KR101059997B1

KR101059997B1 - Metal Membrane Assembly and Manufacturing Method Thereof

Info

Publication number: KR101059997B1
Application number: KR1020090011094A
Authority: KR
Inventors: 이대길; 김병철; 김부기; 이관호; 윤순호
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2011-08-29
Also published as: KR20100091753A

Abstract

본 발명은 금속 멤브레인 주름부의 측면을 오목하게 소성변형시켜 가공경화시고 주름부의 내부에 보강부재를 삽입함으로써 주름부의 내압성능이 향상되도록 구조가 개선된 금속 멤브레인 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금속 멤브레인 조립체는 평판 형상으로 이루어진 평판부와, 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 내부가 비어 있는 제1주름부와, 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 제1주름부와 교차하게 배치되며 내부가 비어 있는 제2주름부와, 제1주름부 및 제2주름부가 교차하는 부분에 형성된 교차주름부와, 제1주름부 및 제2주름부 중 어느 하나의 주름부 표면에 대해 오목하게 형성되며 주름부의 길이방향으로 길게 배치되는 오목부를 가지며, 금속 소재로 이루어지는 금속 멤브레인; 오목부가 형성된 주름부의 내측면에 밀착되도록 상기 주름부의 내부에 배치되는 보강부재;를 구비한다. The present invention relates to a metal membrane assembly and a method of manufacturing the structure of which the structure of the metal membrane corrugation is concave plastically deformed to harden the work, and the structure is improved so that the pressure resistance performance of the corrugation part is improved by inserting a reinforcing member into the interior of the corrugation part. The metal membrane assembly according to the present invention includes a flat plate portion having a flat plate shape, a first wrinkle portion formed convexly with respect to the flat plate portion and arranged in parallel with each other, and having a hollow inside, and convexly formed with the flat plate portion, and parallel to each other. A second wrinkle portion that is disposed and intersects with the first wrinkle portion, and has an empty inside, an intersection wrinkle portion formed at a portion where the first wrinkle portion and the second wrinkle portion cross, and among the first wrinkle portion and the second wrinkle portion, A metal membrane formed of a metal material and having a concave portion formed concave with respect to any one surface of the wrinkle portion and disposed to extend in the longitudinal direction of the wrinkle portion; And a reinforcing member disposed inside the crease to closely contact the inner surface of the crease formed with the recess.

액화천연가스(LNG), 멤브레인(membrane), 주름부(corrugation) LNG, membrane, corrugation

Description

Membrane assembly and method for manufacturing the assembly

본 발명은 금속 멤브레인 조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화천연가스와 같은 저온유체를 저장하는 저장탱크에 사용되는 금속 멤브레인 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a metal membrane assembly and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a metal membrane assembly and a method for manufacturing the same used in a storage tank for storing a low temperature fluid, such as liquefied natural gas.

주름부(Corrugation)를 갖는 멤브레인(Membrane)은 액화천연가스(LNG)와 같은 저온유체를 저장하는 저장탱크의 밀봉 벽 등 구조적 강도와 온도 변화에 따른 열충격 흡수가 요구되는 다양한 분야에 이용되고 있다.Membrane with corrugation is used in various fields that require heat shock absorption due to structural strength and temperature change, such as sealing walls of storage tanks storing low temperature fluids such as LNG.

저온유체 저장용 저장탱크의 밀봉 벽의 경우, 금속 재질로 이루어진 다수의 멤브레인의 모서리가 겹쳐진 상태로 용접됨으로써 저장탱크의 기밀성을 유지하게 된다. 멤브레인에 저온의 유체가 접촉하면 주름부가 양방향으로 신장됨으로써 멤브레인의 용접부 및 면에 발생하는 응력이 완화될 수 있다.In the case of the sealing wall of the storage tank for low temperature fluid storage, the edges of the plurality of membranes made of metal are welded in an overlapped state to maintain the airtightness of the storage tank. When the low temperature fluid comes into contact with the membrane, the wrinkles extend in both directions, thereby alleviating the stress generated on the welds and the surfaces of the membrane.

저온유체 저장용 저장탱크에 사용되는 금속 재질의 멤브레인은 대략 직사각형으로 제작되고, 열과 하중의 변화에 따라 팽창 및 수축이 용이하도록 다수의 주름부를 가지고 있다. 이러한 멤브레인은 네 개의 변이 이웃하는 다른 멤브레인의 네 개의 변과 겹쳐져 용접됨으로써, 저장탱크의 기밀성을 유지하기 위한 밀봉 벽을 형성한다.The metal membrane used for the low temperature fluid storage tank is made of a substantially rectangular shape and has a plurality of corrugations to facilitate expansion and contraction according to changes in heat and load. Such a membrane is welded by four sides overlapping with four sides of another neighboring membrane, thereby forming a sealing wall for maintaining the airtightness of the storage tank.

