KR101324618B1 - 가압 실린더가 구비된 액화물 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

가압 실린더가 구비된 액화물 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

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Abstract

가압 실린더가 구비된 액화물 저장탱크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화물 저장탱크는, 선박에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체와, 중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더와, 상기 실린더의 상부에 연결된 상태로 상기 몸체의 외측에 구비되며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 실린더 내에 소정의 기체를 주입하여 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 기체주입유닛을 포함한다.
또 다른 실시예에 따른 액화물 저장탱크의 경우, 선박 또는 해상 구조물에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체와, 중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더와, 상기 실린더 내벽에 밀착된 상태로 상하 슬라이딩 가능하게 형성된 피스톤부 및 상기 피스톤부의 슬라이딩 운동을 제어하며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 피스톤부를 하향 슬라이딩시켜 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 피스톤제어부를 포함하는 피스톤유닛을 포함한다.

Description

가압 실린더가 구비된 액화물 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 {Liquid Cargo Tank Having Pressure Cylinder and Ship Having the Same}
본 발명은 저장탱크의 슬로싱을 방지하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 몸체 내에 가압 실린더가 별도 구비됨에 따라 내부의 슬로싱을 방지할 수 있는 액화물 저장탱크 및 이를 포함하는 선박이다.
일반적으로, LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등과 같은 액화물은 다양한 선박 등에 의해 운반 및 저장되는 경우가 많다. 여기서, 상기 선박은 자항능력을 가지며 액화물을 이송시키는 선박뿐만 아니라 액화천연가스-부유식 생산 저장 설비(LNG-FPSO: Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading), 부유식 원유 저장 설비(FSU: Floating Storage Offloading)등 액화물을 저장 및 하역하는 부유식 해상 구조물도 포함한다.
특히, 상기 액화물은 소정의 압력으로 밀폐 및 보온되도록 다양한 형태의 저장탱크에 수용된 상태로 운반 및 저장된다.
다만, 이와 같은 경우 액화물은 선체의 움직임으로 인해 저장탱크 내에서 운동에너지를 받게 되고, 이에 따라 저장탱크의 내측 벽에 충격을 가하는 슬로싱(sloshing) 현상이 발생하게 된다.
이는 저장탱크의 손상을 유발하며, 액화물 운반 작업에 차질을 빚게 됨에 따라 경제적인 손실을 가져올 수 있다. 따라서, 최근에는 저장탱크 내의 슬로싱 현상을 억제 및 방지하기 위해 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
도 1을 참조하면, 한 쌍의 저장탱크(10a, 10b) 내에 액화물(l)이 수용된 모습이 각각 도시된다. 좌측에 위치된 저장탱크(10a)의 경우, 액화물이 만재 상태이며, 우측에 위치된 저장탱크(10b)의 경우, 액화물의 수위가 다소 낮아진 상태를 이루고 있다.
여기서, 저장탱크 내에 수용된 액화물이 만재 상태에 가까운 경우에는 슬로싱 현상으로 인한 피해가 줄어드는 경향을 보인다. 액화물의 수위가 만재 상태에 가까운 경우에는 유동 공간의 제약으로 인해 슬로싱 현상이 억제되기 때문이다.
즉, 도 1의 좌측 저장탱크(10a)는 만재 상태이므로 슬로싱 현상이 발생하지 않거나 극히 적게 발생하며 우측 저장탱크(10b)의 경우는 액화물의 유동 공간이 어느 정도 확보된 상태로 슬로싱 피해가 예상된다.
한편, 운반선을 운항하는 과정에 있어, 온도 상승, 압력의 변화 및 외부의 충격 등과 같은 이유로 저장탱크 내의 액화물이 일부 기화될 수 있으며, 이를 보일 오프 가스(boil off gas)라 한다.
