JP7466705B2 - 液化ガス貯蔵タンク及びそれを含む船舶 - Google Patents

液化ガス貯蔵タンク及びそれを含む船舶 Download PDF

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Description

本発明は液化ガス貯蔵タンク及びそれを含む船舶に関する。
最近では、技術開発により、ガソリンやディーゼルに代わって液化天然ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ；ＬＮＧ）、液化石油ガス（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇａｓ；ＬＰＧ）などの液化ガスが広く使用されている。
このようなＬＮＧなどの液化ガスを海上で輸送または保管するＬＮＧ運搬船、ＬＮＧ ＲＶ（Ｒｅｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｓｓｅｌ）、ＬＮＧ ＦＰＳＯ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ、Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）、ＬＮＧ ＦＳＲＵ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｒｅｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）などの船舶内にはＬＮＧを極低温の液体状態で貯蔵するための液化ガス貯蔵タンク（いわゆる「貨物倉」と呼ばれる）が設けられている。
このような液化ガス貯蔵タンクには液化ガスの流出入のためのポンプタワーが設けられる。ポンプタワーは上端が液化ガス貯蔵タンクのドームに固定設置され、下端は液化ガス貯蔵タンクの内部の底に設けられたガイド構造物によってガイドされる。
ところが、ポンプタワーは液化ガス貯蔵タンクの高さに相応するように上下に延長された形態で設けられ、液化ガスによって上下方向への収縮／膨張が発生し得る。これを考慮して、ガイド構造物はポンプタワーの下端に対して水平方向は拘束し、上下方向には動きが許容される構造を有することができる。
即ち、ポンプタワーの下端はガイド構造物に固定されないため、ポンプタワーは実質的に上端のみがドームに固定された状態でぶら下がっている形態となり、構造的安定性が問題となり得る。従って、このようなポンプタワー及びガイド構造物に対して、構造的安定性などを改善することができる様々な研究及び開発が進められている。
本発明は上記のような従来技術の問題点を解決するために創出されたものであり、本発明の目的は、ポンプタワーの下端を液化ガス貯蔵タンク内にガイドすることができる構造を改善することで、構造的安定性などを向上させることができる。
本発明の一側面による液化ガス貯蔵タンクは、液化ガスを収容する貯蔵空間を形成し、上面に液化ガスの流出入のためのドームが形成される壁体と、上端が上記ドームに固定され、液化ガスをローディング及びアンローディングするためのパイプ及び液化ガスをアンローディングするための排出ポンプが設けられるポンプタワーと、上記貯蔵空間の底をなす上記壁体に設けられて上記ポンプタワーの下端を拘束するロータリーベアリングの下側部と、を含み、上記ポンプタワーは、上記ロータリーベアリングの下側部によって水平の動きは拘束され、垂直の動きは許容されるようにガイドされるロータリーベアリングの上側部を有し、上記ロータリーベアリングの下側部は、垂直中心を基準として放射状に配置され、上記垂直中心と並んで設けられて複数の拘束面をそれぞれ有する複数の拘束部を含み、上記複数の拘束部の間に上記ロータリーベアリングの上側部が装着されるようにすることを特徴とする。
具体的に、上記ロータリーベアリングの下側部は、上記壁体から内側に突出するように上記壁体に固定され、円形の断面を有する固定部と、上記固定部の周りに放射状に配置される上記複数の拘束部と、を含んでもよい。
具体的に、上記拘束部は、一定角度で広がっている１対の上記拘束面を連結する弧状を有することができる。
具体的に、上記拘束部は、上記垂直中心を基準として点対称に設けられてもよい。
本発明の他の側面による液化ガス貯蔵タンクは、液化ガスを収容する貯蔵空間を形成し、上面に液化ガスの流出入のためのドームが形成される壁体と、上端が上記ドームに固定され、液化ガスをローディング及びアンローディングするためのパイプ及び液化ガスをアンローディングするための排出ポンプが設けられるポンプタワーと、上記貯蔵空間の底をなす上記壁体に設けられて上記ポンプタワーの下端を拘束するロータリーベアリングの下側部と、を含み、上記ポンプタワーは、上記ロータリーベアリングの下側部によって水平の動きは拘束され、垂直の動きは許容されるようにガイドされるロータリーベアリングの上側部を有し、上記ロータリーベアリングの下側部は、垂直中心を基準として放射状に配置され、上記垂直中心と並んで設けられて上記ロータリーベアリングの上側部を拘束する複数の拘束面を有し、上記ロータリーベアリングの上側部は、上記複数の拘束面の間に入るように上記ポンプタワーの下方に突出して上記拘束面と対向する装着面を有する複数の装着部と、互いに異なる角度の上記装着面を有する上記複数の装着部を連結する補強部と、を含むことを特徴とする。
具体的に、上記装着部は、上記ポンプタワーの下方に垂直に突出する突出部と、上記突出部の上端に設けられる補強リブと、を有し、上記装着面は上記突出部に垂直に設けられて上記突出部とＴ字をなすことができる。
具体的に、上記突出部に平行に設けられ、上記装着面が設けられる補強板をさらに含んでもよい。
具体的に、上記補強部は、９０度を有するように広がっている上記複数の装着部を連結するように設けられてもよい。
