KR102297412B1 - 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터를 이용하여 열처리 공간 내의 해수를 가열하여 열처리 공간 내부에 위치한 해양생물을 사멸시키기 위한 것으로, 내부에 열처리 공간이 형성되며 상기 열처리 공간의 일면을 외부로 개방시키는 개방면을 포함하는 하우징 ; 상기 하우징의 열처리 공간을 상기 개방면과 연통되는 제1공간과 상기 개방면과 연통되지 않으면서 닫힌 공간을 이루는 제2공간으로 구획하는 금속망 ; 상기 열처리 공간의 물을 가열하기 위하여 상기 하우징의 열처리 공간의 제2공간에 배치되는 히터 ; 상기 열처리 공간 내부의 물이 상기 열처리 공간 내부에서 순환하도록 배치되는 것으로 모터에 의하여 회전 구동되며 상기 제2공간에 배치되어 교반날개 ; 상기 하우징이 선박 선체에 배치될 때 상기 하우징과 상기 선박 선체 사이에서 형상이 변형되면서 상기 열처리 공간과 외부와의 해수 유동을 억제하면서 상기 열처리 공간을 밀폐하기 위하여 상기 하우징의 개방면을 포위하는 형태로 상기 하우징에 마련되는 밀폐부재 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치{DEVICE FOR REMOVING MARINE GROWTH USING THERMAL SHOCK}

본 발명은 열 충격을 이용하여 선박의 선체 표면에 부착된 각종 해양생물을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.

선박을 장시간 운행하다보면 바닷물에 잠겨 있는 선체 표면에 다양한 생물이 부착되게 된다. 선박 선체에 부착된 부착생물을 제거하지 않으면 선박의 최대속도가 40%까지 저하되거나 연료소모량의 증가와 같은 문제가 발생할 수 있다.

이에 주기적으로 선박의 선체 표면에 부착된 해양 생물막, 해양 슬라임, 조류, 해초류 등의 해양생물을 제거할 필요가 있다.

현재까지 제거된 종래의 해양생물의 제거 방식은, 고압의 물을 분사하는 워터제트 분사 방식, 회전 브러시 등에 의한 기계적 접촉 방식, 초음파 발생기 등에 의한 진동파 인가 방식 등으로 분류될 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방식은 선박 선체의 방오용 도료에 손상을 가할 가능성이 있으며, 선체 표면의 해양생물이 완벽하게 제거되기 어려우며, 선체 표면으로부터 제거된 생물 오염은 해양 환경을 오염시키는 요인이 된다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0093536호 "선저 청소 및 검사용 수중로봇"(2008년 10월 22일 공개) 대한민국 공개특허 제10-2013-0111846호, "선박용 청소로봇"(2013년 10월 11일 공개) 대한민국 등록특허 제10-2204694호 "소형선박의 선저 표면 자동청소장치" (2021년01월13일 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 히터를 이용하여 열처리 공간 내의 해수를 가열하여 열처리 공간 내부에 위치한 해양생물을 사멸시키는 방식으로 선박의 선체 표면으로부터 해양생물을 제거하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 내부에 열처리 공간이 형성되며 상기 열처리 공간의 일면을 외부로 개방시키는 개방면을 포함하는 하우징 ; 상기 하우징의 열처리 공간을 상기 개방면과 연통되는 제1공간과 상기 개방면과 연통되지 않으면서 닫힌 공간을 이루는 제2공간으로 구획하는 금속망 ; 상기 열처리 공간의 물을 가열하기 위하여 상기 하우징의 열처리 공간의 제2공간에 배치되는 히터 ; 상기 열처리 공간 내부의 물이 상기 열처리 공간 내부에서 순환하도록 배치되는 것으로 모터에 의하여 회전 구동되며 상기 제2공간에 배치되어 교반날개 ; 상기 하우징이 선박 선체에 배치될 때 상기 하우징과 상기 선박 선체 사이에서 형상이 변형되면서 상기 열처리 공간과 외부와의 해수 유동을 억제하면서 상기 열처리 공간을 밀폐하기 위하여 상기 하우징의 개방면을 포위하는 형태로 상기 하우징에 마련되는 밀폐부재 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

상기에 있어서, 상기 밀폐부재는, 상기 하우징의 개방면을 포위하는 형태로 배치되는 내열성 스펀지와, 일측에 상기 내열성 스펀지가 결합되며 타측이 상기 하우징에 결합되는 밀폐부재 홀더를 포함할 수 있다.

