KR20160004574A

KR20160004574A - 캐비테이션 효과를 이용한 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템

Info

Publication number: KR20160004574A
Application number: KR1020140083041A
Authority: KR
Inventors: 박진규; 문을석; 주승채; 허만주
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-13

Abstract

캐비테이션 효과를 이용한 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선체소제장치(100)는, 해수를 흡입하여 해수공급배관(111)을 통해 버블노즐(130)에 해수를 공급하는 해수흡입부(110); 상기 해수공급배관(111)에 장착되어 해수흡입부(110)에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 캐비테이션 발생부(120); 상기 해수공급배관(111)과 연통되고, 해수흡입부(110)에 의해 해수공급배관(111)으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사하는 버블노즐(130); 선체(10)의 외부면에 부착되어 선체소제장치(100)를 선체(10)의 외부면에 부착시키고, 선체소제장치(100)의 위치를 변경시키는 구동바퀴(151)를 구비하는 구동부(150); 및 선체소제장치(100)에 장착되고, 상기 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120), 버블노즐(130) 및 구동부(150)의 작동을 제어하는 제어부(101);를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

캐비테이션 효과를 이용한 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템 {Hull Cleaning Device Using a Cavitation Effect and Hull Cleaning System Having the Same}

본 발명은 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐비테이션 효과를 이용하여 선체 외부면 청소 작업 효율을 향상시킬 수 있는 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 외판에 부착되는 스케일(Scale)이나 따개비 등의 오염물질은 선박의 저항을 증가시켜 운항 효율을 감소시키며, 이를 방지하기 위해 고가의 특수 페인트를 사용하거나 운항 중간에 별도의 비용을 지불하여 용역서비스로 외판 소제를 수행한다. 하지만, 이러한 방법은 일정 시간 사용 시 다시 오염물질이 부착되는 문제점이 있어 지속적이고 정기적인 소제 작업을 요구하고 있다.

선 출원된 대한민국 공개특허공보 제2011-0023607호(2011.03.08)에는 선박의 해양생물 제거장치가 개시된바 있다. 도 1은 종래의 선박의 해양생물 제거장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 종래의 선박의 해양생물 제거장치를 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 선박(50)은 선체(52)와, 해양생물 제거장치(60)와, 이동유닛(62)과, 본체부(63)와, 바퀴(64)와, 노즐부(66)와, 내측 지향부(67)와, 레일(70)과, 단턱부(72)를 구비한다.

해양생물 제거장치(60)는 선박(50)에 설치되며, 선체(52)의 외벽에 붙어 서식하는 해양생물(P)을 제거한다. 해양생물 제거장치(60)는 이동유닛(62)과, 상기 이동유닛(62)에 설치되는 노즐부(66)를 구비한다. 이동유닛(62)은 선체(52)의 외벽을 따라 이동 가능하게 설치된다. 노즐부(66)에서 분사되는 압력수에 의해 선체(52)에 부착된 해양생물(P)이 떨어지게 된다. 선체(52)의 외벽에는 길이 방향으로 레일(70)이 설치되며, 이동유닛(62)은 본체부(63)와, 바퀴(64)를 포함한다.

하지만, 종래의 선박의 해양생물 제거장치는 선박의 길이 방향을 따라 이동하면서 소제 작업을 수행할 뿐이고 선박의 상하 방향으로 이동이 불가능하여 선측외판의 전체적인 소제 작업을 수행할 수 없었다. 또한, 종래의 선박의 해양생물 제거장치는 고압수만을 이용하여 소제 작업을 수행하기 때문에 소제 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 아울러, 종래의 선박의 해양생물 제거장치는 고압수의 분사 시반발력에 의해 고압수를 분사하는 유닛이 불안정한 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0023607호(2011.03.08)

본 발명의 목적은, 캐비테이션 효과를 이용하여 선체의 외부면에 부착된 따개비나 이물질을 손쉽게 제거할 수 있어, 선체 외부면 청소 작업 효율을 향상시키고 결과적으로 청소작업 비용을 절감시킬 수 있는 선체소제장치 및 이를 포함하는 선체소제 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 선체소제장치는,

해수를 흡입하여 해수공급배관을 통해 버블노즐에 해수를 공급하는 해수흡입부;

상기 해수공급배관에 장착되어 해수흡입부에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 캐비테이션 발생부;

