KR101505655B1 - 스퍼드캔의 분사 장치 - Google Patents

Abstract

스퍼드캔의 분사 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치는 스퍼드캔의 외부 방향으로 물을 분사하도록 스퍼드캔의 외주면에 설치되는 분사 노즐 및 분사 노즐을 보호하도록 분사 노즐을 커버하는 분사 커버를 포함한다.

Description

스퍼드캔의 분사 장치{INJECTION APPARATUS OF SPUD CAN}

본 발명은 스퍼드캔의 분사 장치에 관한 것이다.

풍력 발전은 화석 연료를 대체할 수 있는 유망한 대체 에너지원으로, 환경 오염을 유발하지 않는 청정 에너지원이고, 현재 기술에 의한 대체 에너지원 중 가장 경제성이 높은 것으로 알려져 있다.

풍력 발전기의 효율은 풍속이 강하면서 풍향의 변화가 적을수록 높아진다. 해상에서는 바람의 유동을 저하시키는 지형 등에 따른 영향이 적으므로, 해상풍의 평균 풍속이 지상풍의 풍속보다 높고 해상풍의 풍량 또한 지상풍의 풍량보다 풍부하다. 특히, 내륙에서 먼 곳의 해상풍일수록 난류의 특성이 작아지므로 풍력 발전에 더욱 유리하다.

또한, 풍력 발전기를 지상에 설치할 경우에는 소음 및 미관 등의 제약에 의해 풍력 발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정되나, 풍력 발전기를 해상에 설치할 경우에는 이러한 제약을 거의 받지 않는다는 점에서도 유리하다.

따라서, 현재 대규모의 해상 풍력 발전 단지가 건설되기도 하며, 이를 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있는 추세이다.

한편, 해상에 풍력 발전기를 설치하는 과정에서, 풍력 발전기 설치선(Wind Turbine Installation Vessel, WTIV)이 파도 및 조류 등과 같은 환경 하중의 영향에 의해 일정한 위치를 유지할 수 없을 경우 설치 작업에 많은 어려움이 따르게 된다.

이러한 어려움을 극복하기 위하여 풍력 발전기 설치선의 선체에 상하 방향으로 승강시킬 수 있는 복수의 레그(leg)를 설치하고, 레그를 하강시켜 선체의 하중이 해저면에 의해 지지되도록 하여 선체를 해수면 위로 상승시킨 후 풍력 발전기를 설치하는 방법이 사용되고 있다.

이를 위해, 레그의 하단에는 스퍼드 캔(spud can)이라는 부가적인 장치를 장착하여 해저에 매립하게 되는데, 해저에 매립된 스퍼드 캔은 다시 해저면으로부터 분리하기 위해서는 해저면의 진흙 등에 의한 압력 이상의 힘을 가해야 한다는 제약이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0005787호 (2013.01.16.)

본 발명의 실시예는 보다 적은 압력으로 스퍼드캔을 해저면으로부터 분리할 수 있도록 하는 스퍼드캔의 분사 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스퍼드캔의 외부 방향으로 물을 분사하도록 스퍼드캔의 외주면에 설치되는 분사 노즐 및 분사 노즐을 커버하도록 상기 스퍼드캔에 결합되는 분사 커버를 포함하는 스퍼드캔의 분사 장치가 제공된다.

여기서, 분사 커버는 스퍼드캔의 외주면을 따른 방향으로 개구부가 형성되고, 분사 노즐은 개구부 방향으로 분기되는 분기관을 포함할 수 있다.

분기관은 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 형성될 수 있다.

분기관은 외부로부터의 이물질 유입을 차단하도록 단부에 설치되는 그릴을 포함할 수 있다.

그리고, 분사 커버는 회전 가능하도록 스퍼드캔에 결합되고, 분기관은 분사 커버의 회전 시 개구부 위치에 대응되도록 회전할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스퍼드캔을 해저면으로부터 분리할 때 분사 노즐을 통해 스퍼드캔의 외부 방향으로 물을 분사하여 스퍼드캔과 해저면의 흙 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있으므로, 보다 적은 압력으로 스퍼드캔을 해저면으로부터 분리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 평면도.

본 발명의 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 정면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치를 보다 상세히 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)는 분사 노즐(100) 및 분사 커버(200)를 포함한다.

분사 노즐(100)은 스퍼드캔(10)의 외부 방향으로 물을 분사하도록 스퍼드캔(10)의 외주면에 설치되는 부분으로, 스퍼드캔(10)을 해저면으로부터 분리할 때 물을 분사하여 스퍼드캔(10)의 외주면으로부터 해저면의 흙을 떨어뜨릴 수 있다.

즉, 분사 노즐(100)은 스퍼드캔(10)으로부터 해저면으로 물을 분사하여 스퍼드캔(10)과 접촉하고 있는 해저면의 흙을 유동화시켜 스퍼드캔(10)과 해저면의 흙 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있다.

이 경우, 분사 노즐(100)은 별도의 분사 펌프(미도시) 등과 결합되어 물을 스퍼드캔(10)의 외부 방향으로 물을 분사하기 위한 분사압을 일정 이상으로 발생시킬 수 있다.

분사 커버(200)는 분사 노즐(100)을 커버하도록 스퍼드캔(10)에 결합되는 부분으로, 분사 노즐(100)을 외력으로부터 보호할 수 있다. 즉, 분사 노즐(100)은 스퍼드캔(10)의 외부 방향으로 물을 분사하기 위해 스퍼드캔(10)의 외부로 돌출되어 있으므로, 스퍼드캔(10)이 해저면과 접촉 시 변형 내지 파손될 우려가 있다.

