KR101325708B1 - 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 - Google Patents

액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 Download PDF

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Abstract

액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치는, 프레임, 상기 프레임에 장착되어, 액화천연가스 저장 탱크의 선체 내벽과 1차 방벽 사이에 순차적으로 적층 설치되는 하부 단열 보드, 주 2차 방벽 및 상부 단열 보드 중 이웃하는 상기 상부 단열 보드 사이로 노출되어 서로 이격되는 상기 주 2차 방벽의 노출부에 대응하여 상기 프레임을 주행시키는 구동부, 상기 프레임에 장착되어, 주제와 경화제를 포함하는 접착제를 내장하는 카트리지, 상기 카트리지를 장착하여 상기 카트리지로부터 상기 접착제를 공급하는 공급부, 상기 카트리지에서 공급되는 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부, 상기 혼합부에 장착되어 토출되는 상기 접착제를 상기 노출부에 도포하는 노즐, 및 상기 공급부, 상기 카트리지 및 상기 혼합부 중 적어도 한 곳에 설치되어 상기 접착제를 가열하는 가열부를 포함한다.

Description

액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 및 그 방법 {APPARATUS FOR COATING ADHESIVE FOR MOUNTING SECONDARY BARRIER OF LNG STORAGE TANK AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 이액형 접착제를 시공하는 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 섭씨 -163도로 냉각하여 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 액체 상태이다.
액화천연가스를 수송하는 액화천연가스 운반선 또는 액화천연가스를 생산하여 저장하는 부유식 해상구조물은 초저온 상태로 액화된 액화천연가스를 저장할 수 있는 저장 탱크를 구비한다. 액화천연가스 저장 탱크는 내부에 단열 및 불투과 구조를 가진다.
예를 들면, 액화천연가스 저장 탱크는 내부에 저장되는 액화천연가스에 직접 접촉되는 1차 방벽, 1차 방벽을 단열 지지하는 상부 단열 보드, 1차 방벽에서 누액된(leaked) 액화천연가스에 접촉되는 2차 방벽, 및 2차 방벽을 단열 지지하는 하부 단열 보드를 구비한다.
하부 단열 보드는 단위 면적을 가지고 복수로 내부 선체에 배치되므로 인접하는 하부 단열 보드 사이에 간격을 형성한다. 이로 인하여, 2차 방벽은 복수의 하부 단열 보드 상의 주 2차 방벽과, 이웃하는 주 2차 방벽을 연결하는 보조 2차 방벽으로 구성된다.
상부 단열 보드는 주 2차 방벽들 각각에 하부 단열 보드의 면적보다 작은 면적으로 구비되므로 주 2차 방벽에 노출부를 형성한다. 이 노출부에 접착제를 도포하여 보조 2차 방벽을 부착함으로써 2차 방벽이 완성된다.
이를 위하여, 한국 등록 특허 제0626486호에서, 2차 방벽의 노출부에 접착제를 도포하고, 접착제 상에 스트립을 가압하여 스트립을 접합하는 스트립 접합 장치 및 스트립 접합 방법이 개시되어 있다.
이 스트립 접합 장치 및 스트립 접합 방법은 가열수단을 통하여 스트립을 가열하여 접착제를 활성화시켜 스트립을 접합한다.
선행문헌 1 : 한국 등록 특허 제0626486호
본 발명의 목적은 이액형 접착제를 가열하여 주 2차 방벽의 노출부에 도포하는 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 및 이를 이용한 시공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치는, 프레임, 상기 프레임에 장착되어, 내부 선체와 액화천연가스 저장 탱크의 1차 방벽 사이에 순차적으로 적층 설치되는 하부 단열 보드, 주 2차 방벽 및 상부 단열 보드 중 이웃하는 상기 상부 단열 보드 사이로 노출되어 서로 이격되는 상기 주 2차 방벽의 노출부에 대응하여 상기 프레임을 주행시키는 구동부, 상기 프레임에 장착되어, 주제와 경화제를 내장하는 카트리지, 상기 카트리지를 장착하여 상기 카트리지로부터 상기 접착제를 공급하는 공급부, 상기 카트리지에서 공급되는 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부, 상기 혼합부에 장착되어 상기 주제와 경화제가 혼합되어 토출되는 접착제를 상기 노출부에 도포하는 노즐, 및 상기 공급부, 상기 카트리지 및 상기 혼합부 중 적어도 한 곳에 설치되어 상기 접착제를 가열하는 가열부를 포함한다.
상기 카트리지는, 주제를 내장하는 주제 카트리지와, 경화제를 내장하는 경화제 카트리지를 포함할 수 있다.