具体的に、互いに異なる角度で配置された上記複数の装着部を連結するために少なくとも１回折り曲げられるか、または曲がるように設けられた形状を有することができる。
具体的に、上記装着部は、上記垂直中心を基準として点対称に設けられてもよい。
本発明のさらに他の側面による液化ガス貯蔵タンクは、液化ガスを収容する貯蔵空間を形成し、上面に液化ガスの流出入のためのドームが形成される壁体と、上端が上記ドームに固定され、液化ガスをローディング及びアンローディングするためのパイプ及び液化ガスをアンローディングするための排出ポンプが設けられるポンプタワーと、上記貯蔵空間の底をなす上記壁体に設けられて上記ポンプタワーの下端を拘束し、液化ガスをエンジンに供給するための燃料ポンプが設けられるロータリーベアリングの下側部と、を含み、上記ロータリーベアリングの下側部は、垂直中心を基準として放射状に配置され、上記垂直中心と並んで設けられて上記ポンプタワーの下端を拘束する複数の拘束面を有する拘束部と、上記拘束部から上記垂直中心から遠くなる方向に延長する延長部と、上記延長部に固定され、上記燃料ポンプを支持するポンプ支持部と、を含むことを特徴とする。
具体的に、上記拘束部は複数設けられて上記垂直中心を基準として放射状に配置され、上記延長部は何れか１つの上記拘束部から延長されるように設けられてもよい。
具体的に、上記ポンプ支持部は、少なくとも一部が上記燃料ポンプを取り囲むＵ字状であり、上記燃料ポンプの周りで上記燃料ポンプの荷重方向と並んで補強部が設けられてもよい。
具体的に、上記ロータリーベアリングの下側部は、上記貯蔵空間の液化ガスのレベルを測定するためのレベルゲージパイプを支持するレベルゲージ支持部をさらに含み、上記ポンプ支持部は、上記燃料ポンプを取り囲む部分を基準として一側が上記延長部に固定され、上記一側とずれた他側に上記レベルゲージ支持部が固定されてもよい。
具体的に、上記燃料ポンプは、上記貯蔵空間内に貯蔵された液化ガスを上記エンジンに供給する機能に加えて、上記貯蔵空間内に残留する液化ガスを外部に排出するストリッピング機能または上記貯蔵空間の底の液化ガスを上記貯蔵空間の上部に循環するスプレーイング機能を複合的に具現することができる。
本発明の一側面による船舶は上記液化ガス貯蔵タンクを有することを特徴とする。
本発明による液化ガス貯蔵タンク及びそれを含む船舶は、ポンプタワーの下端部分及び液化ガス貯蔵タンクの内部の底に設けられ、ポンプタワーの下端部分をガイドする部分の形態などを改善することで、ポンプタワーの安定的な支持を可能にする。
本発明による液化ガス貯蔵タンクの斜視図である。 本発明の第１実施例によるポンプタワーの部分斜視図である。 本発明の第１実施例によるポンプタワーの断面図である。 本発明の第１実施例によるロータリーベアリングの下側部の斜視図である。 本発明の第１実施例によるロータリーベアリングの下側部の平面図である。 本発明の第１実施例によるポンプタワーの部分斜視図である。 本発明の第１実施例によるポンプタワーの底面図である。 本発明の第２実施例によるポンプタワー及びロータリーベアリングの下側部の側面図である。 本発明の第２実施例によるポンプタワーの底面図である。 本発明の第２実施例によるポンプタワーの部分斜視図である。 本発明の第３実施例によるロータリーベアリングの下側部の斜視図である。 本発明の第３実施例によるロータリーベアリングの下側部の平面図である。 本発明の第４実施例によるポンプタワー及びロータリーベアリングの下側部の断面図である。
本発明の目的、特定の利点及び新規な特徴は、添付の図面に関連する以下の詳細な説明及び好ましい実施例からより明らかになるであろう。また、本明細書では、各図面の構成要素に参照番号を付するにおいて、同じ構成要素に限ってはたとえ異なる図面上に表示されても、できる限り同じ番号を付したことに留意されたい。なお、本発明を説明するに当たり、関連する公知技術の具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
参考までに、本発明は以下に説明する液化ガス貯蔵タンクが備えられる船舶を含む。このとき、船舶は少なくとも液化ガスを推進燃料／発電燃料として使用する船舶であってもよく、ガス運搬船、ガスではない貨物や人を運搬する商船、ＦＳＲＵ、ＦＰＳＯ、Ｂｕｎｋｅｒｉｎｇ ｖｅｓｓｅｌ、海洋プラントなどを全て含む概念である。
また、参考までに、以下において、垂直中心とはロータリーベアリングの下側部の垂直方向の中心線上の一定地点を意味し、ロータリーベアリングの下側部の垂直方向の中心線はポンプタワーの垂直方向の中心線と一致しない場合がある。
図１は本発明による液化ガス貯蔵タンクの斜視図であり、図２は本発明の第１実施例によるポンプタワーの部分斜視図であり、図３は本発明の第１実施例によるポンプタワーの断面図である。
以下において各実施例を説明する前に、まず、図１を参照して本発明の液化ガス貯蔵タンク１を概略的に説明する。
図１を参照すると、本発明の液化ガス貯蔵タンク１は壁体１０、ポンプタワー２０を含む。
壁体１０は液化ガスを収容する貯蔵空間を形成する。そのために、壁体１０は少なくとも六面で貯蔵空間を形成することができ、例えば、貯蔵空間は八角形の断面を有することができる。
また、壁体１０は、内部に貯蔵された液化ガスを熱浸透による蒸発から保護するために断熱構造を備えてもよい。例えば、壁体１０は２重断熱構造及び２重シーリング構造を備えることができる。
具体的に、壁体１０は、船体側に設けられる２次断熱壁（不図示）と、２次断熱壁の内側に設けられる２次防壁（不図示）と、２次防壁の内側に設けられる１次断熱壁（不図示）と、１次断熱壁の内側に設けられる１次防壁（不図示）と、を含む構造であってもよい。
このとき、断熱壁は、ポリウレタンフォームなどの断熱ブロックまたはパーライトなどの断熱材を収容する断熱ボックスを使用することができる。また、防壁は、ＳＵＳ、ＩＮＶＡＲなどの金属シートまたはアルミニウムとガラス繊維などが混合された複合素材などを使用してもよい。
