KR101422237B1 - 스퍼드캔의 물 분사장치 - Google Patents

Abstract

스퍼드캔의 물 분사장치가 개시된다.
본 발명에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치는 물에 부유할 수 있는 본체; 상기 본체를 상하 방향으로 관통하고 하부에 스퍼드캔을 장착한 레그; 및 상기 레그와 상기 본체를 상하 방향으로 상대 운동시키며 상기 레그를 지지하는 레그 지지부를 포함한 부유식 구조물에 설치되되, 상기 레그를 통해 물 공급원에 연결되고 상기 스퍼드캔의 내부로 연장된 물 공급라인; 상기 물 공급라인에서 분기된 복수개의 분기라인; 상기 분기라인의 끝단과 상기 스퍼드캔의 외벽이 만나는 곳에 설치되는 케이싱; 및 상기 분기라인을 통해 공급받은 분사용 물의 압력에 의해 상기 케이싱으로부터 돌출되거나 복귀수단에 의해 원래 위치로 복귀되는 개폐부를 포함할 수 있다.

Description

스퍼드캔의 물 분사장치{SPUD-CAN WATER JETTING APPARATUS}

본 발명은 부유식 구조물의 레그의 하부에 결합된 스퍼드캔의 물 분사장치에 관한 것으로서, 레그를 해저에서 빼낼 때, 해저 지면의 진흙, 토양에 물을 분사하여 해저 지면에 붙은 스퍼드캔과 해저 지면 사이로 물이나 공기가 불어 넣어서 양압을 가하여 스퍼드 캔을 용이하게 빼낼 수 있도록 하는 스퍼드캔의 물 분사장치에 관한 것이다.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다는 문제가 있다.

최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다.

육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.

풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 본체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 본체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 본체를 레그를 따라 들어올린다. 본체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 본체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동할 수 있다.

특허문헌 1의 스퍼드캔(Spud-can)은 레그의 하단부에 설치되어 있고, 스퍼드캔의 중간부에 비해 하단부가 비교적 작게 또는 뾰족하게 형성된 형상적 특징으로 인해 해저로의 침투를 용이하게 하고, 파지력을 높이며, 레그의 안정적인 고정을 위해 레그의 평면적보다 더 넓은 평면적을 가질 수 있다.

또한, 특허문헌 2의 스퍼드캔에는 해저 침투 시 보다 용이한 침투를 위해, 또는 레그를 해저로부터 들어올릴 때 보다 용이하게 들어올릴 수 있도록, 물을 제트 분사할 수 있는 분사장치들이 제공될 수 있다. 그런데, 특허문헌2의 분사장치들은 분사구멍을 통기성 재질로 마감하고 있으므로, 해저의 돌, 딱딱한 물체 등에 의해 분사구멍의 통기성 재질이 찢어질 수 있고, 아울러 분사구멍의 주변으로 돌출형 중공 하프 구조물이 덧씌워져 있는 구조를 제공하기 때문에, 물의 분사 여부와는 무관하게 돌출형 중공 하프 구조물이 스퍼드캔의 저면에서 외부로 돌출 및 노출되어 있으므로, 부유식 구조물의 항해시 저항요소로 작용할 수 있다.

미국공개특허공보 US2010-0067989 미국특허공보 US8,011,857

본 실시예는 부유식 구조물에서 레그를 하강 또는 승강시킨 후 분사용 물의 압력에 의해 개폐부를 스퍼드캔의 표면으로부터 돌출 이동시키고, 이때 물 분사구멍이 개방되어 물을 제트 분사시킬 수 있는 스퍼드캔의 물 분사장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 물에 부유할 수 있는 본체; 상기 본체를 상하 방향으로 관통하고 하부에 스퍼드캔을 장착한 레그; 및 상기 레그와 상기 본체를 상하 방향으로 상대 운동시키며 상기 레그를 지지하는 레그 지지부를 포함한 부유식 구조물에 설치되는 물 분사장치에 있어서, 상기 레그를 통해 물 공급원에 연결되고 상기 스퍼드캔의 내부로 연장된 물 공급라인; 상기 물 공급라인에서 분기된 복수개의 분기라인; 및 상기 분기라인의 끝단에 설치되는 케이싱을 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 분기라인을 통해 공급받은 분사용 물의 압력에 의해 상기 케이싱으로부터 돌출되거어 상기 분사용 물을 외부로 분사시키며, 복귀수단에 의해 원래 위치로 복귀되는 개폐부를 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치가 더 포함할 수 있다.

또한, 케이싱은 중공형 구조의 몸체로서, 상기 분기라인에 연결되기 위한 라인 배관부; 및 상기 배관부의 반대쪽으로 상기 스퍼드캔의 외벽에 관통된 물 분사구멍 또는 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면에 고정되는 단부를 포함할 수 있다.

또한, 케이싱은, 상기 케이싱의 몸체 내주면에서 돌설된 복수개의 가이드지지부; 및 상기 가이드지지부의 끝단에 연결되고 상기 개폐부의 샤프트에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 가이드링부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 개폐부는, 상기 스퍼드캔의 외벽에 관통된 상기 물 분사구멍을 막을 수 있는 헤드; 상기 헤드의 내표면 중앙에서 돌설되고 상기 가이드링부에 끼워지는 샤프트; 및 상기 샤프트의 끝단에서 상기 샤프트의 단면적보다 크고 상기 케이싱의 몸체 내경보다 작은 평면적을 갖는 복귀수단누름부를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 복귀수단은, 상기 개폐부의 샤프트에 끼워진 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 가이드지지부의 사이에 위치할 수도 있다.

