KR102402237B1 - 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 액화가스가 저장되는 탱크유닛, 상기 탱크유닛 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛 및 상기 이너박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 이너박스유닛의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부가 구비되고, 상기 유입관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛을 포함할 수 있다.

Description

액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박{LNG storage tank and ship having thereof}
본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 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 대체에너지로 액화가스의 사용량이 증가하고 있다.
일례로, 액화가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화프로판가스(Liquefied Propane Gas: LPG) 등을 포함한다. 이러한 액화가스는 기체상태보다 부피가 크게 줄어서(예컨대 LNG의 경우 액화시 부피가 1/600로 줄고, LPG의 경우 액화시 1/250로 많이 줄어들 수 있다) 액화된 상태에서 저장과 운송에 편리하지만 온도를 끓는점(LNG의 경우 약 -162 ℃, LPG의 경우 약-50 ℃)이하로 유지해야 하는 어려움이 있다.
이러한 액화가스를 저장하기 위해서는 액화가스를 끓는점 이하로 유지시켜 주는 극저온 액화가스 저장탱크가 필요하다.
그런데, 상기 액화가스 저장탱크는 선박 등의 운송기관의 액화 연료를 저장하는 구조물로서, 내부에 액체가 저장되어 있기 때문에 필연적으로 선박과 같은 부유식 구조물 또는 육상 운송 기관의 이동에 따라 액화가스 저장탱크가 항상 수면 또는 지면에 대하여 수평을 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 액체 연료의 유동이 발생한다.
또한 액체 연료가 소모됨에 따라 액화가스 저장탱크 내부의 액화가스 연료의 수위가 낮아지게 되고, 전술한 액화가스 저장탱크의 기울어짐이 발생하게 되면, 상기 액화가스 저장탱크 내부의 액화가스 연료를 외부로 공급하는 펌프유닛의 유입관부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되는 문제가 발생하게 된다.
이에 따라 상기 유입관부를 통하여 기화된 연료 가스 등의 기체가 유입되게 되고, 이에 따라 액화가스 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장의 원인이 되고, 이러한 상황을 방지하기 위해서 운송 기관의 엔진 시스템이 정지시켜야 하는 문제가 있다.
이에 의해서 액화가스 저장탱크의 용량을 최대로 활용하지 못하고, 운항 거리의 손실, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실, 액화가스 저장탱크 내부에 액화가스 연료가 항상 일정 깊이 이상으로 채워져 있어야 함에 따른 선박 등의 운송 기관의 무게가 증가하여 연료 소모 효율이 저감되는 한계를 가지게 된다.
또한 상기 유입관부의 일부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되면, 상대적으로 고온의 영역으로 노출되기 때문에 상기 유입관부로 액화가스 연료가 유입되더라도 이송 중에 기화되어 엔진 등의 외부로 전달되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 전술한 문제를 해결 내지 개선하기 위해서, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 대한 연구가 필요하게 되었다.
JP 2017-170767
본 발명은 펌프유닛의 유입관부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되는 문제를 방지하는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 펌프유닛의 유입관부가 액화가스 저장탱크의 기체로 채워진 상대적으로 고온의 공간에 노출되는 문제를 방지하는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 액화가스가 저장되는 탱크유닛; 상기 탱크유닛 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛; 및 상기 이너박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 이너박스유닛의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부가 구비되고, 상기 유입관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛;을 포함하고, 상기 이너박스유닛은, 상기 유입관부의 주변을 감싸는 용기 형태로 구비되고, 상기 탱크유닛의 바닥부보다 하방으로 함몰되게 형성되어 상기 이너박스유닛의 하벽부가 상기 탱크유닛의 바닥부보다 낮은 높이로 형성되고, 상기 이너박스유닛은, 상부에 마련되는 상벽부와, 상기 이너박스유닛의 내부로 액화가스가 유입되되 배출되지 않게 구비되고 상기 상벽부에 마련되는 역류방지부를 포함할 수 있다.
