KR20120139933A - 화물 탱크용 격벽 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크 내부에 상하 방향으로 격벽을 장착하되, 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하도록 격벽의 상하방향을 따라 산과 골을 반복적으로 형성하는 물결 모양의 구조를 형성함으로써 비교적 간단한 구조와 함께 번거로운 작업 공정을 생략하면서도 구조적 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 슬로싱 또한 저감할 수 있도록 하는 화물 탱크용 격벽에 관한 것이다.

Description

화물 탱크용 격벽{BULKHEAD FOR CARGO TANK}
본 발명은 화물 탱크용 격벽에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 간단한 구조와 함께 번거로운 작업 공정을 생략하면서도 구조적 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 슬로싱 또한 방지할 수 있도록 하는 화물 탱크용 격벽에 관한 것이다.
LNG와 같은 액체 화물의 선박 수송은 일반적으로 독립형 화물 탱크에 수용되며, 운송되는 특성상 상시 진동에 노출될 수 밖에 없으므로, 슬로싱(sloshing) 저감 대책 또한 함께 마련되어야 한다.
통상, 독립형 화물 탱크에는 일반적으로 복수의 공간을 구획하는 격벽(bulkhead, BHD)가 장착되는데, LNG와 같은 극저온 유체를 수용하는 경우 극저온강 혹은 스테인리스 스틸을 이용하여 격벽을 구성하고, 구조적 강도를 위하여 격벽을 따라서 스티프너(Stiffner)와 스트링어(Stringer) 등의 돌출 구조물을 마련해야 한다.
그러나, 이러한 스티프너와 스트링어와 같은 구조물은 격벽의 표면을 따라서 용접이 되어야 하므로, 장시간 사용에 따른 취성이 발생할 수 있음은 물론, 용접 작업을 수행함에 수반하여 용접 부위를 따라 용접 취성 또한 발생할 수 있게 되므로, 구조적 취약성에 노출될 수 밖에 없다.
따라서, 구조적 강도와 내구성을 유지하면서도 수용되는 액체 화물의 슬로싱 또한 방지할 수 있는 장치의 개발이 절실하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 비교적 간단한 구조와 함께 번거로운 작업 공정을 생략하면서도 구조적 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 슬로싱 또한 방지할 수 있도록 하는 화물 탱크용 격벽을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크 내부에 상하 방향으로 격벽을 장착하되, 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하도록 격벽의 상하방향을 따라 산과 골을 반복적으로 형성하는 물결 모양의 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽을 제공할 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명은 구체적으로, 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크와, 화물 탱크의 내측 상면과 저면을 상호 연결하여 화물 탱크의 내부 공간을 적어도 하나 이상의 공간으로 분할하며 적어도 하나 이상의 감쇠홀이 관통되는 적어도 하나 이상의 격벽과, 격벽의 상하 길이 방향을 따라 돌출과 함몰을 반복하는 패턴을 형성하면서 화물 탱크 내부에 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하는 상쇄수단과, 격벽의 상부 및 하부 가장자리를 각각 화물 탱크의 상면과 하면에 고정시키는 결합수단을 포함하는 실시예의 적용 또한 가능할 것이다.
여기서, 상쇄수단은 격벽의 일면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 제1 돌기와, 격벽의 타면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 제2 돌기를 포함하며, 제1 돌기의 하단부 가장자리와 제2 돌기의 하단부 가장자리는 각각 연결되어 단면이 전체적으로 지그재그 형상을 이루는 실시예의 적용이 가능하다.
그리고, 상쇄 수단은 격벽의 일면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되고 화물 탱크 내부의 액체 화물과 접촉되는 제3 돌기와, 제3 돌기와 인접한 제3 돌기와의 사이에 격벽의 일면과 동일한 평면 상에 배치되는 홈을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.
여기서, 격벽은 한 쌍으로 맞대어 화물 탱크에 고정되어지되, 일 격벽과 타 격벽에 각각 돌출된 제3 돌기는 화물 탱크 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치되는 실시예의 적용이 가능하다.
또한, 상쇄 수단은 홈으로부터 제3 돌기와 같은 방향을 향하여 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되고 격벽의 상, 하부 가장자리와 평행을 이루는 제4 돌기가 더 구비되며, 제4 돌기의 크기는 제3 돌기보다 작은 구조의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.