즉, 운반선 운항 시, 보일 오프 가스 발생으로 인해 저장탱크 내의 액화물 수위가 점차 낮아지게 되며, 이를 방치할 경우 슬로싱에 의한 피해를 입을 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들은, 액화물 저장탱크의 몸체 내에 가압 실린더를 별도 구비하여 액화물의 수위를 높게 유지하여 액화물의 해상 운송 시 저장탱크 내부에 슬로싱이 발생하는 것을 방지하고자 한다.
또한, 발생된 보일 오프 가스를 재사용할 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체와, 중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더와, 상기 실린더의 상부에 연결된 상태로 상기 몸체의 외측에 구비되며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 실린더 내에 소정의 기체를 주입하여 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 기체주입유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더 내에 주입되는 상기 소정의 기체는 상기 수용공간에 수용된 액화물로부터 발생된 보일 오프 가스일 수 있다.
또한, 상기 기체주입유닛은, 상기 수용공간에서 발생된 보일 오프 가스를 고압으로 압축시키는 압축부와, 상기 압축부에 의해 압축된 고압의 보일 오프 가스를 저장하고, 상기 실린더의 상부에 연결된 연결유로를 가지는 저장부와, 상기 연결유로에 구비되어, 상기 연결유로를 개폐함에 따라 상기 저장부에 저장된 보일 오프 가스를 상기 실린더에 선택적으로 주입하는 개폐밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기체주입유닛에 기화된 보급용 액화물을 공급하는 보조공급유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조공급유닛은, 내부에 보급용 액화물이 수용된 보조수용부와, 상기 보조수용부에 수용된 보급용 액화물을 기화시켜 상기 기체주입유닛에 공급하는 기화부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더의 일측에는, 상기 실린더의 일측을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 보조밸브가 구비될 수 있다.
또한, 상기 실린더는 상기 수용공간 내에 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 상기 몸체에는 펌프타워가 더 구비되며, 상기 실린더는 상기 펌프타워 내측 및 외측 중 어느 하나 이상에 구비될 수 있다.
또한, 상기 수용공간 내에서 발생되는 보일 오프 가스의 양이 소정 기준 이상일 경우, 초과량의 보일 오프 가스를 선택적으로 외부로 배출시키며, 상기 수용공간 내에서 발생되는 보일 오프 가스의 양이 소정 기준 이하일 경우, 보일 오프 가스를 외부로부터 상기 기체주입유닛에 공급하는 조절부가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체와, 중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더와, 상기 실린더 내벽에 밀착된 상태로 상하 슬라이딩 가능하게 형성된 피스톤부와, 상기 피스톤부의 슬라이딩 운동을 제어하며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 피스톤부를 하향 슬라이딩시켜 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 피스톤제어부를 포함하는 피스톤유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 피스톤부에는, 상기 피스톤부의 일부분을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 피스톤밸브가 구비될 수 있다.
또한, 상기 실린더의 일측에는, 상기 실린더의 일측을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 보조밸브가 구비될 수 있다.
또한, 상기 피스톤제어부는, 상기 실린더 내에 소정의 기체를 주입함에 따라 상기 피스톤부를 하향 슬라이딩시킬 수 있다.
또한, 상기 실린더 내에 주입되는 상기 소정의 기체는 상기 수용공간에 수용된 액화물로부터 발생된 보일 오프 가스일 수 있다.
또한, 상기 피스톤제어부에 기화된 보급용 액화물을 공급하는 보조공급유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조공급유닛은, 내부에 보급용 액화물이 수용된 보조수용부와, 상기 보조수용부에 수용된 보급용 액화물을 기화시켜 상기 피스톤제어부에 공급하는 기화부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체에는 펌프타워가 더 구비되며, 상기 실린더는 상기 펌프타워 내측 및 외측 중 어느 하나 이상에 구비될 수 있다.
