KR102007734B1 - 벙커링 장치 - Google Patents

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KR102007734B1
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조진욱
최충영
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

벙커링 장치를 제공한다. 벙커링 장치는 해상에 부유하는 베이스부와, 상기 베이스부에 연결된 지지부, 및 유체 연료를 수용하고, 자세 전환 가능하도록 상기 지지부에 지지되는 연료 탱크를 포함한다.

Description

벙커링 장치{Bunkering apparatus}
본 발명은 벙커링 장치에 관한 것이다.
LNG를 이용한 추진 방식이 적용된 LNG 추진선이 증가하면서 LNG 벙커링 터미널(LNG bunkering terminal)의 설치도 확대되고 있다. LNG 추진선은 육상 또는 해상에 설치된 LNG 벙커링 터미널에 접근하여 LNG를 공급받을 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0119997호 (2014.10.13)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 벙커링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 벙커링 장치의 일 면(aspect)은 해상에 부유하는 베이스부와, 상기 베이스부에 연결된 지지부, 및 유체 연료를 수용하고, 자세 전환 가능하도록 상기 지지부에 지지되는 연료 탱크를 포함한다.
상기 지지부는 링의 형상을 갖고, 상기 연료 탱크는 복수 개가 상기 링을 따라 배치된다.
상기 연료 탱크는, 일측 방향으로 길게 형성되어 유체 연료를 수용하는 실린더부, 및 일측이 상기 실린더부에 회동 가능하도록 결합되고, 다른 일측이 상기 지지부에 탈착 가능하도록 결합되는 연결부를 포함한다.
상기 실린더부는 해수면에 대한 상기 연료 탱크의 장축의 각도가 변경 가능하도록 상기 연결부에 결합된다.
상기 벙커링 장치는 해수면에 평행한 자세를 갖는 상기 실린더부가 상하 방향으로 긴 자세를 갖도록 상기 실린더부에 힘을 가하는 가이드부를 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 자세 전환을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가이드부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치가 해상에 계류된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 운반되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 베이스부의 내부로 진입하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 지지부에 결합되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 자세가 전환되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치를 통하여 급유되는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 자세 전환을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가이드부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 벙커링 장치(10)는 베이스부(100), 지지부(200), 연료 탱크(300), 가이드부(400), 로딩 암(500) 및 구동부(600)를 포함하여 구성된다.
베이스부(100)는 지지부(200), 연료 탱크(300), 가이드부(400), 로딩 암(500) 및 구동부(600)를 일체화시키는 역할을 수행한다. 지지부(200), 연료 탱크(300), 가이드부(400), 로딩 암(500) 및 구동부(600)는 베이스부(100)에 부착되어 동작할 수 있는 것이다.
베이스부(100)는 해상에 부유할 수 있다. 베이스부(100)는 해상에 부유하는 부유체일 수 있는 것으로서, 그 내부가 중공일 수 있고, 상대적으로 낮은 밀도의 재질로 구성될 수 있다.
지지부(200)는 연료 탱크(300)를 지지하는 역할을 수행한다. 본 발명에서 연료 탱크(300)는 복수 개가 구비될 수 있는데, 복수의 연료 탱크(300)가 동시에 지지부(200)에 지지될 수 있다. 지지부(200)는 베이스부(100)에 연결될 수 있다. 결국, 연료 탱크(300)는 지지부(200)를 통하여 베이스부(100)와 일체형으로 운용될 수 있다.
지지부(200)는 지지 프레임(210), 제 1 연료 이송부(221) 및 제 2 연료 이송부(222)를 포함하여 구성된다.
지지 프레임(210)은 연료 탱크(300)를 지지하는 역할을 수행한다. 지지 프레임(210)은 링의 형상을 가질 수 있다. 본 발명에서 연료 탱크(300)는 복수 개가 구비될 수 있다. 복수의 연료 탱크(300)는 지지 프레임(210)이 형성하는 링의 둘레를 따라 나란히 배치될 수 있다.