상기 주제 카트리지는, 일측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 주제를 내장하는 제1 주제 카트리지와, 다른측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 주제를 내장하는 제2 주제 카트리지를 포함하고, 상기 경화제 카트리지는, 상기 제1 주제 카트리지의 주제와 혼합되어 상기 일측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 경화제를 내장하는 제1 경화제 카트리지와, 상기 제2 주제 카트리지의 주제와 혼합되어 상기 다른측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 경화제를 내장하는 제2 경화제 카트리지를 포함할 수 있다.
상기 공급부는, 상기 프레임에 장착되어 상기 카트리지를 수용하는 카트리지 수용부, 상기 카트리지 수용부의 일측에서 상기 카트리지로 삽입되어 상기 카트리지 내부를 가압하는 피스톤과 로드, 상기 로드에 연결되는 이동부재, 상기 이동부재에 나사 결합되고 일단으로 상기 카트리지 수용부에 회전 가능하게 장착되는 리드 스크류, 및 상기 리드 스크류를 구동하는 모터를 포함할 수 있다.
상기 카트리지는 주제 카트리지와 경화제 카트리지를 포함하며, 상기 이동부재는, 상기 주제 카트리지에 삽입되는 제1 로드와 상기 경화제 카트리지에 삽입되는 제2 로드를 연결할 수 있다.
상기 카트리지는 제1 주제 카트리지와 제2 주제 카트리지, 제1 경화제 카트리지 및 제2 경화제 카트리지를 포함하며, 상기 이동부재는, 상기 제1 주제 카트리지에 삽입되는 제1 로드, 상기 제1 경화제 카트리지에 삽입되는 제2 로드, 상기 제2 주제 카트리지에 삽입되는 제3 로드, 및 상기 제2 경화제 카트리지에 삽입되는 제4 로드를 연결할 수 있다.
상기 혼합부는, 상기 주제 카트리지와 상기 경화제 카트리지의 토출 측을 상기 노즐에 연결하는 스태틱 믹서로 형성될 수 있다.
상기 카트리지는 제1 주제 카트리지와 제2 주제 카트리지, 제1 경화제 카트리지 및 제2 경화제 카트리지를 포함하며, 상기 혼합부는, 상기 제1 주제 카트리지와 상기 제1 경화제 카트리지의 토출 측을 상기 일측 노출부에 대응하는 제1 노즐에 연결하는 제1 스태틱 믹서와, 상기 제2 주제 카트리지와 상기 제2 경화제 카트리지의 토출 측을 상기 다른측 노출부에 대응하는 제2 노즐에 연결하는 제2 스태틱 믹서를 포함할 수 있다.
상기 가열부는, 상기 카트리지를 수용하는 카트리지 수용부에 장착되는 제1 히터, 상기 카트리지의 외면에 장착되는 제2 히터, 및 상기 혼합부를 형성하는 스태틱 믹서의 외면에 장착되는 제3 히터 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 방법은, 주제와 경화제를 공급하는 공급 단계, 상기 주제와 상기 경화제를 각각 가열하여 혼합하거나, 혼합하여 가열하는 가열 혼합 단계, 및 내부 선체와 액화천연가스 저장 탱크의 1차 방벽 사이에 순차적으로 적층 설치되는 하부 단열 보드, 주 2차 방벽, 및 상부 단열 보드 중 상기 상부 단열 보드 사이에서 노출되고 서로 이격되는 상기 주 2차 방벽의 노출부에 상기 주제와 경화제가 가열 혼합된 접착제를 도포하는 도포 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이액형 접착제인 주제와 경화제를 각 카트리지에서 가압 토출하여 도포하므로 주제와 경화제를 공급하기 위한 디스펜서를 제거할 수 있고, 이로 인하여 접착제 시공 장치를 단순하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 주제와 경화제를 포함하는 이액형 접착제를 혼합한 후 가열 또는 각각 가열한 후 혼합하여, 주 2차 방벽의 노출부에 도포하므로 이액형 접착제의 도포 및 보조 2차 방벽의 부착을 용이하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 방법의 순서도이다.
도 3은 도 1의 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치로 접착제를 시공하는 상태의 평면도이다.
도 4는 도 3의 시공 상태에서 Ⅳ-Ⅳ을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 카트리지, 스태틱 믹서 및 노즐을 통하여 접착제가 도포되는 상태의 평면도이다.
도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 카트리지, 스태틱 믹서 및 노즐의 단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 및 이를 이용한 접착제 시공 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치(편의상, 이하에서 "접착제 시공 장치"라 한다)(100)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 접착제 시공 장치(100)는 주 2차 방벽의 노출부에 접착제를 도포할 수 있도록 프레임(10), 구동부(20), 카트리지(30), 공급부(40), 혼합부(50), 노즐(60), 및 가열부(70)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 방법(편의상, 이하에서 "접착제 시공 방법"이라 한다)의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 접착제 시공 방법은 도 1의 접착제 시공 장치(100)를 이용하여, 주 2차 방벽의 노출부에 접착제를 도포할 수 있도록 도 2의 순서도와 같은 단계들을 포함한다.
