KR101314819B1 - 슬로싱 억제 장치 - Google Patents

Abstract

슬로싱 억제 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치는 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 유닛; 및 상기 복수개의 부력 유닛을 서로 연결하는 복수개의 체결 부재를 포함하고, 상기 부력 유닛의 측벽에는 함몰된 함몰부가 형성될 수 있다.

Description

슬로싱 억제 장치{ANTI SLOSHING APPARATUS}

본 발명은 슬로싱 억제 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화물창 내의 슬로싱을 억제하기 위한 슬로싱 억제 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해상으로 액체 화물을 운반하기 위하여 여러 가지 형태의 선박들이 제작되고 있다. 예를 들면 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등의 액체 화물을 옮기기 위하여 각각의 화물 특징에 따라 선체가 제작되고, 이러한 선체에 화물을 저온 또는 고압 등으로 밀폐, 보온되도록 하기 위하여 특수한 형태의 액체 화물 저장 탱크들이 적용되고 있다.

이러한 선체 및 액체 화물 저장 탱크를 제작함에 있어서 주요한 하중 조건 중의 하나가 슬로싱(sloshing) 문제인데, 슬로싱이란 액체 화물이 선체의 움직임으로 인해 운동에너지를 계속적으로 받게 됨으로써 자유 표면을 가지는 액체 화물이 급격히 흔들리면서 액체 화물 저장 탱크의 내측벽에 강한 충격을 유발하는 유체의 거동을 지칭하는 것으로서, 이러한 슬로싱은 선체 및 액체 화물 저장 탱크의 제작 초기부터 고려된다.

이와 같이, 선체와 액체 화물 저장 탱크의 형태는 액체 화물에 의한 슬로싱을 최소화함과 동시에 예상되는 슬로싱 하중을 충분히 견딜 수 있도록 설계되어 왔고, 이러한 과정에서 구조적으로 견디기 어려운 슬로싱 하중을 피하기 위하여 선주들은 화물의 적재량이 제한되는 조건부 운항 조건을 받아들여야 했다. 그럼에도 불구하고, 슬로싱 하중의 불확실성으로 인하여 예상치 못한 액체 화물 저장 탱크의 손상에 대한 여러 가지 문제점들이 계속해서 발생되고 있다.

이러한 슬로싱의 문제는 선박뿐만 아니라 우주, 항공, 자동차 분야의 연료 탱크에서도 동일하게 해결해야 하는 과제였으며, 오히려 선박과 달리, 우주선이나 항공기의 경우 연료 탱크가 360도 회전과 같은 급 기동에 의해 발생하는 급격한 유체의 거동으로 인해 단순히 연료 탱크의 구조를 보강하는 문제가 아니라 오히려 연료의 공급을 원활하게 하는 것이 더 중요한 문제였기 때문에, 액체 화물, 예컨대 액체 연료의 유동을 제어하는 방향으로 슬로싱 문제를 해결해 왔다.

또한, 종래의 액체 화물에 의한 슬로싱을 방지하기 위한 액체 화물 저장 탱크들은 대부분 액체 화물 저장 탱크 내부에 다공성 재질의 부표를 가득 채워서 액체 화물의 이동을 억제하는 방식을 채택하고 있다.

상기의 슬로싱 방지 방식은 이론적으로 가능하나 해상용 액체 화물 저장 탱크의 경우 액체 화물 저장 탱크 내부가 아주 크기 때문에 부표를 완전히 채운다는 것이 현실적으로 쉽지 않고, 액체 화물 저장 탱크를 수리해야 하는 경우 채워진 부표를 다시 제거하는 것이 번거롭기 때문에 채택하기 어렵다.

