KR102598324B1

KR102598324B1 - 잠수함 해수 담수화 시스템

Info

Publication number: KR102598324B1
Application number: KR1020230053009A
Authority: KR
Inventors: 김길원
Original assignee: 김길원
Priority date: 2023-04-21
Filing date: 2023-04-21
Publication date: 2023-11-02

Abstract

본 발명은 잠수함의 리튬이온 배터리로부터 공급되는 전기를 이용하여 구동하여 잠수함의 운용에 필요한 담수를 해수로부터 변환시켜 사용할 수 있도록 구현한 잠수함 해수 담수화 시스템에 관한 것으로, 잠수함에 필요한 전력을 공급하기 위한 배터리로부터 전력을 공급받아 해수를 증발시키기 위한 열을 발생시키는 제1열교환기; 상기 제1열교환기로부터 발생되는 열을 이용하여 해수를 증발시켜 수증기를 발생시키는 제1진공챔버; 상기 제1진공챔버와 연결되어 있고, 상기 제1진공챔버 내부의 진공상태를 유지시키는 제1진공펌프; 상기 제1진공챔버와 직접 연결되어 밸브를 통해 개폐되며, 상기 제1진공챔버에서 발생된 수증기가 유입되는 제2진공챔버; 상기 제2진공챔버 내에 위치하여 유입된 수증기를 해수를 사용하여 냉각시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기에 파이프를 통해 해수를 공급하는 제2순환펌프; 상기 제2진공챔버 내에 위치하여 상기 냉각된 수증기를 응축시켜 담수를 생성하는 콘덴서; 상기 제2진공챔버와 연결되어 내부의 진공상태를 유지시키는 제2진공펌프; 상기 제2진공챔버의 하부에 위치하여 생성된 담수를 이송시키는 담수펌프; 상기 담수펌프에서 이송된 담수가 저장되는 담수 저장탱크; 상기 담수 저장탱크의 하측에 설치되어 담수의 염분을 측정하는 염분측정 센서; 및 상기 담수 저장탱크의 내측에 설치되어 상기 담수 저장탱크의 내주면을 일정한 주기로 청소하는 탱크 청소 장치;~ 를 포함한다.

Description

잠수함 해수 담수화 시스템{Seawater desalination system for submarines}

본 발명은 잠수함 해수 담수화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잠수함의 리튬이온 배터리로부터 공급되는 전기를 이용하여 구동하여 잠수함의 운용에 필요한 담수를 해수로부터 변환시켜 사용할 수 있도록 구현한 잠수함 해수 담수화 시스템에 관한 것이다.

최근 기후 변화로 인하여 지역적ㆍ계절적 물 부족 문제가 심각하게 발생하고 있다. 예를 들어 가뭄이 발생한 경우 특정 지역에 심각한 물 부족이 발생하게 되며, 특히, 물 공급이 취약한 도서ㆍ해안 지역에서는 보다 큰 문제가 발생할 수 있다.

또한, 지진, 침수 등의 자연적 재난ㆍ재해의 발생에 따라 물 공급의 중단 사태가 발생할 수 있으며, 테러 등의 인위적 재난 발생에 의해서도 물 공급이 제한되는 비상 상황이 발생할 우려가 있다.

이와 같은 물 안보에 대한 인식 증가와 기존의 육상 담수화 플랜트 건설비용이 증가함에 따라 육상에 해수 담수화 플랜트를 건설하는 대신 선박에 해수 담수화 장치를 탑재한 해상 이동형 담수화 시스템을 구축하려는 움직임이 이루어지고 있다.

이와 같은 해상 이동형 담수화 시스템을 운영하기 위해서는 선박에 탑재된 해수 담수화 장치의 운전이나 관리에 필요한 인력이 필요하며, 기존에 선박에 탑승하는 선원 이외에도 담수화 장치의 운전 및 관리에 필요한 인력이 추가로 탑승해야 하는 실정이다. 이러한 운전 및 관리 인력을 선박에 탑승 시킴에 따라 별도의 해상 훈련이 필요할 뿐만 아니라 해수 담수화 선박의 운항 대수가 많아짐 따라 그에 탑승하는 관리 인력 또한 그에 대응하게 많은 인원이 필요해지는 만큼, 해수 담수화 선박 운영의 효율성을 저하시키게 되는 문제가 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-2370466호 (2022.03.04. 공고)

