KR20130012888A

KR20130012888A - 부력 유닛 및 이를 이용한 슬로싱 억제 장치

Info

Publication number: KR20130012888A
Application number: KR1020110074324A
Authority: KR
Inventors: 이수호; 윤병희; 전상언; 이영민
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-02-05

Abstract

부력 유닛 및 이를 이용한 슬로싱 억제 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부력 유닛은, 액체 화물 저장 탱크 내에 저장된 액체 화물 상에 부유되도록 부력을 갖는 부력 블록 및 상기 부력 블록의 표면에 설치되며, 체결 부재가 결합될 수 있는 연결 고리가 일측에 형성된 연결 벨트를 포함하되, 부력 블록의 상단부의 높이가 연결 고리의 높이보다 높은 위치에 위치하도록 부력 블록의 상부면이 상측으로 볼록한 형태로 이루어진다.

Description

부력 유닛 및 이를 이용한 슬로싱 억제 장치{FLOATING UNIT AND ANTI-SLOSHING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 부력 유닛 및 이를 이용한 슬로싱 억제 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해상으로 액체 화물을 운반하기 위하여 여러 가지 형태의 선박들이 제작되고 있다. 예를 들면 LNG(liquefied natural gas), LPG(liquefied petroleum gas), 원유(crude oil) 등의 액체 화물을 옮기기 위하여 각각의 화물 특징에 따라 선체가 제작되고, 이러한 선체에 화물을 저온 또는 고압 등으로 밀폐, 보온되도록 하기 위하여 특수한 형태의 액체 화물 저장 탱크들이 적용되고 있다.

이러한 선체 및 액체 화물 저장 탱크를 제작함에 있어서 주요한 하중 조건 중의 하나가 슬로싱(sloshing) 문제인데, 슬로싱이란 액체 화물이 선체의 움직임으로 인해 운동에너지를 계속적으로 받게 됨으로써 자유 표면을 가지는 액체 화물이 급격히 흔들리면서 저장 공간(즉, 액체 화물 저장 탱크)의 내측벽에 강한 충격을 유발하는 유체의 거동을 지칭하는 것으로서, 이러한 슬로싱은 선체 및 액체 화물 저장 탱크의 제작 초기부터 고려된다.

이와 같이, 선체와 액체 화물 저장 탱크의 형태는 액체 화물에 의한 슬로싱을 최소화함과 동시에 예상되는 슬로싱 하중을 충분히 견딜 수 있도록 설계되어 왔고, 이러한 과정에서 구조적으로 견디기 어려운 슬로싱 하중을 피하기 위하여 선주들은 화물의 적재량이 제한되는 조건부 운항 조건을 받아들여야 했다. 그럼에도 불구하고, 슬로싱 하중의 불확실성으로 인하여 예상치 못한 액체 화물 저장 탱크의 손상에 대한 여러 가지 문제점들이 계속해서 발생되고 있다.

이러한 슬로싱의 문제는 선박뿐만 아니라 우주, 항공, 자동차 분야의 연료탱크에서도 동일하게 해결해야 하는 과제였으며, 오히려 선박과 달리, 우주선이나 항공기의 경우 연료 탱크가 360도 회전과 같은 급 기동에 의해 발생하는 급격한 유체의 거동으로 인해 단순히 연료 탱크의 구조를 보강하는 문제가 아니라 오히려 연료의 공급을 원활하게 하는 것이 더 중요한 문제였기 때문에, 액체 화물-예컨대 액체 연료-의 유동을 제어하는 방향으로 슬로싱 문제를 해결해 왔다.

이와 같은 슬로싱 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 한국 등록 특허 제 1043622호(선행문헌 1)에서, 액체의 표면에 부유되도록 부력을 가지는 복수의 부력체, 액체를 흡수하도록 오픈 셀(open cell) 구조를 가지며 부력체를 둘러싸는 폼부재 및 인접한 부력체들을 서로 연결시키는 연결수단을 포함하는 슬로싱 억제 장치를 제시한 바 있다.

이 때, 상기 선행문헌 1에 개시된 슬로싱 억제 장치에서는 부력체를 둘러싸는 폼부재를 포함하는 부력 유닛이 정육면체 형상으로 이루어져 있는 예가 제시되어 있다.

