KR20120128824A - 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체운반선의 항해 중 발생하는 슬로싱을 저감시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 선체의 롤링에 의해 발생하는 슬로싱의 보강간섭을 파괴하여 슬로싱에 의한 탱크의 파손을 방지하기 위한 강제 회류장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치는 액체화물이 채워지는 선박 탱크의 중앙에 위치하는 임펠러와, 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하며, 임펠러의 회전에 의해 액체화물이 회류하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치{Forced Current Apparatus to Reduce Sloshing}

본 발명은 액체운반선의 항해 중 발생하는 슬로싱을 저감시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 선체의 롤링에 의해 발생하는 슬로싱의 보강간섭을 파괴하여 슬로싱에 의한 탱크의 파손을 방지하기 위한 것이다.

액화천연가스(LNG, LPG) 또는 원유를 운송하는 선박에는 액체 화물(이하 대표하여 'LNG'라 한다.)을 담을 수 있는 탱크들이 구비되며, 선박은 각 탱크에 LNG를 채운 상태로 항해한다.

도면에서, 도 1은 탱크 내의 LNG의 슬로싱 현상을 설명하기 위한 탱크의 횡단면도이다.

도 1에 보이듯이, 항해 중에 있는 선박(1)은 풍랑에 의해 롤링하게 되는데, LNG(5)가 선박(1)의 롤링에 의해 선측방향으로 0.4Hz 내지 0.6Hz의 주파수대로 슬로싱하게 된다.

이와 같이 LNG(5)가 슬로싱 함에 있어서, 보강간섭될 경우 슬로싱에 의한 진폭이 커지고 그에 따른 충격파 또한 커지며, 충격파가 증폭되면서 탱크(3)의 내벽에 가해지는 충격 또한 크게 된다.

이와 같이 증가된 충격파가 항해 중 지속적으로 탱크의 내벽에 스트레스를 가함으로써, 탱크의 내벽이 피로파괴되어 내구성이 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, LNG가 항해 중에 발생하는 슬로싱의 보강간섭이 발생하지 않도록 LNG를 강제로 회류시켜 탱크의 내구성을 증가시킬 수 있게 구성한 강제 회류장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치는 액체화물이 채워지는 선박 탱크의 중앙에 위치하는 임펠러와, 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하며, 임펠러의 회전에 의해 액체화물이 회류하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 임펠러는 원심형 임펠러로서, 임펠러에서 배출되는 액체화물의 유동방향이 탱크의 수평방향이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 임펠러의 회전축은 탱크의 내부에 세워져 위치하며, 상기 회전축의 둘레에 반원통형 깃들이 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 회전축은 탱크 외부로 연장되며 탱크 외부에 위치한 모터와 연결되어 회전한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강제 회류장치는 탱크에 채워진 LNG를 강제 회류시킴으로써, 선박의 롤링 등에 의해 발생하는 슬로싱의 보강간섭을 미연에 방지하여 충격에 의한 탱크의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 강제 회류장치는 LNG의 강제 회류방향이 탱크의 수평방향으로 이루어질 수 있게 구성함으로써, 추력발생을 최소화 한다.

도 1은 탱크 내의 LNG의 슬로싱 현상을 설명하기 위한 탱크의 횡단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치가 장착된 상태의 탱크의 횡단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치가 선박의 각 탱크에 장착된 상태를 나타낸 평단면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치가 장착된 상태의 탱크의 횡단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치가 선박의 각 탱크에 장착된 상태를 나타낸 평단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 선박(1)의 각 탱크(3)에는 중앙부에 수직하게 위치하는 임펠러(110)가 위치하며, 임펠러(110)의 회전축(111)은 탱크(3) 밖으로 연장되어 모터(120)에 연결된다.

따라서 모터(120)의 작동에 의해 임펠러(110)는 회전하게 되고, 임펠러(110)의 회전에 의해 탱크(3)에 채워진 LNG(5)는 회류하게 된다.

탱크(3) 내부에서 LNG(5)가 임펠러(110)의 회전에 의해 강제 회류함으로써, 선박(1)의 롤링에 의해 0.4Hz 내지 0.6Hz의 슬로싱이 발생하더라도 강제 회류하는 LNG(5)의 에너지와 상쇄되어 보강간섭이 발생하지 않게 된다.

이와 같이 구성된 강제 회류장치(100)의 임펠러(110)는 원심형 임펠러 구조인 것이 바람직하다. 그 이유는 임펠러(110)의 회전에 의해 LNG(5)가 회전축의 수직방향으로 유동하여야 하기 때문이다. 만약 축류형 임펠러의 구조를 갖게 되면, 임펠러의 회전에 의해 추력이 발생하여 슬로싱 감소효과가 떨어지며 또한 추력에 의해 강제 회류장치의 내구성이 약해지기 때문이다.

이와 같이 원심형 임펠러(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 반원통형 구조의 깃(113)들이 회전축(111)의 길이방향으로 평행하게 고정된 것이 바람직하다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 선박(1)에 탱크(3)가 복수 개 구성될 경우 각 탱크(3)의 내구성을 향상시키기 위해 각 탱크(3) 마다에 임펠러(110)가 장착되며, 이 경우 탱크(3) 밖으로 연장된 회전축(111)은 각각의 모터(120)에 의해 구동하거나 탱크(3)의 용량에 따라 하나의 모터와 연결된 상태로 한 모터의 동력에 의해 동시에 작동할 수 있다.

1 : 선박
3 : 탱크
100 : 강제 회류장치
110 : 임펠러
111 : 회전축
113 : 깃
120 : 모터

Claims (4)

1. 액체화물이 채워지는 선박 탱크의 중앙에 위치하는 임펠러와,
   임펠러를 회전시키는 모터를 포함하며,
   임펠러의 회전에 의해 액체화물이 회류하는 것을 특징으로 하는 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 임펠러는 원심형 임펠러로서, 임펠러에서 배출되는 액체화물의 유동방향이 탱크의 수평방향인 것을 특징으로 하는 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 임펠러의 회전축은 탱크의 내부에 세워져 위치하며, 상기 회전축의 둘레에 반원통형 깃들이 고정된 것을 특징으로 하는 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 회전축은 탱크 외부로 연장되며 탱크 외부에 위치한 모터와 연결되어 회전하는 것을 특징으로 하는 슬로싱 저감을 위한 강제 회류장치.

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