An apparatus for underwater creatures cleaning/extermination on ship surface and the ship surface cleaning robot equipped with the same}
본 발명은 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선체 외면의 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 각종 이물질 및 수중생물을 본체부 내로 유입시켜 수거부를 통해 효과적으로 수거할 수 있으며, 특히 본체부 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함되는 각종 포자 및 미생물 등을 사멸하여 외부로 배출하도록 함으로써, 선체 외면을 용이하게 청소할 수 있음은 물론, 청소과정에서 유입되는 수중생물을 사멸하여 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 효과적으로 방지할 수 있는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 선체 하부가 해수에 잠긴 상태에서 운용되므로 수중에 위치하는 저면이나 측면에 각종 오염물 등의 이물질이나, 물이끼, 따개비 등과 같은 각종 수중생물이 부착될 수 있다.
이처럼 선체에 부착되는 각종 이물질 및 수중생물은 선박의 외관을 해치는 것은 물론, 선박이 운항할 때 저항으로 작용하여 선박의 속도를 저하시키는 요인이 되므로 선박의 연료 소모량을 크게 증가시키게 되며, 이에 따라 선체에 부착된 각종 이물질 및 수중생물을 주기적으로 청소하는 것이 매우 중요하다.
종래에 선체 외면 청소 작업은 통상 다이버가 직접 들어가 선체 외면에 붙은 이물질 및 수중생물을 청소하였는데, 작업환경이 열악하고 체력 소모가 심하며, 조류가 심한 곳에서는 청소가 불가능하다는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 선체 외면에 붙은 채로 주행하며 청소 작업을 수행하는 청소 로봇이 널리 사용되고 있는 추세이며, 이러한 기술의 일 예가 한국등록특허 제10-1620459호에 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 청소 로봇은 선체 외면 청소과정에서 선체 외면로부터 떨어져나오는 각종 이물질 및 수중생물이 그대로 수중에 유입되어, 해양 오염을 발생시키며, 특히나 해외에서 나갔다 들어온 선박의 경우, 선체 외면에 외래 수중생물이 부착되어 들어옴으로써, 청소과정에서 수중에 유입되는 외래 수중생물로 인해 주변 해양 생태계에 교란을 일으키는 문제가 있다.
최근에는 이러한 외래 수중생물의 유입을 방지하기 위한 규제가 실시되고 있는데, 선박의 평형수를 처리하는 과정에서만 선박 평형수 처리 시스템(BWMS; Ballast Water Management System)을 통해 평형수에 유입된 외래 수중생물을 살균 처리하고 있고, 선체 외면에 붙은 외래 수중생물에 대해서는 처리가 미비한 실정이다.
따라서, 선체 외면을 청소하는 청소로봇에도 선박 평형수 처리 시스템과 같이 수중생물을 처리할 수 있는 살균 처리 장치가 요구된다.
한국등록특허 제10-1620459호(등록일: 2016.05.04.) "무선 조종을 이용한 선박 수중 청소 로봇"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 선체 외면의 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 각종 이물질 및 수중생물을 본체부 내로 유입시켜 수거부를 통해 효과적으로 수거할 수 있으며, 특히 복수의 자외선 모듈을 통해 본체부 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함되는 각종 포자 및 미생물 등을 사멸하여 외부로 배출하도록 함으로써, 선체 외면을 용이하게 청소할 수 있음은 물론, 청소과정에서 유입되는 수중생물을 사멸하여 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 효과적으로 방지할 수 있는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치 및 이를 포함하는 선체 외면 청소 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선체 외면 청소 로봇에 구비되어, 선체 외면의 청소를 수행하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치에 있어서, 선체 외면을 청소하는 청소수단, 상기 청소수단과 연결되어, 청소수단에 의한 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 포함하는 해양수를 내부로 유입시키는 본체부, 상기 본체부의 내부에 구비되어, 본체부 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 수거부 및 상기 본체부에 구비되며, 본체부 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함된 수중생물을 사멸하는 자외선 모듈을 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 본체부는 청소수단의 상부와 측면 둘레를 감싸도록 형성되는 커버부재, 상기 커버부재의 상부에 구비되며, 내부에 수거부를 수용하는 본체케이스 및 상기 커버부재와 본체케이스 사이를 연결하여, 선체 외면의 청소과정에서 발생하는 이물질 및 수중생물이 포함되는 해양수를 본체케이스 내부로 유입시키는 유입관을 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 자외선 모듈이 본체케이스의 둘레를 따라 복수개로 결합되어, 본체케이스 내의 전체에 걸쳐 자외선을 조사하도록 구비되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 본체케이스에는 둘레를 따라 소정 간격 마다 결합홈이 형성되고, 자외선 모듈은 자외선 램프와, 상기 자외선 램프를 본체케이스의 결합홈에 삽입하여 고정하는 램프 고정부재를 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 자외선 램프가 본체케이스의 전후 폭에 대응하는 길이로 