예를 들면, 일 실시예의 접착제 시공 방법은 이액형 접착제를 공급하는 공급 단계(ST1), 공급되는 접착제를 가열 및 혼합하는 가열 혼합 단계(ST2), 및 가열 혼합된 접착제를 주 2차 방벽의 노출부(821)에 도포하는 도포 단계(ST3)를 포함한다.
도 3은 도 1의 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치로 접착제를 시공하는 상태의 평면도이고, 도 4는 도 3의 시공 상태에서 Ⅳ-Ⅳ을 따라 자른 단면도이다(편의상, 구동부(20)와 노즐(60)만을 도시함).
일 실시예에 따른 접착제 시공 장치(100) 및 접착제 시공 방법의 이해를 돕기 위하여, 도 3 및 도 4를 참조하여, 액화천연가스 저장 탱크에 구비되는 초저온 상태의 액화천연가스에 대한 단열 및 불투과 단면 구조에 대하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 액화천연가스 저장 탱크는 내부 선체(80)에 순차적으로 적층 설치되는 하부 단열 보드(84), 주 2차 방벽(82), 상부 단열 보드(83) 및 1차 방벽(81)을 포함한다.
하부 단열 보드(84)는 주 2차 방벽(82)과 내부 선체(80) 사이에 위치하는 단열 보드로써, 고정부재(미도시)에 의하여 내부 선체(80)에 고정 장착되는 하부 단열 부재 보호판(841)과, 하부 단열 부재 보호판(841)에 부착되는 하부 단열 부재(842)를 포함한다.
상부 단열 보드(83)는 1차 방벽(81)과 주 2차 방벽(82) 사이에 위치하는 단열 보드로써, 주 2차 방벽(82)에 부착되는 상부 단열 부재(832)와, 상부 단열 부재(832)에 부착되는 상부 단열 부재 보호판(831)을 포함한다.
예를 들면, 하, 상부 단열 부재(842, 832)는 폴리우레탄 폼으로 형성되어 내부 선체(80)와 액화천연가스 저장 탱크 사이에 단열성을 부여하고, 하, 상부 단열 부재 보호판(841, 831)은 플라이우드로 형성되어 하, 상부 단열 부재(842, 832)의 기계적 강성을 부여한다.
또한 주 2차 방벽(82)은 금속 복합 재료층(metal composite laminate)으로 형성되어 불투과 구조를 형성하고, 1차 방벽(81)은 알루미늄 합금, 인바(Invar), 9% 니켈강, 스테인리스스틸시트 등 저온 취성에 강한 재질의 금속재질로 형성되어 불투과 구조를 형성한다. 실질적으로, 1차 방벽(81)은 접착제 시공 장치를 사용하는 단계에서는 설치되어 있지 않지만 저장 탱크의 구조를 설명하기 위하여 점선으로 도시된다.
도 3, 4를 참조하면, 하부 단열 보드(84)는 설정된 면적을 가지고 내부 선체(80)에서 x, y축 방향으로 설정된 제2 간격(G2)으로 이격되어 배치된다. 제2 간격(G2)의 범위는 하부 단열 보드(84)의 수축 및 팽창을 흡수하는 범위 내에서 설정된다. 주 2차 방벽(82)은 하부 단열 보드(84)의 상면에 부착되어 보조 2차 방벽(미도시)과 함께 2차 방벽을 형성하여, 1차 방벽(81)에서 누액된 액화천연가스에 대하여 2차 안전 장치로써, 2차 불투과 구조를 형성한다.
상부 단열 보드(83)는 하부 단열 보드(84) 및 주 2차 방벽(82)의 면적보다 좁은 면적으로 설정되고, 제1 간격(G1)으로 이격되어 주 2차 방벽(82)의 상부 표면에 부착된다. 따라서 주 2차 방벽(82)은 제2 간격(G2)으로 이격된 부근에서 상부 단열 보드(83)의 외곽을 따라 가면서 노출되는 표면(이하, "노출부(821)"라 한다)을 형성한다. 1차 방벽(81)은 상부 단열 보드(83)의 상면에 부착되어 저장된 액화천연가스에 직접 접촉되고, 1차 불투과 구조를 형성한다.
상부 단열 보드(83)의 제1 간격(G1)이 주 2차 방벽(82)의 제2 간격(G2)보다 더 넓게 형성되므로 주 2차 방벽(82)의 노출부(821)는 제1, 제2 간격(G1, G2)의 차이에 상응하는 면적으로 설정된다.