또한, 상기 개폐부는, 상기 외벽의 출입구멍을 막을 수 있는 헤드; 상기 헤드의 내표면 중앙에서 돌설된 중공 샤프트; 상기 중공 샤프트의 끝단에서 상기 중공 샤프트의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출된 복귀수단누름부; 및 상기 중공 샤프트의 원주면에 관통하게 형성된 물 분사구멍을 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 복귀수단은, 상기 개폐부의 상기 중공 샤프트에 끼워진 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 스퍼드캔의 상기 외벽의 출입구멍의 내표면의 사이에 위치할 수도 있다.

또한, 상기 개폐부는, 상기 스퍼드캔의 상기 외벽의 출입구멍을 막을 수 있고, 미세 공기방울 분출구멍을 갖는 헤드; 상기 헤드의 공기방울 분출구멍의 주변의 내표면에서 돌설되고 상기 공기방울 분출구멍과 연통하는 연결통로를 갖는 샤프트; 및 상기 샤프트의 끝단에서 상기 샤프트의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출되고, 복수개의 가이드구멍이 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된 복귀수단누름부를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 케이싱의 내부에는 상기 외벽의 출입구멍의 내표면에서 복수개로 돌설되고, 상기 가이드구멍에 삽입된 복수개의 지지기둥; 및 상기 지지기둥의 끝단에 연결되고 상기 개폐부의 이동을 제한하는 정지턱 역할을 하는 지지판부가 더 포함될 수도 있다.

또한, 상기 복귀수단은, 복수개로 마련될 수 있으며, 수평 방향을 기준으로 상기 지지기둥과 상기 케이싱의 내주면 사이, 및 수직 방향을 기준으로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면의 사이에 위치할 수도 있다.

또한, 상기 복귀수단은, 상기 케이싱의 내부에서 상기 지지기둥에 삽입된 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면의 사이에 위치할 수도 있다.

또한, 상기 샤프트의 상기 연결통로의 입구에 배관되고, 관통 피스를 개재한 상태로 상기 케이싱에 결합되는 공기공급라인이 더 포함될 수도 있다.

본 발명의 실시예는 개폐부의 출몰 기능을 이용하여 부유식 구조물의 항해시 스퍼드캔의 외표면으로 최대한 개폐부가 돌출되지 않게 함으로써, 스퍼드캔의 표면을 상대적으로 매끄럽게 하여 해저로의 침투를 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 실시예는 스퍼드캔이 해저의 표면에 접촉한 이후, 물 분사를 위해 압력을 물 분사장치에 인가할 때, 물의 압력에 의해 개폐부가 스퍼드캔의 표면으로부터 돌출되고, 그 돌출되는 돌출력으로 개폐부의 헤드에 접촉된 해저 토양을 직접적으로 밀어내는 힘을 작용함으로써, 스퍼드캔과 해저 토양 물질을 상호 이격시키는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 본 실시예는 개폐부가 돌출되어 있지 않을 때 개폐부의 헤드 중심에 형성된 미세 공기방울 분출구멍으로부터 공기방울들을 분출시킴으로써, 공기방울들이 스퍼드캔의 외표면을 따라 퍼져나가 기포층을 형성하게 하고, 이에 따라, 돌출되지 않은 개폐부로 인해 개폐부 자체가 부유식 구조물의 항해시 저항요소로 작용하지 않게 할 수 있고, 기포층에 의해 부유식 구조물의 항해시 스퍼드캔과 해수와의 마찰저항이 감소되어, 부유식 구조물의 항해시의 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치가 설치된 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 스퍼드캔의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 제 1 물 분사장치의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 선 A-A의 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 제 1 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 물 분사장치의 단면도.
도 7은 도 6에 도시된 제 2 개폐부의 사시도.
도 8은 도 6에 도시된 제 2 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 3 물 분사장치의 단면도.
도 10은 도 9에 도시된 제 3 개폐부의 분리 사시도.
도 11은 도 9에 도시된 제 3 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도.
도 12는 도 11에 도시된 복귀수단의 응용예를 보인 단면도.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치가 설치된 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 물에 부유할 수 있는 본체(10), 본체(10)를 상하 방향으로 관통하는 레그(Leg, 20), 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그(20)를 지지하는 레그 지지부(30)를 포함한다.

부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본체(10)는 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 레그(20) 및 레그 지지부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.

본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(미 도시)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물로서 적재될 수 있으며, 피적재물을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(미 도시)이 제공될 수 있다. 피적재물의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물은 라이저 파이프일 수 있다.

또한, 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미 도시)가 제공될 수 있다.

레그(20)는 부유식 구조물(1)의 사용 목적에 따라 다수 개가 제공될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 본체(10)의 좌현과 우현에 각각 한 쌍씩, 총 4개의 레그(20)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그(20)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 본체(10)에는 레그(20)가 통과하는 레그웰(Leg Well)이 형성된다. 레그(20)는 본체(10)의 하방으로 이동하여 해저(B)에 고정될 수 있고, 도 2의 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 레그(20)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명하겠다.