본 발명의 일측면은 잠수함의 리튬이온 배터리로부터 공급되는 전기를 이용하여 구동하여 잠수함의 운용에 필요한 담수를 해수로부터 변환시켜 사용할 수 있도록 구현한 잠수함 해수 담수화 시스템을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함 해수 담수화 시스템은, 잠수함에 필요한 전력을 공급하기 위한 배터리로부터 전력을 공급받아 해수를 증발시키기 위한 열을 발생시키는 제1열교환기; 상기 제1열교환기로부터 발생되는 열을 이용하여 해수를 증발시켜 수증기를 발생시키는 제1진공챔버; 상기 제1진공챔버와 연결되어 있고, 상기 제1진공챔버 내부의 진공상태를 유지시키는 제1진공펌프; 상기 제1진공챔버와 직접 연결되어 밸브를 통해 개폐되며, 상기 제1진공챔버에서 발생된 수증기가 유입되는 제2진공챔버; 상기 제2진공챔버 내에 위치하여 유입된 수증기를 해수를 사용하여 냉각시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기에 파이프를 통해 해수를 공급하는 제2순환펌프; 상기 제2진공챔버 내에 위치하여 상기 냉각된 수증기를 응축시켜 담수를 생성하는 콘덴서; 상기 제2진공챔버와 연결되어 내부의 진공상태를 유지시키는 제2진공펌프; 상기 제2진공챔버의 하부에 위치하여 생성된 담수를 이송시키는 담수펌프; 상기 담수펌프에서 이송된 담수가 저장되는 담수 저장탱크; 상기 담수 저장탱크의 하측에 설치되어 담수의 염분을 측정하는 염분측정 센서; 및 상기 담수 저장탱크의 내측에 설치되어 상기 담수 저장탱크의 내주면을 일정한 주기로 청소하는 탱크 청소 장치;를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 탱크 청소 장치는, 사각 기둥 형태로 형성되어 상기 담수 저장탱크의 내부 공간의 중앙에 직립 설치되는 사각 지주 프레임; 상기 사각 지주 프레임에 맞물려 연결 설치되어 상기 사각 지주 프레임을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 승강 슬라이더; 및 상기 담수 저장탱크의 내경에 대응하는 외경을 형성하는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 슬라이더에 의해 지지되며, 상기 승강 슬라이더가 상하 방향으로 승강 이동함에 따라 상기 담수 저장탱크의 내주면에 밀착된 상태로 상하 방향으로 승강 이동하는 동시에 상기 승강 슬라이더에 의해 회전 구동되어 상기 담수 저장탱크의 내주면에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 청소링;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 승강 슬라이더는, 원통 형태로 형성되되, 상기 사각 지주 프레임이 관통하고 삽입될 수 있도록 중앙에 상하 방향으로 프레임 안착홀이 연통 형성되는 승강 블록; 상기 프레임 안착홀의 일측으로 기어산 일부가 노출되어 상기 사각 지주 프레임의 일측을 따라 설치되는 렉기어에 기어결합에 의해 맞물려 설치될 수 있도록 상기 승강 블록의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 승강 블록을 상기 사각 지주 프레임을 따라 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 승강 구동 기어; 상기 승강 블록의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 블록의 외측에 회전 가능하도록 맞물려 연결 설치되는 회전링; 상기 승강 블록의 외측으로 기어산 일부가 노출되어 상기 회전링의 내주면을 따라 형성되는 렉기어에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치될 수 있도록 상기 승강 블록의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 회전링을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 주는 회전 구동 기어; 및 상기 회전링의 외주면과 상기 청소링의 내주면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 청소링을 지지하는 링 지지대;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전링은, 상기 승강 블록의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 블록의 외측을 따라 안착되는 링 바디; 상기 승강 블록의 외측 상단을 따라 돌출 형성되는 상단 안착턱이 안착될 수 있도록 상기 링 바디의 내측 상단을 따라 형성되는 상단 안착홈; 상기 승강 블록의 외측 하단을 따라 돌출 형성되는 하단 안착턱이 안착될 수 있도록 상기 링 바디의 내측 하단을 따라 형성되는 하단 안착홈; 상기 상단 안착홈의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 상단 안착홈에 안착되는 상기 상단 안착턱의 외주면을 지지하는 상단 돌기 지지부; 및 상기 하단 안착홈의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 하단 안착홈에 안착되는 상기 하단 안착턱의 외주면을 지지하는 하단 돌기 지지부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상단 돌기 지지부는, 상기 상단 안착홈의 수직면에 함몰 형성되는 지지부 설치홈; 상기 지지부 설치홈에 안착되는 구체 지지 블록; 상기 구체 지지 블록의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 상단 안착홈에 안착되는 상기 상단 안착턱의 외주면을 지지하는 안착턱 지지 구체; 및 상기 구체 지지 블록의 후단에 형성되는 제1 안착홈과 상기 지지부 설치홈의 내측에 형성되는 제2 안착홈에 각 단부가 안착되어 상기 지지부 설치홈에 안착되는 상기 구체 지지 블록을 지지하는 블록 지지부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 블록 지지부는, 상기 제1 안착홈에 안착되어 상기 구체 지지 블록을 지지하는 제1 지지 유닛; 상기 제1 지지 유닛과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 지지 유닛; 및 상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이에 설치되어 상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이를 지지하는 동시에 상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이에 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 유닛;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 지지 유닛은, 상기 완충 유닛의 상측에 연결 설치되어 상기 제1 안착홈의 내측면에 밀착 배치되는 상단 지지 블록; 상기 상단 지지 블록의 상측으로 개구부를 형성하면서 상기 상단 지지 블록의 상부에 형성되는 컨베이어 설치홈의 전단에 설치되는 전단 거치 롤러와 후단에 상기 컨베이어 설치홈의 후단에 설치되는 후단 거치 롤러에 전단 및 후단의 각 내향면이 맞물려 연결 설치되며, 상부가 상기 컨베이어 설치홈으로부터 노출되어 상측 외향면이 상기 제1 안착홈의 내측면에 밀착된 상태로 상기 상단 지지 블록이 전후 방향으로 수평 이동함에 따라 회전 구동되는 지지 컨베이어 벨트; 상기 상단 지지 블록의 전단 내측에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 전진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 상기 상단 지지 블록의 전방으로 노출되어 상기 제1 안착홈의 전단에 밀착되어 상기 상단 지지 블록의 전진 이동을 제동시켜 주는 전진 이동 제동부; 및 상기 전진 이동 제동부와 전후 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 상단 지지 블록의 후단 내측에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 후진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 상기 상단 지지 블록의 후방으로 노출되어 상기 제1 안착홈의 후단에 밀착되어 상기 상단 지지 블록의 후진 이동을 제동시켜 주는 후진 이동 제동부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전진 이동 제동부는, 상기 상단 지지 블록의 전단 내측에 안착되는 밀착 플레이트; 상기 밀착 플레이트의 후면을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 후단홈을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되는 수평 완충 스프링; 및 상기 수평 완충 스프링에 의해 전단이 지지되어 상기 후단홈에 삽입 안착되며, 후단이 상기 지지 컨베이어 벨트의 하측 외향면에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 전진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 전진 이동되어 상기 밀착 플레이트를 상기 상단 지지 블록의 전방으로 노출시켜 주는 전진 이동 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 완충 유닛은, 상기 제1 지지 유닛과 대향하면서 상기 제1 지지 유닛의 하측에 설치되며, 하측을 따라 다수 개의 사각 기둥이 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 상부 유닛 바디; 상기 제2 지지 유닛과 대향하면서 상기 제2 지지 유닛의 상측에 설치되며, 상기 사각 기둥이 삽입 안착될 수 있도록 상측을 따라 다수 개의 블록 안착홈이 일정한 간격으로 이격되어 함몰 형성되는 하부 유닛 바디; 상기 블록 안착홈의 각 내측에 설치되어 상기 블록 안착홈에 안착되는 상기 사각 기둥의 하단을 지지하는 동시에 상기 사각 기둥으로부터 전달되는 상하 수직 방향의 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 수직 완충 탄성체; 상기 상부 유닛 바디의 상부 전단 및 후단에 각각 설치되어 상기 제1 지지 유닛의 전단 및 후단을 지지하는 두 개의 회동형 상단 지지부; 및 상기 회동형 상단 지지부과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 상부 유닛 바디의 하부 전단 및 후단에 각각 설치되어 상기 제2 지지 유닛의 전단 및 후단을 지지하는 두 개의 회동형 하단 지지부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회동형 상단 지지부는, 상기 상부 유닛 바디의 상측으로 개구부를 형성하면서 상기 상부 유닛 바디의 상부에서 하측으로 둥근 반달형으로 함몰 형성되는 블록 회전홈; 상기 블록 회전홈의 형상에 대응하는 하측으로 둥근 반달 형상으로 형성되어 상기 블록 회전홈에 회동 가능하도록 안착되는 반달형 블록; 하부가 상기 블록 회전홈으로부터 노출되는 상기 반달형 블록의 상부에 함몰 형성되는 기둥 안착홈에 안착되고, 상단이 상기 제1 지지 유닛의 저면을 따라 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 저면 슬라이딩홈에 전후 방향의 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 지지 유닛을 지지하는 연결 기둥; 및 상기 기둥 안착홈의 내측에 설치되어 상기 기둥 안착홈에 안착되는 상기 연결 기둥의 하단을 지지하는 블록 지지 스프링;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 반달형 블록은, 상기 블록 회전홈의 형상에 대응하는 하측으로 둥근 반달 형상으로 형성되어 상기 블록 회전홈에 회동 가능하도록 안착되는 블록 바디; 상기 블록 바디의 하측으로부터 돌출 형성되어 상기 블록 회전홈의 하단에 형성되는 날개 안착홈에 안착되는 지지 날개; 상기 날개 안착홈의 전단에 설치되어 상기 날개 안착홈에 안착되어 있는 상기 지지 날개의 전단을 지지하는 제1 날개 지지 스프링; 상기 날개 안착홈의 후단에 설치되어 상기 날개 안착홈에 안착되어 있는 상기 지지 날개의 후단을 지지하는 제2 날개 지지 스프링; 및 상기 블록 바디의 일측 및 타측의 곡면을 따라 설치되며, 상기 블록 회전홈의 일측 및 타측을 따라 연장 형성되는 회동 유도홈에 안착되어 상기 블록 회전홈에서 상기 블록 바디의 회동을 유도하는 회동 유도 날개;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결 기둥은, 상단 일측 및 타측에 상기 저면 슬라이딩홈의 일측 및 타측을 따라 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩 유도홈에 안착되어 상기 저면 슬라이딩홈으로부터의 분리를 방지하는 동시에 상기 저면 슬라이딩홈을 따라 전후 방향으로 슬라이딩 이동을 유도하기 위한 유도 날개가 각각 형성되고, 지지되고 있는 상기 상단 지지 블록이 움직임에 따라 경사지도록 배치되는 경우에도 안정적인 지지가 가능하도록 상기 유도 날개가 형성되는 상부가 회동축에 의해 회동 가능하도록 연결 설치되어 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 블록 바디는, 상부에 상기 기둥 안착홈이 형성되며, 상기 블록 회전홈의 일측 및 타측의 중심축 위치에 형성되는 축 결합홈에 체결될 수 있도록 일측 및 타측의 중심축 위치에 회전을 위한 회전축이 돌출 형성될 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 잠수함에 해수의 담수 시스템을 접목시켜 물을 재활용하는 하이브리드 컨셉으로소, 잠수함 자체적으로 공급되는 전기를 이용하여 식수 등과 같이 잠수함의 운용에 필용한 각종 담수를 생산 효율성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함 해수 담수화 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 탱크 청소 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 승강 슬라이더를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 회전링을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 블록 지지부를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 제1 지지 유닛을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 전진 이동 제동부를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5의 회동형 상단 지지부를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 반달형 블록을 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함 해수 담수화 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함 해수 담수화 시스템(10)은, 제1열교환기(11), 제1진공챔버(12), 제1진공펌프(13), 제2진공챔버(14), 제2열교환기(15), 제2순환펌프(16), 콘덴서(17), 제2진공펌프(18), 담수펌프(19), 담수 저장탱크(20), 염분측정 센서(21) 및 탱크 청소 장치(22)를 포함한다.