일 실시예의 접착제 시공 장치(100)는 주 2차 방벽(82)의 노출부(821)에 이액형 접착제(L)를 시공하도록 구성되며, 접착제 시공 방법은 노출부(821)에 접착제(L)를 압출 방식으로 도포하도록 이루어진다.
다시 도 1을 참조하면, 접착제 시공 장치(100)에서 프레임(10)은 구동부(20), 카트리지(30), 공급부(40), 혼합부(50), 노즐(60) 및 가열부(70)를 장착할 수 있도록 구성된다. 구동부(20)는 제2 간격(G2)으로 이격되는 주 2차 방벽(82)의 노출부(821)에 대응하여, 프레임(10)을 주행시킬 수 있도록 구성된다.
카트리지(30)는 주제와 경화제로 이루어지는 이액형 접착제를 내장한다. 공급부(40)는 카트리지(30)에 내장된 주제와 경화제를 혼합부(50)로 가압하여 공급하도록 토출력을 제공한다. 혼합부(50)는 공급되는 주제와 경화제를 혼합하여, 접착제를 도포 가능한 상태로 형성한다.
카트리지(30), 공급부(40) 및 혼합부(50)는 기존에 사용되는 고중량의 디스펜서를 대체할 수 있게 한다. 카트리지(30)는 이동성을 가지고 프레임(10)에 탑재됨으로써 접착제 및 접착제 시공 장치(100)의 이동성을 용이하게 한다.
노즐(60)은 혼합 상태로 압출되는 접착제를 노출부(821)에 도포하도록 형성된다. 노즐(60) 및 공급부(40)는 접착제를 압출함으로써 접착제의 도포 방식을 단순하게 한다.
가열부(70)는 카트리지(30)에 내장된 주제와 경화제를 각각 가열하거나, 주제와 경화제를 혼합된 상태로 가열할 수 있도록 형성된다. 가열부(70)는 접착제가 보조 2차 방벽을 접촉하기 전에 접착제에 경화에 필요한 충분한 열을 인가하여 접합 품질을 향상시킬 수 있게 한다.
한편, 하부 단열 보드(84) 사이의 제2 간격(G2)으로 설정되는 공간 중 도포 방향(도 3의 x축 방향)에 교차하는 방향으로 형성되는 공간은 브릿지 부재(91)에 의하여 밀폐되어, 하부 단열 보드(84)의 상면, 즉 노출부(821)와 동일한 높이의 평면으로 형성된다.
따라서 브릿지 부재(91)는 이격된 노출부(821)에서 도포 진행 중이던 이액형 접착제가 끊기지 않고 연속적으로 도포될 수 있게 하여, 노출부(821)의 모퉁이 부분에서 접착제의 미도포 영역을 제거한다.
도 2를 참조하면, 접착제 시공 장치(100)를 이용하는 접착제 시공 방법에서, 공급 단계(ST1)는 구동부(20)에 의하여 주행하는 프레임(10)에 구비되는 공급부(40)의 작동으로 카트리지(30)에 내장된 주제 및 경화제로 이루어지는 접착제를 혼합부(50)로 공급한다.
가열 혼합 단계(ST2)는 혼합부(50)와 가열부(70)의 작동으로 공급되는 주제 및 경화제를 가열하여 혼합하거나 혼합하여 가열한다. 가열 혼합 단계(ST2)는 가열부(70)의 작동으로 공급되는 주제와 경화제를 각각 가열한 후, 혼합부(50)의 작동으로 가열된 주제와 경화제를 혼합할 수 있다. 또한 가열 혼합 단계(ST2)는 혼합부(50)의 작동으로 주제와 경화제를 혼합한 후, 가열부(70)의 작동으로 혼합된 접착제를 가열할 수 있다.
도포 단계(ST3)는 혼합부(50)로부터 토출되는 접착제를 노즐(60)을 통하여 노출부(821)에 도포한다. 이때, 가열된 접착제(L)는 공급부(40)의 압력에 의하여 노즐(60)을 통하여 원활히 토출되어 노출부(821)에 도포된다.
즉 도포 단계(ST3)에 의하여 노출부(821)에 도포된 접착제(L)는 경화되지 않은 상태에서, 노출부(821)의 접착제(L) 위에 보조 2차 방벽(미도시)을 부착한 후에 경화될 수 있다.
보조 2차 방벽 부착 단계(ST4)는 일 실시예의 접착제 시공 이후에 별도의 장치로 진행될 수 있다. 노출부(821)에 보조 2차 방벽을 부착함으로써, 2차 방벽의 불투과 구조가 완성된다.