그런데 이러한 종래의 멤브레인은 융기된 다수의 주름부를 가지고 있기 때문에, 높은 정수압(Hydrostatic Pressure) 혹은 슬러싱(Sloshing)에 의한 동압(Dynamic Pressure) 하에서 주름부 측면에서 소성 변형이 발생하면서 쉽게 붕괴되는 문제점을 가지고 있다.However, since the conventional membrane has a plurality of raised corrugations, the plastic membrane is easily collapsed due to plastic deformation at the side of the corrugations under high hydrostatic pressure or dynamic pressure caused by sloshing. Have.

이러한 문제점을 해결하기 위해 멤브레인의 두께를 증가하여 주름부의 강성 및 강도를 보강하는 방법이 제안되었으나, 이러한 방법은 멤브레인의 가요성을 저하시키는 문제점이 있다. 멤브레인의 두께를 증가시키지 않고 주름부의 강성을 증가시키는 방법으로 주름부에 강화 릿지(Ridge)를 형성하는 방법이 미국 공개특허 US2005/0082297호에서 제안되었다. In order to solve this problem, a method of reinforcing the stiffness and strength of the wrinkles by increasing the thickness of the membrane has been proposed, but this method has a problem of lowering the flexibility of the membrane. A method of forming a reinforcing ridge in the wrinkles in a way to increase the stiffness of the wrinkles without increasing the thickness of the membrane has been proposed in US Patent Publication No. US2005 / 0082297.

미국 공개특허 US2005/0082297호에는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 하나 이상의 멤브레인(10')을 포함하는 밀봉 벽 구조물이 개시되어 있다. 멤브레인(10)은 하나 이상의 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)가 서로 직교하도록 형성되어 있고, 이들 주름부(12,13)는 저장탱크의 내부를 향하여 돌출된다. 밀봉 벽 구조물은 주름부(12,13)가 서로 교차하는 교차부(14) 중간에 하나 이상의 강화 릿지(Ridge, 16)를 가지고 있다. 강화 릿지(16)는 대체로 볼록하며, 주름부(12,13)의 중간에 하나 이상이 국부적으로 형성되어 있다. 강화 릿지는 주름부가 유체의 압력에 의해 붕괴되는 것을 막아주는 역할을 한다.US publication US2005 / 0082297 includes one or more membranes 10 ', as shown in FIGS. 1 and 2. Sealed wall structures are disclosed. The membrane 10 is formed such that one or more of the first wrinkles 12 and the second wrinkles 13 are perpendicular to each other, and these wrinkles 12 and 13 protrude toward the inside of the storage tank. The sealing wall structure has one or more reinforcing ridges 16 in the middle of the intersection 14 where the corrugations 12, 13 intersect each other. The reinforcing ridges 16 are generally convex, with one or more locally formed in the middle of the pleats 12, 13. Reinforcing ridges prevent the creases from collapsing under the pressure of the fluid.

그러나 상기와 같은 종래 멤브레인(10')은 도 2에 도시된 것과 같이, 주름 부(12,13)에 화살표 방향으로 힘이 가해졌을 때, 강화 릿지(16) 때문에 면강성이 증가된 주름부(12,13)가 주름부 본연의 팽창 및 수축 기능을 발휘하지 못하여 열수축 시 용접부에 응력이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 그리고 압력을 덜 받거나 받지 않는 저장탱크 부위에는 강화 릿지(16)가 필요 없으므로, 강화 릿지(16)가 있는 멤브레인(10')과 강화 릿지(16)가 없는 멤브레인을 각각 준비하고, 시공 시 이들을 적절히 배치해야 하는 불편함이 있다.However, as shown in FIG. 2, the conventional membrane 10 ′ has a crease having increased surface stiffness due to the reinforced ridge 16 when a force is applied in the direction of the arrow to the crease 12, 13. 12, 13) has a problem that the stress in the weld portion increases during heat shrinkage due to the inflation and contraction of the wrinkles. In addition, since the reinforcing ridges 16 are not required in the storage tank areas that are subjected to less or less pressure, the membranes 10 'with the reinforcing ridges 16 and the membranes without the reinforcing ridges 16 are prepared separately, and are properly There is an inconvenience to deploy.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금속 멤브레인 주름부의 측면을 오목하게 소성변형시켜 가공경화시고 주름부의 내부에 보강부재를 삽입함으로써 주름부의 내압성능이 향상되도록 구조가 개선된 금속 멤브레인 조립체를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to concave plastic deformation of the side of the metal membrane wrinkles to harden the process and insert a reinforcing member into the inside of the wrinkles structure to improve the pressure resistance performance of the wrinkles Is to provide an improved metal membrane assembly.

