KR102243015B1 - Unmanned submersible using wave energy as a driving force and offshore mobile system using the same - Google Patents

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KR102243015B1
KR102243015B1 KR1020190177110A KR20190177110A KR102243015B1 KR 102243015 B1 KR102243015 B1 KR 102243015B1 KR 1020190177110 A KR1020190177110 A KR 1020190177110A KR 20190177110 A KR20190177110 A KR 20190177110A KR 102243015 B1 KR102243015 B1 KR 102243015B1
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김은수
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an unmanned submersible using wave energy as a propelling force and an offshore mobile system using the same and, more specifically, to an unmanned submersible capable of providing a propelling force such that a surface boat can keep moving forward without separate energy supply by converting the vertical movement of the surface boat by waves into a continuous propelling force. According to the present invention, the unmanned submersible includes: a housing supported by a support member to a lower side of a surface boat floating on the surface of the sea; a seawater pocket installed to be contractible and expandable in the housing to suction and store seawater from the front of the housing when expanded, and to generate a propelling force by injecting the stored seawater to the rear of the housing when contracted; and a displacement plate installed to be displaceable while combined with the seawater pocket in the housing to be displaced relative to the housing due to the surface boat lifted by waves while deforming the seawater pocket to cause the front suction and rear injection of the seawater.

Description

파랑에너지를 추진력으로 이용하는 무인잠수정 및 이를 이용한 해양 이동시스템{UNMANNED SUBMERSIBLE USING WAVE ENERGY AS A DRIVING FORCE AND OFFSHORE MOBILE SYSTEM USING THE SAME}Unmanned submarine using wave energy as propulsion and marine moving system using it {UNMANNED SUBMERSIBLE USING WAVE ENERGY AS A DRIVING FORCE AND OFFSHORE MOBILE SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 해양 이동시스템에 관한 것으로, 특히 파랑에 의한 수상선의 상하운동을 연속적인 추진력으로 변환하여 수상선이 별도의 에너지 공급 없이도 계속해서 전진할 수 있도록 추진력을 제공하는 무인잠수정 및 이를 이용한 해양 이동시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an offshore moving system, and in particular, an unmanned submarine that converts the vertical motion of a watercraft by waves into continuous propulsion to provide propulsive power so that the watercraft can continue to advance without separate energy supply, and an offshore mobile system using the same It is about.

일반적으로 무인탐사선은 선박 운항을 위한 운전자, 탐사장비를 조작하기 위한 장비조작자, 탐사된 결과를 실시간으로 분석하기 위한 해양전문가와 같은 인력의 투입 없이 해수면에 부유하면서 해양 탐사를 수행하게 된다. In general, unmanned probes perform marine exploration while floating on the sea level without the input of manpower such as a driver for vessel operation, an equipment operator to manipulate the exploration equipment, and a marine expert to analyze the results of the exploration in real time.

이같은 무인탐사선은 전문 인력 투입에 따른 비용 지출을 줄일 수 있고 열악한 해상 상태에서도 인명사고 없이 지속적인 탐사가 이루어질 수 있다는 장점이 있다. Such unmanned probes have the advantage of being able to reduce expenditures due to the input of specialized personnel, and that continuous exploration can be performed without human accidents even in poor sea conditions.

무인탐사선의 경우 에너지원을 탑재하더라도 장기간 동력을 조달받는 것이 쉽지 않으므로 대부분 해류에 의해 자연스럽게 떠다니면서 일정 해역 내에서 해양 탐사를 수행하는 수준에 그치고 있는 실정이다. In the case of unmanned probes, it is difficult to obtain power for a long period of time even if they are equipped with an energy source, so most of them are naturally floating by ocean currents and are only at the level of conducting marine exploration within a certain sea area.

따라서, 보다 넓은 해역에서 광범위한 해양 탐사를 수행하기 위해서는 별도의 에너지 공급 없이도 계속해서 전진할 수 있도록 자체적으로 추진력을 발생시킬 수 있는 방안이 절실하였다. Therefore, in order to carry out extensive marine exploration in a wider sea area, there is a desperate need for a way to generate propulsion by itself so that it can continue to move forward without a separate energy supply.

한국공개특허공보 제2006-0084496호(2006.07.24)Korean Patent Application Publication No. 2006-0084496 (2006.07.24)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 파랑에 의한 수상선의 상하운동을 연속적인 추진력으로 변환하여 수상선이 별도의 에너지 공급 없이도 계속해서 전진할 수 있도록 추진력을 제공하는 무인잠수정 및 이를 이용한 해양 이동시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in order to solve the problems of the related art as described above, and an object of the present invention is to convert the vertical motion of the watercraft by waves into continuous propulsion, so that the watercraft can continue to advance without additional energy supply. It is to provide an unmanned submarine that provides propulsion so that it is possible and a marine movement system using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 무인잠수정은, 자체적으로 추진력을 발생시켜 해수면에 부유하는 수상선을 끌고 갈 수 있도록 한 무인잠수정으로서, 해수면에 부유하는 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지되는 하우징; 상기 하우징 내부에서 수축 및 팽창 가능하도록 설치되어 팽창하면 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하고, 수축되면 저장된 해수를 상기 하우징 후방으로 분사하여 추진력을 발생시키는 해수 포켓; 상기 하우징 내부에서 상기 해수 포켓에 결합된 상태로 변위 가능하도록 설치되어 상기 수상선이 파랑에 의해 승강함에 따라 상기 하우징에 대하여 상대 변위되면서 상기 해수 포켓을 변형시켜 해수의 전방 흡입 및 후방 분사를 유도하는 변위판;을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the unmanned submarine according to the technical idea of the present invention is an unmanned submarine that generates a propulsion force by itself to drag a floating watercraft on the sea level, and a supporting member under the watercraft floating on the sea surface A housing supported by; A seawater pocket installed so as to be able to contract and expand in the housing, when expanded, sucks and stores seawater in front of the housing, and when contracted, injects the stored seawater to the rear of the housing to generate a propulsion force; Displacement that is installed to be displaceable in a state coupled to the seawater pocket inside the housing, and is displaced relative to the housing as the watercraft rises and descends by the wave, and deforms the seawater pocket to induce front suction and rear injection of seawater Including a plate; is characterized in its technical configuration.

여기서, 상기 해수 포켓은 상하방향으로 수축 및 팽창 가능한 주름관 형태로 설치되며, 상기 변위판은 상하방향으로 변위되도록 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the seawater pocket may be installed in the form of a corrugated pipe capable of contracting and expanding in the vertical direction, and the displacement plate may be installed to be displaced in the vertical direction.

또한, 상기 해수 포켓은 서로에 대하여 상측과 하측으로 배치되며 상단부가 하우징에 고정된 고정단으로 이루어진 상부 포켓과 하단부가 하우징에 고정된 고정단으로 이루어진 하부 포켓으로 구비되며, 상기 변위판은 상기 상부 포켓과 하부 포켓 사이에 설치되어, 상기 하우징 내부에서 하방향 변위 시에는 상기 상부 포켓을 팽창시켜 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 하고 상기 하부 포켓은 수축시켜 저장되어 있던 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하며, 상기 하우징 내부에서 상방향 변위 시에는 상기 상부 포켓을 수축시켜 저장되어 있던 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하고 상기 하부 포켓은 팽창시켜 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the seawater pockets are disposed upward and downward with respect to each other, and are provided with an upper pocket composed of a fixed end fixed to the upper end of the housing and a lower pocket composed of a fixed end fixed to the lower end of the housing, and the displacement plate is the upper It is installed between the pocket and the lower pocket, and when the inside of the housing is displaced downward, the upper pocket is expanded to suck and store seawater in the front of the housing, and the lower pocket is contracted so that the stored seawater is removed from the rear of the housing. In the case of an upward displacement inside the housing, the upper pocket is contracted to inject the stored seawater from the rear of the housing, and the lower pocket is expanded to induce the seawater to be sucked and stored in the front of the housing. can do.

