KR101349868B1

KR101349868B1 - 슬로싱 억제 장치

Info

Publication number: KR101349868B1
Application number: KR1020110144828A
Authority: KR
Inventors: 이수호; 김병수; 전상언; 김종학; 황정오
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR20130076299A

Abstract

슬로싱 억제 장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치는, 복수의 부력 블록 및 상기 복수의 부력 블록을 상호 연결하는 연결 수단을 포함하고, 액체 화물 저장 탱크 내부의 액체 화물 표면에 부유될 수 있는 슬로싱 억제 장치로서, 상기 부력 블록은, 액체의 표면에 부유되도록 부력을 갖는 부력체; 상기 부력체를 둘러싸며 상기 액체를 흡수할 수 있는 폼부재 및 상기 폼부재를 감싸는 커버를 포함하며, 상기 부력체는 폐쇄 셀 형태로 이루어지는 발포 폼으로 형성된다.

Description

슬로싱 억제 장치{ANTI-SLOSHING APPARATUS}

본 발명은 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 저장 공간(즉, 액체 화물 저장 탱크)의 내측벽에 강한 충격을 유발하는 유체의 거동을 지칭하는 것이다. 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 연료탱크에서도 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 연료-의 유동을 제어하는 방향으로 슬로싱 문제를 해결해 왔다.

이와 같은 슬로싱 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 한국 등록 특허 제 1043622호(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 연결수단을 포함하는 슬로싱 억제 장치를 제시한 바 있다.

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

그런데, 선행 문헌 1에 개시된 슬로싱 억제 장치는 부력체가 알루미늄 합금으로 이루어지고 내부에 기체가 채워지는 중공 구조를 이루고 있다. 이와 같이 기체가 채워진 중공 구조의 부력체는 제작 비용이 비쌀 뿐 아니라 표면에 크랙(crack)이 발생할 경우 부력 기능을 상실할 우려가 있다. 또한, 극저온 상태에서 상온 상태로 저장 탱크 내부의 온도가 상승할 경우 기체의 부피가 팽창하여 크랙이 발생한 부력체가 터질 수 있기 때문에 안정성에 문제가 있을 수 있다.

선행문헌 1 : 한국 등록 특허 제1043622호

본 발명의 일 실시예는 부력체의 외부에 크랙이 발생하더라도 터지거나 부력을 상실할 염려가 없는 부력체를 구비한 슬로싱 억제 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 부력 블록 및 상기 복수의 부력 블록을 상호 연결하는 연결 수단을 포함하고, 액체 화물 저장 탱크 내부의 액체 화물 표면에 부유될 수 있는 슬로싱 억제 장치로서, 상기 부력 블록은, 액체의 표면에 부유되도록 부력을 갖는 부력체; 상기 부력체를 둘러싸며 상기 액체를 흡수할 수 있는 폼부재 및 상기 폼부재를 감싸는 커버를 포함하며, 상기 부력체는 폐쇄 셀 형태로 이루어지는 발포 폼으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치가 제공된다.

이 때, 상기 발포 폼은 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene) 폼, 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 폼 및 발포 폴리우레탄(expanded polyurethane) 폼 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 부력체는 단면이 원형, 직사각형, 타원, 다각형 중 어느 하나일 수 있다.

이 때, 상기 부력체는 구형 또는 다각기둥형일 수 있다.

이 때, 상기 부력체는 상기 부력체의 상부측으로부터 하부측으로 상기 부력체를 관통하는 관통홀을 구비할 수 있다.

이 때, 상기 관통홀은 상기 부력체의 중앙에 위치될 수 있다.

이 때, 상기 관통홀은 복수개로 형성되며, 상기 복수개의 관통홀은 서로 나란하거나 또는 서로 엇갈리게 배열될 수 있다.

이 때, 상기 부력 블록은 육면체 형상으로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 연결 수단은 상기 부력 블록의 표면을 가로지르도록 상기 부력 블록에 설치되는 연결 벨트; 및 상기 부력 블록의 연결 벨트와 상기 부력 블록에 이웃하는 다른 부력 블록의 연결 벨트를 연결하는 체결 부재를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 상부면 및 하부면에 십자형으로 배열될 수 있다.

이 때, 상기 연결 벨트의 양 단부에는 연결 고리가 형성될 수 있다.

이 때, 상기 연결 고리는 상기 부력 블록의 모서리부에 위치될 수 있다.