또한, 본 발명의 목적은 금속 멤브레인의 주름부 내부에 보강부재가 삽입된 상태에서 주름부의 측면을 오목하게 소성변형시킬 수 있는 금속 멤브레인 조립체의 제조방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method of manufacturing a metal membrane assembly capable of plastically deforming the side of the corrugation portion in a state where a reinforcing member is inserted into the corrugation portion of the metal membrane.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금속 멤브레인 조립체는 평판 형상으로 이루어진 평판부와, 상기 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 내부가 비어 있는 제1주름부와, 상기 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 상기 제1주름부와 교차하게 배치되며 내부가 비어 있는 제2주름부와, 상기 제1주름부 및 제2주름부가 교차하는 부분에 형성된 교차주름부와, 상기 제1주름부 및 제2주름부 중 어느 하나의 주름부 표면에 대해 오목하게 형성되며 상기 주름부의 길이방향으로 길게 배치되는 오목부를 가지며, 금속 소재로 이루어지는 금속 멤브레인; 상기 오목부가 형성된 주름부의 내측면에 밀착되도록 상기 주름부의 내부에 배치되는 보강부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the metal membrane assembly according to the present invention is a flat plate portion having a flat plate shape, the first wrinkles formed convex with respect to the flat plate portion and arranged in parallel with each other and the hollow inside, and the flat plate portion And a second wrinkle portion formed convexly and parallel to each other and intersecting with the first wrinkle portion, and having an empty inside, and an intersection wrinkle portion formed at a portion where the first wrinkle portion and the second wrinkle portion cross each other. A metal membrane formed of a metal material and having a concave portion formed concavely with respect to a surface of any one of the first wrinkle portion and the second wrinkle portion and disposed to extend in the longitudinal direction of the wrinkle portion; And a reinforcing member disposed inside the crease to closely contact the inner surface of the crease formed with the recess.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금속 멤브레인 조립체의 제조방법은 평판 형상의 금속판에 서로 평행하며 상기 금속판 표면에 대해 각각 볼록한 복수의 제1주름부를 형성하는 제1주름부 형성단계; 상기 금속판에 서로 평행하며 상기 각 제1주름부와 직교하게 배치되며 상기 각 제1주름부와 동일한 방향으로 각각 볼록한 복수의 제2주름부 및 상기 제1주름부 및 제2주름부가 교차하는 부분에 교차주름부를 형성하는 제2주름부 및 교차주름부 형성단계; 상기 제1주름부 및 제2주름부 중 적어도 하나의 주름부 내부에 보강부재를 삽입하는 삽입단계; 상기 보강부재가 삽입된 주름부의 양측면을 상기 보강부재 쪽으로 가압하여, 상기 주름부의 양측면에 대해 오목한 오목부가 형성되며 상기 보강부재가 상기 주름부의 내측면에 밀착되어 상기 주름부 내부에 위치고정되도록, 상기 주름부의 양측면을 소성변형시키는 소성변형 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, in order to achieve the above object, the manufacturing method of the metal membrane assembly according to the present invention comprises forming a first wrinkle portion forming a plurality of first wrinkles parallel to each other and convex with respect to the surface of the metal plate on the plate-shaped metal plate; A plurality of second wrinkle portions that are parallel to each other on the metal plate and are orthogonal to each of the first wrinkle portions and convex in the same direction as each of the first wrinkle portions, and a portion where the first and second wrinkle portions cross each other. Forming a second wrinkle portion and a cross wrinkle portion to form a cross wrinkle portion; An insertion step of inserting a reinforcing member into at least one of the wrinkles of the first and second wrinkles; Pressing both side surfaces of the wrinkle portion in which the reinforcing member is inserted toward the reinforcing member, a concave recess is formed with respect to both sides of the wrinkle portion, and the reinforcing member is in close contact with the inner side of the wrinkle portion and is fixed to the inside of the wrinkle portion. And plastic deformation step of plastically deforming both sides of the wrinkle part.