따라서, 분사 커버(200)가 분사 노즐(100)을 커버하여 분사 노즐(100)의 변형 내지 파손을 방지할 수 있다. 이 경우, 분사 커버(200)는 분사 노즐(100)을 외력으로부터 안정적으로 보호할 수 있도록 일정 강도 이상의 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에서는 분사 커버(200)가 반구 형상으로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 분사 노즐(100)을 외력으로부터 적절하게 보호할 수 있도록 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)는 스퍼드캔(10)을 해저면으로부터 분리할 때 분사 노즐(100)을 통해 스퍼드캔(10)의 외부 방향으로 물을 분사하여 스퍼드캔(10)과 해저면의 흙 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있으므로, 보다 적은 압력으로 스퍼드캔(10)을 해저면으로부터 분리할 수 있다.

또한, 분사 커버(200)를 통해 분사 노즐(100)을 보호하여 분사 노즐(100)이 외부로 노출되어 있더라도, 외력에 의해 분사 노즐(100)의 변형 내지 파손을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)에서, 분사 커버(200)는 스퍼드캔(10)의 외주면을 따른 방향으로 개구부(210)가 형성되고, 분사 노즐(100)은 개구부(210) 방향으로 분기되는 분기관(110)을 포함할 수 있다.

즉, 스퍼드캔(10)의 외주면을 따라 물이 분사되도록 분사 커버(200)의 개구부(210)가 스퍼드캔(10)의 외주면과 나란한 방향으로 형성되고, 분기관(210)을 통해 이러한 개구부(210) 방향으로 물을 분사할 수 있다.

이로 인해, 스퍼드캔(10)의 외주면과 수직한 방향으로 물을 분사하였을 때 보다 상대적으로 더 효과적으로 스퍼드캔(10)의 외주면으로부터 해저면의 흙을 분리시킬 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에서는 개구부(210)가 분사 커버(200)의 네 방향으로 형성되고, 분기관(110) 역시 네 방향으로 분기된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 개구부(210) 및 분기관(110)이 다방향으로 형성될 수 있는 등 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)에서, 분기관(110)은 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 분기관(110)은 물이 분사되는 방향으로 뾰족하게 형성되어 물의 분사압을 더욱 크게할 수 있다. 이로 인해, 별도의 승압 펌프를 설치하지 않더라도 스퍼드캔(10)을 해저면으로부터 분리하기 위해 요구되는 물의 분사압을 효과적으로 확보할 수 있다. 다만, 분기관의 형상은 이에 한정되는 것은 아니고, 물의 분사압을 더욱 증가시키기 위해 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 분기관(110)이 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 형성되는 경우 외부의 이물질이 분기관(110)으로 유입되는 것을 일정 부분 방지할 수 있다. 일 실시예로서, 분기관(110)은 외부로부터의 이물질 유입을 차단하도록 단부에 설치되는 그릴(111)을 포함할 수 있다. 그릴(111)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 나란하게 형성되는 망 구조로서 물의 분사에 영향을 최소화하면서도 외부의 이물질을 차단할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)는 분기관(110)이 그릴(111)을 포함하여, 외부의 이물질 유입에 의해 분기관(110)이 막히는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)에서, 분사 커버(200)는 회전 가능하도록 스퍼드캔(10)에 결합되고, 분기관(110)은 분사 커버(200)의 회전 시 개구부(210) 위치에 대응되도록 회전할 수 있다.

즉, 분사 커버(200)는 스퍼드캔(10)에 결합된 상태로 스퍼드캔(10)의 외주면과 수직한 가상의 축을 중심으로 회전할 수 있다. 이로 인해, 분사 커버(200)의 개구부(210)는 스퍼드캔(10)의 외주면을 따른 모든 방향으로 이동할 수 있다.

그리고, 이 경우 분기관(110)이 개구부(210) 위치에 대응되도록 회전하며 물을 분사하면 스퍼드캔(10)의 외주면을 따른 모든 방향으로 물을 분사하는 것이 가능할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 스퍼드캔의 분사 장치(1000)는 분사 커버(200) 및 분기관(110)이 회전하여 스퍼드캔(10)의 외주면을 따른 모든 방향으로 물을 분사하는 것이 가능할 수 있으므로, 스퍼드캔(10)을 해저면으로부터 분리시키기 위한 필요 압력을 보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 분사 커버(200)의 개구부(210) 개수 및 분기관(110)의 분기 개수를 상대적으로 작게 구성하더라도 동일 이상의 효과가 발휘될 수 있으므로, 분사 커버(200) 및 분사 노즐(100)의 제작이 보다 용이할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 스퍼드캔 100: 분사 노즐
110: 분기관 111: 그릴
200: 분사 커버 210: 개구부
1000: 스퍼드캔의 분사 장치

Claims (5)

1. 스퍼드캔의 외부 방향으로 물을 분사하도록 상기 스퍼드캔의 외주면에 설치되는 분사 노즐; 및
   상기 분사 노즐을 커버하도록 상기 스퍼드캔에 결합되는 분사 커버;를 포함하고,
   상기 분사 커버는 상기 스퍼드캔의 외주면을 따른 방향으로 개구부가 형성되고 회전 가능하도록 상기 스퍼드캔에 결합되고,
   상기 분사 노즐은 상기 스퍼드캔의 외주면을 따른 방향으로 물을 분사하도록 상기 개구부 방향으로 분기되고 상기 분사 커버의 회전 시 상기 개구부 위치에 대응되도록 회전하는 분기관을 포함하는 스퍼드캔의 분사 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 분기관은 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 형성되는 스퍼드캔의 분사 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분기관은 외부로부터의 이물질 유입을 차단하도록 단부에 설치되는 그릴을 포함하는 스퍼드캔의 분사 장치.
5. 삭제

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