KR102007961B1 - 액화가스 저장탱크 - Google Patents

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KR102007961B1
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조용환
이도후
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(주)발맥스기술
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액화 저장 탱크는 내부 공간을 가지는 탱크(100), 탱크(100) 내에 설치되어 있는 펌프(300), 탱크(100)의 판상 형태로 상기 탱크의 바닥에 설치되며, 복수의 관통 구멍(22)을 가지는 가변 유로 부재(200)를 포함하고, 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)의 공급관(31) 아래에 위치한다.

Description

액화가스 저장탱크{LIQUIFIED GAS STORAGE TANK}
본 발명은 액화가스 저장탱크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 탱크 내에 잔류되는 액화 가스를 최소화할 수 있는 액화 가스 저장 탱크에 관한 것이다.
일반적으로 자동차, 선박 등의 운송 연료 및 국내,외에서 사용되는 각종 연료 등으로 사용되는 석유자원은 점차 고갈되고 있으며, 유가 상승 및 엄격해지는 환경 규제 등에 따라 대체 에너지로 액화 가스의 사용량이 증가하고 있다.
일례로, 액화가스는 액화천연가스(liquefied natural gas, LNG) 또는 액화프로판가스(liquefied propane gas, LPG) 등을 포함한다.
이러한 액화가스는 이동 및 저장의 용이성을 위해서 기체를 액화시켜 부피를 줄인 상태로, 액화 가스 저장 탱크에 저장되어 이동된다.
액화 가스 저장 탱크에 저장된 액화 가스는 펌프를 통해서 외부로 공급될 수 있으며, 저장 탱크 내에 위치하여 액화 가스가 공급되는 펌프의 공급관은 탱크의 바닥으로부터 일정거리 이격되어 위치한다.
이처럼, 공급관이 탱크 바닥으로부터 이격되어 위치하므로, 공급관 아래에 위치하는 액화 가스는 공급관으로 유입되지 못하고 탱크 내에 잔류되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 탱크 내에 잔류되는 액화 가스를 최소화할 수 있는 액화 가스 저장 탱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화 저장 탱크는 내부 공간을 가지는 탱크(100), 상기 탱크(100) 내에 설치되어 있는 펌프(300), 판상 형태로 상기 탱크의 바닥에 설치되며, 복수의 관통 구멍(22)을 가지는 가변 유로 부재(200)를 포함하고, 상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)의 공급관(31)보다 아래에 위치한다.
상기 관통 구멍(22)을 개폐하는 덮개(202)를 더 포함할 수 있다.
상기 내부 공간에 설치되어, 상기 내부 공간에 저장되는 액화 가스의 수위를 측정하는 수위 센서(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)를 중심으로 양쪽에 위치할 수 있다.
상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)의 공급관(31)으로부터 멀어질수록 두께가 두꺼워질 수 있다.
상기 가변 유로 부재(200)에는 상기 공급관(31)이 안착되는 홈(23)이 형성될 수 있다.
상기 가변 유로 부재(200)를 이동시키는 구동부(400)를 더 포함하고, 구동부(400)는 상기 가변 유로 부재(200)의 일측에 연결되어 있는 로프(41), 로프(41)를 감아 상기 로프(41)의 길이를 조절하는 모터(42)를 포함할 수 있다.
상기 가변 유로 부재(200)를 이동시키는 구동부(401)를 더 포함하고, 구동부(401)는 상기 가변 유로 부재(200)의 일측과 상기 탱크의 바닥 사이에 위치하는 실린더일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서와 같이 가변 유로 부재를 형성하면, 탱크 바닥에 잔류하는 액화 가스를 용이하게 공급관으로 이동시킬 수 있어, 탱크 내에 잔류하는 액화 가스를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6 의 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 5의 액화 저장 탱크의 가변 유로 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 저장 탱크의 개략적인 단면도이다.
도 11은 도 10의 액화 저장 탱크의 가변 유로 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
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 일 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 내부 공간을 가지는 탱크(100), 탱크(100) 내에 설치되어 있는 펌프(300) 및 가변 유로 부재(200)를 포함한다.
탱크(100)의 내부 공간에는 액화 가스가 저장되며, 액화가스는 극저온의 액체 상태로 탱크(100)에 저장될 수 있다. 이러한 탱크(100)는 액화가스를 저장 및 운반하기 위한 저장 탱크일 수 있으며, 액화 가스를 연료로 사용하기 위해 저장하는 연료 탱크일 수도 있다. 또한, 상기 탱크(100)는 IMO IGC 기준 Type A, Type B, Type C 또는 멤브레인형 탱크일 수 있으며, 바람직하게는 실린더형의 Type C 탱크일 수 있다.
