KR20160024290A - 선박의 프로펠러를 위한 이물질 부착방지장치 및 이를 포함하는 이물질 부착방지시스템 - Google Patents

Abstract

선박의 프로펠러를 위한 이물질 부착방지장치 및 이를 포함하는 이물질 부착방지시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100)는, 해수면 아래에 소정 깊이만큼 잠입되고, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시키는 수납공간(111)을 구비하며, 상기 수납공간(111)에서 해수의 소용돌이가 발생하고, 상부면과 하부 꼭지점 부위가 개방된 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부(110); 상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위에 위치하여 소용돌이 형성부(110)의 수납공간(111)에 해수의 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러(120); 및 상기 소용돌이 형성부(110)가 해수면 아래 소정 깊이만큼 잠입되어 고정될 수 있도록, 소용돌이 형성부(110)를 고정시키는 위치고정부(130);를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따른 이물질 부착방지장치에 따르면, 선박의 프로펠러 주위에 소용돌이를 발생시킬 수 있고, 이러한 소용돌이에 의해 따개비와 같은 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

선박의 프로펠러를 위한 이물질 부착방지장치 및 이를 포함하는 이물질 부착방지시스템 {Apparatus for Preventing Attachment of Foreign Materials for Propeller of Ship, and System Having the Same}

본 발명은 선박의 건조 과정시 또는 선박의 항만의 안벽 계류시 따개비 등 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 방지할 수 있는 이물질 부착방지장치 및 이를 포함하는 이물질 부착방지시스템에 관한 것이다.

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.

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.

한편, 선박 또는 해양구조물 외부면에 따개비가 붙지 않도록 부착방지도료를 도장할 수 있다. 그러나, 이러한 특수 도장은, 해수에 쉽게 녹아 들어갈 수 있고, 더욱이 이러한 특수 도장은 유기주석(트리부탈틴)의 독성을 가진 성분을 함유하고 있어 바다환경오염의 원인이 되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 특수 도료에 실리콘 계열의 성분을 사용하여, 선박 또는 해양구조물 외부면을 더 매끄럽게 하고, 결과적으로 해양 동/식물의 부착을 방지하는 특수 도료가 개발되고 있다.

또한, 전도성 도료를 선박 또는 해양구조물 외부면에 도장하고, 전류를 흘려 수중 미생물이 접근하지 못하게 하는 기술도 개발되고 있다.

그러나 상기 언급한 방법들은 고가의 도료를 사용해야 하고, 특수 도료가 정상적인 기능을 발휘할 수 있는 기간이 5년 미만인 점을 고려할 때, 매우 비효율적일 수 있다.

따라서, 상기 언급한 방법들의 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대한 기술이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0023607호(2011.03.08)

본 발명의 목적은, 선박의 건조 과정시 또는 선박의 항만 안벽 계류시 따개비 등 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 방지할 수 이물질 부착방지장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이물질 부착방지장치는, 선박의 프로펠러에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 이물질 부착방지장치로서,

해수면 아래에 소정 깊이만큼 잠입되고, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시키는 수납공간을 구비하며, 상기 수납공간에서 해수의 소용돌이가 발생하고, 상부면과 하부 꼭지점 부위가 개방된 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부;

상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위에 위치하여 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러; 및

상기 소용돌이 형성부가 해수면 아래 소정 깊이만큼 잠입되어 고정될 수 있도록, 소용돌이 형성부를 고정시키는 위치고정부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 형성부의 측부면에는:

선박의 프로펠러가 내측부에 도입되거나 도출될 수 있도록, 선박의 프로펠러의 크기와 대응되는 크기의 프로펠러 출입구가 형성되어 있는 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 소용돌이 형성부의 프로펠러 출입구에는:

프로펠러 출입구를 개봉하거나 밀봉할 수 있는 개폐부재가 더 장착될 수 있다.

