KR20150126173A - 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치 - Google Patents

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KR20150126173A
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Abstract

본 발명은 내부의 수용공간에 액화물이 수용되는 수용탱크 내부에서, 복수 개의 다공이 형성되며 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 수용탱크 내부에서 상기 액화물의 슬로싱을 저감시키는 슬로싱 저감부재 및 중앙에 연통구을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 수용탱크의 내측면과 상기 슬로싱 저감부재 사이에서 둘레에 따른 일부가 각각 결합되며, 상기 슬로싱 저감부재가 상기 수용탱크 내벽에서 분리되지 않고 안정적으로 위치할 수 있도록 하는 고정스프링을 포함하는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치가 개시된다.

Description

액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치{Sloshing Reduction Device of Liquid Storage Tank}
본 발명은 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 살펴보면, 수용탱크의 수축과 팽창에 대응하여 내부에서 안정적으로 슬로싱을 저감시키는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치 장치 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
최근 선박을 이용하여 액화상태의 수화물을 수송하거나, 선박의 추진연료로 사용하기 위해 액화상태의 액화물을 수용하는 수용탱크가 선박에 많이 사용되고 있다.
하지만, 선박은 해상에 위치하여 파도 등에 의한 요동이 발생하게 되며 이에 따라 수용된 액화물이 수용탱크 내부에서 요동하게 된다. 이에 따라 수용탱크가 파손되는 주된 원인이 되기 때문에 최근에는 수용탱크 내부에 액화물의 슬로싱을 최소화 시키기 위한 저감장치가 구비된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 형태의 슬로싱 장치가 개발되었으며, 복수 개의 다공이 형성된 플레이트를 수용탱크 내부에 복수 개를 구비하여 액화물의 슬로싱을 저감시키는 것이 일반적이다.
하지만, 액화물을 보관하기 위한 수용탱크의 경우 대부분이 금속제로 이루어지기 때문에 온도에 민감하여, 신축과 팽창을 하게 된다.
특히, 가스연료의 경우 수송 및 보관의 효율을 증가시키기 위해 액화시켜 보관을 하기 때문에 저온 상태의 수용탱크에 수용된다. 하지만 저온상태의 수용탱크는 온도의 영향을 받아 수축과 팽창을 하며, 이에 따라 수용탱크와 슬로싱 저감장치의 결합상태가 파손되어 안정적으로 액화물을 저감시키기 어려운 문제점이 발생하게 된다.
뿐만 아니라 슬로싱 저감장치와 액화물 수용탱크의 수축팽창률이 서로 다른 경우 슬로싱 저감장치가 쉽게 파손되어 액화물 수용탱크 내에서 안정적인 결합상태를 유지하기 어려운 문제점이 발생한다.
이에 따라 외부 온도에 따라 수용탱크가 수축과 팽창하더라도 안정적으로 슬로싱 저감장치와 수용탱크의 결합상태를 유지할 수 있는 장치의 개발이 시급하다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수용탱크의 신축에 대응하여 내부의 슬로싱 저감부재를 안정적으로 지지할 수 있는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일측면에 따른 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치는 내부의 수용공간에 액화물이 수용되는 수용탱크 내부에서, 복수 개의 다공이 형성되며 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 수용탱크 내부에서 상기 액화물의 슬로싱을 저감시키는 슬로싱 저감부재 및 중앙에 연통구을 가지는 링 형상으로 형성되어 상기 수용탱크의 내측면과 상기 슬로싱 저감부재 사이에서 둘레에 따른 일부가 각각 결합되며, 상기 슬로싱 저감부재가 상기 수용탱크 내벽에서 분리되지 않고 안정적으로 위치할 수 있도록 하는 고정스프링을 포함한다.
또한, 상기 고정스프링은 타원 형상을 가지며, 상기 수용탱크의 내측면과 상기 슬로싱 저감부재에 선접촉 또는 면접촉을 하며 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고정스프링은 복수 개가 서로 이격되어 상기 수용탱크의 내면에 구비되어 적어도 일부가 상기 슬로싱 저감부재와 결합될 수 있다.
또한, 상기 고정스프링은 상기 수용탱크의 수축과 팽창에 따라 링 형상의 곡률이 변화하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬로싱 저감부재는 플레이트 형상을 가지며 복수 개가 이격되어 상기 수용공간 내부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 슬로싱 저감부재는 상기 수용공간의 상하방향에 따른 단면 형상에 대응하여 상대적으로 작게 형성되며, 둘레를 따라 상기 고정스프링이 이격되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 수용탱크는 상기 액화물이 수용되는 내조 및 상기 내조를 감싸도록 형성된 외조를 포함하고, 상기 슬로싱 저감부재 및 상기 고정스프링은 상기 내조 내부에 구비될 수 있다.