레그 지지부(30)는 레그(20)가 통과할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치되며, 레그(20)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그(20)를 지지한다. 구체적으로, 레그 지지부(30)는 모터 등의 구동장치를 구비하며, 구동장치의 작동에 의해 레그(20)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 지지부(30)에는 구동장치인 잭케이스가 배치될 수 있고, 잭케이스에는 피니언 기어 및 모터가 설치되고, 레그(20)에는 랙 기어가 형성되어, 피니언 기어와 랙 기어의 연동에 의해 레그(20)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.

본 실시예에서 레그(20)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그(20)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

한편, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다.

위와 같은 구성을 갖는 부유식 구조물(1)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다.

부유식 구조물(1)은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 일반 항해 모드에서, 부유식 구조물(1)은 레그(20)에 의한 저항을 줄이고자 레그(20)를 상측 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 목적 위치까지 이동한 후, 자동 위치 제어(Dynamic Positioning)를 이용해 레그(20)를 내리기 위한 정확한 위치를 잡을 수 있다. 자동 위치 제어는 레그(20)가 하강하여 해저(B)에 닿을 때까지 지속될 수 있다.

이후, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그(20)를 해저(B)에 박는다. 이 과정에서, 레그(20)는 중력 및 레그 지지부(30)의 구동장치에 의해 본체(10)의 하방으로 이동될 수 있다.

레그(20)의 하단부가 해저(B)에 닿게 되면, 레그(20)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 된다. 이 상태에서, 부유식 구조물(1)은 레그 지지부(30)의 구동장치를 작동시켜 본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킨다. 본체(10)의 하중은 레그(20)를 해저(B)로 침투시키는 힘으로 작용하게 되고, 그에 의해, 레그(20)는 해저(B)로 침투하여 고정된다.

본체(10)를 레그(20)를 따라 상방으로 이동시킴에 따라 본체(10)는 해수면(S)으로부터 소정 거리 이격된 상태가 될 수 있으며, 본체(10)가 해수면(S)으로부터 이격되어 기설정된 작업 위치에 다다른 상태를 잭업 상태라고 할 수 있다.

부유식 구조물(1)은 잭업 상태에서 크레인(40)을 이용하여 해상 풍력 발전기를 설치하며, 설치 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다시 운항을 개시할 수 있다.

상기와 같은 부유식 구조물(1)의 잭업 상태로의 전환 방법은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 각 레그(20)의 하부에는 스퍼드캔(50)이 결합되어 있고, 스퍼드캔(50)에는 하기에서 설명할 다양한 실시예에 따른 물 분사장치(100)가 배치되어 있을 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 스퍼드캔의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 스퍼드캔(50)은 레그(20)의 하단부에 설치되어 있고, 레그(20)의 단면에 비해 상대적으로 넓은 단면적을 가질 수 있다.

스퍼드캔(50)은 레그(20)의 하단부에 고정된 상부와, 상부에서 양측으로 경사지게 단면적이 확장된 경사부, 및 경사부의 선단에서 다시 스퍼드캔(50)의 중심쪽으로 단면적이 축소된 바닥부를 포함할 수 있다.

물 분사장치(100)는 하기의 설명에서 제 1 내지 제 3 물 분사장치로 지칭될 수 있다.

물 분사장치(100)는 레그(20)를 통해 물 공급원(예: 고압수 공급 펌프)(미 도시)에 연결되고 스퍼드캔(50)의 내부로 연장된 물 공급라인(101)과, 물 공급라인(101)에서 분기된 복수개의 분기라인(102)과, 분기라인(102)의 끝단과 스퍼드캔(50)의 외벽(51), 즉 스퍼드캔(50)의 경사부 및 바닥부의 외벽(51)이 만나는 곳에 설치되는 케이싱(130)과, 물 공급라인(101) 및 분기라인(102)을 통해 공급받은 분사용 물의 압력에 의해 케이싱(130)으로부터 돌출되거나 복귀수단에 의해 원래 위치로 복귀되는 개폐부(140)를 포함할 수 있다.

여기서, 복귀수단은 스프링, 탄성부재 등이 될 수 있고, 개폐부(140)의 이동후 이동 전 상태로 복귀시키는 수단을 의미하므로, 스프링 또는 탄성부재 등으로 한정되지 않을 수 있다. 또한, 원래 위치란 개폐부(140)가 물 분사구멍(52) 등을 폐쇄하고 있는 위치를 의미할 수 있다.

물 분사장치(100)는 물 공급라인(101)에 설치되고 물 분사 또는 정지를 제어하는 개폐밸브(미 도시)와, 개폐밸브를 제어하는 제어기(미 도시)를 더 포함할 수 있다.

제어기는 부유식 구조물의 중앙제어시스템에 접속되어 부유식 구조물의 운용 프로세스에 따라 제어기의 작동이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.

평상시 개폐부(140)는 스퍼드캔(50)의 외벽(51)에서 돌출되지 않은 상태로 있다가, 물 분사장치(100)의 개폐밸브의 개방에 따라 물이 케이싱(130)의 내부로 유입될 때, 그 물의 압력에 의해 스퍼드캔(50)의 외벽(51)의 바깥쪽으로 돌출될 수 있고, 이때 물 분사구멍이 개방되어 물을 제트 분사시키는 역할을 담당할 수 있다.