제1열교환기(11)는, 잠수함에 필요한 전력을 공급하기 위한 배터리로부터 전력을 공급받아 해수를 증발시키기 위한 열을 발생시킨다.

일 실시예에서, 제1열교환기(11)는, 열교환의 효율을 높이기 위하여 해수와 직접 접촉되어야 하기 때문에 염분에 강한 재질로 코팅되는 것이 좋다. 또한 대류열전달을 용이하게 하기 위하여 표면적이 넓게 디자인되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 재 질 및 디자인을 적절히 설계, 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.

제1열교환기(11)에서 증발된 해수는 제1진공챔버(12)를 거쳐 제2진공챔버(14)로 이송된다. 상기 제1, 제2진공챔버(12, 14)는 밸브로 연결되어 있는데, 담수의 발생정도에 따라 적절히 밸브를 개, 폐할 수 있다.

제1진공챔버(12)는, 제1열교환기(11)로부터 발생되는 열을 이용하여 해수를 증발시켜 수증기를 발생시킨다.

일 실시예에서, 제1진공챔버(12)는, 담수화시키고자 하는 바닷물을 유입하기 위한 유입구가 형성될 수도 있으며, 제1진공펌프(13)가 부착되어 내부의 진공상태를 유지시킨다.

제1진공펌프(13)는, 제1진공챔버(12)와 연결되어 있고, 제1진공챔버(12) 내부의 진공상태를 유지시킨다.

제2진공챔버(14)는, 제1진공챔버(12)와 직접 연결되어 밸브를 통해 개폐되며, 제1진공챔버(12)에서 발생된 수증기가 유입된다.

일 실시예에서, 제2진공챔버(14)는, 제1진공챔버(12)에서 발생된 증기가 유입된다. 상기 유입된 증기는 제2열교환기(15)를 통해 냉각된다. 제2열교환기(15)는 제2진공챔버(14)의 상단 일측면에 부착되어 있고 해수를 사용하여 제2진공챔버(14) 내부로 유입된 증기를 냉각시킨다.

제2열교환기(15)는, 제2진공챔버(14) 내에 위치하여 유입된 수증기를 해수를 사용하여 냉각시킨다.

제2순환펌프(16)는, 제2열교환기(15)에 파이프를 통해 해수를 공급한다.

해수는 제2순환펌프(16)를 통해 유입되어 제2열교환기(15)에서 증기를 냉각시킨후 외부로 유출된다.

상기 냉각된 증기는 제2진공챔버(14)에 위치한 콘덴서(17)에서 응축되어 담수가 생성된다. 상기 생성된 담수는 담수펌프(19)를 통해 담수 저장탱크(20)로 이송된다.

여기서, 콘덴서(17)는, 제2진공챔버(14) 내에 위치하여 냉각된 수증기를 응축시켜 담수를 생성한다.

여기서, 제2진공펌프(18)는, 제2진공챔버(14)와 연결되어 내부의 진공상태를 유지시킨다.

