KR101556263B1

KR101556263B1 - 액화가스 화물창의 단열패널 구조체

Info

Publication number: KR101556263B1
Application number: KR1020130154614A
Authority: KR
Inventors: 김병수
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-09-30
Also published as: KR20150068674A

Abstract

액화가스 화물창을 구비하는 액화가스 수송선박에 사용되는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체는 단열패널과, 단열패널의 제1면에 마련되는 제1 보강패널과, 단열패널의 제2면에 마련되는 제2 보강패널과, 단열패널과, 제1 보강패널 및 제2 보강패널을 결속하는 결합부재를 포함한다.

Description

액화가스 화물창의 단열패널 구조체{INSULATION PANEL STRUCTURE OF CARGO FOR LIQUEFIED GAS}

본 발명은 액화가스 화물창의 단열패널 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화가스 화물창을 구비하는 액화가스 수송선박에 사용되는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체에 관한 것이다.

액화가스는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것으로, 수송의 편의성을 위해 공업적으로 상온에서 기체인 것을 액체로 한 것이다. 액화가스 중에서 중요하게 사용되는 것 중 하나로 액화천연가스가 있다. 액화가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162°C로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말한다.

이러한 액화가스가 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 액화가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화가스 수송선박이 개발되었다.

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

즉, 액화가스는 대기압 보다 높은 증기압을 가지며, 대략 -162°C 정도의 비등 온도를 갖기 때문에, 이러한 액화가스를 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.

도 1은 액화가스 수송선박의 화물창을 나타낸 단면도이다. 액화가스 수송선박의 화물창은 액화가스가 수용되는 수용공간을 둘러싸는 주방벽(10), 주방벽(10)을 둘러싸는 단열패널 어셈블리(20), 및 이를 둘러싸는 외벽(30)을 포함한다.

외벽(30)은 선체(hull)로 이루어지는 것이 보통이며, 단열패널 어셈블리(20)는 단열성능 향상, 기밀성 향상을 위해 2단의 단열패널(21, 22)이 적층되는 구조로 되어 있으며, 두 단열패널 사이에는 보조방벽(23)이 설치될 수 있다. 또한, 단열패널의 상부 및/또는 하부에는 보강을 위하여 보강패널(24)이 설치될 수 있다.

위에서 살핀 단열패널(21, 22), 보강패널(24), 및 방벽(10, 23) 중에서 어느 둘 상호 간에는 열수축률의 차이에 따른 열응력이 발생한다. 이 열응력은 화물창의 변형을 가져오고 기밀성을 약화시키는 주된 원인이 된다. 이러한 열응력을 해소시키기 위하여 다양한 기술이 개발되고 있다.

한국 등록특허공보 10-0748819호에는 LNG 운반선 화물창의 단열판 고정장치가 개시되어 있다.

한국 등록특허공보 10-0748819호(2007. 08. 13. 공고)

본 발명의 실시 예는 화물창의 구조 사이에 열응력을 해소할 수 있는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체를 제공하고자 한다.

또한, 접착을 하지 않으면서도 단열패널 구조체를 형성할 수 있는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 단열패널; 상기 단열패널의 제1면에 마련되는 제1 보강패널; 상기 단열패널의 제2면에 마련되는 제2 보강패널; 및 상기 단열패널과, 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널을 결속하는 결합부재;를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 결합부재는 상기 단열패널과, 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널을 높이 방향으로 구속하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 결합부재는 상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널의 측면을 따라 마련되는 연결부와, 상기 제1 보강패널의 제1면을 따라 절곡되어 상기 제1 보강패널과 결합하는 제1 플랜지부와, 상기 제2 보강패널의 제2면을 따라 절곡되어 상기 제2 보강패널과 결합하는 제2 플랜지부를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널은 측면에 상기 결합부재의 연결부가 삽입될 수 있는 수용홈을 구비하고, 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널은 상기 결합부재의 플랜지부가 삽입될 수 있는 수용홈을 구비하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 제1 보강패널과 제2 보강패널의 사이에 마련되는 충격흡수부재를 더 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 충격흡수부재는 상기 제1 보강패널과 상기 단열패널 사이에 마련되는 제1 충격흡수부재와, 상기 단열패널과 상기 제2 보강패널 사이에 마련되는 제2 충격흡수부재를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 플랜지부는 상기 보강패널에 형성되는 걸림턱에 걸려서 상기 보강패널로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림부를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 결합부재는, 상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널의 측면을 따라 마련되는 연결부와, 상기 제1 보강패널의 제1면을 따라 절곡되어 상기 제1 보강패널과 결합하는 제1 플랜지부와, 상기 제2 보강패널의 제2면을 따라 절곡되어 상기 제2 보강패널과 결합하는 제2 플랜지부를 포함하는 절곡 결합부재와, 상기 제1 보강패널의 제1면에 마련되고 상기 제1 보강패널을 관통하여 상기 제1 보강패널과 상기 단열패널을 결속하거나, 상기 제2 보강패널의 제2면에 마련되고 상기 제2 보강패널을 관통하여 상기 제2 보강패널과 상기 단열패널을 결속하는 관통 결합부재를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널 중 어느 하나 이상은 상기 단열패널과 접촉하는 면에 결합돌기 또는 결합홈을 형성하고, 상기 단열패널은 이에 대응하는 결합홈 또는 결합돌기를 형성하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체와 이를 포함하는 화물창은 접착을 하지 않으면서도 단열패널과 보강패널을 고정하여 두 부재 사이의 열응력을 해소할 수 있다.