상기 해수공급배관과 연통되고, 해수흡입부에 의해 해수공급배관으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사하는 버블노즐;

선체의 외부면에 부착되어 선체소제장치를 선체의 외부면에 부착시키고, 선체소제장치의 위치를 변경시키는 구동바퀴를 구비하는 구동부; 및

선체소제장치에 장착되고, 상기 해수흡입부, 캐비테이션 발생부, 버블노즐 및 구동부의 작동을 제어하는 제어부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 해수흡입부는,

선체소제장치 외부로 돌출 연장된 흡입배관;

상기 흡입배관을 통해 해수공급배관으로 해수가 유입되도록, 흡입배관에 흡입력을 공급하는 흡입펌프; 및

상기 흡입펌프에 구동력을 제공하는 드라이빙모터;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 캐비테이션 발생부는 초음파 진동자(Ultrasonic vibrator)를 포함하여 해수흡입부로부터 유입된 해수 내부에 공동을 발생시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 캐비테이션 발생부는 오리피스(Orifice)를 포함하고,

상기 오리피스는 해수공급배관 내부를 유동하는 해수의 유동 경로 상에 장착되어, 해수 내부에 공동을 발생시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 버블노즐은, 평면상 등변사다리꼴 형상인 분사구를 포함하고,

상기 분사구를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 방사 형태로 분사될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 버블노즐은, 해수공급배관의 단면적보다 작은 단면적의 분사구를 구비하고,

상기 분사구를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 집중(focusing)되는 형태로 분사될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체소제장치(100)는, 상기 버블노즐(130)과 인접하여 장착되고, 버블노즐(130)의 위치 또는 분사 방향을 변경시키는 버블노즐 위치변경부(140)를 더 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 구동바퀴는, 자기력으로 선체의 외부면에 부착될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체소제장치는,

선체소제장치에 장착되고, 해수흡입부, 캐비테이션 발생부 및 구동부에 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 전원공급부는 충방전이 가능한 이차전지를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체소제장치는,

선체의 갑판에 장착되고, 선체소제장치에 전기케이블을 통해 전원을 공급하는 전원공급부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체소제장치는,

선체소제장치에 장착되어, 선체소제장치의 이동 속도, 이동 거리 및 주행 방향 각도를 검출하는 이동센서부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 이동센서부는, 구동바퀴의 회전방향, 회전속도 및 회전량을 검출하는 엔코더 또는 가속도 센서를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 선체소제장치는, 선체의 갑판 또는 선체의 일부와 유실방지케이블에 의해 연결될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 선체소제장치를 포함하는 선체소제 시스템을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 선체소제 시스템은,

선체소제장치에 장착되고, 선체소제장치 주변 영상을 촬영하는 카메라;

선체소제장치에 장착되고, 선체소제장치의 위치를 검출하는 위치검출부;

선체소제장치에 장착되고, 선체소제장치의 카메라 및 위치검출부로부터 획득한 데이터를 제어통제부로 송신하거나, 제어통제부로부터 제어명령을 수신하는 데이터송수신부;

선체소제장치에 장착되고, 제어통제부로부터 수신한 제어명령을 선체소제장치의 각 부분에 제어신호를 송신하는 제어부; 및

선체의 갑판 또는 선체의 일부에 장착되고, 선세소제장치의 데이터 송수신부에 제어명령을 송신하는 제어통제부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 제어통제부는:

선체소제장치의 데이터송수신부로부터 수신받은 데이터를 운용자에게 시각적으로 표시해주는 모니터부;

