KR101422519B1

KR101422519B1 - 화물창 단열패널의 고정장치

Info

Publication number: KR101422519B1
Application number: KR1020130023766A
Authority: KR
Inventors: 안영덕; 이주현; 이호중
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-07-24
Also published as: KR20130099898A

Abstract

단열패널에 구멍을 가공하지 않고도 선체에 고정할 수 있는 화물창 단열패널의 고정장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치는 화물창 단열패널을 선체에 고정하기 위하여 사용되는 것으로, 단열패널 또는 단열패널 하부에 덧대어 질 수 있는 보강판에 결합되는 지지부와, 지지부와 회동 가능하도록 결합되고 선체에 마련된 스터드 볼트에 고정되는 브래킷과, 브래킷에 걸릴 수 있도록 절곡된 절곡부를 구비하여 브래킷 상에 안착된 상태에서 회전이 방지되는 절곡와셔를 포함한다.

Description

화물창 단열패널의 고정장치{APPARATUS FOR FIXING A INSULATION PANEL OF A CARGO}

본 발명은 화물창 단열패널의 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열패널에 구멍을 가공하지 않고도 선체에 고정할 수 있는 화물창 단열패널의 고정장치에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162°C로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화천연가스가 에너지 자원으로 사용됨에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔으며, 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 운반선이 개발되었다.

그런데, 액화천연가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어 있어야 하는데, 이러한 화물창에 요구되는 조건이 매우 까다로워 많은 어려움이 있었다.

즉, 액화천연가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162°C 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화천연가스를 안전하게 보관하고 저장하기 위해서는 이를 저장하는 화물창은 초저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면 알루미늄강, 스테인리스강, 35% 니켈강 등으로 제작되어야 하며, 기타 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 막을 수 있는 독특한 단열패널 구조로 설계되어야 한다.

종래의 액화천연가스 운반선의 화물창 단열패널 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 액화천연가스 운반선의 선체(10: Hull) 내측면에 매스틱(11: mastic)과 스터드 볼트(12: Stud bolt)에 의해 단열패널(30)이 보강판(20)을 매개로 하여 부착 고정된다.

스터드 볼트(12)는 선체(10)에 용접되고, 단열패널(30)에는 스터드 볼트(12)가 삽입될 수 있는 관통홀(14)이 미리 마련된다. 관통홀(14)을 통해 너트(13)가 삽입되어 보강판(20)을 사이에 두고 선체(10)와 단열패널(30)을 결합하여 매스틱(11)이 견고하게 경화될 수 있도록 한다.

관통홀(14)의 공간에 폼 플러그(15)를 삽입하여 공간을 채운 후, 단열패널(30) 위를 방벽(40)을 이용하여 밀봉하여 외부의 액화가스 등으로부터 차단한다.

이 때, 단열패널(30)에 형성된 관통홀(14)로 인하여 단열패널(30) 표면의 연속성이 침해 당하여 기밀성이 약해지는 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0115673호에는 화물창 인슐레이션 패널의 고정장치 및 이를 사용하는 인슐레이션 패널이 개시되어 있다.

한국 공개특허공보 제10-2009-0115673호(2009. 11. 05. 공개)

본 발명의 실시 예는 단열패널에 관통홀을 형성하지 않고도 스터드 볼트와 결합할 수 있는 화물창 단열패널의 고정장치 및 이를 이용하는 단열패널을 제공하고자 한다.

또, 본 발명의 실시 예는 회동 가능한 브래킷을 사용하여 단열패널의 설치를 용이하게 할 수 있는 화물창 단열패널의 고정장치 및 이를 이용하는 단열패널을 제공하고자 한다.

또, 본 발명의 실시 예는 탄성체를 이용하여 협소한 공간에서도 단열패널의 설치를 용이하게 할 수 있는 화물창 단열패널의 고정장치 및 이를 이용하는 단열패널을 제공하고자 한다.

또, 본 발명의 실시 예는 절곡와셔를 이용하여 스터드 볼트와의 결합을 견고히 하는 화물창 단열패널의 고정장치 및 이를 이용하는 단열패널을 제공하고자 한다.