또한, 본 발명에 따른 금속 멤브레인 조립체의 제조방법은 평판 형상으로 이루어진 평판부와, 상기 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 내부가 비어 있는 제1주름부와, 상기 평판부에 대해 볼록하게 형성되며 상호 평행하게 배치되며 상기 제1주름부와 교차하게 배치되며 내부가 비어 있는 제2주름부와, 상기 제1주름부 및 제2주름부가 교차하는 부분에 형성된 교차주름부를 가지며, 금속 소재로 이루어지는 금속 멤브레인을 준비하는 단계; 상기 제1주름부 및 제2주름부 중 적어도 하나의 주름부 내부에 보강부재를 삽입하는 삽입단계; 및 상기 보강부재가 삽입된 주름부의 양측면을 상기 보강부재 쪽으로 가압하여, 상기 주름부의 양측면에 대해 오목한 오목부가 형성되며 상기 보강부재가 상기 주름부의 내측면에 밀착되어 상기 주름부 내부에 위치고정되도록, 상기 주름부의 양측면을 소성 변형시키는 소성변형 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, the manufacturing method of the metal membrane assembly according to the present invention is a flat plate portion having a flat plate shape, the first wrinkles are formed convex and arranged in parallel to each other and the hollow inside, and the flat plate portion It is formed convex and arranged in parallel to each other and intersecting with the first wrinkles portion, and has a second wrinkle portion that is empty inside, and the cross wrinkle portion formed in the intersection portion of the first wrinkle portion and the second wrinkle portion, the metal Preparing a metal membrane made of a material; An insertion step of inserting a reinforcing member into at least one of the wrinkles of the first and second wrinkles; And pressing both sides of the wrinkle part into which the reinforcing member is inserted toward the reinforcing member so that a concave recess is formed on both sides of the wrinkle part, and the reinforcing member is in close contact with the inner side of the wrinkle part and is fixed to the inside of the wrinkle part. And a plastic deformation step of plastically deforming both sides of the wrinkle part.

본 발명에 따르면, 주름부 측면의 항복강도를 높임으로써 멤브레인의 전체적인 면강성을 증가시키지 않고도 압력에 의한 주름부의 붕괴를 방지할 수 있다. 또한, 주름부의 내부에 보강부재, 즉 강화빔이 삽입되어 멤브레인의 강도를 보다 향상시킬 수 있게 된다. According to the present invention, it is possible to prevent the collapse of the wrinkles by pressure without increasing the overall surface stiffness of the membrane by increasing the yield strength of the side of the wrinkles. In addition, a reinforcing member, ie, a reinforcing beam, is inserted into the pleats, thereby further improving the strength of the membrane.

또한, 이미 제작된 멤브레인에 대해서도 보강부재를 삽입하고 오목부를 형성하기만 하면 멤브레인의 강도를 증가시킬 수 있게 되므로, 기성 멤브레인 강도를 경제적으로 높일 수 있게 된다. In addition, it is possible to increase the strength of the membrane simply by inserting the reinforcing member and forming the concave portion with respect to the already prepared membrane, thereby economically increasing the ready-made membrane strength.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 조립체의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선의 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic perspective view of a membrane assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the line IV-IV of FIG.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 금속 멤브레인 조립체(100)는 금속 멤브레인(10)과, 보강부재(20)를 포함한다. 3 to 4, the metal membrane assembly 100 according to the present embodiment includes a metal membrane 10 and a reinforcing member 20.

금속 멤브레인(10)은 평판 형상으로 이루어진 금속판, 예를 들어 스테인레스 스틸(stainless steel) 금속판으로부터 제조된다. 금속 멤브레인(10)은 평판부(11)와, 제1주름부(12)와, 제2주름부(13)와, 교차주름부(14)와, 오목부(15)를 가진다. The metal membrane 10 is made from a metal plate in the form of a plate, for example a stainless steel metal plate. The metal membrane 10 has a flat plate portion 11, a first wrinkle portion 12, a second wrinkle portion 13, a cross wrinkle portion 14, and a concave portion 15.

평판부(11)는 금속판 중 변형이 이루어지지 않은 부분으로서 평평하게 형성된 부분이다. The flat plate portion 11 is a portion of the metal plate which is not deformed and is formed flat.

제1주름부(12)는 평판부(11)에 대해 볼록하게 복수개 형성된다. 각 제1주름부(12)의 내부는 비어 있으며, 각 제1주름부(12)는 일방향으로 길게 형성된다. 그리고, 복수의 제1주름부(12)는 상호 평행하게 배치된다. The plurality of first wrinkles 12 is formed convexly with respect to the flat plate portion 11. The interior of each of the first wrinkles 12 is empty, and each of the first wrinkles 12 is formed long in one direction. The plurality of first wrinkles 12 are arranged in parallel to each other.