그런데, 상기 선행문헌 1의 일 실시예 중 제 5 실시예에 개시된 슬로싱 억제 장치에는 부력 유닛을 체결 부재 및 체결편을 이용하여 상호 연결하는 구조가 제시되어 있다. 이 때, 부력 유닛을 상호 연결하는 이와 같은 체결 부재 및 체결편은 강성 재료로 형성되므로, 상기 선행문헌 1에 개시된 정육면체 형상의 부력 유닛을 체결 부재 및 체결편을 이용하여 연결한 슬로싱 억제 장치를 액체 화물 저장 탱크 내의 LNG 표면에 부유시킬 경우 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 내부에서 부유하여 움직이는 동안 체결 부재 및 체결편에 의하여 액체 화물 저장 탱크 내부가 손상될 우려가 있다.

선행문헌 1 : 한국 등록 특허 제1043622호

본 발명의 일 실시예는 액체 화물 저장 탱크 내부를 손상시키지 않는 구조를 갖는 슬로싱 억제 유닛 및 이를 구비한 슬로싱 억제 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액체 화물 저장 탱크 내에 저장된 액체 화물 상에 부유되도록 부력을 갖는 부력 블록 및 상기 부력 블록의 표면에 설치되며, 체결 부재가 결합될 수 있는 연결 고리가 일측에 형성된 연결 벨트를 포함하되, 상기 부력 블록의 상단부의 높이가 상기 연결 고리의 높이보다 높은 위치에 위치하도록 상기 부력 블록의 상부면이 상측으로 볼록한 형태로 이루어지는, 부력 유닛이 제공된다.

이 때, 상기 부력 블록은 육면체 형상으로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 부력 블록은 하부면이 하측으로 볼록한 형성된 형태로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 부력 블록의 상부면을 제외한 나머지면은 평면 형태로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 부력 블록은 상기 액체 화물에 부유되기 위한 부력을 갖는 부력체; 개방 셀(open cell) 구조를 가지며 상기 부력체를 감싸는 폼부재 및 상기 폼부재를 감싸는 커버를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 부력체는 종단면이 원형, 타원형, 또는 사각형 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 부력체는 내부에 소정의 기체가 내장된 밀폐 구조체이거나, 또는 폐쇄 셀(closed cell) 구조를 갖는 폼재질로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 연결 고리는 상기 연결 벨트의 양단부에 위치될 수 있다.

이 때, 상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 상부면 및 하부면에 형성될 수 있다.

이 때, 상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 표면에 십자 형태로 배열되되, 상기 연결 고리가 상기 부력 블록의 모서리부 중앙에 위치되도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 연결 벨트는 한 쌍의 연결 벨트가 서로 나란하게 배열될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액체 화물 저장 탱크 내에 저장된 액체 화물의 표면을 커버하도록 상기 액체 화물 상에 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이웃하여 복수로 배치되는 전술한 부력 유닛 및 인접한 상기 부력 유닛이 서로 연결되도록, 인접한 연결 고리를 서로 연결하는 체결 부재를 포함하는, 슬로싱 억제 장치가 제공된다.

이 때, 상기 체결 부재는, 결합된 상태에서 트랙 형상의 타원형 고리 형태, 사각 형상 고리 형태 또는 원형 고리 형태로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 체결 부재는, 인접한 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재를 포함하며, 상기 한 쌍의 단위 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결될 수 있다.

한편, 상기 부력 유닛은 슬로싱 억제 장치의 중앙부에 위치되는 부력 유닛의 볼록하게 돌출된 높이가 상기 중앙부 이외의 영역에 위치되는 부력 유닛의 볼록하게 돌출된 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부력 유닛을 이용한 슬로싱 억제 장치는 부력 유닛을 연결하는 체결 부재가 부력 유닛의 상단부 높이보다 낮은 높이에 위치되므로, 강성의 체결 부재가 액체 화물 저장 탱크 내부의 표면을 손상시키지 않을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A방향으로 절개한 부력 블록의 단면도이다.
도 5는 부력 유닛에 설치되는 연결 벨트의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛이 연결된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 7은 두개의 부력 유닛을 체결 부재가 연결한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부력 유닛의 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 저장 탱크 내에 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예 따른 슬로싱 억제 장치는 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장된 액체 화물(2) 상에 복수로 배치되는 부력 유닛(100)이 액체 화물 저장 탱크(2)의 내부에서, 도 2에서 볼 때, 제 1 방향 및 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 나란하게 배열된 상태로 상호 연결되도록 이루어져 액체 화물 저장 탱크의 액체 화물 상부 표면에 부유하도록 이루어진다.