또한, 선박의 경우 슬로싱을 억제하기 위해 액체 화물 저장 탱크 크기의 부표를 제작하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라, LNG와 같은 극저온 환경에 적합한 부표를 제작하는 것이 어렵고, 슬로싱을 방지하기 위한 부표를 액체 화물 저장 탱크에 일체형으로 제작시 이러한 부표가 액체 화물 저장 탱크 내 거동을 견딜 수 있도록 제작된다 하더라도 액체 화물 저장 탱크의 벽면과의 간섭에 의해 액체 화물 저장 탱크의 벽면에 손상을 주며, 저온 또는 고압으로 보온 밀폐된 액체 화물 저장 탱크 내부에 이러한 부표를 설치하는 것이 힘들뿐만 아니라 액체 화물 저장 탱크 내부의 적재공간을 희생하게 되는 문제점을 가지고 있다.

이와 같은 슬로싱 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 한국 등록 특허 제1043622호(선행문헌 1)에서, 액체의 표면에 부유되도록 부력을 가지는 복수의 부력체, 액체를 흡수하도록 오픈 셀(open cell) 구조를 가지며 부력체를 둘러싸는 폼부재 및 인접한 부력체들을 서로 연결시키는 연결 수단을 포함하는 슬로싱 억제 장치를 제시한 바 있다.

이 때, 상기 선행문헌 1에 개시된 슬로싱 억제 장치에서는 부력체를 둘러싸는 폼부재를 포함하는 부력 유닛이 정육면체 형상으로 이루어져 있는 예가 제시되어 있다.

그러나, 폼부재는 극저온에서도 액체 화물을 흡수할 수 있도록 고비용의 특수 재질로 제작되며, 폼부재는 액체 화물을 모두 덮을 수 있도록 많은 수가 제작되므로, 슬로싱 억제 장치의 제조에 많은 비용이 든다.

선행문헌 1 : 한국 등록 특허 제1043622호

본 발명의 일 실시예는 제조 비용을 절감할 수 있는 슬로싱 억제 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 슬로싱 억제 장치는 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 유닛; 및 상기 복수개의 부력 유닛을 서로 연결하는 복수개의 체결 부재를 포함하고, 상기 부력 유닛의 측벽에는 함몰된 함몰부가 형성될 수 있다.

상기 부력 유닛은 부력을 갖는 부력체 및 상기 부력체와 대응하는 크기의 부력홈을 가지며 상기 부력홈에 위치하는 상기 부력체를 감싸는 폼부재를 포함하는 부력 블록; 및 상기 부력 블록에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트를 포함하고, 상기 함몰부는 상기 부력 블록의 측벽에 형성될 수 있다.

상기 부력 블록의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 상기 함몰부가 형성될 수 있다.

상기 함몰부의 단면은 사각 형상의 트렌치일 수 있다.

상기 함몰부의 단면은 사다리꼴 형상의 트렌치일 수 있다.

상기 함몰부의 단면은 반원 형상의 트렌치일 수 있다.

상기 부력체는 원기둥 형상의 부력체이고, 옆면의 높이가 밑면의 지름보다 긴 상기 원기둥 형상의 부력체의 옆면은 상기 함몰부에 인접할 수 있다.

상기 부력체는 달걀 형상의 부력체이고, 상기 달걀 형상의 부력체의 단반부는 상기 함몰부에 인접할 수 있다.

상기 부력 블록의 모든 측벽에 상기 함몰부가 형성될 수 있다.

상기 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 육면체 형상일 수 있다.

상기 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 원기둥 형상일 수 있다.

상기 복수개의 연결 벨트는 상기 함몰부 내에 위치하며, 상기 폼부재를 가로지르는 한 쌍의 내부 연결 벨트를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 내부 연결 벨트는 상기 함몰부의 상부 내벽에 위치하는 한 쌍의 상부 내부 연결 벨트, 상기 함몰부의 하부 내벽에 위치하는 한 쌍의 하부 내부 연결 벨트를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 연결 벨트는 상기 부력 블록의 상면에 위치하며, 상기 한 쌍의 내부 연결 벨트와 교차하는 한 쌍의 외부 연결 벨트를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 연결 벨트의 양단부에 형성된 내부 연결 고리, 상기 외부 연결 벨트의 양단부에 형성된 외부 연결 고리를 더 포함할 수 있다.