또한, 상기 피스톤유닛은, 상기 피스톤부의 둘레에 기어 형태로 구비되어 실린더의 내벽에 치합되는 가이드를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기와 같은 액화물 저장탱크를 포함하는 선박일 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 몸체 내에 실린더가 구비됨으로써, 저장탱크에 보일 오프 가스가 발생하여 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 이를 보충하여 항상 고수위 상태를 유지하도록 하고, 슬로싱 현상을 억제할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 실린더 내부에 피스톤유닛이 구비되는 경우, 기체주입유닛 없이도 물리적으로 액화물의 수위를 상승시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 실린더가 구비된다고 하더라도 저장탱크 내의 액화물 수용 용량에는 큰 변화가 없다는 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 일반적인 저장탱크에 수용된 액화물의 수위 변화를 나타내는 단면도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습을 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액화물 저장탱크에 있어, 수용된 액화물의 수위가 낮아진 모습을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화물 저장탱크에 있어, 실린더 내에 기체를 주입하여 액화물의 수위를 상승시키는 모습을 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습을 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습을 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 각 실시예 중 어느 하나에 있어서, 펌프타워 외측에 실린더가 설치된 모습을 나타낸 단면도;
도 8은 본 발명의 각 실시예 중 어느 하나에 있어서, 펌프타워 내측에 실린더가 설치된 모습을 나타낸 단면도;
도 9는 도 7 및 도 8에 대한 횡단면도;
도 10은 펌프타워에 복수의 실린더가 설치된 모습을 나타낸 횡단면도;
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 액화물 저장탱크에 있어, 수용된 액화물의 수위가 낮아진 모습을 나타낸 단면도; 및
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 액화물 저장탱크에 있어, 실린더 내의 피스톤부를 하향시켜 액화물의 수위를 상승시키는 모습을 나타낸 단면도이다.
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.
먼저, 본 발명의 각 실시예에서 설명되는 액화물 저장탱크는 운반선을 비롯한 각종 운항용, 정박용 선박 또는 다양한 해상 구조물에 적재될 수 있다. 그리고, 이하 각 실시예에서는 액화물 저장탱크가 운반선에 적재된 것을 대표적으로 예시하고 있으나, 이는 운반선 외의 선박 또는 해상 구조물에 대체될 수 있는 것으로, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 본 명세서에서 선박이라 함은 상기 다양한 선박 및 해상 구조물을 포함한다.
도 2에는, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습이 도시된다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 액화물 저장탱크는 몸체(10), 실린더(20), 기체주입유닛(30)을 포함한다.
그리고, 이와 같은 액화물 저장탱크는 일반적으로 운반선에 적재되어 운송되는 경우가 많으나, 운반선뿐 아니라 다양한 종류의 선박에 적재될 수 있음은 물론이며, 더 나아가 기타 해상 구조물에 구비될 수도 있다.
즉, 본 발명에서의 선박은, 자항 능력을 가지고 추진 가능한 일반적인 의미의 선박뿐만 아니라, LNG-FPSO(Floating Production Storage Offloading) 등과 같이 해상에서 부유하는 부유식 해상 구조물도 포함할 수 있다.
몸체(10)는 저장탱크의 타입에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 내부에는 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된다. 이때, 상기 액화물은 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등 다양한 액체일 수 있다.
한편, 발명의 배경이 되는 기술 부분에서 서술한 바와 같이, 저장탱크의 몸체(10) 내에 수용된 액화물이 만재 상태에 가까운 경우에는 슬로싱 현상으로 인한 피해가 줄어든다. 액화물의 수위가 만재 상태에 가까운 경우에는 유동 공간의 제약으로 인해 슬로싱 현상이 억제되기 때문이다.
다만, 액화물을 만재 상태로 운반한다고 하더라도 보일 오프 가스(boil off gas)는 지속적으로 발생되므로, 몸체(10) 내에 수용된 액화물의 수위가 줄어들게 된다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에서는, 보일 오프 가스에 의해 액화물의 수위가 줄어들 경우, 이를 복원시키기 위한 실린더(20)가 구비된다.
