KR20230162683A - 다중각 탱크, 선박 및 가스압 조정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 다중각 탱크는, 내부에 저온 액체가 저장되는 내조와, 내조를 수용하는 1개 또는 복수의 외조와, 내조와 외조의 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하고, 단열 공간 내의 가스의 압력이, 내조의 온도 또는 내조의 내부의 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만으로 유지된다.
Description
본 발명은 다중각(多重殼) 탱크, 선박 및 가스압 조정 방법에 관한 것이다.
내부에 저온 액체가 저장된 내조(內槽)와 당해 내조를 수용하는 외조(外槽)를 구비하고, 내조와 외조 사이의 단열 공간에 가스를 충전한 다중각 탱크가 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌에는, 내조와 외조를 구비하는 이중각 탱크가 개시되어 있고, 이러한 이중각 탱크에서 내조와 외조 사이의 단열 공간에는, 내조로부터 배출되어 보일 오프 가스가 충전되어 있다.
내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스가 내조에 접촉하여 응축하면, 그 응축액은 내조로부터 외조로 낙하하고, 그 후 증발한다. 이러한 가스의 액화와 기화(잠열의 흡수와 증발)가 반복되면 히트 파이프 효과에 의해 내조로의 입열량이 증가하고 만다. 이러한 현상은 이중각 탱크에서 내조와 외조 사이의 공간뿐만 아니고, 삼중 이상의 다중각 탱크에서 2개의 외조 사이에서도 마찬가지로 발생할 수 있다.
본 발명은 저온 액체가 저장되는 내조의 외측의 공간에서 가스가 응축되는 것을 억제할 수 있는 다중각 탱크, 선박 및 가스압 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 다중각 탱크는, 내부에 저온 액체가 저장되는 내조 및 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와, 상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 단열 공간 내의 가스의 압력이, 상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 상기 제1 조와 상기 제2 조의 사이의 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만으로 유지된다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 다중각 탱크를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 가스압 조정 방법은, 내부에 저온 액체가 저장된 내조, 및 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와, 상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하는 다중각 탱크에서, 상기 단열 공간에 충전된 가스의 압력을 조정하는 가스압 조정 방법으로서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도를 계측하고, 계측한 온도를, 또는, 계측한 복수의 온도에 기초하여 결정한 온도를 기준 온도로 하고, 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압을 도출하고, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력을, 도출된 상기 포화 증기압 미만으로 유지한다.
본 발명에 의하면, 저온 액체가 저장된 내조의 외측의 공간에서 가스가 응축되는 것을 억제할 수 있는 다중각 탱크, 선박 및 가스압 조정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중각 탱크를 포함하는 선박의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 다중각 탱크의 가스압 조정의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 다중각 탱크의 가스압 조정의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 다중각 탱크의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 여기서, 본원 명세서에서, 「내측」이란 다중각 탱크의 내조 내의 공간의 중심 부분에 가까운 측을 의미하고, 「외측」이란 다중각 탱크의 내조 내의 공간의 중심 부분으로부터 먼 측을 의미한다. 또한, 다중각 탱크가 포함하는 내조 및 적어도 1개의 외조를 서로 구별하지 않고 단순히 「조」라고 칭할 수 있다.
<제1 실시예>
도 1은 제1 실시예에 따른 다중각 탱크(10A)를 포함하는 선박(1)의 개략적인 측면도이다. 선박(1)은 저온 액체를 운반하는 액화 가스 운반선이다. 선박(1)은 다중각 탱크(10A)를 구비한다. 다중각 탱크(10A)는, 내조(11)와, 내조(11)를 덮는 외조(12)를 구비한다. 내조(11)의 내부의 저류 공간(R1)에는 저온 액체가 저장되어 있다. 외조(12)가 내조(11)를 덮음으로써, 내조(11)보다 외측에 또한 외조(12)보다 내측에 밀폐된 단열 공간(R2)이 형성되어 있다. 본 실시예에서, 내조(11)는 제1 조에 대응하고, 외조(12)는 제2 조에 대응한다.
본 실시예 및 후술하는 제2 ~ 제4 실시예에서, 내조(11) 및 외조(12)는 모두 구형이다. 내조(11) 및 외조(12)는 반드시 구형으로 되지 않아도 좋다. 예를 들어, 내조(11) 및 외조(12)는, 상반구체로 한 반구체 사이에 짧은 통 형상체가 끼워진 형상이라도 좋고, 가로로 놓인 원통 형상이라도 좋으며, 사각 형상이라도 좋다. 또는, 예를 들어, 내조(11) 및 외조(12)는 내조(11)의 중심으로부터 위로 45도의 각도 방향 및/또는 아래로 45도의 각도 방향이 팽창된 형상이라도 좋다. 내조(11)의 형상 및 외조(12)의 형상은 서로 상이하여도 좋고 비상이하여도 좋다. 내조(11)의 중심과 외조(12)의 중심이 서로 일치하여도 좋고, 내조(11)의 중심과 외조(12)의 중심이 서로 일치하지 않아도 좋다. 예를 들어 내조(11)의 중심이 외조(12)의 중심에 대하여 편심되어 있어도 좋다.
외조(12)의 상측 부분은 탱크 커버(13)에 의해 덮여 있고, 외조(12)의 나머지 부분은 유지벽(14)에 의해 덮여 있다. 유지벽(14)은, 예를 들어 선체(2)의 일부이다. 즉, 유지벽(14)은, 외조(12)의 선폭 방향 양측에서 선장 방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 종통 격벽이나, 외조(12)의 하방이고 또한 선체(2)의 선저 외판의 상방에서 선장 방향으로 연장되는 이너 보텀 플레이트 등을 포함한다.
탱크 커버(13) 및 유지벽(14)은, 외조(12)를 수용하는 1개의 수용 구조(15)로서 구성되어 있다. 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)이 외조(12)를 덮고 있기 때문에, 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)의 내측 및 외조(12)의 외측에 밀폐 공간이 형성되어 있다. 다시 말해서, 탱크 커버(13)와 유지벽(14)은, 외조(12)를 더 덮는 1개의 외조로서 기능하고 있다. 본원 명세서 및 특허 청구의 범위에서, 다중각 탱크의 외조에는, 탱크 커버 및 유지벽에 의해 구성되는 수용 구조(15) 등, 내측의 외조와의 사이에 밀폐 공간을 형성하는 최외조로서 기능하는 것도 포함하는 것이다.
다중각 탱크(10A)는 반드시 선박(1)에 카고 탱크로서 탑재될 필요는 없고, 연료 탱크로서 탑재되어도 좋다. 또한, 도 1에서는, 1개의 다중각 탱크(10A)를 구비한 선박(1)을 도시하였지만, 선박(1)은 복수의 다중각 탱크(10A)를 구비하여도 좋다. 여기서, 선박(1)이 복수의 다중각 탱크(10A)를 구비하는 경우, 인접하는 2개의 다중각 탱크(10A) 사이에 설치된 격벽도, 외조(12)를 덮는 수용 구조(15)에 포함된다.
도 2는 도 1에 도시된 다중각 탱크(10A)의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다. 도 2에는, 내조(11) 및 외조(12)의 단면도를 포함한다. 다만, 도 2에서는, 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)은 생략하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내조(11)는, 저온 액체가 수용된 내조(11)보다 내측의 저류 공간(R1)과, 내조(11)보다 외측이고 또한 외조(12)보다 내측의 단열 공간(R2)을 구획하고 있다. 저류 공간(R1)의 상부의 기층은 저류 공간(R1) 내의 저온 유체가 기화된 보일 오프 가스로 채워져 있다.
단열 공간(R2)에는, 단열재가 배치되어 있다. 예를 들어, 단열재는 펄라이트 등의 입상체이라도 좋고, 내조(11)의 표면 등에 붙여진 방열 패널이라도 좋다. 또한, 단열 공간(R2)에는, 가스가 충전되어 있다. 본 실시예에서는, 단열 공간(R2)에 충전되어 있는 가스의 종류는, 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스의 종류와 동일하다. 예를 들어, 저류 공간(R1)의 저온 액체는 액화 수소이고, 단열 공간(R2)의 가스는 수소 가스이다.
