KR20210070423A - 하이브리드 수중 클리닝장치 - Google Patents

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KR20210070423A
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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치는, 회전 구동력을 발생시키는 구동모터, 상기 구동모터의 회전 구동력에 의해 회전 가능하게 구비되며, 전기 에너지를 통해 진동을 발생시키는 초음파 발진모듈 및 상기 초음파 발진모듈의 전방에 연결되어 상기 초음파 발진모듈에 의해 진동되는 동시에 상기 구동모터에 의해 회전 가능하게 구비됨에 따라, 세척 대상물에 접촉되어 클리닝을 수행하는 브러시유닛을 포함한다.

Description

하이브리드 수중 클리닝장치{Hybrid Underwater Cleaning Apparatus}
본 발명은 하이브리드 수중 클리닝장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브러시유닛이 구동모터의 회전력과 초음파 발진모듈에 의한 진동에 의해 세척 대상물에 부착된 이물질을 효과적으로 클리닝할 수 있도록 하는 하이브리드 수중 클리닝장치에 관한 것이다.
교량과 같은 구조체에 생성되는 수중 생물체, 예컨대 이끼, 따개비 등과, 다양한 성분으로 구성된 이물질은 구조체의 정상적인 작동을 방해하는 등의 문제를 유발하게 된다.
과거에는 이와 같이 구조체에 부착된 수중 생물체 및 이물질을 인력에 의존하여 제거하였으나, 이는 노동력의 낭비가 심할 뿐 아니라 인간의 근력에는 한계가 있으므로 클리닝 효과가 제한적일 수밖에 없다는 문제가 있었다.
따라서 최근에는 이와 같은 수중 생물체 및 이물질을 제거하기 위한 다양한 클리닝장치가 개발되고 있다.
다만, 현재까지 개발된 클리닝장치는 단순히 브러시를 통해 세척 대상물을 문질러 제거하는 방법에만 그치고 있었으며, 이는 구조체에 강력하게 부착된 이물질을 제거하기가 어렵다는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 화학제품을 추가적으로 사용하기도 하였으나, 이는 환경오염을 일으키게 되어 규제 대상이 될 수밖에 없었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국등록특허 제10-1531492호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 세척 대상물에 접촉되는 브러시유닛에 회전력 및 진동 중 적어도 어느 하나 이상을 동시에 인가할 수 있도록 하여 세척 대상물에 부착된 이물질을 효과적으로 클리닝할 수 있도록 하는 하이브리드 수중 클리닝장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 수중 클리닝장치는, 회전 구동력을 발생시키는 구동모터, 상기 구동모터의 회전 구동력에 의해 회전 가능하게 구비되며, 전기 에너지를 통해 진동을 발생시키는 초음파 발진모듈 및 상기 초음파 발진모듈의 전방에 연결되어 상기 초음파 발진모듈에 의해 진동되는 동시에 상기 구동모터에 의해 회전 가능하게 구비됨에 따라, 세척 대상물에 접촉되어 클리닝을 수행하는 브러시유닛을 포함한다.
그리고 본 발명은 상기 구동모터 및 상기 초음파 발진모듈이 수용되는 하우징유닛을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 하우징유닛은, 상기 브러시유닛이 전방에 장착되며, 상기 초음파 발진모듈의 전방 일부를 감싸도록 구비되는 제1하우징, 상기 초음파 발진모듈의 나머지 후방 일부를 감싸도록 구비되는 제2하우징 및 상기 제2하우징의 후방에 연결되며, 상기 구동모터를 감싸도록 구비되는 제3하우징을 포함할 수 있다.
이때 상기 제3하우징은 후방이 개구된 형태를 가지며, 상기 하우징유닛은 상기 제3하우징의 개구된 후방을 차폐하는 제4하우징을 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명은 상기 구동모터의 회전축과 상기 초음파 발진모듈을 연결하는 연결 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 연결 어셈블리는, 상기 초음파 발진모듈을 고정시키도록 구비되는 고정지그 및 상기 고정지그와 상기 구동모터의 회전축 사이에 연결되어 상기 구동모터의 회전 구동력을 상기 고정지그에 전달하는 연결지그를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구동모터의 전방에 접촉되도록 구비되며, 상기 연결지그를 감싸도록 구비되는 지그고정부재를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명은 상기 구동모터 측에 구비되어 외부의 전원으로부터 전력을 공급받는 