또한, 상기 상부 포켓 및 하부 포켓과 하우징의 전단부를 각각 연결하는 해수 흡입용 상부 호스 및 해수 흡입용 하부 호스, 상기 상부 포켓 및 하부 포켓과 하우징의 후단부를 각각 연결하는 해수 분사용 상부 호스 및 해수 분사용 하부 호스가 설치되며, 해수 흡입용 상부 호스 및 해수 흡입용 하부 호스에는 각각 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제1체크밸브와 하부 제1체크밸브가 설치되고, 상기 해수 분사용 상부 호스 및 해수 분사용 하부 호스에는 각각 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제2체크밸브와 하부 제2체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, an upper hose for seawater suction and a lower hose for seawater suction connecting the upper and lower pockets and the front end of the housing, and the upper hose and seawater for seawater injection respectively connecting the upper and lower pockets and the rear end of the housing. The lower hose for use is installed, and the upper first check valve and the lower first check valve are installed in the upper hose for seawater suction and the lower hose for seawater suction, respectively, allowing the flow of seawater in the direction in which seawater is sucked. The upper hose for spraying and the lower hose for seawater spraying may be characterized in that an upper second check valve and a lower second check valve are installed to allow the flow of seawater only in a direction in which seawater is sprayed, respectively.

또한, 상기 하우징 내부에는 상기 변위판을 관통한 상태로 수직하게 설치되어 상기 변위판의 상하방향 변위를 안내하는 한 쌍의 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a pair of guide rods which are vertically installed in a state penetrating the displacement plate and guide the vertical displacement of the displacement plate may be further installed inside the housing.

또한, 상기 변위판을 중심으로 상기 가이드봉의 상부에는 코일형 압축스프링이 감긴 형태로 설치되어 상기 변위판이 상기 하우징 내부에서 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a coil-type compression spring is wound on the upper portion of the guide rod with the displacement plate as a center, and supports the displacement plate so as to have a tendency to be displaced downward in the housing.

또한, 상기 해수 포켓은 하단부가 하우징에 고정된 고정단으로 구비되고, 상단부는 상기 변위판이 결합된 자유단으로 구비되되 상기 변위판이 결합되어 상기 변위판의 상방향 변위 시에는 팽창되면서 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 하고 상기 변위판의 하방향 변위 시에는 수축되면서 저장된 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the seawater pocket is provided as a fixed end fixed to the housing at the lower end, and the upper end is provided as a free end to which the displacement plate is coupled, but when the displacement plate is coupled and displaced upward, the seawater pocket expands from the front of the housing. It may be characterized in that the seawater is sucked and stored, and when the displacement plate is displaced downward, the stored seawater is contracted and sprayed from the rear of the housing.

또한, 상기 해수 포켓과 하우징의 전단부를 연결하는 해수 흡입용 호스, 상기 해수 포켓과 하우징의 후단부를 연결하는 해수 분사용 호스가 설치되며, 해수 흡입용 호스에는 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제1체크밸브가 설치되고, 상기 해수 분사용 호스에는 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제2체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a seawater suction hose connecting the seawater pocket and the front end of the housing, and a seawater injection hose connecting the seawater pocket and the rear end of the housing are installed, and the seawater flows only in the direction in which seawater is sucked in the seawater suction hose. A first check valve is installed that permits, and a second check valve that allows the flow of seawater only in a direction in which seawater is injected may be installed in the seawater injection hose.

또한, 상기 해수 포켓은 병렬 형태로 복수개가 나란히 배치된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a plurality of seawater pockets may be arranged side by side in a parallel form.

또한, 상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 연결되어 파랑에 의해 승강하는 수상선을 따라 상기 하우징이 승강하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the support member may be characterized in that the upper end and the lower end are connected to the water vessel and the housing, respectively, so that the housing is elevated along the water vessel that is elevated by blue.

또한, 상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 연결된 플렉시블한 로프로 구비되고, 상기 하우징 내부에는 상기 변위판이 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 압축스프링이 설치되어 상기 수상선의 하강 시 상기 지지부재가 느슨해지면 상기 변위판을 하방향 변위시켜주는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the support member is provided with a flexible rope connected to the upper and lower ends of the floating ship and the housing, respectively, and a compression spring is installed inside the housing to support the displacement plate so as to have a downward displacement. When the support member becomes loose, the displacement plate may be displaced downward.

또한, 상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 힌지결합된 바(bar)로 구비되어 상기 수상선의 하강 시 상기 하우징을 밀어 하강시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the support member may be characterized in that the upper and lower portions are provided as bars hinged to the water vessel and the housing, respectively, so that the housing can be pushed and lowered when the water vessel descends.

또한, 상기 지지부재는 상기 하우징을 관통한 상태로 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 변위판에 연결되어 파랑에 의해 승강하는 수상선을 따라 상기 변위판이 상하방향 변위되도록 하며, 상기 하우징 내부에는 상기 변위판이 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 압축스프링이 설치되어 상기 수상선의 하강 시 상기 지지부재가 느슨해지면 상기 변위판을 하방향 변위시켜주는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the support member has an upper end and a lower end connected to the water line and the displacement plate while penetrating the housing so that the displacement plate is vertically displaced along the water line rising and lowered by a wave, and the displacement inside the housing A compression spring for supporting the plate to have a downward displacement may be installed to displace the displacement plate in a downward direction when the support member becomes loose when the water vessel descends.

또한, 상기 하우징의 흔들림을 방지하기 위해 상기 하우징의 하측으로 중량모듈이 매달린 형태로 설치되며, 상기 중량모듈은, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈이 형성된 한 쌍의 수직부를 구비하는 프레임과, 상기 프레임의 수직부 한 쌍의 이격된 사이 공간에 적층되는 다수의 웨이트와, 절곡된 판 형상으로 이루어져 각각의 웨이트의 하부를 감싼 형태로 일체로 접합되고 양단부는 좌편과 우편으로 돌출되어 한 쌍의 수직부 안내홈에 삽입된 상태에서 상기 웨이트의 이탈을 방지하도록 한 이탈방지용 절곡판으로 이루어지며, 상기 프레임의 전측벽에는 상기 절곡판의 돌출된 양단부가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in order to prevent shaking of the housing, the weight module is installed in the form of hanging below the housing, and the weight module is a frame having a pair of vertical portions each having vertical guide grooves on the inner surfaces facing each other. And, a plurality of weights stacked in the spaced space between a pair of vertical portions of the frame and a bent plate shape are integrally joined in a form surrounding the lower portion of each weight, and both ends are protruded to the left side and the right side. Consists of a separation preventing bending plate to prevent separation of the weight in a state inserted into the pair of vertical guide grooves, and a slit-shaped cutout is formed in the front side wall of the frame to insert both protruding ends of the bending plate It can be characterized by that.

한편, 본 발명의 해양 이동시스템은 해수면에 부유하는 수상선; 상기 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지된 상태에서 추진력을 발생시켜 상기 수상선을 끌고 갈 수 있도록 한 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 무인잠수정;을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. On the other hand, the marine mobile system of the present invention comprises a floating ship floating on the sea surface; It characterized in that it comprises a technical configuration comprising; the unmanned submersible according to any one of claims 1 to 13, which generates a propulsive force in a state supported by a support member below the watercraft so that the watercraft can be dragged. .

여기서, 상기 수상선에는 태양광을 받아 발전하는 태양광 발전기와 해양 계측장비가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the floating ship may be characterized in that a solar generator and marine measuring equipment that generate electricity by receiving sunlight are installed.