다중각 탱크(10A)는 내조(11) 내의 보일 오프 가스, 즉 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스를 단열 공간(R2) 내로 도입하는 도입로(21)를 구비하고 있다. 도입로(21)에는, 도입 밸브(22)가 설치되어 있다. 도입 밸브(22)는 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치로서 기능한다. 예를 들어, 도입 밸브(22)는 개폐 밸브이다. 그러나, 도입 밸브(22)는 압력 조정 밸브 등 다른 유형의 밸브라도 좋다. 본 실시예에서는, 도입 밸브(22)는 후술하는 제어 장치(33)에 의해 제어된다.
또한, 다중각 탱크(10A)는 단열 공간(R2) 내의 가스를 단열 공간(R2)의 외부로 유도하는 배기로(23)와, 배기로(23)에 설치된 배기 장치(24)를 포함한다. 배기로(23)의 일단부는 단열 공간(R2) 내에 배치되고, 배기로(23)의 타단부는 단열 공간(R2)의 외부에 배치되어 있다. 배기로(23)의 타단부는 다른 기기에 접속되어 있다. 다른 기기는, 예를 들어, 추진용 엔진, 발전용 엔진, 재액화 장치, 소각 장치, 연료 전지 등이다. 그러나, 배기로(23)의 타단부는 대기 개방되어 있어도 좋다.
배기 장치(24)는 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치로서 기능한다. 배기 장치(24)로서는, 예를 들어, 압축기나 진공 펌프 등의 배기 펌프가 예시된다. 본 실시예에서는, 배기 장치(24)는 후술하는 제어 장치(33)에 의해 제어된다.
또한, 다중각 탱크(10A)는 단열 공간(R2) 내의 가스를 단열 공간(R2)의 외부로 안내하는 도출로(25)와, 도출로(25)에 설치된 도출 밸브(26)를 포함한다. 도출로(25)의 일단은 단열 공간(R2) 내에 배치되고, 도출로(25)의 타단부는 단열 공간(R2)의 외부에 배치되어 있다. 도출로(25)의 타단부는 다른 기기에 접속되어 있다. 다른 기기는, 예를 들어, 추진용 엔진, 발전용 엔진, 재액화 장치, 소각 장치, 연료 전지 등이다. 도출로(25)의 타단부 주위의 압력은 대기압 부근에 있다. 도출로(25)의 타단부는 대기 개방되어 있어도 좋다.
도출 밸브(26)는 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치로서 기능한다. 예를 들어, 도출 밸브(26)는 개폐 밸브이다. 그러나, 도출 밸브(26)는 압력 조정 밸브 등 다른 타입의 밸브라도 좋다. 본 실시예에서는, 도출 밸브(26)는 후술하는 제어 장치(33)에 의해 제어된다. 여기서, 도출로(25)에는, 도출 밸브(26)를 설치하는 대신에, 제어를 수반하지 않는 랩처 디스크 등이 설치되어도 좋다.
다중각 탱크(10A)는 5개의 온도계(31)와, 압력계(32)와, 제어 장치(33)를 포함한다.
5개의 온도계(31)는, 저류 공간(R1)의 온도를 계측한다. 5개의 온도계(31)는, 각각, 저류 공간(R1) 내의 복수 개소에 설치되어 있다. 구체적으로는, 5개의 온도계(31)는, 내조(11) 내의 저류 공간(R1)을 상하 방향으로 5등분한 경우의 5개의 영역에 각각 배치되어 있다. 더 구체적으로, 5개의 온도계(31)는 도시되지 않은 파이프 타워 내부에 배치되어 있다. 예를 들어 5개의 온도계(31) 중 가장 상부에 배치된 온도계(31)는, 내조(11) 내의 기층 중에 배치되어, 보일 오프 가스의 온도를 계측하고, 그 이외의 4개의 온도계(31)는, 내조(11) 내의 액층 내에 배치되어, 저온 액체의 온도를 계측한다. 5개의 온도계(31)는 제어 장치(33)에 통신 가능하게 접속되어 있다. 5개의 온도계(31)에 의해 계측된 온도의 정보는, 제어 장치(33)에 보내진다.
압력계(32)는 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 계측한다. 압력계(32)는 제어 장치(33)에 통신 가능하게 접속되어 있다. 압력계(32)에 의해 계측된 압력의 정보는, 제어 장치(33)에 보내진다.
제어 장치(33)는, 소위 컴퓨터이고, CPU 등의 연산 처리부, ROM, RAM 등의 기억부를 구비하고 있다(모두 도시하지 않음). 기억부에는, 연산 처리부가 실행하는 프로그램, 각종 고정 데이터 등이 기억되어 있다. 연산 처리부는 외부 장치와의 데이터 송수신을 수행한다. 제어 장치(33)에서는, 기억부에 기억된 소정의 가스압 조정 프로그램을 연산 처리부가 판독하여 실행함으로써, 단열 공간(R2)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리가 수행된다. 기억부에는, 압력을 조정하는 대상이 되는 가스에 관한 온도와 포화 증기압의 관계를 나타내는 대응 관계 정보가 미리 기억되어 있다.
단열 공간(R2) 내의 가스의 압력은 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지되어 있다. 기준 온도(T)는 5개의 온도계(31)에 의해 계측된 온도에 기초하여 결정된 온도이다. 본 실시예에서는, 5개의 온도계(31)에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를 기준 온도(T)로 하고 있다.
제어 장치(33)는 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지되도록, 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 조정한다. 구체적으로는, 제어 장치(33)는, 압력계(32)에 의해 계측되는 압력(P)이 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만이 되도록, 배기 장치(24) 및/또는 도출 밸브(26)를 제어한다. 더 상세하게는, 제어 장치(33)는, 압력계(32)에 의해 계측되는 압력(P)이, 포화 증기압(Ps)보다 제1 차압(ΔP1)만큼 낮은 설정 상한압(Pup)(= Ps - ΔP1) 이하가 되도록, 배기 장치(24) 및/또는 도출 밸브(26)를 제어한다.
또한, 제어 장치(33)는, 압력계(32)에 의해 계측되는 압력(P)이 포화 증기압(Ps)보다 제2 차압(ΔP2)만큼 낮은 설정 하한압(Plow)(= Ps - ΔP2) 이상이 되도록, 도입 밸브(22)를 제어한다. 제2 차압(ΔP2)은 제1 차압(ΔP1)보다 크다. 설정 하한압은 바람직하게는 1 kPa 이상으로 설정된다.
제1 차압(ΔP1)은 바람직하게는 3 kPa 이상 70 kPa 이하의 범위 내로 설정된다. 제2 차압(ΔP2)은 바람직하게는 10 kPa 이상 100 kPa 이하의 범위 내로 설정된다. 설정 상한압(Pup)과 설정 하한압(Plow)의 차, 즉 제2 차압(ΔP2)로부터 제1 차압(ΔP1)을 감산한 차압은, 바람직하게는 0 kPa 이상에서 30 kPa 이하의 범위 내로 설정된다.
도 3은 도 1에 도시된 다중각 탱크(10A)에서 단열 공간(R2)의 가스압 조정 처리의 흐름을 도시하는 플로우 차트이다.
가스압 조정 처리에서는, 제어 장치(33)는, 먼저 5개의 온도계(31)로부터, 5개의 온도계(31)에 의해 계측된 온도를 취득한다(스텝(S1)).
제어 장치(33)는 5개의 온도계(31)에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를 기준 온도(T)로서 결정한다(스텝(S2)).