このような壁体１０は、上面に液化ガスの流出入のためのドーム１０ａが形成される。貯蔵空間の上面をなす壁体１０は開口（不図示）が形成され、開口には上方に突出するドーム１０ａコーミング（不図示）が設けられ、ドーム１０ａコーミングにドーム１０ａカバー（符号不図示）が装着されて開口を密閉することができる。
このとき、ドーム１０ａカバーには後述するポンプタワー２０に設けられる各種パイプが貫通するように設けられ、液化ガスはドーム１０ａを貫通したパイプを介して貯蔵空間から外部に排出されるか、または外部から貯蔵空間に流入されることができる。また、貯蔵空間内で発生する蒸発ガスもドーム１０ａを貫通するパイプを介して外部に排出されることができる。
ポンプタワー２０は上端がドーム１０ａに固定され、液化ガスのローディング及びアンローディングのためのパイプを有する。ポンプタワー２０はドーム１０ａから貯蔵空間の底まで垂直に延長されるパイプ及びパイプを相互連結するトラス構造の骨組などを含む柱状に設けられてもよい。
このようなポンプタワー２０は上端のみがドーム１０ａに固定され、下端は固定されないように設けられてもよい。即ち、ポンプタワー２０の下端は少なくとも垂直方向に拘束されないように設けられる。これは、貯蔵空間の高さに対応するポンプタワー２０が極低温の液化ガスによって収縮／膨張することに備えるためである。
ただし、上端は固定され、下端は自由端となるポンプタワー２０を安定して配置するために、貯蔵空間の底をなす壁体１０にはロータリーベアリングの下側部３０が設けられてもよい。
ロータリーベアリングの下側部３０は、ポンプタワー２０の下端の垂直方向の動きは許容するが、水平方向の動きは拘束することで、ポンプタワー２０が回転するか、揺れることを最小化することができる。ロータリーベアリングの下側部３０については、図４などを通じて以下に詳細に説明する。
以下では、まず、図２及び図３を参照して第１実施例のポンプタワー２０について説明する。
図２及び図３を参照すると、ポンプタワー２０は複数のパイプを含むように設けられる。例えば、ポンプタワー２０はアンローディングパイプ２１、補助パイプ２２、ローディングパイプ２３を含む。
アンローディングパイプ２１は液化ガスのアンローディングのために設けられ、少なくとも２つ以上の複数で設けられることができる。例えば、１対のアンローディングパイプ２１は互いにバックアップできるように設けられてもよい。
各アンローディングパイプ２１には排出ポンプ２４が割り当てられるが、排出ポンプ２４は上下方向にアンローディングパイプ２１とずれた位置に設けられ、アンローディングパイプ２１の下部は排出ポンプ２４に向かって傾斜して折り曲げられた後、排出ポンプ２４と連結されるように設けられてもよい。
補助パイプ２２は、アンローディングパイプ２１を介したアンローディングに問題が生じることなどに備えるために設けられ、緊急パイプ（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｐｉｐｅ）と称することができる。非常事態の時、補助パイプ２２の内部に緊急排出用ポンプが入れられた後、緊急排出用ポンプを介して貯蔵空間内の液化ガスを外部に排出することができ、そのために、補助パイプ２２はアンローディングパイプ２１に比べて大きな直径で設けられてもよい。
補助パイプ２２はアンローディングパイプ２１に比べて少ない数で設けられ、例えば、１つ設けられてもよい。このとき、１対のアンローディングパイプ２１と１つの補助パイプ２２を三角形状に配置されてもよい。
ローディングパイプ２３は液化ガスを貯蔵空間の内部にローディングする。ローディングパイプ２３は外部から流入される液化ガスを貯蔵空間の内部の底に伝達するために、下端が開放された中空状であってもよい。
ローディングパイプ２３は補助パイプ２２の一側に設けられ、１対のアンローディングパイプ２１が補助パイプ２２と三角配置されるとき、ローディングパイプ２３も１対のアンローディングパイプ２１と三角配置されることができる。
このとき、ローディングパイプ２３は１対のアンローディングパイプ２１と補助パイプ２２とがなす三角形の外側に配置されてもよく、水平補強材などを介して補助パイプ２２に固定設置されることができる。
即ち、ローディングパイプ２３は、補助パイプ２２よりもポンプタワー２０の垂直中心から遠い位置に設けられることができ、これはローディングパイプ２３を介して貯蔵空間内に流入される極低温の液化ガスから排出ポンプ２４などを保護するためである。
例えば、図３を参照すると、ローディングパイプ２３は補助パイプ２２から一定距離ｄ以上離隔して配置されてもよく、これにより極低温の液化ガスから排出ポンプ２４をより効率的に保護することができる。ここで、一定距離ｄはパイプ支持部２５１の幅などに基づいて決定されることができる。
ポンプタワー２０は、上記のようなアンローディングパイプ２１、補助パイプ２２、ローディングパイプ２３の他にもガスサンプリングパイプ（不図示）、レベルゲージパイプ（不図示）、排出ポンプ２４の電力／信号伝達のためのケーブルパイプ（不図示）などを多様に含んでもよい。
このようなポンプタワー２０の下端にはロータリーベアリングの上側部２５が設けられる。ロータリーベアリングの上側部２５はアンローディングパイプ２１などを支持しながら、後述するロータリーベアリングの下側部３０によって水平方向の動きが拘束されるように設けられる構成である。
ロータリーベアリングの上側部２５はアンローディングパイプ２１の下部に設けられ、ロータリーベアリングの下側部３０によって水平の動きは拘束され、垂直の動きは許容されるようにガイドされる。ロータリーベアリングの上側部２５には１対のアンローディングパイプ２１、補助パイプ２２が固定設置されてもよく、ローディングパイプ２３は補助パイプ２２を介してロータリーベアリングの上側部２５に間接的に固定されてもよい。