또한, 단열패널 구조체를 형성함으로써 화물창 제조 공정을 단순화하고 공기를 단축할 수 있다.

또한, 방벽과 단열패널 구조체를 용접을 이용하여 결합함으로써 견고하면서도 두 부재 사이에 열응력을 해소할 수 있다.

도 1은 액화가스 화물창의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
도 5는 충격흡수부재를 포함하는 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4와 다른 결합방법에 의한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체를 나타내는 사시도이다.

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 1은 액화가스 화물창의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면, 액화가스 수송선박의 화물창은 액화가스를 수용할 수 있는 공간을 둘러싸며 액화가스와 직접 접촉하는 주방벽(10)과, 주방벽(10)을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하는 단열패널 어셈블리(20)와, 단열패널 어셈블리(20)를 둘러싸며 견고하게 지지하는 외벽(30)을 포함한다.

외벽(30)은 저장유체의 하중을 지지하며, 이너 헐(Inner hull)이 사용될 수 있다. 단열패널 어셈블리(20)는 단열성능의 향상 및 수선의 용이성 등의 목적으로 상부 단열패널(21)과 하부 단열패널(22)을 포함하는 2중 구조로 이루어지는 것이 일반적이며, 상부 단열패널(21)과 하부 단열패널(22) 사이에는 보조방벽(23)이 설치될 수 있다. 단열패널(21, 22)은 일반적으로 폴리우레탄폼(PUF, Polyurethane Form) 또는 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF) 등과 같이 단열성능이 우수하면서도 경량인 재료를 이용하여 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다.

주방벽(10)과 보조방벽(23)은 기밀성(또는 수밀성)을 최우선으로 하며, 인바 합금(INVAR), 스테인리스강(SUS), 또는 알루미늄 합금 등의 금속재료를 이용할 수 있으며, 때에 따라서는 리지드 트리플렉스(rigid triplex)와 서플 트리플렉스(supple triplex)가 사용될 수도 있다.

주방벽(10)은 저장유체가 수용되는 저장공간을 밀봉하기 위한 것으로, 기밀성이 요구된다. 액화가스는 비등점 이하의 극저온으로 유지될 수 있기 때문에 액체 상태로 저장되는 것이 보통이다. 그러나 온도 또는 압력의 변화에 따라 일부 액화가스의 기화가 발생할 수 있으며, 이 경우 화물창 내부의 압력은 크게 증가한다. 이러한 압력의 증가 등으로 주방벽(10)이 침투되는 경우에는 액체 또는 기체 상태의 액화가스가 단열패널 어셈블리(20)에 유입될 수 있다. 유입된 액화가스는 온도가 상승함에 따라 부피가 팽창하고, 단열패널 어셈블리(20)를 손상시키게 된다. 화물창의 손상은 수선에 막대한 시간과 비용을 지출케 하므로 방벽의 기밀성은 매우 중요하게 취급된다.

보조방벽(23)은 하부 단열패널(22)과 상부 단열패널(21) 사이에 마련되어 주방벽(10)이 침투되는 경우에도 하부 단열패널(22)을 보호할 수 있게 된다. 따라서, 상부 단열패널(21)만을 수선하면 되므로 수선에 요구되는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.