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 램프 고정부재는 자외선 램프와 대응하는 길이의 프레임으로 형성되되, 선단에는 제1 체결공이 형성되고, 후단에는 걸림돌기가 형성되며, 본체케이스에는 결합홈 주변의 본체케이스 전면 모서리에 램프 고정부재의 제1 체결공과 중첩되어 볼트가 체결되는 제2 체결공이 형성되고, 후면에 램프 고정부재의 걸림돌기가 걸림 결합되는 걸림홈 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 본체케이스의 결합홈과 램프 고정부재 사이에는 밀폐를 위한 패킹부재가 구비되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 본체케이스의 후면에 연결되는 토출관 및 상기 토출관 상에 구비되어, 본체케이스 내의 해양수를 토출관 쪽으로 흡입하여 외부로 배출하도록 구동하는 펌프를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 토출관을 권취하도록 구비되어, 토출관으로 유입되는 해양수를 가열하는 열선을 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 토출관 상에 구비되어, 토출관으로 유입되는 해양수에 포함된 포자 및 미생물의 농도를 검출하는 바이오센서를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 바이오센서에 의해 기 설정된 기준치 이상 포자 및 미생물의 농도가 검출되는 경우, 토출관에 권취된 열선이 작동되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 자외선 모듈, 펌프, 열선 및 바이오센서 중 적어도 어느 하나에 전력을 공급하는 전력공급부를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 커버부재의 내측에는 이물질 및 수중생물이 포함된 해양수가 유입되는 장형의 유입구가 형성되고, 유입관은 선단부가 깔때기 형태로 형성되어, 깔때기 형태의 유입관의 선단부가 커버부재의 장형의 유입구에 연결되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 수거부는 본체부 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 필터망으로 형성되고, 필터망은 30㎛ ~ 80㎛의 미세공으로 이루어지는 망으로 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
또한, 청소수단은 선체 외면의 청소를 위한 적어도 하나의 브러시 및 본체부에 고정되어, 브러시를 회전시키는 구동모터를 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 제공한다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 상술한 구성의 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 포함하는 선체 외면 청소 로봇을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치는, 청소수단을 통해 선체 외면을 청소하는 과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 본체부 내로 유입시켜 수거부를 통해 효과적으로 수거할 수 있으며, 특히 본체부 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함되는 각종 포자 및 미생물 등을 사멸하여 외부로 배출하도록 함으로써, 선체 외면을 용이하게 청소할 수 있음은 물론, 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본체부 내로 유입되는 해양수를 토출하는 토출관 상에 열선을 구비하여, 토출관을 통해 배출된 해양수를 가열할 수 있도록 함으로써, 외부로 배출되는 해양수에 대해 추가적으로 살균 처리를 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 전방에서 바라본 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 후방에서 바라본 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 저부에서 바라본 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치의 각 구성을 부분적으로 분리하여 도시한 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 모듈과 본체케이스의 결합 구조를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 포함하는 선체 외면 청소 로봇을 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, "또는", "적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 전방에서 바라본 구조를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 후방에서 바라본 구조를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 저부에서 바라본 구조를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)의 각 구성을 부분적으로 분리하여 도시한 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)는, 선체 외면을 청소하는 청소수단(110)과, 상기 청소수단(110)과 연결되어, 청소수단(110)에 의한 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 포함하는 해양수를 내부로 유입시키는 본체부(120)와, 상기 본체부(120)의 내부에 구비되어, 본체부(120) 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 수거부(130) 및 상기 본체부(120)에 구비되며, 본체부(120) 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함된 수중생물을 사멸하는 자외선 모듈(140)을 포함할 수 있다.