また、ロータリーベアリングの上側部２５には排出ポンプ２４が固定設置されてもよい。従って、ポンプタワー２０の収縮／膨張の際、アンローディングパイプ２１などの下端と排出ポンプ２４の高さは可変することができる。
ロータリーベアリングの上側部２５はパイプ支持部２５１と連結部２５２を含む。パイプ支持部２５１は排出ポンプ２４を挟んで１対が平行に設けられ、一側のパイプ支持部２５１は複数のアンローディングパイプ２１を支持する。また、他側のパイプ支持部２５１は補助パイプ２２またはローディングパイプ２３を支持することができる。
一側のパイプ支持部２５１は両端でアンローディングパイプ２１を支持するように設けられる。即ち、一側のパイプ支持部２５１は１対のアンローディングパイプ２１を相互連結する形態で設けられる。
一方、他側のパイプ支持部２５１は中央で補助パイプ２２を支持するように設けられる。そのために、他側のパイプ支持部２５１は中央部分がポンプタワー２０の垂直中心に向かって陥没した形態で設けられてもよく、陥没した部分に補助パイプ２２が位置することができる。
１対のパイプ支持部２５１は重量節減などのために、開放された骨組構造で設けられてもよく、これにより、パイプ支持部２５１は閉空間を省略して作業効率性を向上させることができる。
また、１対のパイプ支持部２５１は直方体の形状を基本とし、一側のパイプ支持部２５１は両端に設けられるアンローディングパイプ２１を効果的に支持するために角部分がアンローディングパイプ２１を少なくとも部分的に取り囲むように曲面状に陥没されていてもよい。
また、一側のパイプ支持部２５１の下面は断面積が拡張された形状であってもよく、断面積が拡張された部分はアンローディングパイプ２１の下端面を全てカバーする形状で設けられてアンローディングパイプ２１の下端を安定的に支持することができる。
他側のパイプ支持部２５１の下面も断面積が拡張された形状であってもよく、これは補助パイプ２２などを支持するために使用されず、パイプ支持部２５１そのものの構造強度のために設けられてもよい。
補助パイプ２２は他側のパイプ支持部２５１において垂直中心に向かって陥没した部分に位置し、垂直方向に傾斜して設けられる支持台（符号不図示）などの様々な構造によりパイプ支持部２５１の上面に固定されることができる。
このようにアンローディングパイプ２１を支持する一側のパイプ支持部２５１と補助パイプ２２を支持する他側のパイプ支持部２５１は、連結部２５２によって相互連結されてもよい。連結部２５２は平行に設けられる１対のパイプ支持部２５１に対して垂直に設けられてパイプ支持部２５１を連結し、これにより、ロータリーベアリングの上側部２５は１対のパイプ支持部２５１と連結部２５２によってＨの字型を有することができる。
１対のパイプ支持部２５１の間には１対の排出ポンプ２４が配置されてもよいが、１対の排出ポンプ２４はアンローディングパイプ２１に比べて互いの間隔が小さく配置されてもよく、各アンローディングパイプ２１は少なくとも一部が傾斜して分岐されることで各排出ポンプ２４に連結される。
連結部２５２は１対の排出ポンプ２４の間で１対のパイプ支持部２５１を連結するように設けられてもよい。このとき、連結部２５２もパイプ支持部２５１と同様に閉空間の形成を抑制するために、開放された骨組構造に設けられてもよい。
１対のパイプ支持部２５１と連結部２５２は、部分的にコの字型またはＵの字型をなすことができる。このとき、ロータリーベアリングの上側部２５は１対のパイプ支持部２５１と連結部２５２が排出ポンプ２４を取り囲むように設けられる。
パイプ支持部２５１及び連結部２５２は、構造強度を補強するために上方に延長するブラケット２５３を有する。このとき、ブラケット２５３は排出ポンプ２４を取り囲むように設けられることで、排出ポンプ２４の荷重を十分に支持することができる。
また、ブラケット２５３の一部はアンローディングパイプ２１、補助パイプ２２などに固定されてアンローディングパイプ２１の水平揺れを十分に抑えることができる。このようなブラケット２５３の形状は特に限定されない。
ただし、ブラケット２５３の上端は排出ポンプ２４の上端と同じ高さで並んで設けられ、排出ポンプ２４の下端はパイプ支持部２５１の下端と同じ高さで並んで設けられて、排出ポンプ２４は下端と上端がそれぞれパイプ支持部２５１の下端及びブラケット２５３の上端に別途の固定構造により安定的に固定設置されることができる。
及び／または、排出ポンプ２４はパイプ支持部２５１の上端に側面が固定されることも可能であり、排出ポンプ２４がロータリーベアリングの上側部２５に固定される構造は特に限定されない。
このようなロータリーベアリングの上側部２５にはアンローディングパイプ２１、補助パイプ２２、ローディングパイプ２３、及び排出ポンプ２４が固定されてもよく、極低温の液化ガスによりアンローディングパイプ２１などが収縮すると、排出ポンプ２４は上下に高さが可変することができる。
ただし、貯蔵空間の底に残留する液化ガスは、以下の他の実施例で説明する燃料ポンプ２６のストリッピング機能により全て排出されることができるが、これは後述する。
以下では、図４及び図５を参照してロータリーベアリングの上側部２５を拘束するロータリーベアリングの下側部３０について説明する。
図４は本発明の第１実施例によるロータリーベアリングの下側部の斜視図であり、図５は本発明の第１実施例によるロータリーベアリングの下側部の平面図である。
図４及び図５を参照すると、ロータリーベアリングの下側部３０は貯蔵空間の底をなす壁体１０に固定設置され、ロータリーベアリングの上側部２５の水平の動きを拘束し、垂直の動きは許容することで、ポンプタワー２０の下端に対して水平移動や回転などを阻止することができる。
ロータリーベアリングの下側部３０は固定部３１と拘束部３２を含む。固定部３１は壁体１０から内側に突出するように壁体１０に固定される。固定部３１は下端が液化ガス貯蔵タンク１の外壁（例えば、船体）に固定され、壁体１０を貫通して上端が貯蔵空間の内部に位置することができる。