이 때, 슬로싱 억제 장치(10)는 액체 화물 저장 탱크에 저장될 수 있는 액체, 예를 들어, LNG를 이송하기 위한 복수의 배관(4) 등과 슬로싱 억제 장치가 부딪히지 않도록 하거나 또는 액체 화물 저장 탱크(2)의 모서리 부분 등과 부딪히지 않도록 일부 영역에 부력 유닛(100)이 설치되지 않을 수도 있다.

이와 같은 본 실시예에 따르면, 선박의 액체 화물 저장 탱크(1) 내에 저장되는 액체 화물(2) 상에 부유되는 복수의 부력 유닛(100)에 의해 액체 화물(2)의 슬로싱을 효과적으로 억제시킬 수 있다.

이하 도면을 달리하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛의 사시도이다. 도 4는 도 3에서 A-A방향으로 절개한 부력 블록의 단면도이다. 도 5는 부력 유닛에 설치되는 연결 벨트의 측면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛이 연결된 상태를 나타낸 측면도이다. 도 7은 두개의 부력 유닛을 체결 부재가 연결한 상태를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 유닛(100) 및 체결 부재(150)를 포함한다. 이 때, 도 3을 참조하면, 부력 유닛(100)은 부력 블록(120) 및 연결 벨트(130)를 포함한다.

부력 블록(120)은 액체 화물(2) 상에 부유되도록 부력을 갖는 부유체로서, 부력체(122), 폼부재(124) 및 커버(126)를 포함할 수 있다.

이 때, 부력체(122)는 내부에 가벼운 기체, 예를 들어 아르곤 기체와 같이, LNG와 같은 극저온의 액체 화물이 저장된 저장 탱크 내부에서도 액상으로 전환되지 않을 수 있는 기체가 내부에 충전된 밀폐 구조로 이루어진 중공 구조의 구조체일 수 있다. 이 때, 상기 부력체(122)는 종단면이 도 4에 도시된 바와 같이 원형으로 이루어지거나, 타원형 또는 사각형 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

부력체(122)는 부력에 의해 형태가 변화되지 않을 정도의 강도를 가지는 재질로 제작될 수 있으며, LNG 등과 같은 액체 화물에 의한 극저온 상태에서도 충분히 그 역할을 수행할 수 있도록 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.

한편, 부력체(122)는 내부에 기체가 채워진 중공 구조의 구조체 이외에, 폐쇄 셀(closed cell) 구조를 갖는 폼재질로 이루어질 수도 있다. 이와 같이 폐쇄 셀 구조를 갖는 폼 재질의 부력체는 부력 블록이 액체 화물 내부에 잠긴 상태에서도 셀 구조 내부로 액체가 유입되지 않음으로써 폼 자체가 부력을 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이 부력체가 폐쇄 셀의 폼재질로 이루어짐에 따라, 열 하중, 압축 하중 등에 의해 부력체의 표면에 크랙(crack)이 발생되더라도 부력체의 내부로 액체 화물(2)이 스며들지 못한다. 따라서 부력체는 부력을 안정적으로 유지할 수 있다.

예를 들면, 부력체는 LNG와 같은 액체 화물이 액상을 유지하는 극저온에서도 탄성을 유지할 수 있도록 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성 수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.

한편, 부력체(122)를 둘러싸는 폼부재(124)는 부력 블록(120)의 외형을 형성하도록 육면체, 예를 들어 정육면체 형태로 이루어질 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)의 부력 블록(120)의 폼 부재는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이 상부면이 볼록하게 상측 방향으로 돌출된 형태로 이루어진다.