상기 복수개의 체결 부재는 인접한 한 쌍의 상기 내부 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 내부 체결 부재, 인접한 한 쌍의 상기 외부 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 외부 체결 부재를 포함하며, 상기 한 쌍의 내부 체결 부재 및 외부 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 폼부재의 측벽에 함몰부를 형성함으로써, 폼부재를 함몰부의 체적만큼 적게 사용할 수 있으므로 슬로싱 억제 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 블록의 내부를 나타낸 절개도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 연결 벨트의 연결 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 내부 체결 부재를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 내부 체결 부재를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 연결 벨트의 연결 상태를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내부에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 일부를 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치는 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장된 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등과 같은 액체 화물(2)의 표면을 커버하도록 액체 화물(2) 상에 위치하고 있다.

이 때, 슬로싱 억제 장치(10)는 액체 화물 저장 탱크(1)에 저장될 수 있는 액체, 예를 들어, LNG를 이송하기 위한 복수의 배관(4) 등과 슬로싱 억제 장치(10)가 부딪히지 않도록 하거나 또는 액체 화물 저장 탱크(1)의 모서리 부분 등과 슬로싱 억제장치(10)가 부딪히지 않도록 일부 영역에 부력 유닛(100)이 설치되지 않을 수도 있다.

슬로싱 억제 장치(10)는 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 유닛(100), 복수개의 부력 유닛(100)을 서로 연결하는 복수개의 체결 부재(130)를 포함한다. 부력 유닛(100)은 부력을 갖는 부력 블록(110) 및 부력 블록(110)에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트(120)를 포함한다. 부력 유닛(100)의 측벽에는 함몰된 함몰부(101)가 형성되어 있다.

부력 블록(110)은 가로, 세로 및 높이가 1.0∼1.5m의 길이를 갖는 정육면체 또는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부 공간의 크기에 따라 크기나 형상이 다양하게 변경될 수 있다.

복수개의 부력 블록(110)은 격자 구조로 배치되고, 연결 벨트(120) 및 체결 부재(130)에 의해 간단하고 안정적으로 서로 연결되어 액체 화물(2)의 표면을 커버함으로써, 선체가 운항 중 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw) 등 여러 방향으로 움직일 경우, 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 액체 화물(2)에 의한 슬로싱을 효과적으로 억제시킬 수 있다.

이하에서, 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛의 구체적인 구조에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 블록의 내부를 나타낸 절개도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 부력 블록(110)은 부력을 갖는 부력체(112), 부력체(112)와 대응하는 크기의 부력홈(114a)을 가지며 부력홈(114a)에 위치하는 부력체(112)를 감싸는 폼부재(114) 및 폼부재(114)를 감싸는 커버(116)를 포함한다.

부력체(112)는 구 형상을 갖거나 타원체 또는 그 밖의 다양한 구조체로 이루어질 수 있다. 부력체(112)는 액체 화물(2)에 부유되기 위한 부력을 가질 수 있으며, 액체 화물(2)이 LNG인 경우 극저온에서도 액상 전환이 이루어지지 않는 기체가 내부에 충전되는 것이 가능하도록 기밀 공간을 갖는 중공 구조로 이루어질 수 있다. 부력체(112)는 이와 같이 구조적인 특성에 의해 부력을 가질 수 있으며, 그 밖에도 재질의 특성에 의해 부력을 가질 수도 있다. 부력체(112)는 부력에 의해 형태가 변화되지 않을 정도의 강도를 가지는 재질로 제작될 수 있으며, LNG 등과 같은 액체 화물(2)에 의한 극저온 상태에서도 충분히 그 역할을 수행할 수 있도록 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 부력체(112)는 폐쇄 셀(closed cell) 구조를 갖는 폼재질로 이루어질 수도 있다. 즉, 부력체(112)가 중공 구조를 갖는 것이 아니라 부력체(112) 자체가 폐쇄 셀 구조를 가는 폼재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 폐쇄 셀 구조는 부력체(112)의 내부로 액체를 흡수하지 않아 부력을 가질 수 있는 구조로서, 이와 같이 부력체(112)가 폐쇄 셀의 폼재질로 이루어짐에 따라, 열 하중, 압축 하중 등에 의해 부력체(112)의 표면에 크랙(crack)이 발생되더라도 부력체(112) 내부로 액체 화물(2)이 스며들지 못하므로 부력체(112)는 부력을 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 이 경우 부력체(112)는 LNG와 같은 액체 화물(2)이 액상을 유지하는 극저온에서도 탄성을 유지할 수 있는 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.

