KR20220088557A - 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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KR20220088557A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 액화가스가 저장되는 탱크유닛, 상기 탱크유닛 내부와 외부를 연결하는 배출관부가 구비되고, 상기 배출관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛 및 상기 탱크유닛의 내부에 구비되되, 상기 배출관부의 단부를 감싸는 박스 형태로 구비되어 상기 액화가스를 수용하며, 하벽부가 상기 탱크유닛의 바닥부와 평행하게 형성되는 평행박스유닛을 포함할 수 있다.

Description

액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박{LNG storage tank and ship having thereof}
본 발명은 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
일반적으로 자동차, 선박 등의 운송 연료 및 국내/외에서 사용되는 각종 연료 등으로 사용되는 석유자원은 점차 고갈되고 있으며, 유가 상승 및 엄격해지는 환경 규제 등에 따라 대체에너지로 액화가스의 사용량이 증가하고 있다.
일례로, 액화가스는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화프로판가스(Liquefied Propane Gas: LPG) 등을 포함한다. 이러한 액화가스는 기체상태보다 부피가 크게 줄어서(예컨대 LNG의 경우 액화시 부피가 1/600로 줄고, LPG의 경우 액화시 1/250로 많이 줄어들 수 있다) 액화된 상태에서 저장과 운송에 편리하지만 온도를 끓는점(LNG의 경우 약 -162 ℃, LPG의 경우 약-50 ℃)이하로 유지해야 하는 어려움이 있다.
이러한 액화가스를 저장하기 위해서는 액화가스를 끓는점 이하로 유지시켜 주는 극저온 액화가스 저장탱크가 필요하다.
그런데, 상기 액화가스 저장탱크는 선박 등의 운송기관의 액화 연료를 저장하는 구조물로서, 내부에 액체가 저장되어 있기 때문에 필연적으로 선박과 같은 부유식 구조물 또는 육상 운송 기관의 이동에 따라 액화가스 저장탱크가 항상 수면 또는 지면에 대하여 수평을 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 액체 연료의 유동이 발생한다.
이에 따라 상기 배출관부를 통하여 기화된 연료 가스 등의 기체가 유입되게 되고, 이에 따라 액화가스 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장의 원인이 되고, 이러한 상황을 방지하기 위해서 운송 기관의 엔진 시스템이 정지시켜야 하는 문제가 있다.
이에 의해서 액화가스 저장탱크의 용량을 최대로 활용하지 못하고, 운항 거리의 손실, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실, 액화가스 저장탱크 내부에 액화가스 연료가 항상 일정 깊이 이상으로 채워져 있어야 함에 따른 선박 등의 운송 기관의 무게가 증가하여 연료 소모 효율이 저감되는 한계를 가지게 된다.
또한 상기 배출관부의 일부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벋어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되면, 상대적으로 고온의 영역으로 노출되기 때문에 상기 배출관부로 액화가스 연료가 유입되더라도 이송 중에 기화되어 엔진 등의 외부로 전달되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 전술한 문제를 해결 내지 개선하기 위해서, 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명은 펌프유닛의 배출관부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벋어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되는 문제를 방지하는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 펌프유닛의 배출관부가 액화가스 저장탱크의 기체로 채워진 상대적으로 고온의 공간에 노출되는 문제를 방지하는 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 액화가스가 저장되는 탱크유닛, 상기 탱크유닛 내부와 외부를 연결하는 배출관부가 구비되고, 상기 배출관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛 및 상기 탱크유닛의 내부에 구비되되, 상기 배출관부의 단부를 감싸는 박스 형태로 구비되어 상기 액화가스를 수용하며, 하벽부가 상기 탱크유닛의 바닥부와 평행하게 형성되는 평행박스유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 바닥부는, 상기 배출관부가 구비된 부분으로 상기 액화가스가 수렴하도록, 상기 배출관부가 구비된 부분을 향하여 하향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 바닥부는, 상기 배출관부가 구비된 상기 탱크유닛의 단변측면부를 향하여 경사진 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 배출관부는, 상기 평행박스유닛의 상벽부를 관통하여 하향되게 연장되거나, 상기 평행박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 평행박스유닛의 내부와 연통될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 평행박스유닛은, 상기 액화가스가 유입되되 배출되지 않도록, 상기 평행박스유닛에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 저장플립도어를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크는 적어도 상기 배출관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담기는 저온유지유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 저온유지유닛은, 상기 배출관부가 관통되게 구비되며, 상기 배출관부와 접촉되는 실린더 형상으로 구비되는 삽입실린더부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 삽입실린더부는, 상기 배출관부와 접촉되는 내관부 및 상기 내관부가 내부에 배치되게 구비되며, 상단부는 상기 내관부와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스를 수용하고, 하단부가 상기 내관부와 결합되는 외관부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 저온유지유닛은, 상기 삽입실린더부의 상단부와 연통되되 상기 평행박스유닛의 상벽부 또는 상기 평행박스유닛의 상벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어가 구비되는 이중벽부를 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크의 상기 저온유지유닛은, 상기 삽입실린더부의 하단부와 연통되되 상기 평행박스유닛의 하벽부 또는 상기 평행박스유닛의 하벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어가 구비되는 이중벽부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 상기 액화가스 저장탱크 및 상기 액화가스 저장탱크가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부를 포함하는 선체를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 액화가스 저장탱크에서 상기 탱크유닛은, 상기 바닥부가 상기 선체의 상부면에 직접 안착될 수 있다.