제2주름부(13)도 제1주름부(12)와 마찬가지로 형성된다. 즉, 제2주름부(13)도 평판부에 대해 볼록하게 복수개 형성된다. 각 제2주름부(13)의 내부는 비어 있으며, 각 제2주름부(13)는 일방향으로 길게 형성된다. 그리고, 복수의 제2주름부(13)는 상호 평행하게 배치되며, 복수의 제2주름부(13)는 복수의 제1주름부(12)와 각각 직교하게 교차한다. The second wrinkle part 13 is also formed similarly to the first wrinkle part 12. That is, a plurality of second wrinkles 13 are also formed convexly with respect to the flat plate portion. The inside of each of the second wrinkles 13 is empty, and each of the second wrinkles 13 is formed long in one direction. The plurality of second wrinkles 13 are arranged in parallel to each other, and the plurality of second wrinkles 13 intersect the plurality of first wrinkles 12 orthogonally.

교차주름부(14)는 각 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)가 교차하는 부분을 지시한다. The cross wrinkle portion 14 indicates a portion where each of the first wrinkle portion 12 and the second wrinkle portion 13 intersect.

오목부(15)는 각 제1주름부(12) 및 각 제2주름부(13)의 표면에 그 표면에 대해 오목하게 형성된 부분이다. 각 오목부(15)는 주름부의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 각 오목부(15)는 서로 인접한 한 쌍의 교차주름부(14) 사이에 배치된다. 그리고, 각 오목부(15)는 주름부(12,13)의 양 측면에 각각 형성된다. The recessed part 15 is a part formed in the surface of each 1st wrinkle part 12 and each 2nd wrinkle part 13 concave with respect to the surface. Each recessed part 15 is formed long along the longitudinal direction of a wrinkle part. Each recess 15 is disposed between a pair of cross wrinkles 14 adjacent to each other. And each recessed part 15 is formed in the both sides of the wrinkle part 12 and 13, respectively.

보강부재(20)는 복수 구비되며, 각 보강부재(20)는 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)의 내부에 각각 배치된다. 각 보강부재(20)는 주름부(12,13)의 내측면과 밀착되며, 특히 주름부(12,13)의 상측 내측면에 밀착된다. 각 보강부재(20)는 강도가 우수한 금속성 소재 또는 강도가 우수하면서 가벼운 복합소재 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 여기서는 금속성 소재로 이루어진 강화빔이 채택된다. A plurality of reinforcing members 20 are provided, and each reinforcing member 20 is disposed inside the first and second wrinkles 12 and 13, respectively. Each reinforcing member 20 is in close contact with the inner surfaces of the pleats 12 and 13, and in particular in close contact with the upper inner surfaces of the pleats 12 and 13. Each reinforcing member 20 may be configured in various forms such as a high strength metallic material or a high strength and light composite material, wherein a reinforcing beam made of a metallic material is adopted.

강화빔(20)은 오목부(15)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 강화빔의 단 면, 즉 강화빔(20)의 길이방향에 대해 수직인 단면은 타원형으로 이루어진다. 또한, 강화빔(20)에는 코팅층(30)이 코팅되어 있다. 코팅층(30)은 금속 멤브레인(10)의 내측면과 접촉하는 부분으로서 금속 멤브레인 소재의 항복강도보다 낮은 항복강도를 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 코팅층(30)을 형성하는 소재로는 알루미늄, 황동, 구리 등과 같은 금속 소재, 폴리머(polymer), 일레스토머(elastomer) 또는 폼(foam) 등 다양하다. 이와 같이 코팅층(30)의 항복강도가 멤브레인(10)의 항복강도보다 작으면, 제1주름부(12)나 제2주름부(13)에 오목부(15)를 형성할 때에 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)의 내측면 및 코팅층간의 밀착도를 높일 수 있게 된다. The reinforcing beam 20 is formed long along the longitudinal direction of the recess 15. The end surface of the reinforcing beam, that is, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the reinforcing beam 20 is formed in an elliptical shape. In addition, the coating layer 30 is coated on the reinforcing beam 20. The coating layer 30 is preferably made of a material having a yield strength lower than the yield strength of the metal membrane material as a part in contact with the inner surface of the metal membrane 10. The coating layer 30 may be formed of a metal material such as aluminum, brass, copper, or the like, a polymer, an elastomer, or a foam. As described above, when the yield strength of the coating layer 30 is smaller than the yield strength of the membrane 10, the first wrinkle part when the recess 15 is formed in the first wrinkle part 12 or the second wrinkle part 13. It is possible to increase the adhesion between the inner surface of the 12 and the second wrinkle portion 13 and the coating layer.