폼부재(114)는 부력체(112)의 외측면을 둘러싸고, 폼부재(114)의 측벽에는 함몰부(101)가 형성되어 있다. 함몰부(101)는 폼부재(114)의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 형성되어 있다. 함몰부(101)의 단면은 측벽에서 파인 사각 형상의 트렌치(Trench)이다. 이러한 함몰부(101)에도 액체 화물(2)이 채워지므로 액체 화물(2)의 흡수량이 줄어들지 않아 폼부재(114)의 흡수량은 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 폼부재(114)는 함몰부(101)의 체적만큼 재료를 절약할 수 있으므로 제조 비용을 절감할 수 있다.

폼부재(114)는 액체 화물(2)이 스며들어 슬로싱을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 개방 셀 구조(open cell structure)를 가질 수 있다. 여기서, 개방 셀 구조는 폼부재(114)의 내부와 외부를 관통하는 구멍이 외주면에 형성되어 있는 구조로서, 폼부재(114)의 표면적을 극대화할 수 있으므로, 이에 따라 액체 화물(2)의 흡수를 촉진할 수 있다. 이와 같이 폼부재(114)가 개방 셀 구조로 형성되어 액체 화물(2)이 폼부재(114) 내로 스며들게 됨으로써 부력 블록(110)이 액체 화물(2)의 표면에 일부가 잠긴 상태로 부유하여 액체 화물(2)의 자유면을 덮게 되며, 이에 따라 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 액체 화물(2)에 의한 슬로싱이 보다 효과적으로 억제될 수 있다. 폼부재(114)는 고분자 소재 등으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 LNG와 같은 액체 화물(2)이 액상을 유지하는 극저온에서도 액체 화물(2)의 흡수가 가능하며, 탄성을 유지할 수 있는 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성 수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.

커버(116)는 폼부재(114)를 감싸게 되며, 이에 따라 폼부재(114)가 부서지는 것을 방지하고, 일부 손상된 폼부재(114)의 부스러기로 인해 액체 화물(2)이 오염되는 것 또한 방지할 수 있다. 커버(116)는 극저온에서도 상온에서와 같은 내구성을 가질 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.

이하에서, 도 4 및 도 6 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 연결 벨트와 체결 부재의 구체적인 구조에 대해 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 연결 벨트의 연결 상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 내부 체결 부재를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 내부 체결 부재를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 복수개의 연결 벨트(120)는 함몰부(101) 내에 위치하며 부력 블록(110)의 폼부재(114)를 가로지르는 한 쌍의 내부 연결 벨트(121), 부력 블록(110)의 상면 및 하면에 위치하며 한 쌍의 내부 연결 벨트(121)와 교차하는 한 쌍의 외부 연결 벨트(122)를 포함한다.

한 쌍의 내부 연결 벨트(121)는 함몰부(101)의 상부 내벽에 위치하는 한 쌍의 상부 내부 연결 벨트(121p), 함몰부(101)의 하부 내벽에 위치하는 한 쌍의 하부 내부 연결 벨트(121q)를 포함한다.

한 쌍의 외부 연결 벨트(122)는 부력 블록(110)의 상면에 위치하는 한 쌍의 상부 외부 연결 벨트(122p), 부력 블록(110)의 하면에 위치하는 한 쌍의 하부 외부 연결 벨트(122q)를 포함한다.

