KR20200056824A

KR20200056824A - 선박의 화물창용 ｖｏｃ 저감 장치

Info

Publication number: KR20200056824A
Application number: KR1020180141010A
Authority: KR
Inventors: 고재우
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-05-25
Also published as: KR102516756B1

Abstract

본 발명은 선체에 구비되며, 액체화물이 수용되는 화물창; 상기 화물창에 내장되고 상기 화물창의 외부와 연결되며, 상기 화물창에 상기 액체화물을 선적하거나 상기 액체화물을 석션하는 내부 유로를 형성하는 메인배관; 상기 화물창에 내장되고 상기 메인배관의 하단부로부터 연장되어, 수직 하강 및 수직 상승이 가능한 내부 유로를 형성하는 댐핑배관; 및 상기 화물창에 내장되고 상기 댐핑배관의 단부와 연결되며, 상기 댐핑배관으로부터 배출되는 상기 액체화물로부터 발생하는 VOC를 상기 액체화물과 별도로 분리하는 기액분리기를 포함하며, 상기 기액분리기를 통하여 상기 액체화물이 상기 화물창에 선적되는 것을 특징으로 하여, 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생하는 VOC를 저감할 수 있도록 한 선박의 화물창용 VOC 저감 장치에 관한 것이다.

Description

선박의 화물창용 ＶＯＣ 저감 장치 {VOC REDUCING APPARATUS FOR CARGO TANK OF VESSEL}

본 발명은 선박의 화물창용 VOC 저감 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생하는 VOC를 저감할 수 있도록 한 선박의 화물창용 VOC 저감 장치에 관한 것이다.

원유 운반선과 같이 원유를 저장하기 위한 탱크를 구비한 선박의 경우, 원유를 선적하거나 운항 중에 화물에서 상당량의 휘발성 유기 화합물(Volatile Orgnic Compounds : VOC)이 발생하게 된다.

이러한 유기 화합물이 대기 중으로 방출되면, 스모그 등의 원인이 되어 대기 오염을 유발하는 문제가 있다.

또한, 유기 화합물의 대기 방출을 허용할 경우 운송해야 하는 화물인 원유의 유용한 성분을 배출시킴으로 인한 화물의 손실 문제가 발생 될 수 있다.

이와 같은 VOC는 원유를 탱크에 로딩하는 과정에서 주로 발생한다. 이에 따라 원유를 탱크에 로딩하는 과정에서 VOC를 저감하기 위한 기술개발이 시급하다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-1215608호의 "ＶＯＣ 저감 장치 및 이를 포함하는 선박"(이하 선행기술)과 같은 것을 들 수 있다.

선행기술은 로딩 라인과 저장탱크 사이에 개재되고, 원유가 저장 탱크로 유입되기 전에 임시로 저장되는 임시 저장 탱크; 및 임시 저장 탱크에 저장된 원유가 저장 탱크로 이동하기 위한 경로를 제공하고, 임시 저장 탱크 내부에 저장된 원유가 유입되는 원유 유입구가 임시 저장 탱크의 바닥부에서 상측으로 이격 배치된 다운 커머를 포함하는 구조이다.

그러나, 선행기술은 임시 저장 탱크로부터 원유의 유동 경로인 다운 커머를 통하여 저장 탱크의 바닥면을 향하여 낙하하며 선적되는 오일로부터 발생되는 VOC의 저감 대책이 전무한 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1215608호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생하는 VOC를 저감할 수 있도록 하는 선박의 화물창용 VOC 저감 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선체에 구비되며, 액체화물이 수용되는 화물창; 상기 화물창에 내장되고 상기 화물창의 외부와 연결되며, 상기 화물창에 상기 액체화물을 선적하거나 상기 액체화물을 석션하는 내부 유로를 형성하는 메인배관; 상기 화물창에 내장되고 상기 메인배관의 하단부로부터 연장되어, 수직 하강 및 수직 상승이 가능한 내부 유로를 형성하는 댐핑배관; 및 상기 화물창에 내장되고 상기 댐핑배관의 단부와 연결되며, 상기 댐핑배관으로부터 배출되는 상기 액체화물로부터 발생하는 VOC를 상기 액체화물과 별도로 분리하는 기액분리기를 포함하며, 상기 기액분리기를 통하여 상기 액체화물이 상기 화물창에 선적되는 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 VOC 저감 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 메인배관의 내부에 상하 방향으로 형성되고, 상기 메인배관의 상단부로부터 유입되는 상기 액체화물이 상기 댐핑배관측으로 유동하는 것을 지체시키는 유동지체수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유동지체수단은, 상기 메인배관의 내주면에 설치되며, 일정 간격을 두고 동일선상에 설치되는 하나 이상의 저장용기를 포함하는 제1 저장부; 및 상기 메인배관의 중앙부에 설치되는 저장용기를 포함하는 제2 저장부;를 포함할 수 있다.

