KR20070109380A - 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조에 관한 것으로, 그 목적은 해수보상탱크로 연료유의 유입시 해수보상탱크 내에 채워진 해수가 슬류스 파이프의 전구간에서 원활하게 배출되게 하여 해수보상탱크 내부에 정체되는 해수의 양을 최소화할 수 있는 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 해수보상탱크 내부에 설치되는 슬류스 파이프에 있어서, 상기 해수보상탱크로의 연료유 유입시 해수보상탱크 내에 채워져 있던 해수가 부분적으로 정체됨 없이 배출될 수 있도록 상기 슬류스 파이프의 길이 방향을 따라 해수가 유입되는 다수개의 유입공을 형성하되, 상기 슬류스 파이프의 영역별 유입공의 개수를 달리한 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

해수보상탱크, 슬류스 파이프, 해수, 유입공

Description

해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조{Pipe configuration of compensated fuel ballast tank to reduce the water hideout}

도 1은 종래의 해수보상탱크에 설치된 다지형 배관을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조에 의해 전산해석을 통한 실험을 실시한 결과를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2) : 다지형 배관 (10) : 해수보상탱크

(12) : 유입구 (14) : 배출구

(16) : 격판 (20) : 슬류스 파이프

(22) : 유입공

본 발명은 슬류스 파이프 구조에 관한 것으로, 특히 해수폐적의 최소화를 위 해 해수보상탱크 내부에 구비되는 슬류스 파이프의 구조를 개선하여 연료유의 유입으로 인한 해수의 배출시 해수가 탱크 내부에 정체되지 않고 원활하게 배출될 수 있도록 하는 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 해상상태와 재화조건에 따른 운항안전성 확보와 항내에서 화물을 싣고 내릴 때 하역장치와 갑판과의 충돌 등을 방지하기 위해 상기 선박을 특정 자세로 유지해야 하는 경우가 발생된다.

이를 위해 선내에는 별도로 구비된 펌프를 이용하여 해수를 선체 내부로 유/출입시켜 선박의 하중을 변화시키기 위한 해수보상탱크(Compensated Fuel Ballast Tank)가 구비되어 있다. 상기 해수보상탱크는 선박 운항 중 사용된 연료유 만큼의 해수를 유입하여 사용된 연료유의 무게를 보상하게 되며, 추후 연료유가 주입될 때, 유입된 해수를 다시 바다로 배출하게 된다. 이러한 해수보상탱크가 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 운항 중에 보충된 해수가 연료를 주입하는 동안 해수보상탱크의 내부에 정체됨이 없이 대부분 선체 외부로 밀려나와야 한다.

한편, 선체 해수보상탱크로 주입되는 연료의 주입 속도는 4000L/Min 정도의 빠른 속도로 주입되기 때문에 해수보상탱크 내부에서 해수와 연료유의 혼합에 따른 강한 불균일이 발생하게 된다.

상기한 해수보상탱크 내부에서 연료유의 액적이 다량 생성될 경우에는 해수와 함께 바다로 배출되어 해양오염을 발생시키는 원인이 되기도 한다. 따라서 해수보상탱크 내부에 정체된 해수폐적(water hideout) 및 액적 형성을 최소화하는 것이 해수보상탱크 설계기술의 핵심이라고 할 수 있다.

특히, 군함에 설치되는 해수보상탱크는 해수의 배출을 원할하게 하고 내부에 정체되는 해수를 최소화하기 위해 해수보상탱크 내부 격벽의 배치 및 격벽에 설치된 구멍의 크기를 조절하여 설치한다. 그러나 상기한 방법은 선박제작비가 지나치게 상승하고, 해수보상탱크 내부가 복잡해지는 문제점이 발생 되었다.

첨부된 도 1은 종래의 해수보상탱크에 설치된 다지형 배관을 도시한 도면이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 도면에 도시된 다지형 배관(2)은 파이프의 단면적을 변화시켜 상기 다지형 배관(2)의 내외부 흐름을 조절하여 해수보상탱크 내부에 정체되는 해수의 흐름을 조절하기 위해 사용하였다.