제어 장치(33)는 결정된 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps)을 산출한다(스텝(S3)). 제어 장치(33)의 기억부에는, 단열 공간(R2) 내의 가스(본 예에서는 수소)에 관한 온도와 포화 증기압의 관계를 나타내는 대응 관계 정보가 미리 기억되어 있다. 제어 장치(33)의 연산 처리부는, 기억부에 기억된 대응 관계 정보를 이용하여, 스텝(S2)에서 결정한 기준 온도(T)에 대응하는 포화 증기압을 도출한다.
제어 장치(33)는, 압력계(32)로부터, 압력계(32)에 의해 계측된 압력(P), 즉 단열 공간(R2)의 가스압(P)를 취득한다(스텝(S4)).
제어 장치(33)는 취득한 압력(P)이 포화 증기압(Ps)으로부터 미리 설정된 제1 차압(ΔP1)을 감산한 압력보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝(S5)). 구체적으로는, 제어 장치(33)는, 스텝(S3)에서 도출한 포화 증기압(Ps)으로부터 미리 설정한 제1 차압(ΔP1)을 감산하여, 설정 상한압(Pup)을 산출한다. 그리고, 제어 장치(33)는 취득한 압력(P)이 설정 상한압(Pup)보다 큰지의 여부를 판정한다.
취득한 압력(P)이 설정 상한압(Pup)보다 크다고 판정한 경우(스텝(S5): YES), 제어 장치(33)는, 취득한 압력(P)이 부압인지의 여부를 판정한다(스텝(S6)).
취득한 압력(P)이 부압이라고 판정한 경우(스텝(S6): YES), 제어 장치(33)는 단열 공간(R2) 내의 가스압이 저감되도록 배기 장치(24)를 가동시킨다(스텝(S7)).
취득한 압력(P)이 부압이 아니라고 판정한 경우(스텝(S6): NO), 제어 장치(33)는 단열 공간(R2) 내의 가스압이 저감되도록 도출 밸브(26)를 개방한다(스텝(S8)).
취득한 압력(P)이 설정 상한압(Pup)보다 크지 않다고 판정한 경우(스텝(S5): NO), 제어 장치(33)는, 배기 장치(24)를 정지하고, 도출 밸브(26)가 닫힌다(스텝(S9)). 이미 배기 장치(24)가 정지된 상태에 있는 경우, 제어 장치(33)는 배기 장치(24)를 정지한 채로 둔다. 또한, 도출 밸브(26)가 이미 폐쇄된 상태에 있는 경우, 제어 장치(33)는 도출 밸브(26)를 폐쇄된 채로 둔다.
스텝(S7, S8, S9) 후에, 제어 장치(33)는 취득한 압력(P)이 포화 증기압(Ps)으로부터 미리 설정된 제2 차압(ΔP2)을 감산한 압력보다 작은지 여부를 판정한다(스텝(S10)). 구체적으로는, 제어 장치(33)는, 스텝(S3)에서 도출한 포화 증기압(Ps)으로부터 미리 설정한 제2 차압(ΔP2)을 감산하여, 설정 하한압(Plow)을 산출한다. 그리고, 제어 장치(33)는 취득한 압력(P)이 설정 하한압(Plow) 미만인지의 여부를 판정한다.
취득한 압력(P)이 설정 하한압(Plow) 미만이라고 판정한 경우(스텝(S10): YES), 제어 장치(33)는, 단열 공간(R2) 내의 가스압이 상승하도록 도입 밸브(22)를 개방하고(스텝(S11)), 가스압 조정 처리를 종료한다. 취득한 압력(P)이 설정 하한압(Plow) 미만이 아니라고 판정한 경우(스텝(S10): NO), 제어 장치(33)는 도입 밸브(22)를 폐쇄하고(스텝(S12)), 가스압 조정 처리를 종료한다. 이미 도입 밸브(22)가 폐쇄된 상태에 있는 경우, 제어 장치(33)는 도입 밸브(22)를 폐쇄된 채로 둔다.
제어 장치(33)는 상기 스텝(S1 ~ S12)의 가스압 조정 처리를 반복하고, 단열 공간(R2)의 가스압을 설정 하한압(Plow) 이상이고 또한 설정 상한압(Pup) 이하의 범위 내로 유지한다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 단열 공간(R2) 내의 가스가, 내조(11)의 온도 또는 내조(11) 내의 온도에 대응하는 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지된다. 따라서, 단열 공간(R2) 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도(T)보다 낮게 할 수 있다. 따라서, 내조(11)와 외조(12) 사이의 단열 공간(R2) 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 단열 공간(R2) 내의 가스압(P)이, 포화 증기압(Ps)보다 제1 차압(ΔP1)만큼 낮은 설정 상한압(Pup) 이하로 유지된다. 이와 같이, 포화 증기압(Ps)에 대하여 제1 차압(ΔP1)의 마진을 설정함으로써, 기준 온도(T)가 저하된 직후 등, 기준 온도(T)가 변동한 경우에서도, 단열 공간(R2) 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제어 장치(33)가, 압력계(32)에 의해 계측되는 압력(P)이 기준 온도(T)에서 단열 공간(R2) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만이 되도록 각종 압력 조정 장치를 제어한다. 따라서, 단열 공간(R2) 내의 가스의 압력을 리얼 타임으로 감시 및 조정이 가능하다.
또한, 본 실시예에서는, 복수의 온도계(31)에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를, 기준 온도(T)로서 결정한다. 내조(11)의 외표면에서 최저 온도를 정밀도 좋게 예측할 수 있고, 그 결과, 단열 공간(R2)의 가스의 응축을 억제하기에 적절한 단열 공간(R2)의 가스압 범위를 도출할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 배기 장치(24)에 의해, 단열 공간(R2) 내의 가스를 단열 공간(R2)의 외부로 배기할 수 있기 때문에, 단열 공간(R2) 내의 가스압(P)이 부압인 경우에서도 단열 공간(R2) 내부를 감압할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 단열 공간(R2) 내의 가스압(P)이 정압인 경우에, 도출 밸브(26)에 의해, 단열 공간(R2) 내의 가스를 단열 공간(R2)의 외부로 배기할 수 있다. 따라서, 적은 동력으로 단열 공간(R2) 내를 감압할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 단열 공간(R2) 내의 가스가, 내조(11)의 온도 또는 내조(11) 내의 온도에 대응하는 기준 온도(T)에서 가스의 포화 증기압(Ps)로부터 소정 압력(제2 차압(ΔP2))만큼 낮은 설정 하한압(Plow) 이상이 되도록 유지된다. 따라서, 단열 공간(R2)의 가스의 응축을 억제하면서, 내조(11) 내의 저류 공간(R1)과 단열 공간(R2)의 압력차를 작게 유지할 수 있다. 따라서, 다중각 탱크(10A)에 요구되는 강도를 저감할 수 있다.
<제2 실시예>
도 4는 제2 실시예에 따른 다중각 탱크(10B)의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다. 여기서, 본 실시예 및 후술하는 제3 ~ 제5 실시예에서, 상기 제1 실시예와 동일 또는 유사한 부재에는 도면에 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 다중각 탱크(10B)에서는, 단열 공간(R2)에 충전되어 있는 가스의 종류가, 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스의 종류와 다르다. 예를 들어, 저류 공간(R1)의 저온 액체는 액화 수소이고, 단열 공간(R2)의 가스는 질소 가스이다.
또한, 단열 공간(R2)에 충전되어 있는 가스의 종류와 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스의 종류가 서로 다르기 때문에, 다중각 탱크(10B)는, 저류 공간(R1)에서 보일 오프 가스를 단열 공간(R2) 내에 도입하는 도입로(21), 및 도입로(21)에 설치된 도입 밸브(22)를 구비하지 않는다.