또한, 상기 개폐부재는 지퍼(zipper)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시킨 후, 해수의 소용돌이에 의해 수동적으로 회전될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 내측부를 기준으로 외부방향으로 접히는 폴딩 프로펠러(folding propeller)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위치고정부는, 상기 소용돌이 형성부에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이물질 부착방지장치는:

상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위와 연통되고, 수납공간 내에서 발생된 해수의 소용돌이에 의해 소용돌이 형성부의 하부로 이동하는 해수를 외부로 배출하는 해수방출배관을 더 포함하는 구성일 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이물질 부착방지장치는, 선박의 프로펠러에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 이물질 부착방지장치로서,

해수면 아래에 잠입되고, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시키는 수납공간을 구비하며, 상기 수납공간에서 해수의 소용돌이가 발생하고, 하부 꼭지점 부위가 개방되고, 상부 측부에 해수 유입구가 형성된 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부;

상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위에 위치하여 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러; 및

상기 소용돌이 형성부의 최상부 외주면에 장착되고, 소용돌이 형성부에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 형성부의 측부에는 둘 이상의 해수 유입구가 형성되고,

상기 해수 유입구들은, 소용돌이 형성부의 외주면을 따라 일정 간격으로 배열된 구조일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 형성부의 측부면에는:

선박의 프로펠러가 내측부에 도입되거나 도출될 수 있도록, 선박의 프로펠러의 크기와 대응되는 크기의 프로펠러 출입구가 형성된 구조일 수 있다.

이 경우, 상기 소용돌이 형성부의 프로펠러 출입구에는:

프로펠러 출입구를 개봉하거나 밀봉할 수 있는 개폐부재가 더 장착될 수 있다.

또한, 상기 개폐부재는 지퍼(zipper)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시킨 후, 해수의 소용돌이에 의해 수동적으로 회전될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 내측부를 기준으로 외부방향으로 접히는 폴딩 프로펠러(folding propeller)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부력발생부재는, 소정 크기의 부력을 갖는 소재로 구성된 것 또는 내부에 기체가 충진된 튜브일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이물질 부착방지장치는:

상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위와 연통되고, 수납공간 내에서 발생된 해수의 소용돌이에 의해 소용돌이 형성부의 하부로 이동하는 해수를 외부로 배출하는 해수방출배관을 더 포함하는 구성일 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이물질 부착방지장치는, 선박의 프로펠러에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 이물질 부착방지장치로서,

해수면 아래에 소정 깊이만큼 잠입되고, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시키는 수납공간을 구비하며, 상기 수납공간에서 해수의 소용돌이가 발생하고, 상부면과 하부 꼭지점 부위가 개방된 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부;

상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위와 연통하여 위치하고, 상부와 하부가 개방된 실린더 형상의 소용돌이 발생 본체부;

상기 소용돌이 발생 본체부 내부에 장착되고, 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러; 및

상기 소용돌이 형성부가 해수면 아래 소정 깊이만큼 잠입되어 고정될 수 있도록, 소용돌이 형성부를 고정시키는 위치고정부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 형성부의 측부면에는:

선박의 프로펠러가 내측부에 도입되거나 도출될 수 있도록, 선박의 프로펠러의 크기와 대응되는 크기의 프로펠러 출입구가 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 소용돌이 형성부의 프로펠러 출입구에는:

프로펠러 출입구를 개봉하거나 밀봉할 수 있는 개폐부재가 더 장착될 수 있다.