이상에서 일 실시예에 따른 접착제 시공 장치(100) 및 그 시공 방법에 대하여 개략적으로 설명하였고, 이하에서 접착제 시공 방법을 구현하는 접착제 시공 장치(100)를 더 구체적으로 설명한다. 중복 기재를 피하기 위하여, 접착제 시공 장치(100)를 설명하면서 관련되는 접착제 시공 방법을 함께 설명한다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 프레임(10)은 접착제 시공 장치(100)의 진행 방향(x축 방향)을 따라 배치되는 제1 방향 부재들(11)과, 진행 방향에 교차하는 제2 방향(y축 방향)을 따라 배치되어 제1 방향 부재들(11)을 연결하는 제2 방향 부재들(12)을 포함한다.
제1, 제2 방향 부재들(11, 12)은 내부 선체(80), 1차 및 주 2차 방벽(81, 82), 상, 하부 단열 보드(83, 84), 및 제1, 제2 간격(G1, G2)의 크기에 따라 적절한 개수로 이루어질 수 있다. 제2 방향 부재(12)는 구동부(20)를 제2 방향(y축 방향)으로 안내하는 가이드 홈(121)을 형성한다.
일 실시예에서와 같이 제1 방향 부재들(11)과 제2 방향 부재들(12)이 높이 방향(z축 방향)으로 이격되어 복수로 배치되는 경우, 프레임(10)은 제1 방향 부재들(11)과 제2 방향 부재들(12)을 연결하는 제3 방향 부재(13)를 더 포함할 수도 있다.
구동부(20)는 상부 단열 보드(83)의 측면에 구름 마찰로 밀착되어 구동되는 복수의 구동롤(21), 구동롤(21)을 구동하는 모터(23), 구동롤(21)을 제2 방향(y축 방향)으로 이동시키는 폭 조절부(22), 및 프레임(10)에 장착되어 상부 단열 보드(83) 상에서 구름 작동되는 지지롤(24)(편의상, 도 3에만 도시)을 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구동롤(21)은 상부 단열 보드(83)의 상부 단열 부재 보호판(831)의 측면에 구름 마찰로 밀착되어 구동된다. 폭 조절부(22)는 폭 조절 부재(221)와 리드 스크류(222) 및 모터(223)를 포함하여, 제1 간격(G1)에 따라 조절된다.
폭 조절 부재(221)는 제1 방향 부재(11)와 나란하게 1쌍으로 배치되어 제2 방향(y축 방향)으로 이동되도록 제2 방향 부재(12)의 가이드 홈(121)에 가이드 돌기(122)로 결합된다.
리드 스크류(222)는 폭 조절 부재(221)에 나사 결합되어 폭 조절 부재(221)를 y축 방향으로 이동시킨다. 이때, 나란히 배치되는 1쌍의 폭 조절 부재(221)가 y축 방향에서 서로 반대 방향으로 이동하도록 서로 반대 방향의 나사산이 형성될 수 있다.
모터(223)는 프레임(10)에 고정되고, 리드 스크류(222)에 동력 전달 가능하게 연결된다. 예를 들면, 모터(223)와 리드 스크류(222)는 벨트와 풀리로 연결될 수 있다.
모터(23)는 폭 조절 부재(221)에 수직 하방에 설치되고 구동롤(21)에 연결되어 구동롤(21)을 구동한다. 구동롤(21)이 상부 단열 부재 보호판(831)의 측면에 일치되어 구동력을 제공할 때, 지지롤(24)은 상부 단열 부재 보호판(831) 상에서 접착제 시공 장치(100)의 하중을 지지하면서 구름 작용으로 프레임(10)을 이동시킨다.
도 5는 카트리지, 스태틱 믹서 및 노즐을 통하여 접착제가 도포되는 상태의 평면도이고, 도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 카트리지, 스태틱 믹서 및 노즐의 단면도이다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 카트리지(30)는 프레임(10)에 장착되어, 주제와 경화제를 포함하는 접착제를 내장한다. 카트리지(30)는 주제를 내장하는 주제 카트리지(31)와 경화제를 내장하는 경화제 카트리지(32)를 포함하며, 각각에 내장되는 주제와 경화제를 독립적으로 가열할 수 있도록 구성된다.
예를 들면, 주제 카트리지(31)는 1쌍의 제1 주제 카트리지(311)와 제2 주제 카트리지(312)를 포함한다. 제1 주제 카트리지(311)는 일측 하부 단열 보드(84)(도 4의 우측) 상에 노출되는 주 2차 방벽(82)의 노출부(821)에 도포될 주제를 내장한다. 제2 주제 카트리지(312)는 다른측 하부 단열 보드(84)(도 4의 좌측) 상에 노출되는 노출부(821)에 도포될 주제를 내장한다.