또한, 제어 장치(33)의 기억부에는, 압력을 조정하는 대상이 되는 가스(본 예에서는 질소 가스)에 관한 온도와 포화 증기압과의 관계를 나타내는 대응 관계 정보가 미리 기억되어 있다. 본 실시예의 가스 조정 처리에서는, 스텝(S10 ~ S12)가 생략되는 것을 제외하고는 제1 실시예에서 설명한 가스 조정 처리와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시예에서도, 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<제3 실시예>
도 5는 제3 실시예에 따른 다중각 탱크(40A)의 전체 구성을 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시된 다중각 탱크(40A)에서는, 내조(11)를 덮는 외조(12)를, 또 다른 외조(41)가 덮고 있다. 여기서, 외조(41)는, 상술한 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)에 의해 구성된 수용 구조(15)이라도 좋고, 외조(12)의 외측이고 또한 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)의 내측에 배치된, 탱크 커버(13) 및 유지벽(14)과는 별도의 부재라도 좋다. 이하의 설명에서, 외조(12) 및 그것을 덮는 외조(41)를, 각각, 제1 외조(12) 및 제2 외조(41)라고 칭한다.
제2 외조(41)가 제1 외조(12)를 덮음으로써, 제1 외조(12)의 외측 및 제2 외조(41)의 내측에 밀폐된 단열 공간(R3)이 형성되어 있다. 즉, 제1 외조(12)는, 제1 외조(12)보다 내측의 단열 공간(R2)과, 제1 외조(12)보다 외측이고 또한 제2 외조(41)보다 내측의 단열 공간(R3)을 구획하고 있다. 이하의 설명에서, 내조(11)와 제1 외조(12) 사이의 단열 공간(R2)과, 제1 외조(12)와 제2 외조(41) 사이의 단열 공간(R3)을, 각각, 제1 단열 공간(R2) 및 제2 단열 공간(R3)이라고 칭한다.
제1 단열 공간(R2) 및 제2 단열 공간(R3)에는, 단열재가 배치되어 있다. 또한, 제1 단열 공간(R2) 및 제2 단열 공간(R3)에는, 가스가 충전되어 있다. 본 실시예에서는, 제1 및 제2 실시예와 달리, 내조(11)와 제1 외조(12) 사이의 제1 단열 공간(R2)의 가스압이 아니라, 제1 외조(12)와 제2 외조(41)의 사이의 제2 단열 공간(R3)의 가스압이 조정된다. 본 실시예에서, 제1 외조(12)는 제1 조에 대응하고, 제2 외조(41)는 제2 조에 대응한다.
본 실시예에서는, 제2 단열 공간(R3)에 충전된 가스의 종류는, 제1 단열 공간(R2)에 충전된 가스의 종류와 다르다. 본 실시예에서는, 예를 들어 저류 공간(R1)에 액화 수소가 저류되어 있고, 제1 단열 공간(R2)에 수소 가스가 충전되어 있고, 제2 단열 공간(R3)에 질소 가스가 충전되어 있다. 그러나, 제2 단열 공간(R3)에 충전된 가스의 종류는 제1 단열 공간(R2)에 충전된 가스의 종류와 동일하여도 좋다. 예를 들어, 제1 단열 공간(R2) 및 제2 단열 공간(R3)은 모두 수소 가스가 충전되어 있어도 좋다.
다중각 탱크(40A)는 제2 단열 공간(R3) 내의 가스를 제2 단열 공간(R3)의 외부로 유도하는 배기로(43)와, 배기로(43)에 설치된 배기 장치(44)를 포함한다. 배기로(43)의 일단부는 제2 단열 공간(R3) 내에 배치되고, 배기로(43)의 타단부는 제2 단열 공간(R3)의 외부에 배치되어 있다. 배기로(43)의 타단부는 다른 기기에 접속되어 있다. 다른 기기는, 예를 들어, 추진용 엔진, 발전용 엔진, 재액화 장치, 소각 장치, 연료 전지 등이다. 배기로(43)의 타단부는 대기 개방되어 있어도 좋다.
배기 장치(44)는, 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치로서 기능한다. 배기 장치(44)로서는, 예를 들어, 압축기나 진공 펌프 등의 배기 펌프가 예시된다. 본 실시예에서, 배기 장치(44)는 후술하는 제어 장치(33)에 의해 제어된다.
또한, 다중각 탱크(40A)는 제2 단열 공간(R3) 내의 가스를 제2 단열 공간(R3)의 외부로 유도하는 도출로(45)와, 도출로(45)에 설치된 도출 밸브(46)를 포함한다. 도출로(45)의 일단부는 제2 단열 공간(R3) 내에 배치되고, 도출로(45)의 타단부는 제2 단열 공간(R3)의 외부에 배치되어 있다. 도출로(45)의 타단부는 다른 기기에 접속되어 있다. 다른 기기는, 예를 들어, 추진용 엔진, 발전용 엔진, 재액화 장치, 소각 장치, 연료 전지 등이다. 도출로(45)의 타단부 주위의 압력은 대기압 부근에 있다. 도출로(43)의 타단은 대기 개방되어 있어도 좋다.
도출 밸브(46)는 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치로서 기능한다. 예를 들어, 도출 밸브(46)는 개폐 밸브이다. 그러나, 도출 밸브(26)는 압력 조절 밸브 등 다른 타입의 밸브라도 좋다. 본 실시예에서는, 도출 밸브(46)는 후술하는 제어 장치(33)에 의해 제어된다.
다중각 탱크(40A)는 5개의 온도계(51)와, 압력계(52)와, 제어 장치(33)를 포함한다.
5개의 온도계(51)(제2 온도계에 대응)는, 제1 단열 공간(R2) 내의 온도(제2 온도에 대응)를 계측한다. 5개의 온도계(51)는, 각각 제1 단열 공간(R2) 내의 복수 개소에 설치되어 있다. 구체적으로는, 5개의 온도계(51)는, 제1 단열 공간(R2)을 상하 방향으로 5등분한 경우의 5개의 영역에 각각 배치되어 있다. 5개의 온도계(51)는 제어 장치(33)에 통신 가능하게 접속되어 있다. 5개의 온도계(51)에 의해 계측된 온도의 정보는, 제어 장치(33)에 보내진다.
압력계(52)는, 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 압력을 계측한다. 압력계(52)는 제어 장치(33)에 통신 가능하게 접속되어 있다. 압력계(52)에 의해 계측된 압력의 정보는, 제어 장치(33)에 보내진다.
본 실시예에서는, 제어 장치(33)에서, 기억부에 기억된 소정의 가스압 조정 프로그램을 연산 처리부가 판독하여 실행함으로써, 제2 단열 공간(R3)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리가 수행된다.
제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 압력은 기준 온도(T)에서 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지되고 있다. 기준 온도(T)는 5개의 온도계(51)에 의해 측정된 온도에 기초하여 결정된 온도이다. 본 실시예에서는, 5개의 온도계(51)에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를, 기준 온도(T)로 하고 있다.
제어 장치(33)는 기준 온도(T)에서 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지되도록 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 압력을 조정한다. 구체적으로는, 제어 장치(33)는, 압력계(52)에 의해 계측되는 압력(P)이 기준 온도(T)에서 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 포화 증기압(Ps) 미만이 되도록, 배기 장치(44) 및/또는 도출 밸브(46)를 제어한다. 더 상세하게는, 제어 장치(33)는, 압력계(52)에 의해 계측되는 압력(P)이, 포화 증기압(Ps)보다 제1 차압(ΔP1)만큼 낮은 설정 상한압(Pup)(= Ps - ΔP1) 이하가 되도록, 배기 장치(44) 및/또는 도출 밸브(46)를 제어한다.