즉, 이와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)는, 선체 외면 청소 로봇(200, 도7 참조)의 하부에 구비되어 선체 외면의 청소를 수행하되, 청소수단(110)을 통해 선체 외면을 청소하는 과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 본체부(120) 내로 유입시켜 수거부(130)를 통해 효과적으로 수거할 수 있으며, 자외선 모듈(140)을 통해 본체부(120) 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함되는 각종 포자 및 미생물 등을 사멸하여 외부로 배출하도록 함으로써, 선체 외면을 용이하게 청소할 수 있음은 물론, 청소과정에서 유입되는 수중생물을 사멸하여 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)의 각 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
일반적으로 선박은 국내 및 해외를 이동하며 사용 목적에 따라 화물을 나르거나 조업을 수행하는 경우가 대부분인데, 해외로 나간 선박이 국내로 들어오는 경우, 선체의 외면에 각종 이물질 및 외래 수중생물이 부착되어 오는 경우가 많으며, 이에 따라 선체 외면을 청소하는 과정에서는 외래 수중생물의 유입으로 인한 해양 환경 변화를 방지할 수 있도록 수중생물을 수거 및 사멸 처리해야할 필요가 있다.
본 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)는, 선체 외면을 따라 이동하며 선체 외면의 청소를 수행하는 선체 외면 청소 로봇(200, 도7 참조)에 포함되는 장치로서, 선체 외면을 청소하고, 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 수거하는 동시에, 자체적으로 자외선을 조사하여 포자 및 미생물 등의 미세 수중생물을 사멸하여 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)는, 청소수단(110), 본체부(120), 수거부(130) 및 자외선 모듈(140)을 포함할 수 있다.
청소수단(110)은 선체 외면을 청소하는 역할을 한다.
이러한 청소수단(110)은 회전되는 브러시(brush, 111)를 통해 선체 외면에 붙은 이물질과 따개비 및 물이끼 등의 수중생물을 제거하도록 구성될 수 있으며, 이때 브러시(111) 이외에도 선체 외면을 청소할 수 있는 수세미 등의 다른 청소용구가 적용될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서 청소수단(110)은, 선체 외면을 청소하기 위한 브러시(111)와, 브러시(111)를 회전시키는 구동모터(112)를 포함할 수 있으며, 이때 브러시(111)는 구동모터(112)의 하부에 배치되어 구동모터(112)의 축에 결합되고, 구동모터(112)는 본체부(120)에 고정될 수 있다.
여기서, 브러시(111)는 원형으로 형성되고, 하부에 금속 재질로 이루어진 복수의 브러시 살이 구비되어 있어, 구동모터(112)에 의해 회전하며 선체 외면에 붙은 이물질이나 수중생물을 용이하게 제거할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 실시예에서는 일 예로써 구동모터(112)와 브러시(111)를 각각 한 쌍으로 구비하고, 각각의 구동모터(112)를 통해 한 쌍의 브러시(111)를 회전시킴으로써, 선체 외면 청소과정에서 떨어져 나가는 이물질 및 수중생물을 본체부(120) 내로 유입시킬 수 있도록 하고 있는데, 상기 구동모터(112)와 브러시(111)의 갯수는 적어도 하나 이상일 수 있다.
본체부(120)는 수중생물 청소/사멸 장치(100)의 외관을 구성하며, 청소수단(110)과 연결되어, 청소수단(110)에 의한 청소과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 포함하는 해양수를 내부로 유입시킨다.
이러한 본체부(120)는, 청소수단(110)의 상부와 측면 둘레를 감싸도록 형성되는 커버부재(121)와, 상기 커버부재(121)의 상부에 구비되며, 내부에 수거부(130)를 수용하는 본체케이스(123)와, 상기 커버부재(121)와 본체케이스(123) 사이를 연결하여, 선체 외면의 청소과정에서 발생하는 이물질 및 수중생물이 포함되는 해양수를 본체케이스(123) 내부로 유입시키는 유입관(129)을 포함할 수 있다.