여기서, 담수펌프(19)는, 제2진공챔버(14)의 하부에 위치하여 생성된 담수를 이송시킨다.

담수 저장탱크(20)는, 담수펌프(19)에서 이송된 담수가 저장된다.

일 실시예에서, 담수 저장탱크(20)는, 담수펌프(19)를 통해 이송된 담수를 저장하는 장치로서, 염분측정 센서(21)가 부착되어 있는데, 이를 통해 상기 생성된 담수의 염분을 측정한다.

염분측정 센서(21)는, 담수 저장탱크(20)의 하측에 설치되어 담수의 염분을 측정한다.

염분이란 해수 1kg 중에 함유되는 고형물질의 함량을 g으로 나타낸 것인데, 직접 측정하는 것은 곤란하기 때문에 본 발명에서는 질산은에 의한 적정법으로 염소량 Cl(%)를 측정하여, 쿠눗센(Knudsen)의 실험식에 의해 염분 S(%)를 구하는 방법을 사용한다.

S = 0.030 + 1.805Cl

상기 사용되는 센서로는 PH센서, ORP센서, 유산센서 등이 사용될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 당업자라면 본원발명의 목적을 달성하기 위하여 적절히 설계, 변경하여 실시할 수 있다.

탱크 청소 장치(22)는, 원통 형상으로 형성되는 담수 저장탱크(20)의 내측에 설치되어 담수 저장탱크(20)의 내주면을 일정한 주기(예를 들어 하루에 3 번 내지 10 번 등)로 청소하여 담수 저장탱크(20)에 수용되어 있는 담수의 오염을 방지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함 해수 담수화 시스템(10)은, 잠수함에 해수의 담수 시스템을 접목시켜 물을 재활용하는 하이브리드 컨셉으로소, 잠수함 자체적으로 공급되는 전기를 이용하여 식수 등과 같이 잠수함의 운용에 필용한 각종 담수를 생산 효율성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

도 2는 도 1의 탱크 청소 장치를 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 탱크 청소 장치(22)는, 사각 지주 프레임(100), 승강 슬라이더(200) 및 청소링(300)을 포함한다.

사각 지주 프레임(100)은, 승강 슬라이더(200)가 맞물려 연결 설치되어 승강 이동할 수 있도록 사각 기둥 형태로 형성되어 담수 저장탱크(20)의 내부 공간의 중앙에 직립 설치된다.

승강 슬라이더(200)는, 사각 지주 프레임(100)에 맞물려 연결 설치되어 사각 지주 프레임(100)을 따라 상하 방향으로 승강 이동하면서 청소링(300)을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 동시에 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 준다.

청소링(300)은, 담수 저장탱크(20)의 내경에 대응하는 외경을 형성하는 원형의 링 형태로 형성되어 승강 슬라이더(200)에 의해 지지되며, 승강 슬라이더(200)가 상하 방향으로 승강 이동함에 따라 담수 저장탱크(20)의 내주면에 밀착된 상태로 상하 방향으로 승강 이동하는 동시에 승강 슬라이더(200)에 의해 회전 구동되어 담수 저장탱크(20)의 내주면에 부착되어 있는 이물질을 제거한다.

일 실시예에서, 청소링(300)은, 담수 저장탱크(20)의 내주면의 청소 효율성을 향상시켜 줄 수 있도록 외측을 따라 스폰지 등의 청소포(310)가 설치됨이 바람직할 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 탱크 청소 장치(22)는, 담수 저장탱크(20)의 내주면을 일정한 주기로 청소하여 담수 저장탱크(20)에 수용되어 있는 담수의 오염을 방지한다.

도 3은 도 2의 승강 슬라이더를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 승강 슬라이더(200)는, 승강 블록(210), 승강 구동 기어(220), 회전링(230), 회전 구동 기어(240) 및 링 지지대(250)를 포함한다.

승강 블록(210)은, 원통 형태로 형성되되, 사각 지주 프레임(100)이 관통하고 삽입될 수 있도록 중앙에 상하 방향으로 프레임 안착홀(L)이 연통 형성된다.

승강 구동 기어(220)는, 프레임 안착홀(L)의 일측으로 기어산 일부가 노출되어 사각 지주 프레임(100)의 일측을 따라 설치되는 렉기어(R1)에 기어결합에 의해 맞물려 설치될 수 있도록 승강 블록(210)의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 승강 블록(210)을 사각 지주 프레임(100)을 따라 상하 방향으로 승강 이동시켜 준다.

회전링(230)은, 승강 블록(210)의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 승강 블록(210)의 외측에 회전 가능하도록 맞물려 연결 설치되며, 회전 구동 기어(240)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전 구동된다.

회전 구동 기어(240)는, 승강 블록(210)의 외측으로 기어산 일부가 노출되어 회전링(230)의 내주면을 따라 형성되는 렉기어(R2)에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치될 수 있도록 승강 블록(210)의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 회전링(230)을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 준다.

링 지지대(250)는, 회전링(230)의 외주면과 청소링(300)의 내주면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 청소링(300)을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 승강 슬라이더(200)는, 사각 지주 프레임(100)을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 동시에 청소링(300)을 회전 구동시켜 줌으로써, 청소링(300)에 의한 청소 효율성을 향상시켜 줄 수 있다.

도 4는 도 3의 회전링을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 회전링(230)은, 링 바디(231), 상단 안착홈(232), 하단 안착홈(233), 상단 돌기 지지부(234) 및 하단 돌기 지지부(235)를 포함한다.

링 바디(231)는, 승강 블록(210)의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 승강 블록(210)의 외측을 따라 안착되며, 상단 안착홈(232), 하단 안착홈(233), 상단 돌기 지지부(234) 및 하단 돌기 지지부(235) 등의 구성들이 설치된다.

상단 안착홈(232)은, 승강 블록(210)의 외측 상단을 따라 돌출 형성되는 상단 안착턱(211)이 안착될 수 있도록 링 바디(231)의 내측 상단을 따라 형성된다.

하단 안착홈(233)은, 승강 블록(210)의 외측 하단을 따라 돌출 형성되는 하단 안착턱(212)이 안착될 수 있도록 링 바디(231)의 내측 하단을 따라 형성된다.

상단 돌기 지지부(234)는, 상단 안착홈(232)의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상단 안착홈(232)에 안착되는 상단 안착턱(211)의 외주면을 지지한다.

일 실시예에서, 상단 돌기 지지부(234)는, 지지부 설치홈(2341), 구체 지지 블록(2342), 지지 구체(2343) 및 블록 지지부(600)를 포함할 수 있다.