このとき、固定部３１は少なくとも貯蔵空間内に露出する部分が円形の断面を有するように設けられてもよく、固定部３１の周りには拘束部３２が放射状に配置されてもよい。
拘束部３２は固定部３１の周りに放射状に配置されるように複数設けられる。このとき、拘束部３２は拘束面３２１を有する。拘束面３２１は垂直中心線が位置する仮想の平面上に位置するように設けられ、１つの拘束部３２に複数備えられる。拘束部３２に設けられた複数の拘束面３２１は垂直中心を基準として放射状に配置され、ロータリーベアリングの上側部２５を拘束することができる。
例えば、拘束部３２は、垂直中心を基準として一定角度で広がっている１対の拘束面３２１を連結する形態で設けられてもよく、このような拘束部３２は弧状（または切ったドーナツ状など）であってもよい。
拘束部３２は１対の拘束面３２１を備え、三角形や四角形などの形状を有することもできる。図のように１つの拘束部３２に設けられる１対の拘束面３２１が９０度の角度を有する場合、拘束部３２において垂直中心から遠い外面の形状に応じて拘束部３２の全体の形状が多様に決められる。
拘束部３２は固定部３１に対して放射状に配置され、垂直中心を基準として点対称に設けられてもよい。例えば、垂直中心を基準として四分儀を仮想で設定すると、第１象限と第３象限に拘束部３２が配置され、第２象限と第４象限は拘束部３２の間の空間であって空いていてもよい。
このとき、空いている拘束部３２の間の空間にはロータリーベアリングの上側部２５が装着され、拘束部３２が設けられた部分において水平方向の断面を見ると、拘束面３２１はロータリーベアリングの上側部２５にと対向することができる。
例えば、ロータリーベアリングの上側部２５は拘束面３２１と対向する部分に装着面２５４１を有し、拘束面３２１よりも小さい面積の接触領域をなして拘束面３２１と接することができる。
従って、ポンプタワー２０が回転または水平移動する場合、拘束面３２１がロータリーベアリングの上側部２５に当接してロータリーベアリングの上側部２５の水平の動きを制限することができる。即ち、図５に示すように、矢印方向にポンプタワー２０の並進／回転荷重が作用すると、拘束面３２１がロータリーベアリングの上側部２５の動きを阻止することで、ロータリーベアリングの下側部３０がポンプタワー２０の下端の位置を安定的に固定することができるようになる。
勿論、拘束面３２１とロータリーベアリングの上側部２５が当接しても、拘束面３２１はロータリーベアリングの上側部２５の垂直移動を許容する材質／表面（ＨＤＰＥなどの合成樹脂）を有するように設けられて、ポンプタワー２０の収縮に備えることができる。
このようなロータリーベアリングの下側部３０は円筒構造の固定部３１に弧状の拘束部３２を備えた比較的に簡単な形状であり、２つの拘束部３２だけで４点スライド支持による並進の動き及び回転の動きの抑制が可能である。
以下では、図６及び図７を参照して、上述したロータリーベアリングの下側部３０に対応するロータリーベアリングの上側部２５の形状について説明する。
なお、図３で説明したロータリーベアリングの上側部２５のパイプ支持部２５１及び連結部２５２はロータリーベアリングの上側部２５の上側部分であり、以下で説明する内容はロータリーベアリングの上側部２５の下側部分であり、以下の構成はパイプ支持部２５１または連結部２５２の下面に設けられてもよい。
図６は本発明の第１実施例によるポンプタワーの部分斜視図であり、図７は本発明の第１実施例によるポンプタワーの底面図である。
図６及び図７を参照すると、ポンプタワー２０の下面に設けられるロータリーベアリングの上側部２５は、図４及び図５におけるロータリーベアリングの下側部３０に対応する形状で設けられてもよい。
ロータリーベアリングの上側部２５は装着部２５４を含む。装着部２５４は複数の装着面２５４１を有し、装着面２５４１は上述した拘束面３２１と対向する構成であってもよい。
装着部２５４はロータリーベアリングの下側部３０の拘束部３２と対応するように弧状であり、複数の拘束面３２１の間に入るようにポンプタワー２０の下方に突出する。また、装着部２５４は１対の拘束面３２１を弧状に連結した拘束部３２と対応するように、垂直中心を基準として一定角度で広がっている１対の装着面２５４１を弧状に連結した構造からなってもよい。
このとき、装着部２５４は、垂直中心を基準として複数の装着部２５４が放射状に配置されてもよい。但し、ロータリーベアリングの上側部２５は垂直中心から一定半径だけ離隔した位置で装着部２５４が放射状に配置されていてもよい。これは固定部３１との干渉を避けるためである。
ロータリーベアリングの上側部２５の装着部２５４は、ロータリーベアリングの下側部３０の拘束部３２と対応するように垂直中心を基準として点対称に設けられてもよい。上述した拘束部３２に対する説明を再び引用すると、垂直中心を基準として四分儀を仮想で設定すると、第１象限と第３象限に拘束部３２が配置され、第２象限と第４象限は拘束部３２の間の空間であって空いていてもよいが、第２象限と第４象限にロータリーベアリングの上側部２５の装着部２５４が挿入されて装着面２５４１が拘束面３２１と対向するように設けられてもよい。
従って、図７のように、ポンプタワー２０の下端が水平方向に外力を受けるとき、ロータリーベアリングの上側部２５とロータリーベアリングの下側部３０の間の相対的な並進／回転荷重が装着面２５４１に作用しても、各装着面２５４１と拘束面３２１との当接及び弧状の拘束部３２及び装着部２５４の構造強度などによって、ポンプタワー２０の下端は水平位置の移動が効果的に制限されることができる。
このように、本実施例は１対のパイプ支持部２５１と連結部２５２によりアンローディングパイプ２１と補助パイプ２２を効果的に支持するロータリーベアリングの上側部２５を通じて各パイプの安定的な支持を具現することができる。