이때, 개폐부(140) 자체가 스퍼드캔(50)의 외벽(51)의 바깥쪽 주변에 있는 해저(B)의 토양을 직접적으로 밀어내는 역할을 담당할 수 있고, 이후, 물 분사장치(100)로부터 분사된 물 제트가 스퍼드캔(50)의 외벽(51)의 바깥쪽 주변에 있는 해저(B)의 스퍼드캔(50) 주변의 토양에 물을 섞어 유동 가능한 액체 혼합물 상태를 만들 수 있다.

그 결과 스퍼드캔(50)이 해저(B)의 지면 안쪽으로 용이하게 침투할 수 있게 되고, 레그(20)의 안정적인 고정을 도모할 수 있다.

아래에서는 앞서 언급한 구성 및 기능을 갖는 물 분사장치에 대하여 더욱 상세한 결합관계 및 작동관계에 대하여 제 1 내지 제 3 물 분사장치의 특징에 대하여 설명하고자 한다.

도 3은 도 2에 도시된 제 1 물 분사장치의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 선 A-A의 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 제 1 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제 1 물 분사장치(100a)는 도 2를 통해 설명한 물 분사장치(100)에 해당하는 것으로서, 고압의 물을 공급받는 분기라인(102)과, 분기라인(102)의 끝단과 스퍼드캔의 외벽(51)에 관통된 물 분사구멍(52)의 테두리 사이에 연결된 케이싱(130a)과, 물의 압력에 의해 케이싱(130a)으로부터 돌출될 수 있게 케이싱(130a)의 내부에 결합되는 개폐부(140a)와, 상기 개폐부(140a)의 돌출 이후 원래 위치로 복귀시키는 복귀수단(150a)을 포함할 수 있다.

복귀수단(150a)은 스프링 등이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않을 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 케이싱(130a)은 중공형 구조의 몸체로서, 분기라인(102)에 연결되기 위한 라인 배관부(131)와, 배관부(131)의 반대쪽으로 스퍼드캔의 외벽(51)에 관통된 물 분사구멍(52)의 테두리에 고정(예: 용접 또는 플랜지 볼트 결합)되는 단부(132)와, 케이싱(130a)의 몸체 내주면에서 돌설된 복수개의 가이드지지부(133)와, 가이드지지부(133)의 끝단에 연결되고 개폐부(140a)의 샤프트(142)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 가이드링부(134)를 포함할 수 있다.

가이드링부(134)는 개폐부(140a)의 직선 이동을 가이드하는 역할과, 돌출 길이를 미리 정한 범위 내에서 구속하는 역할을 담당할 수 있다.

개폐부(140a)는 스퍼드캔의 외벽(51)에 관통된 물 분사구멍(52)을 막을 수 있는 헤드(141)와, 상기 헤드(141)의 내표면 중앙에서 돌설된 샤프트(142)와, 상기 샤프트(142)의 끝단에서 샤프트(142)의 단면적보다 크고 케이싱(130a)의 몸체 내경보다 작은 평면적을 갖는 복귀수단누름부(143)를 포함할 수 있다.

복귀수단누름부(143)와 가이드지지부(133)는 돌출된 상태의 개폐부(140a)를 원래 위치로 복원시키는 역할을 담당하는 복귀수단(150a)의 힘작용 위치가 될 수 있다.

여기서, 헤드(141)는 일종의 디스크 형상을 갖는 것으로서, 스퍼드캔의 외벽(51)에 관통된 물 분사구멍(52)의 테두리면에 밀착될 수 있는 평면형 내표면과, 스퍼드캔의 외벽(51)의 외표면과 자연스럽게 연결되도록 모따기형 외표면을 가질 수 있다.

복귀수단(150a)은 개폐부(140a)의 샤프트(142)에 끼워진 상태로 개폐부(140a)의 복귀수단누름부(143)와 가이드지지부(133)의 사이에 위치할 수 있다.

이하, 제 1 실시예에 따른 제 1 물 분사장치(100a)의 작동에 대한 도 3과 도 5를 통해 설명한다.

도 5를 참조하면, 물 공급원(예: 고압수 공급 펌프)으로부터 물 공급라인을 통해 공급된 고압수(F)는 분기라인(102)을 통해서 케이싱(130a)의 몸체 내부 공간으로 유입된다.

고압수(F)의 압력은 개폐부(140a)의 헤드(141)를 밀어내는 방향으로 작용하고, 헤드(141) 및 샤프트(142)의 일부분이 케이싱(130a)의 바깥쪽 방향으로 이동할 수 있게 한다.

이후, 개폐부(140a)의 복귀수단누름부(143)는 복귀수단(150a)을 압축하고, 복귀수단(150a)이 압축 한계에 도달할 경우, 개폐부(140a)의 이동이 정지될 수 있다.

이런 경우, 스퍼드캔의 외벽(51)의 물 분사구멍(52)이 개방될 수 있고, 개방된 물 분사구멍(52)을 통해서 고압수(F)가 분사되어 스퍼드캔 주변의 토양에 섞이게 될 수 있다.