이 때, 폼 부재는 일 실시예로서, 상부면의 중앙부가 가장 높은 높이(L1+L2)를 가지며, 상부면의 외측 모서리부로 갈수록 낮아져 모서리부에서 가장 낮은 높이(L2)를 갖도록 형성된다.

본 실시예에서는 상부면의 높이 중 중앙부가 가장 높은 높이를 가지는 완만하게 돌출된 형태의 폼부재를 제시하였으나, 폼부재의 상부면의 형태는 이에 제한되지 아니한다. 즉, 상부면의 높이가 체결 부재의 높이보다 높도록 형성되어 체결 부재가 부력 유닛을 연결한 상태에서 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 내에서 유동하는 동안, 체결 부재가 액체 화물 저장 탱크의 내벽에 부딪히지 않도록 할 수 있는 정도의 돌출부를 구비하는 형태로 폼부재의 상부면이 이루어진 경우라면 본 발명의 사상에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 폼부재(124)의 상부면을 제외한 4측면 및 하부면은 정사각형 평면 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 폼부재(124)의 돌출된 높이(L1)는 체결 부재(150)를 이용하여 부력 유닛(100)을 상호 연결한 상태에서 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물 내부에서 유동하는 동안 체결 부재(150)가 액체 화물 저장 탱크(1) 내부의 상부벽에 부딪히지 않을 수 있는 정도로 완충력을 가질 수 있는 정도의 높이로 형성될 수 있다. 폼부재(124)의 돌출된 높이가 너무 낮으면 폼부재(124)가 돌출되어 있다 하더라도 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물(2) 표면에서 유동하는 동안 체결 부재(150)가 액체 화물 저장 탱크(2) 내벽에 부딪힐 수 있으므로, 이와 같은 점을 고려하여 폼부재(124)의 돌출된 형태 및 높이를 선택하는 것이 바람직하다.

이 때, 폼부재(124)는 액체 화물(2)이 스며들어 슬로싱을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 오픈 셀 구조(open cell structure)를 가질 수 있다. 여기서, 오픈 셀 구조는 폼부재(124)의 내부와 외부를 관통하는 구멍이 외주면에 형성되어 있는 구조로서, 폼부재(124)의 표면적을 극대화할 수 있으므로, 이에 따라 액체 화물의 흡수를 촉진할 수 있다.

이와 같이 폼부재(124)가 오픈 셀 구조로 형성되어 액체 화물(2)이 폼부재 내로 스며들게 됨으로써 부력 블록이 액체 화물(2)의 표면에 일부가 잠긴 상태로 부유하여 액체 화물(2)의 자유면을 덮게 되며, 이에 따라 액체 화물 저장 탱크(1) 내의 액체 화물(2)에 의한 슬로싱이 보다 효과적으로 억제될 수 있다.

폼부재(124)는 고분자 소재 등으로 형성될 수 있는데, 예를 들어, LNG와 같은 액체 화물(2)이 액상을 유지하는 극저온에서도 액체 화물(2)의 흡수가 가능하며, 탄성을 유지할 수 있는 페놀 수지, 멜라민 수지 및 이들의 합성 수지 중 어느 하나를 포함하는 고분자 소재로 형성될 수 있다.

커버(126)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 폼부재(124)를 감싸며, 이에 따라 폼부재(124)가 부서지는 것을 방지한다. 이에 따라, 일부 손상된 폼부재(124)의 부스러기로 인해 액체 화물(2)이 오염되는 것이 방지된다.

커버(126)는 극저온에서도 상온에서와 같은 내구성을 가질 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 폴리아크릴레이트(polyacrilate) 섬유 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)의 부력 블록(120) 상부면 및 하부면에는 연결 벨트(130)가 설치된다.

이 때, 연결 벨트(130)는 부력 블록(120)의 중앙부를 가로질러 제 1 방향 및 제 2 방향으로 연장된 십자 형태로 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 벨트(130)가 단순히 부력 블록(120)의 단부 또는 부력 블록(120)의 국부적인 영역에 설치되는 것이 아니라, 부력 블록(120)의 표면을 가로지르도록 설치됨으로써 부력 블록(120)과 연결 벨트(130) 사이의 접촉이 넓게 이루어질 수 있다.