또, 본 발명의 실시 예는 절곡와셔를 이용하여 와셔의 회전에 의한 단열패널의 손상을 방지하는 화물창 단열패널의 고정장치 및 이를 이용하는 단열패널을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 단열패널 또는 단열패널 하부에 덧대어 질 수 있는 보강판에 결합되는 지지부; 상기 지지부와 회동 가능하도록 결합되고, 선체에 마련된 스터드 볼트에 결합 가능한 브래킷; 및 상기 브래킷이 상기 단열패널을 향하여 상향 회동된 상태로 고정될 수 있도록 탄성력을 부여하는 탄성체;를 포함하는 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

상기 탄성체는 일단은 상기 지지부에 의해 지지되고 타단은 상기 브래킷에 의해 지지되는 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

상기 브래킷 또는 상기 지지부는 상기 브래킷이 외력에 의해 하향 회동되는 경우 수평 상태 이상 회동되는 것을 방지하는 스토퍼를 구비하는 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 브래킷의 회전축에서 전방으로 돌출되어 상기 브래킷이 하향으로 회동되는 경우 상기 브래킷의 하면을 지지하는 돌출부인 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

상기 브래킷은 단부에 하향으로 절곡된 절곡부를 구비하는 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

상기 브래킷에 걸릴 수 있도록 절곡된 절곡부를 구비하는 절곡와셔를 더 포함하는 화물창 단열패널의 고정장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 화물창 단열패널은 단열패널에 스터드 볼트 삽입을 위한 홀을 형성하지 않기 때문에 단열패널의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

또, 단열패널의 이송 또는 설치시에 브래킷이 회동 가능함으로써 단열패널의 설치를 용이하게 할 수 있다.

또, 탄성체를 이용하여 스터드 볼트와 브래킷이 결합하기 전에는 브래킷이 단열패널 방향으로 회전한 상태를 유지하도록 하여 협소한 공간에서도 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또, 탄성체를 이용하여 스터드 볼트와 브래킷이 결합하기 전에는 브래킷이 단열패널 방향으로 회전한 상태를 유지하도록 하여 코너부에서 단열패널의 설치 및 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.

또, 절곡와셔를 이용하여 스터드볼트와 브래킷을 견고하게 결합할 수 있다.

또, 절곡와셔를 이용하여 와셔의 회전에 의한 단열패널의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 종래에 선체에 단열패널을 결합하는 모습을 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치가 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 부품결합도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 설치 전 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 설치 후 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 설치 전 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 설치 후 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브래킷의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열패널이 평면부에 사용되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치의 사용상태도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)가 스터드 볼트(12)와 결합한 모습을 나타내는 사시도이다.

화물창 단열패널(30)은 저온의 유체를 저장하기 위하여 선체(10)에 설치되는 것으로서, 선체(10)와 고정되기 위하여 매스틱(11)을 매개로 스터드 볼트(12)와 단열패널(30)을 결합한다. 이 때 단열패널(30)의 하부에는 보강판(20)이 덧대어 질 수 있다.

단열패널(30)은 단층으로 이루어질 수 있으나, 기밀성을 높이기 위하여 다층 구조를 가질 수 있다. 다층 구조의 경우 하부 단열패널(30)과 상부 단열패널(30)이 리지드 트리플렉스(Rigid triplex)를 사이에 두고 서로 접착된다.

보강판(20)은 단열패널(30)의 하층에 에폭시 글루(epoxy glue) 등과 같은 접착제를 사용하여 부착되고, 단열패널(30)을 보강시키는 역할 뿐만 아니라, 단열패널(30)을 선체(10) 내측면에 고정되도록 매개하는 역할을 하며, 일 예로 플라이우드(Plywood)가 사용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 단열패널(30)은 관통홀(14)을 구비하고 단열패널(30)의 내측에서 스터드 볼트(12)를 결합하였지만, 도 2는 단열패널(30)의 외측에서 스터드 볼트(12)와 결합하는 단열패널의 고정장치(50)를 이용하여 관통홀을 형성하지 않아도 견고하게 매스틱(11)이 경화될 수 있도록 할 수 있는 단열패널의 고정장치(50)를 도시한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)의 부품결합도이고, 도 4는 설치 전 상태를 나타낸 단면도, 도 5는 설치 후 상태를 나타낸 단면도, 도 6은 저면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)는 단열패널(30) 또는 단열패널(30) 하부에 덧대어 질 수 있는 보강판(20)에 결합되는 지지부(100), 지지부(100)에 의해 지지되고 선체(10)에 마련된 스터드 볼트(12)에 결합 가능한 브래킷(200)을 포함한다.

지지부(100)는 단열패널(30) 또는 보강판(20)에 볼트(140), 리벳, 또는 접착 등을 이용하여 결합된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 지지부(100)를 결합하기 위하여는 단열패널(30) 또는 보강판(20)에 지지부(100)가 삽입될 수 있도록 단열패널(30) 또는 보강판(20)의 측면에 내측으로 함몰된 삽입부(31)를 형성할 수 있다.

삽입부(31) 없이 단열패널(30) 또는 보강판(20)의 측면 하부에 직접 결합할 수 있지만, 선체(10)는 평평하지 않고 약간의 굴곡을 가지고 있으므로, 평평한 단열패드와의 높이 편차를 보정하기 위해 레벨 패드(Level pad) 등의 삽입이 필요하므로 삽입부(31)의 형성이 필요할 수 있다.