운용자로부터 제어명령을 입력받는 입력부; 및

운용자로부터 입력받은 제어명령을 선체소제장치에 송신하거나, 선체소제장치의 데이터송수신부로부터 데이터를 수신받는 제어통제 송수신부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어통제부와 선체소제장치의 데이터송수신부는 케이블에 의해 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어통제부와 선체소제장치의 데이터송수신부는, 무선 통신 방법으로 데이터를 서로 송수신할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선체소제장치에 따르면, 해수공급배관에 장착되어 해수흡입부에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 캐비테이션 발생부 및 해수공급배관과 연통되고, 해수흡입부에 의해 해수공급배관으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사하는 버블노즐을 구비함으로써, 공동이 터지면서 발생하는 충격파를 이용하여 선체 외부면을 청소할 수 있어, 선체 외부면 청소 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 결과적으로, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선체소제장치에 따르면, 선체의 외부면에 부착되어 선체소제장치를 선체의 외부면에 부착시키고, 선체소제장치의 위치를 변경시키는 구동바퀴를 구비하는 구동부; 및 선체소제장치 내부에 장착되고, 해수흡입부, 캐비테이션 발생부 및 구동부에 전원을 공급하는 전원공급부를 구비함으로써, 자체동력을 장착한 선체소제장치를 이용하여 선체의 외부면을 손쉽게 청소할 수 있고, 이에 따라 고가의 청소 장비를 사용하지 않아도 되며, 적은 인력으로도 선체의 외부면을 청소할 수 있으며, 결과적으로 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선체소제 시스템에 따르면, 선체소제장치의 주변 영상을 촬영하는 카메라, 선체소제장치의 위치를 검출하는 위치검출부 및 선체소제장치에 제어명령을 송신하는 제어통제부를 구비함으로써, 선체 외부면의 상태를 정확히 파악하여 이에 따라 선체 외부면을 청소할 수 있고, 이에 따라 선체 외부면의 청소 효율을 극대화 시킬 수 있으며, 결과적으로 적은 인력으로도 선체의 외부면을 청소할 수 있으며, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박의 해양생물 제거장치를 나타내는 측면 모식도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 선박의 해양생물 제거장치를 나타내는 정면 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체소제장치를 나타내는 측면 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시된 선체소제장치를 선박에 장착하여 선체의 외부면을 청소하는 모습을 나타낸 정면 모식도이다.
도 5는 도 3의 캐비테이션 발생부를 나타내는 측면 모식도이다.
도 6은 캐비테이션 발생부의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도이다.
도 7은 도 3의 버블노즐을 나타내는 평면 모식도이다.
도 8은 버블노즐의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도이다.
도 9는 도 3의 버블노즐 위치변경부를 나타내는 측면 모식도이다.
도 10은 도 3의 구동바퀴를 나타내는 측면 모식도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선체소제장치를 선박에 장착하여 선체의 외부면을 청소하는 모습을 나타낸 정면 모식도이다.
도 12는 도 11에 도시된 선체소제장치의 위치정보를 검출하는 방법을 설명하기 위한 측면 모식도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체소제 시스템을 나타내는 정면 모식도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체소제장치를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 선체소제장치를 선박에 장착하여 선체의 외부면을 청소하는 모습을 나타낸 정면 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선체소제장치(100)는, 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120), 버블 노즐(130), 버블노즐 위치변경부(140), 구동부(150) 및 제어부(101)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 해수흡입부(110)는 해수를 흡입하여 해수공급배관(111)을 통해 버블노즐(130)에 해수를 공급할 수 있는 구조일 수 있다.

더욱 구체적으로 해수흡입부(110)는: 선체소제장치(100) 외부로 돌출 연장된 흡입배관(112); 흡입배관(112)을 통해 해수공급배관(111)으로 해수가 유입되도록, 흡입배관(112)에 흡입력을 공급하는 흡입펌프(113); 및 흡입펌프(113)에 구동력을 제공하는 드라이빙모터(114);를 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 선체소제장치(100)로부터 해수면 밑으로 연장되어 해수를 흡입할 수 있도록, 흡입배관(112)의 길이를 적절히 조절할 수 있다. 경우에 따라서, 흡입배관(112)을 길이를 변경할 수 있는 길이변경장치(도시하지 않음)를 장착하여, 해수면까지의 거리에 따라 흡입배관(112)의 길이를 변경시킬 수 있다.

제어부(101)는 선체소제장치(100)에 장착되고, 상기 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120), 버블노즐(130), 버블노즐 위치변경부(140) 및 구동부(150)의 작동을 제어할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 선체소제장치(100)는, 선체소제장치(100)에 장착되고, 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120), 버블노즐 위치변경부(140) 및 구동부(150)에 전원을 공급하는 전원공급부(160);를 더 포함하는 구성일 수 있다. 이 경우, 전원공급부(160)는 충방전이 가능한 이차전지를 포함하는 구성일 수 있다.

전원공급부(160)를 선체소제장치(100)에 내장하는 구성일 경우, 선체(10)으로부터 전원케이블(도시하지 않음) 등을 이용하여 전원을 공급받지 않아도 되므로, 선체(10)의 외부면을 따라 이동함에 있어 더욱 자유로운 움직임이 가능할 수 있다.