본 발명에 의한 무인잠수정 및 해양 이동시스템은 파랑에 의해 승강하는 수상선의 상하운동을 이용하여 팽창 및 수축되면서 잠수정의 전방에서는 해수를 흡입하고 후방에서는 해수를 분사하는 해수 포켓을 구비한 구성에 의해 별도의 에너지 공급 없이도 지속적으로 나아갈 수 있는 추진력을 얻게 된다. The unmanned submersible and offshore moving system according to the present invention expands and contracts using the vertical motion of the watercraft rising and descending by the waves, and is separated by a configuration having a seawater pocket that sucks seawater from the front of the submersible and sprays seawater from the rear. You will get the driving force to continue moving forward without the need for energy supply.

또한, 본 발명은 파랑이 이는 해수면 아래에서 잠수정이 중량모듈에 의해 보다 안정적으로 승강동작 및 전방 이동할 수 있게 된다. In addition, the present invention allows the submersible to move more stably and move forward by the weight module under the sea level.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템의 동작 개념도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템에서 해수 포켓과 변위판의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템에서 중량모듈의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 6은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 8은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도
1 is a conceptual diagram of an operation of an offshore mobile system according to an embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an offshore mobile system according to an embodiment of the present invention
3A to 3C are perspective views for explaining the configuration of a seawater pocket and a displacement plate in an offshore moving system according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a perspective view for explaining the configuration of a weight module in the marine moving system according to an embodiment of the present invention
5A and 5B are a series of reference diagrams for explaining the operation and operation of the offshore mobile system according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an offshore moving system according to a first modified embodiment of the present invention
7A and 7B are a series of reference diagrams for explaining the operation and operation of the marine mobile system according to the first modified embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an offshore moving system according to a second modified embodiment of the present invention

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 해양 이동시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the marine mobile system according to embodiments of the present invention. Since the present invention can be modified in various ways and has various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, and it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, dimensions of structures are shown to be enlarged than actual for clarity of the present invention, or reduced than actual to understand a schematic configuration.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.

<실시예><Example>

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템의 동작 개념도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템에서 해수 포켓과 변위판의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템에서 중량모듈의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an operation of an offshore mobile system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an offshore mobile system according to an embodiment of the present invention. 3A to 3C are perspective views for explaining the configuration of a seawater pocket and a displacement plate in an offshore mobile system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the configuration of a weight module in the offshore mobile system according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view for explanation.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템은 해수면에 부유하는 수상선(200)과 상기 수상선(200)의 하측으로 지지부재(L1)에 의해 지지된 상태에서 전방에서 해수를 흡입하는 동시에 후방에서 해수를 분사하는 방법으로 추진력(F1)을 발생시켜 상기 수상선(200)을 끌고 갈 수 있도록 한 무인잠수정(100)으로 이루어진다. (참고로 도면부호 W1은 잠수정(100) 전방에서 흡입되는 해수이며, 도면부호 W2는 잠수정(100) 후방에서 분사되는 해수임)As shown, the marine moving system according to the embodiment of the present invention sucks seawater from the front in a state supported by a support member (L1) below the watercraft 200 floating on the sea level and the watercraft 200. At the same time, it is composed of an unmanned submersible 100 that generates a propulsion force F1 by spraying seawater from the rear so that the watercraft 200 can be dragged. (For reference, reference numeral W1 is seawater sucked from the front of the submersible 100, and reference numeral W2 is seawater injected from the rear of the submersible 100)

이하, 상기 본 발명의 실시예에 의한 해양 이동시스템에 대해 각 구성요소들을 중심으로 상세히 설명한다.Hereinafter, the marine moving system according to the embodiment of the present invention will be described in detail, focusing on each component.

상기 수상선(200)은 해양 이동시스템의 목적에 따라 다양한 장비들을 구비할 수 있다. 예컨대, 선체(210)에는 통신 및 해양 계측장비(230)가 설치될 수 있으며, 이에 더해 상기 통신 및 해양 계측장비에 전력을 제공하기 위한 태양광 발전장치(220)가 설치되는 것이 바람직하다. The watercraft 200 may be equipped with various equipment according to the purpose of the marine moving system. For example, communication and marine measurement equipment 230 may be installed on the hull 210, and in addition, a solar power generation device 220 for providing power to the communication and marine measurement equipment is preferably installed.

상기 무인잠수정(100)은 전술된 것처럼 해수면에 위치한 수상선(200)을 끌고가기 위한 추진력을 발생시키기 위해 파랑에 의한 수상선(200)의 상하운동을 연속적인 추진력을 변환하여 별도의 에너지 공급 없이도 계속해서 전진할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 무인잠수정(100)은 하우징(110), 해수 포켓(120), 변위판(130), 해수 흡입용 체크밸브(140a,140b) 및 해수 분사용 체크밸브(150a,150b), 중량모듈(160)을 포함하여 이루어진다.As described above, the unmanned submarine 100 converts the vertical motion of the watercraft 200 by waves to generate a propulsive force for dragging the watercraft 200 located at the sea level, and continues without a separate energy supply. It is structured to be able to move forward. To this end, the unmanned submersible 100 includes a housing 110, a seawater pocket 120, a displacement plate 130, a seawater suction check valve 140a, 140b, and a seawater injection check valve 150a, 150b, and a weight module. It is made including 160.

상기 무인잠수정(100)에서 상기 하우징(110)은 내부공간을 갖는 유선형의 부재로서 파랑에 의해 승강하는 수상선(200)을 따라 승강하도록 이루어진다. 상기 지지부재(L1)는 상단부와 하단부가 각각 수상선(200)과 하우징(110)에 연결된다. 상기 지지부재(L1)의 경우 플렉시블한 로프 또는 케이블로 구비될 수도 있지만, 도면에 도시된 것처럼 상단부와 하단부가 각각 수상선(200)과 하우징(110)에 힌지결합된 일자형 바(bar)로 구비되는 것이 바람직하다. 이로써 상기 수상선(200)의 하강 시 하우징(110)을 밀어 하강시킬 수 있게 되므로 수상선(200)의 승강에 따라 하우징(110)도 곧바로 반응하여 승강하게 되는 장점이 있게 된다. 물론 상기 지지부재(L1)는 플렉시블한 로프로도 구비될 수도 있으며 이 경우 수상선(200)의 하강 시 하우징(110)이 곧바로 하강하지는 않으므로 상대적으로 덜 효율적일 수 있다. 그러므로 상기 지지부재(L1)가 일자형 바(bar)로 구비되지 않고 플렉시블한 로프로 구비되는 경우에는 변위판(130)이 하우징(110)의 내부에서 하방향으로 변위되도록 밀어주는 압축스프링(136)이 가능하면 반드시 설치되어야 한다. In the unmanned submarine 100, the housing 110 is a streamlined member having an internal space and is configured to move up and down along the watercraft 200 that is elevated by a wave. The support member (L1) is connected to the upper and lower ends of the water line 200 and the housing 110, respectively. In the case of the support member (L1), it may be provided with a flexible rope or cable, but as shown in the drawing, the upper part and the lower part are provided as a straight bar hinged to the watercraft 200 and the housing 110, respectively. It is desirable. As a result, when the watercraft 200 descends, the housing 110 can be pushed and lowered, so that the housing 110 immediately reacts and ascends and descends as the watercraft 200 moves up and down. Of course, the support member L1 may also be provided with a flexible rope, and in this case, the housing 110 does not immediately descend when the watercraft 200 descends, so it may be relatively less efficient. Therefore, when the support member L1 is not provided as a straight bar but is provided as a flexible rope, a compression spring 136 that pushes the displacement plate 130 to be displaced downward from the inside of the housing 110 If possible, it must be installed.