또한, 상기 개폐부재는 지퍼(zipper)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 본체부의 절단면 형상은 에어포일(airfoil) 형상일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시킨 후, 해수의 소용돌이에 의해 수동적으로 회전될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 소용돌이 발생 프로펠러는, 소용돌이 형성부의 내측부를 기준으로 외부방향으로 접히는 폴딩 프로펠러(folding propeller)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위치고정부는, 상기 소용돌이 형성부에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이물질 부착방지장치는:

상기 소용돌이 발생 본체부의 최하부와 연통되고, 수납공간 내에서 발생된 해수의 소용돌이에 의해 소용돌이 형성부의 하부로 이동하는 해수를 외부로 배출하는 해수방출배관을 더 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 이물질 부착방지장치를 포함하는 이물질 부착방지시스템을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 이물질 부착방지시스템은,

소용돌이 형성부에 장착되고, 수납공간 내부의 해수 소용돌이 발생 여부를 감지하여 감지된 데이터를 제어부에 송신하는 감지센서;

선박 또는 항만 안벽에 장착되고, 소용돌이 발생 프로펠러에 전원을 공급하는 전원공급부; 및

선박 또는 항만 안벽에 장착되고, 운용자로부터 구동 명령을 입력 받아 이물질 부착방지장치를 구동시키고, 감지센서로부터 수신한 데이터를 바탕으로 소용돌이 발생 프로펠러의 작동을 제어하는 제어부;

를 포함하는 구성일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이물질 부착방지장치에 따르면, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시킨 후 내측부 소용돌이가 형성되는 소용돌이 형성부 및 상기 소용돌이 형성부에 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러를 구비함으로써, 선박의 프로펠러 주위에 소용돌이를 발생시킬 수 있고, 이러한 소용돌이에 의해 따개비와 같은 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이물질 부착방지장치에 따르면, 특정 형상의 소용돌이 발생 본체부 및 소용돌이 발생 프로펠러를 구비함으로써, 소용돌이 형성부 내측부에 소용돌이를 효과적으로 발생시킬 수 있고, 결과적으로, 따개비와 같은 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이물질 부착방지장치에 따르면, 선박의 프로펠러에 따개비와 같은 이물질이 부착되는 것을 미연에 방지할 수 있어, 선박의 프로펠러에 부착된 따개비 등의 이물질 제거작업이 필요 없으며, 선박의 프로펠러 외부면에 이물질 부착 방지를 위한 특수 도료를 적용하지 않아도 되므로, 선박 프로펠러의 유지관리에 필요한 비용을 현저히 절감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이물질 부착방지장치에 따르면, 선박 프로펠러의 외부면 관리를 위해 다이버를 투입시키지 않아도 되므로, 다이버 투입에 따른 비용을 절감할 수 있고, 다이버의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이물질 부착방지시스템에 따르면, 소용돌이 발생 여부를 감지하는 감지센서 및 소용돌이 발생 프로펠러의 작동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 선박 또는 항만 안벽에 장착된 제어부를 이용하여 손쉽게 이물질 부착방지장치를 구동시킬 수 있어, 결과적으로 더욱 손쉽고 효율적인 선박 프로펠러의 유지관리 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도이다.
도 5는 도 1에 도시된 프로펠러 출입구를 나타내는 측면 모식도이다.
도 6은 도 5의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도이다.
도 7은 도 2의 A 부분 확대도이다..
도 8은 도 7의 또 다른 실시예를 나타내는 소용돌이 발생 프로펠러의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면 모식도이다.
도 10은 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도이다.
도 12는 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면 모식도이다.
도 14는 도 13에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도이다.
도 15는 도 13에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도이다.
도 16은 도 13에 도시된 소용돌이 발생 본체부 및 소용돌이 발생 프로펠러를 나타내는 평면도이다.
도 17은 도 15의 A - A' 선 절단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 부착방지시스템을 나타내는 측면 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 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 도 1에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100)는, 소용돌이 형성부(110), 소용돌이 발생 프로펠러(120) 및 위치고정부(130)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 소용돌이 형성부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 뒤집힌 원뿔 형상일 수 있다. 더욱 구체적으로, 소용돌이 형성부(110)는 상부면과 하부 꼭지점 부위가 개방된 뒤집힌 원뿔형상일 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 소용돌이 형성부(110)는 해수면 아래 소정 깊이(d) 만큼 잠입될 수 있다. 또한, 소용돌이 형성부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내측부에 선박(10)의 프로펠러(11)를 위치시키는 수납공간(111)을 구비할 수 있다.