경화제 카트리지(32)는 제1, 제2 주제 카트리지(311, 312)에 대응하여 배치되는 제1 경화제 카트리지(321)과 제2 경화제 카트리지(322)를 포함한다. 제1 경화제 카트리지(321)는 제1 주제 카트리지(311)의 주제와 혼합되어 일측 하부 단열 보드(84)(도 4의 우측) 상에 노출되는 노출부(821)에 도포될 경화제를 내장한다. 제2 경화제 카트리지(322)는 제2 주제 카트리지(312)의 주제와 혼합되어 다른측 하부 단열 보드(84)(도 4의 좌측) 상에 노출되는 노출부(821)에 도포될 경화제를 내장한다.
이와 같이, 일 실시예의 접착제 도포 장치(100)는 카트리지(30)를 제1, 제2 주제 카트리지(311, 312) 및 제1, 제2 경화제 카트리지(321, 322)로 구성함으로써, 제2 간격(G2)으로 마주하는 양측의 노출부(821)를 1회의 도포 공정으로 접착제(L)를 도포할 수 있다. 또한 주제 카트리지와 경화제 카트리지는 각각 하나로 형성되어, 양측의 노출부에 주제와 경화제를 동시에 공급할 수도 있다(미도시).
공급부(40)는 카트리지(30)를 장착하여 카트리지(30)에 내장되는 주제 및 경화제를 카트리지(30)의 토출측에 연결되는 혼합부(50)로 공급하도록 구성된다. 예를 들면, 공급부(40)는 카트리지 수용부(41), 피스톤(42)과 로드(43), 이동부재(44), 리드 스크류(45) 및 모터(46)를 포함한다.
카트리지 수용부(41)는 프레임(10)에 장착되어 카트리지(30)를 수용하도록 구성된다. 예를 들면, 카트리지 수용부(41)는 프레임(10)의 앞 부분을 형성하는 제2 방향 부재(12)에 장착되며, 제1, 제2 주제 카트리지(311, 312) 및 제1, 제2 경화제 카트리지(321, 322)를 수용하도록 일측에 개구를 가지는 원통으로 형성된다.
또한, 카트리지 수용부(41)는 카트리지(30)에 연결되는 혼합부(50) 및 노즐(60)이 노출부(821)를 향하여 접착제를 효과적으로 토출할 수 있는 구조로 장착된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카트리지 수용부(41)는 프레임(10)의 제1, 제2 방향 부재(11, 12)에 대하여 설정된 각도로 경사지게 프레임(10)의 앞 부분에 장착될 수 있다.
피스톤(42)과 로드(43)는 카트리지 수용부(41)의 일측에서 카트리지(30)로 삽입되어 카트리지(30)의 내부를 가압하도록 배치된다. 즉 로드(43)는 각 피스톤(42)에 연결되는 제1, 제2, 제3, 제4 로드(431, 432, 433, 434)를 포함한다. 피스톤(42)은 카트리지(30)의 일측에 배치되어 로드(43)로 이동부재(44)에 연결된다.
이동부재(44)는 제1, 제2, 제3, 제4 로드(431, 432, 433, 434)에 일체로 연결되어 피스톤들(42)을 동일하게 작동시킬 수 있다. 제1 로드(431)는 제1 주제 카트리지(311)에 삽입되고, 제2 로드(432)는 제1 경화제 카트리지(321)에 삽입된다. 제3 로드(433)는 제2 주제 카트리지(312)에 삽입되고, 제4 로드(434)는 제2 경화제 카트리지(322)에 삽입된다.
리드 스크류(45)는 이동부재(44)에 나사 결합되고 일단으로 카트리지 수용부(41)에 회전 가능하게 장착된다(도 6 참조). 즉 리드 스크류(45)가 카트리지 수용부(41)의 한 위치에서 회전하면, 이동부재(44)가 리드 스크류(45) 상에서 직선 이동하면서 제1, 제2, 제3, 제4 로드(431, 432, 433, 434)에 연결되는 피스톤(42)을 가압한다.
모터(46)는 리드 스크류(45)에 연결되어, 리드 스크류(45)에 회전력을 제공한다. 모터(46)는 브레킷(47)으로 카트리지 수용부(41)에 연결되어 프레임(10)과 일체로 이동된다. 모터와 리드 스크류는 이동부재에 연결되는 실린더로 교체될 수 있다(미도시).
또한, 공급부는 이동부재 또는 로드의 변위를 감지하는 변위센서를 구비하여, 변위량에 따라 피드백 제어함으로써 접착제의 토출량 및 토출 속도 등을 제어할 수 있다(미도시).
혼합부(50)는 주제 카트리지(31)와 경화제 카트리지(32)에서 각각 공급되는 주제와 경화제를 혼합하여 노즐(60)로 이송하도록 구성된다. 혼합부(50)는 주제 카트리지(31)와 경화제 카트리지(32)의 토출측을 노즐(60)에 연결하는 스태틱 믹서로 형성된다. 스태틱 믹서는 주제와 경화제를 혼합하는 구성을 단순하게 한다.