상기 해수 포켓(120)은 하우징(110) 내부에서 수축 및 팽창 가능하도록 설치되어 팽창하면 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 저장하고, 수축되면 저장된 해수를 상기 하우징(110) 후방으로 분사하여 추진력을 발생시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 해수 포켓(120)은 해수의 흡입 및 분사를 위해 팽창 및 수축 가능한 주름관 형태로 설치된다. 상기 해수 포켓(120)은 서로에 대하여 상측과 하측으로 배치되며 상단부가 하우징(110)에 고정된 고정단으로 이루어진 상부 포켓(120a)과, 하단부가 하우징(110)에 고정된 고정단으로 이루어진 하부 포켓(120b)으로 구비되며, 상기 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b) 사이에는 하우징(110)과 상대 변위되는 변위판(130)이 설치된다. The seawater pocket 120 is installed so as to be able to contract and expand in the housing 110, and when expanded, it sucks and stores seawater in front of the housing 110, and when contracted, the stored seawater is sprayed to the rear of the housing 110 for propulsion. It plays the role of generating. To this end, the seawater pocket 120 is installed in the form of a corrugated pipe capable of expanding and contracting for suction and injection of seawater. The seawater pocket 120 is disposed upward and downward with respect to each other, and the upper pocket 120a has an upper end fixed to the housing 110, and a lower end composed of a fixed end fixed to the housing 110. It is provided as a pocket 120b, and a displacement plate 130 that is displaced relative to the housing 110 is installed between the upper pocket 120a and the lower pocket 120b.

이처럼 해수 포켓(120)이 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b)으로 구비된 구성에 따르면, 도 5a와 같이 파랑에 의해 수상선(200)이 상승하면서 하우징(110)이 상승(화살표 H1)하는 경우, 변위판(130)은 그대로 머무르려는 관성을 갖고 하우징(110)에 대하여 하방향으로 상대 변위(화살표 G1)된다. 이 경우 상부 포켓(120a)이 팽창하면서 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 저장하는 동시에 하부 포켓(120b)은 수축하면서 저장되어 있던 해수를 하우징(110) 후방에서 분사하여 전방으로 나아가려는 추진력을 얻게 된다. 반면, 도 5b와 같이 파랑에 의해 수상선(200)이 하강하면서 하우징(110)이 하강(화살표 H1)하는 경우, 변위판(130)은 그대로 머무르려는 관성을 갖고 하우징(110)에 대하여 상방향으로 상대 변위(화살표 G1)된다. 이 경우 상부 포켓(120a)이 수축하면서 저장되어 있던 해수를 하우징(110) 후방으로 분사하고 하부 포켓(120b)은 팽창하면서 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 전방으로 나아가려는 추진력을 얻게 된다. 이같은 해수 포켓(120)의 구성에서 주목할 점은 변위판(130)이 하우징(110) 내부에서 상방향이나 하방향 어떤 방향으로든 변위가 되더라도 하우징(110)의 전방에서 해수를 흡입하는 동시에 후방에서 해수를 분사하는 동작을 계속 하게 되면서 전방으로 나아갈 수 있는 추진력을 발생시키게 된다는 점이다. In this way, according to the configuration in which the seawater pocket 120 is provided with an upper pocket 120a and a lower pocket 120b, the housing 110 rises (arrow H1) while the water line 200 rises by blue as shown in FIG. 5A. In this case, the displacement plate 130 has an inertia to stay as it is and is relatively displaced downward (arrow G1) with respect to the housing 110. In this case, while the upper pocket 120a expands, the seawater is sucked and stored in front of the housing 110, while the lower pocket 120b contracts and sprays the stored seawater from the rear of the housing 110 to provide a driving force to advance forward. Is obtained. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the housing 110 descends (arrow H1) while the water vessel 200 descends by the wave, the displacement plate 130 has an inertia to stay as it is and upwards with respect to the housing 110. Is the relative displacement (arrow G1). In this case, when the upper pocket 120a is contracted, the stored seawater is injected to the rear of the housing 110, and the lower pocket 120b is expanded and the seawater is sucked from the front of the housing 110 to obtain a driving force to advance forward. In the configuration of the seawater pocket 120, it should be noted that even if the displacement plate 130 is displaced in either the upward or downward direction inside the housing 110, the seawater is sucked from the front of the housing 110 and at the same time, the seawater is sucked from the rear. As the motion of spraying is continued, it generates a driving force that can move forward.

여기서 해수 흡입을 위해 상부 포켓(120a) 및 하부 포켓(120b)과 하우징(110)의 전단부를 각각 연결하는 해수 흡입용 상부 호스(121a) 및 해수 흡입용 하부 호스(121b)가 설치되고, 해수 분사를 위해 상부 포켓(120a) 및 하부 포켓(120b)과 하우징(110)의 후단부를 각각 연결하는 해수 분사용 상부 호스(122a) 및 해수 분사용 하부 호스(122b)가 설치된다. 그리고 해수 흡입용 상부 호스(121a) 및 해수 흡입용 하부 호스(121b)에는 각각 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제1체크밸브(140a)와 하부 제1체크밸브(140b)가 설치되고, 해수 분사용 상부 호스(122a) 및 해수 분사용 하부 호스(122b)에는 각각 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제2체크밸브(150a)와 하부 제2체크밸브(150b)가 설치된다. Here, the seawater suction upper hose 121a and the seawater suction lower hose 121b connecting the front ends of the upper pocket 120a and the lower pocket 120b and the housing 110 are installed for seawater suction, and seawater injection For this purpose, an upper hose 122a for seawater spraying and a lower hose 122b for seawater spraying are installed connecting the rear end of the upper pocket 120a and the lower pocket 120b and the housing 110, respectively. And the upper first check valve (140a) and the lower first check valve (140b) allowing the flow of seawater only in the direction in which seawater is sucked, respectively, in the upper hose 121a for seawater suction and the lower hose 121b for seawater suction. Is installed, and the upper second check valve 150a and the lower second check valve allowing the flow of seawater only in the direction in which seawater is injected, respectively, in the upper hose 122a for seawater injection and the lower hose 122b for seawater injection. (150b) is installed.

한편, 상기 해수 포켓(120)은 도 3a와 같이 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b)이 적층된 형태로 하나만 설치될 수 있다. 또한 도 3b나 도 3c와 같이 병렬 형태로 나란히 설치되는 것도 가능하다. 이 경우 위 언급된 해수 흡입용 상부 호스(121a) 및 해수 흡입용 하부 호스(121b), 해수 분사용 상부 호스(122a) 및 해수 분사용 하부 호스(122b), 각각의 체크밸브 역시 해수 포켓(120)의 설치 개수에 대응하는 개수로 설치되어야 한다. 이처럼 해수 포켓(120)이 병렬 형태로 복수개 설치되는 구성의 경우 상대적으로 대형의 잠수정(100)에서 해수 포켓(120)의 용량을 더 크게 확보할 수 구조적인 방안이 되며, 동일 용량 기준으로 단순히 해수 포켓(120)의 설치 개수를 늘리는 경우는 해수의 흡입과 분사 지점의 개수를 늘려서 추진 시 균형을 유지하는데 사용될 수 있다. 복수의 해수 포켓(120)이 설치되는 경우 일부 해수 포켓(120)이 손상되거나 오작동하는 경우에도 다른 해수 포켓(120)에 의해 계속해서 추진력을 발생시킬 수 있다는 측면에서도 큰 장점이 된다. Meanwhile, only one seawater pocket 120 may be installed in a form in which an upper pocket 120a and a lower pocket 120b are stacked as shown in FIG. 3A. In addition, it is also possible to be installed side by side in a parallel form as shown in Fig. 3b or 3c. In this case, the above-mentioned seawater suction upper hose (121a) and seawater suction lower hose (121b), seawater injection upper hose (122a) and seawater injection lower hose (122b), each check valve also seawater pocket 120 ) Must be installed in a number corresponding to the number of installations. As such, in the case of a configuration in which a plurality of seawater pockets 120 are installed in a parallel form, it is a structural way to secure a larger capacity of the seawater pocket 120 in a relatively large submersible 100, and simply seawater based on the same capacity In the case of increasing the number of installations of the pockets 120, it can be used to maintain a balance during propulsion by increasing the number of seawater suction and injection points. In the case where a plurality of seawater pockets 120 are installed, even if some seawater pockets 120 are damaged or malfunction, it is also a great advantage in that the propulsion force can be continuously generated by the other seawater pockets 120.