그리고, 제1 저장부와 제2 저장부는 각각 하나 이상씩 구비되고, 하나 이상의 제1 저장부 및 제2 저장부는 일정 높이 차를 두고, 제1 저장부와 제2 저장부가 상하방향으로 교대로 설치될 수 있다.

또한, 메인배관으로 유입된 액체화물은, 최상단에 설치된 제1 저장부 또는 제2 저장부로 유입되고, 상기 제1 저장부로부터 오버플로우된 액체화물은 상기 제1 저장부의 하단에 설치되는 제2 저장부로 유입되고, 상기 제2 저장부로부터 오버플로우된 액체화물은 상기 제2 저장부의 하단에 설치되는 제1 저장부로 유입될 수 있다.

또는, 상기 유동지체수단은, 상기 메인배관의 내주면과 평행하게 상기 메인배관의 중심부를 관통하도록 배치되는 지지축과, 상기 메인배관의 상부측으로부터 하부측에 걸쳐 상기 지지축의 외주면을 따라 나선 형상으로 형성되는 안내 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안내 블레이드의 가장자리는 상기 메인배관의 내주면과 맞닿는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 댐핑배관은, 상기 메인배관의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부와, 상기 제1 수직관부의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 평행한 수평관부와, 상기 수평관부의 말단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되고 상기 제1 수직관부와 평행한 제2 수직관부를 포함하며, 상기 기액분리기는 상기 제2 수직관부의 상단부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 댐핑배관은, 상기 제1 수직관부의 하단부와 상기 수평관부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보와, 상기 수평관부의 말단부와 상기 제2 수직관부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 댐핑배관은, 상기 메인배관의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부와, 상기 제1 수직관부와 평행하게 배치되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제2 수직관부와, 상기 제1 수직관부 및 상기 제2 수직관부 각각의 하단부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 연결관부를 포함하며, 상기 기액분리기는 상기 제2 수직관부의 상단부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 연결관부는, 상기 제1 수직관부의 하단부로부터 연장되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보와, 상기 제1 엘보의 말단부로부터 연장되어 상기 제2 수직관부의 하단부와 연결되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보를 포함하며, 상기 제1 엘보와 상기 제2 엘보는 좌우 대칭인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 댐핑배관의 말단부로부터 연장되어 상기 화물창의 바닥면과 평행하게 배치되고 상기 기액분리기의 상면보다 같거나 높은 위치에 배치되는 제1 연장배관과, 상기 제1 연장배관의 말단부로부터 연장되어 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 직교되게 연장되는 제2 연장배관과, 상기 제2 연장배관의 말단부로부터 연장되어 상기 기액분리기의 외주면 하부측에 연결되는 제3 연장배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 기액분리기의 외주면 상부측으로부터 연장되어 상기 기액분리기의 내부 공간과 연통되며 상기 액체화물로부터 분리된 VOC가 이동하는 내부 유로를 형성하는 VOC 배관과, 상기 VOC 배관의 말단부에 연결되고, 선체에 구비된 공기조화기(이하 AHU)로부터 냉열원을 전달받아 열교환하는 열교환기와, 상기 기액분리기와 상기 열교환기 사이의 상기 VOC 배관 상에 장착되고, 상기 VOC 배관 내를 흐르는 VOC 기체를 압축시키는 압축기와, 상기 열교환기를 통과한 상기 VOC 배관의 말단부와 연결되는 배출배관과, 상기 배출배관 상에 장착되고, 상기 VOC 기체를 팽창시켜 재액화시키는 팽창밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 선체에 구비되어 액체화물이 수용되는 화물창에 내장되고 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 선적되는 상기 액체화물이 유동하는 내부 유로를 형성하는 메인배관의 말단부에 상기 액체화물이 수직 하강후 원호 형상의 경로로 유동한 다음 수직 상승 가능한 내부 유로를 가진 댐핑배관을 포함하여, 상기 댐핑배관에 의하여 선적되는 상기 액체화물의 운동에너지를 저감시킴에 따라 선적되는 상기 액체화물로부터의 VOC 발생량을 규제하는 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 VOC 저감 장치를 제공할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은 선체에 구비되어 액체화물이 수용되는 화물창에 내장되고 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 선적되는 상기 액체화물이 유동하는 내부 유로를 형성하는 메인배관에 내장되며, 상기 액체화물이 유동하는 경로를 나선형으로 연장시킴으로써 상기 액체화물이 상기 화물창의 바닥면을 향하여 유동하는 시간을 지체시킴에 따라 상기 액체화물의 운동에너지를 저감시키는 유동지체수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 VOC 저감 장치를 제공할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 기액분리기를 통하여 액체화물이 화물창에 선적되는 것을 특징으로 하여, 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생되는 VOC를 획기적으로 저감시킬 수 있게 될 것이다.

