KR102079516B1 - 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 다이나믹 롤링 피칭 환경에서도 초저온 매체를 안정적으로 저장할 수 있으며, 또한 그 지지 구조가 안정적이면서도 열손실을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크를 제공하게 된다.

Description

초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크{HORIZONTAL TYPE CRYOGENIC MEDIA STORAGE TANK FOR SHIP}
본 발명은 초저온 매체를 저장하기 위한 저장탱크에 관한 것으로, 특히 다이나믹 롤링 피칭 환경과 접하게 되는 선박에 설치되는 선박용 수평식 이중탱크에 관한 것이다.
초저온 매체, 특히 액화 가스를 위한 탱크 및 상기 매체를 저장하기 위한 수단은 탱크에 액화 가스를 저장, 적재 및 하역할 때 경우에 따라 상당한 열 운동(thermal motion)이 발생하기 때문에 각별한 구성이 요구된다.
특히, LNG는 액화 석유 가스보다 온도가 낮기 때문에 특별한 요건이 요구된다.
또한 선박은 그 운행중에 다이나믹 롤링 피칭 환경과 접하게 되며, 이에 따라 선박에 설치되는 선박용 초저온 매체 저장탱크 또한 이러한 환경을 감안하여 설계되어야 한다.
선박용 초저온 매체 저장탱크와 관련된 종래의 기술로서, 국제공개번호 WO 2010/020431호 "초저온 매체를 위한 탱크를 저장하는 장치" (2010년 2월 25일)이 제안된 바 있다.
국제공개번호 WO 2010/020431호 "초저온 매체를 위한 탱크를 저장하는 장치" (2010년 2월 25일)
본 발명은 선박의 다이나믹 롤링 피칭 환경에서도 초저온 매체를 안정적으로 저장할 수 있도록 설계된 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 수평방향으로 길게 배치되며 초저온 매체가 저장되는 초저온매체저장용기 ; 상기 초저온매체저장용기를 감싸는 형태로 배치되는 외측용기 ; 상기 외측용기와 상기 초저온매체저장용기 사이에 충진되는 분말 단열재 ; 상기 외측용기의 길이방향 일측 하부 내주면에 서로 이격되어 마련되는 한 쌍의 제1외측바닥지지대 ; 상기 외측용기의 길이방향 타측 하부 내주면에 서로 이격되어 마련되는 한 쌍의 제2외측바닥지지대 ; 상기 초저온매체저장용기의 길이방향 일측 하부 외주면에 서로 이격되어 마련되는 제1내측바닥지지대 ; 상기 초저온매체저장용기의 길이방향 타측 하부 외주면에 서로 이격되어 마련되는 제2내측바닥지지대 ; 상기 제1외측바닥지지대와 상기 제1내측바닥지지대를 서로 결합시키는 제1결합수단 ; 상기 제2외측바닥지지대와 상기 제2내측바닥지지대를 서로 결합시키는 제2결합수단 ; 상기 외측용기의 길이방향 일측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 마련되는 복수의 제1외측 절연체 수용구 ; 상기 초저온매체저장용기의 길이방향 일측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 마련되어 상기 제1외측 절연체 수용구와 짝을 이루는 복수의 제1내측 절연체 수용구 ; 일측이 상기 제1외측 절연체 수용구에 끼움결합되며 타측이 상기 제1내측 절연체 수용구에 끼움결합되는 제1절연봉 ; 상기 외측용기의 길이방향 타측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 마련되는 복수의 제2외측 절연체 수용구 ; 상기 초저온매체저장용기의 길이방향 타측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 마련되어 상기 제2외측 절연체 수용구와 짝을 이루는 복수의 제2내측 절연체 접촉패드 ; 일측이 상기 제2외측 절연체 수용구에 끼움결합되며 타측이 상기 제1내측 절연체 접촉패드와 접촉되는 제2절연봉 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 선박의 다이나믹 롤링 피칭 환경에서도 초저온 매체를 안정적으로 저장할 수 있으며, 또한 그 지지 구조가 안정적이면서도 열손실을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크의 종단면 개념도,
도 2는 도 1의 A-A기준에서 바라본 횡단면 개념도,
도 3은 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 측면 방향에서 도시한 것,
도 4는 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 정면 방향에서 도시한 것,
도 5는 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 분해하여 사시 도시한 것,
도 6은 제1내측 절연체 수용구와 제1외측 절연체 수용구와 제1절연봉의 결합 관계를 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 사시도,
도 8은 제2내측 절연체 접촉패드와 제2외측 절연체 수용구와 제2절연봉의 결합 관계를 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 사시도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크의 종단면 개념도,
도 11은 도 10의 B-B기준에서 바라본 횡단면 개념도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저 본 발명에 의한 일 실시례를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크의 종단면 개념도이며, 도 2는 도 1의 A-A기준에서 바라본 횡단면 개념도이며, 도 3은 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 측면 방향에서 도시한 것이며, 도 4는 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 정면 방향에서 도시한 것이며, 도 5는 내측바닥지지대와 외측바닥지지대의 연결 구조를 분해하여 사시 도시한 것이며, 도 6은 제1내측 절연체 수용구와 제1외측 절연체 수용구와 제1절연봉의 결합 관계를 도시한 단면도이며, 도 7은 도 6의 사시도이며, 도 8은 제2내측 절연체 접촉패드와 제2외측 절연체 수용구와 제2절연봉의 결합 관계를 도시한 단면도이며, 도 9는 도 8의 사시도이다.