이에 따라, 부력 블록(120)의 유동에 의해 연결 벨트(130)와 부력 블록(120) 사이의 계면에 작용하는 하중이 부력 블록(120)의 표면에 고르게 분산될 수 있으며, 이에 따라 결과적으로 슬로싱 억제 장치(10)의 구조적 안정성이 향상될 수 있다.

이러한 연결 벨트(130)는 부력 블록(120)의 커버(126)와 동일한 재질로 이루어져, 재봉 등의 방식에 의해 부력 블록(120)의 커버(126)에 설치될 수 있으며, 이 외에도 접착제 등을 이용하여 부력 블록(120)의 표면에 설치될 수도 있을 것이다.

이 때, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 각각 연장된 연결 벨트(130)는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 한 쌍의 연결 벨트는 서로 나란하게 배치되고, 서로 일정 간격 이격되도록 설치될 수 있다. 이와 같이 동일한 방향으로 연장된 한 쌍의 벨트가 서로 이격되게 배치됨으로써, 체결 부재(150)의 보다 용이한 결합을 위한 공간을 제공할 수 있게 된다.

한편, 연결 벨트(130)의 양 단부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 연결 고리(134)가 형성된다. 이 때, 연결 고리(134)에 체결 부재(150)가 결합하여 이웃하는 부력 유닛(100)을 서로 연결시키도록 형성된다.

연결 고리(134)는 고리 형태로 이루어질 수 있는데, 이와 같은 고리형 연결 고리(134)는 연결 벨트의 일부를 접어 고리 형태로 형성함으로써 제공될 수 있다. 이 때, 연결 고리(134)는 부력 블록(120)의 모서리부 중앙에 인접하게 위치될 수 있다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치를 구성하는 부력 유닛이 연결된 상태가 도시되어 있다. 도 7은 두개의 부력 유닛의 연결 고리에 체결 부재가 연결된 상태를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 체결 부재(150)는 인접한 부력 유닛(100)이 서로 연결되도록, 인접한 한 쌍의 연결 고리(134)를 서로 연결하기 위한 구성 요소이다.

보다 상세히, 체결 부재(150)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 인접한 한 쌍의 연결 고리(134)에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 일부 또는 전체가 굽어진 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재(152)로 이루어질 수 있다.

이 때, 체결 부재(150)는 결합된 상태에서 트랙 형상의 타원형 고리 형태, 사각 형상 고리 형태 또는 원형 고리 형태 등으로 이루어질 수 있다.

이 때, 체결 부재(150)는 극저온에서 사용될 수 있도록 알루미늄 또는 SUS, 그 밖의 복합 소재로 이루어질 수 있다.

이들 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 볼트 등과 같은 연결 부재(154)에 의해 서로 체결될 수 있다.

보다 구체적으로, 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 도 7에 도시된 바와 같이, 'U'자 형상을 가질 수 있으며, 이러한 한 쌍의 단위 체결 부재(152)의 양단부는 인접한 한 쌍의 연결 고리(134)에 도 7을 기준으로 상부에서 하부로, 하부에서 상부로 각각 삽입될 수 있다. 이 때, 도 7은 상부에서 바라본 평면도이므로 실제로는 체결 부재(150)의 삽입이 상부에서 하부, 또는 하부에서 상부로 이루어 지지 않는다는 것을 밝혀 둔다.

이와 같이 인접한 한 쌍의 연결 고리(134)에 각각 삽입된 한 쌍의 단위 체결 부재(152)의 양단부는 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 연결 벨트 사이의 이격된 공간 상에 위치될 수 있으며, 한 쌍의 단위 체결 부재(152)는 이러한 공간 상에서 볼트와 같은 연결 부재(154) 등에 의해 용이하게 체결될 수 있다.

