KR102623433B1 - 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막 - Google Patents
선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 선박용 액화수소 연료탱크가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크는 극저온 유체가 저장되는 내조탱크; 상기 내조탱크에 일단이 연결되어 있는 복수개의 연결부의 타단이 연결되어 상기 내조탱크를 외부에서 감싸는 증기 냉각 차단막; 상기 증기 냉각 차단 부재의 외부에 구비되어 있는 파이프부재; 및 상기 파이프부재를 외부에서 감싸는 외조탱크; 를 포함하고, 상기 파이프부재는 기화되어 배출되는 수소에 의해 상기 내조탱크를 단열한다.
Description
본 발명은 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템 및 효율이 향상된 방파판, 그리고 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열 성능을 향상시켜 증발가스의 발생 및 열손실을 최소화함으로써 내부에 저장되는 극저온 유체의 저장 효율 및 안전성을 향상시킬 수 있는 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 산업화의 발달 및 인구의 증가로 인해 에너지 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 이에 따라 화석 연료의 고갈에 따른 대체 에너지 수급이 절실한 상황이며, 특히 우리나라의 경우에는 에너지 소비량의 많은 양을 소비하고 있으면서도 사용하는 에너지의 90% 이상을 외국의 수입에 의존하고 있는 실정인 만큼 에너지 확보 대책이 시급하다.
이에 전 세계적으로 직면하고 있는 복잡한 에너지 문제들을 해결하기 위해 주목을 받고 있는 대체 에너지로 수소연료가 꼽히고 있다.
이러한 수소연료는 지구상에서 탄소와 질소 다음으로 가장 풍부한 원소일 뿐만 아니라, 연소시에 극히 미량의 질소산화물만을 생성시킬 뿐 다른 공해물질은 전혀 배출하지 않는 깨끗한 에너지원이고, 지구상에 존재하는 풍부한 양의 물을 원료로 하여 만들어낼 수 있으며, 사용후에도 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈의 우려가 없는 최적의 대체 에너지원이라 할 수 있다.
이러한 수소연료를 이용하기 위한 가장 중요한 과제는 수소의 저장방법이다. 수소의 저장방법으로는 수소 기체를 압축시켜 저장하는 방법, 액화시켜 저장하는 방법, 또는 수소저장합금을 이용한 저장방법 등이 알려져 있다.
이러한 수소는 액화된 상태에서 보급되고 저장되고 있는데, 액화된 상태의 수소는 극저온 상태로 저장되어 액화수소와 같은 극저온 유체가 저장탱크에 저장되고, 이를 소정의 공급대상(예컨대, 연료전지 또는 수소 자동차 등)으로 적절히 공급할 필요가 있다.
액화수소 외에도 질소, 헬륨, 천연가스 등과 같은 다양한 종류의 가스들이 운송, 저장을 위해 극저온에서 액화되어 저장탱크에 저장되고 있다. 이와 같이 극저온 유체를 저장하기 위한 일반적인 저장탱크가 도 1에 도시되어 있다.
도 1은 극저온 유체 저장탱크를 설명하기 위한 모식도이고, 도 2는 도 1의 저장탱크의 단면을 나타내는 모식도이고, 도 3은 저장탱크에 구비되어 있는 일반적인 방파판을 나타내는 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 극저온 유체를 저장하기 위한 저장탱크(10)는, 일반적으로 극저온 유체가 저장되는 내조탱크부(11)와 내조탱크부(11)를 소정의 간격만큼 이격되어 둘러싸도록 형성되는 외조탱크부(12)를 포함하여 구성되어 있다.
이때, 상기 내조탱크부(11)와 상기 외조탱크부(12) 간의 간격을 유지하기 위해, 상기 내조탱크부(11)와 상기 외조탱크부(12)를 연결하는 복수개의 연결부(13)가 구비될 수 있다.
연결부(13)는 상기 내조탱크부(11)의 외벽과 상기 외조탱크부(12)의 내벽에 결합되어, 상기 내조탱크부(11)가 상기 외조탱크부(12)의 내부에 직접 접촉하는 것을 방지하고 저장탱크(10)의 형상을 유지할 수 있도록 구비되어 있다.
또한, 저장탱크(10) 내에 소정 간격으로 적어도 하나의 방파판(20)들이 설치되어 있어 저장탱크(10) 내 극저온 유체의 출렁임을 억제하도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 연결부(13)는 외부의 열이 내조탱크부(11) 내로 전달되거나, 전달된 외부 열로 인해 기화되어 내조탱크부(11) 내부에 존재(잔류)하는 극저온 유체의 증기는 저장된 극저온 유체의 끓는점보다 높은 온도이기 때문에 극저온 유체의 저장 효율을 저하시키고 축적된 극저온 유체 증기로 인한 압력 상승으로 안정성 또한 저하시킬 수 있는 문제가 있다.
또한, 종래의 방파판은 저장탱크 내부 유체의 유동을 일부 방지하는 역할을 할 뿐이다.
수소의 손실을 줄이기 위해서는 액화수소의 증발율을 낮추는 것이 무엇보다 중요하며, 이에 따라 액화수소 저장탱크는 기존의 액화천연가스 저장탱크보다 더 뛰어난 단열성능을 갖춰야 한다.
한편, 수소흡장합금을 이용하여 액화수소 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 저장하는 방법이 제안되기는 하였으나, 수소흡장합금의 경우 저온에서의 수소 흡장율이 나쁘기 때문에 극저온의 액화수소 증발가스를 효율적으로 흡장하는데 한계가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0009348호에는 선박용 액화수소 저장탱크의 증발가스 처리시스템이 개시되어 있다.
종래 기술은 액화수소 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 활용 및 저장할 수 있는 기술에 관한 것이다.
그러나, 종래 기술은 액화수소 저장탱크와 선체의 바닥면 사이에 형성되는 빈 공간에 열교환기 및 수소흡장탱크가 배치되도록 하였으나 공간이 제한적이며 단열 효과가 우수하지 못하다는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 단열 성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템 및 효율이 향상된 방파판, 그리고 증기 냉각 차단막을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 극저온 유체가 저장되는 내조탱크; 상기 내조탱크에 일단이 연결되어 있는 복수개의 연결부의 타단이 연결되어 상기 내조탱크를 외부에서 감싸는 증기 냉각 차단막; 상기 증기 냉각 차단막의 외부에 구비되어 있는 파이프부재; 및 상기 파이프부재를 외부에서 감싸는 외조탱크; 를 포함하고, 상기 파이프부재는 기화되어 배출되는 수소에 의해 상기 내조탱크를 단열한다.
상기 증기 냉각 차단막의 재질은 구리이다.