본 선박용 수평식 이중탱크는 크게 내부에 마련되는 초저온매체저장용기(110)와, 초저온매체저장용기(110)를 감싸는 형태로 배치되는 외측용기(120)로 구분된다.
초저온매체저장용기(110)는 원통형으로 형성되되 수평방향으로 길게 배치된다.
초저온매체저장용기(110)의 내부에는 초저온 매체가 저장되며, 따라서 초저온매체저장용기(110)는 초저온 매체의 온도 변화에 따른 열응력을 견딜 수 있는 재질로 이루어진다.
외측용기(120)는 초저온매체저장용기(110)를 감싸는 형태로 배치되므로, 초저온매체저장용기(110)와 마찬가지로 원통형으로 형성되되 수평방향으로 길게 배치된다.
외측용기(120)는 선체에 고정되며, 아울러 해수에 포함된 염분에 견딜 수 있도록 내부식성을 가져야 한다.
외측용기(120)와 초저온매체저장용기(110) 사이에는 분말 단열재(130)가 충진된다.
분말 단열재(130)로서는 펄라이트(perlite)가 사용될 수 있으며, 아울러 외측용기(120)와 초저온매체저장용기(110) 사이는 진공 상태로 유지하여, 외부의 열침입에 의한 초저온매체저장용기(110)의 초저온 매체의 증발 손실을 최소화한다.
한편 초저온매체저장용기(110)는 분말 단열재(130)에 의하여 외부로의 열손실이 최소화되는 것이 바람직하나, 아울러 선박의 다이나믹 롤릴 피칭에 견딜 수 있도록 외측용기(120)에 적절히 지지되어야 한다.
이하에서는 이와 같은 지지 구조를 설명한다.
외측용기(120)의 길이방향 일측 하부 내주면에 서로 이격되어 마련되는 한 쌍의 제1외측바닥지지대(121)가 마련되며, 외측용기(120)의 길이방향 타측 하부 내주면에 서로 이격되어 마련되는 한 쌍의 제2외측바닥지지대(122)가 마련된다.
외측용기(120)의 제1외측바닥지지대(121) 및 제2외측바닥지지대(122)에 대응하여, 초저온매체저장용기(110)에도 제1내측바닥지지대(111) 및 제2내측바닥지지대(112)가 마련된다.
즉, 초저온매체저장용기(110)의 길이방향 일측 하부 외주면에 서로 이격되어 마련되는 제1내측바닥지지대(111)가 마련되며, 초저온매체저장용기(110)의 길이방향 타측 하부 외주면에 서로 이격되어 마련되는 제2내측바닥지지대(112)가 마련된다.
아울러 제1외측바닥지지대(121)와 제1내측바닥지지대(111)를 서로 결합시키는 제1결합수단(141)이 마련되며, 제2외측바닥지지대(122)와 제2내측바닥지지대(112)를 서로 결합시키는 제2결합수단(142)가 마련된다.
제1결합수단(141) 및 제2결합수단(142)은 볼트 및 너트 등을 이용하게 된다.
제1결합수단(141) 및 제2결합수단(142)으로 최소한의 열손실을 허용하는 한편 다른 지지수단에서는 열손실을 허용하지 않도록 한다.
이를 위하여 외측용기(120)의 길이방향 일측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 복수의 제1외측 절연체 수용구(123)가 마련되며, 초저온매체저장용기(110)의 길이방향 일측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 제1외측 절연체 수용구(123)와 짝을 이루는 제1내측 절연체 수용구(113)이 복수로 마련된다.
제1외측 절연체 수용구(123)와 제1내측 절연체 수용구(113) 사이에는 제1절연봉(151)이 마련되며, 제1절연봉(151)은 일측이 제1외측 절연체 수용구(123)에 끼움결합되며 타측이 제1내측 절연체 수용구(113)에 끼움결합된다.
또한 외측용기(120)의 길이방향 타측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 복수의 제2외측 절연체 수용구(124)가 마련되며, 이에 대응하여 초저온매체저장용기(110)의 길이방향 타측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 제2외측 절연체 수용구(124)와 짝을 이루는 제2내측 절연체 접촉패드(114)가 복수로 마련된다.