소용돌이 발생 프로펠러(120)는 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위에 위치하여 소용돌이 형성부(110)의 수납공간(111)에 해수의 소용돌이를 발생시킬 수 있다.

한편, 위치고정부(130)는, 소용돌이 형성부(110)가 해수면 아래 소정 깊이(d)만큼 잠입되어 고정될 수 있도록, 소용돌이 형성부(110)를 고정시킬 수 있다.

구체적으로, 위치고정부(130)는 소용돌이 형성부(110)에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재일 수 있다. 예를 들어, 위치고정부(130)는 부이 일 수 있다.

도 4에는 도 3에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100)는 소용돌이 형성부(110) 및 소용돌이 발생 프로펠러(120)를 구비함으로써, 소용돌이 형성부(110) 내측부의 수납공간(111)에 소용돌이를 발생시킬 수 있다.

소용돌이 형성부(110) 내측부 수납공간(111)에 형성된 소용돌이는, 소용돌이 형성부(110) 상부로부터 해수를 끌어당겨 소용돌이 형성부(110) 하부로 배출하게 된다. 이때, 소용돌이 형성부(110) 내측부 수납공간(111)에 한번 형성된 소용돌이는 소용돌이 발생 프로펠러(120)의 도움 없이 지속적으로 유지되게 된다. 이 경우, 소용돌이 발생 프로펠러(120)는 스스로의 구동을 멈추고, 소용돌이에 의한 해수의 흐름을 따라 수동적으로 회전하게 된다.

결과적으로, 선박(10)의 프로펠러(11) 주위에는 해수의 급격한 유동이 발생하게 되고, 프로펠러(11)에 따개비와 같은 이물질이 부착되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

경우에 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이물질 부착방지장치(100)는:

상기 소용돌이 형성부(110)의 하부 꼭지점 부위와 연통되고, 수납공간(111) 내에서 발생된 해수의 소용돌이에 의해 소용돌이 형성부(110)의 하부로 이동하는 해수를 외부로 배출하는 해수방출배관(140)을 더 포함할 수 있다.

이 경우, 소용돌이 형성부(110)로부터 방출되는 해수의 유동 방향을 특정 방향으로 조정할 수 있다.

이때, 해수방출배관(140)에 펌프 또는 개폐 밸브를 추가로 더 장착하여 해수의 배출 속도를 빠르게 하거나 늦추어, 소용돌이의 발생 크기, 속도 및 형상을 조절할 수 있다.

구체적으로, 해수방출배관(140)에 장착된 개폐 밸브를 일부 잠그고, 펌프의 구동을 멈추면, 소용돌이 형성부(110)로부터 방출되는 해수의 유량이 감소하게 되고, 소용돌이 형성부(110) 내측부 수납공간(111)에 발생된 소용돌이(30)의 크기, 속도를 감소시킬 수 있다. 이때, 소용돌이의 형상은 평면상 폭이 좁아지게 되고, 선박(10)의 프로펠러(11)와의 접촉 면적 또한 변하게 된다.

이와 반대로, 해수방출배관(140)에 장착된 개폐 밸브를 모두 개방하고, 펌프를 구동시키면, 소용돌이 형성부(110)로부터 방출되는 해수의 유량이 증가하게 되고, 소용돌이 형성부(110) 내측부 수납공간(111)에 발생된 소용돌이(30)의 크기 및 속도를 증가시킬 수 있다. 이때, 소용돌이 형상은 평면상 폭이 넓어지게 되고, 선박(10)의 프로펠러(11)와의 접촉 면적 또한 변하게 된다.