강화빔(20)은 각 제1주름부(12) 및 각 제2주름부(13) 내부에 배치되며, 특히 강화빔(20)에 코팅된 코팅층(30)은 각 주름부(12,13)의 양측면에 형성된 오목부(15)에 의해 눌리게 되므로 강화빔(20)은 각 제1주름부(12) 및 각 제2주름부(13) 내부로부터 이탈하지 않고 위치 고정된다. 따라서, 멤브레인(10)이 저온 상태에서 변형하더라도 강화빔(20)이 멤브레인(10)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다. The reinforcement beam 20 is disposed inside each of the first wrinkles 12 and the second wrinkles 13, and in particular, the coating layer 30 coated on the reinforcement beams 20 is each of the wrinkles 12, 13. Since it is pressed by the recesses 15 formed on both sides of the reinforcement beam 20 is fixed to the position without departing from each of the first wrinkles 12 and each of the second wrinkles (13). Therefore, even if the membrane 10 deforms in a low temperature state, it is possible to prevent the reinforcement beam 20 from escaping from the membrane 10.

상술한 바와 같이 구성된 금속 멤브레인 조립체(100)에 있어서는, 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)에 각각 오목부가 형성되어 있을 뿐만 아니라 제1주름부(12) 및 제2주름부(13) 내부에 강화빔(20)이 배치되어 있으므로, 제1주름부(12) 및 제2주름부(13)의 내압성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다. In the metal membrane assembly 100 configured as described above, not only the recesses are formed in the first wrinkle part 12 and the second wrinkle part 13, but also the first wrinkle part 12 and the second wrinkle part. (13) Since the reinforcing beam 20 is disposed inside, the pressure resistance performance of the first wrinkle part 12 and the second wrinkle part 13 can be greatly improved.

또한, 이미 사용되고 있는 금속 멤브레인(10)도 강화빔(20)의 삽입 및 오목 부(15)의 형성이라는 단순한 과정을 거치기만 하면, 내압성능을 크게 향상시킬 수 있다. 즉, 큰 비용을 들이지 않고도 종래의 금속 멤브레인의 내압성능 향상을 도모할 수 있다.In addition, the metal membrane 10, which is already in use, can be greatly improved in the breakdown voltage performance only through a simple process of inserting the reinforcement beam 20 and forming the recess 15. That is, the pressure resistance performance of the conventional metal membrane can be improved without incurring a large cost.

한편, 금속 멤브레인 조립체(100)는 도 6 및 도 7에 도시된 과정을 통해서 제조된다. Meanwhile, the metal membrane assembly 100 is manufactured through the process illustrated in FIGS. 6 and 7.

먼저, 평판 형상의 금속판을 준비하고, 금속판에 복수의 제1주름부(12)를 형성한다(S100). 그리고, 금속판에 제2주름부(13)를 복수 형성한다(S200). 이 때, 제1주름부(12)와 제2주름부(13)가 교차하는 부분에는 교차주름부(14)가 동시에 형성된다(S200). 주름부(12,13)는 일반적으로 형성되는 바와 같이 3단으로 폴딩(Folding) 방식으로 형성된다. First, a flat metal plate is prepared and a plurality of first wrinkles 12 are formed on the metal plate (S100). Then, a plurality of second wrinkles 13 is formed on the metal plate (S200). At this time, the cross-wrinkle portion 14 is formed simultaneously at the portion where the first wrinkle portion 12 and the second wrinkle portion 13 intersect (S200). The pleats 12 and 13 are formed in three stages by folding.