하부 단열패널(22)은 외벽에 매스틱(mastic)(31) 등에 의해 접착되어, 결합과 동시에 충격을 완화할 수 있으며, 단열패널 어셈블리(20)에 변형의 여지를 주어 응력을 저감할 수 있다. 또한, 하부 단열패널(22)은 외벽(30)과 스터드 볼트(32) 등을 포함한 다양한 고정부재에 의해 결합될 수 있다.

단열패널(21, 22)의 상부와 하부에는 보강패널(24)이 마련될 수 있다. 보강패널(24)은 단열패널을 보강하는 것으로, 플라이우드(plywood) 등을 사용할 수 있으며, 에폭시 글루(epoxy glue) 등과 같은 접착제를 사용하여 단열패널에 부착한다.

보강패널(24) 중 하부 단열패널(22)과 외벽(30) 사이에 마련되는 보강패널(24d)은 외벽(30)과 하부 단열패널(22)의 결합을 견고하게 할 수 있다. 또한, 방벽(10, 23)과 단열패널(21, 22) 사이에 마련되는 보강패널(24a, 24b, 24c)은 방벽(10, 23)의 견고한 설치를 위한 결합부재(미도시)들을 설치할 수 있도록 하여 방벽(10, 23)의 설치를 용이하게 하고 방벽(10, 23)을 더욱 견고히 고정할 수 있다. 종래에는 단열패널(21, 22)과 방벽(10, 23)을 접착제를 이용하여 결합하였는데, 이 경우 열응력에 의하여 접착불량이 발생할 소지가 컸다. 따라서, 접착을 사용하지 않거나 접착과 더불어 용접 또는 기계적인 결합을 이용하여 단열패널(21, 22)과 방벽(10, 23)을 결합하는 경우 방벽(10, 23)의 고정이 더욱 견고해 질 수 있다. 따라서 용접 또는 기계적인 결합을 위한 결합부재들을 설치할 수 있도록 보강패널(24a, 24b, 24c)이 마련될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체(100)를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 단열패널 구조체(100)는 단열패널(110)과, 단열패널(110)의 제1면과 제2면에 마련되는 제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130)을 포함한다. 이하, 제1면은 제1 방향에 위치하는 면을, 제2면은 제2 방향에 위치하는 면을 의미하고, 제1 방향과 제2 방향은 단열패널(110)의 두께 방향(또는 높이 방향)으로 정의하도록 한다. 또한, 제3 방향과 제4 방향은 단열패널(110)의 너비 방향에서 서로 수직하는 두 축 방향으로 정의하도록 한다.

단열패널(110)은 폴리우레탄폼(PUF, Polyurethane Form) 또는 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF or R-PUF) 등을 사용할 수 있다. 기존에는 단열패널(110)과 방벽을 집적 접착하는 방법을 이용하였다. 단열패널(110)의 재료로 폴리우레탄폼을 사용하는 경우 단열패널(110)의 강성이 떨어지기 때문에 접착부위에 파손이 발생할 수 있다. 또한, 방벽으로 금속 재료를 사용하는 경우에 금속과 폴리우레탄폼의 열팽창계수 차이가 크기 때문에 접착부위에 열응력이 집중되어 파손되는 위험이 있었다. 따라서, 종래에는 강화 폴리우레탄폼을 사용하여 이러한 문제를 해결하였다. 그러나 강화 폴리우레탄폼은 단가가 비싸서 화물창의 가격을 상승시킬 뿐만 아니라, 단열 성능이 폴리우레탄폼보다 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명의 실시예에 따른 단열패널 구조체(100)는 폴리우레탄폼을 사용하면서도 단열패널 구조체(100)의 강도를 향상시키고, 금속 방벽과의 열응력을 해소하고자 한다. 그러나 본 발명의 단열패널(110)의 소재가 폴리우레탄폼에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 강화 폴리우레탄폼과 그 밖의 단열재료 등이 사용될 수 있으며, 둘 이상의 재료를 함께 사용할 수도 있다.

단열패널 구조체(100)는 단열패널(110)의 제1면과 제2면에 보강패널(120, 130)을 덧대고, 이들을 일체로 형성함으로써 강성이 증대된다. 또한, 보강패널(120, 130)과 단열패널(110)은 접착에 의해 결합되지 않고 결합부재(140)에 의해 기계적으로 결합하여, 보강패널(120, 130)과 단열패널(110)이 접착에 의해 결합하는 경우 접착면에 발생하였던 열응력을 해소하였다. 그러나 본 발명의 실시예의 범위에서 단열패널(110)과 보강패널(120, 130)을 접착하는 경우를 제외하는 것으로 이해되어서는 안된다.