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그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 이너박스유닛은, 상기 유입관부 주변을 감싸게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
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또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 역류방지부는, 상기 이너박스유닛에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 제1플립도어를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 제1플립도어는, 상기 이너박스유닛의 상벽부 또는 측벽부에 적어도 하나가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 제1플립도어는, 일단부가 상기 이너박스유닛의 개구부의 일측에 힌지 결합되고, 타단부는 상기 이너박스유닛의 내부면에 걸리도록 연장되게 구비되되 탄성에 의해서 상기 이너박스유닛에 밀착하게 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 역류방지부는, 상기 이너박스유닛의 외측으로 연장된 차압유입단부와, 상기 이너박스유닛의 내부로 연장되되 상기 차압유입단부 보다 낮은 높이로 배치된 차압배출단부가 구비된 차압파이프를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 적어도 상기 유입관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담겨지는 저온유지유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 액화가스가 저장되는 탱크유닛; 상기 탱크유닛 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛; 상기 이너박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 이너박스유닛의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부가 구비되고, 상기 유입관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛; 및 적어도 상기 유입관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담겨지는 저온유지유닛;을 포함하고, 상기 저온유지유닛은, 상기 이너박스유닛의 내부와 상기 유입관부가 연통되도록, 상기 유입관부가 관통되게 구비되며, 상기 유입관부와 접촉되는 실린더 형상으로 형성된 삽입실린더부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 삽입실린더부는, 상기 유입관부와 접촉되는 내관부 및 상기 내관부와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스를 수용하고, 하단부가 상기 내관부와 결합되는 외관부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 삽입실린더부는, 상단부가 개방된 형태인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 저온유지유닛은, 상기 삽입실린더부의 하단부와 연통되되 상기 이너박스유닛의 하벽부 또는 상기 이너박스유닛의 하벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 제2플립도어가 구비되는 이중벽부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 상기 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부를 포함하는 선체를 포함할 수 있다.
본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은 펌프유닛의 유입관부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은 펌프유닛의 유입관부가 액화가스 저장탱크의 기체로 채워진 상대적으로 고온의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해서, 액화가스 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부가 정지되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 액화가스 저장탱크의 용량을 최대로 활용할 수 있고, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 액화가스 저장탱크 내부에 액화가스 연료가 항상 일정 깊이 이상으로 채워져 있어야 함에 따른 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크가 기울어진 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 공급관부가 탱크유닛의 상측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 액화가스 저장탱크의 공급관부가 탱크유닛의 상측과 연계된 실시예에서 상기 액화가스 저장탱크가 기울어진 상태를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 이너박스유닛 부분을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 이너박스유닛에 제1플립도어가 상벽부에 한 개 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 이너박스유닛에 차압파이프가 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛이 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛이 하벽부까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛이 하벽부 및 측벽부까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 액화가스 저장탱크(1) 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로, 펌프유닛(200)의 유입관부(210)가 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하여 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 연장되게 형성됨에 의해서, 중력에 의해서 상기 하벽부(340)에 위치하게 되는 액화가스(L) 연료에 상기 유입관부(210)가 침지되게 구성할 수 있다.
더하여, 상기 이너박스유닛(300)이 펌프유닛(200)의 유입관부(210)을 감싸면서 액화가스(L)가 유입되되 배출되지 않는 역류방지부(310)를 구비함에 의해서 상기 유입관부(210)가 액화가스(L) 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크(1)의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1) 및 이를 포함하는 선박은 저온유지유닛(400)을 포함함에 의해서 상기 유입관부(210)가 액화가스 저장탱크(1)의 기체로 채워진 상대적으로 고온의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
이에 의해서, 액화가스(L) 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부(2a)가 정지되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 액화가스 저장탱크(1)의 용량을 최대로 활용할 수 있으며, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
구체적으로 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)가 기울어진 상태를 도시한 정면도이다.