이와 같이 제1주름부(12), 제2주름부(13) 및 교차주름부(14)를 형성하여 종래의 금속 멤브레인을 얻은 후에는, 제1주름부(12) 및 제2주름부(13) 내부에 각각 강화빔(20)을 삽입한다(S300). 그 후, 강화빔(20)이 삽입된 주름부(12,13)의 양 측면을 강화빔쪽으로 가압하여 주름부(12,13)의 양 측면을 소성변형시킨다(S400). 이와 같이 주름부(12,13)의 양 측면이 소성변형되면, 주름부(12,13)의 양 측면에 각각 오목부(15)가 형성됨과 동시에 강화빔(20)이 주름부(12,13)의 내측면에 밀착되어 그 위치가 고정된다. 특히, 강화빔(20)에 형성된 코팅층(30)이 변형되면서 주름부(12,13)의 내측면과 밀착하게 된다. 그리고, 오목부(15)를 형성하기 위해서는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 금형(40)을 사용하면 된다. 즉, 오목부(15)의 형상에 대응되는 형상을 가지는 한 쌍의 곡면금형(40)을 각각 제1주름부(12) 또는 제2주름부(13)의 양 측면에 각각 접촉시킨 다음, 각 곡면금형(40)을 강화빔쪽으로 가압하면, 곡면금형(40)의 표면에 대응되는 형상의 오목부(15)를 형성시킬 수 있게 된다. 여기서, 곡면금형(40)은 제1주름부(12) 또는 제2주름부(13)의 측면 손상을 방지하기 위해서 스테인레스 스틸보다 표면 경도가 낮은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 제1주름부(12) 또는 제2주름부(13)의 측면과 곡면금형(40) 사이에 오일 등과 같은 윤활제를 코팅하는 것이 좋다. Thus, after forming the 1st wrinkle part 12, the 2nd wrinkle part 13, and the cross wrinkle part 14, and obtaining the conventional metal membrane, the 1st wrinkle part 12 and the 2nd wrinkle part 13 Insert the reinforcing beams 20 into the inside (S300). Thereafter, both sides of the corrugations 12 and 13 into which the reinforcing beams 20 are inserted are pressed toward the reinforcing beams to plastically deform both sides of the corrugations 12 and 13 (S400). As such, when both sides of the wrinkles 12 and 13 are plastically deformed, concave portions 15 are formed on both sides of the wrinkles 12 and 13, and the reinforcement beam 20 is wrinkled 12 and 13, respectively. It is in close contact with the inner surface of the and the position is fixed. In particular, the coating layer 30 formed on the reinforcing beam 20 is in close contact with the inner surfaces of the pleats 12 and 13. In addition, in order to form the recessed part 15, the metal mold | die 40 may be used as shown in FIG. That is, a pair of curved molds 40 having a shape corresponding to the shape of the concave portion 15 are respectively brought into contact with both sides of the first wrinkle portion 12 or the second wrinkle portion 13, respectively, When the curved mold 40 is pressed toward the reinforcing beam, the concave portion 15 having a shape corresponding to the surface of the curved mold 40 can be formed. Here, the curved mold 40 is preferably made of a material having a lower surface hardness than stainless steel in order to prevent side damage of the first wrinkle portion 12 or the second wrinkle portion 13. Then, a lubricant such as oil may be coated between the side of the first wrinkle portion 12 or the second wrinkle portion 13 and the curved mold 40.

또한, 도 6에 도시된 압력백(50)을 사용하여 오목부(15)를 형성할 수도 있다. 즉, 신축성이 있는 압력백(50)을 프레임(60)과 제1주름부(12) 또는 제2주름부(13) 사이에 배치한 다음, 압력백(50)의 내부에 공압 또는 유압을 인가하게 되면, 제1주름부(12) 또는 제2주름부(13)의 측면을 소성변형시켜 오목부(15)를 형성할 수 있다. 이 때, 프레임(60) 및 멤브레인(10)은 움직이지 않도록 위치 고정된다. In addition, the concave portion 15 may be formed using the pressure bag 50 shown in FIG. 6. That is, the elastic pressure bag 50 is disposed between the frame 60 and the first wrinkle part 12 or the second wrinkle part 13, and then pneumatic or hydraulic pressure is applied to the inside of the pressure bag 50. In this case, the concave portion 15 may be formed by plastically deforming the side surface of the first wrinkle portion 12 or the second wrinkle portion 13. At this time, the frame 60 and the membrane 10 are fixed in position so as not to move.

한편, 보강부재는 도 8 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 다양한 형태로 구성될 수 있다. Meanwhile, the reinforcing member may be configured in various forms as shown in FIGS. 8 and 9.

도 8에 도시된 보강부재(20a)는 중공형상의 빔으로 구성된다. The reinforcing member 20a shown in FIG. 8 is composed of a hollow beam.

도 9에 도시된 보강부재(20b)의 내부에는 복수의 보강살이(21) 형성된다. 각 보강살(21)은 보강부재(20b)의 중앙에서 외측으로 연장 형성되며, 각 보강살(21)은 보강부재(20b)의 내부 중앙에서 서로 연결된다. A plurality of reinforcing teeth 21 are formed inside the reinforcing member 20b shown in FIG. 9. Each reinforcing bar 21 is formed to extend outward from the center of the reinforcing member 20b, and each reinforcing bar 21 is connected to each other at the inner center of the reinforcing member 20b.

그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 보강부재(20a,20b)에는 앞선 실시예에서와는 달리 코팅층이 형성되지 않는다. In addition, unlike the previous embodiment, the reinforcing members 20a and 20b shown in FIGS. 8 and 9 do not have a coating layer.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious.

예를 들어, 본 실시예에서는 강화빔의 단면이 타원형으로 이루어져 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 원형 또는 필렛 (Fillet) 처리된 다각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. For example, in the present embodiment, the cross section of the reinforcing beam is made of an oval shape, but is not necessarily limited thereto, and may be formed in various shapes such as a circular shape or a filleted polygon.

또한, 본 실시예에서는 강화빔에 코팅층이 코팅되도록 구성되어 있으나, 코팅층이 생략될 수도 있다. In addition, in this embodiment, the coating layer is configured to be coated on the reinforcing beam, but the coating layer may be omitted.