제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130)은 단열패널(110)의 제1면과 제2면을 커버하도록 마련될 수 있다. 다만, 보강패널(120, 130)이 단열패널(110)을 커버하지 않는 경우를 포함한다. 보강패널(120, 130)은 플라이우드(Plywood)를 사용할 수 있으며, 그 밖에 단열패널(110)보다 강성이 크고, 가벼우며, 절연성이 큰 것을 선택할 수 있다.

제1 보강패널(120)과 단열패널(110)과 제2 보강패널(130)은 결합부재(140)에 의해 하나의 유닛(Unit) 단위로 결속될 수 있으며, 높이 방향으로 구속될 수 있다. 결합부재(140)는 제1 보강패널(120)과 단열패널(110)과 제2 보강패널(130)의 측면을 따라 마련되는 연결부(142)와, 제1 보강패널(120)의 제1면을 따라 절곡되어 제1 보강패널(120)과 결합하는 제1 플랜지부(141a)와, 제2 보강패널(130)의 제2면을 따라 절곡되어 제2 보강패널(130)과 결합하는 제2 플랜지부(141b)를 포함하는 절곡 결합부재(140)일 수 있다. 도 2에는 절곡 결합부재(140)가 단열패널 구조체(100)의 제3방향 양 측면과 제4 방향 양 측면에 각각 마련되는 것을 도시하였지만, 이와 달리 절곡 결합부재(140)의 결속 위치와 그 개수는 필요에 따라 달라질 수 있다.

제1 보강패널(120)은 제1 플랜지부(141a)에 의해 제1 방향으로 구속되고, 제2 보강패널(130)은 제2 플랜지부(141b)에 의해 제2 방향으로 구속된다. 따라서, 제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130)과 그 사이에 개재되어 있는 단열패널(110)은 서로 높이 방향으로 구속되어 하나의 단위체를 형성하게 된다.

절곡 결합부재(140)의 결속방법의 일 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 제1 플랜지부(141a)는 관통홀(143)을 형성하고, 제1 보강패널(120)은 제1 플랜지부(141a)의 관통홀(143)과 대응되는 위치에 관통홀(122)을 형성하고, 단열패널(110)은 제1 플랜지부(141a)의 관통홀(143)과 대응되는 위치에 체결홀(112)을 형성할 수 있다. 리벳(144) 또는 볼트 등이 관통홀(143, 122)과 체결홀(112)에 삽입되어 제1 플랜지부(141a)와 제1 보강패널(120)과 단열패널(110)을 결속할 수 있다. 제2 플랜지부(141b)와 제2 보강패널(130)과 단열패널(110)의 결속도 이와 같으므로 설명을 생략하도록 한다.

또한, 단열패널(110)과 제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130)의 측면에는 절곡 결합부재(140)의 연결부(142)가 삽입될 수 있는 수용홈(111)이 형성되어 연결부(142)가 외부로 돌출되지 않도록 할 수 있다. 마찬가지로, 제1 보강패널(120)의 제1면과 제2 보강패널(130)의 제2면에는 절곡 결합부재(140)의 플랜지부(141)가 삽입될 수 있는 수용홈(121, 131)이 형성되어 플랜지부(141a, 141b)가 외부로 돌출되지 않도록 할 수 있다.

단열패널 구조체(100)는 다른 단열패널 구조체들과 연속적으로 결합하기 때문에 측면에 절곡 결합부재(140)의 연결부(142)가 돌출되는 경우 공정이 복잡할 수 있다. 또한, 단열패널 구조체(100)의 제1면 또는 제2면 중 어느 하나 이상에는 방벽이 결합할 수 있기 때문에 플랜지부(141)가 돌출되는 경우 방벽과 보강패널(120, 130) 사이에 공간이 생길 수 있다. 따라서, 위와 같은 수용홈(111, 121, 131)이 형성됨으로써 단열패널 구조체(100)의 6면에 절곡 결합부재(140)가 돌출되지 않아 조립성을 향상시킬 수 있다.

도 5는 충격흡수부재를 포함하는 실시예를 나타내는 단면도이다.

단열패널 구조체(101)는 제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130) 사이에 개재되는 충격흡수부재(150, 160)를 포함할 수 있다. 충격흡수부재(150, 160)는 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱(Sloshing) 충격으로부터 화물창을 보호한다. 충격흡수부재(150, 160)는 폼(Foam)이 형성된 소재일 수 있으며, 예컨대 멜라민폼(Melamine foam)으로 제작될 수 있다. 멜라민폼은 아미노수지 계열인 멜라민 수지를 기반으로 한 개방형 폼으로서 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 단열 성능도 우수하다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며 충격흡수부재(150, 160)는 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창을 보호할 수 있는 다양한 소재로 제작될 수 있다.