특히, 본 발명은 장치의 대부분이 화물창 내부에 내장되어 있으므로, VOC의 대기 방출을 미연에 방지할 수 있다는 점에서 환경친화적인 시스템의 구축이 가능하게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따르면, 유동지체수단을 더 구비함으로써, 수직 낙하하며 액체화물이 선적되는 기존의 선적 메커니즘과 비교할 때, 화물창으로 유입되는 액체화물의 운동 에너지를 감소시킴으로써 VOC 발생량을 대폭 저감할 수 있게 될 것이다.

특히, 나선형의 유로 형성에 따른 액체화물의 유동 지체를 유도하여 VOC 발생량을 대폭 저감할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 안내 블레이드의 가장자리는 메인배관의 내주면과 맞닿도록 함으로써, 액체화물의 수직 낙하를 원천적으로 차단하여, 액체화물의 흐름에 따른 운동에너지를 저감시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

또는, 배관 내부에 저장부를 구비하여, 액체화물이 저장부에 먼저 유입되고 넘치면서 하단으로 낙하하므로, 액체화물의 유입 속도를 낮춤으로써 운동 에너지를 감소시켜 VOC 발생량을 대폭 저감할 수 있다.

그리고, 오일과 같은 액체화물을 화물창에 선적할 때 액체화물이 댐핑배관을 통과하면서 U자형의 댐핑배관이 유압 댐퍼의 역할을 수행함으로써 VOC 발생을 저감하는데 도움을 줄 수 있게 될 것이다.

그리고, 댐핑배관의 모서리 부분을 원호 형상으로 라운드처리하여 액체화물의 유동에 따른 충격을 완화하고 원활한 유동을 유도함에 따라 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

아울러, VOC를 재액화하여 액체화물로 선적시킬 수 있으므로 액체화물의 선적 효율을 극대화시킬 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이며, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.

우선, 본 발명은 선체에 구비되어 액체화물이 수용되는 화물창(10)에 내장되고 화물창(10)의 바닥면 측을 향하여 선적되는 액체화물이 유동하는 내부 유로를 형성하는 메인배관(20)의 말단부에 액체화물이 수직 하강 후 원호 형상의 경로로 유동한 다음 수직 상승 가능한 내부 유로를 가진 댐핑배관(30)을 포함한 구조임을 파악할 수 있다.

본 실시예의 댐핑배관(30)에 의하여 선적되는 액체화물의 운동 에너지를 저감시킴에 따라 선적되는 액체화물로부터의 VOC 발생량을 규제할 수 있을 것이다.

여기서, 메인배관(20)은 화물창(10)에 내장되고 화물창(10)의 외부와 연결되며, 화물창(10)에 액체화물을 선적하거나 액체화물을 석션하는 내부 유로를 형성하는 것이다.

본 실시예에 따르면, 메인배관(20)의 내부에는 낙하하는 액체화물의 운동 에너지를 감소시키기 위한 유동지체수단(21, 25)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 실시예의 화물창(10)에는 기액분리기(40)가 내장되고 댐핑배관(30)의 단부와 연결되며, 댐핑배관(30)으로부터 배출되는 액체화물로부터 발생하는 VOC를 액체화물과 별도로 분리하는 역할을 수행하게 된다.