여기서, 격벽은 한 쌍으로 맞대어 화물 탱크에 고정되어지되, 일 격벽과 타 격벽에 각각 돌출된 제3 돌기 및 제4 돌기는 화물 탱크 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치되는 것도 고려할 수 있다.
한편, 결합수단은 격벽의 상, 하부 가장자리에 각각 연장되어 상호 평행을 이루는 연장편과, 연장편의 양측 가장자리로부터 연장되어 연장편과 경사를 이루는 경사편과, 화물 탱크의 상면 및 하면에 격벽의 상, 하부 가장자리와 대응되게 형성되어 경사편과 접촉하여 격벽의 상, 하부 가장자리를 안착시키는 가이드 레일과, 격벽의 외측으로부터 관통되어 회전 가능하게 결합되고 단부에 연장편과 접촉하는 고정편을 마련한 고정 로드와, 고정 로드에 관통 결합되고 격벽의 상, 하면과 고정편 사이에 배치되어 연장편측으로 탄성 반발력을 작용하는 고정 스프링을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있음은 물론이다.
상기와 같은 구조의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 격벽을 따라 산과 골을 반복하는 패턴의 상쇄수단이 포함된 구조를 채택함으로써 기존의 스티프너와 스트링어와 같은 구조물의 형성을 위하여 용접 작업을 실시하는 등 구조적 취약성을 유발하고 번거로운 작업 공정의 추가가 일체 필요없이 결합수단으로 간단히 고정될 수 있으므로, 구조적인 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 상쇄수단의 구조적 특징에 따라 화물 탱크에 수용되는 액체 화물의 슬로싱을 방지할 수도 있게 된다.
따라서, 본 출원인이 세계 최초로 개발중인 선박 중 LNG운반선의 독립형 LNG 탱크를 알루미늄으로 제작함에 있어서 기존의 극저온강 및 스테인리스 스틸로 제작되는 LNG탱크에 비하여 일체의 용접이 불필요하면서도 선박 제작에 따른 일정을 대폭 줄일 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 탱크용 격벽의 구조를 나타낸 단면 개념도
도 2는 도 1의 A 시점에서 바라본 도면
도 3 및 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 화물 탱크용 격벽의 구조 중 주요부인 격벽 및 상쇄수단의 구조를 나타낸 단면 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 탱크용 격벽의 구조 중 주요부인 결합수단의 구조를 나타낸 단면 개념도
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물 탱크용 격벽의 구조를 나타낸 단면 개념도이며, 도 2는 도 1의 A 시점에서 바라본 도면이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크(100) 내부에 상하 방향으로 격벽(200)을 장착하되, 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하도록 격벽(200)의 상하방향을 따라 산과 골을 반복적으로 형성하는 물결 모양의 구조를 형성하는 것임을 파악할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구조의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 독립형 화물 탱크(100) 내부에 격벽(200)이 장착되어지되, 격벽(200)에는 상쇄수단(300)이 마련되고, 격벽(200)의 상, 하부 가장자리는 결합수단(400)에 의하여 화물 탱크(100)에 결합되는 구조임을 알 수 있다.
도면 상에서 미설명 부호로 101은 스티프너를, 102는 스트링어를 각각 나타낸다.
격벽(200)은 화물 탱크(100)의 내측 상면과 저면을 상호 연결하여 화물 탱크(100)의 내부 공간을 적어도 하나 이상의 공간으로 분할하며 적어도 하나 이상의 감쇠홀(201)이 관통되는 적어도 하나 이상의 부재이다.
상쇄수단(300)은 격벽(200)의 상하 길이 방향을 따라 돌출과 함몰을 반복하는 패턴을 형성하면서 화물 탱크(100) 내부에 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하는 역할과 함께 돌출과 함몰을 반복하는 구조적인 특성상 상하 및 좌우 방향으로 작용하는 충격력과 하중을 분산하는 역할 또한 수행하게 된다.
결합수단(400)은 격벽(200)의 상부 및 하부 가장자리를 각각 화물 탱크(100)의 상면과 하면에 고정시키는 역할을 수행하게 된다.
상쇄수단(300)은 더욱 상세히는 제1 돌기(310)와 제2 돌기(320)가 격벽(200)의 상, 하부 가장자리와 평행하게 복수로 반복 형성된 구조의 실시예를 적용할 수 있다.