이 때, 상기 체결 부재는, 인접한 한 쌍의 상기 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재를 포함하며, 상기 한 쌍의 단위 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치는, 부력체가 폐쇄 셀 형태의 발포 폼으로 형성되므로 부력체의 표면에 크랙이 발생하더라도 터지거나 부력을 상실할 염려가 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에서 A 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛의 사시도이다.
도 5는 부력 유닛을 구성하는 부력 블록의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 부력 유닛을 구성하는 부력체의 일 실시예이다.
도 7은 부력 유닛을 구성하는 부력체의 다른 실시예이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 체결 부재가 연결 벨트에 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크의 바닥면에 놓여진 상태에서 액체 화물 저장 탱크 내부로 가스를 주입하는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예 따른 슬로싱 억제 장치는 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장된 액체 화물(2) 상에 복수로 배치되는 부력 유닛(100)이 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부에서, 도 2에서 볼 때, 제 1 방향 및 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 나란하게 배열된 상태로 상호 연결되도록 이루어져 액체 화물 저장 탱크의 액체 화물 상부 표면에 부유하도록 이루어진다.

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

이와 같은 본 실시예에 따르면, 선박의 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장되는 액체 화물(2) 상에 부유되는 복수의 부력 유닛(100)에 의해 액체 화물(2)의 슬로싱을 효과적으로 억제시킬 수 있다.

도 3은 도 2에서 A 부분의 확대도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛의 사시도이다. 도 5는 부력 유닛을 구성하는 부력 블록의 부분 절개 사시도이다. 도 6은 부력 유닛을 구성하는 부력체의 일 실시예이다. 도 7은 부력 유닛을 구성하는 부력체의 다른 실시예이다. 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 체결 부재가 연결 벨트에 결합된 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 유닛(100) 및 체결 부재(150)를 포함한다. 이 때, 도 3을 참조하면, 부력 유닛(100)은 부력 블록(110) 및 연결 벨트(122)를 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 부력 블록(110)은 액체 화물(2) 상에 부유되도록 부력을 갖는 부유체로서, 부력체(130), 폼부재(114) 및 커버(116)를 포함할 수 있다.

이 때, 부력체(130)는 폐쇄 셀 형태로 이루어지는 발포 폼으로 형성되는 구조체일 수 있다. 이 때, 발포 폼은 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene) 폼, 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 폼 및 발포 폴리우레탄(expanded polyurethane) 폼 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

이와 같이 폐쇄 셀 구조를 갖는 발포 폼 재질의 부력체(130)는 부력 블록(110)이 액체 화물 내부에 잠긴 상태에서도 셀 구조 내부로 액체가 유입되지 않음으로써 폼 자체가 부력을 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이 부력체(130)가 폐쇄 셀의 폼 재질로 이루어짐에 따라, 열 하중, 압축 하중 등에 의해 부력체의 표면에 크랙(crack)이 발생되더라도 부력체의 내부로 액체 화물(2)이 스며들지 못한다. 따라서 부력체는 부력을 안정적으로 유지할 수 있다.

상기 부력체(130)는 종단면이 단면이 원형, 직사각형, 타원, 다각형 중 어느 하나일 수 있으며, 전체적으로 구형 또는 사각 기둥과 같은 다각기둥 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부력체(130)에는 상하 방향으로 관통홀(133)이 형성된다. 이 때, 관통홀(133)은 도 6에 도시된 바와 같이 구형인 부력체(130)의 중앙부에 형성될 수 있다. 이와 같은 관통홀(133)은 발포 폼으로 형성되는 부력체를 제작하기 용이하도록 한다.

보다 상세히, 폐쇄 셀 형태의 발포 폼으로 이루어지는 부력체(130)는 복수의 작은 알갱이 형태로 이루어지는 폴리에틸렌 입자를, 부력체(130)를 형성하기 위한 금형 내에 위치시킨 상태에서 고온으로 가압 및 가열함으로써 형성될 수 있다.

이 때, 구형으로 부력체를 제작할 경우 표면은 금형에 가해지는 고온 및 고압에 의하여 조밀한 구조로 이루어지기 쉬우나, 구형 내부의 영역에서는 상대적으로 부력체 표면에 비하여 온도 및 압력이 낮으므로 표면에 비하여 조밀하지 않은 구조로 형성되거나 폴리에틸렌 입자 사이에 공극이 발생할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 부력체(130)를 관통하는 관통홀(133)을 형성하면 부력체(130)의 내부에까지 고르게 고온 및 고압 상태가 형성될 수 있어 부력체 내부까지 조밀한 형태의 부력체를 형성할 수 있다.