상기 파이프부재는 증기 냉각 차단막의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 직선 형상으로 구비되어 있다.
상기 파이프부재는 증기 냉각 차단막의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 나선 형상으로 감겨져 있다.
상기 내조탱크와 상기 증기 냉각 차단막 사이, 및 상기 외조탱크와 상기 증기 냉각 차단막 사이는 각각 진공 상태이다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부 서포트 시스템은, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 상기 이너 서포트의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉한다.
상기 이너 서포트는, 상기 타 단부에 상기 연결부의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 아우터 서포트는, 일 단이 상기 지지부를 통해 상기 이너 서포트와 연결된다.
상기 이너 서포트는, 내측면이 상기 연결부의 외주면과 접촉되지 않도록 소정 간격만큼 이격되며, 상기 아우터 서포트는, 내측면이 상기 이너 서포트의 외측면으로부터 소정 간격만큼 이격되도록 상기 이너 서포트와 연결된다.
상기 이너 서포트 또는 상기 아우터 서포트 중 적어도 하나는, 측면에 복수 개의 홀들이 형성되어 있다.
상기 복수 개의 홀들은, 각각 동일한 크기와 균일한 간격을 가지도록 형성된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부가 결합되는 경우 상기 연결부의 단부가 접촉될 수 있도록 소정 위치의 내주면에 형성되는 헤드를 포함하여, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 이너 서포트 또는 상기 아우터 서포트 중 적어도 하나는, 측면에 복수 개의 홀들이 형성되어 있다.
상기 복수 개의 홀들은, 각각 동일한 크기와 균일한 간격을 가지도록 형성된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부가 결합되는 경우 상기 연결부의 단부가 접촉될 수 있도록 소정 위치의 내주면에 형성되는 헤드를 포함하여, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부의 일 측에 구비되는 제1서포트 시스템; 및 상기 연결부의 타 측에 구비되는 제2서포트 시스템을 포함하며, 상기 제1서포트 시스템 또는 상기 제2서포트 시스템 중 적어도 하나는, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 상기 이너 서포트의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부 서포트 시스템은, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 상기 이너 서포트의 일단의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부에 접촉되도록 형성되는 헤드; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부의 일 측에 구비되는 제1서포트 시스템; 및 상기 연결부의 타 측에 구비되는 제2서포트 시스템을 포함하며, 상기 제1서포트 시스템 또는 상기 제2서포트 시스템 중 적어도 하나는, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 상기 이너 서포트의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고, 상기 연결부 서포트 시스템은, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 상기 이너 서포트의 일단의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부에 접촉되도록 형성되는 헤드; 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉된다.
상기 선박용 액화수소 연료탱크의 내부에 구비되는 방파판을 포함하고, 상기 방파판은, 상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되며, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 복수 개의 패널들을 포함하며, 상기 복수 개의 패널들 중 적어도 하나는, 상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 또는 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성된다.
상기 복수의 패널들 중 어느 하나인 제1패널은, 상단 또는 하단 중 적어도 하나의 일부가 상기 내조탱크의 높이방향으로 적어도 한 번 절곡되어 형성되는 보강부를 포함한다.
상기 복수의 패널들 중 어느 하나인 제1패널은, 양 단이 소정 길이만큼 절곡된 절곡면을 포함하며, 상기 절곡면을 통해 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합된다.
상기 절곡면은, 적어도 1회 이상 절개되어 복수 개의 파트들로 구분될 수 있다.
상기 제1패널은, 상단 또는 하단 중 적어도 하나가 소정 길이만큼 절곡되어 형성되는 보강부를 포함하며, 상기 보강부는, 상기 내조탱크의 길이방향을 기준으로 상기 절곡면과 반대방향으로 절곡되며 형성된다.
상기 선박용 액화수소 연료탱크의 내부에 구비되는 방파판을 포함하고, 상기 방파판은, 상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되어, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 패널을 포함하며, 상기 패널은, 상단 및 하단이 각각 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성된다.
상기 패널은, 소정의 높이를 가지며 내조탱크의 폭 방향으로 길게 형성되는 적어도 하나의 홀을 포함하며, 상기 적어도 하나의 홀은, 양 단부가 상기 패널의 양 측단으로부터 소정 거리 이내로 근접하도록 형성된다.
유체가 저장되는 저장부; 및 상기 내조탱크 내부에 구비되는 방파판을 포함하며, 상기 방파판은, 상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되며, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 복수 개의 패널들을 포함하고, 상기 복수 개의 패널들 중 적어도 하나는, 상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 또는 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성된다.
본 발명에 따른 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템 및 효율이 향상된 방파판 및 증기 냉각 차단막은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 열전달 경로를 외부로 우회하도록 하여 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
둘째, 폐기되는 열을 이용하여 열효율을 향상시킬 수 있다.
셋째, 구조가 간단하여 저비용으로 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
넷째, 내조탱크 및 외조탱크 간의 연결 강도에 지장을 주지 않으면서 열전도 경로를 늘릴 수 있도록 함으로써 연결부를 통한 열전도를 억제할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 선박용 액화수소 연료탱크 내부에 수용되어 있는 유체의 과도한 출렁임을 방지하기 위한 방파판을 복수 개의 패널들의 조합으로 구현하여, 유체의 출렁임 억제 효과는 물론 설치, 관리가 용이한 유리한 효과가 있다.
도 1은 극저온 유체 저장탱크를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 도 1의 저장탱크의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 저장탱크에 구비되어 있는 일반적인 방파판을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 내부 구조를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 A-A 단면을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 단면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 이너 서포트 및 아우터 서포트를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템에서 열전도 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 절곡면 및 보강부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 직선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 16은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 17 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막의 미적용인 경우의 온도를 나타내는 모식도이고, 도 17 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막은 미설치하고, 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이며, 도 17 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 18은 도 17 (a) 내지 도 17 (c)의 각각의 경우들에 대한 단열 성능을 나타내는 그래프이다.
도 2는 도 1의 저장탱크의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 저장탱크에 구비되어 있는 일반적인 방파판을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 내부 구조를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 A-A 단면을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 단면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 이너 서포트 및 아우터 서포트를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템에서 열전도 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 절곡면 및 보강부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 직선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 16은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 17 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막의 미적용인 경우의 온도를 나타내는 모식도이고, 도 17 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막은 미설치하고, 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이며, 도 17 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 18은 도 17 (a) 내지 도 17 (c)의 각각의 경우들에 대한 단열 성능을 나타내는 그래프이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 내부 구조를 나타내는 모식도이고, 도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 단면을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 4 및 도 5를 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크는 극저온 유체가 저장되는 내조탱크(110), 상기 내조탱크(110)를 외부에서 감싸는 증기 냉각 차단막(120), 상기 내조탱크(110)와 상기 증기 냉각 차단막(120) 사이를 연결하는 복수개의 연결부(13), 상기 증기 냉각 차단막(120)의 외부에 구비되어 있는 파이프부재(Vent Pipe)(140) 및 상기 파이프부재(140)를 외부에서 감싸는 외조탱크(150)를 포함하고, 상기 파이프부재(140)는 기화되어 배출되는 수소에 의해 상기 내조탱크(110)를 외기로부터 단열하여 단열 성능을 향상시키도록 구성되어 있다.