복수의 연료 탱크(300)가 지지 프레임(210)에 결합됨에 따라 복수의 연료 탱크(300)가 차지하는 공간 범위가 제한될 수 있다. 또한, 복수의 연료 탱크(300)는 지지 프레임(210)을 통하여 베이스부(100)와 일체형으로 운용될 수도 있다.
제 1 연료 이송부(221) 및 제 2 연료 이송부(222)는 유체 연료를 이송하는 역할을 수행한다. 제 1 연료 이송부(221)는 연료 탱크(300)에 구비된 배출부(311)에 연결되어 연료 탱크(300)의 유체 연료를 유입받는 역할을 수행한다.
제 1 연료 이송부(221)와 제 2 연료 이송부(222)는 별도의 연료 이송관(미도시)에 의하여 연결될 수 있다. 연료 이송관은 지지 프레임(210)의 내부에 구비되거나 외부에 구비될 수 있다.
제 2 연료 이송부(222)는 제 1 연료 이송부(221)로 유입된 연료를 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 제 2 연료 이송부(222)는 제 1 연료 이송부(221)로부터 전달된 연료를 베이스부(100)로 전달하는 역할을 수행한다.
유체 연료의 이송을 위하여 베이스부(100)는 연료 이송홀(110) 및 연료 공급부(120)를 구비할 수 있다. 연료 이송홀(110)은 제 2 연료 이송부(222)에 연결되어 제 2 연료 이송부(222)에서 배출된 유체 연료를 유입받는 역할을 수행한다.
연료 공급부(120)는 유체 연료를 로딩 암(500)에 공급하는 역할을 수행한다. 연료 이송홀(110)과 연료 공급부(120)는 별도의 연료 이송관(미도시)에 의하여 연결될 수 있다. 연료 이송관은 베이스부(100)의 내부에 구비되거나 외부에 구비될 수 있다.
로딩 암(500)은 연료 탱크(300)에 수용된 유체 연료를 외부의 선박으로 이송하는 역할을 수행한다. 로딩 암(500)은 유체 연료를 이송하는 이송 호스(미도시)를 가이드하여 유체 연료가 외부의 선박으로 이동되도록 할 수 있다. 이송 호스는 연료 공급부(120)에 연결되어 연료 공급부(120)에서 배출되는 유체 연료의 이송 경로를 제공할 수 있다.
연료 탱크(300)는 유체 연료를 수용하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 액화 천연 가스가 연료 탱크(300)에 수용될 수 있으나, 연료 탱크(300)에 수용되는 유체 연료의 종류에 액화 천연 가스에 한정되는 것은 아니다.
연료 탱크(300)는 자세 전환 가능하도록 지지부(200)에 지지될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크(300)는 일측 방향으로 길게 형성될 수 있는데, 해수면에 대한 연료 탱크(300)의 장축의 각도가 변경되도록 연료 탱크(300)가 지지부(200)에 지지될 수 있는 것이다.
연료 탱크(300)는 실린더부(310) 및 연결부(320)를 포함하여 구성된다. 실린더부(310)는 일측 방향으로 길게 형성되어 유체 연료를 수용할 수 있다. 실린더부(310)의 일측에는 유체 연료의 배출을 위한 배출부(311)가 구비될 수 있다.
연결부(320)는 일측 실린더부(310)에 회동 가능하도록 결합되고, 다른 일측이 지지부(200)에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더부(310)는 연결부(320)에 회동 가능하도록 결합될 수 있다. 실린더부(310)는 해수면에 대한 연료 탱크(300)의 장축의 각도가 변경 가능하도록 연결부(320)에 결합될 수 있다. 이에, 연결부(320)의 자세가 고정된 상태에서 실린더부(310)의 자세 변경이 가능하게 된다.
연결부(320)는 지지부(200)에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. 이하, 지지부(200)에 결합되는 연결부(320)의 해당 부분을 결합부(321)라 한다. 결합부(321)는 갈고리의 형상을 가질 수 있다. 이에 결합부(321)는 갈고리의 내측에 형성된 홈, 즉 갈고리 홈(HG)을 구비할 수 있다. 갈고리 홈(HG)에 지지부(200)가 삽입되면서 연결부(320)와 지지부(200)간의 결합이 수행될 수 있다.
