KR20110055871A

KR20110055871A - 슬로싱 방지장치

Info

Publication number: KR20110055871A
Application number: KR1020090112483A
Authority: KR
Inventors: 양승호; 김홍원
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-26

Abstract

본 발명은 슬로싱 하중을 효과적으로 흡수함과 함께 선택적으로 착탈이 가능하도록 하여 설치 용이성을 담보할 수 있는 슬로싱 방지장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 슬로싱 방지장치는 유체탱크 내의 동일 평면 상에 상하좌우 방향으로 일정 간격을 두고 배치된 복수의 하중흡수체 및 이웃하는 하중흡수체 사이에 구비되어 복수의 하중흡수체를 서로 연결하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

슬로싱, 하중

Description

슬로싱 방지장치{Anti-sloshing device}

본 발명은 슬로싱 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬로싱 하중을 효과적으로 흡수함과 함께 선택적으로 착탈이 가능하도록 하여 설치 용이성을 담보할 수 있는 슬로싱 방지장치에 관한 것이다.

유체 탱크라 함은 액화천연가스, 오일 등과 같은 유체를 저장하는 탱크를 일컫는 것으로서, 액화천연가스를 운송하는 수송선에 설치되는 적재용 탱크, 자동차나 항공기 등에 탑재되는 연료용 탱크 등이 이에 포함된다.

유체 탱크에는 저장되는 유체의 특성으로 인해 적재된 유체가 외부 가진력에 의해 출렁이는 이른 바, 슬로싱(sloshing) 현상이 발생되며, 이에 따라 유체의 자중과 함께 슬로싱에 의한 하중이 발생되어 유체 탱크에 충격력이나 모멘트 성분이 작용하게 된다. 특히, 대양을 향해하는 액화천연가스 수송선에 있어서 심각한 사고를 초래할 수 있는 중요한 요인 중 하나가 슬로싱이다.

이러한 슬로싱의 문제를 해결하기 위해 종래의 유체 탱크는 탱크의 바닥면과 측면이 만나는 부분에 약 45°의 경사면을 갖는 챔퍼(chamfer)를 형성하여 저장된 유체가 외부 유동에 의해 발생되는 충격력이나 모멘트 성분을 완만하게 흡수하도록 하고 있다. 그러나, 실제 운용시 챔퍼만으로는 슬로싱에 의한 타격력을 충분히 흡수하지 못하고 있다.

또한, 한국공개실용신안 제20-2009-3584호에서는 도 1에 도시한 바와 같이 화물창(10)의 내부 측면에 배플 플레이트(20)를 고정, 설치하여 배플 플레이트(20)로 하여금 슬로싱 하중을 흡수하도록 하는 기술을 제시하고 있으나, 이와 같은 배플 플레이트는 장시간 운용시 피로 파괴(fatigue fracture)의 위험이 상존한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 슬로싱 하중을 효과적으로 흡수함과 함께 선택적으로 착탈이 가능하도록 하여 설치 용이성을 담보할 수 있는 슬로싱 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬로싱 방지장치는 유체탱크 내의 동일 평면 상에 상하좌우 방향으로 일정 간격을 두고 배치된 복수의 하중흡수체 및 이웃하는 하중흡수체 사이에 구비되어 복수의 하중흡수체를 서로 연결하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하중흡수체 및 스프링부재는 유체탱크의 전체높이 대비 10∼30%의 지점에 구비되며, 상기 하중흡수체는 튜브 형태 또는 구 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 하중흡수체의 내부는 빈 공간이 없는 충전상태이다.

상기 유체탱크의 내벽에 스프링부재의 선택적 착탈이 가능하도록 하는 스프링부재용 고리가 더 구비될 수 있으며, 상기 하중흡수체는 다층구조의 섬유상으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 슬로싱 방지장치는 다음과 같은 효과가 있다.