한 쌍의 내부 연결 벨트(121)와 한 쌍의 외부 연결 벨트(122)는 부력 블록(110)의 중심부를 지나도록 설치될 수 있다. 연결 벨트(120)가 부력 블록(110)의 중심부를 가로질러 설치되어 부력 블록(110)과 연결 벨트(120) 간 접착 면적이 최대화됨으로써, 부력 블록(110)의 유동에 의해 연결 벨트(120)와 부력 블록(110) 사이의 계면에 작용하는 하중이 부력 블록(110)의 표면에 고르게 분산될 수 있으며, 이에 따라 결과적으로 슬로싱 억제 장치(10)의 구조적 안정성이 현저히 향상될 수 있다.

이러한 연결 벨트(120)는 재봉 등의 방식에 의해 부력 블록(110)에 설치될 수 있으며, 이 외에도 접착제 등을 이용하여 부력 블록(110)의 표면에 설치될 수도 있다.

한 쌍의 내부 연결 벨트(121)와 한 쌍의 외부 연결 벨트(122)가 서로 교차되도록 배치됨으로써, 격자 구조로 배치된 복수개의 부력 블록(110)이 그 횡방향 및 종방향으로 효과적으로 연결될 수 있다.

한편, 연결 벨트(120)의 양단부에는 연결 고리(124)가 형성될 수 있다. 인접한 연결 고리(124)에 체결 부재(130)가 설치됨에 따라 인접한 부력 블록(110)이 서로 연결될 수 있다. 이러한 연결 고리(124)는 연결 벨트(120)의 일부가 다른 일부와 대향하도록 연결 벨트(120)가 만곡된 상태에서 연결 벨트(120)의 일부가 다른 일부와 접합됨으로써 형성될 수 있다. 즉, 연결 벨트(120)의 일부가 다른 일부와 마주보도록 연결 벨트(120)를 겹쳐 놓은 상태에서 그 일부 및 다른 일부를 서로 재봉 등의 방식에 의해 접합시킴으로써, 별도의 추가적인 부재를 이용하지 않고도 연결 벨트(120)의 단부에 연결 고리(124)가 형성될 수 있다.

이러한 연결 고리(124)는 내부 연결 벨트(121)의 양단부에 형성된 내부 연결 고리(1241), 외부 연결 벨트(122)의 양단부에 형성된 외부 연결 고리(1242)를 포함한다.

도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 복수개의 체결 부재(130)는 인접한 한 쌍의 내부 연결 고리(1241)에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 내부 체결 부재(131), 인접한 한 쌍의 상기 외부 연결 고리(1242)에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 외부 체결 부재(132)를 포함한다.

이러한 한 쌍의 내부 체결 부재(131)는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 연결 부재(134)에 의해 서로 체결되며, 한 쌍의 외부 체결 부재(132)도 동일하다. 연결 부재(134)의 예로는 너트 등이 해당된다.

보다 구체적으로 한 쌍의 내부 체결 부재(131)는 각각 'U'자 형상을 가질 수 있으며, 이러한 한 쌍의 내부 체결 부재(131)의 양단부는 인접한 한 쌍의 내부 연결 고리(1241)에 도 7을 기준으로 상부에서 하부로, 하부에서 상부로 각각 삽입될 수 있다. 이 때, 도 7은 상부에서 바라본 평면도이므로 실제로는 체결 부재(150)의 삽입이 상부에서 하부, 또는 하부에서 상부로 이루어 지지 않을 수 있다는 것을 밝혀 둔다.

이와 같이 인접한 한 쌍의 내부 연결 고리(1241)에 각각 삽입된 한 쌍의 내부체결 부재(131)의 양단부는 한 쌍의 내부 연결 벨트(121) 사이의 이격된 공간 상에 위치될 수 있으며, 한 쌍의 내부 체결 부재(131)는 이러한 공간 상에서 연결 부재(134)에 의해 용이하게 체결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 부력 블록(110)들을 상호 연결하기 위한 체결 부재로서 한 쌍의 U자형 체결 부재를 예시하였으나, 체결 부재는 이에 제한되지 않으며, 예를 들어 열쇠 고리 형태로 이루어지는 링형 체결 부재 또는 전체적으로 사각 형태의 체결 부재를 이용하거나 또는 연결 벨트와 동일한 재질의 연결 부재를 이용하여 부력 블록을 상호 연결하는 것도 가능할 것이다.