본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은 평행박스유닛을 구비함으로서, 펌프유닛의 배출관부가 액화가스 연료에 침지되지 않고 이를 벋어나 액화가스 저장탱크의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이 때, 본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은 상기 평행박스유닛을 탱크유닛에 평행하게 배치함으로서, 탱크유닛의 설치가 용이하고 공간 활용성이 좋아지는 이점이 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박은 펌프유닛의 배출관부가 액화가스 저장탱크의 기체로 채워진 상대적으로 고온의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이에 의해서, 액화가스 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부가 정지되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 액화가스 저장탱크의 용량을 최대로 활용할 수 있고, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 액화가스 저장탱크 내부에 액화가스 연료가 항상 일정 깊이 이상으로 채워져 있어야 함에 따른 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 배출관부가 탱크유닛의 상측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 배출관부가 탱크유닛의 하측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 탱크유닛의 바닥부가 경사진 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 탱크유닛의 바닥부가 상기 탱크유닛의 단변측면부를 향하여 경사진 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크에서 평행박스유닛 부분을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛에 삽입실린더부만 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛이 이중벽부를 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 액화가스 저장탱크에서 저온유지유닛의 이중벽부가 측벽부까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박을 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
액화가스 저장탱크(1)는 선박 등의 운송기관의 액화 연료를 저장하는 구조물로서, 항상 수면 또는 지면에 대하여 수평을 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 액화 연료의 유동이 발생한다.
이에 따라 종래에는 액화 연료가 배출되는 관부가 액화 연료에 침지되지 않고, 관부 내부로 기화된 연료 가스 등의 기체가 유입되게 되는 문제가 있었다.
한편, 이러한 문제를 개선하기 위해서 본 발명은 박스 형태의 평행박스유닛(300)이 부가되었다. 이에 따라 펌프유닛(200)의 배출관부(210)가 액화가스(L) 연료에 침지되지 않고 이를 벋어나 액화가스 저장탱크(1)의 공간에 노출되는 문제를 방지할 수 있다.
이러한 평행박스유닛(300)은 잔류하는 액화가스(L)를 상기 평행박스유닛(300)에 수렴시키도록 탱크유닛(100)의 바닥부(110)보다 함몰된 형태를 고려할 수 있으나, 이러한 경우에는 상기 탱크유닛(100)을 선체(2)의 상부면(2b) 등에 설치하는 것이 곤란한 문제가 있을 수 있어, 본 발명은 상기 평행박스유닛(300)을 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)와 평행하게 설치하였다.
이에 따라 상기 탱크유닛(100)을 상기 선체(2)에 설치하는 작업이 용이해지고, 상기 선체(2) 상에서 공간 활용성이 좋아지게 된다.
도 1은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 배출관부(210)가 탱크유닛(100)의 상측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 배출관부(210)가 탱크유닛(100)의 하측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는 탱크유닛(100), 펌프유닛(200), 평행박스유닛(300)을 포함할 수 있다.