본 실시예에서 가스압 조정 처리는, 제1 실시예에서 가스압 조정 처리의 스텝(S1 ∼ S9)에서, 저류 공간(R1)을 제1 단열 공간(R2)으로, 단열 공간(R2)을 제2 단열 공간(R3)으로, 배기 장치(24)를 배기 장치(44)로, 도출 밸브(26)를 도출 밸브(46)로, 온도계(31)를 온도계(51)로, 압력계(32)를 압력계(52)로 바꿔 읽음으로써 설명할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 가스압 조정 처리의 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서는, 제2 단열 공간(R3) 내의 가스가, 제1 외조(12)의 온도 또는 제1 단열 공간(R2) 내의 온도에 대응하는 기준 온도(T)에서 가스의 포화 증기압(Ps) 미만으로 유지된다. 따라서, 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도(T)보다 낮게 할 수 있다. 따라서, 제1 외조(12)와 제2 외조(41) 사이의 제2 단열 공간(R3) 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
<제4 실시예>
도 6은 제4 실시예에 따른 다중각 탱크(40B)의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 다중각 탱크(40B)는, 제1 실시예와 제3 실시예의 구성을 조합한 것이다.
즉, 다중각 탱크(40B)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 내조(11), 외조(12), 도입로(21), 도입 밸브(22), 배기로(23), 배기 장치(24), 도출로(25), 도출 밸브(26), 5개의 온도계(31), 압력계(32) 및 제어 장치(33)를 포함한다. 또한, 다중각 탱크(40B)는, 제3 실시예와 마찬가지로, 외조(41), 배기로(43), 배기 장치(44), 도출로(45), 도출 밸브(46), 5개의 온도계(51) 및 압력계(52)를 포함한다.
본 실시예에서는, 제1 단열 공간(R2)에 충전되어 있는 가스의 종류는, 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스의 종류와 동일하고, 제2 단열 공간(R3)에 충전되어 있는 가스의 종류와는 다르다. 본 실시예에서는, 예를 들어 저류 공간(R1)에 액화 수소가 저류되어 있고, 제1 단열 공간(R2)에 수소 가스가 충전되어 있고, 제2 단열 공간(R3)에 질소 가스가 충전되어 있다. 그러나, 제1 단열 공간(R2)에 충전된 가스의 종류와 저류 공간(R1)의 보일 오프 가스의 종류는 서로 달라도 좋다. 또한, 제2 단열 공간(R3)에 충전되어 있는 가스의 종류는 제1 단열 공간(R2)에 충전되어 있는 가스의 종류와 동일하여도 좋다. 예를 들어, 제1 단열 공간(R2) 및 제2 단열 공간(R3) 모두에 수소 가스가 충전되어 있어도 좋다.
본 실시예에서는, 제어 장치(33)에서, 기억부에 기억된 소정의 가스압 조정 프로그램을 연산 처리부가 판독하여 실행함으로써, 제1 단열 공간(R2)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리와, 제2 단열 공간(R3)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리가 수행된다. 즉, 제1 단열 공간(R2)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리와, 제2 단열 공간(R3)의 가스압을 조정하기 위한 가스압 조정 처리는, 각각, 제1 실시예와 제3 실시예의 가스압 조정 처리와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서도, 제1 실시예 및 제3 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<제5 실시예>
도 7은 제5 실시예에 따른 다중각 탱크(60)의 전체 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다. 본 실시예에서, 다중각 탱크(60)는 선박에 탑재된 멤브레인 방식의 탱크이다.
다중각 탱크(60)는 저온 액체를 수용하는 일차 멤브레인(61)과, 이를 덮는 이차 멤브레인(62) 및 이차 멤브레인(62)을 더 덮고 있는 선체내각(船體內殼)(63)을 포함한다. 선체내각(63)은 선체의 일부이다.
일차 멤브레인(61)의 내부의 저류 공간(R1)에는 저온 액체가 저장되어 있다. 일차 멤브레인(61)과 이차 멤브레인(62) 사이에는, 밀폐된 제1 단열 공간(R2)(이른바 방벽간 공간(IBS: Inter Barrier Space))이 형성되어 있다. 당해 제1 단열 공간(R2)에는 단열재가 배치되어 있다. 또한, 이차 멤브레인(62)과 선체내각(63) 사이에는, 밀폐된 제2 단열 공간(R3)(이른바 방열 공간(IS: Insulation Space))이 형성되어 있다. 제2 단열 공간(R3)에는 단열재가 배치되어 있다. 본 실시예에서, 일차 멤브레인(61)은, 내부에 저온 액체가 저장된 내조로서 기능하고, 이차 멤브레인(62)은, 내조로서의 일차 멤브레인(61)을 수용하는 외조로서 기능하고, 선체내각(63)은 외조로서의 이차 멤브레인(62)을 더 덮는 외조로서 기능한다.
일차 멤브레인(61) 및 이차 멤브레인(62)은 그 자체에 일차 멤브레인(61) 내의 저온 액체의 압력이나 중량을 지지하는 강도를 구비하고 있지 않다. 일차 멤브레인(61) 내의 저온 액체의 압력이나 중량은 제1 단열 공간(R2) 내의 단열재나 제2 단열 공간(R3) 내의 단열재를 통해 선체에 지지되어 있다.
본 실시예에서는, 예를 들어 저류 공간(R1)에 액화 수소가 저류되고, 제1 단열 공간(R2)에 수소 가스가 충전되어 있고, 제2 단열 공간(R3)에 질소 가스가 충전되어 있다.
본 실시예에서는, 제1 실시예와 마찬가지로, 저류 공간(R1)의 1개의 외측의 제1 단열 공간(R2)의 가스압이 조정된다. 제1 단열 공간(R2)의 가스압의 조정 방법은, 제1 실시예에서 단열 공간(R2)의 가스압의 조정 방법과 거의 동일하다. 즉, 다중각 탱크(60)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 배기로(23), 배기 장치(24), 도출로(25), 도출 밸브(26), 5개의 온도계(31), 압력계(32) 및 제어 장치(33)를 구비한다. 가스압 조정 방법은 제1 실시예와 거의 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
본 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<그 밖의 실시예>
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들어 상기 실시예에서는, 복수의 온도계(31)(또는 51)에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를, 기준 온도(T)로서 결정하였지만, 본 발명에서 기준 온도의 결정 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 온도계에 의해 계측된 온도의 평균 온도를 기준 온도로 결정하여도 좋다. 예를 들어, 제1, 제2, 제4 및 제5 실시예에서, 복수의 온도계(31)에 의해 계측된 온도로부터, 내조(11 또는 61)의 외표면에서 최저 온도를 소정의 산출식을 이용하여 추정하고, 추정한 온도를 기준 온도(T)로 하여도 좋다. 예를 들어, 제3 실시예에서, 복수의 온도계(51)에 의해 계측된 온도로부터, 제1 외조(12)의 외표면에서 최저 온도를 소정의 산출식을 이용하여 추정하고, 추정한 온도를 기준 온도(T)로 하여도 좋다.
상기 제1, 제2, 제4 및 제5 실시예에서는, 내조(11)의 내부의 공간에 5개의 온도계(31)를 설치하였지만, 온도계의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 내조(11)의 내부에 1개의 온도계를 설치하고, 그 온도계에 의해 계측된 온도를 기준 온도로 하여도 좋다. 또한, 내조(11)의 내부에 복수의 온도계를 설치한 경우에서도, 미리 정한 1개의 온도계(예를 들어 가장 하방에 위치하는 온도계)에 의해 계측된 온도만을 기준 온도의 결정에 사용하여도 좋다. 또한, 본 발명에서 1개 또는 복수의 온도계는, 내조의 내부의 온도를 계측하지 않아도 좋고, 내조의 온도(예를 들어 내조의 표면 온도 등)를 계측하는 것이라도 좋다. 또한, 마찬가지로, 제3 실시예에서도 제1 단열 공간(R1)에 설치되는 온도계(51)의 수는 5개에 한정되지 않고, 또한, 온도계(51)는 제1 외조(12)의 온도(예를 들어, 제1 외조(12)의 표면 온도 등)를 계측하는 것이라도 좋다.