즉, 상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유입관부(210)가 복수 개가 구비되되, 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하게 형성될 수 있다.
그리고, 도 3은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 공급관부(220)가 탱크유닛(100)의 상측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)의 공급관부(220)가 탱크유닛(100)의 상측과 연계된 실시예에서 상기 액화가스 저장탱크(1)가 기울어진 상태를 도시한 정면도이다.
즉, 상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유입관부(210)가 하나 구비되되, 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하게 형성되고, 상기 액화가스 저장탱크(1)로 액화가스(L)를 전달하는 공급관부(220)가 상측에서 연장되게 형성될 수도 있다.
또한, 도 5는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 이너박스유닛(300) 부분을 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 이너박스유닛(300)에 제1플립도어(311)가 상벽부(320)에 한 개 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는 액화가스(L)가 저장되는 탱크유닛(100), 상기 탱크유닛(100) 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛(100)의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛(300) 및 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하여 상기 이너박스유닛(300)의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부(210)가 구비되고, 상기 유입관부(210)를 통하여 상기 탱크유닛(100) 내부에 저장된 상기 액화가스(L)를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛(200)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 펌프유닛(200)의 유입관부(210)가 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하여 상기 이너박스유닛(300)의 내부와 연통되게 형성됨에 의해서, 상기 유입관부(210)가 저온의 액화가스(L)를 벗어나 고온의 공간으로 노출되지 않게 구성할 수 있게 된다.
다시 말해, 저온의 상기 액화가스(L)는 중력에 의해서 상기 하벽부(340)에 고이게 되는데, 이와 같이 저온의 액화가스(L)가 위치하는 상기 하벽부(340)에 상기 유입관부(210)가 연결됨에 의해서 상기 유입관부(210)가 고온의 공간에 노출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이를 위해서, 상기 유입관부(210)는 상기 이너박스유닛(300)의 상기 하벽부(340)에 결합되되, 상기 하벽부(340)와 같은 높이로 구비될 수도 있다. 또는 상기 유입관부(210)는 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 일정 높이 연장되게 형성될 수도 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 이너박스유닛(300)은, 상기 탱크유닛(100)의 바닥부보다 하방으로 함몰되게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)가 상기 탱크유닛(100)의 바닥부보다 낮은 높이로 형성되므로, 상기 탱크유닛(100)에 수용된 액화가스(L)는 가장 낮은 높이에 위치하는 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)로 수렴할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 이너박스유닛(300)은, 상기 유입관부(210) 주변을 감싸게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 이너박스유닛(300)은, 상기 액화가스(L)가 유입되되 배출되지 않게 구비된 역류방지부(310)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 펌프유닛(200)의 유입관부(210) 주변을 감싸게 구비하되, 그 내부로 액화가스(L)를 일 방향(one-way)으로 수용함으로써, 상기 탱크유닛(100) 내부에 액화가스(L) 연료가 사용됨에 따라 수위가 낮아지거나, 선박 등의 기울어짐(sloshing)에 의한 액화가스 저장탱크(1)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 유입관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있게 된다.
이에 의해서, 액화가스(L) 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부(2a)가 정지되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 액화가스 저장탱크(1)의 용량을 최대로 활용할 수 있으며, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
상기 탱크유닛(100)은 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등의 극저온의 액화가스(L) 등이 저장될 수 있는 구성으로써, 일반적으로 선박의 선체(2) 등에 결합되어 제공될 수 있다.
여기서, 상기 액화가스(L)가 저장되는 경우에는 탱크유닛(100)의 외면에 단열재가 결합되어, 상기 액화가스(L)의 단열을 확보할 수도 있고,
또한, 상기 탱크유닛(100)은 내부 고압의 액화가스(L)를 저장하기 위해서, 내부에 지지부재(110)가 구비될 수 있으며, 이러한 지지부재(110)는 상기 탱크유닛(100)의 원주 방향으로 링 형태로 구비될 수 있다. 일례로 상기 지지부재(110)는 가운데에 홀이 형성된 디스크 형태로 구비될 수 있다.