상기 탱크유닛(100)은 액화가스(L)가 저장될 수 있다. 상기 펌프유닛(200)은 상기 탱크유닛(100) 내부와 외부를 연결하는 배출관부(210)가 구비되고, 상기 배출관부(210)를 통하여 상기 탱크유닛(100) 내부에 저장된 상기 액화가스(L)를 흡인하여 외부로 공급할 수 있다. 상기 평행박스유닛(300)은 상기 탱크유닛(100)의 내부에 구비되되, 상기 배출관부(210)의 단부를 감싸는 박스 형태로 구비되어 상기 액화가스(L)를 수용하며, 하벽부(340)가 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)와 평행하게 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 상기 액화가스 저장탱크(1)는 평행박스유닛(300)이 상기 배출관부(210)의 단부를 감싸게 구비됨으로써, 상기 탱크유닛(100) 내부에 액화가스(L) 연료가 사용됨에 따라 수위가 낮아지거나, 선박 등의 기울어짐(sloshing)에 의한 액화가스 저장탱크(1)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 배출관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있게 된다.
이에 의해서, 액화가스(L) 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부(2a)가 정지되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 액화가스 저장탱크(1)의 용량을 최대로 활용할 수 있으며, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 상기 액화가스 저장탱크(1)는 평행박스유닛(300)의 하벽부(340)가 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)와 평행하게 구비됨으로써, 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)는 평행한 형태로 형성될 수 있게 된다. 이에 따라 상기 탱크유닛(100)을 상기 선체(2) 등에 설치하는 작업이 용이해지고, 상기 선체(2) 상에서 공간 활용성이 좋아지게 된다.
상기 탱크유닛(100)은 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG) 등의 극저온의 액화가스(L) 등이 저장될 수 있는 구성으로써, 일반적으로 선박의 선체(2) 등에 결합되어 제공될 수 있다.
여기서, 상기 액화가스(L)가 저장되는 경우에는 탱크유닛(100)의 외면에 단열재가 결합되어, 상기 액화가스(L)의 단열을 확보할 수도 있고,
또한, 상기 탱크유닛(100)은 내부 고압의 액화가스(L)를 저장하기 위해서, 내부에 지지부재 등이 구비될 수 있으며, 이러한 지지부재는 상기 탱크유닛(100)의 원주 방향으로 링 형태로 구비될 수 있다. 일례로 상기 지지부재는 가운데에 홀이 형성된 디스크 형태로 구비될 수 있다.
상기 펌프유닛(200)은 상기 탱크유닛(100) 내부의 액화가스(L) 연료를 외부로 전달하는 역할을 하게 된다.
다만, 상기 펌프유닛(200)이 상기 액화가스(L) 연료를 외부로 전달하기 위해서는 상기 펌프유닛(200)의 배출관부(210)가 상기 액화가스(L)에 침지되어 제공되어야 하는데, 슬로싱 현상이 발생하는 경우에 종래에는 상기 배출관부(210)가 액화가스(L) 연료에 침지되지 않고 이를 벋어나 액화가스 저장탱크(1)의 기체 공간에 노출되는 문제가 있었는데, 본 발명은 상기 평행박스유닛(300)을 구비함에 의해서, 이러한 문제를 개선할 수 있게 되었다.
또한 상기 펌프유닛(200)은 상기 탱크유닛(100) 내부로 상기 액화가스(L)를 저장하기 위해서, 공급관부(220)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 공급관부(220)를 통하여 외부에서 상기 탱크유닛(100)으로 상기 액화가스(L)를 공급할 수 있는 것이다.
여기서 상기 공급관부(220)의 기능은 상기 배출관부(210)가 겸비할 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 펌프유닛(200)은 상기 배출관부(210)만을 포함하더라도, 상기 탱크유닛(100)으로 액화가스(L)를 공급하거나, 외부로 배출하는 기능을 모두 수행할 수 있게 된다.
상기 평행박스유닛(300)은 상기 배출관부(210) 주변을 상기 액화가스(L) 연료로 채워주는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 평행박스유닛(300)는 상기 배출관부(210) 주변을 감싸는 용기 형태로 구비될 수 있다.
또한 상기 평행박스유닛(300)은 상기 액화가스(L)가 유입되되 배출되지 않는 저장플립도어(310)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 평행박스유닛(300)은 상기 펌프유닛(200)의 배출관부(210) 주변을 감싸게 구비하되, 그 내부로 액화가스(L)를 일 방향(one-way)으로 수용함으로써, 상기 탱크유닛(100) 내부에 액화가스(L) 연료가 사용됨에 따라 수위가 낮아지거나, 선박 등의 기울어짐(sloshing)에 의한 액화가스 저장탱크(1)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 배출관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.