실린더(20)는 내부에 중공을 가지며, 하부가 개구된 상태로 몸체(10)의 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된다. 즉, 실린더(20)의 개구된 하부는 수용공간의 하방에 위치되며, 이를 통해 액화물이 유동될 수 있다.
이때, 실린더(20)의 상부는 하부와 같이 개구되지 않으므로, 몸체(10) 내에 액화물을 채워 넣을 경우 실린더(20)의 중공에는 액화물이 원활히 채워지지 않을 수 있다. 따라서, 이 경우에는 실린더(20)의 일측을 선택적으로 개구시키는 보조밸브(22)가 구비될 수 있다.
제1실시예의 경우, 보조밸브(22)는 실린더(20)의 상부에 구비되어, 실린더(20)의 내부에 액화물을 유입시켜야 할 경우에는 실린더(20) 상부를 개구시킨다.
다음으로, 기체주입유닛(30)은 실린더(20)의 상부에 연결된 상태로 몸체(10)의 외측에 구비된다. 구체적으로, 기체주입유닛(30)은 실린더(20)의 중공에 소정의 기체를 주입하여 실린더(20) 내부에 채워진 액화물을 하방으로 가압시키고, 이에 따라 몸체(10) 내의 액화물 전체 수위를 상승시킬 수 있다.
즉, 기체주입유닛(30)은 저장탱크의 몸체(10) 내에 보일 오프 가스가 발생함에 따라 액화물의 수위가 낮아질 경우, 실린더(20) 내에 기체를 주입하여 수위를 복원시키고, 만재 상태와 동일한 효과를 유지하도록 할 수 있다. 따라서, 저장탱크 내에 슬로싱 피해가 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에는, 이와 같은 수위 변화에 대해 자세히 도시된다. 도 3을 참조하면, 몸체(10) 내에 수용된 액화물의 수위가 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 수위가 낮아질 경우, 슬로싱 피해가 예상되므로, 도 4와 같이 기체주입유닛(30)을 통해 실린더(20) 내부에 기체를 주입하여 낮아진 수위를 복원시킬 수 있는 것이다.
이때, 수위센서 등으로 액화물의 수위를 감지하여 실시간으로 감소된 수위만큼 기체를 주입하는 것도 가능하며, 또는 일정 기준 이하로 수위가 떨어졌을 경우 기체를 주입하는 것도 가능하다.
한편, 기체주입유닛(30)에 의해 주입되는 기체로는 다양한 기체가 사용될 수 있다. 이는 실린더(20) 내의 액화물을 가압하기 위한 것으로, 특별히 그 종류가 한정될 필요는 없다.
본 발명의 제1실시예에서는, 이와 같은 주입용 기체로서 몸체(10) 내에 수용된 액화물에서 발생된 보일 오프 가스를 사용한다. 즉, 발생된 보일 오프 가스를 재사용하므로 낭비되어 배출되는 보일 오프 가스를 최소화할 수 있다.
이를 위해, 기체주입유닛(30)은 몸체(10) 내의 수용공간에서 발생된 보일 오프 가스를 고압으로 압축시키는 압축부(32)와, 압축부(32)에 의해 압축된 고압의 보일 오프 가스를 저장하고, 실린더(20) 상부와 연결되는 연결유로를 가지는 저장부(34)와, 상기 연결유로에 구비되어 연결유로를 개폐함에 따라 저장부(34)에 저장된 고압의 보일 오프 가스를 실린더(20) 내에 선택적으로 주입하는 개폐밸브(36)를 포함한다. 즉, 발생된 보일 오프 가스는 고압으로 저장되어, 개폐밸브(36)의 제어에 따라 실린더(20) 내에 적절히 주입될 수 있다.
그리고, 제1실시예에서는, 보일 오프 가스의 발생량이 필요 이상으로 많아질 경우, 이를 선택적으로 외부로 배출시키는 조절부(40)가 더 구비된다.