이와 같이 부력체(130) 내부를 조밀한 형태로 형성하기 위한 관통홀(133)은 부력체(130)의 중앙뿐 아니라 부력체(130)의 주변부에도 형성될 수 있다.

이 때, 관통홀(133)은 하나 이상으로 형성될 수 있다. 이 때, 복수개의 관통홀(133)은 도 7에 도시된 바와 같이 서로 나란하게 배열될 수 있다.

이 때, 도시되지는 아니하였으나, 복수 개의 관통홀(133)은 서로 나란하지 않고 엇갈리게 배열될 수도 있다.

이 때, 부력체(130) 내부에 설치되는 관통홀(133)의 폭 및 수는 부력체(130)의 크기 및 형태에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부력체(130) 내부에 형성되는 관통홀(133)은 부력 블록(110) 내부에서 상하 방향으로 배열되도록 형성된다. 이 때, 관통홀(133)은 상하 방향으로 수직하게 배열되거나 또는 기울어지게 배열될 수도 있다.

이는, 슬로싱 억제 장치(10)가 내부에 설치된 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부에서 액체 화물을 증발시키기 위하여 액체 화물 저장 탱크(1) 내부로 고온의 기체를 주입하거나, 액체 화물 저장 탱크 내부를 냉각하기 위하여 냉각 기체를 주입할 때 기체의 전달이 보다 빠르게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)의 부력 블록(110)의 폼부재(114)는 도 5에 도시된 바와 같이, 부력체(130)의 외측면을 둘러싸고, 전체적인 형상이 정육면체로 이루어질 수 있다.

이 경우, 폼부재(114)는 액체 화물(2)이 스며들어 슬로싱을 보다 효과적으로 방지할 수 있도록 오픈 셀 구조(open cell structure)를 가질 수 있다. 여기서, 오픈 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 오픈 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 도 5에 도시된 바와 같이, 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 있으며, 예를 들어 폴리아릴레이트(Polyarylate) 섬유 등으로 이루어질 수 있다.

연결 벨트(122)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 부력 블록(110)의 표면을 가로지르도록 부력 블록(110) 표면에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 연결 벨트(122)는 도 4에 도시된 바와 같이 부력 블록(110)의 상부면 및 하부면에 각각 설치될 수 있으며, 부력 블록(110)의 상부면 및 하부면의 중심부를 지나도록 설치될 수 있다.

연결 벨트(122)가 단순히 부력 블록(110)의 단부 또는 부력 블록(110)의 국부적인 영역에 설치되는 것이 아니라, 상술한 바와 같이 부력 블록(110)의 표면을 가로질러 설치되어 부력 블록(110)과 연결 벨트(122) 간 결합 면적이 최대화됨으로써, 부력 블록(110)의 유동에 의해 연결 벨트(122)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(122)는 부력 블록(110)의 커버(116)와 동일한 재질로 이루어져, 재봉 등의 방식에 의해 부력 블록(110)의 커버(116)에 설치될 수 있으며, 이 외에도 접착제 등을 이용하여 부력 블록(110)의 표면에 설치될 수도 있을 것이다.

이 경우 연결 벨트(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 연결 벨트(122)가 서로 교차되도록 배치될 수 있으며, 이러한 교차된 한 쌍의 연결 벨트(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 부력 블록(110)의 상부면 및 하부면에 각각 설치될 수 있다.

이와 같이 연결 벨트(122)가 교차 설치됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 격자 구조로 배치된 복수의 부력 블록(110)이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 효과적으로 연결될 수 있다.

또한, 이러한 연결 벨트(122)는 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 단위 벨트로 이루어질 수 있으며, 이들 단위 벨트는 서로 나란하게 배치되고, 서로 일정 간격 이격되도록 설치될 수 있다.

이와 같이 한 쌍의 단위 벨트가 서로 이격되게 배치됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 체결 부재(150)의 보다 용이한 결합을 위한 공간을 제공할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이하 체결 부재(150)를 설명하는 부분에서 보다 구체적으로 설명한다.

한편, 연결 벨트(122)의 양단부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 고리(124)가 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 인접한 연결 고리(124)에 체결 부재(150)가 설치됨에 따라 인접한 부력 블록(110)이 서로 연결될 수 있다.