また、本実施例は、ロータリーベアリングの下側部３０が弧状の拘束部３２を有し、ロータリーベアリングの上側部２５に設けられた弧状の装着部２５４を設け、１対の拘束部３２と１対の装着部２５４との係合により、拘束部３２の拘束面３２１と装着部２５４の装着面２５４１の間の４点スライド支持を具現し、ポンプタワー２０の下端の水平移動を効率的に制限することができる。
図８は本発明の第２実施例によるポンプタワー及びロータリーベアリングの下側部の側面図であり、図９は本発明の第２実施例によるポンプタワーの底面図であり、図１０は本発明の第２実施例によるポンプタワーの部分斜視図である。
以下では、本実施例が上述した実施例と異なる点を中心に説明し、説明を省略した部分は上述した内容に代える。これは以下の他の実施例においても同様である。
本実施例は、上述の実施例と同じロータリーベアリングの下側部３０に対して、上述の実施例と異なるロータリーベアリングの上側部２５を備えることができる。本実施例のロータリーベアリングの上側部２５は装着部２５４と補強部２５５を有する。
装着部２５４は、複数の拘束面３２１の間に入れるようにポンプタワー２０の下方に突出し、拘束面３２１と対向する装着面２５４１を有する。具体的には、装着部２５４はポンプタワー２０の下方に垂直に突出する突出部２５４２を備え、突出部２５４２に垂直に装着面２５４１が設けられる。
装着面２５４１は、金属材質の周り部分２５４１ａと、周り部分の内側に設けられて拘束面３２１と対向し、弾性材質からなる接触部分２５４１ｂと、を含んでもよい。
このとき、接触部分２５４１ｂは垂直方向にスライドを許容することができる材質（ＨＤＰＥなどの合成樹脂）からなり、周り部分２５４１ａはＳＵＳなどからなってもよく、装着面２５４１に設けられる合成樹脂材質からなる接触部分２５４１ｂが拘束面３２１に接することができる。
ただし、突出部２５４２の構造強度を補強するために、突出部２５４２の上端には補強リブ２５４３が少なくとも１つ以上設けられてもよい。補強リブ２５４３は垂直に突出した突出部２５４２の水平方向の変形を制限するように備えられてもよい。
突出部２５４２には装着面２５４１が垂直に設けられ、突出部２５４２と装着面２５４１はＴ字状をなすように設けられてもよい。このとき、装着面２５４１と突出部２５４２との間に補強板２５４４が設けられる。補強板２５４４は突出部２５４２に平行に設けられ、装着面２５４１が設置されてもよい。
突出部２５４２は板状にポンプタワー２０の下方に突出してもよいが、このとき、突出部２５４２の厚さが十分でないと、突出部２５４２と装着面２５４１の連結部位に集中する応力に耐えられないという問題が発生する。従って、本実施例は、突出部２５４２において装着面２５４１が設けられる部分に補強板２５４４を付加することで、突出部２５４２の厚さを補強して応力集中に備えることができる。
補強板２５４４は突出部２５４２と平行に設けられてもよく、または突出部２５４２に積層された構造で設けられてもよい。補強板２５４４は突出部２５４２の両面に備えられて装着面２５４１が設けられる部分の厚さを十分に確保することができる。
このような装着部２５４は複数設けられ、垂直中心から一定距離離隔した位置に配置される。また、複数の装着部２５４のうち少なくとも２つの装着部２５４は装着面２５４１が互いに異なる角度を有するように配置されてもよい。
例えば、図９を基準として説明すると、装着部２５４は、垂直な装着面２５４１を有して垂直中心の上下に配置される装着部２５４と、水平な装着面２５４１を有して垂直中心の左右に配置される装着部２５４と、を有することができる。この場合、複数の装着部２５４は垂直中心を基準として点対称に設けられる。
ただし、装着部２５４の装着面２５４１は全て垂直中心からずれるように配置されてもよい。即ち、装着面２５４１を仮想で延長しても垂直中心と接しないように設けられてもよい。即ち、図９において垂直中心の左右に示された水平な装着面２５４１は垂直中心に対してそれぞれ下方／上方に偏向されており、図９において垂直中心の上下に示された垂直な装着面２５４１は垂直中心に対してそれぞれ右方／左方に偏向されてもよい。
互いに異なる角度の装着面２５４１を有する複数の装着部２５４は補強部２５５によって連結されてもよい。補強部２５５は９０度を有するように広がっている複数の装着部２５４を連結するように設けられてもよい。ただし、上述したように、装着部２５４の装着面２５４１は垂直中心とずれて配置されるため、互いに異なる角度で配置される２つの装着部２５４は垂直中心からずれた特定地点を基準として９０度を有するように広がっていてもよい。
補強部２５５は、互いに異なる角度を有する２つの装着部２５４の突出部２５４２を相互連結するように設けられてもよく、複数の装着部２５４を連結するために少なくとも１回折り曲げられるか、または曲がるように設けられた形状を有することができる。
ただし、補強部２５５で９０度に折り曲げられた部位が設けられる場合は、ポンプタワー２０の回転の動きを拘束しようとすると、補強部２５５に応力が過度に集中する恐れがあるため、補強部２５５は少なくとも２回鈍角に折り曲げられた形状を有することができる。または、補強部２５５は弧状に設けられることも可能である。
このように、本実施例は、ロータリーベアリングの上側部２５が全体的に弧状を有する上述した実施例の装着部２５４とは異なり、１対の装着部２５４を連結する補強部２５５を利用することで、構造を単純化し、補強リブ２５４３及び補強部２５５の形状などを通じて構造強度を十分に確保することで、ポンプタワー２０の下端の水平の動きを効率的に拘束することができる。
図１１は本発明の第３実施例によるロータリーベアリングの下側部の斜視図であり、図１２は本発明の第３実施例によるロータリーベアリングの下側部の平面図である。