한편, 저장탱크는 복수 개 구비될 수 있으며, 각 저장탱크는 보일 오프 가스를 수송하는 수송관에 의해 전체적으로 연결될 수 있다. 즉, 조절부(40)는 상기 상황과 반대로 해당 저장탱크의 보일 오프 가스 발생량이 기준 이하일 경우, 다른 저장탱크에서 발생된 보일 오프 가스 또는 저장탱크와는 별도로 수집된 보일 오프 가스 등을 회수하여 기체주입유닛(30)에 공급할 수도 있다.
이상으로, 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 이를 다양하게 변형시킨 다른 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.
먼저 도 5에는, 본 발명의 제2실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습이 도시된다. 제2실시예의 경우, 제1실시예와 모든 구성요소가 동일하게 형성되며, 보조공급유닛(50)이 더 구비되는 것만이 다르다. 따라서 보조공급유닛(50)을 제외한 다른 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.
보조공급유닛(50)은 보일 오프 가스의 발생량이 부족할 경우, 이를 보충하기 위한 구성요소로서, 내부에 보급용 액화물이 수용된 보조수용부(52)와, 보조수용부(52)에 수용된 보급용 액화물을 기화시켜 기체주입유닛(30)에 공급하는 기화부(54)를 포함한다.
즉, 보조공급유닛(50)은 액화물을 일정량 저장하고 있으며, 실린더(20) 내부에 주입하기 위한 보일 오프 가스의 발생량이 충분하지 않을 경우, 이를 기화시켜 기체주입유닛(30)에 보충하는 역할을 담당한다.
따라서, 제2실시예의 경우, 액화물 저장탱크로부터 발생하는 보일 오프 가스의 양이 기준치보다 현저하게 적거나, 시설의 파손으로 인해 보일 오프 가스가 누출되는 등의 돌발 상황이 발생할 경우에도 저장탱크 내의 액화물의 수위를 안정적으로 유지할 수 있다는 장점이 있다.
다음으로 도 6에는, 본 발명의 제3실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습이 도시된다. 제3실시예의 경우, 제2실시예와 모든 구성요소가 동일하게 형성되나, 실린더(20)가 복수 개 구비되는 것이 다르다.
제3실시예와 같이, 실린더(20)는 하나의 저장탱크 내에 복수 개가 구비될 수 있다. 또한, 이 경우 개폐밸브(136)는 각 실린더(20)에 기체를 동시 주입할 수도 있으며, 또는 개별적으로 주입하는 것도 가능하다.
이와 같은 경우, 하나의 실린더(20)에 제공되는 기체 주입량을 분산시킬 수 있으므로, 인가되는 압력의 부하 역시 분산시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 7 및 도 8에는, 각 실시예에 있어, 실린더(20)가 펌프타워(60)에 설치될 수 있음을 나타낸 모습이 도시된다. 특히 도 7의 경우, 실린더(20)가 펌프타워(60) 외측에 설치되며, 도 8의 경우에는 실린더(20)가 펌프타워(60) 내측에 설치된다.
도 9에는 이들의 횡단면도가 각각 도시되며, 이와 같이 저장탱크에 기 설치된 펌프타워(60)에 실린더(20)를 설치할 경우에는, 실린더(20)와 펌프타워(60) 간을 서로 용접하여 결합시킬 수 있다. 참고로, 펌프타워(60)가 구비되지 않는 경우에는 통상의 지지대 등을 사용하여 실린더(20)를 저장탱크의 내벽 등에 설치할 수도 있다.
또한, 이에 그치지 않고, 도 10에 도시된 바와 같이 하나의 펌프타워(60)의 외측에 복수 개의 실린더(20)가 설치될 수도 있다. 즉, 실린더(20)가 복수 개가 구비될 경우에도, 그 설치 비용이 비례하여 증가되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 11에는 본 발명의 제4실시예에 따른 액화물 저장탱크의 전체 모습이 도시된다. 제4실시예의 경우, 제1실시예와 모든 구성요소가 동일하나, 실린더(20)의 가압 방식이 다르게 형성된다.