따라서, 스퍼드캔 주변의 토양은 유동 가능한 액체 혼합물 상태가 될 수 있다. 그리고, 스퍼드캔은 해저의 지면 안쪽으로 용이하게 침투할 수 있게 된다.

이후, 레그 및 스퍼드캔이 해저에 완전히 안착될 경우, 분기라인(102)을 통해 공급되던 고압수(F)의 공급이 차단될 수 있다.

이런 경우, 압축된 복귀수단(150a)의 탄성 복원력에 의해서 개폐부(140a)가 원래 위치(도 3과 같은 위치)로 복귀되어 스퍼드캔의 외벽(51)의 물 분사구멍(52)을 폐쇄시킬 수 있게 된다.

또한, 개폐부(140a)가 물 분사구멍(52)을 폐쇄시킨 상태에서는 상대적으로 얇은 두께의 헤드(141)를 제외하고 스퍼드캔의 외벽(51)의 외측으로 돌출되지 않기 때문에, 부유식 구조물의 항해 모드에서 해수와의 마찰 저항을 상대적으로 줄일 수 있게 된다.

제 2 실시예

이 실시예에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치는 제 2 개폐부를 제외하고 제 1 실시예에서 설명한 구성과 유사 또는 실질적으로 동일할 수 있으므로, 기 설명된 구성 및 작용에 대한 설명은 생략될 수 있고, 유사 구성에 대하여 유사한 도면부호가 부여될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 물 분사장치의 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 제 2 개폐부의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 제 2 물 분사장치(100b)는 분기라인에 연결되어 고압수를 공급받고, 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)보다 큰 내경을 갖고, 출입구멍(53)으로부터 이격된 스퍼드캔의 외벽(51)의 내표면에 연결된 케이싱(130b)과, 물의 압력에 의해 케이싱(130b)으로부터 돌출될 수 있게 케이싱(130b)의 내부에 결합되는 개폐부(140b)와, 상기 개폐부(140b)의 돌출 이후 원래 위치로 복귀시키는 복귀수단(150b)을 포함할 수 있다.

도 6과 도 7을 참조하면, 개폐부(140b)는 앞서 제 1 실시예에서 언급한 가이드지지부 또는 가이드링부를 필요하지 않고 개폐부(140b) 자체 형상에 의해 직선 이동 가능하게 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)에 결합되어 있을 수 있다.

삭제

즉, 개폐부(140b)는 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)을 막을 수 있는 헤드(141b)와, 상기 헤드(141b)의 내표면 중앙에서 돌설된 중공 샤프트(142b)와, 상기 중공 샤프트(142b)의 끝단에서 중공 샤프트(142b)의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출된 복귀수단누름부(143b)와, 상기 헤드(141b)에 가까운 쪽으로 상기 중공 샤프트(142b)의 원주면에 관통하게 형성된 물 분사구멍(144)을 포함할 수 있다.

여기서, 개폐부(140b)의 중공 샤프트(142b)의 내측 공간은 헤드(141b)에 의해 가로 막혀 있을 수 있다.

복귀수단누름부(143b)와 중공 샤프트(142b)는 제작 및 결합의 용이성을 위해서, 상호 나사결합에 의해 결합될 수 있다. 이런 경우, 개폐부(140b)를 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)에 용이하게 결합시킬 수 있다.

또한, 복귀수단누름부(143b)의 직경은 케이싱(130b)의 내경에 대응하게 형성되어 케이싱(130b)의 내주면을 따라 슬라이딩 작동 가능하게 형성될 수 있다.

복귀수단(150b)은 개폐부(140b)의 중공 샤프트(142b)에 끼워진 상태로 개폐부(140b)의 복귀수단누름부(143b)와 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)의 내표면(53b)의 사이에 위치할 수 있다.

케이싱(150b)의 안쪽으로 출입구멍(53)의 내표면(53b)과 복귀수단누름부(143b)는 돌출된 상태의 개폐부(140b)를 원래 위치로 복원시키는 역할을 담당하는 복귀수단(150b)의 힘작용 위치가 될 수 있다.

이하, 제 2 실시예에 따른 제 2 물 분사장치(100b)의 작동에 대한 도 6과 도 8을 통해 설명한다.

도 8은 도 6에 도시된 제 2 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도이다.

도 6과 도 8을 참조하면, 물 공급원(예: 고압수 공급 펌프)으로부터 물 공급라인 및 분기라인을 통해 공급된 고압수(F)는 케이싱(130b)의 몸체 내부 공간으로 유입되고, 개폐부(140b)의 중공 샤프트(142b)의 내측 공간으로 유입된다.

고압수(F)의 압력은 개폐부(140b)의 헤드(141b)를 밀어내는 방향으로 작용하고, 중공 샤프트(142b)에서 물 분사구멍(144)이 위치한 부분과 헤드(141b)가 케이싱(130b)의 바깥쪽 방향으로 이동할 수 있게 한다.

즉, 개폐부(140b)는 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)에서 슬라이딩 이동할 수 있게 된다.

이후, 개폐부(140b)의 복귀수단누름부(143b)는 복귀수단(150b)을 압축하고, 복귀수단(150b)이 압축 한계에 도달할 경우, 개폐부(140b)의 이동이 정지될 수 있다.