다만, 이 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 유실방지케이블(170)을 이용하여 선체소제장치(100)와 선체(10)의 갑판 또는 선체의 일부를 연결하여, 선체소제장치(100)가 선체(10)로부터 이탈되어 바다로 유실되는 것을 방지함이 바람직하다.

경우에 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 유실방지케이블(170)과 함께 전기케이블(181)을 추가로 장착할 수 있다.

이 경우, 선체소제장치(100)에 장착된 전원공급부(160)를 생략하고 선체(10)의 갑판에 장착되는 전원공급부(180)를 이용하여 선체소제장치(100)에 전원을 공급할 수 있다.

물론, 선체소제장치(100) 내에 전원공급부(160)를 내장한 상태에서 선체(10)의 갑판에 장착되는 전원공급부(180)로부터 전원을 더 공급받을 수도 있다.

이러한 구성은, 설계자 또는 운용자의 의도에 따라 적절히 변경될 수 있음은 물론이다.

도 5에는 도 3의 캐비테이션 발생부를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 캐비테이션 발생부의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

우선 도 5를 참조하면, 캐비테이션 발생부(120)는 해수공급배관(111)에 장착되어 해수흡입부(110)에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 것일 수 있다.

구체적으로, 캐비테이션(cavitation effect, 공동 현상)은 유수 중 어느 부분의 정압이 물의 온도에 해당하는 증기압 이하로 되어 물이 증발하고, 수중에 용입되어 있던 공기가 낮은 압력으로 인하여 기포가 발생되는 현상을 말한다. 일반적으로 선박의 스크류 주위에 생긴 공동(수증기)은 터지면서 스중기 자체에서 발생하는 충격파를 발생시킨다.

본 발명에 따른 선체소제장치(100)는 상기 설명한 캐비테이션(공동 현상)에 의해 발생된 공동이 터지면서 발생되는 충격파를 이용한 것으로서, 선체 외부면 청소 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.

캐비테이션을 발생시킬 수 있도록, 본 실시예에 따른 캐비테이션 발생부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 진동자(Ultrasonic vibrator, 121)를 포함하여 해수흡입부(110)로부터 유입된 해수 내부에 공동을 발생시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 초음파 진동자(121)를 대체하여 오리피스(Orifice, 122)가 장착될 수 있다. 오리피스(122)는 해수공급배관(111) 내부를 유동하는 해수의 유동 경로 상에 장착되어, 해수 내부에 공동을 발생시킬 수 있다.

도 5 및 도 6에는 해수 내부에 공동을 손쉽게 발생시킬 수 있는 하나의 예시를 언급한 것일 뿐, 해수 내부에 공동을 발생시켜 캐비테이션 효과를 이용할 수 있는 장치라면, 상기 언급한 초음파 진동자 및 오리피스에 한정되지 않고, 이에 상응하는 효과를 발휘할 수 있는 또 다른 장치로 대체될 수 있음은 물론이다.

도 7에는 도 3의 버블노즐을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있고, 도 8에는 버블노즐의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

우선 도 7을 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 버블노즐(130)은, 해수공급배관(111)과 연통되고, 해수흡입부(110)에 의해 해수공급배관(111)으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사시킬 수 있다.

구체적으로, 버블노즐(130)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 평면상 등변사다리꼴 형상인 분사구(130a)를 포함하고, 분사구(131)를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 방사 형태로 분사될 수 있다.

이러한 형상을 포함하는 버블노즐(130a)은 대면적 청소 대상부에 적용 가능하며, 넓은 면적을 짧은 시간 내에 청소할 수 있는 장점을 가진다.

다음으로, 도 8을 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 버블노즐(130)은, 해수공급배관(111)의 단면적보다 작은 단면적의 분사구(130b)를 구비하고, 분사구(130b)를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 집중(focusing)되는 형태로 분사될 수 있다.

이러한 형상을 포함하는 버블노즐(130b)은 특정 부위를 집중하여 청소시킬 경우 적용 가능하며, 더욱 높은 압력의 분사력을 이용하여 짧은 시간 내에 청소할 수 있는 장점을 가진다.

도 9에는 도 3의 버블노즐 위치변경부를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 9를 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 버블노즐 위치변경부(140)는, 버블노즐(130)과 인접하여 장착되고, 버블노즐(130)의 위치 또는 분사 방향을 변경시킬 수 있다.