도 1는 종래의 일례에 따른 멤브레인의 개략적인 사시도이다. 1 is a schematic perspective view of a membrane according to a conventional example.

도 2는 도 1에 도시된 멤브레인에 있어서 강성 및 강도를 보강하기 위해 형성된 릿지를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a ridge formed to reinforce rigidity and strength in the membrane shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인 조립체의 개략적인 사시도이다. 3 is a schematic perspective view of a membrane assembly according to one embodiment of the invention.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선의 개략적인 단면도이다. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.

도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 오목부를 형성하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 5 and 6 are schematic cross-sectional views for explaining a method of forming the recess shown in FIG. 3.

도 7은 도 3에 도시된 멤브레인 조립체의 제조과정을 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the membrane assembly shown in FIG. 3.

도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 멤브레인 조립체의 개략적인 단면도이다. 8 and 9 are schematic cross-sectional views of a membrane assembly according to another embodiment of the present invention, respectively.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10...금속 멤브레인 11...평탄부10.Metal Membrane 11

12...제1주름부 13...제2주름부12 ... 1st wrinkle part 13 ... 2nd wrinkle part

14...교차주름부 15...오목부14 ... cross wrinkles 15 ... concave

20...보강부재 30...코팅층20 Reinforcement member 30 Coating layer

40...곡면금형 50...압력백40.Curved mold 50 ... Pressure bag

60...프레임 100...금속 멤브레인 조립체60 ... frame 100 ... metal membrane assembly

Claims

A flat plate portion having a flat plate shape, a first wrinkle portion formed convexly with respect to the plate portion and arranged in parallel with each other, and a hollow portion formed inside the plate portion, and formed in a convex form with respect to the plate portion and arranged in parallel with each other; Any one of the first wrinkle portion and the second wrinkle portion disposed to intersect the portion and the inside of which is empty, a cross wrinkle portion formed at a portion where the first wrinkle portion and the second wrinkle portion intersect, and the first wrinkle portion and the second wrinkle portion. A metal membrane formed concave with respect to the surface of the wrinkle portion and having a recess disposed in the longitudinal direction of the wrinkle portion, the metal membrane comprising a metal material; And

And a reinforcing member disposed inside the crease to closely contact the inner surface of the crease formed with the recess.

The reinforcing member is a reinforced beam formed long in the longitudinal direction of the recess,

The strengthening beam is a metal membrane assembly, characterized in that the coating layer formed of a material having a lower yield strength than the metal membrane.

The method of claim 1,

The cross section of the reinforcing beam is a metal membrane assembly, characterized in that any one of a circular, elliptical and polygonal shape.

3. The method of claim 2,

The coating layer is a metal membrane assembly, characterized in that consisting of any one of a metal material, a polymer (polymer), elastomer (foam) and foam (foam).

The reinforcing member is a metal membrane assembly, characterized in that the hollow shape.

The reinforcing member is in contact with the inner surface of the wrinkled portion formed with the recess,

The inside of the reinforcing member is a metal membrane assembly, characterized in that a plurality of reinforcing bar extending from the center of the reinforcing member is formed.

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A first wrinkle portion forming step of forming a plurality of first wrinkle portions parallel to each other on the plate-shaped metal plate and convex with respect to the surface of the metal plate;

A plurality of second wrinkle portions that are parallel to each other on the metal plate and are orthogonal to each of the first wrinkle portions and convex in the same direction as each of the first wrinkle portions, and a portion where the first and second wrinkle portions cross each other. Forming a second wrinkle portion and a cross wrinkle portion to form a cross wrinkle portion;

An insertion step of inserting a reinforcing member into at least one of the wrinkles of the first and second wrinkles; And

Pressing both side surfaces of the wrinkle portion in which the reinforcing member is inserted toward the reinforcing member, a concave recess is formed with respect to both sides of the wrinkle portion, and the reinforcing member is in close contact with the inner side of the wrinkle portion and is fixed to the inside of the wrinkle portion. And a plastic deformation step of plastically deforming both sides of the wrinkle part.

The plastic deformation is a method of manufacturing a metal membrane assembly, wherein the curved mold having a shape corresponding to the shape of the concave portion is made in contact with both sides of the corrugation portion, or is made by using pneumatic or hydraulic pressure.

A flat plate portion having a flat plate shape, a first wrinkle portion formed convexly with respect to the plate portion and arranged in parallel with each other, and a hollow portion formed inside the plate portion, and formed in a convex form with respect to the plate portion and arranged in parallel with each other; Preparing a metal membrane formed of a metallic material, the second wrinkle portion being disposed to intersect with the portion and having an empty inside, and a cross wrinkle portion formed at a portion where the first wrinkle portion and the second wrinkle portion cross each other;

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