이런 경우, 물 분사구멍(144)이 개방될 수 있고, 개방된 물 분사구멍(144)을 통해서 고압수(F)가 분사되어 스퍼드캔 주변의 토양에 섞이게 될 수 있다.

따라서, 스퍼드캔 주변의 토양은 유동 가능한 액체 혼합물 상태가 될 수 있다. 그리고, 스퍼드캔은 해저의 지면 안쪽으로 용이하게 침투할 수 있게 된다.

이후, 레그가 해저에 완전히 안착될 경우, 분기라인을 통해 공급되던 고압수(F)의 공급이 차단될 수 있다.

이런 경우, 압축된 복귀수단(150b)의 탄성 복원력에 의해서 개폐부(140b)가 원래 위치(도 6과 같은 위치)로 복귀되어 물 분사구멍(144)이 케이싱(130b)의 안쪽에 위치하게 되고, 개폐부(140b)의 헤드(141b)가 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)을 폐쇄한다. 그 결과 물 분사구멍(144)이 폐쇄될 수 있다.

제 3 실시예

이 실시예에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치는 제 3 개폐부를 제외하고 제 1, 제 2 실시예에서 설명한 구성과 유사 또는 실질적으로 동일할 수 있으므로, 기 설명된 구성 및 작용에 대한 설명은 생략될 수 있고, 유사 구성에 대하여 유사한 도면부호가 부여될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 3 물 분사장치의 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 제 3 개폐부의 분리 사시도이다.

도 9를 참조하면, 제 3 물 분사장치(100c)는 분기라인에 연결되어 고압수를 공급받고, 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)보다 큰 내경을 갖고, 출입구멍(53)으로부터 이격된 스퍼드캔의 외벽(51)의 내표면(53c)에 연결된 케이싱(130c)과, 물의 압력에 의해 케이싱(130c)으로부터 돌출될 수 있게 케이싱(130c)의 내부에 결합되는 개폐부(140c)와, 상기 개폐부(140c)의 돌출 이후 원래 위치로 복귀시키는 복귀수단(150c)을 포함할 수 있다.

도 9과 도 10을 참조하면, 개폐부(140c)는 개폐부(140c) 자체 형상에 의해 직선 이동 가능하게 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)에 결합되어 있을 수 있다.

즉, 개폐부(140c)는 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)을 막을 수 있고, 미세 공기방울 분출구멍(146)을 갖는 헤드(141c)와, 상기 헤드(141c)의 공기방울 분출구멍(146)의 주변의 내표면에서 돌설되고 공기방울 분출구멍(146)과 연통하는 연결통로(147)를 갖는 샤프트(142c)와, 상기 샤프트(142c)의 끝단에서 샤프트(142c)의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출되고, 복수개의 가이드구멍(145)이 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된 복귀수단누름부(143c)를 포함할 수 있다.

헤드(141c)와 샤프트(142c)는 제작 및 결합의 용이성을 위해서, 상호 나사결합에 의해 결합될 수 있다. 이런 경우, 개폐부(140c)를 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)에 용이하게 결합시킬 수 있다.

또한, 제 3 물 분사장치(100c)는 개폐부(140c)의 샤프트(142c)의 연결통로(147)의 입구에 배관되는 공기공급라인(160)을 더 포함할 수 있다.

공기공급라인(160)은 관통 피스(161)를 개재한 상태로 케이싱(130c)에 결합될 수 있다.

공기공급라인(160)은 플렉서블한 재질 또는 주름관 형태로 가요성을 가질 수 있다.

공기공급라인(160)은 외부의 공기 공급원(예: 공기 압축기)로부터 분사용 공기를 공급받아 케이싱(130c) 내부의 개폐부(140c)의 샤프트(142c)의 연결통로(147)에 분사용 공기를 공급하는 역할을 담당할 수 있다.

분사용 공기는 연결통로(147)에 연결된 헤드(141c)의 공기방울 분출구멍(146)을 통해 공기방울(V) 형태로 분출될 수 있다. 공기방울(V)들은 스퍼드캔의 외벽(51)의 외표면을 따라 퍼져나가 기포층을 형성하게 하고, 이런 기포층에 의해 부유식 구조물의 항해시 스퍼드캔과 해수와의 마찰저항이 감소되어, 부유식 구조물의 항해시의 에너지 소비를 감소시키는 역할을 담당할 수 있다.

케이싱(130c)은 중공형 구조의 몸체로서, 분기라인에 연결되어 고압수를 공급받을 수 있고, 케이싱(130c)의 단부는 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 내표면(53c)에 고정(예: 용접 또는 플랜지 볼트 결합)될 수 있다.

또한, 케이싱(130c)의 내부에는 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)의 내표면(53c)에서 복수개로 돌설된 복수개의 지지기둥(135)과, 지지기둥(135)의 끝단에 연결되고 개폐부(140c)의 이동을 제한하는 정지턱 역할을 하는 지지판부(136)를 포함할 수 있다.

여기서, 지지기둥(135)의 직경은 복귀수단누름부(143c)의 가이드구멍(145)의 내경보다 작게 형성되고, 지지판부(136)의 직경은 복귀수단누름부(143c)의 가이드구멍(145)의 내경보다 크게 형성될 수 있다.