내조탱크(110)는 내부에 수용 공간인 저장부가 형성되어 있는 원통형 형상의 구조물로 길이 방향이 지면을 따라 설치되어 있는 것이 바람직하다. 내조탱크(110)는 직경에 비해 길이가 긴 형상으로 내부에 액화수소와 같은 극저온 유체가 저장된다.
증기 냉각 차단막(120)의 재질은 구리가 바람직하다. 증기 냉각 차단막(120)은 내조탱크(110)의 외부에서 내조탱크(110)를 감싸는 구조이다.
증기 냉각 차단막(120)은 내조탱크(110)보다 직경이 큰 원통형 형상이다. 증기 냉각 차단막(120)은 내조탱크(110)와 복수개의 연결부(13)에 의해 연결되어 있다.
복수개의 연결부(13)는 선박용 액화수소 연료탱크의 축을 중심으로 일부는 하부를 지지하며 원주 방향으로 이격되어 구비되어 있다.
복수개의 연결부(13)의 일단은 내조탱크(110)의 외면에 연결되어 있고, 복수개의 연결부(13)의 타단은 증기 냉각 차단 부재(120)의 내면에 연결되어 있다.
파이프부재(140)는 기체가 흐르는 길이가 긴 파이프 형상으로 기화된 수소가 흐르게 된다.
파이프부재(140)는 증기 냉각 차단 부재(120)의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 직선 형상으로 구비되어 있다. 직선 형상의 파이프부재(140)는 내조탱크(110)의 중심에 대한 원주 방향으로 복수개가 연결되어 설치될 수 있다.
또는 파이프부재(140)는 증기 냉각 차단 부재(120)의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 나선 형상으로 감겨져 있다. 나선 형상으로 감겨진 간격을 줄이면 단열 성능이 더욱 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면 선박용 액화수소 연료탱크의 내조탱크(110)와 외조탱크(150)에 적용되는 강재는 액화수소 저장에 바로 적용 가능한 STS316L 강재와 극저온 수소취화가(차별성) 완화된 STS316HN 강재가 각각 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면 선박용 액화수소 연료탱크는 내조탱크(110)와 상기 증기 냉각 차단막(120) 사이, 및 상기 외조탱크(150)와 상기 증기 냉각 차단막(120) 사이는 각각 진공 상태이다. 각각의 진공 상태의 공간은 열전달을 보다 효율적으로 차단하게 된다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 개략적인 구성을 나타내고, 도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 단면을 나타내며, 도 8은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템의 이너 서포트 및 아우터 서포트를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템에서 열전도 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 도 1 내지 도 5와 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부에는 연결부 서포트 시스템이 구비되어 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템(130)은 극저온 유체가 저장되는 내조탱크(110) 및 증기 냉각 차단막(120) 사이를 연결하는 연결부(13)의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(inner support, 131), 상기 이너 서포트(131)의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(131)에 결합되는 경우 상기 연결부(13)의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드(133), 및/또는 상기 이너 서포트(131)를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트(131)의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트(outer support, 132)를 포함할 수 있다. 여기서 서포트는 연결부의 지지력을 향상시키는 것을 의미할 수 있다.
또한 연결부(13)는 증기 냉각 차단막(120)과 외조탱크(150) 사이를 연결하도록 이용될 수 있다. 이와 같이 이용되는 복수개의 연결부(13)에 연결부 서포트 시스템(130)이 각각 구비될 수 있으며, 내조탱크(110)와 증기 냉각 차단막(120) 사이를 연결하도록 이용되는 경우에 대해 설명한다. 연결부 서포트 시스템(130)이 설치된 연결부(13)의 일단이 증기 냉각 차단막(120)과 접촉하도록 설치되면 다른 타단은 내조탱크(110) 또는 외조탱크(150)와 접촉될 수 있다.
상기 이너 서포트(131)는 타단부(즉, 상기 헤드(133)가 위치한 단부의 반대측 단부)에 상기 연결부(13)의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부(131-1)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 아우터 서포트(132)의 일단이 상기 지지부(131-1)를 통해 연결되도록 구현될 수 있다.
또한 상기 헤드(133)는 상기 이너 서포트(131)와 별도의 구성으로 구현되어 전술한 바와 같이 상기 이너 서포트(131)의 일단 내주면에 결합될 수도 있지만, 구현 예에 따라서는 상기 이너 서포트(131)에 상기 헤드(133)가 일체형으로 형성될 수도 있다. 어떠한 경우든, 상기 헤드(133)는 상기 이너 서포트(131)에 결합되는 경우 상기 연결부(13)의 단부에 접촉되어, 상기 연결부(13)를 통해 열을 전달받거나, 상기 연결부(13)가 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
한편 본 명세서에서 단부는 소정 길이를 가지는 구성요소(예컨대, 연결부(13), 이너 서포트(131), 아우터 서포트(132) 등)의 첨단부로부터 소정 범위를 아우르는 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 이너 서포트(131)의 일단부는 상기 이너 서포트(131)의 일단으로부터, 길이방향으로 중심부 측을 향하는 소정 범위를 포함하는 의미일 수 있다.
상기 연결부(13)는 일반적으로 G-10재질로 이루어질 수 있다. G-10은 복합 재료의 일종인 고압 유리 섬유 라미네이트로, 열전도율이 낮고 충분한 강도를 가지고 있어 저장탱크의 내외조를 연결하기 위한 연결부(13)의 소재로 사용될 수 있다. 여기서 내외조는 내조탱크와 외조탱크를 의미한다.
하지만 G-10의 경우 금속 재질인 저장탱크에 직접 용접이 불가능하므로, 종래에는 단순히 연결부(13)의 양 단부 즉, 각각 내조탱크의 외벽측 단부 및 외조탱크의 내벽측 단부에 소정의 고정수단을 통해 내외조를 연결하곤 했다.
하지만 이러한 종래의 방식에서는 바로 상기 연결부(13)를 통하여 열이 전도되어 전술한 바와 같은 문제점이 종종 발생하게 된다.
이에 본 발명은 내외조 사이에 연결부(13)를 통한 열전도 경로를 보다 길게 늘릴 수 있도록 함으로써, 내조탱크(110)의 냉기가 외부로 단시간에 빠져 나가거나 외부의 열이 내조탱크(110)로 단시간 내에 도달하는 것을 억제하고자 한다.