한편, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 다른 측면에 따른 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치를 구비한 선박은 전술한 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치를 포함한다
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 액화물이 수용된 수용탱크의 내면과, 수용탱크 내부에서 액화물의 슬로싱을 저감시키는 슬로싱 저감부재 사이에 구비되어 각각에 면접촉을 하며 결합되는 고정스프링을 포함함으로써, 슬로싱 저감부재와 수용탱크 결합 안정성을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
둘째, 슬로싱 저감부재와 수용탱크가 서로 다른 수축팽창률을 가지고 서로간의 이격거리가 변화하더라도, 고정스프링이 링 형태로 형성되어 곡률이 변화하며 안정적으로 수용탱크와 슬로싱 저감부재의 결합상태를 유지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬로싱 저감장치가 액화물 수용탱크에 구비된 상태를 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물 수용탱크의 내부 구조를 나타낸 측면도;
도 3은 도 2의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물 수용탱크에서 I-I 방향에 따른 단면을 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물 수용탱크에서, 수용탱크와 슬로싱 저감부재의 수축에 따라 고정스프링이 안정적으로 결합상태를 유지시키는 상태 나타낸 도면.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치의 구성에 대해서 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 실시예를 설명함에 있어, 슬로싱 저감장치가 액화물 수용탱크에 설치된 상태로 하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬로싱 저감장치가 액화물(G) 수용탱크(300)에 구비된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물 수용탱크의 내부 구조를 나타낸 측면도이며, 도 3은 도 2의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물(G) 수용탱크(300)에서 I-I 방향에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치는 수용탱크(300) 내부에 구비되어 액화물(G)의 슬로싱을 저감시키는 슬로싱 저감부재(100) 및 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)가 분리되지 않고 안정적으로 고정시키는 고정스프링(200)을 포함한다.
슬로싱 저감부재(100)는 수용탱크(300) 내부에 형성된 수용공간(312)상에 구비되며, 수용공간(312) 내부에 수용된 액화물(G)이 외력에 의해 슬로싱이 발생하는 것을 저감시키는 구성으로서 복수 개의 홀(110)이 형성되어 유동하는 액화물(G)의 슬로싱을 저감시킨다.
이때, 슬로싱 저감부재(100)는 복수 개로 구성되어 각각이 서로 인접하게 배치되거나 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서 슬로싱 저감부재(100)는 플레이트 형상을 가지며 복수 개의 홀(110)이 형성되어 액화물(G)의 슬로싱을 저감시킨다. 여기서, 슬로싱 저감부재(100)는 도시된 바와 같이 수용탱크(300) 내부에서 복수 개로 구성되며 각각이 이격되어 배치된다.
이와 함께 본 실시예에서 슬로싱 저감부재(100)는 수용공간(312)의 상하방향에 따른 단면 형상에 대응하여 상대적으로 작은 둘레를 가지도록 형성되며, 둘레를 따라 후술하는 고정스프링(200)이 이격되어 결합되도록 구성된다.
여기서 액화물(G)은 다양한 형태의 액체가 적용될 수 있으며, 본 실시예에서 액화물(G)은 액화 가스연료를 기준으로 한다.
본 실시예에서 슬로싱 저감부재(100)는 상술한 바와 같이 얇은 플레이트 형상을 가지도록 구성되어 있으나, 이와 달리 그물망 형태나 부이 형태 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 고정스프링(200)은 수용공간(312) 내부에 구비되며 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)의 내벽 사이에 구비되어 각각에 결합됨으로써 슬로싱 저감부재(100)가 수용공간(312) 내부에서 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
구체적으로, 고정스프링(200)은 중앙에 액화물(G)이 유동할 수 있도록 연통구(210)가 형성된 링 형상을 가지며 수용탱크(300)의 내측면과 슬로싱 저감부재(100) 사이에서 둘레에 따른 일부가 각각 결합된다. 이때, 고정스프링(200)과 슬로싱 저감부재(100) 및 수용탱크(300)의 내면은 용접을 통해 결합될 수 있다.
본 실시예에서 고정스프링(200)은 도시된 바와 같이 타원 형상을 가지며, 수용탱크(300)의 내측면과 슬로싱 저감부재(100)에 결합될 때 선접촉 또는 면접촉을 하는 결합영역(202)을 가지고 용접되어 결합될 수 있다.