도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 내부 연결 벨트(121)와 내부 체결 부재(131)는 부력 블록(110)의 함몰부(101)에 위치하므로 부력 블록(110)의 외부로 노출되지 않아 손상되지 않으며, 슬로싱 억제 장치(10)의 유동에 따라 내부 체결 부재(131)가 액체 화물 저장 탱크(1)의 내벽에 부딪쳐 액체 화물 저장 탱크(1)에 손상을 가하는 문제를 방지할 수 있다.

한편, 상기 제1 실시예에서는 함몰부의 단면은 사각 형상의 트렌치였으나, 함몰부의 단면은 사다리꼴 형상의 트렌치일 수도 있다.

이하에서, 도 9을 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.

제2 실시예는 도 1 내지 도 8에 도시된 제1 실시예와 비교하여 함몰부의 단면과 부력체의 형상만 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 폼부재(114)는 부력체(1122)의 외측면을 둘러싸고, 폼부재(114)의 측벽에 함몰부(102)가 형성되어 있다. 함몰부(102)는 폼부재(114)의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 형성되어 있다. 함몰부(102)의 단면은 측벽에서 파인 사다리꼴 형상의 트렌치(Trench)일 수 있다. 이러한 함몰부(102)에도 액체 화물(2)이 채워지므로 액체 화물(2)의 흡수량이 줄어들지 않아 폼부재(114)의 흡수량은 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 폼부재(114)는 함몰부(102)의 체적만큼 재료를 절약할 수 있으므로 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 사각 형상의 트렌치로 된 함몰부(101)에 비해 사다리꼴 형상의 트렌치로 된 함몰부(102)는 액체 화물(2)이 쉽게 통과할 수 있으므로 액체 화물(2)과의 마찰이 적어 사다리꼴 형상의 트렌치로 된 함몰부(102)를 가지는 부력 블록(110)의 손상이 방지된다.

이 때, 함몰부(102)에 의해 폼부재(114)의 중심 체적이 감소하므로, 부력체(112)가 구 형상인 경우에는 부력체(112)의 직경이 작아지게 되어 부력이 작아질 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 도 9에 도시한 바와 같이, 부력체(1122)는 원기둥 형상의 부력체(1122)일 수 있다. 이 때, 원기둥 형상의 부력체(1122)는 옆면의 높이가 밑면의 지름보다 길며, 원기둥 형상의 부력체(1122)의 옆면이 함몰부(102)에 인접한다. 이와 같이, 원기둥 형상의 부력체(1122)는 구 형상의 부력체(112)와 유사한 크기의 부력을 가질 수 있어, 폼부재(114)의 체적을 감소시키면서 부력은 감소시키지 않을 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.

제3 실시예는 도 9에 도시된 제2 실시예와 비교하여 함몰부의 단면과 부력체의 형상만 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 폼부재(114)는 부력체(1123)의 외측면을 둘러싸고, 폼부재(114)의 측벽에 함몰부(103)가 형성되어 있다. 함몰부(103)는 폼부재(114)의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 형성되어 있다. 함몰부(103)의 단면은 측벽에서 파인 반원 형상의 트렌치(Trench)일 수 있다. 이러한 함몰부(103)에도 액체 화물(2)이 채워지므로 액체 화물(2)의 흡수량이 줄어들지 않아 폼부재(114)의 흡수량은 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 폼부재(114)는 함몰부(103)의 체적만큼 재료를 절약할 수 있으므로 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 사다리꼴 형상의 트렌치로 된 함몰부(102)에 비해 반원 형상의 트렌치로 된 함몰부(103)는 액체 화물(2)이 보다 쉽게 통과할 수 있으므로 액체 화물(2)과의 마찰이 적어 반원 형상의 트렌치로 된 함몰부(103)를 가지는 부력 블록(110)의 손상이 최소화된다.