구체적으로, 제4실시예는 실린더(20) 내벽에 밀착된 상태로 상하 슬라이딩 가능하게 형성된 피스톤부(24)와, 상기 피스톤부(24)를 제어하는 피스톤제어부(도시되지 않음)를 포함하는 피스톤유닛이 구비된다.
즉, 전술한 실시예들은 실린더(20) 내에 주입되는 기체가 액화물을 가압하는 반면, 제4실시예는 피스톤부(24)가 액화물에 직접 접촉된 상태로 액화물을 가압하게 된다. 따라서, 피스톤부(24)가 피스톤제어부에 의해 별도의 구동력을 제공받을 경우, 기체주입유닛(30)은 생략될 수도 있다.
다만, 본 발명의 제4실시예에서는 피스톤부(24) 역시 기체주입유닛(30)에 의해 하향 슬라이딩될 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 기체주입유닛(30)은 제1실시예와 마찬가지로 실린더 내로 소정의 기체를 주입하고, 이에 따라 피스톤부(24)가 가압되어 순차적으로 액화물을 가압하게 된다. 즉, 이와 같은 경우, 피스톤제어부는 기체주입유닛(30)일 수 있다.
부가적으로, 실린더(20)의 상부를 선택적으로 개구시키는 보조밸브(22)와 같이, 피스톤부(24)에는 피스톤밸브(26)가 구비될 수 있다. 이는 마찬가지로 액화물이 실린더(20) 내부, 구체적으로는 실린더(20) 내측의 피스톤부(24) 아래쪽에 원활히 채워질 수 있도록 한다.
이와 같은 경우, 일반적으로 실린더(20)의 상부에 구비된 보조밸브(22)는 개구된 상태를 유지시키고, 피스톤부(24)에 구비되는 피스톤밸브(26)를 개폐함에 따라 액화물을 실린더(20) 내부에 채우도록 할 수 있다. 다만, 액화물의 수위가 실린더(20)의 상부 이상일 경우에는 액화물이 실린더(20)의 상부로 유입되는 것을 방지하기 위해 실린더(20) 상부의 보조밸브(22)를 폐쇄시킬 수 있다.
그리고, 제4실시예에서는 피스톤부(24)를 가이드하는 가이드가 더 구비될 수 있으며, 이에 의해 피스톤부(24)는 일정 경로를 따라 상하 슬라이딩 될 수 있다. 특히, 상기 가이드는 피스톤부(24)가 정상 위치에서 이탈하는 등의 현상을 방지하기 위해, 피스톤부(24)의 둘레에 기어 형태로 구비되어 실린더(20)의 내벽에 치합되도록 할 수 있다.
이상 설명한 각 실시예들을 통해 알 수 있는 것과 같이, 본 발명은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 또한 각 실시예들에서 언급된 구성요소는 서로 교차 적용될 수 있음은 물론이다.
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.