이와 같이 한 쌍의 연결 고리(134)에 체결 부재(150)가 결합되어 서로 이웃하는 두개의 부력 유닛(100)이 결합된 상태에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 블록(120)의 상부면이 상측방향으로 볼록하게 돌출되어 있기 때문에, 슬로싱 억제 장치가 액체 화물 내부에서 유동하더라도, 체결 부재(150)의 높이가 부력 유닛(100)의 상부면의 상단부, 예를 들어 상부면의 중앙부보다 높은 위치에 위치되지 않는다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 유닛(100)이 액체 화물 저장 탱크(1) 내부에서 유동하여 액체 화물 저장 탱크(1) 내부의 상부벽 또는 측벽에 부딪히더라도 부력 유닛(100)의 상부면의 돌출된 상단부가 먼저 액체 화물 저장 탱크(1)의 상부벽 또는 측벽에 부딪혀 완충 역할을 하므로, 서로 이웃한 부력 유닛(100)을 연결하는 체결 부재(150)가 액체 화물 저장 탱크 내부의 상부벽 등에 부딪히지 않는다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)는 부력 유닛(100)을 서로 연결하기 위하여 강성 재질로 형성될 수 있는 체결 부재(150)가 액체 화물 저장 탱크(1) 내벽에 부딪힘으로써 액체 화물 저장 탱크(1) 내벽이 손상되는 것이 방지된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬로싱 억제 장치(10)에서, 각각의 부력 유닛의 상측으로 돌출된 높이는 동일하게 형성될 수도 있으나, 슬로싱 장치의 위치에 따라 서로 다르게 형성될 수도 있다.

예를 들어, 슬로싱 억제 장치(10)는 슬로싱 억제 장치(10)의 중앙부(도 2에서 I 부분)에 위치된 부력 유닛(100)의 상측으로 돌출된 높이가 슬로싱 억제 장치의 중앙부의 외측부 및 둘레부(도 2에서 II 부분) 에 위치된 부력 유닛(100)의 상측으로 돌출된 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

이와 같이 형성하면 슬로싱 억제 장치(10)의 외측부 및 둘레부가 액체 화물의 슬로싱에 의하여 보다 많이 유동하며 움직임이 많고, 또한 액체 화물(2)에 의하여 힘을 많이 받게 되므로, 액체 화물 저장 탱크(2)의 상측벽에 부딪힐 가능성이 보다 높기 때문에, 슬로싱 억제 장치(10)의 중앙부보다 주변부로 갈수록 부력 유닛의 상측으로 돌출된 높이를 높게 함으로써 슬로싱 억제 장치(10)의 외측부에서 보다 큰 완충 효과를 가질 수 있다.

이 때, 슬로싱 억제 장치(10)의 각각의 위치에서 부력 유닛(100)의 상측 방향으로 돌출된 높이는 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물(2)의 내부에서 받게 되는 슬로싱의 크기, 액체 화물 저장 탱크(2)의 크기 등을 고려하여 체결 부재(150)가 액체 화물 저장 탱크 내부의 벽면에 부딪히지 않을 수 있는 정도의 높이로 선택될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부력 유닛의 부력 블록(120')의 측면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 부력 유닛을 설명함에 있어서 전술한 일 실시예와 동일한 구성에 대하여는 상세한 설명을 생략하고 그와 구별되는 구성을 중심으로 부력 유닛의 구성을 설명한다.

도 8에 도시된 부력 유닛의 부력 블록(120')은 다른 구성은 앞서 설명한 실시예에 따른 부력 유닛(100)과 동일하나, 부력 블록(120')을 형성하는 폼부재의 하부면(121b)이 상부면(121a)과 동일한 정도로 하측 방향으로 볼록하게 돌출된 형상으로 이루어진다.

이와 같이 하부면(121b)이 상부면(121a)과 유사하게 하측 방향으로 볼록하게 돌출될 경우 부력 유닛은 상부면(121a)과 하부면(121b)의 구별이 없이 부력 블록(120')을 제작할 때, 작업성이 용이해질 수 있다.

전술한 실시예에서 상부면만을 상측 방향으로 볼록하게 돌출 형성한 것은 슬로싱 억제 장치(10)가 액체 화물 내부에서 유동할 때, 상부면의 양측에 위치되는 체결 부재(150)만이 액체 화물 저장 탱크(1)의 상부벽 내부를 손상시킬 수 있는 위치에 있기 때문이므로, 부력 블록의 하부면까지 볼록한 형태로 구성할 필요는 없을 수 있다.