상기 실시예에서는, 제1 차압(ΔP1), 제2 차압(ΔP2), 설정 상한압(Pup)과 설정 하한압(Plow)의 차에 대해서, 바람직한 수치 범위가 나타냈지만, 본 발명은 이들 수치 범위에 한정되는 것은 아니다. 또한, 예를 들어 제1 차압(ΔP1)을 설정하지 않아도 좋다. 또한, 예를 들어, 설정 하한압(Plow)은, 도출된 포화 증기압(Ps)에 기초하여 설정되는 것이 아니라도 좋다. 예를 들어, 설정 하한압(Plow)은 다중각 탱크의 구조 강도로부터 허용되는 미리 설정된 설계압이라도 좋다. 제1 차압(ΔP1) 및 제2 차압(ΔP2) 중 일방 또는 쌍방은, 미리 설정된 고정값이라도 좋고, 도출된 포화 증기압(Ps)에 따라 변하여도 좋다.
도출로(25, 45)의 타단부 주위의 압력은, 대기압 부근에 없어도 좋고, 대기압으로부터 벗어난 소정 압력 부근이라도 좋다. 이 경우, 도 3에 도시된 가스 조정 처리에서 스텝(S6)에서는, 제어 장치(33)는, 취득한 압력(P)이 소정 압력 미만인지의 여부를 판정하여도 좋다.
상기 실시예에서는, 압력 조정 장치로서, 배기 장치, 도출 밸브, 도입 밸브가 도시되었지만, 압력 조정 장치는 이것에 한정되지 않는다. 다중각 탱크는 단열 공간을 감압하기 위한 압력 조정 장치로서, 배기 장치 및 도출 밸브 중 어느 1개만 구비하고 있어도 좋다. 또한, 다중각 탱크는 단열 공간에 가스를 공급하여 단열 공간을 승압하기 위한 압력 조정 장치로서, 도입 밸브와 다른 가스 공급 장치를 구비하여도 좋다.
또한, 배기로(23), 도출로(25)에는, (제1) 단열 공간(R2)으로의 가스의 역류가 방지되도록 체크 밸브가 설치되어 있어도 좋고, 배기로(43), 도출로(25)에는, 제2 단열 공간(R3)으로의 가스의 역류가 방지되도록 체크 밸브가 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도입로(21)에는, 저류 공간(R1)으로의 가스의 역류가 방지되도록 체크 밸브를 설치되어도 좋다.
본 발명의 다중각 탱크는 제어 장치(33)를 구비하지 않아도 좋다. 즉, 본 발명에서 가스압 조정 방법은 컴퓨터에 의해 전기적으로 제어되지 않아도 좋고, 작업자 등에 의해 수행되어도 좋다. 이 경우, 상기 제1, 제2, 제4 및 제5 실시예에서, 내조와 외조 사이의 단열 공간의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치는, 작업자에 의한 수동식라도 좋고, 또는, 작업자에 의해 설정 변경 가능한 기계식 제어 밸브라도 좋다.
예를 들어, 선박(1)이 출항하기 전에, 작업자는, 내조 또는 내조 내의 온도를 계측하고, 계측한 온도에 기초하여 기준 온도를 결정하고, 그 결정한 기준 온도로부터 내조와 외조와 사이의 단열 공간에 충전되는 가스의 포화 증기압을 도출하여도 좋다. 그리고, 작업자는, 단열 공간의 가스압이 도출된 단열 공간의 가스의 포화 증기 미만으로 유지되도록, 단열 공간에 가스를 충전하여도 좋다.
예를 들어, 압력 조정 장치가 수동식인 경우, 압력계에 의해 계측된 단열 공간의 가스의 압력값이 도출한 포화 증기압보다 제1 차압만큼 낮은 설정 상한압을 초과하였을 때에, 작업자는, 단열 공간의 가스의 압력값이 설정 상한압 이하가 되도록, 수동식 압력 조정 장치를 조작하여도 좋다.
또는, 예를 들어, 압력 조정 장치가 기계식 제어 밸브인 경우, 작업자는 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만이 되도록 기계식 제어 밸브의 설정을 변경하여도 좋다. 예를 들어, 상기 실시예에서 도출 밸브(26)가, 단열 공간의 가스의 압력에 따라 열리는 기계식 제어 밸브인 경우, 작업자는, 도출 밸브(26)가 열리는 설정 압력을 도출한 포화 증기압 미만(예를 들어 도출한 포화 증기압보다 제1 차압만큼 낮은 설정 상한압 이하)로 설정하여도 좋다.
선박이 출항한 후에는, 단열 공간 내의 가스압 조정을 수행하지 않아도 좋다. 예를 들어, 가스 충전 시에서, 단열 공간의 가스압을, 가스 충전 시의 기준 온도에서 가스의 포화 증기압보다 제1 차압만큼 낮은 설정 상한값 이하로 항해 중에 걸쳐 유지할 수 있도록 미리 조정하여 둠으로써, 선박 항행 중에 내조 내의 온도가 변동하여도, 단열 공간의 가스가 응축되는 것을 억제하는 효과를 가진다.
2개의 외조 사이의 단열 공간의 압력 조정에서도, 상술한 내조와 외조 사이의 단열 공간의 압력 조정과 마찬가지로, 컴퓨터에 의해 수행되지 않아도 좋고, 작업자 등에 의해 수행되어도 좋다. 예를 들어, 상기 제3 및 제4 실시예에서, 제1 외조와 제2 외조 사이의 단열 공간의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치는, 수동식이라도 좋고, 또는, 작업자에 의해 설정 변경 가능한 기계식 제어 밸브라도 좋다.
제1 ~ 제5 실시예의 구성은 적절히 조합 가능하다. 예를 들어, 제5 실시예에서는, 제1 단열 공간(R2)의 가스압이 조정되는 다중각 탱크(60)가 도시되었지만, 다중각 탱크(60)는 제1 단열 공간(R2)의 가스압이 조정되는 대신에 또는 더하여, 제2 단열 공간(R3)의 가스압이 조정되도록 구성되어도 좋다. 즉, 다중각 탱크(60)는, 배기로(23), 배기 장치(24), 도출로(25), 도출 밸브(26), 5개의 온도계(31), 압력계(32) 대신에 또는 더하여, 제3 실시예 및 제4 실시예에 도시된 배기로(43), 배기 장치(44), 도출로(45), 도출 밸브(46), 5개의 온도계(51) 및 압력계(52)를 구비하여도 좋다.
다중각 탱크가 구비하는 외조의 수는, 상기 실시예에서 설명한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3개 이상의 외조를 포함하는 다중각 탱크에서, 본 발명에서 「제1 외조」는 내조에 가장 가까운 외조가 아니라도 좋고, 내측으로부터 2번째 이후의 외조라도 좋으며, 「제2 외조」는 내측으로부터 3번째 이후의 외조라도 좋다.
내조에 저류되는 저온 액체는 상기 실시예에서 설명한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 내조에 저류되는 저온 액체는 액화 수소, 액화 천연가스, 액화 질소, 액화 헬륨 등일 수 있다. 예를 들어, 내조와 외조 사이 또는 2개의 외조 사이에 충전되어 있는 가스는 수소 가스, 천연 가스, 질소 가스, 헬륨, 건조 공기 등일 수 있다. 온도가 계측되는 공간과 기준 온도에 기초하여 압력이 조정되는 공간의 쌍방에 충전되는 가스의 종류는 서로 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.
상기 실시예에서는, 다중각 탱크가 선박에 구비되어 있지만, 다중각 탱크는 지상에 설치되어도 좋다.