펌프(300)는 탱크(100) 내에 저장되는 액화 가스를 외부로 공급하기 위한 것으로, 탱크(100)의 바닥에 위치할 수 있다. 펌프(300)에는 탱크(100)의 액화가스가 공급되는 공급관(31)과 탱크(100) 외부로 배출하는 배출관(도시하지 않음)이 연결되어, 펌프 타워 구조를 형성한다.
펌프(300)의 공급관(31)은 탱크(100)의 바닥과 최대한 인접하게 설치되는 것이 바람직하나, 펌프(300)의 구조상 공급관(31)은 바닥으로부터 일정거리 이격될 수 있다.
이처럼, 공급관(31)이 바닥으로부터 일정거리 이격될 경우, 공급관(31) 아래에 위치하는 액화 가스가 펌프(300)를 통해서 펌핑되지 못하고, 탱크(100) 바닥에 잔류할 수 있다.
특히, 탱크(100)가 선박에 제공된 경우 운항 과정에서 발생하는 요동에 의해서 액화 가스의 수면이 슬로싱(sloshing)되어 액화가스의 수위가 일시적 또는 지속적으로 펌프(300)의 공급관(31)보다 낮게 위치하여, 액화 가스가 공급관(31)으로 유입되지 못할 수 있다.
따라서, 본 발명에서와 같이 가변 유로 부재(200)를 설치하면 공급관(31) 보다 아래에 위치하는 액화 가스를 최대한 탱크(100) 밖으로 배출 시켜 탱크 내에 잔류하는 액화 가스를 최소화할 수 있다.
가변 유로 부재(200)는 공급관(31)보다 아래에 위치하여 펌핑되지 못하고, 탱크(100) 바닥에 잔류하는 액화가스를 최대한 공급관(31)으로 유입될 수 있도록 유로를 형성한다.
가변 유로 부재(200)는 두께를 가지는 판상으로, 가변 유로 부재(200)를 관통하는 관통 구멍(22)이 복수로 형성될 수 있다.
가변 유로 부재(200)의 두께는 위치에 따라서 다를 수 있으며, 도 3에서와 같이, 펌프(300)의 공급관(31)과 인접할수록 가변 유로 부재(200)의 두께가 얇아질 수 있다.
가변 유로 부재(200)는 공급관(31)으로부터 멀어질수록 두께가 증가하여 공급관(31)을 향해서 기울어진 경사면이 형성될 수 있다. 가변 유로 부재(200)는 펌프(300)의 위치에 따라서 적어도 하나 이상의 부재로 이루어질 수 있다. 펌프가 도 1에서와 같이 탱크(100)의 일측에 위치할 경우, 가변 유로 부재(200)는 하나의 판상일 수 있으나, 탱크(100)의 중앙에 펌프(300)가 위치할 경우 가변 유로 부재(200)는 펌프(300)를 중심으로 양쪽에 나뉘어져 위치(도 10참조)할 수 있다.
다시, 도 3을 참조하면 가변 유로 부재(200)는 펌프(300)을 중심으로 탱크(100)의 양쪽 내벽을 향해 갈수록 두께가 증가하여, 서로 마주하는 한 쌍의 경사면을 형성한다. 이러한 경사면은 액화 가스가 공급관(31)으로 용이하게 흐를 수 있도록 한다.
액화 가스는 가변 유로 부재(200)에 형성된 관통 구멍(22)을 통해서 가변 유로 부재(200)의 상면으로 공급되고, 액화 가스는 가변 유로 부재(200)의 경사면을 따라서 이동하여 공급관(31)으로 공급(화살표 참조)된다. 이때, 공급관(31)이 위치하는 가변 유로 부재(200)의 중심에는 관통 구멍(22)이 형성되지 않을 수 있다.
경사면을 따라 이동하는 액화 가스가 더욱 용이하게 공급관(31)으로 유입될 수 있도록, 도 4에서와 같이, 가변 유로 부재(200)의 중심에는 공급관(31)이 안착되는 홈(23)이 형성될 수 있다.