상기 변위판(130)은 하우징(110) 내부에서 해수 포켓(120)에 결합된 상태로 변위 가능하도록 설치되어 수상선(200)이 파랑에 의해 승강함에 따라 하우징(110)에 대하여 상대 변위되면서 해수 포켓(120)을 변형시켜 해수의 전방 흡입 및 후방 분사를 유도하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 변위판(130)은 하우징(110) 내부에서 간섭되지 않을 정도의 넓이를 갖는 금속 판재로 구비되어 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b) 사이에 설치된다. 이같은 변위판(130)은 관성의 작용으로 인해 수상선(200)의 승강에 따라 곧바로 승강동작하는 하우징(110)에 비해 늦게 변위되면서 해수 포켓(120)의 변형을 야기하게 된다. 이같은 변위판(130)이 하우징(110) 내부에서 하방향 상대 변위 시에는 상부 포켓(120a)을 팽창시켜 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 저장하는 동시에 하부 포켓(120b)은 수축시켜 저장되어 있던 해수를 하우징(110) 후방에서 분사한다. 그리고 하우징(110) 내부에서 상방향 상대 변위 시에는 상부 포켓(120a)은 수축시켜 저장되어 있던 해수를 하우징(110) 후방에서 분사하는 동시에 하부 포켓(120b)은 팽창시켜 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 유도하게 된다. The displacement plate 130 is installed so as to be displaceable in a state coupled to the seawater pocket 120 inside the housing 110, so that the seawater pocket is displaced relative to the housing 110 as the watercraft 200 is elevated by the waves. It serves to induce the forward suction and rear injection of seawater by deforming (120). To this end, the displacement plate 130 is formed of a metal plate having an area not to interfere with the inside of the housing 110 and is installed between the upper pocket 120a and the lower pocket 120b. The displacement plate 130 is displaced later than the housing 110, which is directly elevating according to the elevation of the water vessel 200 due to the action of inertia, thereby causing the seawater pocket 120 to be deformed. When the displacement plate 130 is relatively displaced downward from the inside of the housing 110, the upper pocket 120a is expanded to suck seawater from the front of the housing 110 and store it, while the lower pocket 120b is contracted and stored. The existing seawater is injected from the rear of the housing 110. In addition, when the upper pocket 120a contracts and injects the stored seawater from the rear of the housing 110, the lower pocket 120b expands and expands the seawater in the front of the housing 110 when the upper pocket 120a is displaced upward from the inside of the housing 110. Is induced to inhale and store.

상기 변위판(130)의 상하방향 변위를 안내하기 위하여 하우징(110) 내부에는 변위판(130)을 관통한 상태로 수직하게 설치된 2개 한 쌍 또는 4개 한 쌍의 가이드봉(135)이 더 설치된다. 그리고 상기 변위판(130)을 중심으로 가이드봉(135)의 상부에는 코일형 압축스프링(136)이 감겨져 설치된다. 상기 압축스프링(136)은 변위판(130)이 가이드봉(135)을 따라 상하방향으로 변위될 때 흔들리지 않고 안정적으로 동작할 수 있도록 지지된다. 이처럼 가이드봉(135)과 압축스프링(136)의 설치로 변위판(130)의 상하방향 변위가 안정적으로 이루어지면 결과적으로 해수 포켓(120)에 팽창 및 수축이 안정적으로 이루어지면서 해수의 흡입 및 분사가 안정적으로 이루어지고, 잠수정(100)의 주행도 보다 안정적으로 이루어지는 것이다. 상기 압축스프링(136)의 역할은 앞서 설명된 것처럼 지지부재(L1)가 바(bar)가 아닌 플렉시블한 로프로 구비되는 경우에 발휘된다. 이 경우 파랑에 의해 수상선(200)이 하강하였을 때 느슨해지는 지지부재(L1)를 대신하여 압축스프링(136)이 변위판(130)을 하우징(110)에 대하여 하방향으로 상대 변위시켜주어 해수 포켓(120)의 변형 및 추진력 발생을 유도한다. In order to guide the vertical displacement of the displacement plate 130, in the housing 110, a pair of two or a pair of four guide rods 135 vertically installed while passing through the displacement plate 130 is further provided. Is installed. In addition, a coil-type compression spring 136 is wound and installed on an upper portion of the guide rod 135 around the displacement plate 130. The compression spring 136 is supported so as to operate stably without shaking when the displacement plate 130 is displaced in the vertical direction along the guide rod 135. In this way, when the vertical displacement of the displacement plate 130 is stably achieved by the installation of the guide rod 135 and the compression spring 136, as a result, the expansion and contraction of the seawater pocket 120 are stably achieved, while the suction and injection of seawater Is made stably, and the driving of the submersible 100 is also made more stable. The role of the compression spring 136 is exerted when the support member L1 is provided with a flexible rope rather than a bar, as described above. In this case, in place of the support member (L1), which becomes loose when the watercraft 200 descends by the wave, the compression spring 136 moves the displacement plate 130 in a downward direction relative to the housing 110, and the seawater pocket Induces the generation of the deformation and propulsion of (120).

한편, 상기 하우징(110)의 하측으로 연결로프(L2)에 의해 하우징(110)에 매달려 있는 중량모듈(160)은 잠수정(100)의 흔들림을 안정적으로 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 중량모듈(160)은 도 4에 도시된 것처럼 전체적으로 금속 소재로 이루어지며, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈(161a)이 형성된 수직부를 갖는 프레임(161)과, 상기 수직부 한 쌍의 이격된 사이 공간에 적층되는 다수의 웨이트(162)와 절곡된 판 형상으로 이루어져 각각의 웨이트(162)의 하부를 감싼 형태로 일체로 접합되고 양단부는 좌편과 우편으로 돌출되어 한 쌍의 수직부 안내홈(161a)에 삽입된 상태에서 웨이트의 이탈을 방지하도록 한 이탈방지용 절곡판(162a)으로 구성된다. 여기서 상기 프레임(161)의 전측벽에는 상기 절곡판(162a)의 돌출된 양단부가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부(161a)가 형성된다. 이같은 구성에서 주목할 점은 상기 중량모듈(160)이 한 덩어리로 이루어진 것이 아니라 웨이트(162)를 적층하는 형태로 구성되었다는 점이다. 이같은 구성에 따르면 수심의 증가 또는 해수의 움직임에 따라 잠수정(100)이 흔들리지 않도록 웨이트(162) 적층 개수를 조절함으로써 융통성 있게 중량을 부여할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, the weight module 160 suspended from the housing 110 by a connection rope L2 to the lower side of the housing 110 serves to stably prevent shaking of the submersible 100. To this end, the weight module 160 is made of a metal material as a whole, as shown in FIG. 4, a frame 161 having a vertical portion in which vertical guide grooves 161a are formed on the inner surfaces facing each other, and the vertical portion It consists of a plurality of weights 162 stacked in a pair of spaced spaces and a bent plate shape, and is integrally joined in a form surrounding the lower portion of each weight 162, and both ends protrude to the left side and the right side to form a pair of It is composed of a separation preventing bending plate (162a) to prevent the separation of the weight in the state inserted into the vertical guide groove (161a). Here, a slit-shaped cutout 161a is formed on the front side wall of the frame 161 so that both protruding ends of the bent plate 162a are inserted. It should be noted that in this configuration, the weight module 160 is not formed in a single mass, but is formed in a form in which weights 162 are stacked. According to this configuration, there is an advantage in that the weight can be flexibly imparted by adjusting the number of stacked weights 162 so that the submersible 100 does not shake according to an increase in water depth or movement of seawater.