지지기둥(135)의 개수 및 위치는 복귀수단누름부(143c)의 가이드구멍(145)의 개수 및 위치에 대응하게 마련될 수 있다.

또한, 지지기둥(135)과 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)의 내표면(53c)은 제작 및 결합의 용이성을 위해서, 상호 나사결합에 의해 결합될 수 있다. 이런 경우, 지지기둥(135)이 개폐부(140c)의 가이드구멍(145)에 용이하게 삽입된 후, 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53)의 내표면(53c)에 고정될 수 있다.

또한, 복귀수단누름부(143c)의 직경은 케이싱(130c)의 내경에 대응하게 형성되어 케이싱(130c)의 내주면을 따라 슬라이딩 작동 가능하게 형성될 수 있다.

복귀수단(150c)은 복수개로 마련될 수 있으며, 수평 방향을 기준으로 지지기둥(135)과 케이싱(130c)의 내주면 사이, 및 수직 방향을 기준으로 개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)와 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 내표면(53c)의 사이에 위치할 수 있다.

개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)와 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 내표면(53c)은 돌출된 상태의 개폐부(140b)를 원래 위치로 복원시키는 역할을 담당하는 복귀수단(150c)의 힘작용 위치가 될 수 있다.

이하, 제 3 실시예에 따른 제 3 물 분사장치(100c)의 작동에 대한 도 9와 도 11을 통해 설명한다.

도 11은 도 9에 도시된 제 3 물 분사장치의 작동 상태를 보인 단면도이다.

도 9와 도 11을 참조하면, 물 공급원(예: 고압수 공급 펌프)으로부터 물 공급라인 및 분기라인을 통해 공급된 고압수(F)는 케이싱(130c)의 몸체 내부 공간으로 유입된다.

고압수(F)의 압력은 개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)를 눌러 밀어내는 방향으로 작용하고, 그 결과 헤드(141c) 및 샤프트(142c)의 일부분이 케이싱(130c)의 바깥쪽 방향으로 이동할 수 있게 한다.

이후, 개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)는 복귀수단(150c)을 압축하고, 복귀수단(150c)이 압축 한계에 도달할 경우, 개폐부(140c)의 이동이 정지될 수 있다.

이런 경우, 스퍼드캔의 외벽(51)의 물 분사구멍(52)이 개방됨과 동시에, 지지판부(136)에 막혀 있던 가이드구멍(145)이 개방될 수 있다.

이에 따라, 고압수(F)는 가이드구멍(145) 및 물 분사구멍(52)을 통해서 케이싱(130c)를 빠져나가듯이 분사되어 스퍼드캔 주변의 토양에 섞이게 될 수 있다.

따라서, 스퍼드캔 주변의 토양은 유동 가능한 액체 혼합물 상태가 될 수 있다. 그리고, 스퍼드캔은 해저의 지면 안쪽으로 용이하게 침투할 수 있게 된다.

이후, 레그 및 스퍼드캔이 해저에 완전히 안착되거나, 해저로부터 완전이 이탈될 경우, 분기라인(102)을 통해 공급되던 고압수(F)의 공급이 차단될 수 있다.

이런 경우, 압축된 복귀수단(150c)의 탄성 복원력에 의해서 개폐부(140c)가 원래 위치(도 9와 같은 위치)로 복귀되어 스퍼드캔의 외벽(51)의 물 분사구멍(52)을 폐쇄시킬 수 있게 된다.

도 9를 재 참조하면, 제 3 실시예의 물 분사장치(100c)를 장착한 스퍼드캔을 갖는 부유식 구조물이 항해 중일 때, 분사용 공기는 외부의 공기 공급원으로부터 케이싱(130c) 내부의 개폐부(140c)의 샤프트(142c)의 연결통로(147)에 공급될 수 있다.

이후 분사용 공기는 헤드(141c)의 공기방울 분출구멍(146)을 통해 공기방울(V) 형태로 분출될 수 있다.

공기방울(V)들은 스퍼드캔의 외벽(51)의 외표면을 따라 퍼져나가 기포층을 형성하게 하고, 이런 기포층에 의해 부유식 구조물의 항해시 스퍼드캔과 해수와의 마찰저항이 감소되어, 부유식 구조물의 항해시의 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.

아울러, 도 12는 도 11에 도시된 복귀수단의 응용예를 보인 단면도이다.

도 12를 참조하면, 응용예에 따른 제 3 물 분사장치(100c')는 케이싱(130c)의 내부에 복귀수단(150d)을 장착할 때, 장착 또는 결합위치가 앞서 설명한 것과 미소하지만 차이를 가질 수 있다.

즉, 복귀수단(150d)은 기존의 것보다 사이즈가 크고 탄성력이 증대된 것이 사용될 수 있다.

또한, 결합 위치의 측면에서, 복귀수단(150d)은 케이싱(130c)의 내부에서 지지기둥(135)에 삽입된 상태로 개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)와 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 내표면(53c)의 사이에 위치할 수 있다.

역시, 개폐부(140c)의 복귀수단누름부(143c)와 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 내표면(53c)은 돌출된 상태의 개폐부(140b)를 복귀수단(150d)에 의해 원래 위치로 복원시킬 때 힘작용 위치가 될 수 있다.