가이드부(400)는 실린더부(310)의 자세를 변경하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 가이드부(400)는 해수면에 평행한 자세를 갖는 실린더부(310)가 상하 방향으로 긴 자세를 갖도록 실린더부(310)에 힘을 가하는 역할을 수행한다. 가이드부(400)에 밀려서 실린더부(310)의 자세가 변경될 수 있는 것이다.
가이드부(400)는 가이드 링(410) 및 가이드 랙(420)을 포함하여 구성될 수 있다. 가이드 링(410)은 링의 형상을 갖고 실린더부(310)에 힘을 가하는 역할을 수행한다.
가이드 랙(420)은 가이드 링(410)에 연결되어 가이드 링(410)을 상하 방향으로 이동시키는 역할을 수행한다. 가이드 랙(420)에는 랙 기어가 형성될 수 있다. 랙 기어는 구동부(600)의 구동 기어와 기어 결합될 수 있다. 베이스부(100)에 구비된 구동부(600)는 구동력을 발생시켜 구동 기어를 회전시키는데, 구동 기어의 회전에 의하여 가이드 랙(420)이 상하 방향으로 이동할 수 있다. 가이드 랙(420)이 상하 방향으로 이동함에 따라 가이드 랙(420)에 연결된 가이드 링(410)이 상하 방향으로 이동할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치가 해상에 계류된 것을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치(10)는 해상에 계류할 수 있다.
벙커링 장치(10)의 계류를 위하여 무어링 케이블(20)이 이용될 수 있다. 무어링 케이블(20)은 그 일측이 해저지반(30)에 고정되고, 다른 일측이 벙커링 장치(10)에 고정될 수 있다.
무어링 케이블(20)에 의하여 벙커링 장치(10)의 해상의 특정 지점에 고정될 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 운반되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크(300)는 예인선(40)에 의하여 운반될 수 있다.
유체 연료를 수용하고 있는 연료 탱크(300)는 전체적으로 해수에 비하여 밀도가 낮을 수 있다. 이를 위하여, 실린더부(310)는 상대적으로 낮은 밀도의 재질로 구성될 수 있다. 또한, 실린더부(310)의 내부는 유체 연료를 수용하는 제 1 공간(미도시) 및 기체를 수용하는 제 2 공간(미도시)을 포함할 수 있다. 제 1 공간 및 제 2 공간은 서로 격리되어 상호간에 유체의 흐름이 차단될 수 있다. 제 2 공간에 의하여 연료 탱크(300)에 부력이 작용하고, 연료 탱크(300)는 해수면에 부유할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 연결부(320)는 갈고리의 형상을 갖는 결합부(321)를 구비할 수 있다. 예인선(40)은 예인 케이블(50)을 결합부(321)에 연결하여 연료 탱크(300)를 운반할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 베이스부의 내부로 진입하는 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크가 지지부에 결합되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 연료 탱크(300)는 예인선(40)에 의하여 운반되어 베이스부(100)의 내부로 진입할 수 있다.
베이스부(100) 및 지지부(200)는 열린 링의 형상을 가질 수 있다. 예인선(40)은 베이스부(100) 및 지지부(200)의 개구(BH, SH)를 통하여 베이스부(100)의 내부로 진입할 수 있다.
지지부(200)에 결합된 상태에서 사전에 이용되어 유체 연료를 수용하고 있지 않는 연료 탱크(300)는 예인선(40)에 의하여 운반되어 육지로 이송될 수 있다.
도 8을 참조하면, 연료 탱크(300)는 지지부(200)에 결합될 수 있다.
지지부(200)의 결합부(321)는 갈고리 홈(HG)을 구비할 수 있다. 지지 프레임(210)이 갈고리 홈(HG)에 삽입됨에 따라 연료 탱크(300)와 지지부(200)간의 결합이 수행될 수 있다.
지지 프레임(210) 및 갈고리 홈(HG)은 각진 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 지지 프레임(210) 및 갈고리 홈(HG)의 단면은 직사각형일 수 있으며, 그 크기는 동일하거나 유사할 수 있다. 이에, 지지 프레임(210)이 갈고리 홈(HG)에 삽입됨에 따라 지지 프레임(210)에 대한 연결부(320)의 자세가 고정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연료 탱크의 자세가 전환되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 가이드부(400)에 의하여 연료 탱크(300)의 자세가 전환될 수 있다.