도 5에는 도 1에 도시된 프로펠러 출입구를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 또 다른 실시예를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 프로펠러 출입구(113)는, 소용돌이 형성부(110)의 측부면(112)에 형성될 수 있다. 이때, 프로펠러 출입구(113)는 선박의 프로펠러가 내측부에 도입되거나 도출될 수 있도록, 선박의 프로펠러의 크기와 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 소용돌이 형성부(110)의 프로펠러 출입구(113)에는 프로펠러 출입구(113)를 개봉하거나 밀봉할 수 있는 개폐부재(114)가 더 장착될 수 있다. 이때, 개폐부재(114)는 소용돌이 형성부(110)의 프로펠러 출입구(113)를 닫아 고정시킬 수 있는 부재로서, 예를 들어 지퍼(zipper), 스냅단추 또는 후크식 결속부재 일 수 있다. 소용돌이 형성부(110)의 프로펠러 출입구(113)를 닫아 고정시킬 수 있는 부재라면, 상기 언급한 예시에 한정되지 않음은 물론이다.

한편, 프로펠러 출입구(113)의 형상은, 도 6에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 변경될 수 있다.

예를 들어, 프로펠러 출입구(113)의 형상은, 도 5에 도시된 바와 같이, 한줄 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 십자 형태로 형성될 수 있고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 'D'자 형태로 형성될 수 있다.

프로펠러 출입구(113)의 형상은 설계자의 의도에 따라 적절히 변경될 수 있음은 물론이다.

도 7에는 도 2의 A 부분 확대도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 또 다른 실시예를 나타내는 소용돌이 발생 프로펠러의 측면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 소용돌이 발생 프로펠러(120)는, 소용돌이 형성부(110)의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시킨 후, 해수의 소용돌이에 의해 수동적으로 회전될 수 있다.

경우에 따라서, 소용돌이의 해수 유동에 의해 회전되는 소용돌이 발생 프로펠러(120)는, 소용돌이 형성부(110)의 내측부를 기준으로 외부방향으로 접히는 폴딩 프로펠러(folding propeller)일 수 있다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 폴딩 프로펠러(120)는 힌지(122)에 의해 접힐 수 있는 한 쌍 이상의 블레이드(121)를 포함하는 구성일 수 있다.

더욱 구체적으로, 구동모터(125)에 의해 회전축(123)이 회전 구동되면, 회전축에 결속된 고정부(124) 역시 회전축(123)에 따라 회전 구동되고, 블레이드(121) 역시 고정부(124)에 힌지(122)에 의해 결속되어 있어 함께 회전 구동되어 소용돌이 발생 프로펠러(120)가 구동될 수 있다.

구동모터(125)의 스스로의 회전구동이 정지하게 되면, 소용돌이의 해수 유동에 의해 블레이드(121)는 힌지(122)를 중심축으로 회전하여 접히게 된다.

결과적으로, 이러한 구조를 포함하는 소용돌이 발생 프로펠러(120)는, 해수 유동에 가할 수 있는 저항을 저감시킬 수 있다.

도 9에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치를 나타내는 평면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100')는, 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부(110'), 소용돌이 발생 프로펠러(120) 및 수력발생부재(116)를 포함하는 구성일 수 있다.

본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100')는 상기 언급한 제 1 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100)와 소용돌이 형성부(110') 및 부력발생부재(116)의 구성만이 다를 뿐 나머지 구성에 있어서는 모두 동일하므로, 다른 구성에 대해서만 이하 상세히 설명하기로 한다.

구체적으로, 소용돌이 형성부(110')의 최상부는 제 1 실시예와 다르게 해수면과 접하는 위치에 고정될 수 있다.

소용돌이 형성부(110')의 최상부가 해수면과 접하도록, 소용돌이 형성부(110')의 최상부 외주면에는 소용돌이 형성부(110')에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재(116)가 장착될 수 있다.

이때, 부력발생부재(116)는, 소정 크기의 부력을 갖는 소재로 구성된 것 또는 내부에 기체가 충진된 튜브일 수 있다. 소용돌이 형성부(110')에 소정 크기의 부력을 제공할 수 있는 부재라면, 상기 언급한 예시에 한정되지 않음은 물론이다.