이 경우 연결 고리(124)는 연결 벨트(122)의 일부가 다른 일부와 대향하도록 연결 벨트(122)가 만곡된 상태에서 연결 벨트(122)의 일부가 다른 일부와 접합됨으로써 형성될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에서 부력 블록(110)과 연결 벨트(122)가 결합된 단위체는 부력 유닛(100)으로 지칭될 수 있다. 부력 유닛(100)은 체결 부재(150)에 의하여 상호 연결될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 유닛(100)이 체결 부재(150)에 의하여 격자 형태로 연결됨으로써 형성되는 것으로 이해되어질 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 체결 부재가 서로 이웃하는 연결 벨트에 결합된 상태를 나타낸 도면이다.

체결 부재(150)는, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 인접한 부력 블록(110)이 서로 연결되도록, 인접한 한 쌍의 연결 고리(124)를 서로 연결할 수 있다.

한편, 체결 부재(150)는 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 대칭되도록 배치되는 한 쌍의 단위 체결 부재(152)로 이루어질 수 있다.

즉, 체결 부재(150)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 인접한 한 쌍의 연결 고리(124)에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재(152)로 이루어질 수 있으며, 이들 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 너트와 같은 연결 부재(154)에 의해 서로 체결될 수 있다.

보다 구체적으로 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 도 8에 도시된 바와 같이, 'U'자 형상을 가질 수 있으며, 이러한 한 쌍의 단위 체결 부재(152)의 양단부는 인접한 한 쌍의 연결 고리(124)에 도 8을 기준으로 상부에서 하부로, 하부에서 상부로 각각 삽입될 수 있다.

이와 같이 인접한 한 쌍의 연결 고리(124)에 각각 삽입된 한 쌍의 단위 체결 부재(152)의 양단부는 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 연결 벨트(122) 사이의 이격된 공간 상에 위치될 수 있으며, 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 이러한 공간 상에서 너트와 같은 연결 부재(154) 등에 의해 용이하게 체결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 체결 부재(150) 상에는 체결 부재가 액체 화물 저장 탱크 내부와 접촉하지 않도록 하기 위하여 커버 부재(미도시)가 설치될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 복수 개의 부력 블록을 상호 연결하기 위한 체결 부재로서 한 쌍의 U자형 단위 체결 부재를 예시하였으나, 체결 부재는 이에 제한되지 않으며, 예를 들어 열쇠 고리 형태로 이루어지는 링형 연결 부재를 이용하여 연결 벨트를 연결하거나, 또는 벨트와 동일한 재질의 연결 부재를 이용하여 복수 개의 부력 블록을 상호 연결하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 부력 블록(110)을 서로 연결하기 위한 연결 수단으로서 연결 벨트(122) 및 체결 부재(150)를 사용하였으나, 부력 블록을 서로 연결하기 위하여 벨크로 테이프, 지퍼와 같은 공지의 연결 수단을 사용하는 것도 가능하다.

이상과 같은 구조로 이루어지는 슬로싱 억제 장치는 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크의 내부에 위치된 상태에서 액체 화물을 제거하거나 또는 액체 화물을 저장하기 위한 준비 단계에서 액체 화물 저장 탱크의 내부를 가열하거나 또는 냉각시키기 용이하다. 이하 이에 대하여 도면을 달리하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크의 바닥면에 놓여진 상태에서 액체 화물 저장 탱크 내부로 가스를 주입하는 상태를 도시한 도면이다. 도 9에서는 도면의 간략화를 위하여 슬로싱 억제 장치의 부력 블록을 연결하는 연결 벨트 및 체결 부재의 도시를 생략하였다.

도 9를 참조하여 설명하면, 액체 화물 저장 탱크(1)로부터 극저온의 액화 천연 가스를 빼내는 경우 액체 화물 저장 탱크(1) 내부의 펌프를 이용하여 대부분의 액화 천연 가스를 빼내고 남은 약간의 액화 천연 가스가 액체 화물 저장 탱크 내부의 바닥면(3)에 잔존하게 된다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물 저장 탱크 내부에 설치되는 경우 슬로싱 억제 장치(10)는 액체 화물 저장 탱크의 바닥면(3) 상에 놓여지게 되는데, 슬로싱 억제 장치(10)의 폼 부재의 하부에는 아직 외부로 배출되지 않은 액화 천연 가스가 중력에 의하여 부력 블록(110)의 하측부 영역(I)에 잔존한다.

이와 같이 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물 저장 탱크(1)의 바닥면(3)에 놓여진 상태에서 액체 화물 저장 탱크(1)의 내부로 액화 천연 가스를 증발시키기 위한 고온의 가스가 액체 화물 저장 탱크(1) 상부측으로부터 하측 방향으로 액체 화물 저장 탱크의 바닥면(3)을 향하여 주입된다.