지지부(100)는 일단에 회전축(110)이 관통할 수 있는 관통공(120)을 구비한다. 회전축(110)은 일단에 걸림턱(111)이 구비되고 타단은 너트(112)에 의해 체결되는 방법 등으로 지지부(100)에 고정될 수 있다.

브래킷(200)은 회전축(110)이 삽입되는 회전축 삽입부(210)와 스터드 볼트(12)와 결합하는 결합부(220)를 포함한다. 브래킷(200)은 지지부(100)와 회전축(110)을 중심으로 회동 가능하게 연결된다. 회전축 삽입부(210)는 회전축(110)이 관통할 수 있는 관통공(211)을 구비하며, 브래킷(200)의 관통공(211, 도 4 참조)과 지지부(100)의 관통공(120)은 동일축 상에 위치한다.

결합부(220)는 선체(10)에 연결된 스터드 볼트(12)와 결합할 수 있는 형상을 구비한다. 도 3에는 스터드 볼트(12)를 내측에 포함할 수 있도록 일측에 개구(230)를 형성한 모습이 도시되어 있다. 개구(230)는 브래킷(200)이 스터드 볼트(12)와 결합을 위해 회동하여 스터드 볼트(12)의 상부로부터 접근하기 때문에 필요하다.

지지부(100)는 전방 측으로 돌출되는 스토퍼(130)를 구비할 수 있다. 전방 측이란 회전축(110)을 중심으로 브래킷(200)이 위치하는 수평 방향을 의미한다. 브래킷(200)이 스터드 볼트(12)와의 결합을 위해 하향으로 회동하는 경우 수평 위치에 이르면 브래킷(200)의 하면이 지지부(100)의 스토퍼(130) 상면에 지지되어 더 이상 하향으로 회동되지 않는다. 브래킷(200)이 스토퍼(130)에 의해 지지됨으로써 너트(13)에 의해 스터드 볼트(12)와 결합될 때 작용하는 돌림힘을 버틸 수 있다.

브래킷(200)이 지지부(100)와 회동 가능하게 연결되는 이유는 단열패널(30)의 설치 작업을 용이하게 하기 위함이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)는 단열패널(30)의 하부에 결합된 상태로 선체(10)에 놓여진다. 이 때 스터드 볼트(12)의 위치에 따라 정해진 자리에 단열패널(30)이 설치되어야 하며, 스터드 볼트(12)를 사이에 두고 단열패널(30)이 좁은 간격으로 이격되어 설치된다.

이러한 설치작업에서 브래킷(200)이 돌출되어 있는 경우 작업 난이도는 상승하고 소요되는 시간은 증가하게 된다. 따라서 스터드 볼트(12) 또는 타 단열패널(30)과의 간섭을 피하기 위해 브래킷(200)은 스터드 볼트(12)와 결합하기 전에는 단열패널(30) 방향으로 상향 회동된 채로 고정되는 것이 유리하다.

도 4는 설치 전의 브래킷(200)을 도시한다. 브래킷(200)이 단열패널의 외측면(32)에 밀착하는 경우 브래킷(200)을 하향으로 회동하기 어렵기 때문에 브래킷(200)은 단열패널의 외측면(32)과 소정의 각도를 이룬채 상향으로 회동된 상태로 고정될 수 있다. 단열패널의 외측면(32)과 소정의 각도를 이루는 방법으로 브래킷(200)의 결합부(220)는 회전축 삽입부(210)와 만나는 부분에 경사부(221)를 구비할 수 있고, 경사부(221)가 단열패널의 외측면(32)과 밀착하여 결합부(220)의 단부는 단열패널의 외측면(32)과 소정 거리만큼 이격되게 된다. 따라서 외부에서 브래킷(200)의 결합부(220)에 하향으로 힘을 가하기 쉽도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)는 브래킷(200)이 상향 회동된 상태로 고정할 수 있는 탄성체를 포함할 수 있다. 탄성체는 브래킷(200)에 상향의 회전력으로 작용하는 탄성력을 부여한다. 탄성체의 일 예로 양 단이 돌출된 코일 스프링(300)이 있다.