따라서, 기액분리기(40)를 통하여 액체화물이 화물창(10)에 선적되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 메인배관(20)의 내부에는 유동지체수단(21, 25)이 상하 방향으로 형성되며, 메인배관(20)의 상단부부터 유입되는 액체화물이 댐핑배관(30)측으로 유동하는 것을 지체시키게 된다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유동지체수단(21)은, 메인배관(20)의 내주면과 평행하게 메인배관(20)의 중심부를 관통하도록 배치되는 지지축(22)과, 메인배관(20)의 상부 측으로부터 하부 측에 걸쳐 지지축(22)의 외주면을 따라 나선 형상으로 형성되는 안내 블레이드(24)를 포함할 수 있다.

이때 안내 블레이드(24)의 가장자리는 메인배관(20)의 내주면과 맞닿아 배치되도록 한다.

또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 메인배관(20) 내부에는, 유동지체수단(25)으로서 다수의 저장부(26a, 26b);가 구비될 수 있다.

저장부(26a, 26b)는, 메인배관(20)의 내부에, 상부에서 하부까지 일정 간격을 두고 다수의 제1 저장부(26a)와 다수의 제2 저장부(26b)가 상하 방향으로 교대로 설치될 수 있다.

제1 저장부(26a)는 메인배관(20)의 내벽면에 일정 간격을 두고 하나 이상의 저장용기가 동일선상의 높이에 설치되는 것일 수 있다.

도 3에 도시된 b-b 단면도를 참고하면, 본 실시예의 제1 저장부(26a)는 3개의 저장용기를 포함하는 것을 예로 들어 도시하였다.

또한, 제2 저장부(26b)는 메인배관(20)의 중앙부에 설치되는 하나의 저장용기일 수 있다.

제1 저장부(26a)와 제2 저장부(26b)가 설치되는 위치와 그 형상을 특별히 한정하는 것은 아니지만, 제1 저장부(26a)와 제2 저장부(26b)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 저장부(26a)로부터 오버플로우되는 액체화물은 그 하단의 제2 저장부(26b)로 수용되고, 제2 저장부(26b)로부터 오버플로우되는 액체화물은 그 하단의 제1 저장부(26a)로 수용되도록 설치될 수 있다.

도 3에 도시된 a-a 단면도를 참고하면, 본 실시예의 제2 저장부(26b)에서 오버플로우되는 액체화물은 그 하단에 일정 높이차를 두고 설치되는 제1 저장부(26a)로 유입되도록 설치되어 있다.

예를 들어, 메인배관(20)으로 유입된 액체화물은, 적어도 일부는 최상단에 설치되는 제1 저장부(26a)에 수용될 수 있고, 나머지 일부는 최상단에 설치되는 제2 저장부(26b)에 수용될 수 있다.

또한, 최상단의 제1 저장부(26a)로부터 오버플로우되는 액체화물은 그 하단의 제2 저장부(26b)로 수용되며, 제2 저장부(26b)로부터 오버플로우되는 액체화물은 그 하단의 제1 저장부(26a)로 수용될 수 있다.

이와 같이, 메인배관(20)에서 액체화물은, 제1 저장부(26a)와 제2 저장부(26b)에 임시로 수용되고, 오버플로우되는 액체화물이 그 하단의 저장부(26a, 26)로 유입되면서, 화물창(10)의 바닥 측을 향해, 제1 저장부(26a)와 제2 저장부(26b)를 번갈아 통과하면서 선적된다.

이 과정에서 액체화물의 속도가 줄어들고, 따라서 운동 에너지가 감소하여 VOC의 생성을 억제할 수 있다.

한편, 댐핑배관(30)은, 전체적으로 'U'자 형상의 내부 유로를 형성하는 것으로, 크게 제1 수직관부(31)와 수평관부(33) 및 제2 수직관부(32)를 포함할 수 있다.

제1 수직관부(31)는 메인배관(20)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 배관 라인을 형성하는 것이다.

수평관부(33)는 제1 수직관부(31)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 평행한 배관 라인을 형성하는 것이다.