도면에는 연결부(13)가 수직으로 서 있는 상태에서, 연결부(13)의 상부 및 하부에 각각 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 연결부 서포트 시스템(130)이 구비된 경우가 도시되어 있으나, 연결부(13)는 어느 특정 방향으로 고정되어 있는 것이 아니다. 이하 설명의 편의를 위해 도면 상에서 연결부(13)의 하부 또는 상부 한 측에 구비된 연결부 서포트 시스템(130)을 중심으로 설명하지만, 설명이 생략된 나머지 연결부 서포트 시스템(130) 역시 동일한 구조를 가지고 동일한 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 연결부 서포트 시스템(130)은 이너 서포트(131), 아우터 서포트(132), 및/또는 헤드(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
저장탱크의 내외조를 연결하는 연결부(13)의 상단부 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(131), 상기 이너 서포트(131)의 단부에 외측(연결부(13)의 반대측)을 향해 돌출되도록 형성되는 지지부(131-1)와, 일단이 상기 지지부(131-1)에 연결되는 아우터 서포트(132)가 도시되어 있다. 상기 아우터 서포트(132)의 타단은 내조탱크(110) 또는 증기 냉각 차단막(120)에 연결될 수 있다. 그리고, 이너 서포트(131) 내에 연결부(13)가 결합된 경우, 연결부(13)의 단부와 접촉되는 헤드(133)가 상기 이너 서포트(131)의 일단 내주면에 결합되어 있을 수 있다. 이러한 구조는 연결부(13)의 하단부 역시 동일하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 연결부 서포트 시스템(130)에서 상기 내조탱크(110) 및/또는 상기 증기 냉각 차단막(120)과는 상기 아우터 서포트(132)만 직접 접촉되도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 연결부 서포트 시스템(130)을 구성하는 구성요소들 중, 상기 이너 서포트(131) 및/또는 상기 헤드(133) 등 다른 구성요소는 상기 내조탱크(110) 및/또는 상기 증기 냉각 차단막(120)과 접촉되지 않으며, 상기 아우터 서포트(132)만 상기 내조탱크(110) 및/또는 상기 증기 냉각 차단막(120)과 접촉될 수 있다. 연결부 서포트 시스템(130)이 증기 냉각 차단막(120)과 외조탱크(150) 사이에 구비되면 증기 냉각 차단막(120) 및/또는 외조탱크(150)와 접촉될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 이너 서포트(131)와 상기 아우터 서포트(132)는 후술할 지지부(131-1)를 통한 연결 외에 나머지 측면부는 서로 접촉하지 않고 소정 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다.
이는 결과적으로 상기 연결부 서포트 시스템(130)과 연결부(13)를 통한 열의 전도 경로를 연장시키기 위한 목적으로, 이너 서포트(131) 및 아우터 서포트(132)의 측면부가 서로 접촉하게 되면 접촉부위를 통해 열이 전도될 수 있어 열전달 경로의 연장이 사실상 무의미해질 수 있기 때문이다.
따라서 상기 이너 서포트(131)의 측면부는 상기 연결부(13)의 외주면 및 상기 아우터 서포트(132)의 내주면과 각각 서로 접촉되지 않도록 구현되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 연결부 서포트 시스템(130)의 내조탱크(110) 및 증기 냉각 차단막(120) 사이를 연결하는 연결부(13)의 단부 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(131)와, 상기 이너 서포트(131)를 둘러싸도록 형성되며 일단이 상기 이너 서포트(131)에 형성되는 지지부(131-1)와 연결되는 아우터 서포트(132)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 이너 서포트(131) 및 아우터 서포트(132)의 측면부에는 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들이 형성되어 있을 수 있다.
상기 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들은, 상기 이너 서포트(131) 및 상기 아우터 서포트(132)를 통해 열이 전도될 단면적을 줄이기 위한 것일 수 있다.
다만, 홀(131-2, 132-2)의 크기나 개수에 따라 이너 서포트(131)와 아우터 서포트(132)의 지지 강도가 약해질 수 있으므로, 상기 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들은 내조탱크(110) 및 증기 냉각 차단막(120) 간 연결을 지지할 지지 강도를 유지하면서도 열이 전도될 단면적을 줄일 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 동일한 이유로 상기 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들은 모두 동일한 크기로 균일하게 배치되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 명세서에서는 상기 이너 서포트(131) 및/또는 상기 아우터 서포트(132) 각각에 8개의 홀(131-2, 132-2)들이 균일하게 형성되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이너 서포트(131) 및/또는 상기 아우터 서포트(132)의 재질, 부피, 직경, 필요한 지지 강도 등 다양한 조건에 의해 상기 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들이 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 복수 개의 홀(131-2, 132-2)들의 형태 역시 도면에 도시된 둥근 모서리의 사각 단면을 가지는 형태뿐 아니라, 다양한 형태로 형성될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 평균적인 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
이너 서포트(131) 및 아우터 서포트(132)는 지면에 수직방향으로 위치하는 연결부(13)의 하부측에 결합되는 경우를 예로 든 것으로, 상기 연결부(13)의 반대측에 결합되는 이너 서포트(131)과 아우터 서포트(132) 역시 동일한 구조로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 연결부(13)의 양 단부에는 각각 연결부 서포트 시스템(130)이 구비되어, 결과적으로 하나의 연결부(13)에 두 개의 연결부 서포트 시스템(130)들이 구비될 수 있다.
도면에 도시된 실시 예에서, 이너 서포트(131)의 일단 즉, 도면상의 상단부에는 아우터 서포트(132)의 상단부가 연결될 지지부(131-1)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 이너 서포트(131)의 하단에는 상기 이너 서포트(131)의 내주면을 따라 상기 헤드(133)가 결합되어, 상기 이너 서포트(131)에 상기 연결부(13)가 결합되는 경우 결합된 연결부(13)를 지지하도록 구현될 수 있다.
상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(131)와 결합되는 경우, 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(131)는 반드시 서로 밀착되거나 고정결합될 필요는 없다.
구현 예에 따라서는 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(131)가 서로 밀착되거나 고정결합되도록 할 수도 있으나, 본 발명의 실시 예에서 상기 연결부(13)는 상기 이너 서포트(131)의 내측으로 슬라이딩 결합의 형태로 결합될 수 있다. 또한 도면에는 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(131)가 서로 밀착되어 빈 공간이 없는 것처럼 도시되고 있지만, 실제 구현에서 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(131) 간에 일정 수준의 유격이 발생하는 것은 무방할 수 있다.