상기 펌프유닛(200)은 상기 탱크유닛(100) 내부의 액화가스(L) 연료를 외부로 전달하는 역할을 하게 된다.
다만, 상기 펌프유닛(200)이 상기 액화가스(L) 연료를 외부로 전달하기 위해서는 상기 펌프유닛(200)의 유입관부(210)가 상기 액화가스(L)에 침지되어 제공되어야 하는데, 슬로싱 현상이 발생하는 경우에 종래에는 상기 유입관부(210)가 액화가스(L) 연료에 침지되지 않고 이를 벗어나 액화가스 저장탱크(1)의 기체 공간에 노출되는 문제가 있었다. 본 발명은 상기 이너박스유닛(300)을 구비함에 의해서, 이러한 문제를 개선할 수 있게 되었다.
더욱이, 상기 액화가스(L)는 중력에 의해서 상기 하벽부(340)에 위치하는데, 상기 유입관부(210)가 상기 하벽부(340)에 구비됨에 의해서, 더욱 용이하게 상기 액화가스(L)에 침지되게 구성할 수 있게 된다.
그리고, 상기 펌프유닛(200)은 외부에서 상기 탱크유닛(100) 내부로 액화가스(L)를 공급하는 공급관부(220)도 구비할 수 있다. 이러한 공급관부(220)는 상기 탱크유닛(100)의 상부에 연결될 수도 있고, 상기 유입관부(210)과 동일하게 상기 탱크유닛(100)의 하부에 연결될 수도 있다.
상기 이너박스유닛(300)은 상기 유입관부(210) 주변을 상기 액화가스(L) 연료로 채워주는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 이너박스유닛(300)은 상기 유입관부(210) 주변을 감싸는 용기 형태로 구비되되, 상기 액화가스(L)가 유입되되 배출되지 않는 역류방지부(310)를 포함하게 된다.
이러한 역류방지부(310)의 일례로는 일 방향으로만 열리는 플립 형태의 제1플립도어(311)가 있을 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 역류방지부(310)는, 상기 이너박스유닛(300)에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 제1플립도어(311)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 제1플립도어(311)는 상기 이너박스유닛(300)의 개공된 영역을 밀폐하되, 상기 액화가스(L)는 유입되는 방향으로는 개방되게 움직이게 구성될 수 있는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 제1플립도어(311)는, 일단부가 상기 이너박스유닛(300)의 개구부의 일측에 힌지 결합되고, 타단부는 상기 이너박스유닛(300)의 내부면에 걸리도록 연장되게 구비되되 탄성에 의해서 상기 이너박스유닛(300)에 밀착하게 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 이너박스유닛(300)의 내부에서 외부로 상기 액화가스(L)가 이동되기 위해서 상기 제1플립도어(311)를 밀면 상기 이너박스유닛(300)의 개공된 영역을 폐쇄하게 이동되고, 더 이상 외부로 회동되어 개방되게 구동되지 않는 반면에, 상기 이너박스유닛(300)의 외부에서 그 내부로 상기 액화가스(L)가 이동되는 되기 위해서 상기 제1플립도어(311)를 상기 이너박스유닛(300)의 내측으로 밀면 회동되어 개방되게 구동되는 것이다.
이때 상기 제1플립도어(311)는 외측으로 탄성력이 작용되는 스프링부재 등이 상기 이너박스유닛(300)과 힌지 결합된 일단부에 구비될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 제1플립도어(311)는, 상기 이너박스유닛(300)의 상벽부(320) 또는 측벽부(330)에 적어도 하나가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다시 말해, 상기 이너박스유닛(300)으로 액화가스(L)가 유입되는 개공된 개구부는 상기 이너박스유닛(300)의 상벽부(320)뿐만 아니라 측벽부(330)에도 형성될 수 있고, 그 개수는 단수 또는 복수 일 수 있는 것이다. 이와 같이 상기 상벽부(320) 및 상기 측벽부(330) 중 적어도 하나에 형성된 개구부에는 상기 제1플립도어(311)가 설치되어 상기 이너박스유닛(300)으로만 상기 액화가스(L)가 수용되게 구성될 수 있다.