제2 수직관부(32)는 수평관부(33)의 말단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되고 제1 수직관부(31)와 평행한 배관 라인을 형성하는 것이다.

여기서, 기액분리기(40)는 제2 수직관부(32)의 상단부와 연결되는 것도 파악할 수 있다.

한편, 댐핑배관(30)은, 수평관부(33)로부터 분기되어 외부와 연결 가능한 스트리핑 배관(35, stripping line)과, 스트리핑 배관(35)상에 장착되어 스트리핑 배관(35) 내부의 유체 흐름을 조절하는 전자조절밸브(36)를 더 구비할 수도 있다.

스트리핑 배관(35)은 화물창(10)의 화물을 석션하거나 화물창(10) 내부를 청소할 필요가 있을 때, 댐핑배관(30)내의 잔여 액체화물을 화물창(10) 외부로 빼내어 제거할 필요가 있을 때 사용할 수 있다.

한편, 댐핑배관(30)은, 제1 수직관부(31)의 하단부와 수평관부(33)를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보(34a)와, 수평관부(33)의 말단부와 제2 수직관부(32)를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보(34b)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

또한, 댐핑배관(30)은, 메인배관(20)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부(31)와, 제1 수직관부(31)와 평행하게 배치되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제2 수직관부(32) 및 제1, 2 수직관부(31, 32)를 연결하는 연결관부(34)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.

연결관부(34)는 제1 수직관부(31) 및 제2 수직관부(32) 각각의 하단부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 것이다.

여기서, 연결관부(34)는, 제1 수직관부(31)의 하단부로부터 연장되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보(34a)와, 제1 엘보(34a)의 말단부로부터 연장되어 제2 수직관부(32)의 하단부와 연결되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보(34b)를 포함하며, 제1 엘보(34a)와 제2 엘보(34b)는 좌우 대칭이다. 즉 연결관부(34)는 U자형관으로 구비될 수 있다.

한편, 댐핑배관(30)의 말단부로부터 제1 연장배관(51)이 연장되어 화물창(10)의 바닥면과 평행하게 배치되고 기액분리기(40)의 상면보다 같거나 높은 위치에 배치된다.

또한, 제1 연장배관(51)의 말단부로부터 제2 연장배관(52)이 연장되어 화물창(10)의 바닥면측을 향하여 직교를 이룬다.

아울러, 제2 연장배관(52)의 말단부로부터 제3 연장배관(53)이 연장되어 기액분리기(40)의 외주면 하부측에 연결된다.

한편, 기액분리기(40)의 외주면 상부측으로부터 VOC 배관(61)이 연장되어 기액분리기(40)의 내부 공간과 연통되며 액체화물로부터 분리된 VOC가 이동하는 내부 유로를 형성하게 된다.

그리고, VOC 배관(61)의 말단부에 열교환기(80)가 연결되고, 선체에 구비된 공기조화기(70)로부터 냉열원을 전달받아 열교환하게 된다.

그리고, 기액분리기(40)와 열교환기(80) 사이의 VOC 배관(61) 상에 압축기(63)가 장착되어 VOC의 재액화를 위하여 VOC 배관(61) 내를 흐르는 VOC 기체를 압축시키게 된다.

또한, 배출배관(62)이 열교환기(80)를 통과한 VOC 배관(61)의 말단부와 연결되고, 팽창밸브(90)는 이러한 배출배관(62) 상에 장착되어 VOC 기체를 팽창시켜 재액화시키게 된다.