지지부 설치홈(2341)은, 상단 안착홈(232)의 수직면에 함몰 형성되어 구체 지지 블록(2342), 지지 구체(2343) 및 블록 지지부(600) 등의 구성들이 설치된다.

구체 지지 블록(2342)은, 블록 지지부(600)에 의해 지지되어 지지부 설치홈(2341)에 안착되며, 지지부 설치홈(2341)으로 담수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 외측을 따라 고무링 등의 실링 처리가 이루어짐이 바람직할 것이다.

안착턱 지지 구체(2343)는, 구체 지지 블록(2342)의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되어 상단 안착홈(232)에 안착되는 상단 안착턱(211)의 외주면을 지지한다.

블록 지지부(600)는, 구체 지지 블록(2342)의 후단에 형성되는 제1 안착홈(H1)과 지지부 설치홈(2341)의 내측에 형성되는 제2 안착홈(H2)에 각 단부가 안착되어 지지부 설치홈(2341)에 안착되는 구체 지지 블록(2342)을 지지한다.

하단 돌기 지지부(235)는, 하단 안착홈(233)의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 하단 안착홈(233)에 안착되는 하단 안착턱(212)의 외주면을 지지한다.

여기서, 하단 돌기 지지부(235)는, 상술한 상단 돌기 지지부(234)와 동일한 구성으로서, 상단 돌기 지지부(234)의 지지부 설치홈(2341), 구체 지지 블록(2342), 지지 구체(2343) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회전링(230)은, 청소링(300)을 안정적으로 지지 및 회전 구동시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 승강 블록(210)과의 마찰력을 최소화시켜 회전을 위한 부하를 감소시켜 줌은 물론, 회전 시 발생될 수 있는 진동 또는 충격 등을 최소화시켜 줄 수 있다.

도 5는 도 4의 블록 지지부를 보여주는 도면이다.

도 5을 참조하면, 블록 지지부(600)는, 제1 지지 유닛(610), 제2 지지 유닛(620) 및 완충 유닛(630)을 포함한다.

여기서, 밀착 지지부(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 지지 유닛(610)이 전단에 위치하고 제2 지지 유닛(620)가 후단에 위치하는 것과 같이 뉘인 형태로 배치될 것이나, 이하에서는 설명의 편의상 도 5에 도시된 바와 같이 제1 지지 유닛(610)이 상측에 위치하고 제2 지지 유닛(620)가 하측에 위치하는 것과 같이 직립된 형태를 기준으로 설명하기로 한다.

제1 지지 유닛(610)은, 완충 유닛(630)의 상측에 설치되어 제1 안착홈(H1)에 안착되어 구체 지지 블록(2342)을 지지한다.

일 실시예에서, 제1 지지 유닛(610)은, 상단 지지 블록(611), 지지 컨베이어 벨트(612), 전진 이동 제동부(613) 및 후진 이동 제동부(614)를 포함할 수 있다.

상단 지지 블록(611)은, 완충 유닛(630)의 상측에 연결 설치되어 제1 안착홈(H1)의 내측면에 밀착 배치되며, 지지 컨베이어 벨트(612), 전진 이동 제동부(613) 및 후진 이동 제동부(614) 등의 구성들이 설치된다.

지지 컨베이어 벨트(612)는, 상단 지지 블록(611)의 상측으로 개구부를 형성하면서 상단 지지 블록(611)의 상부에 형성되는 컨베이어 설치홈(611a)의 전단에 설치되는 전단 거치 롤러(R1)와 후단에 컨베이어 설치홈(611a)의 후단에 설치되는 후단 거치 롤러에(R2) 전단 및 후단의 각 내향면이 맞물려 연결 설치되며, 상부가 컨베이어 설치홈(611a)으로부터 노출되어 상측 외향면이 제1 안착홈(H1)의 내측면에 밀착된 상태로 상단 지지 블록(611)이 전후 방향으로 수평 이동함에 따라 회전 구동되어 전진 이동 제동부(613) 및 후진 이동 제동부(614)를 전진 또는 후진 이동시켜 준다.

즉, 상단 지지 블록(611)가 전진 이동함에 따라 지지 컨베이어 벨트(612)가 회전하는 경우에는 전진 이동 제동부(613)가 상단 지지 블록(611)으로부터 노출되는 방향으로 전진 이동시켜 주고, 반대로 상단 지지 블록(611)가 후진 이동함에 따라 지지 컨베이어 벨트(612)가 회전하는 경우에는 후진 이동 제동부(614)가 상단 지지 블록(611)으로부터 노출되는 방향으로 후진 이동시켜 주는 것이다.

일 실시예에서, 지지 컨베이어 벨트(612)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상측 외향면을 따라 피밀착물과의 마찰력을 증가시켜 줄 수 있도록 다수 개의 못 형상의 스파이크(612a)가 반복적으로 돌출 형성될 수 있다.

전진 이동 제동부(613)는, 후진 이동 제동부(614)와 전후 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상단 지지 블록(611)의 전단 내측에 설치되며, 상단 지지 블록(611)의 전진 이동에 따른 지지 컨베이어 벨트(612)의 회전 구동에 의해 상단 지지 블록(611)의 전방으로 노출되어 제1 안착홈(H1)의 전단에 밀착되어 상단 지지 블록(611)의 전진 이동을 제동시켜 준다.

후진 이동 제동부(614)는, 전진 이동 제동부(613)와 전후 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상단 지지 블록(611)의 후단 내측에 설치되며, 상단 지지 블록(611)의 후진 이동에 따른 지지 컨베이어 벨트(612)의 회전 구동에 의해 상단 지지 블록(611)의 후방으로 노출되어 제1 안착홈(H1)의 후단에 밀착되어 상단 지지 블록(611)의 후진 이동을 제동시켜 준다.

제2 지지 유닛(620)은, 완충 유닛(630)의 하측에 설치되어 제1 지지 유닛(610)과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 제1 안착홈(H1)과 대향하면서 형성되는 제2 안착홈(H2)에 안착된다.

여기서, 제2 지지 유닛(620)은, 상술한 제1 지지 유닛(610)과 상하 방향으로 대칭 구조로서, 제1 지지 유닛(610)의 상단 지지 블록(611), 지지 컨베이어 벨트(612), 전진 이동 제동부(613) 및 후진 이동 제동부(614) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

완충 유닛(630)은, 제1 지지 유닛(610)과 제2 지지 유닛(620) 사이에 설치되어 제1 지지 유닛(610)과 제2 지지 유닛(620) 사이를 지지하는 동시에 제1 지지 유닛(610)과 제2 지지 유닛(620) 사이에 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.