더하여, 상기 이너박스유닛(300)은 상기 제1플립도어(311)가 폐쇄된 상태에서는 상기 유입관부(210)의 주변을 밀폐하게 구성되는데, 이러한 경우에는 상기 이너박스유닛(300) 내부의 액화가스(L)가 온도 상승 등에 의해서 기화될 때, 밀폐 영역에서 기화되는 것이므로, 일정량 이상 기화되지 못하게 된다. 이에 따라 상기 액화가스(L)의 기화 문제를 개선할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 이너박스유닛(300)은, 상기 탱크유닛(100) 내부에 구비되는 지지부재와 적어도 일측벽부(330)를 공유할 수도 있다.
이에 의해서, 상기 이너박스유닛(300)이 구비됨에 따라 상기 액화가스 저장탱크(1)의 무게가 증가하는 문제를 개선할 수 있게 된다.
더하여, 상기 탱크유닛(100)에 결합된 지지부재와 일체로 구비되는 것이므로, 상기 이너박스유닛(300)의 결합력을 더욱 높일 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 이너박스유닛(300)은, 상기 지지부재 사이에 결합되는 측벽부(330)가 상벽부(320)보다 상측으로 연장되게 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 상기 지지부재로 대체된 측벽부(330) 이외에 부가하여 구비된 나머지 측벽부(330)를 상기 상벽부(320)보다 상측으로 더 연장된 연장부를 구비하게 구성될 수 있는 것이다.
이에 의하면, 상기 탱크유닛(100) 내부의 액화가스(L)가 출렁임 등에 의해서 유동하는 경우에도 상기 이너박스유닛(300) 주변은 상기 액화가스(L)의 유동에 영향을 받지 않도록 방파부재의 역할을 하게 된다.
이에 따라 상기 이너박스유닛(300)으로의 상기 액화가스(L)의 유입을 안정적으로 수행할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 이너박스유닛(300)에 차압파이프(314)가 구비된 실시예를 도시한 정면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 역류방지부(310)는, 상기 이너박스유닛(300)의 외측으로 연장된 차압유입단부(314a)와, 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 연장되되 상기 차압유입단부(314a) 보다 낮은 높이로 배치된 차압배출단부(314b)가 구비된 차압파이프(314)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 역류방지부(310)가 상기 차압파이프(314)를 구비함에 의해서, 상기 액화가스(L)가 상기 이너박스유닛(300)으로 유입되되 배출되지 않게 구성할 수 있게 된다.
즉, 상기 유입관부(210) 주변을 감싸게 구비하되, 그 내부로 액화가스(L)를 일 방향으로 수용함으로써, 상기 탱크유닛(100)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 유입관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있는 것이다.
이러한 차압파이프(314)는 상기 이너박스유닛(300)의 외부에 배치된 차압유입단부(314a)보다 상기 이너박스유닛(300)의 내부에 배치된 차압배출단부(314b)가 더 낮게 위치함에 따른 압력의 차이에 의해서 상기 액화가스(L)가 상기 이너박스유닛(300)으로 이동시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 차압파이프(314)의 중앙부의 높이는 고려되지 않고 상기 차압파이프(314)의 양단부의 높이만이 상기 액화가스(L)의 유동방향을 결정하게 되는데, 상기 차압유입단부(314a)가 상기 차압배출단부(314b)보다 높기 때문에, 상기 액화가스(L)는 상기 차압유입단부(314a)에서 상기 차압배출단부(314b) 방향으로 유동하게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 역류방지부(310)는, 상기 이너박스유닛(300)의 외부와 대면하게 배치되되 제1플립도어(311)가 구비된 연장유입단부와, 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 연장된 연장배출단부가 구비되는 연장파이프를 포함할 수도 있다.