또한 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340)가 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)와 평행하게 구비됨으로써, 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)는 평행한 형태로 형성될 수 있게 된다. 이에 따라 상기 탱크유닛(100)을 상기 선체(2) 등에 설치하는 작업이 용이해질 수 있다. 또한 상기 평행박스유닛(300)의 상기 하벽부(340)는 상기 바닥부(110)와 평행하게 배치되기 위해서, 상기 바닥부(110)를 공유하게 형성될 수도 있다. 이에 따라 상기 평행박스유닛(300)을 제작하기 위한 소재 비용을 절감하고 상기 액화가스 저장탱크(1)의 전체 무게를 감소시킬 수 있다.
더하여, 상기 평행박스유닛(300)은 상기 배출관부(210)의 주변을 감싸게 구비됨으로써, 상기 배출관부(210) 주변을 밀폐하게 구성될 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 평행박스유닛(300) 내부의 액화가스(L)가 온도 상승 등에 의해서 기화될 때, 밀폐 영역에서 기화되는 것이므로, 일정량 이상 기화되지 못하게 된다. 이에 따라 상기 액화가스(L)의 기화 문제를 개선할 수 있게 된다.
또한 상기 평행박스유닛(300)은 상기 하벽부(340)가 상기 탱크유닛(100)의 상기 바닥부(110)와 평행하게 구비되는 것에 더하여, 경사진 형태로 형성될 수 있다. 이에 의해서 상기 액화가스(L)를 일측으로 수렴시켜 상기 배출관부(210)의 단부를 상기 액화가스(L)에 침지시키는 효과를 높일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 배출관부(210)는, 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320)를 관통하여 하향되게 연장되거나, 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340)를 관통하여 상기 평행박스유닛(300)의 내부와 연통될 수 있다.
상기 배출관부(210)가 상기 상벽부(320)를 관통하여 결합된 구조는 상기 배출관부(210)를 상기 탱크유닛(100)에 설치하는 작업이 용이할 수 있다.
그리고 상기 배출관부(210)가 상기 하벽부(340)를 관통하여 결합된 구조는 액화가스(L)가 중력에 의해 상기 하벽부(340)로 수렴되므로, 상기 배출관부(210)를 용이하게 상기 액화가스(L)에 침지되게 구성할 수 있다.
다시 말해, 저온의 상기 액화가스(L)는 중력에 의해서 상기 하벽부(340)에 고이게 되는데, 이와 같이 저온의 액화가스(L)가 위치하는 상기 하벽부(340)에 상기 배출관부(210)가 연결됨에 의해서 상기 배출관부(210)가 고온의 공간에 노출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이를 위해서, 상기 배출관부(210)는 상기 하벽부(340)에 결합되되, 상기 하벽부(340)와 같은 높이로 구비될 수도 있다. 또는 상기 배출관부(210)는 상기 평행박스유닛(300)의 내부로 일정 높이 연장되게 형성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 공급관부(220)가 탱크유닛(100)의 상측과 연계된 실시예를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)의 공급관부(220)가 탱크유닛(100)의 상측과 연계된 실시예에서 상기 액화가스 저장탱크(1)가 기울어진 상태를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 바닥부(110)는, 상기 배출관부(210)가 구비된 부분으로 상기 액화가스(L)가 수렴하도록, 상기 배출관부(210)가 구비된 부분을 향하여 하향 경사진 형태로 구비될 수 있다.
즉, 상기 평행박스유닛(300)은 상기 하벽부(340)가 경사진 형태로 형성되어, 상기 액화가스(L)를 상기 배출관부(210)가 구비된 가장 낮은 높이의 상기 탱크유닛(100) 부분으로 수렴시킬 수 있게 된다. 이에 따라 상기 배출관부(210)의 단부를 상기 액화가스(L)에 침지시키는 효과를 높일 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 탱크유닛(100) 내부에 저장된 액화가스(L)는 중력에 의해서 상기 탱크유닛(100)의 상기 바닥부(110)에 위치하는데, 상기 바닥부(110)가 상기 배출관부(210)를 향하여 경사진 형태로 구비됨으로, 상기 액화가스(L)를 상기 배출관부(210)가 배치된 일측으로 더욱 수렴시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 바닥부(110)는, 상기 배출관부(210)가 구비된 상기 탱크유닛(100)의 단변측면부(120)를 향하여 경사진 형태로 구비될 수 있다. 여기서 단변측면부(120)는 상기 탱크유닛(100)의 탑뷰에서 비교적 길이가 짧은 상기 탱크유닛(100)의 측벽부(330)를 의미한다.