제1전력전달유닛 및 상기 초음파 발진모듈 측에 구비되어 상기 초음파 발진모듈과 함께 회전되도록 구비되되, 상기 제1전력전달유닛으로부터 전력을 전달받아 상기 초음파 발진모듈에 전력을 공급하는 제2전력전달유닛을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제1전력전달유닛은, 상기 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 제1통전부재와, 상기 제1통전부재를 상기 구동모터 측에 고정시키는 제1고정부재를 포함하며, 상기 제2전력전달유닛은, 상기 제1통전부재와 대응되도록 링 형태로 형성되며, 상기 제1통전부재와 일부가 접촉되어 상기 외부의 전원으로부터 전달받은 전력을 상기 초음파 발진모듈에 공급하는 제2통전부재와, 상기 제2통전부재를 상기 초음파 발진모듈 측에 고정시키는 제2고정부재를 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 수중 클리닝장치는, 세척 대상물에 직접적으로 접촉되는 브러시유닛이 구동모터의 회전력과 초음파 발진모듈에 의한 진동에 의해 세척 대상물에 부착된 이물질을 효과적으로 클리닝할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 각 구성요소의 합리적인 배치를 통해 부피를 최소화하고, 구동모터의 회전력 및 초음파 발진모듈의 진동을 브러시유닛에 효과적으로 전달할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치의 외관을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치의 내부 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치에 있어서, 구동모터의 전방에 구비된 제1전력전달유닛의 모습을 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치에 있어서, 제1전력전달유닛 및 제2전달유닛의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)의 외관을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)는 구동모터(110)와, 초음파 발진모듈(130)과. 브러시유닛(140)을 포함한다.
상기 구동모터(110)는 회전 구동력을 발생시키는 구성요소이며, 상기 초음파 발진모듈(130)은 상기 구동모터(110)의 회전 구동력에 의해 회전 가능하게 구비되며, 전기 에너지를 통해 진동을 발생시키게 된다. 이를 위해 상기 초음파 발진모듈(130)은 외부로부터 전력을 공급받아 전기에너지를 진동으로 변환시키는 코일부(132)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 브러시유닛(140)은 상기 초음파 발진모듈(130)의 전방에 연결되어 상기 초음파 발진모듈(130)에 의해 진동되는 동시에 상기 구동모터(110)에 의해 회전 가능하게 구비됨에 따라, 세척 대상물에 접촉되어 클리닝을 수행할 수 있다.
그리고 본 실시예의 경우, 상기 구동모터(110) 및 상기 초음파 발진모듈(130)이 수용되는 하우징유닛(102)을 더 포함한다.
구체적으로 상기 하우징유닛(102)은, 상기 브러시유닛(140)이 전방에 장착되며, 상기 초음파 발진모듈(130)의 전방 일부를 감싸도록 구비되는 제1하우징(102a)과, 상기 초음파 발진모듈(130)의 나머지 후방 일부를 감싸도록 구비되는 제2하우징(102b)과, 상기 제2하우징(102b)의 후방에 연결되며, 상기 구동모터(110)를 감싸도록 구비되되, 후방이 개구된 형태를 가지는 제3하우징(102c)과, 상기 제3하우징(102c)의 개구된 후방을 차폐하는 제4하우징(102d)을 포함한다.
이때 상기 제1하우징(102a)은 상기 초음파 발진모듈(130)과 직접적으로 연결되어 상기 구동모터(110)의 회전력에 의해 회전되도록 구비되며, 상기 제2하우징(102b), 상기 제3하우징(102c) 및 상기 제4하우징(102d)은 서로 체결되되 상기 제1하우징(102)과는 독립되어 상기 구동모터(110)의 회전력에 영향을 받지 않도록 형성된다.
또한 상기 제4하우징(102d)에는 상기 구동모터(110)에 전력을 공급하기 위한 전선이 고정되는 전선고정부(104)가 구비될 수 있다.
그리고 본 실시예는, 상기 구동모터(110)의 회전축(111)과 상기 초음파 발진모듈(130)을 서로 연결하는 연결 어셈블리(120)를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 연결 어셈블리(120)는, 상기 초음파 발진모듈(130)을 고정시키도록 구비되는 고정지그(120b)와, 상기 고정지그(120b) 및 상기 구동모터(110)의 회전축(111) 사이에 연결되어 상기 구동모터(110)의 회전 구동력을 상기 고정지그(120b)에 전달하는 연결지그(120a)를 포함한다.