즉, 상기 연장파이프는 상기 연장유입단부에 상기 제1플립도어(311)가 구비되기 때문에, 상기 액화가스(L)를 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 유동시키되, 그 외부로는 이탈되지 못하게 구성할 수 있다.
더욱이, 상기 연장파이프는 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 연장되었기 때문에, 상기 이너박스유닛(300)의 내부에 수용된 상기 액화가스(L)가 상기 연장배출단부에서 상기 연장유입단부 방향으로 이동하는 경로를 증가시킬 수 있게 된다. 이에 의해서, 상기 이너박스유닛(300) 내부의 액화가스(L)가 상기 제1플립도어(311)를 통하여 외부로 이탈되는 문제를 더 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 연장파이프는, 중앙부에 상기 연장유입단부 보다 높이가 낮게 배치되되, 상기 연장배출단부 보다는 높이가 높게 배치되는 곡관 형태로 형성될 수 있다.
즉, 상기 연장파이프가 일자 형태인 경우보다 곡관 형태인 경우에 상기 액화가스(L)의 이동 경로를 더 늘릴 수 있어, 더욱 효과적인 상기 액화가스(L)의 이탈 방지 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 역류방지부(310)는, 상기 이너박스유닛(300)의 측벽부(330)에 배치되되 외부와 연통되는 나팔관 형태로 구비되며, 내측단부에 상기 제1플립도어(311)가 구비된 경사파이프를 포함할 수도 있다.
즉, 상기 경사파이프도 상기 내측단부에 상기 제1플립도어(311)가 구비되기 때문에, 상기 액화가스(L)를 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 유동시키되, 그 외부로는 이탈되지 못하게 구성할 수 있다.
더하여, 상기 경사파이프는 상기 내측단부에서 외측단부로 갈수록 폭이 커지게 구성되는데, 이에 의하면 상기 이너박스유닛(300) 내부에 수용된 액화가스(L)는 외부로 이탈시에 상대적으로 좁은 영역을 통과해야 하므로, 외부의 이탈을 방지하는 효과를 높일 수 있고, 상기 이너박스유닛(300) 외부에서 상기 이너박스유닛(300)의 내부로 액화가스(L)를 수용할 경우에는 상대적으로 넓은 영역을 통과하면 되므로, 좀 더 용이하게 상기 액화가스(L)를 수용할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)이 구비된 실시예를 도시한 정면도이고, 도 9는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)이 하벽부(340)까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이며, 도 10은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)이 하벽부(340) 및 측벽부(330)까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 적어도 상기 유입관부(210)와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스(L)가 담겨지는 저온유지유닛(400)을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 상기 저온유지유닛(400)을 구비함에 의해서 상기 유입관부(210)를 저온으로 유지할 수 있게 되며, 이에 의해서 상기 유입관부(210)를 통하여 이동되는 액화가스(L)가 온도 상승으로 기화되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 이너박스유닛(300)에 의해서 상기 유입관부(210) 주변이 상기 액화가스(L)로 채워질 수 있다고 하더라도, 상기 유입관부(210)를 통하여 이너박스유닛(300) 내부에 수용된 액화가스(L)가 외부로 배출되면 상기 유입관부(210) 주변도 상대적으로 고온의 기체 영역을 형성할 수 있는데, 이러한 경우에 상기 유입관부(210)를 통하여 이동되던 액화가스(L)가 기화되는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 상기 저온유지유닛(400)을 구비하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 저온유지유닛(400)은, 상기 이너박스유닛(300)의 내부와 상기 유입관부(210)가 연통되도록, 상기 유입관부(210)가 관통되게 구비되며, 상기 유입관부(210)와 접촉되는 실린더 형상으로 형성된 삽입실린더부(410)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 저온유지유닛(400)은 상기 유입관부(210) 주변에 접촉하되 내부에 비교적 저온의 액화가스(L)를 수용하고 있는 상기 삽입실린더부(410)를 포함하는 것이다.