본 명세서에 개시된 요소의 기능은 개시된 기능을 수행하도록 구성 또는 프로그램된 범용 프로세서, 전용 프로세서, 집적 회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuits), 종래의 회로 및/또는 이들 조합을 포함하는 회로 또는 처리 회로를 사용하여 실행할 수 있다. 프로세서는 트랜지스터나 그 밖의 회로를 포함하기 때문에 처리 회로 또는 회로로 간주된다. 본 발명에서, 회로, 유닛 또는 수단은 열거된 기능을 실행하는 하드웨어이거나, 또는, 열거된 기능을 실행하도록 프로그램된 하드웨어이다. 하드웨어는 본 명세서에 개시되어 있는 하드웨어라도 좋고, 또는, 열거된 기능을 실행하도록 프로그램 또는 구성된 그 밖의 공지의 하드웨어라도 좋다. 하드웨어가 회로의 일종으로 간주되는 프로세서인 경우, 회로, 수단 또는 유닛은 하드웨어와 소프트웨어의 조합이고, 소프트웨어는 하드웨어 및/또는 프로세서의 구성에 사용된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 다중각 탱크는, 내부에 저온 액체가 저장된 내조와, 상기 내조를 수용하는 1개 또는 복수이 외조와, 상기 내조와 상기 외조 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하고, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력이, 상기 내조의 온도 또는 상기 내조의 내부의 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 상기 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지된다.
상기 구성에 의하면, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스가, 내조의 온도 또는 내조의 내부의 공간의 온도에 대응하는 기준 온도에서 단열 공간 내의 가스의 포화 증기 압력 미만으로 유지된다. 따라서, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도보다 낮게 할 수 있다. 따라서, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중각 탱크는, 내부에 저온 액체가 저장된 내조와, 상기 내조를 수용하는 제1 외조와, 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조를 포함하는 외조와, 상기 내조와 상기 제1 외조의 사이에 설치된 제1 단열 공간과, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조의 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간을 구비하고, 상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력이 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 제2 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만으로 유지된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스압 조정 방법은, 내부에 저온 액체가 저장된 내조와, 상기 내조를 수용하는 1개 도는 복수의 외조와, 상기 내조와 상기 외조 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하는 다중각 탱크에서, 상기 단열 공간에 충전된 가스의 압력을 조정하는 가스압 조정 방법으로서, 상기 내조의 온도 또는 상기 내조의 내부의 공간의 온도를 계측하고, 계측한 온도를, 또는, 계측한 복수의 온도에 기초하여 결정된 온도를, 기준 온도로 하고, 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압을 도출하고, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 도출된 포화 증기압 미만으로 유지한다.
상기 방법에 의하면, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스가, 내조의 온도 또는 내조의 내부의 공간의 온도에 대응하는 기준 온도에서 단열 공간 내의 가스의 포화 증기 압력 미만으로 유지된다. 따라서, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도보다 낮게 할 수 있다. 따라서, 내조와 외조 사이의 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스압 조정 방법은, 내부에 저온 액체가 저장된 내조와, 상기 내조를 수용하는 제1 외조와, 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조와, 상기 내조와 상기 제1 외조 사이에 설치된 제1 단열 공간과, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간과 다중각 탱크에서, 상기 제2 단열 공간에 충전된 가스의 압력을 조정하는 가스압 조정 방법으로서, 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도를 계측하고, 계측된 온도 또는 계측된 복수의 온도에 기초하여 결정된 온도를 기준 온도로 설정하고, 상기 기준 온도에서 상기 제2 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압을 도출하고, 상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력을 도출된 포화 증기압 미만으로 유지한다.
상기 방법에 따르면, 제1 외조와 제2 외조 사이의 단열 공간 내의 가스가, 제1 외조의 온도 또는 제1 단열 공간의 온도에 대응하는 기준 온도에서 제2 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만으로 유지된다. 따라서, 제1 외조와 제2 외조 사이의 제2 단열 공간 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도보다 낮게 할 수 있다. 따라서, 제1 외조와 제2 외조 사이의 제2 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
[개시 항목]
이하의 항목 각각은 바람직한 실시예의 개시이다.
[항목 1]
내부에 저온 액체가 저장된 내조, 및 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와, 상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 단열 공간 내의 가스의 압력이, 상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지되는 다중각 탱크.
[항목 2]
항목 1에서, 상기 다중각 탱크는, 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도를 계측하는 1개 또는 복수의 온도계를 구비하고, 상기 기준 온도는, 상기 1개의 온도계에 의해 계측된 온도 또는 상기 복수의 온도계에 의해 계측된 온도에 기초하여 결정된 온도인 다중각 탱크.
[항목 3]
항목 1 또는 2에서, 상기 제1 조는 상기 내조이고, 상기 제2 조는 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 상기 외조인 다중각 탱크.
[항목 4]
항목 3에서, 상기 적어도 1개의 외조는, 제1 외조와, 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조를 포함하고, 상기 단열 공간은, 상기 제1 외조와 상기 내조 사이에 있는 제1 단열 공간이며, 상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조 사이에 있고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간을 포함하고, 상기 기준 온도는 제1 기준 온도이고, 상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력이 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 제2 기준 온도에서, 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지되는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 제1 외조와 제2 외조 사이의 제2 단열 공간 내의 가스의 응축 온도를 기준 온도보다 낮게 할 수 있고, 제2 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다. 따라서, 내조와 제1 외조 사이의 제1 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제하면서, 제2 단열 공간 내의 가스의 응축을 억제할 수 있다.
[항목 5]
항목 4에서, 상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도를 계측하는 1개 또는 복수의 제2 온도계를 구비하고, 상기 제2 기준 온도는 상기 1개의 제2 온도계에 의해 계측된 온도 또는 상기 복수의 제2 온도계에 의해 계측된 온도에 기초하여 결정된 온도인 다중각 탱크.
[항목 6]
항목 1 또는 2에서, 상기 적어도 1개의 외조는, 상기 제1 조인 제1 외조와, 상기 제2 조인 제2 외조를 포함하는 다중각 탱크.
[항목 7]
항목 1 ~ 6 중 어나 1항에서, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 계측하는 압력계와, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치와, 상기 압력계에 의해 계측된 압력이 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만이 되도록 상기 압력 조정 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 단열 공간 내의 가스의 압력을 리얼 타임으로 감시 및 조정 가능하다.
[항목 8]
항목 7에서 상기 복수의 온도계는, 각각, 상기 내조의 내부의 복수 개소에 설치되어 있고, 상기 제어 장치는 상기 복수의 온도계에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를 상기 기준 온도로서 결정하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 단열 공간의 가스의 응축을 억제하기에 적절한 단열 공간의 가스압 범위를 도출할 수 있다.
[항목 9]
항목 7 또는 8에서, 상기 단열 공간 내의 가스를 상기 단열 공간의 외부로 유도하는 배기로를 구비하고, 상기 압력 조정 장치는 상기 배기로에 설치된 배기 장치를 포함하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 단열 공간 내의 가스압이 부압인 경우에서도 단열 공간 내를 감압할 수 있다.
[항목 10]
항목 7 ~ 9 중 어느 1항에서, 상기 단열 공간 내의 가스를 상기 단열 공간의 외부로 유도하는 도출로를 구비하고, 상기 압력 조정 장치는 상기 도출로에 설치된 도출 밸브를 포함하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 단열 공간 내의 가스압이 정압인 경우에, 단열 공간 내를 용이하게 감압할 수 있다.
[항목 11]
항목 7 ~ 10 중 어느 1항에서, 상기 단열 공간 내에는, 상기 내조의 내부의 가스와 동일한 종류의 가스가 충전되어 있고, 상기 다중각 탱크는, 상기 내조의 내부의 가스를 상기 단열 공간 내에 도입하는 도입로를 구비하고, 상기 압력 조정 장치는 상기 도입로에 설치된 도입 밸브를 포함하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 내조의 내부의 가스를 이용하여 단열 공간 내의 가스압을 조정할 수 있다.
[항목 12]
항목 7 ~ 11 중 어느 1항에서, 상기 제어 장치는, 상기 압력계에 의해 계측되는 압력이 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만이고, 또한, 상기 포화 증기압보다 소정 압력만큼 낮은 설정 하한압 이상이 되도록 상기 압력 조정 장치를 제어하는 다중각 탱크.
이에 따라서, 단열 공간의 가스의 응축을 억제하면서, 내조의 내부와 단열 공간의 차압을 작게 유지할 수 있다. 따라서, 다중각 탱크에 요구되는 강도를 저감할 수 있다.