구체적으로, 버블노즐 위치변경부(140)는, 해수공급배관(110)과 버블노즐(130) 사이에 장착될 수 있다. 이 경우, 버블노즐(130)은, 도 9에 도시된 바와 같이 힌지 구조의 조인트에 의해 해수공급배관(110)과 결속될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 힌지 구조를 포함하는 버블노즐 위치변경부(140)는, 버블노즐(130)을 힌지 구조의 조인트를 중심으로 소정 각도 회전시켜 버블노즐(130)로부터 분사되는 해수의 분사 방향을 조절할 수 있다.

이때, 버블노즐 위치변경부(140)는 버블노즐(130)을 힌지 구조의 조인트를 중심으로 소정 각도만큼 회전시킬 수 있도록, 회전 구동 장치(도시하지 않음)를 장착할 수 있다. 이 경우, 회전 구동장치(도시하지 않음)는 제어부(101)의 제어에 따라 제어됨이 바람직하다.

도 10에는 도 3의 구동바퀴를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 10을 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 구동부(150)는, 선체(10)의 외부면에 부착되어 선체소제장치(100)를 선체(10)의 외부면에 부착시키고, 선체소제장치(100)의 위치를 변경시키는 구동바퀴(151)를 구비하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 구동바퀴(151)는 자기력으로 선체(10)의 외부면에 부착될 수 있다. 구동바퀴(151)는 전원의 인가에 따라 자기력을 발생시키는 전자석으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 구동바퀴(151)의 외주면에는 테프론 등의 소재로 이루어진 연질 부재(152)가 구비될 수 있다. 연질 부재(152)는 구동바퀴(151)가 선체(10)의 외부면을 따라 구름 이동 시 선체(10)의 손상을 방지하는 작용을 할 수 있다.

도 11에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선체소제장치를 선박에 장착하여 선체의 외부면을 청소하는 모습을 나타낸 정면 모식도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11에 도시된 선체소제장치의 위치정보를 검출하는 방법을 설명하기 위한 측면 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선체소제장치(100)는, 선체소제장치(100)의 이동 속도, 이동 거리 및 주행 방향 각도를 검출하는 이동센서부(190)를 더 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 이동센서부(190)는, 구동바퀴(151)의 회전방향, 회전속도 및 회전량을 검출하는 엔코더 또는 가속도 센서를 포함하는 구성일 수 있다.

따라서, 이러한 구성을 포함하는 선체소제장치(100)는 선체(10)의 외부면의 어느 위치에 있는 지 손쉽게 파악될 수 있다.

구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 선체(10)의 측면을 일정 간격으로 수평 방향과 수직 방향으로 나누어 각각에 위치를 좌표화 시킬 경우, 선체소제장치(100)의 위치를 좌표로 간략히 표현할 수 있다.

예를 들어, 선체소제장치(100)가 P 점 위치에 있을 경우, 선체소제장치(100)의 좌표는 세로 방향 좌표 C와 가로 방향 좌표 6을 조합하여 C6이 된다.

선체소제장치(100)에 선체(10)의 측면을 좌표화한 지도를 입력시킨 후, 선체(10)의 외부면 청소 시작 좌표와 종료 좌표를 입력하여 선체소제장치(100)를 작동시킬 수 있다.

이때, 이동센서부(190)의 엔코더 및 가속도 센서를 이용하여, 선체소제장치(100)의 이동거리, 이동방향, 이동 각도 등을 파악함으로써, 선체소제장치(100)가 정확한 위치를 이동하여 청소 작업을 수행할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선체소제장치(100)에 따르면, 해수공급배관에 장착되어 해수흡입부에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 캐비테이션 발생부 및 해수공급배관과 연통되고, 해수흡입부에 의해 해수공급배관으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사하는 버블노즐을 구비함으로써, 공동이 터지면서 발생하는 충격파를 이용하여 선체 외부면을 청소할 수 있어, 선체 외부면 청소 작업 효율을 향상시킬 수 있고, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 결과적으로, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.

도 13에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체소제 시스템을 나타내는 정면 모식도가 도시되어 있다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 선체소제 시스템(200)은 상기 언급한 본 발명에 따른 선체소제장치(100)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 선체소제 시스템(200)은, 카메라(210), 위치검출부(220), 데이터송수신부(230), 제어부(240) 및 제어통제부(250)를 포함하는 구성일 수 있다.