코일 스프링(300)은 일단(310)은 지지부(100)의 하면에 지지되고, 타단(320)은 브래킷(200)의 하면에 지지될 수 있다. 이 때 코일 스프링(300)의 타단(320)은 수평보다 상향으로 위치하여 브래킷(200)에 회전력을 부여할 수 있다. 또한 코일 스프링(300)의 일단(310)은 지지부(100)의 하면에 지지되어 브래킷(200)이 외력에 의해 하향으로 회동하는 경우 코일 스프링(300)의 타단(320)에 일정한 탄성력이 작용하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(50)는 절곡와셔(400)를 포함할 수 있다. 절곡와셔(400)는 하향으로 절곡된 절곡부(410)에 의해 너트(13)의 돌림힘에 따라 와셔가 회전하는 것을 방지하기 위한 것이다. 절곡부(410)는 브래킷(200)의 일 측에 지지되어 너트(13)의 회전에 의해 절곡와셔(400)가 돌림힘을 받는다 하여도 절곡와셔(400)는 회전하지 않고 고정되어 스터드 볼트(12)와 브래킷(200)이 견고하게 결합할 수 있도록 한다. 또한 와셔의 회전에 의한 단열패널의 손상을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(51)의 설치 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 설치 후 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화물창 단열패널의 고정장치(51)의 브래킷(200)은 절곡부(240)를 구비할 수 있다. 도 4에서는 브래킷(200)의 결합부(220)가 단열패널의 외측면(32)과 밀착하지 않는 것을 도시하였지만, 도 7에는 결합부(220)가 단열패널의 외측면(32)과 밀착하고 있음을 도시한다. 따라서 외부에서 결합부(220)에 하향으로 힘을 작용하기 위하여 결합부(220)의 단부에는 하향으로 절곡된 절곡부(240)가 구비될 수 있다. 절곡부(240)로 인하여 외부에서 도구 등을 이용하여 브래킷(200)을 하향으로 회동시켜 스터드 볼트(12)과 결합하는 과정을 쉽게 하는 것이 가능하다. 절곡부(240)를 구비하는 브래킷(200)은 도 9에 상세히 도시되어 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단열패널(30)이 평면부에 사용되는 모습을 나타낸 사시도이고, 도 11은 사용상태도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 이웃하는 단열패널(30) 사이는 스터드 볼트(12)를 사이에 두고 여유 공간이 매우 좁다. 공간상의 문제로 브래킷(200)은 교대로 위치할 수 있다. 또는 브래킷(200)의 수직방향 위치에 브래킷(200)의 두께만큼의 차이를 두어 하나의 스터드 볼트(12)에 두 개의 브래킷(200)이 번갈아 결합되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시 예에 따른 단열패널의 고정장치(50,51)는 평면부 뿐 만 아니라 곡면부에 사용되는 단열패널(30)에도 사용 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 선체, 11: 매스틱,
12: 스터드 볼트, 13: 너트,
14: 관통홀, 15: 폼 플러그,
20: 보강판, 30: 단열패널,
31: 삽입부, 32: 단열패널의 외측면,
40: 방벽, 50,51: 단열패널의 고정장치,
100: 지지부, 110: 회전축,
120: 관통공, 130: 스토퍼,
140: 볼트, 200: 브래킷,
210: 회전축 삽입부; 211: 관통공,
220: 결합부, 221: 경사부,
230: 개구, 240: 절곡부,
300: 코일 스프링, 400: 절곡와셔,
410: 절곡부,

Claims

화물창 단열패널을 선체에 고정하기 위하여 사용되는 화물창 단열패널의 고정장치에 있어서,
단열패널 또는 단열패널 하부에 덧대어 질 수 있는 보강판에 결합되는 지지부;
상기 지지부와 회동 가능하도록 결합되고, 선체에 마련된 스터드 볼트에 고정되는 브래킷; 및
상기 브래킷에 걸릴 수 있도록 절곡된 절곡부를 구비하여 상기 브래킷 상에 안착된 상태에서 회전이 방지되는 절곡와셔;를 포함하는 화물창 단열패널의 고정장치.
제1항에 있어서,
일단은 상기 지지부에 의해 지지되고 타단은 상기 브래킷에 의해 지지되어 상기 브래킷이 상기 단열패널의 측벽을 향하여 상향 회동된 상태로 고정될 수 있도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함하는 화물창 단열패널의 고정장치.
제1항에 있어서,
상기 브래킷 또는 상기 지지부는 상기 브래킷이 외력에 의해 하향 회동되는 경우 수평 상태 이상 회동되는 것을 방지하는 스토퍼를 구비하는 화물창 단열패널의 고정장치.
제3항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 브래킷의 회전축에서 전방으로 돌출되어 상기 브래킷이 하향으로 회동되는 경우 상기 브래킷의 하면을 지지하는 돌출부인 화물창 단열패널의 고정장치.
제1항에 있어서,
상기 브래킷은 단부에 하향으로 절곡되어 상기 브래킷이 상향 회동된 상태에서 상기 단열패널의 측벽으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되는 절곡부를 구비하는 화물창 단열패널의 고정장치.
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