10: 몸체
20: 실린더
22: 보조밸브
26: 피스톤밸브
24: 피스톤부
30: 기체주입유닛
32: 압축부
34: 저장부
36: 개폐밸브
40: 조절부
50: 보조공급유닛
52: 보조수용부
54: 기화부
60: 펌프타워

Claims (19)

  1. 선박에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체;
    중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더; 및
    상기 실린더의 상부에 연결된 상태로 상기 몸체의 외측에 구비되며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 실린더 내에 소정의 기체를 주입하여 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 기체주입유닛을 포함하고,
    상기 실린더의 일측에는,
    상기 실린더의 일측을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 보조밸브가 구비된 액화물 저장탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 내에 주입되는 상기 소정의 기체는 상기 수용공간에 수용된 액화물로부터 발생된 보일 오프 가스인 액화물 저장탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기체주입유닛은,
    상기 수용공간에서 발생된 보일 오프 가스를 고압으로 압축시키는 압축부;
    상기 압축부에 의해 압축된 고압의 보일 오프 가스를 저장하고, 상기 실린더의 상부에 연결된 연결유로를 가지는 저장부; 및
    상기 연결유로에 구비되어, 상기 연결유로를 개폐함에 따라 상기 저장부에 저장된 보일 오프 가스를 상기 실린더에 선택적으로 주입하는 개폐밸브;
    를 포함하는 액화물 저장탱크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기체주입유닛에 기화된 보급용 액화물을 공급하는 보조공급유닛을 더 포함하는 액화물 저장탱크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보조공급유닛은,
    내부에 보급용 액화물이 수용된 보조수용부; 및
    상기 보조수용부에 수용된 보급용 액화물을 기화시켜 상기 기체주입유닛에 공급하는 기화부;
    를 포함하는 액화물 저장탱크.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 수용공간 내에 복수 개 구비되는 액화물 저장탱크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 펌프타워가 더 구비되며,
    상기 실린더는 상기 펌프타워 내측 및 외측 중 어느 하나 이상에 구비되는 액화물 저장탱크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수용공간 내에서 발생되는 보일 오프 가스의 양이 소정 기준 이상일 경우, 초과량의 보일 오프 가스를 선택적으로 외부로 배출시키며,
    상기 수용공간 내에서 발생되는 보일 오프 가스의 양이 소정 기준 이하일 경우, 보일 오프 가스를 외부로부터 상기 기체주입유닛에 공급하는 조절부가 더 구비된 액화물 저장탱크.
  10. 선박에 적재되며, 내부에 액화물이 수용되는 수용공간이 형성된 몸체;
    중공이 형성되고, 하부가 개구된 상태로 상기 수용공간 내에 상하 방향으로 길게 구비된 실린더; 및
    상기 실린더 내벽에 밀착된 상태로 상하 슬라이딩 가능하게 형성된 피스톤부와, 상기 피스톤부의 슬라이딩 운동을 제어하며, 상기 수용공간에 수용된 액화물의 수위가 낮아질 경우, 상기 피스톤부를 하향 슬라이딩시켜 상기 수용공간 내 액화물의 수위를 상승시키는 피스톤제어부를 포함하는 피스톤유닛을 포함하고,
    상기 실린더의 일측에는,
    상기 실린더의 일측을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 보조밸브가 구비된 액화물 저장탱크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 피스톤부에는,
    상기 피스톤부의 일부분을 선택적으로 개구시켜 상기 수용공간 내에 수용된 액화물이 상기 실린더의 내부에 원활히 채워질 수 있도록 하는 피스톤밸브가 구비된 액화물 저장탱크.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 피스톤제어부는,
    상기 실린더 내에 소정의 기체를 주입함에 따라 상기 피스톤부를 하향 슬라이딩시키는 액화물 저장탱크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 실린더 내에 주입되는 상기 소정의 기체는 상기 수용공간에 수용된 액화물로부터 발생된 보일 오프 가스인 액화물 저장탱크.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 피스톤제어부에 기화된 보급용 액화물을 공급하는 보조공급유닛을 더 포함하는 액화물 저장탱크.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보조공급유닛은,
    내부에 보급용 액화물이 수용된 보조수용부; 및
    상기 보조수용부에 수용된 보급용 액화물을 기화시켜 상기 피스톤제어부에 공급하는 기화부;
    를 포함하는 액화물 저장탱크.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 몸체에는 펌프타워가 더 구비되며,
    상기 실린더는 상기 펌프타워 내측 및 외측 중 어느 하나 이상에 구비되는 액화물 저장탱크.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 피스톤유닛은,
    상기 피스톤부의 둘레에 기어 형태로 구비되어 실린더의 내벽에 치합되는 가이드를 더 포함하는 액화물 저장탱크.
  19. 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제11항 및 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항의 액화물 저장탱크를 포함하는 선박.
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