일 실시예에서, 완충 유닛(630)은, 상부 유닛 바디(631), 하부 유닛 바디(632), 수직 완충 탄성체(633), 두 개의 회동형 상단 지지부(700) 및 두 개의 회동형 하단 지지부(634)를 포함한다.

상부 유닛 바디(631)는, 제1 지지 유닛(610)과 대향하면서 제1 지지 유닛(610)의 하측에 설치되며, 하측을 따라 다수 개의 사각 기둥(6311)이 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되어 하부 유닛 바디(632)의 상측에 설치된다.

하부 유닛 바디(632)는, 제2 지지 유닛(620)과 대향하면서 제2 지지 유닛(620)의 상측에 설치되며, 사각 기둥(6311)이 삽입 안착될 수 있도록 상측을 따라 다수 개의 블록 안착홈(6321)이 일정한 간격으로 이격되어 함몰 형성된다.

수직 완충 탄성체(633)는, 블록 안착홈(6321)의 각 내측에 설치되어 블록 안착홈(6321)에 안착되는 사각 기둥(6311)의 하단을 지지하는 동시에 사각 기둥(6311)으로부터 전달되는 상하 수직 방향의 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.

두 개의 회동형 상단 지지부(700)는, 상부 유닛 바디(631)의 상부 전단 및 후단에 각각 설치되어 제1 지지 유닛(610)의 전단 및 후단을 지지한다.

두 개의 회동형 하단 지지부(634)는, 회동형 상단 지지부(700)과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상부 유닛 바디(631)의 하부 전단 및 후단에 각각 설치되어 제2 지지 유닛(620)의 전단 및 후단을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 블록 지지부(600)는, 지지부 설치홈(2341)에서의 구체 지지 블록(2342)의 삽입 정도를 조절하며, 안착턱 지지 구체(2343)가 회전함에 따라 구체 지지 블록(2342)으로부터 전달되는 상하 수직 방향으로 진동 또는 충격 뿐만 아니라, 구체 지지 블록(2342)으로부터 전달되는 수평 방향으로 진동 또는 충격 역시 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.

도 7은 도 5의 전진 이동 제동부를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 전진 이동 제동부(613)는, 밀착 플레이트(6131), 수평 완충 스프링(6132) 및 전진 이동 프레임(6133)을 포함한다.

여기서, 후진 이동 제동부(614)는, 후술하는 전진 이동 제동부(613)와 전후 방향으로의 대칭 구조의 동일한 구성으로서, 전진 이동 제동부(613)의 밀착 플레이트(6131), 수평 완충 스프링(6132) 및 전진 이동 프레임(6133) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

밀착 플레이트(6131)는, 전진 이동 프레임(6133)에 의해 지지되어 상단 지지 블록(611)의 전단 내측에 안착된다.

수평 완충 스프링(6132)은, 밀착 플레이트(6131)의 후면을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 후단홈(6131a)을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 전진 이동 프레임(6133)을 지지하는 동시에 밀착 플레이트(6131)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.

전진 이동 프레임(6133)은, 수평 완충 스프링(6132)에 의해 전단이 지지되어 후단홈(6131a)에 삽입 안착되며, 후단이 지지 컨베이어 벨트(612)의 하측 외향면에 설치되며, 상단 지지 블록(611)의 전진 이동에 따른 지지 컨베이어 벨트(612)의 회전 구동에 의해 전진 이동되어 밀착 플레이트(6131)를 상단 지지 블록(611)의 전방으로 노출시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 전진 이동 제동부(613)는, 상단 지지 블록(611)으로 수평 방향으로의 진동 또는 충격 등의 외력이 전달되는 경우 지지 컨베이어 벨트(612)에 의해 구동되어 상단 지지 블록(611)으로부터 전방으로 노출됨에 따라 상단 지지 블록(611)이 전진되는 것을 제동하는 한편 상단 지지 블록(611)으로 전달되는 수평 방향으로 진동 또는 충격 등의 외력을 완충시켜 줄 수 있다.

도 8은 도 5의 회동형 상단 지지부를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 회동형 상단 지지부(700)는, 블록 회전홈(710), 반달형 블록(720), 연결 기둥(730) 및 블록 지지 스프링(740)을 포함한다.

여기서, 회동형 하단 지지부(634)는, 후술하는 회동형 상단 지지부(700)와 상하 대칭구조로서 동일하게 적용될 수 있는 바, 회동형 상단 지지부(700)의 블록 회전홈(710), 반달형 블록(720), 연결 기둥(730) 및 블록 지지 스프링(740) 등이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

블록 회전홈(710)은, 도 9에 도시된 바와 같이 반달형 블록(720)이 안착되어 회동할 수 있도록 상부 유닛 바디(631)의 상측으로 개구부를 형성하면서 상부 유닛 바디(631)의 상부에서 하측으로 둥근 반달형으로 함몰 형성된다.

반달형 블록(720)은, 블록 회전홈(710)의 형상에 대응하는 하측으로 둥근 반달 형상으로 형성되어 블록 회전홈(710)에 회동 가능하도록 안착된다.

연결 기둥(730)은, 하부가 블록 회전홈(710)으로부터 노출되는 반달형 블록(720)의 상부에 함몰 형성되는 기둥 안착홈(7211)에 안착되고, 상단이 제1 지지 유닛(610)의 저면을 따라 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 저면 슬라이딩홈(611b)에 전후 방향의 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치되어 제1 지지 유닛(610)을 지지한다.

일 실시예에서, 연결 기둥(730)은, 상단 일측 및 타측에 저면 슬라이딩홈(611b)의 일측 및 타측을 따라 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩 유도홈(611c)에 안착되어 저면 슬라이딩홈(611b)으로부터의 분리를 방지하는 동시에 저면 슬라이딩홈(611b)을 따라 전후 방향으로 슬라이딩 이동을 유도하기 위한 유도 날개(731)가 각각 형성되고, 지지되고 있는 상단 지지 블록(611)이 움직임에 따라 경사지도록 배치되는 경우에도 안정적인 지지가 가능하도록 유도 날개(731)가 형성되는 상부(732)가 회동축(732a)에 의해 회동 가능하도록 연결 설치되어 형성될 수 있다.