여기서, 고정스프링(200)은 도시된 바와 같이 복수 개로 구성되어 슬로싱 저감부재(100)의 둘레를 따라 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 이격되어 배치된 복수 개의 고정스프링(200)은 각각의 고정스프링(200)과 수용탱크(300)의 내측면 사이에서 결합되어 슬로싱 저감부재(100)를 고정시킨다.
이때, 도시된 바와 같이 고정스프링(200)이 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)의 내측면 사이에 구비되어 각각에 결합될 뿐만 아니라, 이와 달리 복수 개의 슬로싱 저감부재(100) 사이에서 상호간에 위치가 고정될 수 있도록 각각의 슬로싱 저감부재(100)에 결합될 수도 있다.
즉, 고정스프링(200)은 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300) 사이에서 둘레에 따른 일부가 각각 결합될 수도 있고, 이와 달리 슬로싱 저감부재(100)와 또 다른 슬로싱 저감부재(100) 사이에서 둘레에 따른 일부가 각각의 슬로싱 저감부재(100)와 결합될 수도 있다.
이와 같이 고정스프링(200)이 링 형태로 형성됨으로써 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)의 내측면에 각각 결합영역(202)을 가지며 안정적으로 결합됨과 동시에 고정스프링(200)에 형성된 연통구(210) 역시 액화물(G)의 슬로싱을 저감시킬 수 있다.
여기서 결합영역(202)이라 함은, 타원 형상의 고정스프링(200)이 수용탱크(300)의 내측면 및 슬로싱 저감부재(100)의 둘레에 면접촉을 하여 결합되는 영역을 의미한다.
이에 따라 본 발명에 따른 슬로싱 저감부재(100)는 수용탱크(300) 내에서 슬로싱 저감부재(100)를 고정시키는 역할 뿐만 아니라 수용공간(312)에 수용된 액화물(G)의 슬로싱을 저감시키는 효과도 있다.
한편, 본 실시예에서 슬로싱 저감부재(100)는 도시된 바와 같이 수용탱크(300)의 I - I 단면 형상에 대응하는 형상을 가지며 크기가 상대적으로 작게 원형상의 플레이트로 구성되고, 고정스프링(200)은 복수 개가 슬로싱 저감부재(100)의 둘레를 따라 일측이 결합되고, 타측이 수용탱크(300)의 내측면에 결합된다.
이와 같이 고정스프링(200)은 양측이 각각 슬로싱 저감부재(100) 및 수용탱크(300)의 내측면에 결합되어 슬로싱 저감부재(100)가 수용탱크(300) 내부에서 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
이에 따라 수용공간(312) 내부에 수용된 액화물(G)이 외력에 의해 유동하여 슬로싱이 발생하더라도 슬로싱 저감부재(100)가 안정적으로 고정되어 액화물(G)의 슬로싱을 저감시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 고정스프링(200)이 이격되어 배치됨으로써, 고정스프링(200) 사이에 공간이 형성되고 이에 따라 액화물(G)의 슬로싱을 저감시키는 효과도 발생한다.
한편, 본 실시예에서 수용탱크(300)는 이중구조조로 형성되며, 액화물(G)이 수용되는 내조(310) 및 내조(310)를 감싸도록 형성된 외조(320)를 포함하여 구성된다. 이때, 내조(310)와 외조(320) 사이에는 단열을 위해 별도의 단열재가 구비되거나, 빈 공간을 가지도록 형성될 수 있다.
이와 같이 수용탱크(300)가 내조(310) 및 외조(320)를 포함하도록 구성됨으로써, 상술한 수용공간(312)은 내조(310) 내부에 구비되며, 슬로싱 저감부재(100)와 고정스프링(200) 역시 역시 내조(310) 내에 위치하게 된다.
한편, 이와 같이 구성된 슬로싱 저감장치는 일반적인 저온의 액화물(G)을 저장하는 저장탱크 내에 구비될 수 있으며, 요동이 심한 선박에 구비된 수용탱크에 적용될 수 있다.
이어서, 도 4를 참조하여 고정스프링(200)에 대해 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 도 1의 슬로싱 저감장치가 구비된 액화물(G) 수용탱크(300)에서, 수용탱크(300)와 슬로싱 저감부재(100)의 수축에 따라 고정스프링(200)이 안정적으로 결합상태를 유지시키는 상태 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 고정스프링(200)은 타원 형상을 가진 링 형태로 형성되며, 타원 형상 중 길게 형성된 영역이 각각 수용탱크(300)의 내측면과 슬로싱 저감부재(100)의 둘레에 결합된다.