기액분리기(40)의 외주면 하부측에는, VOC가 분리된 액체화물이 화물창(10) 내부로 공급되도록 내부 유로가 형성된 액공급관(41)을 더 구비할 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 화물창용 VOC 저감 장치의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명은 선체에 구비되며, 액체화물이 수용되는 화물창(10); 화물창(10)에 내장되고 화물창(10)의 외부와 연결되며, 화물창(10)에 액체화물을 선적하거나 액체화물을 석션하되, 액체화물의 운동 에너지를 저감시키는 유동지체수단(21, 25)이 구비되는 내부 유로를 형성하는 메인배관(20); 화물창(10)에 내장되고 메인배관(20)의 하단부로부터 연장되어, 수직 하강 및 수직 상승이 가능한 내부 유로를 형성하는 댐핑배관(30); 및 화물창(10)에 내장되고 댐핑배관(30)의 단부와 연결되며, 댐핑배관(30)으로부터 배출되는 액체화물로부터 발생하는 VOC를 액체화물과 별도로 분리하는 기액분리기(40)를 포함하며, 기액분리기(40)를 통하여 액체화물이 화물창(10)에 선적되는 것을 특징으로 하여, 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생되는 VOC를 적극적으로 저감시킬 수 있게 될 것이다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인배관(20)의 내부에 상하 방향으로 형성되고, 메인배관(20)의 상단부로부터 유입되는 액체화물이 댐핑배관(30) 측으로 유동하는 것을 지체시키는 유동지체수단(21)을 더 구비함으로써, 수직 낙하하며 액체화물이 선적되는 기존의 선적 메카니즘과 비교할 때, 화물창(10)으로 유입되는 액체화물의 운동에너지를 감소시킴으로써 VOC 발생량을 대폭 저감할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 유동지체수단(21)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인배관(20)의 내주면과 평행하게 메인배관(20)의 중심부를 관통하도록 배치되는 지지축(22)과, 메인배관(20)의 상부 측으로부터 하부측에 걸쳐 지지축(22)의 외주면을 따라 나선 형상으로 형성되는 안내 블레이드(24)를 포함함으로써, 나선형의 유로 형성에 따른 액체화물의 유동 지체를 유도하여 VOC 발생량을 대폭 저감할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 안내 블레이드(24)의 가장자리는 메인배관(20)의 내주면과 맞닿도록 함으로써, 액체화물의 수직 낙하를 원천적으로 차단하여, 액체화물의 흐름에 따른 운동에너지를 저감시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유동지체수단(25)은 다수의 저장부(26)를 포함함으로써, 메인 배관(20)으로 유입된 액체화물이 화물창 바닥으로 직접 낙하하지 않고, 저장부(26)에 먼저 유입되고, 저장부(26)가 다 차면 넘치면서 하단으로 내려감으로써, 낙하 속도를 낮출 수 있으므로, 운동 에너지가 감소하여 VOC 발생량을 저감시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 댐핑배관(30)은, 메인배관(20)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부(31)와, 제1 수직관부(31)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 평행한 수평관부(33)와, 수평관부(33)의 말단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되고 제1 수직관부(31)와 평행한 제2 수직관부(32)를 포함하며, 기액분리기(40)는 제2 수직관부(32)의 상단부와 연결되도록 함으로써, 오일과 같은 액체화물을 화물창에 선적할 때 액체화물이 댐핑배관(30)을 통과할 때 유압 댐퍼의 역할을 수행함으로써 VOC 발생을 저감하는데 도움을 줄 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 