또한 일 실시 예에서, 상기 이너 서포트(131), 상기 아우터 서포트(132) 및/또는 상기 헤드(133)는 충분한 강도를 가지고 용접이 가능하면서 열전도율이 비교적 낮은 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 이너 서포트(131), 상기 아우터 서포트(132), 및/또는 상기 헤드(133)는 각각 스테인리스 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 각각의 구성요소는 용접에 의해 서로 연결(결합)될 수 있고, 또한 내조탱크(110) 및/또는 증기 냉각 차단막(120)과 아우터 서포트(132) 역시 용접을 통해 결합될 수 있다. 물론 상기 이너 서포트(131), 상기 아우터 서포트(132), 상기 헤드(133), 및/또는 내조탱크(110)와 증기 냉각 차단막(120)은 용접 외에도 충분한 강도로 고정결합이 가능하다면 그 재질이나 특성에 따라 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
한편 구현 예에 따라서는, 상기 이너 서포트(131)는 일단부에 상기 헤드(133)가 일체로 형성되도록 구현될 수도 있다.
즉, 상기 이너 서포트(131)와 상기 헤드(133)가 각각 별개의 구성으로 구현되어 서로 결합될 수도 있지만, 상기 이너 서포트(131)의 일단부 소정의 위치에서 상기 헤드(133)가 상기 이너 서포트(131)에 일체로 연장 형성되는 형태로 구현될 수도 있다. 어떠한 경우든, 상기 헤드(133)는 상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(131)에 결합시, 상기 연결부(13)의 단부와 접촉되거나 상기 연결부(13)의 단부를 지지할 수 있도록 형성될 수 있다.
외부로부터 열이 내조탱크(110) 측으로 전도될 때, 종래에는 연결부(13)로 직접 열이 전도되어 내조탱크(110)로 향하지만, 본 발명에 따르면 증기 냉각 차단막(120)과 연결(결합)된 아우터 서포트(132)를 통해 먼저 열이 전도되고, 이후 아우터 서포트(132)와 연결된 이너 서포트(131)의 지지부(131-1)를 통해 이너 서포트(131)로 열이 전도될 수 있다. 그리고, 이너 서포트(131)를 따라 올라가며 전도되는 열이 헤드(133)를 지나 비로소 연결부(13)에 닿을 수 있다.
이후 연결부(13)를 통해 열이 전도되면 연결부(13)의 하부측에 결합된 연결부 서포트 시스템(130)이 열의 전도 경로를 다시 연장시키게 된다. 즉, 전술한 과정을 거쳐 연결부(13)로 전도된 열은, 연결부(13)의 하단에 설치되는 헤드(133)를 거쳐 이너 서포트(131)로 전도되고, 이너 서포트(131)의 지지부(131-1)를 통해 결합된 아우터 서포트(132)로 다시 전도된 후에야 비로소 내조탱크(110)로 열이 전도될 수 있다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타내고, 도 11은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 개략적인 구성을 나타내며, 도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 절곡면 및 보강부를 설명하기 위한 도면이고, 도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)은 본 발명에 따른 선박용 액화수소 연료탱크에 설치가 가능하고, 기존에 사용되고 있는 저장탱크에도 설치가 가능하다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)은 소정의 유체가 저장되는 내조탱크의 내벽에 구비되는 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)을 포함하여 구성될 수 있다. 구현 예에 따라, 상기 효율이 향상된 방파판(160)은 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)이 아닌, 하나의 패널만을 포함하여 구성될 수도 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 지면과 수직을 이루는 방향인 y축을 저장탱크의 높이방향, 지면과 수평을 이루는 방향인 x축을 저장탱크의 폭 방향, 지면과 수평을 이루며 저장탱크를 관통하는 방향인 z축을 저장탱크의 길이방향으로 정의하도록 한다.
또한 본 명세서에서 상기 유체는 소정의 가스가 액화된 상태의 액화 가스인 극저온 유체를 의미할 수 있다. 이하에서는 상기 유체가 수소가 액화된 액화수소인 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 유체는 액화질소, 액화헬륨, 액화 천연가스 등과 같이 다양한 종류의 기체가 액화된 극저온 유체일 수 있으며, 또는 휘발유, 경유 등과 같은 유류나 기타 다양한 종류의 액체류를 모두 포함하는 의미일 수 있다. 이러한 유체의 종류에 무관하게 후술할 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 평균적인 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
특히, 상기 유체가 액화수소와 같은 극저온 유체일 경우, 저장탱크 내부에서 유체의 출렁임은 보일 오프 가스(boil off gas)의 발생을 유발할 수 있어 보다 각별한 주의가 요구된다.
예컨대, 극저온 유체의 경우 극저온 유체가 차 있지 않은 저장탱크의 상부의 온도가 극저온 유체에 비해 상대적으로 높아질 수밖에 없는데, 저장탱크 내부에서 극저온 유체가 과도하게 출렁이는 경우 극저온 유체가 상대적으로 높은 온도의 저장탱크 상부 구간을 반복적으로 지나면서, 결과적으로 극저온 유체의 온도가 상승하여 기화되는 상황이 발생할 수 있다. 이는 보일 오프 가스의 발생이 보다 용이하게 될 수 있어 극저온 유체의 운송 및/또는 저장 효율이 크게 저하될 수 있는 문제가 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 저장탱크는 유체가 저장되는 내조탱크와, 상기 내조탱크와 소정 간격만큼 이격되어 상기 내조탱크를 둘러싸도록 형성되는 외조탱크를 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 별다른 설명이 없는 한 효율이 향상된 방파판을 설명함에 있어서 저장탱크라고 함은 유체가 직접 저장되는 내조탱크를 의미할 수 있다.
구현 예에 따라서는 상기 저장탱크가 단일 탱크로 이루어지거나, 또는 상기 내조탱크 및 상기 외조탱크의 물리적인 구분이 사실상 어려운 경우가 존재할 수도 있으며, 이러한 경우에도 본 발명의 기술적 사상은 동일하게 적용될 수 있다.
또한 상기 저장탱크는 극저온 유체를 운송하는 소정의 운송수단에 탑재될 수 있다. 상기 운송수단은 예컨대, 탱크로리, 선박 등과 같이 각종 액체류를 운송할 수 있는 모든 종류의 운송수단으로 구현될 수 있으며, 후술할 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 경우 유체의 보다 안정적인 운송이 가능할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 저장탱크가 운송수단에 탑재되어 운송되는 경우 노면 또는 수면의 상태나 운송수단의 운행 과정(예컨대, 급정지, 급출발, 급커브 등)에서 상기 저장탱크 내부에 저장된 유체의 과도한 출렁임이 발생할 수 있다. 이처럼 운송 중인 유체의 과도한 출렁임을 억제하기 위해 운송수단에 탑재되는 저장탱크들의 경우 다양한 형태의 방파판(슬로시 배플)들이 사용되고 있음은 널리 알려져 있다. 이러한 방파판들은 저장탱크의 부피나 기타 필요에 따라 다양한 형태와 다양한 개수가 적용되고 있다.