이때, 고정스프링(200)의 둘레 중 길게 형성된 부분이 수용탱크(300)의 내측면과 슬로싱 저감부재(100)에 각각 면접촉을 하는 결합영역(202)을 가지며, 이에 따라 일반적인 결합과 달리 고정스프링(200)과 수용탱크(300)의 결합 강도를 증가시킬 수 있다.
일반적으로 액화물(G) 저장탱크는 금속 재질로 구성되며, 온도 변화에 따라 수축과 팽창을 하게 된다. 여기서, 수용탱크(300)와 슬로싱 저감부재(100)의 수축이나 팽창 정도가 서로 다른 경우, 수용탱크(300)와 슬로싱 저감부재(100)를 결합시키는 별도의 부재(미도시)가 수축이나 팽창 정도에 대응하여 신축하지 않는 다면 결합상태가 파손될 수 있다.
하지만, 본 발명에 따른 고정스프링(200)은 링 형상으로 형성되어 수용탱크(300)와 슬로싱 저감부재(100)의 신축 정도가 다르더라도 고정스프링(200)의 곡률이 변화하여 안정적으로 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)가 안정적으로 결합상태를 유지할 수 있다.
구체적으로 도시된 바와 같이 온도가 변화함에 따라 슬로싱 저감부재(100)가 수축하여 L1의 크기만큼 감소하고, 수용탱크(300)가 수축하여 L2의 크기만큼 감소하는 경우, 각각의 수축률이 서로 다르게 된다.
이에 따라 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)의 내측면 사이의 이격거리가 유지되지 않고 변화하게 된다.
이때, 도시된 바와 같이 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300)의 내측면 사이에서 링 형태의 고정스프링(200)이 결합됨으로써, 이와 같이 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300) 내측면 사이의 이격거리가 변화하더라도 충분히 이에 대응하여 결합상태를 유지할 수 있다.
즉, 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300) 사이의 이격거리가 변화하게 되더라도 고정스프링(200)의 곡률이 변화하여 이를 감당하고, 고정스프링(200)이 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300) 사이의 결합상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
이와 함께, 고정스프링(200)은 슬로싱 저감부재(100)와 수용탱크(300) 사이에서 면접촉을 하며 결합되어 있기 때문에 수용탱크(300)와 슬로싱 저감부재(100) 사이의 거리가 멀어지더라도 팽창에 의한 응력이 결합영역(202)으로 분산되기 때문에 고정스프링(200)이 분리되는 것을 최소화 시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 슬로싱 저감부재 110: 홀
200: 고정스프링 210: 연통구
300: 수용탱크 310: 내조
320: 외조 G: 액화물

Claims (7)

  1. 수용공간에 액화물이 수용되는 수용탱크 내부에서, 복수 개의 다공이 형성되며 적어도 하나 이상으로 구성되어 상기 수용탱크 내부에서 상기 액화물의 슬로싱을 저감시키는 슬로싱 저감부재; 및
    링 형상으로 형성되어 상기 수용탱크의 내측면과 상기 슬로싱 저감부재 사이에 결합되는 고정스프링을 포함하는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정스프링은,
    타원 형상을 가지며, 상기 수용탱크의 내측면과 상기 슬로싱 저감부재에 선접촉 또는 면접촉을 하며 결합되는 것을 특징으로 하는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정스프링은,
    복수 개가 서로 이격되어 상기 수용탱크의 내면에 구비되어 적어도 일부가 상기 슬로싱 저감부재와 결합되는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정스프링은,
    상기 수용탱크의 수축과 팽창에 따라 링 형상의 곡률이 변화하는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬로싱 저감부재는,
    플레이트 형상을 가지며 복수 개가 이격되어 상기 수용공간 내부에 구비되는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬로싱 저감부재는,
    상기 수용공간의 상하방향에 따른 단면 형상에 대응하여 상대적으로 작게 형성되며, 둘레를 따라 상기 고정스프링이 이격되어 결합되는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수용탱크는 상기 액화물이 수용되는 내조 및 상기 내조를 감싸도록 형성된 외조를 포함하고,
    상기 슬로싱 저감부재 및 상기 고정스프링은 상기 내조 내부에 구비되는 액화물 수용탱크의 슬로싱 저감장치.
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