일례로 상기 액화가스(L)는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화프로판가스(Liquefied Propane Gas: LPG) 등이 있을 수 있는데, 상기 액화천연가스의 경우는 끓는점이 약 -162 ℃이고, 상기 액화프로판가스의 경우에는 끓는 점이 약-50 ℃이므로, 상기 유입관부(210)를 각각 약 -162 ℃, 약-50 ℃로 유지할 수 있게 된다.
이를 위해서, 상기 삽입실린더부(410)는 내관부(411), 외관부(412)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 삽입실린더부(410)는, 상기 유입관부(210)와 접촉되는 내관부(411) 및 상기 내관부(411)와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스(L)를 수용하고, 하단부가 상기 내관부(411)와 결합되는 외관부(412)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내관부(411)는 상기 유입관부(210)가 삽입되어 접촉되고, 상기 내관부(411)와 상기 외관부(412) 사이는 공간이 형성되어 상기 액화가스(L)를 수용할 수 있게 된다.
즉, 상기 내관부(411)와 외관부(412)는 이중 파이프 구조이고, 하단부는 서로 결합되어 상기 액화가스(L)가 빠져나가지 않고 수용할 수 있는 구조로 구성된 것이다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 삽입실린더부(410)는, 상단부가 개방된 형태인 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 실시예의 경우에는 별도로 상기 삽입실린더부(410)의 상단부에 제1플립도어(311) 등을 구비시키기 않고도 상기 액화가스(L)를 수용할 수 있게 된다.
다만, 상기 삽입실린더의 상단부에 일 방향으로만 액화가스(L)를 이동시키는 제1플립도어(311)가 구비될 수 있다면, 이를 구비시킬 수도 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 저온유지유닛(400)은, 상기 삽입실린더부(410)의 하단부와 연통되되 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340) 또는 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)로 연장되고, 상기 액화가스(L)가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 제2플립도어(421)가 구비되는 이중벽부(420)를 포함할 수 있다.
이와 같은 이중벽부(420)는 상기 유입관부(210)를 저온 환경으로 형성하는 것에 더하여, 상기 이너박스유닛(300)의 외측부를 저온 환경으로 형성할 수 있는 효과가 있게 된다.
이에 의해서, 상기 이너박스유닛(300) 내부에 수용된 액화가스(L)가 고온 환경에 노출되어 기화되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 이중벽부(420)는 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "ㄴ" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 9를 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 유입관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
또한, 상기 이중벽부(420)는 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "U" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 10을 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 유입관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 이너박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
여기서, 상기 이중벽부(420) 내부에 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상기 이중벽부(420)는 내부에 공간이 형성된 이중 판재일 수 있고, 상기 삽입실린더부(410)의 외관부(412)와 내관부(411) 사이의 공간과 연통되게 연결될 수 있다.
그리고, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상면부에 제2플립도어(421)가 구비되어, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하되, 외측으로 이동되는 것을 방지하게 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1) 및 이를 포함하는 선박을 도시한 측면도로서, 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 상기 액화가스 저장탱크(1) 및 상기 액화가스 저장탱크(1)가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부(2a)를 포함하는 선체(2)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 선박이 전술한 액화가스 저장탱크(1)를 포함함에 의해서, 상기 탱크유닛(100) 내부에 액화가스(L) 연료가 사용됨에 따라 수위가 낮아지거나, 선박 등의 기울어짐(sloshing)에 의한 액화가스 저장탱크(1)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 유입관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있게 되어, 상기 엔진부(2a)로 안정적으로 액화가스(L)를 연료로 공급할 수 있게 된다.