여기서, 커버부재(121)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 청소수단(110)의 상부와 측면 둘레를 감싸도록 형성되고, 커버 내측의 전면에 유입관(129)이 연결되는 유입구(122)가 형성되어 있어, 청소수단(110)에 의한 청소과정에서 발생하는 이물질 및 수중생물이 해양수와 함께 커버부재(121)의 내벽을 따라 유동하면서 유입구(122) 및 유입관(129)을 통해 본체케이스(123)로 유입될 수 있다.
더욱이, 커버부재(121) 내측의 유입구(122)는 장형으로 형성되고, 이러한 유입구(122)와 연결되는 유입관(129)의 선단부는 깔때기 형태로 형성되어 있어, 각종 이물질 및 수중생물들이 유입구(122) 및 유입관(129)을 통해 용이하게 유입될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본체케이스(123)는 개폐 가능한 사각 박스 형태로 형성되어, 내부에 수거부(130)가 수용되며, 일측에 유입관(129)의 후단부가 연결되는 연통구(124)가 형성되며, 타측에는 배출구(125, 도6 참조)가 형성된다.
이에 따라, 유입관(129)을 통해 본체케이스(123)로 유입되는 해양수가 배출구(125, 도6 참조)를 통해 배출될 수 있다.
또한, 본체케이스(123)의 둘레에는 소정 간격 마다 자외선 모듈(140)이 결합되는 결합홈(126)이 형성되어 있다.
본 실시예에서는 연통구(124) 및 배출구(125, 도6 참조)가 형성된 본체케이스(123)의 전면 및 후면을 제외한 상면, 하면 및 양측면에 각각 자외선 모듈(140)이 결합되는 결합홈(126)이 형성된 것을 보여주고 있으나, 본체케이스(123)의 전면 및 후면에도 자외선 모듈(140)을 결합할 수 있도록 결합홈(126)을 형성할 수 있다.
이때, 본체케이스(123)에 형성되는 결합홈(126)은 자외선 모듈(140)의 크기와 대응하게 형성되어, 자외선 모듈(140)이 결합되는 경우 결합홈(126)이 마감될 수 있다.
더욱이, 자외선 모듈(140)과 결합홈(126) 사이에에는 패킹부재(미도시)를 구비하여 자외선 모듈(140)과 결합홈(126) 사이를 밀폐할 수 있다.
또한, 유입관(129)은 커버부재(121)와 본체케이스(123) 사이를 연결하도록 구비되는데, 본체케이스(123) 내에 구비되는 수거부(130)의 수거 효율을 위해, 유입관(129)의 후단부를 좌우 양갈래로 분기하여 본체케이스(123)에 연결함으로써, 이물질 및 수중생물이 포함된 해양수를 본체케이스(123) 내의 좌우 공간으로 각각 유입시켜 수거부(130)를 통해 수거할 수 있도록 하고 있다.
수거부(130)는 본체케이스(123)의 내부에 구비되어, 본체케이스(123) 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 역할을 한다.
이와 같은 수거부(130)는 본체케이스(123) 내에서 유입관(129)과 연통구(124)를 통해 연결되며, 외주면 전체가 필터망으로 형성되고, 내부에 이물질 및 수중생물을 수거하는 수거공간을 형성한다.
이때, 수거부(130)의 외주면을 형성하는 필터망은 미세 수중생물도 효과적으로 여과할 수 있도록 대략 30㎛ ~ 80㎛의 미세공으로 이루어지는 망으로 형성될 수 있다.
이에 의해, 수거부(130)는 청소부재를 통한 선체 외면의 청소과정에서 커버부재(121) 및 유입관(129)을 통하여 본체케이스(123) 내로 유입되는 해양수를 여과하여, 해양수에 포함되는 이물질 및 수중생물을 수거하는 동시에, 여과된 해양수를 배출시킬 수 있다.
또한, 수거부(130)는 본체케이스(123)에서 착탈식으로 이루어져, 수거부(130) 내에 이물질 및 수중생물이 축적되는 경우 교체할 수 있다.
한편, 자외선 모듈(140)은 본체케이스(123)의 외주면 둘레를 따라 복수개로 결합되어, 본체케이스(123) 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함된 수중생물을 사멸하는 기능을 수행한다.