상기 연결지그(120a)는 내부에 관통홀(121)이 형성되며, 상기 관통홀(121)은 중앙부를 관통하는 형태의 중공부(121a) 및 상기 중공부(121a)의 일측에 편심된 위치를 관통하는 측공부(121b)를 포함한다.
이때 상기 측공부(121b)에는 상기 측공부(121b)의 형상에 대응되는 삽입부재(122)가 삽입 구비될 수 있으며, 상기 삽입부재(122)는 상기 연결지그(120a)를 상기 구동모터(110)의 회전축(111)에 고정시키는 역할을 수행한다.
또한 본 실시예의 경우 상기 제2하우징(120b)의 전방, 상기 제2하우징(120b) 및 상기 제3하우징(120c) 사이, 상기 제3하우징(120c) 및 상기 제4하우징(120d) 사이에는 제1실링부재(S1), 제2실링부재(S2), 제3실링부재(S3) 및 제4실링부재(S4)가 구비되어 수밀성을 향상시킬 수 있다.
더불어 상기 제2하우징(120b)과 상기 고정지그(120b) 사이에는 제1베어링모듈(B1) 및 제2베어링모듈(B2)이 구비되어 상기 고정지그(120b)가 원활하게 회전되도록 할 수 있다.
그리고 본 발명은 이와 더불어, 지그고정부재(112), 제1전력전달유닛(150) 및 제2전력전달유닛(160)을 더 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)에 있어서, 구동모터(110)의 전방에 구비된 제1전력전달유닛(150)의 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 수중 클리닝장치(100)에 있어서, 제1전력전달유닛(150) 및 제2전달유닛(160)의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 하이브리드 수중 클리닝장치(100)는 상기 구동모터(110)의 전방에 접촉되도록 구비되며, 상기 연결지그((120a)를 감싸도록 구비되는 지그고정부재(112)와, 상기 구동모터(110) 측에 구비되어 외부의 전원으로부터 전력을 공급받는 제1전력전달유닛(150)과, 상기 초음파 발진모듈(130) 측에 구비되어 상기 초음파 발진모듈(130)과 함께 회전되도록 구비되되, 상기 제1전력전달유닛(150)으로부터 전력을 전달받아 상기 초음파 발진모듈(130)에 전력을 공급하는 제2전력전달유닛(160)을 포함한다.
구체적으로 상기 지그고정부재(112)는 상기 구동모터(110)의 전방에 접촉되는 형태로 구비되며, 중심부에는 상기 연결지그(120a)를 감싸는 통과홀이 형성되며, 일측 방향으로는 상기 통과홀과 연통되어 측부를 향해 개구된 개구홀(113)이 형성된다.
상기 개구홀(113)은 본 발명의 하이브리드 수중 클리닝장치(100)의 각부에 전력 공급을 위한 전선이 구비될 수 있도록 여유공간을 구성한다.
또한 본 실시예에서 상기 지그고정부재(112)와 상기 연결지그(120a) 사이에는 제3베어링모듈(B3)이 구비되어, 상기 연결지그(120a)가 원활하게 회전되도록 할 수 있다.
그리고 상기 제1전력전달유닛(150)은, 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 제1통전부재(154)와, 상기 제1통전부재(154)를 상기 구동모터(110) 측에 고정시키는 제1고정부재(152)를 포함한다. 이때 상기 지그고정부재(112)에는 상기 제1통전부재(154) 측으로 연결되는 전선이 삽입되는 삽입홈(114)이 형성될 수 있다.
또한 상기 제2전력전달유닛(160)은, 상기 제1통전부재(154)와 대응되도록 링 형태로 형성되며, 상기 제1통전부재(154)와 일부가 접촉되어 상기 외부의 전원으로부터 전달받은 전력을 상기 초음파 발진모듈(130)에 공급하는 제2통전부재(164)와, 상기 제2통전부재(164)를 상기 초음파 발진모듈(130) 측에 고정시키는 제2고정부재(162)를 포함한다.
즉 상기 제1전력전달유닛(150)은 고정된 상태로 구비되며, 상기 제2전력전달유닛(160)은 회전 가능하게 구비되나, 상기 제2통전부재(164)는 전체적으로 링 형태로 형성되므로 회전과 무관하게 상기 제1통전부재(154)와 항상 접촉된 상태를 가지므로 전력 전달이 지속적으로 이루어질 수 있다.
또한 본 실시예에서 상기 제2통전부재(164)는 서로 다른 직경을 가지도록 한 쌍이 구비되고, 상기 제1통전부재(154)는 상기 한 쌍의 제2통전부재(164)에 대응되도록 한 쌍이 구비되나, 이는 하나의 실시예일 뿐으로 상기 제1통전부재(154) 및 상기 제2통전부재(164)의 개수 및 형태는 다양하게 구비될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 하이브리드 수중 클리닝장치
102: 하우징유닛
110: 구동모터
120: 연결 어셈블리
120a: 연결지그
120b: 고정지그
130: 초음파 발진모듈
140: 브러시유닛
150: 제1전력전달유닛
160: 제2전력전달유닛