또한 상기 유입관부(210) 주변을 저온 환경으로 유지함에 의해서, 상기 유입관부(210)를 통하여 이동되는 액화가스(L)를 기화도 방지할 수 있게 된다.
이에 따라 액화가스(L) 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부(2a)가 정지되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 액화가스 저장탱크(1)의 용량을 최대로 활용할 수 있으며, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 액화가스 저장탱크 2: 선체
100: 탱크유닛 200: 펌프유닛
210: 유입관부 220: 공급관부
300: 이너박스유닛 310: 역류방지부
311: 제1플립도어 314: 차압파이프
320: 상벽부 330: 측벽부
340: 하벽부 400: 저온유지유닛
410: 삽입실린더부 411: 내관부
412: 와관부 420: 이중벽부
421: 제2플립도어

Claims (14)

  1. 액화가스가 저장되는 탱크유닛;
    상기 탱크유닛 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛; 및
    상기 이너박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 이너박스유닛의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부가 구비되고, 상기 유입관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛;
    을 포함하고,
    상기 이너박스유닛은,
    상기 유입관부의 주변을 감싸는 용기 형태로 구비되고, 상기 탱크유닛의 바닥부보다 하방으로 함몰되게 형성되어 상기 이너박스유닛의 하벽부가 상기 탱크유닛의 바닥부보다 낮은 높이로 형성되고,
    상기 이너박스유닛은,
    상부에 마련되는 상벽부와, 상기 이너박스유닛의 내부로 액화가스가 유입되되 배출되지 않게 구비되고 상기 상벽부에 마련되는 역류방지부를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이너박스유닛은, 상기 유입관부 주변을 감싸게 구비되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 역류방지부는,
    상기 이너박스유닛에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 제1플립도어;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1플립도어는, 상기 이너박스유닛의 상벽부 또는 측벽부에 적어도 하나가 구비되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1플립도어는, 일단부가 상기 이너박스유닛의 개구부의 일측에 힌지 결합되고, 타단부는 상기 이너박스유닛의 내부면에 걸리도록 연장되게 구비되되 탄성에 의해서 상기 이너박스유닛에 밀착하게 이동되는 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 역류방지부는,
    상기 이너박스유닛의 외측으로 연장된 차압유입단부와, 상기 이너박스유닛의 내부로 연장되되 상기 차압유입단부 보다 낮은 높이로 배치된 차압배출단부가 구비된 차압파이프;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 유입관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담겨지는 저온유지유닛;
    을 포함하는 액화가스 저장탱크.
  10. 액화가스가 저장되는 탱크유닛;
    상기 탱크유닛 내부에 배치되되, 상기 탱크유닛의 바닥부에 설치되는 이너박스유닛;
    상기 이너박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 이너박스유닛의 내부와 연통되게 형성되는 유입관부가 구비되고, 상기 유입관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛; 및
    적어도 상기 유입관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담겨지는 저온유지유닛;
    을 포함하고,
    상기 저온유지유닛은,
    상기 이너박스유닛의 내부와 상기 유입관부가 연통되도록, 상기 유입관부가 관통되게 구비되며, 상기 유입관부와 접촉되는 실린더 형상으로 형성된 삽입실린더부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 삽입실린더부는,
    상기 유입관부와 접촉되는 내관부; 및
    상기 내관부와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스를 수용하고, 하단부가 상기 내관부와 결합되는 외관부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 삽입실린더부는, 상단부가 개방된 형태인 것을 특징으로 하는 액화가스 저장탱크.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 저온유지유닛은,
    상기 삽입실린더부의 하단부와 연통되되 상기 이너박스유닛의 하벽부 또는 상기 이너박스유닛의 하벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 제2플립도어가 구비되는 이중벽부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  14. 제1항, 제3항 및 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항의 액화가스 저장탱크; 및
    상기 액화가스 저장탱크가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부를 포함하는 선체;
    를 포함하는 선박.
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