블록 지지 스프링(740)은, 기둥 안착홈(7211)의 내측에 설치되어 기둥 안착홈(7211)에 안착되는 연결 기둥(730)의 하단을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회동형 상단 지지부(700)는, 상단 지지 블록(611)이 수평을 유지하는 경우 뿐만 아니라, 상단 지지 블록(611)이 기울어져 경사지는 경우에도 상단 지지 블록(611)을 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 상단 지지 블록(611)으로부터 전달되는 수직 방향으로 진동 또는 충격 등을 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.

도 9는 도 8의 반달형 블록을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 반달형 블록(720)은, 블록 바디(721), 지지 날개(722), 제1 날개 지지 스프링(723), 제2 날개 지지 스프링(724) 및 회동 유도 날개(725)를 포함한다.

블록 바디(721)는, 블록 회전홈(710)의 형상에 대응하는 하측으로 둥근 반달 형상으로 형성되어 블록 회전홈(710)에 회동 가능하도록 안착되며, 지지 날개(722), 제1 날개 지지 스프링(723), 제2 날개 지지 스프링(724) 및 회동 유도 날개(725) 등의 구성들이 설치된다.

일 실시예에서, 블록 바디(721)는, 상부에 기둥 안착홈(7211)이 형성되며, 블록 회전홈(710)의 일측 및 타측의 중심축 위치에 형성되는 축 결합홈(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 체결될 수 있도록 일측 및 타측의 중심축 위치에 회전을 위한 회전축(7212)이 돌출 형성될 수 있다.

지지 날개(722)는, 블록 바디(721)의 하측으로부터 돌출 형성되며, 제1 날개 지지 스프링(723)과 제2 날개 지지 스프링(724)에 의해 지지되어 블록 회전홈(710)의 하단에 형성되는 날개 안착홈(711)에 안착된다.

제1 날개 지지 스프링(723)은, 날개 안착홈(711)의 전단에 설치되어 날개 안착홈(711)에 안착되어 있는 지지 날개(722)의 전단을 지지한다.

제2 날개 지지 스프링(724)은, 날개 안착홈(711)의 후단에 설치되어 날개 안착홈(711)에 안착되어 있는 지지 날개(722)의 후단을 지지한다.

회동 유도 날개(725)는, 블록 바디(721)의 일측 및 타측의 곡면을 따라 설치되며, 블록 회전홈(710)의 일측 및 타측을 따라 연장 형성되는 회동 유도홈(712)에 안착되어 블록 회전홈(710)에서 블록 바디(721)의 회동을 유도한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 반달형 블록(720)은, 블록 회전홈(710)에 회전 가능하도록 연결 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 블록 회전홈(710)에서의 회전 과정에서 연결 기둥(730)으로부터 전달되는 진동 또는 충격 역시 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 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 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 잠수함 해수 담수화 시스템
11: 제1열교환기
12: 제1진공챔버
13: 제1진공펌프
14: 제2진공챔버
15: 제2열교환기
16: 제2순환펌프
17: 콘덴서
18: 제2진공펌프
19: 담수펌프
20: 담수 저장탱크
21: 염분측정 센서
22: 탱크 청소 장치