종래의 방파판들 특히, 운송수단에 탑재되는 저장탱크에 구비되는 방파판들은 저장탱크의 내부 지름에 맞는 하나의 플레이트 형상을 가지며, 하나의 플레이트 테두리가 저장탱크의 내벽에 용접 등의 방식으로 빈틈없이 결합되는 형태가 주를 이루고 있다. 그리고 이러한 플레이트에 타공을 실시하여, 복수 개의 구멍들이 형성된 형태가 주로 사용되고 있다.
이러한 종래의 방파판들은 물론 저장탱크 내부에서 유체의 과도한 출렁임을 어느 정도 억제할 수 있는 것이 사실이나, 본 발명은 종래의 방파판들에 비해 보다 효율적이면서 유체의 출렁임을 잘 억제할 수 있는 방파판을 제공하고자 한다.
이를 위한 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)은, 종래의 일반적인 방파판들과 달리, 전술한 바와 같이 소정의 폭을 가진 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)이 하나의 방파판(160)을 형성하도록 구현될 수 있다. 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)은 각각 상기 저장탱크의 높이방향(예컨대, y축 방향)으로 나란히 배치되며, 양 단이 상기 저장탱크의 내벽에 고정결합될 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)은 각각 소정의 간격만큼 서로 이격되어 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 제1패널(161)은 상단 및 하단이 각각 이웃한 나머지 패널(161-1, 161-2) 및/또는 상기 저장탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다. 도면에서는 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 각각이 일정한 간격으로 이격되도록 배치된 경우가 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 제1패널(161)과 제2패널(161-1)이 소정 간격만큼 이격되어 있을 때, 제2패널(161-1)과 제3패널(161-2)은 동일한 간격만큼 이격되어 있을 수도 있고, 다른 간격을 두고 이격되어 있을 수도 있다. 구현 예에 따라서는, 상기 제1패널(161)과 상기 제2패널(161-1)은 서로 이격되어 있으나 상기 제2패널(161-1)과 상기 제3패널(161-2)은 이격되지 않고 각각의 상단 및/또는 하단이 맞붙어 있도록 구현될 수도 있다. 어떠한 경우든, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 적어도 하나의 패널이 이웃한 다른 패널 및/또는 저장탱크의 내벽과 소정 거리만큼 이격되도록 구현될 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 가장 상단에 위치한 패널(110)을 제1패널로 설명하지만, 제1패널이 반드시 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 가장 상단에 위치하는 패널을 의미하는 것은 아니다.
또한 본 명세서에서는 상기 효율이 향상된 방파판(160)이 3개의 패널들(161, 161-1, 161-2)로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하지만, 패널들의 개수가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 효율이 향상된 방파판(160)은 하나의 패널로만 구성될 수도 있고, 2개의 패널들로 구성되거나, 구현 예에 따라서는 4개, 혹은 그 이상의 패널들을 포함하여 구성될 수도 있다.
이처럼 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 및/또는 상기 저장탱크의 내벽과 이격된 간격을 통해 상기 저장탱크 내부에 저장된 유체가 이동할 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 간에 이격된 틈이 종래 방파판에 타공된 구멍들과 동일 또는 유사한 역할을 수행할 수 있다.
종래와 같이 하나의 방파판이 저장탱크의 내부 지름에 맞는 하나의 플레이트로 구성되어 테두리가 모두 저장탱크의 내벽과 결합되지 않고 본 발명과 같이 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)로 구성되는 경우, 설치와 관리가 보다 용이해질 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 가장 상단에 위치하는 패널(예컨대, 제1패널(161))의 상부와 가장 하단에 위치하는 패널(예컨대, 제3패널(161-2))의 하부가 각각 저장탱크의 내벽으로부터 이격되어 있을 수 있다.
일반적으로 유체를 저장하는 저장탱크는 단면이 원형으로 형성되는 경우가 많고, 이에 따라 저장탱크의 내벽으로부터 가장 상단에 위치하는 패널(예컨대, 제1패널(161))의 상부와 가장 하단에 위치하는 패널(예컨대, 제3패널(161-2))의 하부가 각각 비교적 넓은 간격을 두고 이격될 수 있다.
이는 방파판(160)의 하부 및 상부에서 각각 유체와 기체(예컨대, 유체가 기화된 기체)의 유동이 종래의 방파판에 비해 비교적 원활하게 이루어지면서, 유체의 표면부는 각 패널들(161, 161-1, 161-2)과 그 사이 간격에 의해 출렁임이 억제될 수 있도록 하는 유리한 효과를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 절곡면 및 보강부를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)을 구성하는 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 제1패널(161)은 양 단이 저장탱크의 길이방향으로 절곡된 절곡면(162)을 가질 수 있다.
예를 들어 상기 제1패널(161)은 양 단이 절곡되며 형성되는 절곡면(162)을 통해 상기 저장탱크의 내벽에 고정결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 전술한 바와 같이 저장탱크는 단면이 원형인 경우가 많으므로, 곡면인 저장탱크의 내벽에 고정결합되기 위해 상기 절곡면(162)은 적어도 한 군데 이상 절개되어 2개 이상의 파트(162a, 162b)로 나뉘어질 수 있다.
한편 상기 제1패널(161)은 하나의 플레이트 형상으로 형성되어 테두리가 저장탱크의 내벽에 모두 고정되는 종래의 방파판과 달리, 양 단의 절곡면(162) 부분만 저장탱크의 내벽에 고정결합되기 때문에, 유체의 유동이나 출렁임 등에 의한 충격이나 쏠림에 의해 상단부나 하단부의 크랙이나 휘어짐과 같은 파손 위험이 존재할 수 있다.
이러한 파손 위험을 방지하기 위하여, 상기 제1패널(161)은 보강부(163-1, 163-2)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 보강부(163-1, 163-2)는 상기 제1패널(161)의 상단 및/또는 하단부의 일부가 저장탱크의 높이방향으로 적어도 한 번 절곡되며 형성할 수 있다.
예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이 제1패널(161)의 상단부의 일부를 하단부를 향해 저장탱크의 높이방향으로 소정 각도만큼(예컨대, 직각 또는 직각에 가까운 각도) 절곡하고, 절곡된 부분 중 일부가 다시 소정 각도만큼(예컨대, 직각 또는 직각에 가까운 각도)로 절곡하여 보강부(163-1)를 형성할 수 있다. 여기서 직각에 가까운 각도라 함은, 절곡되는 각도가 반드시 직각(즉, 90도)은 아니더라도 소정 범위 내에서 직각에 가까운 각도를 의미할 수 있다.