[항목 13]
항목 1 ~ 12 중 어느 1항에 기재된 다중각 탱크를 포함하는 선박.
[항목 14]
내부에 저온액 몸이 저장되는 내조와, 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와, 상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하는 다중각 탱크에서, 상기 단열 공간에 충전된 가스의 압력을 조정하는 가스압 조정 방법으로서, 상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도를 계측하고, 계측한 온도를, 또는, 계측한 복수의 온도에 기초하여 결정한 온도를 기준 온도로 하고, 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압을 도출하고, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 도출된 상기 포화 증기압 미만으로 유지하는 가스압 조정 방법.
[항목 15]
항목 14에서, 상기 적어도 1개의 외조는, 제1 외조와, 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조를 포함하고, 상기 제1 조는 상기 내조이고, 상기 제2 조는 상기 제1 외조이며, 상기 단열 공간은 상기 제1 외조와 상기 내조 사이에 설치된 제1 단열 공간이고, 상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간을 포함하고, 상기 기준 온도는 제1 기준 온도이고, 상기 가스압 조정 방법은, 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도인 제2 온도를 계측하고, 계측한 제2 온도를, 또는, 계측한 복수의 제2 온도에 기초하여 결정한 온도를 제2 기준 온도로 하고, 상기 제2 기준 온도에서 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압을 도출하고, 상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력을, 도출된 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지하는 가스압 조정 방법.
[항목 16]
항목 14 또는 15에서, 상기 제1 조의 온도, 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 상기 공간의 온도를 계측하는 것은, 상기 제1 조의 복수 개소의 온도 또는 상기 제1 조의 내방의 상기 공간의 복수 개소의 온도를 계측하는 것이고, 계측된 복수의 온도 중 최저 온도를 기준 온도로서 결정하는 가스압 조정 방법.
[항목 17]
항목 14 ~ 16 중 어느 1항에서, 상기 단열 공간 내의 가스의 압력은, 도출된 상기 포화 증기압 미만으로 유지되고, 또한, 상기 포화 증기압보다 소정 압력만큼 낮은 설정 하한압 이상으로 유지되는 가스압 조정 방법.
Claims (17)
- 내부에 저온 액체가 저장된 내조 및 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와,
상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이으로서, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하고,
상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 단열 공간 내의 가스의 압력이, 상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 기준 온도에서, 상기 제1 조와 상기 제2 조 사이의 상기 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지되는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제1항에 있어서,
상기 다중각 탱크는, 상기 제1 조의 온도 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도를 계측하는 1개 또는 복수의 온도계를 구비하고,
상기 기준 온도는, 상기 1개의 온도계에 의해 계측된 온도 또는 상기 복수의 온도계에 의해 계측된 온도에 기초하여 결정된 온도인 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 조는 상기 내조이고, 상기 제2 조는 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 상기 외조인 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제3항에 있어서,
상기 적어도 1개의 외조는, 제1 외조와 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조를 포함하고,
상기 단열 공간은, 상기 제1 외조와 상기 내조 사이에 있는 제1 단열 공간이며,
상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조 사이에 있고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간을 포함하고,
상기 기준 온도는 제1 기준 온도이고,
상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력이 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도에 기초하여 결정된 온도인 제2 기준 온도에서, 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지되는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제4항에 있어서,
상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도를 계측하는 1개 또는 복수의 제2 온도계를 구비하고,
상기 제2 기준 온도는 상기 1개의 제2 온도계에 의해 계측된 온도 또는 상기 복수의 제2 온도계에 의해 계측된 온도에 기초하여 결정된 온도인 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 1개의 외조는, 상기 제1 조인 제1 외조와, 상기 제2 조인 제2 외조를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 계측하는 압력계와,
상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 장치와,
상기 압력계에 의해 계측된 압력이 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만이 되도록 상기 압력 조정 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제7항에 있어서,
상기 복수의 온도계는, 각각 상기 내조의 내부의 복수 개소에 설치되어 있고,
상기 제어 장치는 상기 복수의 온도계에 의해 계측된 온도 중 최저 온도를 상기 기준 온도로서 결정하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 단열 공간 내의 가스를 상기 단열 공간의 외부로 유도하는 배기로를 구비하고,
상기 압력 조정 장치는 상기 배기로에 설치된 배기 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열 공간 내의 가스를 상기 단열 공간의 외부로 유도하는 도출로를 구비하고,
상기 압력 조정 장치는 상기 도출로에 설치된 도출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열 공간 내에는, 상기 내조의 내부의 가스와 동일한 종류의 가스가 충전되어 있고,
상기 다중각 탱크는, 상기 내조의 내부의 가스를 상기 단열 공간 내에 도입하는 도입로를 구비하고,
상기 압력 조정 장치는 상기 도입로에 설치된 도입 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 압력계에 의해 계측되는 압력이 상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압 미만이고, 상기 포화 증기압보다 소정 압력만큼 낮은 설정 하한압 이상이 되도록 상기 압력 조정 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중각 탱크.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 다중각 탱크를 포함하는 선박.
- 내부에 저온액 몸이 저장되는 내조와, 상기 내조를 수용하는 적어도 1개의 외조를 포함하는 복수의 조와, 상기 복수의 조 중, 상기 내조의 중심으로부터 외방을 향하여 인접하는 제1 조와 제2 조 사이의 공간이고, 가스가 충전되어 있는 단열 공간을 구비하는 다중각 탱크에서, 상기 단열 공간에 충전된 가스의 압력을 조정하는 가스압 조정 방법으로서,
상기 제1 조 및 상기 제2 조 중 상기 내조의 중심에 가까운 측의 조인 상기 제1 조의 온도 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 공간의 온도를 계측하고,
계측한 온도를 또는 계측한 복수의 온도에 기초하여 결정한 온도를 기준 온도로 하고,
상기 기준 온도에서 상기 단열 공간 내의 가스의 포화 증기압을 도출하고,
상기 단열 공간 내의 가스의 압력을 도출된 상기 포화 증기압 미만으로 유지하는 것을 특징으로 하는 가스압 조정 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 적어도 1개의 외조는, 제1 외조와 상기 제1 외조를 수용하는 제2 외조를 포함하고,
상기 제1 조는 상기 내조이고, 상기 제2 조는 상기 제1 외조이며,
상기 단열 공간은 상기 제1 외조와 상기 내조 사이에 설치된 제1 단열 공간이고, 상기 다중각 탱크는, 상기 제1 외조와 상기 제2 외조 사이에 설치되고, 가스가 충전되어 있는 제2 단열 공간을 포함하고, 상기 기준 온도는 제1 기준 온도이고,
상기 가스압 조정 방법은,
상기 제1 외조의 온도 또는 상기 제1 단열 공간의 온도인 제2 온도를 계측하고,
계측한 제2 온도를 또는 계측한 복수의 제2 온도에 기초하여 결정한 온도를 제2 기준 온도로 하고,
상기 제2 기준 온도에서 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압을 도출하고,
상기 제2 단열 공간 내의 가스의 압력을, 도출된 상기 제2 단열 공간 내의 상기 가스의 포화 증기압 미만으로 유지하는 것을 특징으로 하는 가스압 조정 방법.
- 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 제1 조의 온도를 또는 상기 제1 조와 대면하는 상기 제1 조의 내방의 상기 공간의 온도를 계측하는 것은, 상기 제1 조의 복수 개소의 온도 또는 상기 제1 조의 내방의 상기 공간의 복수 개소의 온도를 계측하는 것이고,
계측된 복수의 온도 중 최저 온도를 기준 온도로서 결정하는 것을 특징으로 하는 가스압 조정 방법.
- 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단열 공간 내의 가스의 압력은, 도출된 상기 포화 증기압 미만으로 유지되고, 상기 포화 증기압보다 소정 압력만큼 낮은 설정 하한압 이상으로 유지되는 것을 특징으로 하는 가스압 조정 방법.
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