슬로싱 하중을 하중흡수체가 유동되는 것을 통해 흡수하고, 하중흡수체의 유동은 스프링부재로 분산시킴으로써, 궁극적으로 슬로싱 하중을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 방지장치를 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 방지장치의 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A`선에 따른 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 방지장치는 하중흡수체(220)와 스프링부재(230)의 조합으로 이루어진다.

상기 하중흡수체(220)는 유체탱크(210) 내의 동일 평면 상에서 상하좌우 방향으로 일정 간격을 두고 반복 배치되며, 상기 스프링 부재는 이웃하는 복수의 하중흡수체(220) 사이에 구비된다. 따라서, 상기 복수의 하중흡수체(220)와 복수의 하중흡수체(220)는 일체형으로 서로 연결된다.

상기 하중흡수체(220)는 유체탱크(210) 내부의 유체에 슬로싱이 발생되면 해당 유체와 접촉하여 슬로싱 하중을 흡수하는 역할을 한다. 즉, 유체가 출렁거리면 해당 유체와 함께 상기 하중흡수체(220) 역시 유동되며, 이와 같이 하중흡수체(220)가 유동됨으로 인해 슬로싱 유체의 하중이 상기 하중흡수체(220)에 흡수된다. 또한, 각각의 하중흡수체(220)는 스프링부재(230)로 연결되어 있음에 따라, 하중흡수체(220)의 유동력은 각각의 하중흡수체(220)에 연결된 스프링부재(230)로 분 산된다.

정리하면, 유체의 슬로싱 하중은 하중흡수체(220)에 전달되고 하중흡수체(220)는 유동을 통해 유체의 슬로싱 하중을 흡수하며, 하중흡수체(220)의 유동은 스프링부재(230)에 의해 분산되는 과정을 통해 유체의 슬로싱 하중이 효과적으로 해소된다.

한편, 유체탱크(210) 내의 유체가 액화천연가스인 경우를 대비하여 상기 하중흡수체(220)는 극저온에서 적용 가능한 물질로 이루어져야 하며, 일 실시예로 신축성을 갖는 다층구조의 섬유상으로 구성할 수 있다. 또한, 도 2에 있어서 하중흡수체(220)가 튜브 형태로 구성된 것을 제시하였으나 구 형태로도 구성할 수 있으며, 하중흡수체(220)의 내부는 수축을 방지하기 위해 보이드(void)가 없는 충전상태를 유지하는 것이 바람직하다.

이와 함께, 본 발명에 따른 슬로싱 방지장치의 선택적인 착탈이 용이하도록 하기 위해 유체탱크(210)의 내벽에 스프링부재(230)용 고리(211)를 설치하고, 상기 스프링부재(230)의 스프링부재(230)용 고리(211)로의 선택적인 착탈이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 유체탱크(210)에 있어서 슬로싱 하중에 의한 손상이 가장 심각한 경우는 유체탱크(210)의 전체높이 대비 10∼30%의 지점까지 유체가 채워졌을 때이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 방지장치는 유체탱크(210)의 전체높이 대비 10∼30%의 지점(A)에 구비되는 것이 바람직하다.

도 1은 종래 기술에 따른 슬로싱 방지장치의 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 방지장치의 평면도.

도 3은 도 2의 A-A`선에 따른 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

210 : 유체탱크 211 : 스프링부재용 고리

220 : 하중흡수체 230 : 스프링부재

Claims

유체탱크 내의 동일 평면 상에 상하좌우 방향으로 일정 간격을 두고 배치된 복수의 하중흡수체; 및

이웃하는 하중흡수체 사이에 구비되어 복수의 하중흡수체를 서로 연결하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중흡수체 및 스프링부재는 유체탱크의 전체높이 대비 10∼30%의 지점에 구비되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중흡수체는 튜브 형태 또는 구 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중흡수체의 내부는 빈 공간이 없는 충전상태인 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유체탱크의 내벽에 스프링부재의 선택적 착탈이 가능하도록 하는 스프링부재용 고리가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하중흡수체는 다층구조의 섬유상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬로싱 방지장치.