図１１及び図１２を参照すると、本発明の第３実施例によるロータリーベアリングの下側部３０は、上の第１実施例で説明したロータリーベアリングの下側部３０と比較すると、拘束部３２を同様に備え、延長部３３とポンプ支持部３４をさらに含む。本実施例のロータリーベアリングの下側部３０に含まれる拘束部３２については上述の内容に代える。
延長部３３は拘束部３２から垂直中心から離れる方向に延長される。延長部３３は垂直中心を基準として放射状に配置される１対の拘束部３２のうち何れか１つの拘束部３２のみから延長されるように設けられ、これにより、延長部３３が設けられた拘束部３２は垂直中心を基準として非対称の形状となる。
延長部３３は図のように何れか１つの拘束部３２と一体に製作されてもよく、または、図面と異なって、別途で製作した後、拘束部３２にボルトや溶接などで連結されるように設けられてもよい。
延長部３３は、後述する燃料ポンプ（符号不図示）がポンプタワー２０に設けられるパイプを介した液化ガスの流動を干渉しないように、垂直中心から一定距離離隔した位置に燃料ポンプ２６を位置させる構成であり、また、ポンプ支持部３４の強固な結合を具現する構成であってもよい。
延長部３３の延長方向は垂直中心とずれた方向であってもよく、例えば、図１２を基準に説明すると、延長部３３は水平に左側方向に延長され、延長方向はロータリーベアリングの下側部３０の垂直中心より下側に偏向されている。
ポンプ支持部３４は延長部３３に固定され、燃料ポンプ２６を支持する。液化ガス貯蔵タンク１内には貯蔵空間内に残留した液化ガスを外部に排出するストリッピングまたは貯蔵空間の底の液化ガスを貯蔵空間の上部に循環するスプレーイングなどのためのストリッピング／スプレーポンプが備えられる。また、液化ガス貯蔵タンク１内には貯蔵空間内に貯蔵された液化ガスをエンジン（推進エンジン、発電エンジンなど）に供給するための燃料ポンプ２６が設けられてもよい。
ただし、本実施例は、ストリッピング／スプレーポンプと燃料ポンプ２６を別途で備える代わりに、１つのポンプがストリッピング／スプレーポンプ及び燃料ポンプ２６の機能を複合的に具現するように設けられてもよい。
これにより、本実施例は、ロータリーベアリングの下側部３０に２つのポンプ（スプレーポンプと燃料ポンプ２６）をそれぞれ支持する構造を適用する必要がなく、統合された１つのポンプ（燃料ポンプ２６と称する）だけを支持する構造を適用することで、ロータリーベアリングの下側部３０の構造を簡素化することができる。
このようにストリッピングなどの機能を複合的に実行する燃料ポンプ２６は、ポンプ支持部３４により固定されることができる。ポンプ支持部３４は少なくとも一部が燃料ポンプ２６を取り囲むＵ字状であり、燃料ポンプ２６の周りの少なくとも一部がポンプ支持部３４にボルトなどで固定設置されてもよい。ただし、燃料ポンプ２６はメンテナンスのために着脱する必要があるため、燃料ポンプ２６とポンプ支持部３４は分離可能な締結方式（ボルトなど）を用いて連結されてもよい。
ポンプ支持部３４には燃料ポンプ２６を安定的に支持できるように補強部３４１が設けられてもよい。このとき、補強部３４１は燃料ポンプ２６の周りで燃料ポンプ２６の荷重方向と並んで設けられ、例えば、垂直に設けられてもよい。従って、ポンプ支持部３４は燃料ポンプ２６の荷重による偏向を防止するため、燃料ポンプ２６を壁体１０の底の上方位置に安定的に支持することができる。
また、本実施例のロータリーベアリングの下側部３０はレベルゲージ支持部３５をさらに含んでもよい。ポンプタワー２０には、上述したように貯蔵空間の液化ガスレベル（液位）を測定するためのレベルゲージパイプが設けられてもよいが、レベルゲージ支持部３５はレベルゲージパイプを支持し延長部３３を経て固定部３１を介して壁体１０に固定されるように設けられてもよい。
ただし、レベルゲージパイプも他のパイプと同様に極低温の液化ガスにより収縮／膨張して高さが可変することができる。これに備えるべく、レベルゲージパイプは下端がレベルゲージ支持部３５によって固定され、上下方向に少なくとも一部分に収縮／膨張を許容する構造（ジャバラ構造や伸縮構造など）を適用することができる。
または、レベルゲージパイプは、ポンプタワー２０の他のパイプと類似するように上端はドーム１０ａに固定され、下端はレベルゲージ支持部３５によって水平方向の動きのみが拘束されるように設けられてもよい。この場合、レベルゲージ支持部３５の一側はレベルゲージパイプの下端を取り囲む中空の筒状に設けられてもよい。
レベルゲージ支持部３５はポンプ支持部３４を介して延長部３３に固定されることができる。即ち、延長部３３に締結されるポンプ支持部３４は、燃料ポンプ２６を取り囲む部分を基準として一側が延長部３３に固定され、一側とずれた他側にレベルゲージ支持部３５が固定されることができる。
図１２を参照すると、ポンプ支持部３４の右側が延長部３３に連結され、ポンプ支持部３４の上側にレベルゲージ支持部３５が連結されてもよい。このとき、ポンプ支持部３４と延長部３３との結合及びポンプ支持部３４とレベルゲージ支持部３５との結合は、同じボルト締結方式を利用することができ、またはポンプ支持部３４とレベルゲージ支持部３５は、ポンプ支持部３４と延長部３３の結合とは異なって溶接などを使用することもできる。
このように、本実施例は、ストリッピング／スプレーイング及び燃料供給を１つの燃料ポンプ２６で具現することによりポンプの数を減らし、ロータリーベアリングの下側部３０において燃料ポンプ２６を支持するためのポンプ支持部３４を拘束部３２の一側に設けることで、構造が簡素化されながらも耐久性が向上した構造のロータリーベアリングの下側部３０を提供することができる。
図１３は本発明の第４実施例によるポンプタワー及びロータリーベアリングの下側部の断面図である。
図１３を参照すると、本発明の第４実施例によるロータリーベアリングの下側部３０は、壁体１０から内側に突出するように壁体１０に固定される固定部３１を含むという点では上述の実施例と類似する。