이 때, 함몰부(103)에 의해 폼부재(114)의 중심 체적이 감소하므로, 부력체(112)가 구 형상인 경우에는 부력체(112)의 직경이 작아지게 되어 부력이 작아질 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 도 10에 도시한 바와 같이, 부력체(1123)는 달걀 형상의 부력체일 수 있다. 이 때, 달걀 형상의 부력체(1123)의 짧은 반경에 해당하는 단반부는 함몰부(103)에 인접한다. 이와 같이, 달걀 형상의 부력체(1123)는 구 형상의 부력체(112)와 유사한 크기의 부력을 가질 수 있어, 폼부재(114)의 체적을 감소시키면서 부력은 감소시키지 않을 수 있다.

한편, 상기 제1 실시예에서 함몰부는 폼부재(114)의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 형성되어 있었으나, 함몰부가 폼부재(114)의 모든 측벽에 형성될 수도 있다.

이하에서, 도 11 내지 도 13을 참고하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 연결 벨트의 연결 상태를 도시한 사시도이다.

제4 실시예는 도 1 내지 도 8에 도시된 제1 실시예와 비교하여 함몰부의 형성 위치만 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.

도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 폼부재(114)는 부력체(112)의 외측면을 둘러싸고, 폼부재(114)의 모든 측벽에 함몰부(104)가 형성되어 있다. 함몰부(104)의 단면은 측벽에서 파인 사각 형상의 트렌치(Trench)일 수 있다. 이 때, 함몰부(104)가 인접한 폼부재(114)의 중심부는 육면체 형상일 수 있다. 이와 같이, 폼부재(114)의 모든 측벽에 함몰부(104)가 형성된 경우는 폼부재(114)의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 함몰부(101)가 형성되어 있는 경우에 비해 폼부재(114)의 재료를 보다 많이 절약할 수 있어 제조 비용을 더욱 절감할 수 있다.

이 때, 부력 블록(110)의 상면 및 하면에 외부 연결 벨트(122)를 배치하지 않고, 부력 블록(110)의 함몰부(104)에 내부 연결 벨트(121)와 내부 체결 부재(131)만을 형성할 수도 있다. 내부 연결 벨트(121)는 상부 내부 연결 벨트(121p)와 하부 내부 연결 벨트(121q)를 포함하고, 내부 체결 부재(131)는 상부 내부 연결 벨트(121p)를 서로 연결하는 상부 내부 체결 부재(131p)와 하부 내부 연결 벨트(121q)를 서로 연결하는 하부 내부 체결 부재(131q)를 포함한다.

따라서, 외부 연결 벨트(122)와 외부 체결 부재(132)는 부력 블록(110)에 배치되지 않고 내부 연결 벨트(121)와 내부 체결 부재(131)만이 부력 블록(110)에 배치되고, 특히, 내부 연결 벨트(121)와 내부 체결 부재(131)만이 부력 블록(110)의 함몰부(104)에 위치하므로 부력 블록(110)의 외부로 내부 연결 벨트(121)와 내부 체결 부재(131)가 노출되지 않아 손상되지 않으며, 슬로싱 억제 장치(10)의 유동에 따라 내부 체결 부재(131)가 액체 화물 저장 탱크(1)의 내벽에 부딪쳐 액체 화물 저장 탱크(1)에 손상을 가하는 문제를 방지할 수 있다.

한편, 상기 제4 실시예에서 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 육면체 형상이었으나, 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 원기둥 형상일 수 있다.

이하에서, 도 14를 참고하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 부력 유닛을 나타낸 사시도이다.

제5 실시예는 도 11 내지 도 13에 도시된 제4 실시예와 비교하여 함몰부의 형상만 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 폼부재(114)는 부력체(112)의 외측면을 둘러싸고, 폼부재(114)의 모든 측벽에 함몰부(105)가 형성되어 있다. 함몰부(105)의 단면은 측벽에서 파인 사각 형상의 트렌치(Trench)일 수 있다. 이 때, 함몰부(105)가 인접한 폼부재(114)의 중심부는 원기둥 형상일 수 있다. 이와 같이, 함몰부(105)가 인접한 폼부재(114)의 중심부가 원기둥 형상인 경우는 함몰부(104)가 인접한 폼부재(114)의 중심부가 육면체 형상인 경우에 비해 폼부재(114)의 재료를 보다 많이 절약할 수 있어 제조 비용을 더욱 절감할 수 있다.