한편, 소용돌이 형성부(110')의 측부에는 둘 이상의 해수 유입구(115)가 형성될 수 있다. 이때, 해수 유입구(115)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 소용돌이 형성부(110')의 외주면을 따라 일정 간격(L) 또는 일정 각도(a)로 배열될 수 있다.

도 11에는 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 9에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 해수는 해수 유입구(115)를 통해 소용돌이 형성부(110')의 수납공간(111) 내부로 유입될 수 있고, 유입된 해수는 소용돌이(30)에 의해 소용돌이 형성부(110')의 하부로 유동되어 배출될 수 있다.

도 13에는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이물질 부착방지장치를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13에 도시된 이물질 부착방지장치를 선박의 프로펠러에 적용한 상태를 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다. 또한, 도 15에는 도 13에 도시된 이물질 부착방지장치가 작동되는 모습을 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100'')는, 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부(110), 소용돌이 발생 본체부(150), 소용돌이 발생 프로펠러(120) 및 위치고정부(130)를 포함하는 구성일 수 있다.

본 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100'')는 상기 언급한 제 1 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100)와 소용돌이 발생 본체부(150)의 구성만이 다를 뿐 나머지 구성에 있어서는 모두 동일하므로, 다른 구성에 대해서만 이하 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 소용돌이 발생 본체부(150)는, 소용돌이 형성부(110)의 하부 꼭지점 부위와 연통하여 위치하고, 상부와 하부가 개방된 실린더 형상일 수 있다. 이때, 소용돌이 발생 프로펠러(120)는 소용돌이 발생 본체부(150) 내부에 장착되고, 소용돌이 형성부(110)의 수납공간(111)에 해수의 소용돌이를 발생시킬 수 있다.

도 16에는 도 13에 도시된 소용돌이 발생 본체부 및 소용돌이 발생 프로펠러를 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 17에는 도 15의 A - A' 선 절단면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 소용돌이 발생 본체부(150)의 절단면 형상은 에어포일(airfoil) 형상일 수 있다.

구체적으로, 소용돌이 발생 본체부(150)의 절단면 형상은, 도 21에 도시된 바와 같이, 내측 방향으로 볼록한 형상이고, 가장 볼록한 부분(151)의 위치가 상부쪽에 위치함이 바람직하다. 이때 발생 소용돌이 발생 본체부(150)의 절단면 형상은 에어포일 형상을 띄게 되며, 해수의 유동에 영향을 가할 수 있다.

더욱 구체적으로, 에어포일 형상을 따라 유동하는 해수는 가장 볼록한 부분(151)을 지날 때 가장 유속이 빨라지게 되고 결과적으로 원활한 해수의 배출 효과를 달성할 수 있다. 또한, 가장 볼록한 부분(151)에 소용돌이 발생 프로펠러(120)를 위치함으로써, 소용돌이 형성부(110)의 내측부 수납공간(111)에 위치하는 해수를 보다 더 효과적으로 배출할 수 있고, 이와 동시에 수납공간(111)에 해수의 소용돌이를 발생시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 이물질 부착방지장치(100'')에 따르면, 특정 형상의 소용돌이 발생 본체부(150) 및 소용돌이 발생 프로펠러(120)를 구비함으로써, 소용돌이 형성부(110) 내측부에 소용돌이를 효과적으로 발생시킬 수 있고, 결과적으로, 따개비와 같은 이물질이 선박의 프로펠러에 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 18에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 부착방지시스템을 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 이물질 부착방지시스템(200)은, 상기 언급한 여러 실시예에 따른 이물질 부착방지장치(100, 100', 100'')를 포함하는 구성으로서, 감지센서(210, 전원공급부(220) 및 제어부(230)를 더 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 감지센서(210)는, 소용돌이 형성부(110, 110')에 장착되고, 수납공간(111) 내부의 해수 소용돌이 발생 여부를 감지하여 감지된 데이터를 제어부(230)에 송신할 수 있다.