도 6은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도이다. 6 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an offshore mobile system according to the first modified embodiment of the present invention, and FIGS. 7A and 7B illustrate the operation and operation of the offshore mobile system according to the first modified embodiment of the present invention. It is a series of reference diagrams for this purpose.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템은 변형 전 실시예와 비교하여 지지부재(L1)가 하우징(110)을 관통한 상태에서 그 상단부와 하단부가 각각 수상선(200)과 변위판(130)에 연결되도록 한 것을 특징으로 한다. As shown, in the marine moving system according to the first modified embodiment of the present invention, the upper and lower ends of the support member L1 penetrate the housing 110, respectively, compared to the previous embodiment. ) And the displacement plate 130.

이같은 구성에 따르면 파랑에 의해 승강하는 수상선(200)을 따라 변위판(130)이 직접적으로 승강하게 되며 하우징(110)은 제자리에 머무르려는 관성에 의해 반응속도가 늦게 나타나면서 서로 간에 변위차가 발생하여 해수 포켓(120)을 변형시키게 되는 것이다. 여기서 상기 지지부재(L1)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼 하우징(110)에 인입되는 지점에서 꺾임이 이루어져야 하므로 변형 전 실시예와 다르게 경직된 일자형 바로 구비되지 않고 플렉시블한 로프로 구비된다. 여기서 상기 하우징(110)에 대한 지지부재(L1)의 입출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하우징(110)의 입출구에 지지부재(L1)를 안내하면서 마찰손상을 방지하는 한 쌍의 롤러(111)가 설치되는 것이 바람직하다. According to this configuration, the displacement plate 130 is directly elevated along the water vessel 200 that is elevating and descending by the wave, and the housing 110 exhibits a slow reaction speed due to the inertia of staying in place, resulting in a displacement difference between each other. This will deform the seawater pocket 120. Here, as shown in FIGS. 7A and 7B, the support member L1 must be bent at the point where it is inserted into the housing 110, so unlike the previous embodiment, the support member L1 is not provided with a rigid straight bar, but is provided with a flexible rope. Here, a pair of rollers 111 is installed to guide the support member L1 to the entrance and exit of the housing 110 to prevent frictional damage so that the support member L1 can be smoothly in and out of the housing 110. It is desirable to be.

이처럼 구성된 본 발명의 제1변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 경우 도 7a에 도시된 것처럼 파랑으로 인해 수상선(200)이 상승할 때 하우징(110)에 대해 변위판(130)이 상승하여 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b)이 각각 수축하고 팽창하며, 수상선(200)이 하강할 때 하우징(110)에 대해 변위판(130)이 하강하여 상부 포켓(120a)과 하부 포켓(120b)이 각각 팽창하고 수축하게 된다. 여기서 수상선(200)이 하강할 때에는 지지부재(L1)가 느슨해진 상태가 되는데, 이때 변위판(130)이 하우징(110)의 내부에서 하방향으로 신속히 하강하도록 가이드봉(135)의 상부에 설치된 압축스프링(136)이 변위판(130)을 하방향으로 밀어준다. In the case of the marine moving system according to the first modified embodiment of the present invention configured as described above, the displacement plate 130 rises with respect to the housing 110 when the water vessel 200 rises due to blue as shown in FIG. 7A, and the upper pocket (120a) and the lower pocket (120b) contract and expand, respectively, and the displacement plate 130 descends with respect to the housing 110 when the watercraft 200 descends, so that the upper pocket 120a and the lower pocket 120b Each expands and contracts. Here, when the water vessel 200 descends, the support member L1 is in a loose state, and at this time, the displacement plate 130 is installed on the upper part of the guide rod 135 so that the displacement plate 130 quickly descends downward from the inside of the housing 110. The compression spring 136 pushes the displacement plate 130 downward.

이외의 설명되지 않은 제1변형실시예의 세부구성들에 대해서는 변형 전 실시예와 대동소이하므로 설명을 생략하기로 한다. Other detailed configurations of the first modified embodiment that are not described are substantially the same as those of the previous embodiment, and thus descriptions thereof will be omitted.

도 8은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 해양 이동시스템의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an offshore moving system according to a second modified embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2변형실시예에 의한 해양 이동시스템은 변형 전 실시예와 비교하여 해수 포켓(120)의 하단부가 하우징(110)에 고정된 고정단으로 구비되고, 상단부는 상기 변위판(130)이 결합된 자유단으로 구비된다. 이로써 상기 변위판(130)의 상방향 변위 시에는 해수 포켓(120)이 팽창하면서 하우징(110) 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 하고 상기 변위판(130)의 하방향 변위 시에는 수축하면서 저장된 해수를 하우징(110) 후방으로 분사하도록 한 것을 특징으로 한다. As shown, in the marine moving system according to the second modified embodiment of the present invention, the lower end of the seawater pocket 120 is provided as a fixed end fixed to the housing 110, compared to the previous embodiment, and the upper end is The displacement plate 130 is provided as a combined free end. Accordingly, when the displacement plate 130 is displaced upward, the seawater pocket 120 expands and the seawater is sucked and stored in front of the housing 110, and when the displacement plate 130 is displaced downward, the seawater stored while contracting It is characterized in that the injection to the rear of the housing 110.

이 경우 해수 흡입용 호수(121)와 해수 분사용 호수(122)는 해수 포켓(120)의 하단부에 연결되고 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제1체크밸브(140)와 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제2체크밸브(150)가 각각 설치된다. In this case, the seawater suction lake 121 and the seawater injection lake 122 are connected to the lower end of the seawater pocket 120, and the first check valve 140 and seawater allow the flow of seawater only in the direction in which seawater is sucked. Each of the second check valves 150 are installed to allow the flow of seawater only in the direction in which the is sprayed.

한편, 본 발명의 제2변형실시예에서 지지부재(L1)는 제1변형실시예와 같이 하우징(110)을 관통하여 수상선(200)과 변위판(130)을 연결하는 플렉시블한 로프로 구비되므로 파랑에 의해 수상선(200)이 하강할 때 변위판(130)이 하우징(110)에 대해 하방향으로 상대 변위될 수 있도록 하우징(110)과 변위판(130) 사이에서 변위판(130)을 하방향으로 밀어주는 압축스프링(136)이 설치된다. On the other hand, in the second modified embodiment of the present invention, the support member L1 is provided with a flexible rope that penetrates the housing 110 and connects the water vessel 200 and the displacement plate 130 as in the first modified embodiment. The displacement plate 130 is lowered between the housing 110 and the displacement plate 130 so that the displacement plate 130 can be relatively displaced in the downward direction with respect to the housing 110 when the water vessel 200 descends by the wave. A compression spring 136 that pushes in the direction is installed.

이외의 설명되지 않은 제2변형실시예의 세부구성들에 대해서는 변형 전 실시예와 대동소이하므로 설명을 생략하기로 한다. Except for the detailed configurations of the second modified embodiment, which are not described, descriptions will be omitted since they are substantially the same as those of the previous embodiment.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention can use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention determined by the limits of the following claims.