한편, 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 외표면(54)에는 개폐부(140c)의 헤드(141c)를 안착시킬 수 있는 안착홈(55)이 더 형성되어 있을 수 있다.

안착홈(55)의 깊이는 헤드(141c)의 두께보다 크거나 대등한 치수를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 개폐부(140c)의 헤드(141c)가 물 분사구멍(52)을 폐쇄하고 있을 때에도, 헤드(141c)의 레벨이 스퍼드캔의 외벽(51)의 출입구멍(53) 주위의 외표면(54)의 레벨과 동일 또는 대등하게 될 수 있어서, 헤드(141c) 자체가 부유식 구조물의 항해시 저항요소로 작용하지 않게 될 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 스퍼드캔의 물 분사장치의 구체적인 실시 형태들로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

100 : 물 분사장치 101 : 물 공급라인
102 : 분기라인 130 : 케이싱
140 : 개폐부 150a, 150b, 150c, 150d : 복귀수단
160 : 공기공급라인 161 : 관통 피스

Claims (13)

1. 물에 부유할 수 있는 본체;
   상기 본체를 상하 방향으로 관통하고 하부에 스퍼드캔을 장착한 레그; 및
   상기 레그와 상기 본체를 상하 방향으로 상대 운동시키며 상기 레그를 지지하는 레그 지지부를 포함한 부유식 구조물에 설치되는 물 분사장치에 있어서,
   상기 레그를 통해 물 공급원에 연결되고 상기 스퍼드캔의 내부로 연장된 물 공급라인;
   상기 물 공급라인에서 분기된 복수개의 분기라인;
   상기 분기라인의 끝단에 설치되는 케이싱; 및
   상기 분기라인을 통해 공급받은 분사용 물의 압력에 의해 상기 케이싱으로부터 돌출되어 상기 분사용 물을 외부로 분사시키며, 복귀수단에 의해 원래 위치로 복귀되는 개폐부를 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이싱은,
   중공형 구조의 몸체로서, 상기 분기라인에 연결되기 위한 라인 배관부; 및
   상기 배관부의 반대쪽으로 상기 스퍼드캔의 외벽에 관통된 물 분사구멍 또는 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면에 고정되는 단부를 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 케이싱은,
   상기 케이싱의 몸체 내주면에서 돌설된 복수개의 가이드지지부; 및
   상기 가이드지지부의 끝단에 연결되고 상기 개폐부의 샤프트에 미끄럼 이동 가능하게 삽입된 가이드링부를 더 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 스퍼드캔의 외벽에 관통된 상기 물 분사구멍을 막을 수 있는 헤드;
   상기 헤드의 내표면 중앙에서 돌설되고 상기 가이드링부에 끼워지는 샤프트; 및
   상기 샤프트의 끝단에서 상기 샤프트의 단면적보다 크고 상기 케이싱의 몸체 내경보다 작은 평면적을 갖는 복귀수단누름부를 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 복귀수단은,
   상기 개폐부의 샤프트에 끼워진 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 가이드지지부의 사이에 위치하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 외벽의 출입구멍을 막을 수 있는 헤드;
   상기 헤드의 내표면 중앙에서 돌설된 중공 샤프트;
   상기 중공 샤프트의 끝단에서 상기 중공 샤프트의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출된 복귀수단누름부; 및
   상기 중공 샤프트의 원주면에 관통하게 형성된 물 분사구멍을 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 복귀수단은,
   상기 개폐부의 상기 중공 샤프트에 끼워진 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 스퍼드캔의 상기 외벽의 출입구멍의 내표면의 사이에 위치하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 개폐부는,
   상기 스퍼드캔의 상기 외벽의 출입구멍을 막을 수 있고, 미세 공기방울 분출구멍을 갖는 헤드;
   상기 헤드의 공기방울 분출구멍의 주변의 내표면에서 돌설되고 상기 공기방울 분출구멍과 연통하는 연결통로를 갖는 샤프트; 및
   상기 샤프트의 끝단에서 상기 샤프트의 외측으로 플랜지 형상과 같이 돌출되고, 복수개의 가이드구멍이 원주방향을 따라 간격을 두고 배치된 복귀수단누름부를 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 케이싱의 내부에는 상기 외벽의 출입구멍의 내표면에서 복수개로 돌설되고, 상기 가이드구멍에 삽입된 복수개의 지지기둥; 및
    상기 지지기둥의 끝단에 연결되고 상기 개폐부의 이동을 제한하는 정지턱 역할을 하는 지지판부가 더 포함되는 스퍼드캔의 물 분사장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복귀수단은,
    복수개로 마련될 수 있으며, 수평 방향을 기준으로 상기 지지기둥과 상기 케이싱의 내주면 사이, 및 수직 방향을 기준으로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면의 사이에 위치하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복귀수단은,
    상기 케이싱의 내부에서 상기 지지기둥에 삽입된 상태로 상기 개폐부의 복귀수단누름부와 상기 외벽의 출입구멍 주위의 내표면의 사이에 위치하는 스퍼드캔의 물 분사장치.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 샤프트의 상기 연결통로의 입구에 배관되고, 관통 피스를 개재한 상태로 상기 케이싱에 결합되는 공기공급라인을 더 포함하는 스퍼드캔의 물 분사장치.

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