관통 구멍(22)을 통해서 공급되는 액화 가스는 가변 유로 부재(200)의 경사면을 따라서 홈(23)으로 유입되고, 홈(23)은 액화 가스의 이동 경로를 형성하여 용이하게 공급관(31)으로 액화 가스가 공급될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 단면도이고, 도 6은 도 5의 액화 가스 저장 탱크의 개략적인 평면도이고, 도 7은 도 6 의 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 도 5의 액화 저장 탱크의 가변 유로 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7의 액화 저장 탱크(100)는 대부분 도 1과 동일하므로, 다른 부분에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크(1001)는 탱크(100), 탱크(100) 내에 설치되어 있으며 공급관(31)을 가지는 펌프(300) 및 가변 유로 부재(200)를 포함한다.
가변 유로 부재(200)는 구동부(400)와 연결되어 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 가변 유로 부재(200)는 탱크(100)의 바닥에 대해서 수직한 방향으로 이동할 수 있다.
구동부(400)는 탱크(100) 내에 설치된 수위 센서(50)로부터 수위(S)를 전달받고, 수위에 따라서 구동될 수 있다. 이때, 수위 센서(50)와 구동부(400)는 유, 무선으로 연결(도시하지 않음)될 수 있다.
구동부(400)는 가변 유로 부재(200)의 일측에 연결되며 저온에서 사용 가능한 로프(41)와 탱크(100) 외부에 위치하는 모터(42)를 포함하며, 모터(42)의 구동에 따라서 로프(41)의 길이가 가변된다.
액화 가스의 저장 용량이 충분하여 액화 가스의 수위(S)가 공급관(31)보다 위에 위치할 경우, 가변 유로 부재(200)는 탱크 바닥과 수평한 상태를 유지한다(도 5참조).
이후, 액화 가스의 수위(S)가 낮아져 공급관(31) 아래에 위치할 경우, 구동부(400)는 모터(42)를 구동시켜 로프(41)를 감아 올린다. 이때, 로프(41)와 함께 가변 유로 부재(200)가 함께 상승하게 된다(도 9 참조).
이처럼, 가변 유로 부재(200)가 상승하면 공급관(31)을 향하게 가변 유로 부재(200)가 기울어져 가변 유로 부재(200) 위에 위치하는 액화 가스가 공급관(31)으로 이동한다.
한편, 도 6 및 도 7을 참조하면, 가변 유로 부재(200)에는 복수의 관통 구멍(22)이 형성되어 있으며, 관통 구멍(22)에는 개폐 가능한 덮개(202)가 설치될 수 있다. 덮개(202)는 가변 유로 부재(200)의 이동에 따라서 개폐될 수 있다.
덮개(202)는 관통 구멍(22)을 덮도록 위치하는 제1 부분(24), 관통 구멍(22)에 삽입된 제2 부분(25), 관통 구멍(22)의 측벽에 형성된 걸림홈(27)에 삽입된 제3 부분(26)을 포함한다. 이때, 제1 부분(24)의 길이는 관통 구멍(22)의 깊이 보다 길게 형성된다.
가변 유로 부재(200)가 상승하지 않을 경우, 덮개(202)의 제2 부분(25)은 탱크(100)의 바닥과 접촉하고 제2 부분(25)의 길이가 관통 구멍(22)의 길이보다 길어, 제1 부분(24)은 가변 유로 부재(200)의 상면으로부터 이격된다. 이처럼, 제1 부분(24)이 가변 유로 부재(200)로부터 이격되면 덮개(202)는 개방된 상태로, 관통 구멍(22)으로 유입된 액화 가스는 이격된 부분을 통해서 가변 유로 부재(200) 상으로 이동 가능하다.
이처럼, 덮개(202)가 개방된 상태에서는 가변 유로 부재(200)의 아래에 위치하는 액화 가스가 관통 구멍(22)을 통해서 가변 유로 부재(200)의 상면으로 이동한다.
그리고, 가변 유로 부재(200)가 상승할 경우(도 8 및 도 9 참조), 제2 부분(25)은 탱크(100)의 바닥으로부터 분리되고 중력에 의해서 덮개(202)가 아래로 내려와 관통 구멍(22)을 막는다. 이처럼, 덮개(202)가 관통 구멍(22)을 막으면 덮개(202)는 폐쇄된(또는 닫힌) 상태로, 관통 구멍(22)으로 액화 가스가 유입되더라도 가변 유로 부재(200) 상으로 이동이 불가하다.