100: 무인잠수정 110: 하우징
120: 해수 포켓 120a: 상부 포켓
120b: 하부 포켓 130: 변위판
140: 제1체크밸브 140a: 상부 제1체크밸브
140b: 하부 제1체크밸브 150: 제2체크밸브
150a: 상부 제2체크밸브 150b: 하부 제2체크밸브
160: 중량모듈 162: 웨이트
200: 수상선 210: 선체
220: 태양광 발전장치 230: 통신 및 해양 계측장비
100: unmanned submersible 110: housing
120: seawater pocket 120a: upper pocket
120b: lower pocket 130: displacement plate
140: first check valve 140a: upper first check valve
140b: lower first check valve 150: second check valve
150a: upper second check valve 150b: lower second check valve
160: weight module 162: weight
200: watercraft 210: hull
220: solar power generation device 230: communication and marine measurement equipment

Claims (16)

자체적으로 추진력을 발생시켜 해수면에 부유하는 수상선을 끌고 갈 수 있도록 한 무인잠수정으로서,
해수면에 부유하는 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지되는 하우징; 상기 하우징 내부에서 수축 및 팽창 가능하도록 설치되어 팽창하면 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하고, 수축되면 저장된 해수를 상기 하우징 후방으로 분사하여 추진력을 발생시키는 해수 포켓; 상기 하우징 내부에서 상기 해수 포켓에 결합된 상태로 변위 가능하도록 설치되어 상기 수상선이 파랑에 의해 승강함에 따라 상기 하우징에 대하여 상대 변위되면서 상기 해수 포켓을 변형시켜 해수의 전방 흡입 및 후방 분사를 유도하는 변위판;을 포함하며,
상기 해수 포켓은 상하방향으로 수축 및 팽창 가능한 주름관 형태로 설치되고, 상기 변위판은 상하방향으로 변위되도록 설치되며,
상기 해수 포켓은 서로에 대하여 상측과 하측으로 배치되며 상단부가 하우징에 고정된 고정단으로 이루어진 상부 포켓과 하단부가 하우징에 고정된 고정단으로 이루어진 하부 포켓으로 구비되며, 상기 변위판은 상기 상부 포켓과 하부 포켓 사이에 설치되어, 상기 하우징 내부에서 하방향 변위 시에는 상기 상부 포켓을 팽창시켜 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 하고 상기 하부 포켓은 수축시켜 저장되어 있던 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하며, 상기 하우징 내부에서 상방향 변위 시에는 상기 상부 포켓을 수축시켜 저장되어 있던 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하고 상기 하부 포켓은 팽창시켜 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
It is an unmanned submarine that generates propulsion by itself and allows it to drag a floating ship that floats on the sea level.
A housing supported by a support member below the watercraft floating on the sea level; A seawater pocket installed so as to be able to contract and expand in the housing, when expanded, sucks and stores seawater in front of the housing, and when contracted, injects the stored seawater to the rear of the housing to generate a propulsion force; Displacement that is installed to be displaceable in a state coupled to the seawater pocket inside the housing, and is displaced relative to the housing as the watercraft rises and descends by the wave, and deforms the seawater pocket to induce front suction and rear injection of seawater Including;
The seawater pocket is installed in the form of a corrugated pipe that can contract and expand in the vertical direction, and the displacement plate is installed to be displaced in the vertical direction,
The seawater pockets are arranged upward and downward with respect to each other, and are provided with an upper pocket composed of a fixed end with an upper end fixed to the housing and a lower pocket composed of a fixed end with a lower end fixed to the housing, and the displacement plate comprises the upper pocket and It is installed between the lower pockets, and when the inside of the housing is displaced downward, the upper pocket is expanded to suck and store seawater in front of the housing, and the lower pocket is contracted to spray the stored seawater from the rear of the housing. , In the case of upward displacement inside the housing, the upper pocket is contracted to inject the stored seawater from the rear of the housing, and the lower pocket is expanded to induce the seawater to be sucked and stored in the front of the housing. Submersible.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상부 포켓 및 하부 포켓과 하우징의 전단부를 각각 연결하는 해수 흡입용 상부 호스 및 해수 흡입용 하부 호스, 상기 상부 포켓 및 하부 포켓과 하우징의 후단부를 각각 연결하는 해수 분사용 상부 호스 및 해수 분사용 하부 호스가 설치되며,
해수 흡입용 상부 호스 및 해수 흡입용 하부 호스에는 각각 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제1체크밸브와 하부 제1체크밸브가 설치되고, 상기 해수 분사용 상부 호스 및 해수 분사용 하부 호스에는 각각 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 상부 제2체크밸브와 하부 제2체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 1,
An upper hose for seawater suction and a lower hose for seawater suction connecting the front end of the upper and lower pockets and the housing, respectively, the upper hose for seawater injection and the lower for seawater injection respectively connecting the upper and lower pockets and the rear end of the housing Hose is installed,
An upper first check valve and a lower first check valve are installed in the upper hose for seawater suction and the lower hose for seawater suction, respectively, to allow the flow of seawater in the direction in which seawater is sucked, and the upper hose and the seawater spray for the seawater injection An unmanned submersible, characterized in that the upper second check valve and the lower second check valve are installed in the lower hose to allow the flow of seawater only in the direction in which seawater is injected.
제1항에 있어서,
상기 하우징 내부에는 상기 변위판을 관통한 상태로 수직하게 설치되어 상기 변위판의 상하방향 변위를 안내하는 한 쌍의 가이드봉이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 1,
An unmanned submersible vehicle, characterized in that a pair of guide rods which are vertically installed in a state penetrating the displacement plate to guide the vertical displacement of the displacement plate are further installed inside the housing.
제5항에 있어서,
상기 변위판을 중심으로 상기 가이드봉의 상부에는 코일형 압축스프링이 감긴 형태로 설치되어 상기 변위판이 상기 하우징 내부에서 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 5,
An unmanned submersible vehicle, characterized in that a coil-type compression spring is wound on an upper portion of the guide rod with the displacement plate as a center to support the displacement plate so as to have a downward displacement in the housing.
해수면에 부유하는 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지되는 하우징; 상기 하우징 내부에서 수축 및 팽창 가능하도록 설치되어 팽창하면 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하고, 수축되면 저장된 해수를 상기 하우징 후방으로 분사하여 추진력을 발생시키는 해수 포켓; 상기 하우징 내부에서 상기 해수 포켓에 결합된 상태로 변위 가능하도록 설치되어 상기 수상선이 파랑에 의해 승강함에 따라 상기 하우징에 대하여 상대 변위되면서 상기 해수 포켓을 변형시켜 해수의 전방 흡입 및 후방 분사를 유도하는 변위판;을 포함하며,
상기 해수 포켓은 상하방향으로 수축 및 팽창 가능한 주름관 형태로 설치되고, 상기 변위판은 상하방향으로 변위되도록 설치되며,
상기 해수 포켓은 하단부가 하우징에 고정된 고정단으로 구비되고, 상단부는 상기 변위판이 결합된 자유단으로 구비되되 상기 변위판이 결합되어 상기 변위판의 상방향 변위 시에는 팽창되면서 상기 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하도록 하고 상기 변위판의 하방향 변위 시에는 수축되면서 저장된 해수를 상기 하우징 후방에서 분사하도록 한 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
A housing supported by a support member below the watercraft floating on the sea level; A seawater pocket installed so as to be able to contract and expand in the housing, when expanded, sucks and stores seawater in front of the housing, and when contracted, injects the stored seawater to the rear of the housing to generate a propulsion force; Displacement that is installed to be displaceable in a state coupled to the seawater pocket inside the housing, and is displaced relative to the housing as the watercraft rises and descends by the wave, and deforms the seawater pocket to induce front suction and rear injection of seawater Including;
The seawater pocket is installed in the form of a corrugated pipe that can contract and expand in the vertical direction, and the displacement plate is installed to be displaced in the vertical direction,