Claims (9)

  1. 회전 구동력을 발생시키는 구동모터;
    상기 구동모터의 회전 구동력에 의해 회전 가능하게 구비되며, 전기 에너지를 통해 진동을 발생시키는 초음파 발진모듈; 및
    상기 초음파 발진모듈의 전방에 연결되어 상기 초음파 발진모듈에 의해 진동되는 동시에 상기 구동모터에 의해 회전 가능하게 구비됨에 따라, 세척 대상물에 접촉되어 클리닝을 수행하는 브러시유닛;
    을 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터 및 상기 초음파 발진모듈이 수용되는 하우징유닛을 더 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징유닛은,
    상기 브러시유닛이 전방에 장착되며, 상기 초음파 발진모듈의 전방 일부를 감싸도록 구비되는 제1하우징;
    상기 초음파 발진모듈의 나머지 후방 일부를 감싸도록 구비되는 제2하우징; 및
    상기 제2하우징의 후방에 연결되며, 상기 구동모터를 감싸도록 구비되는 제3하우징;
    을 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3하우징은 후방이 개구된 형태를 가지며,
    상기 하우징유닛은 상기 제3하우징의 개구된 후방을 차폐하는 제4하우징을 더 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터의 회전축과 상기 초음파 발진모듈을 연결하는 연결 어셈블리를 더 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결 어셈블리는,
    상기 초음파 발진모듈을 고정시키도록 구비되는 고정지그; 및
    상기 고정지그와 상기 구동모터의 회전축 사이에 연결되어 상기 구동모터의 회전 구동력을 상기 고정지그에 전달하는 연결지그;
    를 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구동모터의 전방에 접촉되도록 구비되며, 상기 연결지그를 감싸도록 구비되는 지그고정부재를 더 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터 측에 구비되어 외부의 전원으로부터 전력을 공급받는 제1전력전달유닛; 및
    상기 초음파 발진모듈 측에 구비되어 상기 초음파 발진모듈과 함께 회전되도록 구비되되, 상기 제1전력전달유닛으로부터 전력을 전달받아 상기 초음파 발진모듈에 전력을 공급하는 제2전력전달유닛;
    을 더 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1전력전달유닛은,
    상기 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 제1통전부재와, 상기 제1통전부재를 상기 구동모터 측에 고정시키는 제1고정부재를 포함하며,
    상기 제2전력전달유닛은,
    상기 제1통전부재와 대응되도록 링 형태로 형성되며, 상기 제1통전부재와 일부가 접촉되어 상기 외부의 전원으로부터 전달받은 전력을 상기 초음파 발진모듈에 공급하는 제2통전부재와, 상기 제2통전부재를 상기 초음파 발진모듈 측에 고정시키는 제2고정부재를 포함하는 하이브리드 수중 클리닝장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH067879U (ja) * 1992-06-30 1994-02-01 株式会社オーディオテクニカ 除塵装置
KR200435270Y1 (ko) * 2006-08-22 2007-01-15 홍동우 초음파 진동및 모터 회전식 겸용 세신기
KR101531492B1 (ko) 2013-11-08 2015-06-25 삼성중공업 주식회사 수중 청소로봇

Patent Citations (3)

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