댐핑배관(30)은, 제1 수직관부(31)의 하단부와 수평관부(33)를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보(34a)와, 수평관부(33)의 말단부와 제2 수직관부(32)를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보(34b)를 더 구비함으로써, 댐핑배관의 모서리 부분을 원호 형상으로 라운드처리하여 액체화물의 유동에 따른 충격을 완화하고 원활한 유동을 유도함에 따라 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 댐핑배관(30)은, 메인배관(20)의 하단부와 연결되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부(31)와, 제1 수직관부(31)와 평행하게 배치되며 화물창(10)의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제2 수직관부(32)와, 제1 수직관부(31) 및 제2 수직관부(32) 각각의 하단부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 연결관부(34)를 포함하며, 기액분리기(40)는 제2 수직관부(32)의 상단부와 연결되도록 함으로써, 오일과 같은 액체화물을 화물창(10)에 선적할 때 액체화물이 댐핑배관(30)을 통과할 때 유압 댐퍼의 역할을 수행함으로써 VOC 발생을 저감하는데 도움을 줄 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 연결관부(34)는, 제1 수직관부(31)의 하단부로부터 연장되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보(34a)와, 제1 엘보(34a)의 말단부로부터 연장되어 제2 수직관부(32)의 하단부와 연결되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보(34b)를 포함하며, 제1 엘보(34a)와 제2 엘보(34b)는 좌우 대칭이 되도록 함으로써, 댐핑배관(30)의 모서리 부분을 원호 형상으로 라운드처리하여 액체화물의 유동에 따른 충격을 완화하고 원활한 유동을 유도함에 따라 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 댐핑배관(30)의 말단부로부터 연장되어 화물창(10)의 바닥면과 평행하게 배치되고 기액분리기(40)의 상면보다 같거나 높은 위치에 배치되는 제1 연장배관(51)과, 제1 연장배관(51)의 말단부로부터 연장되어 화물창(10)의 바닥면측을 향하여 직교되게 연장되는 제2 연장배관(52)과, 제2 연장배관(52)의 말단부로부터 연장되어 기액분리기(40)의 외주면 하부측에 연결되는 제3 연장배관(53)을 더 구비함으로써, 액체화물의 유동을 지체시켜 VOC 발생량을 줄이도록 유도하게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따르면, 기액분리기(40)의 외주면 상부측으로부터 연장되어 기액분리기(40)의 내부 공간과 연통되며 액체화물로부터 분리된 VOC가 이동하는 내부 유로를 형성하는 VOC 배관(61)과, VOC 배관(61)의 말단부에 연결되고, 선체에 구비된 공기조화기(70)(이하 AHU)로부터 냉열원을 전달받아 열교환하는 열교환기(80)와, 기액분리기(40)와 열교환기(80) 사이의 VOC 배관(61) 상에 장착되고, VOC 배관(61) 내를 흐르는 VOC 기체를 압축시키는 압축기(63)와, 열교환기(80)를 통과한 VOC 배관(61)의 말단부와 연결되는 배출배관(62)과, 배출배관(62) 상에 장착되고, VOC 기체를 팽창시켜 재액화시키는 팽창밸브(90)를 더 구비함으로써, VOC를 재액화하여 액체화물로 선적시킬 수 있으므로 액체화물의 선적 효율을 극대화시킬 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 오일과 같은 액체화물을 선적할 때 발생하는 VOC를 저감할 수 있도록 하는 선박의 화물창용 VOC 저감 장치를 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.