해양수에 특정 파장(예; 250 ~ 400nm)의 자외선을 조사하는 경우 해양수에 포함되는 수중생물들을 사멸할 수 있으며, 특히 수거부(130)의 필터망을 통과할 수 있는 각종 포자나 미생물 등을 효과적으로 사멸할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 모듈(140)과 본체케이스(123)의 결합 구조를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 자외선 모듈(140)은, 자외선 램프(141)와, 상기 자외선 램프(141)와 일체로 구비되어, 자외선 램프(141)를 본체케이스(123)의 결합홈(126)에 삽입하여 고정하는 램프 고정부재(142)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 자외선 램프(141)를 본체케이스(123)의 전후 폭에 대응하는 바(bar) 타입의 램프로 형성하고, 이러한 바(bar) 타입의 자외선 램프(141)를 램프 고정부재(142)를 통해 본체케이스(123)의 둘레를 따라 형성된 복수의 결합홈(126)에 각각 삽입하여 고정할 수 있도록 함으로써, 본체케이스(123) 내의 전체에 걸쳐 자외선을 조사할 수 있도록 하고 있다.
여기서, 램프 고정부재(142)는 자외선 램프(141)와 대응하는 길이의 프레임으로 형성되며, 프레임의 양 끝단이 각각 절곡되어 자외선 램프(141)의 양 단부에 일체로 고정된다.
또한, 램프 고정부재(142)의 프레임 선단에는 제1 체결공(143)이 형성되고, 프레임 후단에는 절곡된 끝단에 걸림돌기(144)가 형성되며, 이에 각각 대응하는 결합홈(126) 주변의 본체케이스(123) 전면 모서리에는 램프 고정부재(142)의 제1 체결공(143)과 중첩되어 볼트(B)가 체결되는 제2 체결공(127)이 형성되고, 본체케이스(123)의 후면에는 램프 고정부재(142)의 걸림돌기(144)가 걸림 결합되는 걸림홈(128)이 형성된다.
이에 따라, 자외선 모듈(140)을 본체케이스(123)의 결합홈(126)에 결합함에 있어서는, 램프 고정부재(142) 후단의 걸림돌기(144)를 본체케이스(123)의 후면에 형성된 걸림홈(128)에 삽입하여 걸림 결합시키는 동시에, 램프 고정부재(142)를 결합홈(126)에 삽입하고, 램프 고정부재(142)의 전단에 형성된 제1 체결공(143)을 본체케이스(123)의 전면 모서리에 형성된 제2 체결공(127)에 일치시킨 다음 중첩된 제1 및 제2 체결공(143,127)에 볼트(B)를 체결함으로써, 자외선 램프(141)가 일체로 구비되는 램프 고정부재(142)를 본체케이스(123)에 공고히 고정할 수 있다.
이때, 본체케이스(123)의 결합홈(126)에 자외선 모듈(140)을 결합하는 경우, 램프 고정부재(142)의 결합에 의해 결합홈(126)이 마감될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 본체케이스(123)의 둘레를 따라 자외선 모듈(140)을 복수개로 구비하여, 본체케이스(123) 내의 전체에 걸쳐 자외선을 조사할 수 있도록 함으로써, 선체 외면의 청소과정에서 본체케이스(123)로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여, 수거부(130)의 필터망을 통과하는 포자나 미생물 등의 수중생물을 효과적으로 사멸할 수 있으며, 이에 따라 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 예방하고 해양 오염을 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본체케이스(123)의 일측에는 자외선 램프(141)에 전력을 공급하는 전력공급부(150)가 구비될 수 있다.
전력공급부(150)는 본체케이스(123)에 결합되는 복수의 자외선 모듈(140)과 전선(151)을 통해 연결됨으로써, 복수의 자외선 램프(141)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 본체케이스(123)의 후면에 형성되는 배출구(125, 도6 참조)에는 토출관(160)이 연결될 수 있으며, 토출관(160) 상에는 펌프(170)가 구비될 수 있다.
이때, 펌프(170)는 본체케이스(123) 내의 해양수를 토출관(160) 쪽으로 흡입하도록 구동함으로써, 청소수단(110)에 의한 청소과정에서 발생하는 커버부재(121) 내측의 이물질 및 수중생물을 해양수와 함께 본체케이스(123) 내로 유입시키는 동시에, 본체케에스 내에서 수거부(130)에 의해 여과되는 해양수를 토출관(160)을 통해 외부로 토출시킨다.