이에 의하면, 상기 바닥부(110)는 일 방향으로 경사지게 형성되면 되므로, 양 방향으로 경사진 경우보다 제작이 용이한 이점이 있다.
더하여, 상기 바닥부(110)가 상기 단변측면부(120)를 향하여 경사진 형태로 구비되는 경우는, 상기 배출관부(210)도 상기 단변측면부(120)의 상부 또는 하부에 구비된다.
이러한 경우에, 상기 평행박스유닛(300)도 상기 단변측면부(120)에 접하게 배치될 수 있다. 이에 의하면, 상기 평행박스유닛(300)은 측벽부(330) 또는 하벽부(340)의 적어도 일부를 상기 단변측면부(120)와 공유할 수 있게 된다. 이에 따라 상기 평행박스유닛(300)을 제작하기 위한 소재 비용을 절감하고 상기 액화가스 저장탱크(1)의 전체 무게도 감소시킬 수 있다.
또한 상기 바닥부(110)가 상기 단변측면부(120) 방향으로 기울어진 형태이고, 상기 배출관부(210)가 상기 단변측면부(120)에 인접하여 배치됨으로써, 상기 배출관부(210)가 배치된 상기 단변측면부(120) 방향으로 상기 탱크유닛(100)이 기울어 슬로싱이 발생하더라도, 슬로싱으로 인한 상기 배출관부(210)의 외기 노출의 문제가 발생할 여지가 없게 된다. 즉, 이러한 경우에는 상기 평행박스유닛(300)가 구비되지 않더라도 상기 배출관부(210)는 상기 탱크유닛(100)의 최단부에 인접하여 배치되는 것이므로, 상기 액화가스(L)에 침지될 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)에서 평행박스유닛(300) 부분을 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 평행박스유닛(300)은, 상기 액화가스(L)가 유입되되 배출되지 않도록, 상기 평행박스유닛(300)에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 저장플립도어(310)를 포함할 수 있다.
상기 저장플립도어(310)는 상기 평행박스유닛(300)의 개공된 영역을 밀폐하되, 상기 액화가스(L)는 유입되는 방향으로는 개방되게 움직이게 구성될 수 있는 것이다.
일례로, 상기 저장플립도어(310)는, 일단부가 상기 평행박스유닛(300)의 개구부의 일측에 힌지 결합되고, 타단부는 상기 평행박스유닛(300)의 내부면에 걸리도록 연장되게 구비되되 탄성에 의해서 상기 평행박스유닛(300)에 밀착하게 이동되는 구조일 수 있다.
즉, 상기 평행박스유닛(300)의 내부에서 외부로 상기 액화가스(L)가 이동되기 위해서 상기 저장플립도어(310)를 밀면 상기 평행박스유닛(300)의 개공된 영역을 폐쇄하게 이동되고, 더 이상 외부로 회동되어 개방되게 구동되지 않는 반면에, 상기 평행박스유닛(300)의 외부에서 그 내부로 상기 액화가스(L)가 이동되는 되기 위해서 상기 저장플립도어(310)를 상기 평행박스유닛(300)의 내측으로 밀면 회동되어 개방되게 구동될 수 있는 것이다.
이때 상기 저장플립도어(310)는 외측으로 탄성력이 작용되는 스프링부재 등이 상기 평행박스유닛(300)과 힌지 결합된 일단부에 구비될 수 있다.
여기서, 일례로 상기 저장플립도어(310)는, 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320) 또는 측벽부(330)에 적어도 하나가 구비될 수 있다.