또한, 원기둥 형상의 중심부를 가지는 폼부재(114)는 육면체 형상의 중심부를 가지는 폼부재(114)에 비해 함몰부(105)로 액체 화물(2)이 보다 쉽게 통과할 수 있으므로 액체 화물(2)과의 마찰이 적어 부력 블록(110)의 손상이 최소화된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 액체 화물 저장 탱크 2: 액체 화물
10: 슬로싱 억제 장치 100: 부력 유닛
101, 102, 103, 104, 105: 함몰부
110: 부력 블록 112: 부력체
114: 폼부재 120: 연결 벨트
121: 내부 연결 벨트 122: 외부 연결 벨트
130: 체결 부재 131: 내부 체결 부재
132: 외부 체결 부재 124: 연결 고리

Claims (16)

1. 서로 인접하게 배치되어 있는 복수개의 부력 유닛; 및
   상기 복수개의 부력 유닛을 서로 연결하는 복수개의 체결 부재
   를 포함하고,
   상기 부력 유닛의 측벽에는 함몰된 함몰부가 형성되어 있고,
   상기 부력 유닛은
   부력을 갖는 부력체 및 상기 부력체와 대응하는 크기의 부력홈을 가지며 상기 부력홈에 위치하는 상기 부력체를 감싸는 폼부재를 포함하는 부력 블록; 및
   상기 부력 블록에 설치되어 있는 복수개의 연결 벨트
   를 포함하고,
   상기 함몰부는 상기 부력 블록의 측벽에 형성되어 있고,
   상기 복수개의 연결 벨트는
   상기 함몰부 내에 위치하며, 상기 폼부재를 가로지르는 한 쌍의 내부 연결 벨트를 포함하는 슬로싱 억제 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 부력 블록의 측벽 중 서로 마주보는 양 측벽에 상기 함몰부가 형성되어 있는 슬로싱 억제 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 함몰부의 단면은 사각 형상의 트렌치인 슬로싱 억제 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 함몰부의 단면은 사다리꼴 형상의 트렌치인 슬로싱 억제 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 함몰부의 단면은 반원 형상의 트렌치인 슬로싱 억제 장치.
7. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 부력체는 원기둥 형상의 부력체이고, 옆면의 높이가 밑면의 지름보다 긴 상기 원기둥 형상의 부력체의 옆면은 상기 함몰부에 인접하는 슬로싱 억제 장치.
8. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 부력체는 달걀 형상의 부력체이고, 상기 달걀 형상의 부력체의 단반부는 상기 함몰부에 인접하는 슬로싱 억제 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 부력 블록의 모든 측벽에 상기 함몰부가 형성되어 있는 슬로싱 억제 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 육면체 형상인 슬로싱 억제 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 함몰부가 인접한 폼부재의 중심부는 원기둥 형상인 슬로싱 억제 장치.
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내부 연결 벨트는 상기 함몰부의 상부 내벽에 위치하는 한 쌍의 상부 내부 연결 벨트, 상기 함몰부의 하부 내벽에 위치하는 한 쌍의 하부 내부 연결 벨트를 포함하는 슬로싱 억제 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 연결 벨트는
    상기 부력 블록의 상면에 위치하며, 상기 한 쌍의 내부 연결 벨트와 교차하는 한 쌍의 외부 연결 벨트를 더 포함하는 슬로싱 억제 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 내부 연결 벨트의 양단부에 형성된 내부 연결 고리,
    상기 외부 연결 벨트의 양단부에 형성된 외부 연결 고리를 더 포함하는 슬로싱 억제 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 복수개의 체결 부재는
    인접한 한 쌍의 상기 내부 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 내부 체결 부재,
    인접한 한 쌍의 상기 외부 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 외부 체결 부재
    를 포함하며,
    상기 한 쌍의 내부 체결 부재 및 외부 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결되는 슬로싱 억제 장치.

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