이와 같이 주입된 고온의 가스에 의하여 극저온으로 저장 탱크 내부에 잔존하던 액화 천연 가스의 증발이 촉진된다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고온의 가스는, 도 9에 도시된 화살표의 방향과 같은 가스의 흐름을 따라 저장 탱크의 상부측으로부터 하측 방향으로 이동하여 슬로싱 억제 장치(10)의 부력 블록(110) 내부로 유입되어 부력 블록(110)의 폼 부재를 지나 부력 블록(110) 하측까지 열을 전달하게 된다.

이 때, 부력 블록(110) 내부를 지나는 가스의 열은 폼 부재에 의한 열의 전도로 부력 블록(110)의 하측부까지 전달되는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부력체(130)에는 관통홀(133)이 형성되어 있으므로 부력체(130)의 관통홀(133)을 이용한 대류 현상을 통하여 열이 부력 블록(110)의 상측부로부터 하측부로 전달될 수 있다.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부력체(130)의 내부에 관통홀(133)이 형성되지 않은 경우와 비교할 때 부력체(130) 내부에 관통홀(133)이 형성되어 있음으로써 부력 블록(110)의 상측부로부터 부력 블록(110)의 하측부로 열의 전달이 보다 쉽게 이루어질 수 있다.

이와 같이 부력 블록(110) 내부에서 상하 방향으로 열의 전달이 보다 용이하게 이루어지도록 하기 위하여 부력체(130) 내부의 관통홀(133)은 부력 블록(110)의 내부에서 상하 방향으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 액체 화물 저장 탱크(1) 내부에서 액체 화물을 제거하는 경우뿐 아니라 액체 화물이 액체 화물 저장 탱크(1) 내부에 저장되지 않은 상태에서 액체 화물을 액체 화물 저장 탱크(1)에 저장하기 위하여 액체 화물 저장 탱크(1) 내부를 미리 냉각시키고자 하는 경우에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 부력체(130)를 구비한 슬로싱 억제 장치(10)가 설치된 액체 화물 저장 탱크(1)는, 냉각 기체를 액체 화물 저장 탱크(1)의 상부측으로부터 하부측으로 주입할 때 액체 화물 저장 탱크(1) 내부로 냉각 열을 보다 빨리 전달할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 액체 화물 저장 탱크 2 액체 화물
3 바닥면 4 배관
10 슬로싱 억제 장치 100 부력 유닛
110 부력 블록 114 폼 부재
116 커버 130 부력체
133 관통홀 122 연결 벨트
124 연결 고리 150 체결 부재

Claims

복수의 부력 블록 및 상기 복수의 부력 블록을 상호 연결하는 연결 수단을 포함하고, 액체 화물 저장 탱크 내부의 액체 화물 표면에 부유될 수 있는 슬로싱 억제 장치로서,
상기 부력 블록은,
액체의 표면에 부유되도록 부력을 갖는 부력체;
상기 부력체를 둘러싸며 상기 액체를 흡수할 수 있는 폼부재 및
상기 폼부재를 감싸는 커버를 포함하며,
상기 부력체는 폐쇄 셀 형태로 이루어지는 발포 폼으로 형성되며, 상기 부력체의 상부측으로부터 하부측으로 상기 부력체를 관통하는 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발포 폼은 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene) 폼, 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 폼 및 발포 폴리우레탄(expanded polyurethane) 폼 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 2항에 있어서,
상기 부력체는 단면이 원형, 직사각형, 타원, 다각형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 3항에 있어서,
상기 부력체는 구형 또는 다각기둥형인 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 부력체의 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 1항에 있어서,
상기 관통홀은 복수개로 형성되며,
상기 복수개의 관통홀은 서로 나란하거나 또는 서로 엇갈리게 배열되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 1 항 내지 제 4항, 제 6항 및 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부력 블록은 육면체 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 1 항 내지 제 4항, 제 6항 및 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 수단은
상기 부력 블록의 표면을 가로지르도록 상기 부력 블록에 설치되는 연결 벨트; 및
상기 부력 블록의 연결 벨트와 상기 부력 블록에 이웃하는 다른 부력 블록의 연결 벨트를 연결하는 체결 부재를 포함하는 슬로싱 억제 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 상부면 및 하부면에 십자형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 10항에 있어서,
상기 연결 벨트의 양 단부에는 연결 고리가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 연결 고리는 상기 부력 블록의 모서리부에 위치되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 체결 부재는,
인접한 한 쌍의 상기 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재를 포함하며,
상기 한 쌍의 단위 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.