다시 말해, 상기 평행박스유닛(300)으로 액화가스(L)가 유입되는 개공된 개구부는 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320)뿐만 아니라 측벽부(330)에도 형성될 수 있고, 그 개수는 단수 또는 복수 일 수 있는 것이다. 이와 같이 상기 상벽부(320) 및 상기 측벽부(330) 중 적어도 하나에 형성된 개구부에는 상기 저장플립도어(310)가 설치되어 상기 평행박스유닛(300)으로만 상기 액화가스(L)가 수용되게 구성될 수 있다.
더하여, 상기 평행박스유닛(300)은 상기 저장플립도어(310)가 폐쇄된 상태에서는 상기 배출관부(210)의 주변을 밀폐하게 구성되는데, 이러한 경우에는 상기 평행박스유닛(300) 내부의 액화가스(L)가 온도 상승 등에 의해서 기화될 때, 밀폐 영역에서 기화되는 것이므로, 일정량 이상 기화되지 못하게 된다. 이에 따라 상기 액화가스(L)의 기화 문제를 개선할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)에 삽입실린더부(410)만 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)는 적어도 상기 배출관부(210)와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스(L)가 담기는 저온유지유닛(400)을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)는 상기 저온유지유닛(400)을 구비함에 의해서 상기 배출관부(210)를 저온으로 유지할 수 있게 되며, 이에 의해서 상기 배출관부(210)를 통하여 이동되는 액화가스(L)가 온도 상승으로 기화되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 평행박스유닛(300)에 의해서 상기 배출관부(210) 주변이 상기 액화가스(L)로 채워질 수 있다고 하더라도, 상기 배출관부(210)를 통하여 평행박스유닛(300) 내부에 수용된 액화가스(L)가 외부로 배출되면 상기 배출관부(210) 주변도 상대적으로 고온의 기체 영역을 형성할 수 있는데, 이러한 경우에 상기 배출관부(210)를 통하여 이동되던 액화가스(L)가 기화되는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 상기 저온유지유닛(400)을 구비하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 저온유지유닛(400)은, 상기 배출관부(210)가 관통되게 구비되며, 상기 배출관부(210)와 접촉되는 실린더 형상으로 구비되는 삽입실린더부(410)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 저온유지유닛(400)은 상기 배출관부(210) 주변에 접촉하되 내부에 비교적 저온의 액화가스(L)를 수용하고 있는 상기 삽입실린더부(410)를 포함하는 것이다.
일례로 상기 액화가스(L)는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화프로판가스(Liquefied Propane Gas: LPG) 등이 있을 수 있는데, 상기 액화천연가스의 경우는 끓는점이 약 -162 ℃이고, 상기 액화프로판가스의 경우에는 끓는 점이 약-50 ℃이므로, 상기 배출관부(210)를 각각 약 -162 ℃, 약-50 ℃로 유지할 수 있게 된다.
이를 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 삽입실린더부(410)는, 상기 배출관부(210)와 접촉되는 내관부(411) 및 상기 내관부(411)가 내부에 배치되게 구비되며, 상단부는 상기 내관부(411)와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스(L)를 수용하고, 하단부가 상기 내관부(411)와 결합되는 외관부(412)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내관부(411)는 상기 배출관부(210)가 삽입되어 접촉되고, 상기 내관부(411)와 상기 외관부(412) 사이는 공간이 형성되어 상기 액화가스(L)를 수용할 수 있게 된다.
즉, 상기 내관부(411)와 외관부(412)는 이중 파이프 구조이고, 하단부는 서로 결합되어 상기 액화가스(L)가 빠져나가지 않고 수용할 수 있는 구조로 구성된 것이다.
또한 일례로 상기 내관부(411)와 외관부(412)의 상단부는 서로 이격되게 배치되어, 상기 삽입실린더부(410)의 상단부를 개방된 형태로 구비할 수 있다.
이러한 실시예의 경우에는 별도로 상기 삽입실린더부(410)의 상단부에 저장플립도어(310) 등을 구비시키기 않고도 상기 액화가스(L)를 수용할 수 있게 된다.
다만, 상기 삽입실린더의 상단부에 일 방향으로만 액화가스(L)를 이동시키는 저장플립도어(310)가 구비될 수 있다면, 이를 구비시킬 수도 있다.
도 7은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)이 이중벽부(420)를 포함하는 실시예를 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명의 액화가스 저장탱크(1)에서 저온유지유닛(400)의 이중벽부(420)가 측벽부(330)까지 연장된 실시예를 도시한 정면도이다.