그러나 상기한 다지형 배관(2) 역시 단가가 지나치게 상승되어 경제적인 측면에서 불리한 점이 발생 되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 해수보상탱크로 연료유의 유입시 해수보상탱크 내에 채워진 해수가 슬류스 파이프의 전구간에서 원활하게 배출되게 하여 해수보상탱크 내부에 정체되는 해수의 양을 최소화할 수 있는 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 해수보상탱크 내부에 설치되는 슬류스 파이프에 있어서,

상기 해수보상탱크로의 연료유 유입시 해수보상탱크 내에 채워져 있던 해수가 부분적으로 정체됨 없이 배출될 수 있도록 상기 슬류스 파이프의 길이 방향을 따라 해수가 유입되는 다수개의 유입공을 형성하되,

상기 슬류스 파이프의 영역별 유입공의 개수를 달리한 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조에 의해 전산해석을 통한 실험을 실시한 결과를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 해수보상탱크(10) 내부로 연료유의 유입시 해수보상탱크(10)에 채워진 해수가 부분적으로 정체됨 없이 원활하게 배출될 수 있도록 슬류스 파이프(20)의 길이 방향을 따라 다수개의 유입공(22)들이 형성되어 있다.

상기 해수보상탱크(10) 일측에는 연료유가 유입되는 유입구(12)가 형성되어 있고, 상기 슬류스 파이프(20)를 통해 유입된 해수를 선체 외부로 배출하기 위한 유출구(14)가 구비되어 있다. 또한 선체의 횡방향으로 다수개의 격벽(16)이 소정 간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 격벽(16)상에 유동공이 형성되어있다.

상기 슬류스 파이프(20)의 유입공(22)은 해수의 원할한 배출이 가능하도록 전산해석을 통해 슬류스 파이프(20)의 영역별 서로 다른 개수로 형성되어 해수보상탱크의 부분 특성에 따라 해당 영역의 유입공(22) 개수를 조절하게 된다. 즉, 전산해석을 통해 해수의 정체가 큰 영역의 슬류스 파이프(20)에는 보다 많은 개수의 유입공(22)을 형성하여 해수가 슬류스 파이프(20)로 원활하게 유입될 수 있도록 하게 되고, 상대적으로 해수의 정체가 작은 영역의 슬류스 파이프(20)에는 보다 적은 개수의 유입공(22)을 형성함으로써 슬류스 파이프(20)의 전체 영역에서 해수의 배출이 균일하게 이루어지도록 구성된다. 통상 탱크 내부에서 파이프의 유출구측으로부터 보다 먼 거리에 위치한 영역일수록 보다 많은 수의 유입공이 형성되게 되나, 바람직하게는 탱크의 구조에 따라 상용 전산유동해석 프로그램의 다상유동해석을 통하여 탱크 내부에 잔존하는 해수폐적이 최소화 되는 상세한 유입공의 개구비를 도출하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조의 작동상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 선체에 구비된 해수보상탱크(10) 내부에 해수가 채워져 있는 상태에서 유입구(12)를 통해 빠른 속도로 연료유가 주입되면, 해수는 연료유의 강한 흐름에 밀려 해수가 슬류스 파이프(20)가 위치한 곳으로 이 동하게 된다.

상기 슬류스 파이프(20)쪽으로 이동된 해수는 유입공(22)을 통해 슬류스 파이프(20)의 내부로 유입되어 이동하게 되고, 유출구(14)를 통해 선체 외부로 순수하게 해수 배출이 이루어진다.

이로 인해 해수보상탱크(10) 내부에 정체되는 해수의 양이 최소화되어 작동이 이루어진다.

도 3은 본 발명에 의한 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조에 의해 전산해석을 통한 실험을 실시한 결과를 도시한 도면이다.

첨부된 도 3을 참조하면, (a)는 종래의 일반적인 해수보상탱크를 도시한 도면이고, (b)는 본 발명에 의한 해수보상탱크를 도시한 도면이다.

실험 조건(250L/Min)은 동일하며 실제 크기의 2/5로 해수보상탱크의 크기를 축소하여 실험을 실시한 결과 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 해수보상탱크(10) 내부에 잔존하는 해수가 종래의 해수보상탱크에 비해 적은 것을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 해수보상탱크에 설치되는 슬류스 파이프 구조는 해수보상탱크 내부에 잔존하는 해수량을 최소화하며, 해수와 연료유와의 혼합이 최소화 되어 해수폐적 및 액적 형성에 의한 해양오염을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 선박제작비의 절감이 가능하고 설치가 간단한 이점이 있다.

Claims (1)

1. 해수보상탱크 내부에 설치되는 슬류스 파이프에 있어서,

   상기 해수보상탱크로의 연료유 유입시 해수보상탱크 내에 채워져 있던 해수가 부분적으로 정체됨 없이 배출될 수 있도록 상기 슬류스 파이프의 길이 방향을 따라 해수가 유입되는 다수개의 유입공을 형성하되,

   상기 슬류스 파이프의 영역별 유입공의 개수를 달리한 것을 특징으로 하는 해수보상탱크의 슬류스 파이프 구조.

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