제1 돌기(310)는 격벽(200)의 일면(도 1에서 ①방향)으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽(200)의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 부재이다.
제2 돌기(320)는 격벽(200)의 타면(도 1에서 ②방향)으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 부재이다.
여기서, 제1 돌기(310)의 하단부 가장자리(311)와 제2 돌기(320)의 하단부 가장자리(321)는 각각 연결되어 단면이 전체적으로 지그재그 형상을 이루면서 구조적 보강을 수행하며 제1, 2 돌기(310, 320)에 액체 화물이 접촉되면서 슬로싱이 저감되는 것이다.
한편, 상쇄 수단(300)은 도 3과 같이 제3 돌기(330)와 홈(330')이 반복적으로 격벽(200)의 일면으로부터 돌출되는 구조를 적용할 수 있다.
제3 돌기(330)는 격벽(200)의 일면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 격벽(200)의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되고 화물 탱크(100) 내부의 액체 화물과 접촉되는 부재이다.
홈(330')은 제3 돌기(330)와 인접한 제3 돌기(330)와의 사이에 격벽(200)의 일면과 동일한 평면 상에 배치된다.
또한, 격벽(200, 200')은 도시된 바와 같이 한 쌍으로 맞대어 화물 탱크(100, 이하 도 1 참고)에 고정됨으로써 구조적 보강을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.
즉, 일 격벽(200)과 타 격벽(200')에 각각 돌출된 제3 돌기(330)는 화물 탱크(100) 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치됨으로써 구조적 강도의 향상 및 일 격벽(200)과 타 격벽(200')을 기준으로 양측으로 돌출된 제3 돌기(330)가 일정 간격으로 반복 배치됨으로써 슬로싱을 저감하게 된다.
한편, 상쇄 수단(300)은 도 4와 같이 제3 돌기(330)와 별도로 홈(330')으로부터 제4 돌기(340)가 돌출되는 구조를 적용할 수도 있다.
제4 돌기(340)는 홈(330')으로부터 제3 돌기(330)와 같은 방향을 향하여 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되고 격벽(200)의 상, 하부 가장자리와 평행을 이루되, 제4 돌기(340)의 크기는 제3 돌기(330)보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 제4 돌기(340)는 제3 돌기(330)와 함께 접촉되는 액체 화물의 슬로싱을 저감하되, 선박의 운항에 따라 발생하는 지속적인 진동으로 인하여 액체 화물 표면의 다양한 파고, 즉 다양한 높낮이로 불규칙하게 발생하는 액체 화물의 파도를 상대적으로 큰 제3 돌기(330)가 1차적으로 상쇄시킨 후 미세하고 작은 파도와 1차적으로 상쇄된 액체 화물의 파도를 제4 돌기(340)가 2차적으로 상쇄시키는 구조인 것이다.
또한, 격벽(200, 200')은 한 쌍으로 맞대어 화물 탱크(100)에 고정되어지되, 일 격벽(200)과 타(200') 격벽에 각각 돌출된 제3 돌기(330) 및 제4 돌기(340)는 화물 탱크(100) 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치됨으로써 구조적 강도의 향상 및 일 격벽(200)과 타 격벽(200')을 기준으로 양측으로 돌출된 제3, 4 돌기(330, 340)가 일정 간격으로 반복 배치됨으로써 슬로싱을 저감하게 된다.
한편, 결합수단(400)은 전술한 바와 같이 격벽(200)의 상, 하부 가장자리를 화물 탱크(100)에 고정시키기 위한 것으로, 연장편(410)과 경사편(420)과 가이드 레일(430)과 고정 로드(440) 및 고정 스프링(450)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.
연장편(410)은 격벽(200)의 상, 하부 가장자리에 각각 연장되어 상호 평행을 이루고, 경사편(420)은 연장편(410)의 양측 가장자리로부터 연장되어 연장편(410)과 경사를 이루면서 화물 탱크(100)의 상, 하면에 각각 접촉 고정되기 위한 부재이다.
가이드 레일(430)은 화물 탱크(100)의 상면 및 하면에 격벽(200)의 상, 하부 가장자리와 대응되게 형성되어 경사편(420)과 접촉하여 격벽(200)의 상, 하부 가장자리를 안착시키는 부재이다.