여기서, 토출관(160) 역시 토출 효율 증대를 위해 양갈래로 분기되어 형성될 수 있다.
또한, 토출관(160)의 외측면에는 토출관(160)의 길이방향을 따라 열선(180)이 권취되어 구비될 수 있다.
즉, 토출관(160)에 권취된 열선(180)은 본체케이스(123)로부터 토출관(160)으로 유입되는 해양수를 가열함으로써, 토출관(160)을 통해 토출되는 해양수에 대해 추가적으로 살균 처리를 수행할 수 있다.
이때, 해양수에 포함되는 수중생물은 자외선 모듈(140)에 의해 사멸되기 때문에 열선(180)에 의한 살균 처리는 선택적으로 이용할 수 있다.
또한, 토출관(160) 상에는 해양수에 포함되는 포자 및 미생물 등의 농도를 검출하는 바이오센서(미도시)를 구비할 수 있다.
즉, 바이오센서(미도시)에서는 본체케이스(123)로부터 토출관(160)으로 유입되는 해양수에서 포자 및 미생물 등의 농도를 검출하며, 기 설정된 기준치 이상 농도가 검출되는 경우, 토출관(160)에 권취된 열선(180)을 작동하여 추가적인 해양수의 살균 처리를 수행할 수 있다.
또한, 상술한 펌프(170), 열선(180) 및 바이오센서(미도시)는 전력공급부(150)와 전선(151)을 통해 연결되어 전력을 공급받을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 포함하는 선체 외면 청소 로봇(200)을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 선체 외면 청소 로봇(200)은 자석이 구비된 복수의 바퀴(210)를 통해 선체의 외면에 부착되어 이동할 수 있으며, 하부에 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 구비하여 선체 외면을 청소할 수 있도록 구성된다.
이때, 선체 외면 청소 로봇(200)은 선체 외면 청소과정 및 그 주변을 촬영하기 위한 카메라(미도시)가 구비될 수 있다.
이와 같은 선체 외면 청소 로봇(200)을 통해 선체 외면을 청소하는 과정에서는, 선체 외면을 따라 청소 로봇이 주행하여 로봇 하부에 구비된 수중생물 청소/사멸 장치(100)를 통해 선체 외면을 청소하게 되는데, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 선체 외면을 청소하는 한 쌍의 브러시(111)를 회전시켜, 선체 외면에서 떨어져 나가는 이물질 및 수중생물을 해양수와 함께 커버부재(121)의 유입구(122)로 유입시킬 수 있다.
이때에는, 토출관(160) 상에 구비된 펌프(170)를 작동하여 커버부재(121) 내측의 이물질 및 수중생물을 해양수와 함께 본체케이스(123) 내로 유입시키게 된다.
또한, 본체케이스(123) 내로 유입되는 해양수는 수거부(130)의 필터망을 통과하여 해양수에 포함되는 이물질 및 수중생물이 수거부(130)에 의해 수거되며, 본체케이스(123) 내의 전체에 걸쳐 조사되는 자외선에 의해 수거부(130)를 통과할 수 있는 각종 포자나 미생물 등을 사멸할 수 있다.