한편 전술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 따른 효율이 향상된 방파판(160)은 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)이 아닌, 하나의 패널로 형성될 수도 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판의 구현 예를 나타낸다.
먼저 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)은 하나의 패널(164)이 저장탱크의 내부에 구비되는 형태로 구현될 수 있다.
상기 패널(164)은 상단부 및 하단부가 도면에 도시된 바와 같이 각각 저장탱크의 내벽과 이격될 수 있도록 형성되며, 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)이 타공되어 있을 수 있다.
이때 상기 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)은 소정의 너비를 가지고 상기 저장탱크의 폭 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)의 양단부는 상기 패널(164)의 양 측단에 소정 거리 이내로 근접하도록 형성될 수 있다.
이러한 경우 상기 패널(164)이 상기 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)에 의해 완전히 나뉘어지지는 않지만, 상기 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)이 전술한 실시 예에서 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)이 각각 소정 거리만큼 이격되며 발생하는 틈과 동일 또는 유사한 효과를 가질 수 있게 된다.
한편 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 상기 효율이 향상된 방파판(160)은 하나의 패널(164)로 이루어질 수 있다.
다만, 저장탱크의 폭 방향을 따라 적어도 하나의 홀들(164-1, 164-2)이 길게 형성되는 예와 달리, 패널(164)에 별도의 홀이 형성되지 않거나, 또는 종래의 방파판들과 유사하게 소정 크기의 제2홀(164-3)이 적어도 하나 형성될 수 있다.
상기 제2홀(164-3)은 도면에 점선으로 도시된 것과 같은 원형으로 형성될 수도 있지만, 필요에 따라 그 형태나 크기는 다양하게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예들과 같이, 효율이 향상된 방파판(160)이 하나의 패널(164)로 구성되는 경우에도, 상기 패널(164)의 상단 및 하단은 각각 저장탱크의 내벽으로부터 소정 거리만큼 이격되도록 형성되어, 저장탱크의 내벽과 이격된 공간을 통해 저장탱크 내에 저장된 유체 및/또는 기체가 유동할 수 있다.
또한 상기 효율이 향상된 방파판(160)이 하나의 패널(164)로 이루어지는 경우에도, 저장탱크의 내벽으로부터 이격된 상단 및/또는 하단의 파손을 방지하기 위한 보강부가 동일한 방식으로 형성될 수 있음은 물론이다.
이처럼 상기 효율이 향상된 방파판(160)은 방파판을 구성하는 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2), 또는 하나의 패널(164)의 양 측단만 저장탱크의 내벽에 결합되고, 상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 및/또는 저장탱크의 내벽과 이격되도록 형성됨으로써, 저장탱크에 저장된 유체의 출렁임은 보다 효과적으로 억제하면서도 설치 및 관리가 용이한 유리한 효과를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 효율이 향상된 방파판(160)이 구비된 저장탱크가 제공될 수 있다.
상기 저장탱크는 유체가 저장되는 저장부, 및 상기 저장탱크 내부에 구비되는 방파판을 포함할 수 있다.
이때 상기 방파판은 전술한 바와 같이 상기 저장탱크의 높이방향으로 각각 배치되며, 양 단이 상기 저장탱크의 내벽에 고정결합되는 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 패널들(161, 161-1, 161-2) 중 적어도 하나의 상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 또는 상기 저장탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 15는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 직선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이고, 도 16은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도 15 및 도 16을 다른 도면들과 함께 참조하면, 도 15에서는 증기 냉각 차단막(120)이 외부 온기를 차단하고 있고, 증기 냉각 차단막(120)에 직선형의 파이프부재(140)가 구비되어 있는 부분은 다른 부분들과 비교하여 현저하게 낮은 온도인 것을 알 수 있다.
또한, 도 16에서는 증기 냉각 차단막(120)이 외부 온기를 차단하고 있고, 증기 냉각 차단막(120)에 나선형 파이프부재(140)가 구비되어 있는 부분은 증기 냉각 차단막(120)의 전체 부위에서 다른 부분들과 비교하여 현저하게 낮은 온도인 것을 알 수 있다.
도 17 (a)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막의 미적용인 경우의 온도를 나타내는 모식도이고, 도 17 (b)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막은 미설치하고, 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이며, 도 17 (c)는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 선박용 액화수소 연료탱크의 증기 냉각 차단막과 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도를 나타내는 모식도이다.
도면들을 비교하여 보면 도 17 (a)의 증기 냉각 차단막 및 파이프부재가 미설치되어 있는 경우보다 도 17 (b)의 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도가 연료탱크의 전체 영역에서 온도가 낮은 것을 알 수 있다.
또한, 도 17 (b)의 나선형 파이프부재를 적용한 경우보다 도 17 (c)의 증기 냉각 차단막과 나선형 파이프부재를 적용한 경우의 온도가 연료탱크의 전체 영역에서 온도가 낮은 것을 알 수 있다.
도 18은 도 17 (a) 내지 도 17 (c)의 각각의 경우들에 대한 단열 성능을 나타내는 그래프이다.
도 18을 도 17과 함께 참조하면, 도 17 (a), 도 17 (b) 및 도 17 (c)의 각각의 경우에 대해 열침투와 열전도율이 비교되었다.
가스흡수열(GasAbsorHeat)은 증가하고 내조(Inner vessel)는 감소되었는데, 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 고온의 열침투(penetration heat)와 열전도율(Thermal Conductivity)이 낮아져 단열 성능(BOR)이 일당 0.90%로 18.2% 향상된 것을 알 수 있다.
액화질소 활용 BOR 시험 시에 BOR은 일당 0.6%이고, 선박용 액화수소 연료탱크에서 BOR은 일당 0.3~0.4%로 추정되었다.
따라서, 본 발명에 따른 선박용 액화수소 연료탱크는 열전달 경로를 외부로 우회하도록 하여 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 폐기되는 열을 이용하여 열효율을 향상시킬 수 있으며, 구조가 간단하여 저비용으로 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 내조탱크 및 외조탱크 간의 연결 강도에 지장을 주지 않으면서 열전도 경로를 늘릴 수 있도록 함으로써 연결부를 통한 열전도를 억제할 수 있고, 선박용 액화수소 연료탱크 내부에 수용되어 있는 유체의 과도한 출렁임을 방지하기 위한 방파판을 복수 개의 패널들의 조합으로 구현하여, 유체의 출렁임 억제 효과는 물론 설치, 관리가 용이한 유리한 효과를 제공한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 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 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.