카메라(210)는, 선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100)의 주변 영상을 촬영하여 데이터송수신부(230)를 통해 제어통제부(250)로 촬영영상 데이터를 송신할 수 있다.

위치검출부(220)는 선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100)의 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 위치검출부(220)는 구동바퀴의 회전방향, 회전속도 및 회전량을 검출하는 엔코더 또는 가속도 센서를 포함하는 구성일 수 있다.

데이터송수신부(230)는, 선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100)의 카메라(210) 및 위치검출부(220)로부터 획득한 데이터를 제어통제부(250)로 송신하거나, 제어통제부(250)로부터 제어명령을 수신할 수 있다.

제어부(240)는 선체소제장치(100)에 장착되고, 제어통제부(250)로부터 수신한 제어명령을 선체소제장치(100)의 각 부분에 제어신호를 송신할 수 있다.

제어통제부(250)는 선체(10)의 갑판 또는 선체(10)의 일부에 장착되고, 선세소제장치(100)의 데이터 송수신부(230)에 제어명령을 송신할 수 있다.

이 경우, 제어통제부(250)는: 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)로부터 수신받은 데이터를 운용자에게 시각적으로 표시해주는 모니터부(251); 운용자로부터 제어명령을 입력받는 입력부(252); 및 운용자로부터 입력받은 제어명령을 선체소제장치(100)에 송신하거나, 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)로부터 데이터를 수신받는 제어통제 송수신부(253);를 포함하는 구성일 수 있다.

이때, 제어통제부(250)와 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)는, 무선 통신 방법으로 데이터를 서로 송수신할 수 있다. 경우에 따라서, 제어통제부(250)와 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)는 케이블에 의해 연결될 수 있다.

경우에 따라서, 선체소제장치(100)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 선체의 갑판 또는 선체(10)의 일부와 유실방지케이블(170)에 의해 연결될 수 있다.

따라서, 이러한 구성을 포함하는, 본 실시예에 따른 선체소제 시스템(200)은, 선체소제장치의 주변 영상을 촬영하는 카메라, 선체소제장치의 위치를 검출하는 위치검출부 및 선체소제장치에 제어명령을 송신하는 제어통제부를 구비함으로써, 선체 외부면의 상태를 정확히 파악하여 이에 따라 선체 외부면을 청소할 수 있고, 이에 따라 선체 외부면의 청소 효율을 극대화 시킬 수 있으며, 결과적으로 적은 인력으로도 선체의 외부면을 청소할 수 있으며, 선체 외부면 청소 작업에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 선체, 선박
100: 선체소제장치
101: 제어부
110: 해수흡입부
111: 해수공급배관
112: 흡입배관
113: 흡입펌프
114: 드라이빙모터
120: 캐비테이션 발생부
121: 초음파 진동자(Ultrasonic vibrator)
122: 오리피스(Orifice)
130: 버블노즐
130a: 등변사다리꼴 형상의 분사구
130b: 해수공급배관의 단면적보다 작은 단면적의 분사구
140: 버블노즐 위치변경부
150: 구동부
151: 구동바퀴
160: 전원공급부
170: 유실방지케이블
180: 전원공급부
181: 전기케이블
190: 이동센서부
200: 선체소제 시스템
210: 카메라
220: 위치검출부
230: 데이터송수신부
240: 제어부
250: 제어통제부
251: 모니터부
252: 입력부
253: 제어통제 송수신부