예를 들면, 혼합부(50)는 제1 스태틱 믹서(51)와 제2 스태틱 믹서(52)를 포함하고, 노즐(60)은 제1, 제2 스태틱 믹서(51, 52) 각각에 대응하는 제1 노즐(61)과 제2 노즐(62)를 포함한다.
제1 스태틱 믹서(51)는 일단으로 제1 주제 카트리지(311)와 제1 경화제 카트리지(321)의 토출측을 연결하고, 다른 일단으로 일측 노출부(821)(도 4의 우측)에 대응하는 제1 노즐(61)에 연결된다. 제1 스태틱 믹서(51)는 제1 주제 카트리지(311)와 제1 경화제 카트리지(321)에서 공급되는 주제와 경화제를 혼합하여, 제1 노즐(61)로 공급한다.
제2 스태틱 믹서(52)는 일단으로 제2 주제 카트리지(312)와 제2 경화제 카트리지(322)의 토출측을 연결하고, 다른 일단으로 일측 노출부(821)(도 4의 좌측)에 대응하는 제2 노즐(62)에 연결된다. 제2 스태틱 믹서(52)는 제2 주제 카트리지(312)와 제2 경화제 카트리지(322)에서 공급되는 주제와 경화제를 혼합하여, 제2 노즐(62)로 공급한다.
제1, 제2 노즐(61, 62)은 노출부(821)에 대하여 경사진 상태로 설치되고, 토출구를 제1, 제2 스태틱 믹서(51, 52)에서 확장되는 구조를 형성하므로 노출부(821)에 도포되는 접착제의 두께를 효과적으로 설정할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 스태틱 믹서(51, 52)는 파이프(53) 내에 스크류(54)를 구비하여, 파이프(53)와 스크류(54) 사이로 주제와 경화제를 압송하면서 주제와 경화제를 혼합한다.
가열부(70)는 공급부(40), 카트리지(30) 및 혼합부(50) 중 적어도 한 곳에 설치되어 접착제를 가열할 수 있도록 구성된다. 즉 가열부(70)는 주제와 경화제를 각각 가열하거나, 주제와 경화제를 혼합하여 가열할 수 있도록 구성된다.
예를 들면, 가열부(70)는 복수의 제1 히터(71), 제2 히터(72) 및 제3 히터(73) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 편의상, 본 실시예에서 가열부(70)는 제1, 제2, 제3 히터(71, 72, 73)를 모두 구비한 것으로 설명한다.
제1 히터(71)는 카트리지(30)를 수용하는 카트리지 수용부(41)에 장착되어, 카트리지(30) 내의 주제와 경화제를 일괄적으로 가열할 수 있다. 제2 히터(72)는 각 카트리지(30)의 외면에 장착되어 카트리지(30) 별로 주제와 경화제를 가열할 수 있다. 제3 히터(73)는 혼합부(50)를 형성하는 스태틱 믹서의 외면에 장착되어 주제와 경화제를 혼합하는 중이거나 혼합된 상태로 가열할 수 있다.
제1, 제2, 제3 히터(71, 72, 73)는 각각 독립적으로 제어될 수 있으므로 셋 중 하나 또는 둘이 선택적으로 구동되거나 셋 모두가 구동될 수도 있다. 이는 주제와 경화제의 요구되는 가열 정도에 따라 설정될 수 있다.
카트리지 수용부(41)의 제1 히터(71) 또는 카트리지(30)의 제2 히터(72)가 작동되어 주제와 경화제를 각각 가열하는 경우, 주제 및 경화제의 상분리 온도 이하로 가열한다.