제2외측 절연체 수용구(124)와 제2내측 절연체 접촉패드(114) 사이에는 제2절연봉(152)이 마련되며, 제2절연봉(152)는 일측이 제2외측 절연체 수용구(124)에 끼움결합되며 타측이 제1내측 절연체 접촉패드(114)와 접촉되어 지지하게 된다.
제1절연봉(151) 및 제2절연봉(152)은 매우 작은 열전도율을 가지는 베이클라이트(bakelite)와 같은 재질로 이루어지며 봉 형태를 가진다.
제1절연봉(151) 및 제2절연봉(152)은 외측용기(120)에 마련되어 선박의 다이나믹 롤링 피치에도 초저온매체저장용기(110)를 안정적으로 지지하면서, 초저온매체저장용기(110)의 열손실을 최소화시킨다.
다음으로 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크의 종단면 개념도이며, 도 11은 도 10의 B-B기준에서 바라본 횡단면 개념도이다.
본 실시예의 경우 도 11에서 확인되는 바와 같이 제1절연봉(151)이 초저온매체저장용기(110)의 최상부에 위치하는 것이 아니라, 대략 45도, 135도, 225도, 315도 방향에 총 4군데 위치되도록 하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 초저온매체저장용기
111 : 제1내측바닥지지대 112 : 제2내측바닥지지대
113 : 제1내측 절연체 수용구 114 : 제2내측 절연체 접촉패드
120 : 외측용기
121 : 제1외측바닥지지대 122 : 제2외측바닥지지대
123 : 제1외측 절연체 수용구 124 : 제2외측 절연체 수용구
130 : 분말 단열재
141 : 제1결합수단 142 : 제2결합수단
151 : 제1절연봉 152 : 제2절연봉

Claims (4)

  1. 선박용 수평식 이중탱크에 있어서,
    수평방향으로 길게 배치된 초저온매체저장용기 ;
    상기 초저온매체저장용기로부터 일정거리 이격되어 상기 감싸는 외측용기;
    상기 외측용기와 상기 초저온매체저장용기 사이에 충진되는 분말 단열재;
    상기 외측용기의 길이방향 일측 하부 내주면에 마련되는 제1외측바닥지지대;
    상기 외측용기의 길이방향 타측 하부 내주면에 마련되는 제2외측바닥지지대;
    상기 초저온매체저장용기의 길이방향 일측 하부 외주면에 마련되는 제1내측바닥지지대;
    상기 초저온매체저장용기의 길이방향 타측 하부 외주면에 마련되는 제2내측바닥지지대;
    상기 초저온매체저장용기의 상기 제1내측바닥지지대 및 상기 제2내측바닥지지대가 각각 상기 외측용기의 상기 제1외측바닥지지대 및 상기 제2외측바닥지지대에 의해 지지되며,
    상기 초저온매체저장용기의 상기 제1내측바닥지지대 및 상기 제2내측바닥지지대가 각각 상기 외측용기의 상기 제1외측바닥지지대 및 상기 제2외측바닥지지대에 의한 지지는
    상기 제1외측바닥지지대와 상기 제1내측바닥지지대를 서로 결합시키는 제1결합수단;
    상기 제2외측바닥지지대와 상기 제2내측바닥지지대를 서로 결합시키는 제2결합수단;에 의해 지지되며,
    상기 외측용기의 길이방향 일측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 마련되는 복수의 제1외측 절연체 수용구;
    상기 초저온매체저장용기의 길이방향 일측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 마련되어 상기 제1외측 절연체 수용구와 짝을 이루는 복수의 제1내측 절연체 수용구;
    일측이 상기 제1외측 절연체 수용구에 끼움결합되며 타측이 상기 제1내측 절연체 수용구에 끼움결합되는 제1절연봉;
    상기 외측용기의 길이방향 타측 중간부 내주면 및 상부 내주면에 마련되는 복수의 제2외측 절연체 수용구;
    상기 초저온매체저장용기의 길이방향 타측 중간부 외주면 및 상부 외주면에 마련되어 상기 제2외측 절연체 수용구와 짝을 이루는 복수의 제2내측 절연체 접촉패드;
    일측이 상기 제2외측 절연체 수용구에 끼움결합되며 타측이 상기 제1내측 절연체 접촉패드와 접촉되는 제2절연봉;
    상기 제1절연봉은 45도, 135도, 225도, 315도 방향에 총 4군데 위치하는 것을 특징으로 하는 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측용기와 상기 초저온매체저장용기 사이의 공간은 진공인 것을 특징으로 하는 초저온 매체를 위한 선박용 수평식 이중탱크.
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