10...화물창
20...메인배관
21, 25...유동지체수단
22...지지축
24...안내 블레이드
26a : 제1 저장부
26b : 제2 저장부
30...댐핑배관
31...제1 수직관부
32...제2 수직관부
33...수평관부
34a...제1 엘보
34b...제2 엘보
35...스트리핑 배관
36...전자조절밸브
40...기액분리기
41...액공급관
51...제1 연장배관
52...제2 연장배관
53...제3 연장배관
61...VOC 배관
62...배출배관
63...압축기
70...공기조화기
80...열교환기
90...팽창밸브

Claims

선체에 구비되며, 액체화물이 수용되는 화물창;
상기 화물창에 내장되고 상기 화물창의 외부와 연결되며, 상기 화물창에 상기 액체화물을 선적하는 유로를 형성하는 메인배관;
상기 화물창에 내장되고 상기 메인배관의 하단부로부터 연장되어, 수직 하강 및 수직 상승이 가능한 내부 유로를 형성하는 댐핑배관; 및
상기 화물창에 내장되고 상기 댐핑배관의 단부와 연결되며, 상기 댐핑배관으로부터 배출되는 상기 액체화물로부터 발생하는 VOC를 상기 액체화물과 별도로 분리하는 기액분리기;를 포함하며,
상기 기액분리기를 통하여 상기 액체화물이 상기 화물창에 선적되는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 메인배관의 내부에 상하 방향으로 형성되고, 상기 메인배관의 상단부로부터 유입되는 상기 액체화물이 상기 댐핑배관 측으로 유동하는 것을 지체시키는 유동지체수단;을 더 포함하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 유동지체수단은,
상기 메인배관의 내주면에 설치되며, 일정 간격을 두고 동일선상에 설치되는 하나 이상의 저장용기를 포함하는 제1 저장부; 및
상기 메인배관의 중앙부에 설치되는 저장용기를 포함하는 제2 저장부;를 포함하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 3에 있어서,
제1 저장부와 제2 저장부는 각각 하나 이상씩 구비되고,
하나 이상의 제1 저장부 및 제2 저장부는 일정 높이 차를 두고, 제1 저장부와 제2 저장부가 상하방향으로 교대로 설치되는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 유동지체수단은,
상기 메인배관의 내주면과 평행하게 상기 메인배관의 중심부를 관통하도록 배치되는 지지축;과,
상기 메인배관의 상부측으로부터 하부측에 걸쳐 상기 지지축의 외주면을 따라 나선 형상으로 형성되는 안내 블레이드;를 포함하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 안내 블레이드의 가장자리는 상기 메인배관의 내주면과 맞닿는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 댐핑배관은,
상기 메인배관의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부;와,
상기 제1 수직관부의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 평행한 수평관부;와,
상기 수평관부의 말단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되고 상기 제1 수직관부와 평행한 제2 수직관부;를 포함하며,
상기 기액분리기는 상기 제2 수직관부의 상단부와 연결되는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 댐핑배관은,
상기 제1 수직관부의 하단부와 상기 수평관부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보;와,
상기 수평관부의 말단부와 상기 제2 수직관부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보;를 더 포함하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 댐핑배관은,
상기 메인배관의 하단부와 연결되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제1 수직관부;와,
상기 제1 수직관부와 평행하게 배치되며 상기 화물창의 바닥면에 대하여 직교되게 연장되는 제2 수직관부;와,
상기 제1 수직관부 및 상기 제2 수직관부 각각의 하단부를 서로 연결하는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 연결관부;를 포함하며,
상기 기액분리기는 상기 제2 수직관부의 상단부와 연결되는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 연결관부는,
상기 제1 수직관부의 하단부로부터 연장되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제1 엘보;와,
상기 제1 엘보의 말단부로부터 연장되어 상기 제2 수직관부의 하단부와 연결되는 원호 형상의 내부 유로를 형성하는 제2 엘보;를 포함하며,
상기 제1 엘보와 상기 제2 엘보는 좌우 대칭인, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 댐핑배관의 말단부로부터 연장되어 상기 화물창의 바닥면과 평행하게 배치되고 상기 기액분리기의 상면보다 같거나 높은 위치에 배치되는 제1 연장배관;과,
상기 제1 연장배관의 말단부로부터 연장되어 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 직교되게 연장되는 제2 연장배관;과,
상기 제2 연장배관의 말단부로부터 연장되어 상기 기액분리기의 외주면 하부측에 연결되는 제3 연장배관;을 더 포함하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 기액분리기의 외주면 상부측으로부터 연장되어 상기 기액분리기의 내부 공간과 연통되며 상기 액체화물로부터 분리된 VOC가 이동하는 내부 유로를 형성하는 VOC 배관;과,
상기 VOC 배관의 말단부에 연결되고, 선체에 구비된 공기조화기(이하 AHU)로부터 냉열원을 전달받아 열교환하는 열교환기;와,
상기 기액분리기와 상기 열교환기 사이의 상기 VOC 배관 상에 장착되고, 상기 VOC 배관 내를 흐르는 VOC 기체를 압축시키는 압축기;와,
상기 열교환기를 통과한 상기 VOC 배관의 말단부와 연결되는 배출배관;과,
상기 배출배관 상에 장착되고, 상기 VOC 기체를 팽창시켜 재액화시키는 팽창밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
선체에 구비되어 액체화물이 수용되는 화물창에 내장되고, 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 선적되는 상기 액체화물이 유동하도록, 내부 유로를 형성하는 메인배관의 말단부에, 상기 액체화물이 수직 하강 후, 원호 형상의 경로로 유동한 다음, 수직 상승 가능한 내부 유로를 가진 댐핑배관;을 포함하여,
상기 댐핑배관에 의하여 선적되는 상기 액체화물의 운동에너지를 저감시킴에 따라, 선적되는 상기 액체화물로부터의 VOC 발생량을 규제하는 것을 특징으로 하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.
선체에 구비되어 액체화물이 수용되는 화물창에 내장되고, 상기 화물창의 바닥면측을 향하여 선적되는 상기 액체화물이 유동하도록 내부 유로를 형성하는 메인배관에 내장되며, 상기 액체화물이 제1 저장부와 제2 저장부를 교대로 통과하면서, 상기 액체화물이 상기 화물창의 바닥면을 향하여 유동하는 시간을 지체시킴에 따라 상기 액체화물의 운동에너지를 저감시키는 유동지체수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 선박의 화물창용 VOC 저감 장치.