상기에 있어서, 상기 밀폐부재는, 상기 내열성 스펀지를 포위하는 형태로 배치되면서 상기 밀폐부재 홀더에 결합되는 브러시 집합체를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 열 충격에 의하여 해양생물을 제거하므로, 선박 선체의 방오용 도료에 손상을 가하지 않으며, 선체 표면의 해양생물이 완벽하게 제거되며, 선체 표면으로부터 제거된 생물 오염은 사멸된 상태이므로 해양 환경을 오염시키지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 반대측에서 바라본 도 1의 사시도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 도 2의 개념 단면도,
도 5는 도 4의 분리 단면도,
도 6은 도 1의 사용 상태 예시도,
도 7은 도 6 상태의 주요부의 개념 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 반대측에서 바라본 도 1의 사시도이며, 도 3은 도 2의 정면도이며, 도 4는 도 2의 개념 단면도이며, 도 5는 도 4의 분리 단면도이며, 도 6은 도 1의 사용 상태 예시도이며, 도 7은 도 6 상태의 주요부의 개념 단면도이다.

본 발명에 의한 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치(100)는, 크게 하우징(110), 밀폐부재(120), 금속망(130), 모터(141) 및 교반날개(142), 배전반(150), 온도계(160), 손잡이(170), 히터(180) 등으로 이루어진다.

하우징(110)은 그 내부에 열처리 공간(111)이 형성되어 있다.

아울러 열처리 공간(111)의 일면은 개방면(112)을 통하여 외부로 개방되어 있다.

개방면(112)은 선박 선체(1)와 접하기 위한 부위이다.

본 실시예에서 하우징(110)은 내부가 비어 있는 직육면체 형태로서, 6면 중 하나의 면이 개방되어 있는 형태이다.

하우징(110)의 개방면(112)측 가장자리에는 개방면(112)을 포위하는 형태로 밀폐부재(120)가 마련된다.

밀폐부재(120)는 하우징(110)이 선박 선체(1)에 배치될 때 하우징(110)과 선박 선체(1) 사이에서 그 형상이 변형되면서 열처리 공간(111)을 밀폐하기 위한 것이다. 여기에서 "밀폐"란 완전 밀폐는 물론이며, 해수 유동을 억제할 수 있을 정도록 가볍게 밀폐하는 것도 포함한다.

본 실시예에서 밀폐부재(120)는 밀폐부재 홀더(121)와, 밀폐부재 홀더(121)에 결합된 내열성 스펀지(122)와 브러시 집합체(123)를 포함한다.

내열성 스펀지(122)는 하우징(110)의 개방면(112)을 포위하는 형태로 배치된다. 또한 내열성 스펀지(122)는 탄력이 있어 선박 선체(1)의 형태에 대응하여 그 형태가 변형될 수 있다. 즉 내열성 스펀지(122)는 압축되거나 다시 원래의 형태로 복원될 수 있다.

브러시 집합체(123) 또한 그 형태가 변형되면서 열처리 공간(111)을 밀폐하여 해수 유동을 억제할 수 있으며, 또한 내열성 스펀지(122)가 지나치게 압착되는 것을 방지한다.

브러시 집합체(123)의 각각의 브러시는 선박 선체(1)의 표면에 대하여 수직하게 배치되며, 선박 선체(1)와 접하면서 외측 또는 내측으로 다소 휘어지면서 그 형태가 변형된다.