상기 도 7의 (a), 도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 저온유지유닛(400)은, 상기 삽입실린더부(410)의 상단부와 연통되되 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320) 또는 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320) 및 측벽부(330)로 연장되고, 상기 액화가스(L)가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어(421)가 구비되는 이중벽부(420)를 포함할 수 있다.
이와 같은 이중벽부(420)는 상기 배출관부(210)를 저온 환경으로 형성하는 것에 더하여, 상기 평행박스유닛(300)의 외측부를 저온 환경으로 형성할 수 있는 효과가 있게 된다.
이에 의해서, 상기 평행박스유닛(300) 내부에 수용된 액화가스(L)가 고온 환경에 노출되어 기화되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 이중벽부(420)는 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "ㄱ" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 7의 (a)를 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 배출관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
또한, 상기 이중벽부(420)는 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320) 및 측벽부(330)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "n" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 8의 (a)를 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 배출관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 평행박스유닛(300)의 상벽부(320) 및 측벽부(330)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
여기서, 상기 이중벽부(420) 내부에 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상기 이중벽부(420)는 내부에 공간이 형성된 이중 판재일 수 있고, 상기 삽입실린더부(410)의 외관부(412)와 내관부(411) 사이의 공간과 연통되게 연결될 수 있다.
그리고, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상면부에 냉각플립도어(421)가 구비되어, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하되, 외측으로 이동되는 것을 방지하게 구성될 수 있다.
또는 상기 도 7의 (b), 도 8의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1)의 상기 저온유지유닛(400)은, 상기 삽입실린더부(410)의 하단부와 연통되되 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340) 또는 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)로 연장되고, 상기 액화가스(L)가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어(421)가 구비되는 이중벽부(420)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 이중벽부(420)는 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "ㄴ" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 7의 (b)를 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 배출관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
또한, 상기 이중벽부(420)는 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)에 구비되어, 정면 단면도로 보았을 때 "U" 형태로 형성될 수 있다. 이에 대하여는 도 8의 (b)를 참조할 수 있다.
이에 의하면, 상기 삽입실린더부(410)에 의해서 상기 배출관부(210)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수 있는 것에 더하여, 상기 평행박스유닛(300)의 하벽부(340) 및 측벽부(330)를 저온 환경으로 유지시키기 위해서 액화가스(L)를 배치시킬 수도 있는 것이다.
여기서, 상기 이중벽부(420) 내부에 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상기 이중벽부(420)는 내부에 공간이 형성된 이중 판재일 수 있고, 상기 삽입실린더부(410)의 외관부(412)와 내관부(411) 사이의 공간과 연통되게 연결될 수 있다.
그리고, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하기 위해서, 상면부에 냉각플립도어(421)가 구비되어, 상기 이중벽부(420) 내부로 상기 액화가스(L)를 수용하되, 외측으로 이동되는 것을 방지하게 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 저장탱크(1) 및 이를 포함하는 선박을 도시한 측면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 상기 액화가스 저장탱크(1) 및 상기 액화가스 저장탱크(1)가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부(2a)를 포함하는 선체(2)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 선박이 전술한 액화가스 저장탱크(1)를 포함함에 의해서, 상기 탱크유닛(100) 내부에 액화가스(L) 연료가 사용됨에 따라 수위가 낮아지거나, 선박 등의 기울어짐(sloshing)에 의한 액화가스 저장탱크(1)의 기울어짐에 의해서 액화가스(L) 연료가 일측으로 치우쳐도 상기 배출관부(210) 주변을 액화가스(L) 연료로 채울 수 있게 되어, 상기 엔진부(2a)로 안정적으로 액화가스(L)를 연료로 공급할 수 있게 된다.
또한 상기 배출관부(210) 주변을 저온 환경으로 유지함에 의해서, 상기 배출관부(210)를 통하여 이동되는 액화가스(L)를 기화도 방지할 수 있게 된다.
이에 따라 액화가스(L) 연료가 공급되어야 할 엔진 등의 구성에 기체가 유입되어 고장나는 문제를 방지하여, 선박의 이동 중에 엔진부(2a)가 정지되는 문제를 방지할 수 있고, 또한 액화가스 저장탱크(1)의 용량을 최대로 활용할 수 있으며, 이에 의한 운항 거리의 증가, 잦은 연료 주입에 의한 시간 손실의 방지, 선박의 무게 증가로 연료 소모 효율이 저감되는 문제를 개선할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 액화가스 저장탱크(1)에서 상기 탱크유닛(100)은, 상기 바닥부(110)가 상기 선체(2)의 상부면(2b)에 직접 안착될 수 있다.