또한 혼합부(50)의 제3 히터(73)가 작동되어 주제와 경화제를 혼합함과 동시에 가열하는 경우, 접착제의 경화온도 이상으로 가열한다. 따라서 접착제와 보조 2차 방벽의 접촉 전에 접착제는 충분한 열량을 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치 및 이를 이용한 접착제 시공 방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 프레임 11, 12, 13 : 제1, 제2, 제3 방향 부재
20 : 구동부 21 : 구동롤
22 : 폭 조절부 23, 46, 223 : 모터
24 : 지지롤 30 : 카트리지
31 : 주제 카트리지 32 : 경화제 카트리지
40 : 공급부 41 : 카트리지 수용부
42 : 피스톤 43 : 로드
44 : 이동부재 45, 222 : 리드 스크류
47 : 브레킷 50 : 혼합부
51, 52 : 제1, 제2 스태틱 믹서 53 : 파이프
54 : 스크류 60 : 노즐
61, 62 : 제1, 제2 노즐 70 : 가열부
71, 72, 73 : 제1, 제2, 제3 히터80 : 내부 선체
81, 82 : 1차, 주 2차 방벽 83, 84 : 상, 하부 단열 보드
91 : 브릿지 부재 100 : 접착제 시공 장치
121 : 가이드 홈 122 : 가이드 돌기
221 : 폭 조절 부재 311, 312 : 제1, 제2 주제 카트리지
321, 322 : 제1, 제2 경화제 카트리지
431, 432, 433, 434 : 제1, 제2, 제3, 제4 로드
821 : 노출부 831, 841 : 상, 하부 단열 부재 보호판
832, 842 : 상, 하부 단열 부재 G1, G2 : 제1, 제2 간격
L : 접착제

Claims (10)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 장착되어, 내부 선체와 액화천연가스 저장 탱크의 1차 방벽 사이에 순차적으로 적층 설치되는 하부 단열 보드, 주 2차 방벽 및 상부 단열 보드 중 이웃하는 상기 상부 단열 보드 사이로 노출되어 서로 이격되는 상기 주 2차 방벽의 노출부에 대응하여 상기 프레임을 주행시키는 구동부;
    상기 프레임에 장착되어, 주제와 경화제를 내장하는 카트리지;
    상기 카트리지를 장착하여 상기 카트리지로부터 상기 주제와 경화제를 공급하는 공급부;
    상기 카트리지에서 공급되는 주제와 경화제를 혼합하는 혼합부;
    상기 혼합부에 장착되어 상기 주제와 경화제가 혼합되어 토출되는 접착제를 상기 노출부에 도포하는 노즐; 및
    상기 공급부, 상기 카트리지 및 상기 혼합부 중 적어도 한 곳에 설치되어 상기 접착제를 가열하는 가열부
    를 포함하는 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    주제를 내장하는 주제 카트리지와,
    경화제를 내장하는 경화제 카트리지
    를 포함하는 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주제 카트리지는,
    일측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 주제를 내장하는 제1 주제 카트리지와,
    다른측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 주제를 내장하는 제2 주제 카트리지를 포함하고,
    상기 경화제 카트리지는,
    상기 제1 주제 카트리지의 주제와 혼합되어 상기 일측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 경화제를 내장하는 제1 경화제 카트리지와,
    상기 제2 주제 카트리지의 주제와 혼합되어 상기 다른측 하부 단열 보드 상에 노출되는 노출부에 도포될 경화제를 내장하는 제2 경화제 카트리지를 포함하는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공급부는,
    상기 프레임에 장착되어 상기 카트리지를 수용하는 카트리지 수용부,
    상기 카트리지 수용부의 일측에서 상기 카트리지로 삽입되어 상기 카트리지 내부를 가압하는 피스톤과 로드,
    상기 로드에 연결되는 이동부재,
    상기 이동부재에 나사 결합되고 일단으로 상기 카트리지 수용부에 회전 가능하게 장착되는 리드 스크류, 및
    상기 리드 스크류를 구동하는 모터
    를 포함하는 액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 카트리지는 주제 카트리지와 경화제 카트리지를 포함하며,
    상기 이동부재는,
    상기 주제 카트리지에 삽입되는 제1 로드와 상기 경화제 카트리지에 삽입되는 제2 로드를 연결하는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 카트리지는 제1 주제 카트리지와 제2 주제 카트리지, 제1 경화제 카트리지 및 제2 경화제 카트리지를 포함하며,
    상기 이동부재는,
    상기 제1 주제 카트리지에 삽입되는 제1 로드,
    상기 제1 경화제 카트리지에 삽입되는 제2 로드,
    상기 제2 주제 카트리지에 삽입되는 제3 로드, 및
    상기 제2 경화제 카트리지에 삽입되는 제4 로드를 연결하는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 혼합부는,
    상기 주제 카트리지와 상기 경화제 카트리지의 토출 측을 상기 노즐에 연결하는 스태틱 믹서로 형성되는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카트리지는 제1 주제 카트리지와 제2 주제 카트리지, 제1 경화제 카트리지 및 제2 경화제 카트리지를 포함하며,
    상기 혼합부는,
    상기 제1 주제 카트리지와 상기 제1 경화제 카트리지의 토출 측을 노출부의 일측에 대응하는 제1 노즐에 연결하는 제1 스태틱 믹서와
    상기 제2 주제 카트리지와 상기 제2 경화제 카트리지의 토출 측을 노출부의 다른측에 대응하는 제2 노즐에 연결하는 제2 스태틱 믹서를 포함하는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 카트리지를 수용하는 카트리지 수용부에 장착되는 제1 히터,
    상기 카트리지의 외면에 장착되는 제2 히터, 및
    상기 혼합부를 형성하는 스태틱 믹서의 외면에 장착되는 제3 히터 중 적어도 하나를 포함하는
    액화천연가스 저장 탱크의 2차 방벽 설치용 접착제 시공 장치.
  10. 삭제
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