그러나, 상부면이 볼록하고, 하부면이 평평한 형태로 폼 부재를 구성할 경우 폼 부재의 상부측과 하부측의 형태가 다르게 되므로 부력 블록을 제작할 때, 상부측과 하부측의 형태를 달리하여 제작해야 하는 불편함이 있다.

이 때, 본 실시예에서와 같이 하부면(121b)과 상부면(121a)을 동일하게 볼록하게 하면 부력 블록(120)을 형성하는 폼 부재의 상부측 및 하부측 형태가 동일하므로 하나의 형틀을 이용하여 폼 부재를 형성할 수 있고 상부측 및 하부측의 구별이 없으므로 부력 블록을 이용한 슬로싱 억제 장치의 제작 및 유지 보수시 작업성이 향상될 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 액체 화물 저장 탱크 2 액체 화물
10 슬로싱 억제 장치 100 부력 유닛
120 부력 블록 122 부력체
124 폼부재 126 커버
130 연결 벨트 134 연결 고리
150 체결 부재 152 단위 체결 부재
154 연결 부재

Claims

액체 화물 저장 탱크 내에 저장된 액체 화물 상에 부유되도록 부력을 갖는 부력 블록 및
상기 부력 블록의 표면에 설치되며, 체결 부재가 결합될 수 있는 연결 고리가 형성된 연결 벨트를 포함하되,
상기 부력 블록의 상단부의 높이가 상기 연결 고리의 높이보다 높은 위치에 위치하도록 상기 부력 블록의 상부면이 상측으로 볼록한 형태로 이루어지는, 부력 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 부력 블록은 육면체 형상으로 이루어지는, 부력 유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 부력 블록은 하부면이 하측으로 볼록한 형태로 이루어지는, 부력 유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 부력 블록의 상부면을 제외한 나머지면은 평면 형태로 이루어지는, 부력 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부력 블록은
상기 액체 화물에 부유되기 위한 부력을 갖는 부력체;
개방 셀(open cell) 구조를 가지며 상기 부력체를 감싸는 폼부재 및
상기 폼부재를 감싸는 커버를 포함하는, 부력 유닛
제 5 항에 있어서,
상기 부력체는 종단면이 원형, 타원형, 또는 사각형 형상을 갖도록 형성되는, 부력 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 부력체는 내부에 소정의 기체가 내장된 밀폐 구조체이거나, 또는 폐쇄 셀(closed cell) 구조를 갖는 폼재질로 이루어지는, 부력 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 고리는 상기 연결 벨트의 양단부에 위치되는, 부력 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 상부면 및 하부면에 형성되는, 부력 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 벨트는 상기 부력 블록의 표면에 십자 형태로 배열되되, 상기 연결 고리가 상기 부력 블록의 모서리부 중앙에 위치되도록 형성되는, 부력 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 벨트는 한 쌍의 연결 벨트가 서로 나란하게 배열되는, 부력 유닛.
액체 화물 저장 탱크 내에 저장된 액체 화물의 표면을 커버하도록 상기 액체 화물 상에 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이웃하여 복수로 배치되는 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 부력 유닛 및
인접한 상기 부력 유닛이 서로 연결되도록, 인접한 연결 고리를 서로 연결하는 체결 부재를 포함하는, 슬로싱 억제 장치.
제12항에 있어서,
상기 체결 부재는, 결합된 상태에서 트랙 형상의 타원형 고리 형태, 사각 형상 고리 형태 또는 원형 고리 형태로 이루어지는, 슬로싱 억제 장치.
제13항에 있어서,
상기 체결 부재는, 인접한 연결 고리에 양단부가 각각 삽입 가능하도록 만곡된 형상을 갖는 한 쌍의 단위 체결 부재를 포함하며,
상기 한 쌍의 단위 체결 부재는 각각의 양단부가 대향하도록 배치되어 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 슬로싱 억제 장치.
제12항에 있어서,
상기 부력 유닛은,
슬로싱 억제 장치의 중앙부에 위치되는 부력 유닛의 볼록하게 돌출된 높이가 상기 중앙부 이외의 영역에 위치되는 부력 유닛의 볼록하게 돌출된 높이 보다 낮게 형성되는, 슬로싱 억제 장치.