밀폐부재 홀더(121)는 일측에 내열성 스펀지(122) 및 브러시 집합체(123)가 결합되며 타측이 하우징(110)에 결합된다.

본 실시예에서 밀폐부재 홀더(121)는 사각링 형태로 형성되며, 내열성 스펀지(122) 또한 사각링 형태로 형성되며, 브러시 집합체(123)는 사각링 형태를 이룬다.

하우징(110)의 열처리 공간(111)에는 금속망(130)이 마련된다.

금속망(130)은 하우징(110)의 열처리 공간(111)을 제1공간(111a)과 제2공간(111b)로 구획한다.

제2공간(111b)은 열처리 공간(111)의 내부측에 배치되어 개방면(112)와 연통되지 않으면서 닫힌 공간을 이루는 반면, 제1공간(111a)은 열처리 공간(111)의 외부측에 배치되어 개방면(112)와 연통된다.

금속망(130)은 금속망(130)을 지지하기 위한 구조용 브라켓(131)을 더 포함할 수 있다.

구조용 브라켓(131)은 하우징(110)의 내측면에 결합되며, 구조용 브라켓(131)에 금속망(130)이 고정된다.

금속망(130)은 해수의 유동을 방해하지 않으면서 제2공간(111b)으로 큰 이물질이 들어가지 못하도록 막는 역할을 한다.

제2공간(111b)에 히터(180)가 배치된다.

히터(180)는 전기 공급에 의하여 발열되는 전열식 히터로서 본 실시예에서는 열선 형태의 히터(180)가 금속망(130)에 지그재그 형태로 배치되도록 한다.

히터(180)에 의하여 열처리 공간(111)의 물이 가열될 수 있다. 즉 제2공간(111b)의 물 뿐만 아니라 제1공간(111a)의 물도 함께 가열된다.

열처리 공간(111)에는 열처리 공간(111) 내부에서의 물의 원활한 순환을 위하여 교반날개(142)가 마련된다.

하우징(110)의 외부에 모터(141)가 장착되며, 하우징(110)의 중앙에 형성된 축 관통구(113)를 통하여 모터(141)의 모터축이 열처리 공간(111) 내부로 배치되며, 모터축에 교반날개(142)가 결합된다.

따라서 모터(141)의 구동에 의하여 교반날개(142)가 회전될 수 있으며, 교반날개(142)의 회전에 의하여 열처리 공간(111) 내부에서 물이 강제 순환된다.

하우징(110)의 외측에는 외부로부터 전원을 공급받아 각 전기장치(모터(141), 히터(180) 등)에 전원을 공급하는 배전반(150)이 마련된다.

또한 하우징(110)에는 열처리 공간(111) 내부의 물의 온도를 감지하여 이를 외부에 표시하는 온도계(160)가 마련된다.

또한 온도계(160)가 감지하는 온도에 따라 히터(180)의 구동이 자동으로 조절되도록, 즉 열처리 공간(111) 내부의 물이 일정 온도 이상을 유지하도록 히터(180)의 구동이 자동제어되도록 구현할 수도 있다.될 수 있다.

하우징(110)의 외부에는 다이버가 손으로 파지하기 위한 손잡이(170)가 마련되어 있다.

본 실시예는 작업자(다이버 등)가 직접 손으로 잡고 본 장치를 작동시킬 수 있지만, 본 발명은 종래의 선박 선체 청소용 로봇 등과 같은 형태로 구현될 수도 있다.

이와 같은 본 장치의 작동을 설명한다.

밀폐부재(120)에 의하여 열처리 공간(111)이 밀폐되도록 하우징(110)을 선박 선체(1)에 밀착시킨다.

이후 히터(180)에 전원이 공급되어 발열되며, 또한 모터(141)의 구동에 따라 교반날개(142)가 회전하여 열처리 공간(111) 내부의 물이 순환된다.

이에 의하여 열처리 공간(111) 내부의 물이 매우 높은 온도로 가열된다.