전원공급부(220)는 선박(10) 또는 항만 안벽에 장착되고, 소용돌이 발생 프로펠러(120)에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 제어부(230)는 선박(10) 또는 항만 안벽에 장착되고, 운용자로부터 구동 명령을 입력 받아 이물질 부착방지장치(100, 100', 100'')를 구동시키고, 감지센서(210)로부터 수신한 데이터를 바탕으로 소용돌이 발생 프로펠러(120)의 작동을 제어할 수 있다.

따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 실시예에 따른 이물질 부착방지시스템(200)에 따르면, 소용돌이 발생 여부를 감지하는 감지센서 및 소용돌이 발생 프로펠러의 작동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 선박 또는 항만 안벽에 장착된 제어부를 이용하여 손쉽게 이물질 부착방지장치를 구동시킬 수 있어, 결과적으로 더욱 손쉽고 효율적인 선박 프로펠러의 유지관리 효과를 달성할 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: 선박, 선체
11: 프로펠러
20: 해수
30: 소용돌이
100, 100', 100'': 이물질 부착방지장치
110, 110': 소용돌이 형성부
111: 수납공간
112: 측부면
113: 프로펠러 출입구
114: 개폐부재
115: 해수 유입구
116: 부력발생부재
120: 소용돌이 발생 프로펠러
121: 블레이드
122: 힌지
123: 회전축
124: 고정부
125: 구동모터
130: 위치고정부
131: 연결 와이어
140: 해수방출배관
150: 소용돌이 발생 본체부
151: 가장 볼록한 부분
200: 이물질 부착방지장치
210: 감지센서
220: 전원공급부
230: 제어부

Claims (8)

1. 선박의 프로펠러에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 이물질 부착방지장치(100)로서,
   해수면 아래에 소정 깊이만큼 잠입되고, 내측부에 선박의 프로펠러를 위치시키는 수납공간(111)을 구비하며, 상기 수납공간(111)에서 해수의 소용돌이가 발생하고, 상부면과 하부 꼭지점 부위가 개방된 뒤집힌 원뿔형상의 소용돌이 형성부(110);
   상기 소용돌이 형성부의 하부 꼭지점 부위에 위치하여 소용돌이 형성부(110)의 수납공간(111)에 해수의 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 발생 프로펠러(120); 및
   상기 소용돌이 형성부(110)가 해수면 아래 소정 깊이만큼 잠입되어 고정될 수 있도록, 소용돌이 형성부(110)를 고정시키는 위치고정부(130);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 소용돌이 형성부(110)의 측부면(112)에는:
   선박의 프로펠러가 내측부에 도입되거나 도출될 수 있도록, 선박의 프로펠러의 크기와 대응되는 크기의 프로펠러 출입구(113)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 소용돌이 형성부(110)의 프로펠러 출입구(113)에는:
   프로펠러 출입구(113)를 개봉하거나 밀봉할 수 있는 개폐부재(114)가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 개폐부재(114)는 지퍼(zipper)인 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 소용돌이 발생 프로펠러(120)는, 소용돌이 형성부(110)의 수납공간에 해수의 소용돌이를 발생시킨 후, 해수의 소용돌이에 의해 수동적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 소용돌이 발생 프로펠러(120)는, 소용돌이 형성부(110)의 내측부를 기준으로 외부방향으로 접히는 폴딩 프로펠러(folding propeller)인 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 위치고정부(130)는, 상기 소용돌이 형성부(110)에 소정 크기의 부력을 제공하는 부력발생부재인 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 이물질 부착방지장치(100)는:
   상기 소용돌이 형성부(110)의 하부 꼭지점 부위와 연통되고, 수납공간(111) 내에서 발생된 해수의 소용돌이에 의해 소용돌이 형성부(110)의 하부로 이동하는 해수를 외부로 배출하는 해수방출배관(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 부착방지장치.
   

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