즉, 본 발명은 상기 평행박스유닛(300)을 상기 탱크유닛(100)의 바닥부(110)와 평행하게 설치하므로, 상기 바닥부(110)에 돌출된 부분이 구비되는 것을 배제할 수 있고, 상기 바닥부(110)가 상기 선체(2)의 상부면(2b)에 직접 안착될 수 있다. 이에 따라 상기 탱크유닛(100)을 상기 선체(2)에 설치하는 작업이 용이해지고, 상기 선체(2) 상에서 공간 활용성이 좋아지게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 액화가스 저장탱크 2: 선체
100: 탱크유닛 110: 바닥부
120: 단변측면부 200: 펌프유닛
210: 배출관부 220: 공급관부
300: 평행박스유닛 310: 저장플립도어
320: 상벽부 330: 측벽부
340: 하벽부 400: 저온유지유닛
410: 삽입실린더부 411: 내관부
412: 와관부 420: 이중벽부
421: 냉각플립도어

Claims (12)

  1. 액화가스가 저장되는 탱크유닛;
    상기 탱크유닛 내부와 외부를 연결하는 배출관부가 구비되고, 상기 배출관부를 통하여 상기 탱크유닛 내부에 저장된 상기 액화가스를 흡인하여 외부로 공급하는 펌프유닛; 및
    상기 탱크유닛의 내부에 구비되되, 상기 배출관부의 단부를 감싸는 박스 형태로 구비되어 상기 액화가스를 수용하며, 하벽부가 상기 탱크유닛의 바닥부와 평행하게 형성되는 평행박스유닛;
    을 포함하는 액화가스 저장탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바닥부는, 상기 배출관부가 구비된 부분으로 상기 액화가스가 수렴하도록, 상기 배출관부가 구비된 부분을 향하여 하향 경사진 형태로 구비되는 액화가스 저장탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바닥부는, 상기 배출관부가 구비된 상기 탱크유닛의 단변측면부를 향하여 경사진 형태로 구비되는 액화가스 저장탱크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배출관부는, 상기 평행박스유닛의 상벽부를 관통하여 하향되게 연장되거나, 상기 평행박스유닛의 하벽부를 관통하여 상기 평행박스유닛의 내부와 연통되는 액화가스 저장탱크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 평행박스유닛은,
    상기 액화가스가 유입되되 배출되지 않도록, 상기 평행박스유닛에 구비되되, 일 방향으로만 개폐되게 구비되는 저장플립도어;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  6. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 배출관부와 접촉되게 구비되고, 내부에 상기 액화가스가 담기는 저온유지유닛;
    을 포함하는 액화가스 저장탱크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 저온유지유닛은,
    상기 배출관부가 관통되게 구비되며, 상기 배출관부와 접촉되는 실린더 형상으로 구비되는 삽입실린더부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 삽입실린더부는,
    상기 배출관부와 접촉되는 내관부; 및
    상기 내관부가 내부에 배치되게 구비되며, 상단부는 상기 내관부와 일정 간격 이격되어 상기 액화가스를 수용하고, 하단부가 상기 내관부와 결합되는 외관부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 저온유지유닛은,
    상기 삽입실린더부의 상단부와 연통되되 상기 평행박스유닛의 상벽부 또는 상기 평행박스유닛의 상벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어가 구비되는 이중벽부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 저온유지유닛은,
    상기 삽입실린더부의 하단부와 연통되되 상기 평행박스유닛의 하벽부 또는 상기 평행박스유닛의 하벽부 및 측벽부로 연장되고, 상기 액화가스가 내부로 유입되도록 일 방향으로만 개폐되는 냉각플립도어가 구비되는 이중벽부;
    를 포함하는 액화가스 저장탱크.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 액화가스 저장탱크; 및
    상기 액화가스 저장탱크가 설치되며, 구동력을 제공하는 엔진부를 포함하는 선체;
    를 포함하는 선박.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 탱크유닛은, 상기 바닥부가 상기 선체의 상부면에 직접 안착되는 선박.
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