10: 저장탱크
11: 내조탱크부
12: 외조탱크부
13: 연결부
20: 방파판
100: 선박용 액화수소 연료탱크
110: 내조탱크
120: 증기 냉각 차단막
130: 연결부 서포트 시스템
131: 이너 서포트
131-1: 지지부
131-2, 132-2: 홀
132: 아우터 서포트
133: 헤드
140: 파이프부재
150: 외조탱크
160: 방파판
161: 제1패널
161-1: 제2패널
161-2: 제3패널
162: 절곡면
162a, 162b: 파트
163-1, 163-2: 보강부
164: 패널
164-1, 164-2: 홀
164-3: 제2홀
11: 내조탱크부
12: 외조탱크부
13: 연결부
20: 방파판
100: 선박용 액화수소 연료탱크
110: 내조탱크
120: 증기 냉각 차단막
130: 연결부 서포트 시스템
131: 이너 서포트
131-1: 지지부
131-2, 132-2: 홀
132: 아우터 서포트
133: 헤드
140: 파이프부재
150: 외조탱크
160: 방파판
161: 제1패널
161-1: 제2패널
161-2: 제3패널
162: 절곡면
162a, 162b: 파트
163-1, 163-2: 보강부
164: 패널
164-1, 164-2: 홀
164-3: 제2홀
Claims (21)
- 극저온 유체가 저장되는 내조탱크;
상기 내조탱크에 일단이 연결되어 있는 복수개의 연결부의 타단이 연결되어 상기 내조탱크를 외부에서 감싸는 증기 냉각 차단막;
상기 증기 냉각 차단막의 외부에 구비되어 있는 파이프부재; 및
상기 파이프부재를 외부에서 감싸는 외조탱크; 를 포함하고,
상기 파이프부재에는 상기 내조탱크에 저장되어 있는 극저온 유체가 기화되어 배출되는 수소가 흐르고, 상기 파이프부재가 상기 내조탱크를 외기로부터 단열하여 단열 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 증기 냉각 차단막의 재질은 구리인 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 파이프부재는 증기 냉각 차단막의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 직선 형상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 파이프부재는 증기 냉각 차단막의 외부의 일단부에서 타단부를 향해 나선 형상으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 내조탱크와 상기 증기 냉각 차단막 사이, 및 상기 외조탱크와 상기 증기 냉각 차단막 사이는 각각 진공 상태인 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고,
상기 연결부 서포트 시스템은,
상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
상기 이너 서포트의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제6항에 있어서, 상기 이너 서포트는,
상기 타 단부에 상기 연결부의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부를 포함하며,
상기 아우터 서포트는,
일 단이 상기 지지부를 통해 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제6항에 있어서, 상기 이너 서포트는,
내측면이 상기 연결부의 외주면과 접촉되지 않도록 소정 간격만큼 이격되며,
상기 아우터 서포트는,
내측면이 상기 이너 서포트의 외측면으로부터 소정 간격만큼 이격되도록 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제6항에 있어서, 상기 이너 서포트 또는 상기 아우터 서포트 중 적어도 하나는,
측면에 복수 개의 홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제9항에 있어서, 상기 복수 개의 홀들은,
각각 동일한 크기와 균일한 간격을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고,
상기 연결부가 결합되는 경우 상기 연결부의 단부가 접촉될 수 있도록 소정 위치의 내주면에 형성되는 헤드를 포함하여, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 및
상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고,
상기 연결부의 일 측에 구비되는 제1서포트 시스템; 및
상기 연결부의 타 측에 구비되는 제2서포트 시스템을 포함하며,
상기 제1서포트 시스템 또는 상기 제2서포트 시스템 중 적어도 하나는,
상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
상기 이너 서포트의 일단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 연결부를 서포트하는 연결부 서포트 시스템을 포함하고,
상기 연결부 서포트 시스템은,
상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
상기 이너 서포트의 일단의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부에 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 선박용 액화수소 연료탱크의 내부에 구비되는 방파판을 포함하고,
상기 방파판은,
상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되며, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 복수 개의 패널들을 포함하며,
상기 복수 개의 패널들 중 적어도 하나는,
상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 또는 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제14항에 있어서,
상기 복수의 패널들 중 어느 하나인 제1패널은,
상단 또는 하단 중 적어도 하나의 일부가 상기 내조탱크의 높이방향으로 적어도 한 번 절곡되어 형성되는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제14항에 있어서,
상기 복수의 패널들 중 어느 하나인 제1패널은,
양 단이 소정 길이만큼 절곡된 절곡면을 포함하며, 상기 절곡면을 통해 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제16항에 있어서, 상기 절곡면은,
적어도 1회 이상 절개되어 복수 개의 파트들로 구분될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제16항에 있어서, 상기 제1패널은,
상단 또는 하단 중 적어도 하나가 소정 길이만큼 절곡되어 형성되는 보강부를 포함하며,
상기 보강부는,
상기 내조탱크의 길이방향을 기준으로 상기 절곡면과 반대방향으로 절곡되며 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 선박용 액화수소 연료탱크의 내부에 구비되는 방파판을 포함하고,
상기 방파판은,
상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되어, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 패널을 포함하며,
상기 패널은,
상단 및 하단이 각각 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제19항에 있어서,
상기 패널은,
소정의 높이를 가지며 내조탱크의 폭 방향으로 길게 형성되는 적어도 하나의 홀을 포함하며,
상기 적어도 하나의 홀은,
양 단부가 상기 패널의 양 측단으로부터 소정 거리 이내로 근접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크. - 제1항에 있어서,
상기 내조탱크 내부에 구비되는 방파판을 포함하며,
상기 방파판은,
상기 내조탱크의 높이방향으로 각각 배치되며, 양 단이 상기 내조탱크의 내벽에 고정결합되는 복수 개의 패널들을 포함하고,
상기 복수 개의 패널들 중 적어도 하나는,
상단 및 하단이 각각 이웃한 다른 패널 또는 상기 내조탱크의 내벽과 소정 간격만큼 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 액화수소 연료탱크.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230004266A KR102623433B1 (ko) | 2023-01-11 | 2023-01-11 | 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230004266A KR102623433B1 (ko) | 2023-01-11 | 2023-01-11 | 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102623433B1 true KR102623433B1 (ko) | 2024-01-12 |
Family
ID=89541569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230004266A KR102623433B1 (ko) | 2023-01-11 | 2023-01-11 | 선박용 액화수소 연료탱크, 이에 이용되는 연결부 서포트 시스템, 효율이 향상된 방파판 및 단열 성능 향상을 위한 증기 냉각 차단막 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102623433B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2023
- 2023-01-11 KR KR1020230004266A patent/KR102623433B1/ko active IP Right Grant
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