The seawater pocket is provided with a fixed end fixed to the lower end of the housing, and the upper end is provided with a free end coupled to the displacement plate, but when the displacement plate is coupled and displaced upward, the seawater is expanded from the front of the housing. An unmanned submarine, characterized in that the stored seawater is inhaled and stored, and when the displacement plate is displaced downward, the stored seawater is injected from the rear of the housing while being contracted.
제7항에 있어서,
상기 해수 포켓과 하우징의 전단부를 연결하는 해수 흡입용 호스, 상기 해수 포켓과 하우징의 후단부를 연결하는 해수 분사용 호스가 설치되며,
해수 흡입용 호스에는 해수가 흡입되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제1체크밸브가 설치되고, 상기 해수 분사용 호스에는 해수가 분사되는 방향으로만 해수의 흐름을 허용하는 제2체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 7,
A seawater suction hose connecting the seawater pocket and the front end of the housing, and a seawater injection hose connecting the seawater pocket and the rear end of the housing are installed,
The seawater suction hose has a first check valve that allows the flow of seawater only in the direction in which seawater is sucked, and the seawater injection hose has a second check valve that allows the flow of seawater only in the direction in which seawater is injected. Unmanned submarine, characterized in that installed.
제7항에 있어서,
상기 해수 포켓은 병렬 형태로 복수개가 나란히 배치된 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 7,
The unmanned submarine, characterized in that a plurality of seawater pockets are arranged side by side in a parallel shape.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 연결되어 파랑에 의해 승강하는 수상선을 따라 상기 하우징이 승강하도록 한 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method according to claim 1 or 7,
The support member is an unmanned submersible vehicle, characterized in that the upper end and the lower end are connected to the watercraft and the housing, respectively, so that the housing rises and descends along the watercraft rising and descending by blue.
제10항에 있어서,
상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 연결된 플렉시블한 로프로 구비되고, 상기 하우징 내부에는 상기 변위판이 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 압축스프링이 설치되어 상기 수상선의 하강 시 상기 지지부재가 느슨해지면 상기 변위판을 하방향 변위시켜주는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 10,
The support member is provided with a flexible rope connected to the upper and lower ends of the watercraft and the housing, respectively, and a compression spring is installed inside the housing to support the displacement plate to have a downward displacement. Unmanned submersible, characterized in that the displacement plate is displaced downward when the support member becomes loose.
제10항에 있어서,
상기 지지부재는 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 하우징에 힌지결합된 바(bar)로 구비되어 상기 수상선의 하강 시 상기 하우징을 밀어 하강시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method of claim 10,
The support member is an unmanned submarine, characterized in that the upper and lower portions are provided as bars hinged to the watercraft and the housing, respectively, to push the housing down when the watercraft descends.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 하우징을 관통한 상태로 상단부와 하단부가 각각 상기 수상선과 상기 변위판에 연결되어 파랑에 의해 승강하는 수상선을 따라 상기 변위판이 상하방향 변위되도록 하며,
상기 하우징 내부에는 상기 변위판이 하방향 변위되는 경향을 갖도록 지지하는 압축스프링이 설치되어 상기 수상선의 하강 시 상기 지지부재가 느슨해지면 상기 변위판을 하방향 변위시켜주는 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
The method according to claim 1 or 7,
The support member has an upper end and a lower end connected to the water ship and the displacement plate, respectively, while penetrating the housing so that the displacement plate is vertically displaced along the water ship rising and descending by a wave,
A compression spring for supporting the displacement plate to have a downward displacement in the housing is installed to displace the displacement plate in a downward direction when the support member is loosened when the water vessel descends.
자체적으로 추진력을 발생시켜 해수면에 부유하는 수상선을 끌고 갈 수 있도록 한 무인잠수정으로서,
해수면에 부유하는 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지되는 하우징; 상기 하우징 내부에서 수축 및 팽창 가능하도록 설치되어 팽창하면 하우징 전방에서 해수를 흡입하여 저장하고, 수축되면 저장된 해수를 상기 하우징 후방으로 분사하여 추진력을 발생시키는 해수 포켓; 상기 하우징 내부에서 상기 해수 포켓에 결합된 상태로 변위 가능하도록 설치되어 상기 수상선이 파랑에 의해 승강함에 따라 상기 하우징에 대하여 상대 변위되면서 상기 해수 포켓을 변형시켜 해수의 전방 흡입 및 후방 분사를 유도하는 변위판;을 포함하며,
상기 하우징의 흔들림을 방지하기 위해 상기 하우징의 하측으로 중량모듈이 매달린 형태로 설치되며,
상기 중량모듈은, 서로 마주하는 내측면에 각각 상하방향 안내홈이 형성된 한 쌍의 수직부를 구비하는 프레임과, 상기 프레임의 수직부 한 쌍의 이격된 사이 공간에 적층되는 다수의 웨이트와, 절곡된 판 형상으로 이루어져 각각의 웨이트의 하부를 감싼 형태로 일체로 접합되고 양단부는 좌편과 우편으로 돌출되어 한 쌍의 수직부 안내홈에 삽입된 상태에서 상기 웨이트의 이탈을 방지하도록 한 이탈방지용 절곡판으로 이루어지며, 상기 프레임의 전측벽에는 상기 절곡판의 돌출된 양단부가 삽입되도록 한 슬릿 형태의 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 무인잠수정.
It is an unmanned submarine that generates propulsion by itself and allows it to drag a floating ship that floats on the sea level.
A housing supported by a support member below the watercraft floating on the sea level; A seawater pocket installed so as to be able to contract and expand in the housing, when expanded, sucks and stores seawater in front of the housing, and when contracted, injects the stored seawater to the rear of the housing to generate a propulsion force; Displacement that is installed to be displaceable in a state coupled to the seawater pocket inside the housing, and is displaced relative to the housing as the watercraft rises and descends by the wave, and deforms the seawater pocket to induce front suction and rear injection of seawater Including;
In order to prevent shaking of the housing, a weight module is installed in the form of hanging below the housing,
The weight module includes a frame having a pair of vertical portions each having a vertical guide groove formed on an inner surface facing each other, a plurality of weights stacked in a space between a pair of vertical portions of the frame, and a bent It consists of a plate shape and is integrally joined in a form that wraps the lower part of each weight, and both ends protrude from the left and right sides and are inserted into a pair of vertical guide grooves to prevent separation of the weight. The unmanned submersible vehicle, characterized in that a slit-shaped cutout is formed in the front wall of the frame so that both protruding ends of the bent plate are inserted.
해수면에 부유하는 수상선;
상기 수상선의 하측으로 지지부재에 의해 지지된 상태에서 추진력을 발생시켜 상기 수상선을 끌고 갈 수 있도록 한 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항의 무인잠수정;
을 포함하는 해양 이동시스템.
A floating ship floating on the sea level;
The unmanned submersible according to any one of claims 1 and 4 to 9, which generates a propulsive force in a state supported by a support member below the watercraft so as to drag the watercraft;
Marine mobile system comprising a.
제15항에 있어서,
상기 수상선에는 태양광을 받아 발전하는 태양광 발전기와 해양 계측장비가 설치된 것을 특징으로 하는 해양 이동 시스템.
The method of claim 15,
The marine mobile system, characterized in that the solar power generator and marine measuring equipment installed to generate power by receiving sunlight on the watercraft.
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