이와 같이 열처리 공간(111) 내부의 물이 가열되면 선박 선체(1)에 부착된 해양생물 중 제1공간(111a)에 위치된 해양생물이 열 충격에 의하여 사멸된다.

선박 선체(1)의 특정 부위에 위치한 해양 생물을 사멸시킨 후 하우징(111)을 이동시키면, 하우징(111) 내부의 물은 여전히 뜨거운 상태로 이동된 부위의 해양 생물을 사멸시킬 수 있다.

즉 최초에 히터(180)는 열처리 공간(111) 내부의 물을 높은 온도로 가열시키지만, 일단 열처리 공간(111) 내부의 물이 높은 온도로 가열된 후에는, 히터(180)는 열처리 공간(111) 내부의 물의 온도가 낮아지지 않도록 구동되는 것으로 충분하다.

또한 열처리 공간(111) 내부의 물은 밀폐부재(120)에 의하여 외부로 유출되는 양이 최소화된다.

이와 같이 본 발명은 선박 선체의 표면을 따라 이동하면서 열 충격을 이용하여 선박의 선체 표면에 부착된 해양 생물막, 해양 슬라임, 조류, 해초류 등의 해양 생물을 제거할 수 있다.

또한 이렇게 사멸된 해양 생물은 선박 항해 중 파도 등에 의하여 자연스럽게 선박 선체로부터 씻겨 나가게 된다.

본 발명은 선박 선체의 표면에 기계적 충격을 인가하지 않으므로, 선박 선체의 표면에 형성된 방오 도료 등을 제거하거나 손상시키지 않으며, 이는 종래의 기계적 충격 등에 의한 방오 도료의 탈리와 이로 인한 해양 환경 오염 문제를 발생시키지 않는다.

또한 본 발명은 선박 선체에 부착된 해양 생물의 성장 포자 등도 사멸시키고 재성장을 지연시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 선박 선체
100 : 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치
110 : 하우징
111 : 열처리 공간 111a : 제1공간
111b : 제2공간
112 : 개방면 113 : 축 관통구
120 : 밀폐부재 121 : 밀폐부재 홀더
122 : 내열성 스펀지 123 : 브러시 집합체
130 : 금속망 131 : 구조용 브라켓
141 : 모터 142 : 교반날개
150 : 배전반
160 : 온도계
170 : 손잡이
180 : 히터

Claims (5)

1. 내부에 열처리 공간이 형성되며 상기 열처리 공간의 일면을 외부로 개방시키는 개방면을 포함하는 하우징 ;
   상기 하우징의 열처리 공간을 상기 개방면과 연통되는 제1공간과 상기 개방면과 연통되지 않으면서 닫힌 공간을 이루는 제2공간으로 구획하는 금속망 ;
   상기 열처리 공간의 물을 가열하기 위하여 상기 하우징의 열처리 공간의 제2공간에 배치되는 히터 ;
   상기 열처리 공간 내부의 물이 상기 열처리 공간 내부에서 순환하도록 배치되는 것으로 모터에 의하여 회전 구동되며 상기 제2공간에 배치되어 교반날개 ;
   상기 하우징이 선박 선체에 배치될 때 상기 하우징과 상기 선박 선체 사이에서 형상이 변형되면서 상기 열처리 공간과 외부와의 해수 유동을 억제하면서 상기 열처리 공간을 밀폐하기 위하여 상기 하우징의 개방면을 포위하는 형태로 상기 하우징에 마련되는 밀폐부재 ;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밀폐부재는, 상기 하우징의 개방면을 포위하는 형태로 배치되는 내열성 스펀지와, 일측에 상기 내열성 스펀지가 결합되며 타측이 상기 하우징에 결합되는 밀폐부재 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 밀폐부재는, 상기 내열성 스펀지를 포위하는 형태로 배치되면서 상기 밀폐부재 홀더에 결합되는 브러시 집합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 충격을 이용한 선박 선체의 해양생물 제거 장치.
   
   

Images