Claims

잠수함에 필요한 전력을 공급하기 위한 배터리로부터 전력을 공급받아 해수를 증발시키기 위한 열을 발생시키는 제1열교환기;
상기 제1열교환기로부터 발생되는 열을 이용하여 해수를 증발시켜 수증기를 발생시키는 제1진공챔버;
상기 제1진공챔버와 연결되어 있고, 상기 제1진공챔버 내부의 진공상태를 유지시키는 제1진공펌프;
상기 제1진공챔버와 직접 연결되어 밸브를 통해 개폐되며, 상기 제1진공챔버에서 발생된 수증기가 유입되는 제2진공챔버;
상기 제2진공챔버 내에 위치하여 유입된 수증기를 해수를 사용하여 냉각시키는 제2열교환기;
상기 제2열교환기에 파이프를 통해 해수를 공급하는 제2순환펌프;
상기 제2진공챔버 내에 위치하여 상기 냉각된 수증기를 응축시켜 담수를 생성하는 콘덴서;
상기 제2진공챔버와 연결되어 내부의 진공상태를 유지시키는 제2진공펌프;
상기 제2진공챔버의 하부에 위치하여 생성된 담수를 이송시키는 담수펌프;
상기 담수펌프에서 이송된 담수가 저장되는 담수 저장탱크;
상기 담수 저장탱크의 하측에 설치되어 담수의 염분을 측정하는 염분측정 센서; 및
상기 담수 저장탱크의 내측에 설치되어 상기 담수 저장탱크의 내주면을 일정한 주기로 청소하는 탱크 청소 장치;를 포함하고,
상기 탱크 청소 장치는,
사각 기둥 형태로 형성되어 상기 담수 저장탱크의 내부 공간의 중앙에 직립 설치되는 사각 지주 프레임;
상기 사각 지주 프레임에 맞물려 연결 설치되어 상기 사각 지주 프레임을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 승강 슬라이더; 및
상기 담수 저장탱크의 내경에 대응하는 외경을 형성하는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 슬라이더에 의해 지지되며, 상기 승강 슬라이더가 상하 방향으로 승강 이동함에 따라 상기 담수 저장탱크의 내주면에 밀착된 상태로 상하 방향으로 승강 이동하는 동시에 상기 승강 슬라이더에 의해 회전 구동되어 상기 담수 저장탱크의 내주면에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 청소링;을 포함하고,
상기 승강 슬라이더는,
원통 형태로 형성되되, 상기 사각 지주 프레임이 관통하고 삽입될 수 있도록 중앙에 상하 방향으로 프레임 안착홀이 연통 형성되는 승강 블록;
상기 프레임 안착홀의 일측으로 기어산 일부가 노출되어 상기 사각 지주 프레임의 일측을 따라 설치되는 렉기어에 기어결합에 의해 맞물려 설치될 수 있도록 상기 승강 블록의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 승강 블록을 상기 사각 지주 프레임을 따라 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 승강 구동 기어;
상기 승강 블록의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 블록의 외측에 회전 가능하도록 맞물려 연결 설치되는 회전링;
상기 승강 블록의 외측으로 기어산 일부가 노출되어 상기 회전링의 내주면을 따라 형성되는 렉기어에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치될 수 있도록 상기 승강 블록의 내측에 회전 구동이 가능하도록 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동됨에 따라 상기 회전링을 정방향 또는 역방향으로 회전 구동시켜 주는 회전 구동 기어; 및
상기 회전링의 외주면과 상기 청소링의 내주면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 청소링을 지지하는 링 지지대;를 포함하고,
상기 회전링은,
상기 승강 블록의 외경에 대응하는 내경을 형성되는 원형의 링 형태로 형성되어 상기 승강 블록의 외측을 따라 안착되는 링 바디;
상기 승강 블록의 외측 상단을 따라 돌출 형성되는 상단 안착턱이 안착될 수 있도록 상기 링 바디의 내측 상단을 따라 형성되는 상단 안착홈;
상기 승강 블록의 외측 하단을 따라 돌출 형성되는 하단 안착턱이 안착될 수 있도록 상기 링 바디의 내측 하단을 따라 형성되는 하단 안착홈;
상기 상단 안착홈의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 상단 안착홈에 안착되는 상기 상단 안착턱의 외주면을 지지하는 상단 돌기 지지부; 및
상기 하단 안착홈의 수직면을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 하단 안착홈에 안착되는 상기 하단 안착턱의 외주면을 지지하는 하단 돌기 지지부;를 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 상단 돌기 지지부는,
상기 상단 안착홈의 수직면에 함몰 형성되는 지지부 설치홈;
상기 지지부 설치홈에 안착되는 구체 지지 블록;
상기 구체 지지 블록의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 상단 안착홈에 안착되는 상기 상단 안착턱의 외주면을 지지하는 안착턱 지지 구체; 및
상기 구체 지지 블록의 후단에 형성되는 제1 안착홈과 상기 지지부 설치홈의 내측에 형성되는 제2 안착홈에 각 단부가 안착되어 상기 지지부 설치홈에 안착되는 상기 구체 지지 블록을 지지하는 블록 지지부;를 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
제5항에 있어서,
상기 블록 지지부는,
상기 제1 안착홈에 안착되어 상기 구체 지지 블록을 지지하는 제1 지지 유닛;
상기 제1 지지 유닛과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 제2 안착홈에 안착되는 제2 지지 유닛; 및
상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이에 설치되어 상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이를 지지하는 동시에 상기 제1 지지 유닛과 상기 제2 지지 유닛 사이에 발생되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 유닛;을 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1 지지 유닛은,
상기 완충 유닛의 상측에 연결 설치되어 상기 제1 안착홈의 내측면에 밀착 배치되는 상단 지지 블록;
상기 상단 지지 블록의 상측으로 개구부를 형성하면서 상기 상단 지지 블록의 상부에 형성되는 컨베이어 설치홈의 전단에 설치되는 전단 거치 롤러와 후단에 상기 컨베이어 설치홈의 후단에 설치되는 후단 거치 롤러에 전단 및 후단의 각 내향면이 맞물려 연결 설치되며, 상부가 상기 컨베이어 설치홈으로부터 노출되어 상측 외향면이 상기 제1 안착홈의 내측면에 밀착된 상태로 상기 상단 지지 블록이 전후 방향으로 수평 이동함에 따라 회전 구동되는 지지 컨베이어 벨트;
상기 상단 지지 블록의 전단 내측에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 전진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 상기 상단 지지 블록의 전방으로 노출되어 상기 제1 안착홈의 전단에 밀착되어 상기 상단 지지 블록의 전진 이동을 제동시켜 주는 전진 이동 제동부; 및
상기 전진 이동 제동부와 전후 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 상단 지지 블록의 후단 내측에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 후진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 상기 상단 지지 블록의 후방으로 노출되어 상기 제1 안착홈의 후단에 밀착되어 상기 상단 지지 블록의 후진 이동을 제동시켜 주는 후진 이동 제동부;를 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
제7항에 있어서,
상기 전진 이동 제동부는,
상기 상단 지지 블록의 전단 내측에 안착되는 밀착 플레이트;
상기 밀착 플레이트의 후면을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 후단홈을 따라 일정한 간격으로 이격되어 다수 개가 설치되는 수평 완충 스프링; 및
상기 수평 완충 스프링에 의해 전단이 지지되어 상기 후단홈에 삽입 안착되며, 후단이 상기 지지 컨베이어 벨트의 하측 외향면에 설치되며, 상기 상단 지지 블록의 전진 이동에 따른 상기 지지 컨베이어 벨트의 회전 구동에 의해 전진 이동되어 상기 밀착 플레이트를 상기 상단 지지 블록의 전방으로 노출시켜 주는 전진 이동 프레임;을 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
제6항에 있어서,
상기 완충 유닛은,
상기 제1 지지 유닛과 대향하면서 상기 제1 지지 유닛의 하측에 설치되며, 하측을 따라 다수 개의 사각 기둥이 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 상부 유닛 바디;
상기 제2 지지 유닛과 대향하면서 상기 제2 지지 유닛의 상측에 설치되며, 상기 사각 기둥이 삽입 안착될 수 있도록 상측을 따라 다수 개의 블록 안착홈이 일정한 간격으로 이격되어 함몰 형성되는 하부 유닛 바디;
상기 블록 안착홈의 각 내측에 설치되어 상기 블록 안착홈에 안착되는 상기 사각 기둥의 하단을 지지하는 동시에 상기 사각 기둥으로부터 전달되는 상하 수직 방향의 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 수직 완충 탄성체;
상기 상부 유닛 바디의 상부 전단 및 후단에 각각 설치되어 상기 제1 지지 유닛의 전단 및 후단을 지지하는 두 개의 회동형 상단 지지부; 및
상기 회동형 상단 지지부과 상하 방향으로의 대칭 구조로 이루어지며, 상기 상부 유닛 바디의 하부 전단 및 후단에 각각 설치되어 상기 제2 지지 유닛의 전단 및 후단을 지지하는 두 개의 회동형 하단 지지부;를 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.
제9항에 있어서,
상기 회동형 상단 지지부는,
상기 상부 유닛 바디의 상측으로 개구부를 형성하면서 상기 상부 유닛 바디의 상부에서 하측으로 둥근 반달형으로 함몰 형성되는 블록 회전홈;
상기 블록 회전홈의 형상에 대응하는 하측으로 둥근 반달 형상으로 형성되어 상기 블록 회전홈에 회동 가능하도록 안착되는 반달형 블록;
하부가 상기 블록 회전홈으로부터 노출되는 상기 반달형 블록의 상부에 함몰 형성되는 기둥 안착홈에 안착되고, 상단이 상기 제1 지지 유닛의 저면을 따라 전후 길이 방향으로 연장 형성되는 저면 슬라이딩홈에 전후 방향의 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 지지 유닛을 지지하는 연결 기둥; 및
상기 기둥 안착홈의 내측에 설치되어 상기 기둥 안착홈에 안착되는 상기 연결 기둥의 하단을 지지하는 블록 지지 스프링;을 포함하는, 잠수함 해수 담수화 시스템.