Claims

해수를 흡입하여 해수공급배관(111)을 통해 버블노즐(130)에 해수를 공급하는 해수흡입부(110);
상기 해수공급배관(111)에 장착되어 해수흡입부(110)에 의해 유입된 해수 내부에 공동(bubble)을 발생시키는 캐비테이션 발생부(120);
상기 해수공급배관(111)과 연통되고, 해수흡입부(110)에 의해 해수공급배관(111)으로 흡입된 해수를 공급받아 청소 대상부에 해수를 분사하는 버블노즐(130);
선체(10)의 외부면에 부착되어 선체소제장치(100)를 선체(10)의 외부면에 부착시키고, 선체소제장치(100)의 위치를 변경시키는 구동바퀴(151)를 구비하는 구동부(150); 및
선체소제장치(100)에 장착되고, 상기 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120), 버블노즐(130) 및 구동부(150)의 작동을 제어하는 제어부(101);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 해수흡입부(110)는,
선체소제장치(100) 외부로 돌출 연장된 흡입배관(112);
상기 흡입배관(112)을 통해 해수공급배관(111)으로 해수가 유입되도록, 흡입배관(112)에 흡입력을 공급하는 흡입펌프(113); 및
상기 흡입펌프(113)에 구동력을 제공하는 드라이빙모터(114);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 캐비테이션 발생부(120)는 초음파 진동자(Ultrasonic vibrator, 121)를 포함하여 해수흡입부(110)로부터 유입된 해수 내부에 공동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 캐비테이션 발생부(120)는 오리피스(Orifice, 122)를 포함하고,
상기 오리피스는 해수공급배관(111) 내부를 유동하는 해수의 유동 경로 상에 장착되어, 해수 내부에 공동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 버블노즐(130)은, 평면상 등변사다리꼴 형상인 분사구(130a)를 포함하고,
상기 분사구(130a)를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 방사 형태로 분사되는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 버블노즐(130)은, 해수공급배관(111)의 단면적보다 작은 단면적의 분사구(130b)를 구비하고,
상기 분사구(130b)를 통해 해수가 청소 대상부를 향해 집중(focusing)되는 형태로 분사되는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선체소제장치(100)는, 상기 버블노즐(130)과 인접하여 장착되고, 버블노즐(130)의 위치 또는 분사 방향을 변경시키는 버블노즐 위치변경부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동바퀴(151)는, 자기력으로 선체(10)의 외부면에 부착되는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선체소제장치는,
선체소제장치(100)에 장착되고, 해수흡입부(110), 캐비테이션 발생부(120) 및 구동부(150)에 전원을 공급하는 전원공급부(160);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 9 항에 있어서,
상기 전원공급부(160)는 충방전이 가능한 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선체소제장치(100)는,
선체(10)의 갑판에 장착되고, 선체소제장치(100)에 전기케이블(181)을 통해 전원을 공급하는 전원공급부(180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선체소제장치(100)는,
선체소제장치(100)에 장착되어, 선체소제장치(100)의 이동 속도, 이동 거리 및 주행 방향 각도를 검출하는 이동센서부(190);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 12 항에 있어서,
상기 이동센서부(190)는, 구동바퀴(151)의 회전방향, 회전속도 및 회전량을 검출하는 엔코더 또는 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
제 1 항에 있어서,
상기 선체소제장치(100)는, 선체(10)의 갑판 또는 선체의 일부와 유실방지케이블(170)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 선체소제장치.
상기 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 선체소제장치(100)를 포함하는 선체소제 시스템(200)으로서,
선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100) 주변 영상을 촬영하는 카메라(210);
선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100)의 위치를 검출하는 위치검출부(220);
선체소제장치(100)에 장착되고, 선체소제장치(100)의 카메라(210) 및 위치검출부(220)로부터 획득한 데이터를 제어통제부(250)로 송신하거나, 제어통제부(250)로부터 제어명령을 수신하는 데이터송수신부(230);
선체소제장치(100)에 장착되고, 제어통제부(250)로부터 수신한 제어명령을 선체소제장치(100)의 각 부분에 제어신호를 송신하는 제어부(240); 및
선체(10)의 갑판 또는 선체(10)의 일부에 장착되고, 선세소제장치(100)의 데이터 송수신부(230)에 제어명령을 송신하는 제어통제부(250);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 제어통제부(250)는:
선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)로부터 수신받은 데이터를 운용자에게 시각적으로 표시해주는 모니터부(251);
운용자로부터 제어명령을 입력받는 입력부(252); 및
운용자로부터 입력받은 제어명령을 선체소제장치(100)에 송신하거나, 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)로부터 데이터를 수신받는 제어통제 송수신부(253);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체소제 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 제어통제부(250)와 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)는 케이블에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 선체소제 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 제어통제부(250)와 선체소제장치(100)의 데이터송수신부(230)는, 무선 통신 방법으로 데이터를 서로 송수신하는 것을 특징으로 하는 선체소제 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 선체소제장치(100)는, 선체의 갑판 또는 선체(10)의 일부와 유실방지케이블(170)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 선체소제 시스템.