또한, 펌프(170) 작동에 의해 본체케이스(123)에 유입된 해양수는 이물질 및 수중생물이 걸러진 상태로 토출관(160)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이 과정에서, 토출관(160)에 구비된 바이오센서(미도시)에 의해 포자 및 미생물 등의 농도가 기 설정된 기준치 이상 검출되는 경우, 토출관(160)에 권취된 열선(180)을 작동하여 추가적으로 해양수의 살균 처리를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치(100)는, 청소수단(110)을 통해 선체 외면을 청소하는 과정에서 선체 외면으로부터 떨어져나가는 이물질 및 수중생물을 본체부(120) 내로 유입시켜 수거부(130)를 통해 효과적으로 수거할 수 있으며, 특히 본체부(120) 내로 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 해양수에 포함되는 각종 포자 및 미생물 등을 사멸하여 외부로 배출하도록 함으로써, 선체 외면을 용이하게 청소할 수 있음은 물론, 외래 수중생물에 의한 해양 환경 변화를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본체부(120) 내로 유입되는 해양수를 토출하는 토출관(160) 상에 열선(180)을 구비하여, 토출관(160)을 통해 배출된 해양수를 가열할 수 있도록 함으로써, 외부로 배출되는 해양수에 대해 추가적으로 살균 처리를 수행할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 수중생물 청소/사멸 장치 110 : 청소수단
120 : 본체부 121 : 커버부재
123 : 본체케이스 129 : 유입관
130 : 수거부 140 : 자외선 모듈
150 : 전력공급부 160 : 토출관
170 : 펌프 180 : 열선
200 : 선체 외면 청소 로봇

Claims (16)

  1. 선체 외면을 청소하는 청소수단;
    상기 청소수단과 연결되어, 상기 청소수단에 의해 선체 외면에서 제거되는 이물질 및 수중생물을 포함하는 해양수를 내부로 유입시키는 본체부;
    상기 본체부의 내부에 구비되어, 상기 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 수거부; 및
    상기 본체부에 구비되어, 상기 유입되는 해양수에 자외선을 조사하여 수중생물을 사멸시키는 자외선 모듈을 포함하며,
    상기 자외선 모듈은 자외선 램프 및 상기 자외선 램프를 상기 본체부에 형성된 결합홈에 삽입 고정하는 램프 고정부재를 포함하고,
    상기 램프 고정부재의 선단에는 제1 체결공이 형성되고, 후단에는 걸림돌기가 형성되며,
    상기 본체부는 상기 결합홈 주변의 전면 모서리에 상기 제1 체결공과 중첩되어 볼트가 체결되는 제2 체결공이 형성되고, 후면에 상기 램프 고정부재의 걸림돌기가 걸림 결합되는 걸림홈이 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 청소수단의 상부와 측면 둘레를 감싸도록 형성되는 커버부재; 및
    상기 선체 외면에서 제거되는 이물질 및 수중생물이 포함되는 해양수를 상기 본체부의 내부로 유입시키는 유입관을 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 모듈은,
    상기 본체부의 둘레를 따라 복수개로 결합되어, 상기 본체부 내의 전체에 걸쳐 자외선을 조사하도록 구비되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 결합홈은 상기 본체부의 외면 둘레를 따라 소정 간격으로 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 램프는,
    상기 본체부의 전후 폭에 대응하는 길이로 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부의 결합홈과 상기 램프 고정부재 사이에는,
    밀폐를 위한 패킹부재가 구비되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 본체부의 후면에 연결되는 토출관; 및
    상기 토출관 상에 구비되어, 상기 본체부 내의 해양수를 상기 토출관 쪽으로 흡입하여 외부로 배출하도록 구동하는 펌프를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 토출관을 권취하도록 구비되어, 상기 토출관으로 유입되는 해양수를 가열하는 열선을 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 토출관 상에 구비되어, 상기 토출관으로 유입되는 해양수에 포함된 포자 및 미생물의 농도를 검출하는 바이오센서를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 바이오센서에 의해 기 설정된 기준치 이상 포자 및 미생물의 농도가 검출되는 경우, 상기 토출관에 권취된 열선이 작동되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 자외선 모듈, 펌프, 열선 및 바이오센서 중 적어도 어느 하나에 전력을 공급하는 전력공급부를 더 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 커버부재의 내측에는 이물질 및 수중생물이 포함된 해양수가 유입되는 장형의 유입구가 형성되고,
    상기 유입관은 선단부가 깔때기 형태로 형성되어, 상기 깔때기 형태의 유입관의 선단부가 상기 장형의 유입구에 연결되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 수거부는,
    상기 본체부 내로 유입되는 해양수에 포함된 이물질 및 수중생물을 여과하여 수거하는 필터망으로 형성되고,
    상기 필터망은 30㎛ ~ 80㎛의 미세공으로 이루어지는 망으로 형성되는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 청소수단은,
    선체 외면의 청소를 위한 적어도 하나의 브러시; 및
    상기 본체부에 고정되어, 상기 브러시를 회전시키는 구동모터를 포함하는 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치.
  16. 제 1항 내지 제 5항 및 제 7항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 선체 외면의 수중생물 청소/사멸 장치를 포함하는 선체 외면 청소 로봇.
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