연료 탱크(300)가 지지부(200)에 결합된 이후에 구동부(600)의 구동력에 의하여 가이드 링(410)은 하강할 수 있다. 가이드 링(410)은 하측 방향으로 실린더부(310)의 표면에 압력을 가할 수 있다.
하측 방향으로의 압력이 가해짐에 따라 실린더부(310)는 연결부(320)에 대하여 회동할 수 있다. 즉, 실린더부(310)는 그 장축이 상하 방향으로 배치되도록 자세가 전환될 수 있는 것이다. 지지 프레임(210) 및 갈고리 홈(HG)의 단면이 직사각형임에 따라 지지 프레임(210)에 대한 연결부(320)의 자세는 전환되지 않을 수 있다.
도 9는 하나의 실린더부(310)가 가이드부(400)에 의하여 자세가 전환된 것을 도시하고 있으나, 가이드부(400)는 지지부(200)에 결합된 복수의 실린더부(310)에 압력을 가할 수 있다. 이에, 지지부(200)에 결합된 복수의 지지부(200)의 실린더부(310)는 가이드부(400)에 의하여 동시에 자세가 전환될 수 있다.
지지부(200)에 결합된 모든 연료 탱크(300)의 자세가 전환됨에 따라 연료 탱크(300)가 차지하는 면적이 감소될 수 있다. 또한, 연료 탱크(300)의 몸체 중 대부분은 해수면의 아래에 위치하게 된다. 이로 인하여 연료 탱크(300) 중 일부만이 해수면의 위에서 발생하는 해수에 의한 충격을 받게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 벙커링 장치를 통하여 급유되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 선박(60)은 벙커링 장치(10)를 통하여 연료를 공급받을 수 있다.
선박(60)은 유체 연료를 동력원으로 이용하여 운항하는 것이거나, 유체 연료를 운송하는 것일 수 있다. 벙커링 장치(10)는 연료 탱크(300)에 수용된 유체 연료를 선박(60)에 공급할 수 있다.
무어링 케이블(20)에 의하여 벙커링 장치(10)가 해상의 특정 지점에 고정된 상태에서 유체 연료를 공급할 수 있기 때문에 선박(60)은 해상에서 간편하게 유체 연료를 공급받을 수 있게 된다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 벙커링 장치 20: 무어링 케이블
30: 해저지반 40: 예인선
50: 예인 케이블 60: 선박
100: 베이스부 110: 연료 이송홀
120: 연료 공급부 200: 지지부
210: 지지 프레임 221: 제 1 연료 이송부
222: 제 2 연료 이송부 300: 연료 탱크
310: 실린더부 311: 배출부
320: 연결부 321: 결합부
400: 가이드부 410: 가이드 링
420: 가이드 랙 500: 로딩 암
600: 구동부

Claims (5)

  1. 해상에 부유하는 베이스부;
    상기 베이스부에 연결된 지지부; 및
    유체 연료를 수용하고, 자세 전환 가능하도록 상기 지지부에 지지되는 연료 탱크를 포함하되,
    상기 연료 탱크는,
    일측 방향으로 길게 형성되어 유체 연료를 수용하는 실린더부; 및
    일측이 상기 실린더부에 회동 가능하도록 결합되고, 다른 일측이 상기 지지부에 탈착 가능하도록 결합되는 연결부를 포함하고,
    상기 실린더부는 상기 연결부가 상기 지지부에 결합된 상태에서 해수면에 대한 상기 실린더부의 장축의 각도가 변경 가능하도록 상기 연결부에 결합되는 벙커링 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는 링의 형상을 갖고,
    상기 연료 탱크는 복수 개가 상기 링을 따라 배치되는 벙커링 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    해수면에 평행한 자세를 갖는 상기 실린더부가 상하 방향으로 긴 자세를 갖도록 상기 실린더부에 힘을 가하는 가이드부를 더 포함하는 벙커링 장치.
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