ただし、本実施例のロータリーベアリングの下側部３０は、別途の拘束部３２なしに固定部３１のみでポンプタワー２０の下端の水平の動きを制限することができる。
そのため、ポンプタワー２０の下端のロータリーベアリングの上側部２５は、固定部３１が挿入されて装着されるように中空状の引込部２５６を含む。従って、引込部２５６内に固定部３１が位置して引込部２５６の内面と固定部３１の外面が対向するようになるため、固定部３１と引込部２５６は二重管構造を通じて互いの水平の動きが拘束されることができる。
このとき、ロータリーベアリングの下側部３０の固定部３１は、引込部２５６の内面と対向する外面にロータリーベアリングの上側部２５の垂直の動きを許容するためにスライドパッド３６などの滑り可能な表面を適用することができる。
ただし、引込部２５６及び固定部３１が円形に設けられると、ポンプタワー２０の回転の動きが許容され得るため、本実施例では、固定部３１または引込部２５６が非円形の断面を有するように設けられる。従って、ロータリーベアリングの下側部３０を基準としてロータリーベアリングの上側部２５の水平の動き（並進及び回転）が十分に拘束されることができる。
ここで、非円形の断面は楕円形または多角形などを意味することができ、または、円形が複数であるものも本明細書で言及する非円形の断面に該当することができる。
または、これとは異なり、固定部３１の垂直中心がポンプタワー２０の垂直中心とずれて設けられるようにして、引込部２５６と固定部３１を通じたポンプタワー２０の下端の回転を抑制することもできる。この場合、ポンプタワー２０が回転しても固定部３１と引込部２５６の中心がポンプタワー２０の回転中心からずれるため、引込部２５６と固定部３１は円形断面を有してもポンプタワー２０の回転を抑制することができる。
引込部２５６は、ロータリーベアリングの上側部２５と対向する内面の周りに１つ以上の貫通口２５６１を有する多孔形に設けられてもよい。これにより、ロータリーベアリングの上側部２５の自重を低減させることができる。
また、引込部２５６は一側に排出ポンプ２４または燃料ポンプ２６を支持するポンプ支持部２５７が設けられてもよい。ポンプ支持部２５７は、引込部２５６に設けられる何れか１つの貫通口２５６１に挿入されて設置されてもよい。
排出ポンプ２４はアンローディングパイプ２１に固定される構成であるため、ポンプ支持部２５７が排出ポンプ２４を支持する場合、ポンプ支持部２５７は引込部２５６に強固に固定設置されることができる。
一方、本実施例の燃料ポンプ２６は、上述の実施例で説明したように、ストリッピングなどの機能を具現する複合ポンプであってもよく、（ロータリーベアリングの下側部３０を介して）壁体１０に固定される構成であるため、ポンプ支持部２５７が燃料ポンプ２６を支持する場合、ポンプ支持部２５７は貫通口２５６１内で上下にスライド可能であるが、水平の動きは拘束されるように設けられてもよい。
このように、本実施例は、ロータリーベアリングの下側部３０とロータリーベアリングの上側部２５が二重管構造で挿入されて水平の動きは拘束され、伸縮構造のように垂直の動きは許容され、非円形の断面または垂直中心のずれた配置などにより回転の動きも安定的に制限することができる。
本発明は、上述の実施例の他にも少なくとも１つ以上の実施例と当業者に知られている公知技術の組み合わせ、または少なくとも２つ以上の実施例の組み合わせをさらなる実施例として含むことができる。
以上、本発明を具体的な実施例を通じて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、本発明の技術的な思想内で当該分野の通常の知識を有する者によりその変形や改良が可能であることは明らかである。
本発明の単純な変形ないし変更はすべて本発明の範囲に属し、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲によって明らかになるであろう。

Claims (4)

  1. 液化ガスを収容する貯蔵空間を形成し、上面に液化ガスの流出入のためのドームが形成される壁体と、
    上端が上記ドームに固定され、液化ガスをローディング及びアンローディングするためのパイプ及び液化ガスをアンローディングするための排出ポンプが設けられるポンプタワーと、
    上記貯蔵空間の底をなす上記壁体に設けられて上記ポンプタワーの下端を拘束するロータリーベアリングの下側部と、を含み、
    上記ポンプタワーは、
    上記ロータリーベアリングの下側部によって水平の動きは拘束され、垂直の動きは許容されるようにガイドされるロータリーベアリングの上側部を有し、
    上記ロータリーベアリングの下側部は、
    垂直中心を基準として放射状に配置され、上記垂直中心と並んで設けられて複数の拘束面をそれぞれ有する複数の拘束部を含み、上記複数の拘束部の間に上記ロータリーベアリングの上側部が装着され、
    上記拘束部は、
    一定角度で広がっている１対の上記拘束面を連結する弧状を有することを特徴とする液化ガス貯蔵タンク。
  2. 上記ロータリーベアリングの下側部は、
    上記壁体から内側に突出するように上記壁体に固定され、円形の断面を有する固定部と、
    上記固定部の周りに放射状に配置される上記複数の拘束部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス貯蔵タンク。
  3. 上記拘束部は、
    上記垂直中心を基準として点対称に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液化ガス貯蔵タンク。
  4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の上記液化ガス貯蔵タンクを有することを特徴とする船舶。
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