이처럼, 액화 가스의 수위가 내려가 가변 유로 부재(200)가 상승하면 덮개(202)는 폐쇄된 상태로 가변 유로 부재(200) 상면에 위치하는 액화 가스가 관통 구멍(22)을 통해서 다시 가변 유로 부재(200) 아래로 배출되지 않도록 한다.
이상의 덮개(202)는 가변 유로 부재(200)에 의해서 개폐되는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 예를 들어 덮개(202)는 구동부(400)의 구동 신호에 따라서 전기적으로 동작 가능한 슬라이딩 형태(도시하지 않음)의 덮개일 수 있다.
가변 유로 부재(200)의 단부에는 가변 날개(403)가 설치될 수 있으며, 가변 날개(403)는 탱크(100)의 내벽에 밀착되도록 설치되어 가변 유로 부재(200)의 단부와 탱크(100) 사이의 틈을 막아 액화 가스가 틈으로 새는 것을 방지한다.
가변 날개(403)는 가변 유로 부재(200)의 이동에 따라서 탱크(100) 내벽과 밀착된 상태로 이동해야 하므로, 가변형 필름으로 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 저장 탱크의 개략적인 단면도이고, 도 11은 도 10의 액화 저장 탱크의 가변 유로 부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11의 액화 저장 탱크는 대부분 도 5와 동일하므로, 다른 부분에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화 가스 저장 탱크(1002)는 탱크(100), 탱크(100) 내에 설치되어 있으며 공급관(31)을 가지는 펌프(300) 및 가변 유로 부재(200)를 포함한다.
펌프(300)는 탱크(100)의 중앙에 위치하며, 가변 유로 부재(200)는 펌프(300)을 중심으로 양쪽에 복수로 형성될 수 있다.
구동부(401)는 실린더 형태로 탱크(100)와 가변 유로 부재(200) 사이에 설치되어, 탱크(100)의 바닥에 대해서 수직한 방향으로 길이가 가변될 수 있다.
구동부(401)는 펌프(300)로부터 상대적으로 멀리 위치하는 가변 유로 부재(200)의 단부와 인접하도록 위치할 수 있다. 따라서, 액화 가스의 수위(S)가 낮아질 경우, 도 11에서와 같이 구동부(401)가 상승하여 가변 유로 부재(200)의 일측이 상승될 수 있도록 한다.
이처럼, 가변 유로 부재(200)의 일측이 상승되면 가변 유로 부재(200)는 공급관(31)을 향하는 경사면을 형성하여, 관통 구멍(22)을 통해서 가변 유로 부재(200) 위로 이동한 액화 가스가 경사면을 따라 공급관(31)으로 용이하게 이동될 수 있도록 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
22: 관통구멍 31: 공급관
50: 수위 센서 100: 탱크
200: 가변 유로 부재 202: 덮개
300: 펌프 400, 401: 구동부

Claims (8)

  1. 내부 공간을 가지는 탱크(100),
    상기 탱크(100) 내에 설치되어 있는 펌프(300),
    판상 형태로 상기 탱크의 바닥에 설치되며, 복수의 관통 구멍(22)을 가지는 가변 유로 부재(200)
    를 포함하고,
    상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)의 공급관(31)보다 아래에 위치하며,
    상기 관통 구멍(22)을 개폐하는 덮개(202)
    를 더 포함하는 액화가스 저장탱크.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 공간에 설치되어, 상기 내부 공간에 저장되는 액화 가스의 수위를 측정하는 수위 센서(50)
    를 더 포함하는 액화가스 저장탱크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)를 중심으로 양쪽에 위치하는 액화가스 저장탱크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 유로 부재(200)는 상기 펌프(300)의 공급관(31)으로부터 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 액화가스 저장탱크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가변 유로 부재(200)에는 상기 공급관(31)이 안착되는 홈(23)이 형성되어 있는 액화가스 저장탱크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 유로 부재(200)를 이동시키는 구동부(400)
    를 더 포함하고,
    상기 구동부(400)는 상기 가변 유로 부재(200)의 일측에 연결되어 있는 로프(41),
    상기 로프(41)를 감아 상기 로프(41)의 길이를 조절하는 모터(42)
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 유로 부재(200)를 이동시키는 구동부(401)
    를 더 포함하고,
    상기 구동부(401)는 상기 가변 유로 부재(200)의 일측과 상기 탱크의 바닥 사이에 위치하는 실린더인 액화가스 저장탱크.
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