고정 로드(440)는 격벽(200)의 외측으로부터 관통되어 회전 가능하게 결합되고 하단부에 연장편과 접촉하는 고정편(442)을 마련하고, 상단부에는 별도의 도구로 고정할 수 있도록 손잡이(441)를 마련할 수도 있다.
고정 스프링(450)은 고정 로드(440)에 관통 결합되고 격벽(200)의 상, 하면과 고정편(442) 사이에 배치되어 연장편(410)측으로 탄성 반발력을 작용하면서 격벽(200)이 화물 탱크(100)에 밀착 고정되는 상태를 유지하도록 보조한다.
이상과 같이 본 발명은 비교적 간단한 구조와 함께 번거로운 작업 공정을 생략하면서도 구조적 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 슬로싱 또한 방지할 수 있도록 하는 화물 탱크용 격벽을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...화물 탱크 200...격벽
300...상쇄수단 400...결합수단

Claims (8)

  1. 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크;
    상기 화물 탱크의 내측 상면과 저면을 상호 연결하여 상기 화물 탱크의 내부 공간을 적어도 하나 이상의 공간으로 분할하며 적어도 하나 이상의 감쇠홀이 관통되는 적어도 하나 이상의 격벽;
    상기 격벽의 상하 길이 방향을 따라 돌출과 함몰을 반복하는 패턴을 형성하면서 상기 화물 탱크 내부에 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하는 상쇄수단; 및
    상기 격벽의 상부 및 하부 가장자리를 각각 상기 화물 탱크의 상면과 하면에 고정시키는 결합수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상쇄수단은,
    상기 격벽의 일면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 상기 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 제1 돌기와,
    상기 격벽의 타면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 상기 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되는 제2 돌기를 포함하며,
    상기 제1 돌기의 하단부 가장자리와 상기 제2 돌기의 하단부 가장자리는 각각 연결되어 단면이 전체적으로 지그재그 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상쇄 수단은,
    상기 격벽의 일면으로부터 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되어 상기 격벽의 상부 및 하부 가장자리와 평행하게 복수로 배치되고 상기 화물 탱크 내부의 액체 화물과 접촉되는 제3 돌기와,
    상기 제3 돌기와 인접한 제3 돌기와의 사이에 상기 격벽의 일면과 동일한 평면 상에 배치되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 격벽은 한 쌍으로 맞대어 상기 화물 탱크에 고정되어지되, 상기 일 격벽과 상기 타 격벽에 각각 돌출된 상기 제3 돌기는 상기 화물 탱크 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치되는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 상쇄 수단은,
    상기 홈으로부터 상기 제3 돌기와 같은 방향을 향하여 단면이 사다리꼴 형상으로 점차 좁아지게 돌출되고 상기 격벽의 상, 하부 가장자리와 평행을 이루는 제4 돌기가 더 구비되고,
    상기 제4 돌기의 크기는 상기 제3 돌기보다 작은 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 격벽은 한 쌍으로 맞대어 상기 화물 탱크에 고정되어지되, 상기 일 격벽과 상기 타 격벽에 각각 돌출된 상기 제3 돌기 및 상기 제4 돌기는 상기 화물 탱크 내부의 양측면을 향하여 돌출되게 배치되는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합수단은,
    상기 격벽의 상, 하부 가장자리에 각각 연장되어 상호 평행을 이루는 연장편과,
    상기 연장편의 양측 가장자리로부터 연장되어 상기 연장편과 경사를 이루는 경사편과,
    상기 화물 탱크의 상면 및 하면에 상기 격벽의 상, 하부 가장자리와 대응되게 형성되어 상기 경사편과 접촉하여 상기 격벽의 상, 하부 가장자리를 안착시키는 가이드 레일과,
    상기 격벽의 외측으로부터 관통되어 회전 가능하게 결합되고 단부에 상기 연장편과 접촉하는 고정편을 마련한 고정 로드와,
    상기 고정 로드에 관통 결합되고 상기 격벽의 상, 하면과 상기 고정편 사이에 배치되어 상기 연장편측으로 탄성 반발력을 작용하는 고정 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
  8. 액체 화물이 수용되는 독립형 화물 탱크 내부에 상하 방향으로 격벽을 장착하되, 수용된 액체 화물의 슬로싱을 저감하도록 상기 격벽의 상하방향을 따라 산과 골을 반복적으로 형성하는 물결 모양의 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 화물 탱크용 격벽.
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