도 5에는 제1 보강패널(120)과 단열패널(110) 사이에 제1 충격흡수부재(150)가 마련되고, 제2 보강패널(130)과 단열패널(110) 사이에 제2 충격흡수부재(160)가 마련되는 것을 도시하였다. 그러나 이와 달리, 어느 일측에만 충격흡수부재가 마련되거나 충격흡수부재가 단열패널(110)의 중간에 삽입되어 마련되는 것을 포함한다. 또한, 도 5에는 충격흡수부재(150, 160)가 단열패널(110)의 전 면을 커버하도록 마련되었지만, 이와 달리 단열패널(110)의 일부 면을 커버하는 것을 포함한다.

도 6은 도 4와 다른 결합방법에 의한 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 6에 도시된 단열패널 구조체(102)의 실시예는 도 4에 도시된 단열패널 구조체(100)와 달리 리벳(144) 또는 볼트 결합 없이도 다른 실시예의 절곡 결합부재(170)를 사용하여 제1 및 제2 보강패널(120, 130)과 단열패널(110)을 상하 방향으로 결속할 수 있다. 절곡 결합부재(170)의 플랜지부(171)는 돌출부(173)를 구비하고, 제1 또는 제2 보강패널(120, 130)은 플랜지부(171)의 돌출부(173)에 대응하는 걸림턱(123)을 구비할 수 있다. 따라서, 절곡 결합부재(170)의 돌출부(173)가 제1 또는 제2 보강 패널(120, 130)의 걸림턱(123) 외측의 공간으로 삽입된 후 걸림턱(123)에 걸려서 너비 방향으로 절곡 결합부재(170)의 이동이 제한된다.

절곡 결합부재(170)는 제1 플랜지부(171a)와 제2 플랜지부(171b)에 각각 돌출부(173)가 형성되어 있기 때문에 제1 및 제2 보강패널(130)과 단열패널(110)을 결속할 때 제1 플랜지부(171a)와 제2 플랜지부(171b)를 억지로 벌린 상태에서 결속할 수 있다. 절곡 결합부재(170)는 탄성을 가지고 있기 때문에 돌출부(173)가 걸림턱(123) 외측의 공간으로 삽입되면서 원래의 형상으로 복귀하여 재이탈이 방지될 수 있다.

도 6과 같이 리벳 또는 볼트결합 없이도 단열패널 구조체(102)를 하나의 유닛으로 결속할 수 있기 때문에 시공의 편의성이 증대하고 수선시에도 용이하게 단열패널 구조체(102)를 각각의 구성으로 분리할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체(103)를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 단면도이다.

제1 보강패널(120)과 제2 보강패널(130)은 열변형에 의해 휘어짐이 발생할 수 있다. 이 때, 단열패널 구조체(103)의 측부에만 절곡 결합부재(140)를 이용하여 결속하는 경우 단열패널 구조체(103)의 중앙부에서는 제1 보강패널(120) 및 제2 보강패널(130)이 충격흡수부재(150, 160) 또는 단열패널(110)과 분리되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체(103)는 중앙부에서도 제1 보강패널(120) 또는 제2 보강패널(130)이 충격흡수부재(150, 160) 또는 단열패널(110)로부터 분리되지 않도록 하기 위하여 관통 결합부재(180)를 더 포함할 수 있다.

관통 결합부재(180)는 제1 보강패널(120)의 제1면 또는 제2 보강패널(130)의 제2면에 안착되는 플레이트(181)와, 플레이트(181)를 관통하여 충격흡수부재(150, 160) 또는 단열패널(110)에 결합하는 리벳(182) 또는 볼트 등을 포함할 수 있다. 플레이트(181)는 제1 보강패널(120) 또는 제2 보강패널(130)을 지지하는 면적을 넓게 하여 결속력이 미치는 범위를 넓게 할 수 있다.

도 8에는 리벳(182)이 제1 충격흡수부재(150)를 관통하여 단열패널(110)에 고정되는 것을 도시하였다. 만일, 충격흡수부재와(150) 단열패널(110)의 열팽창계수가 비슷하여 중앙부에서 들뜸 현상이 발생하지 않는 경우라면 리벳(182)이 충격흡수부재(150)에 고정되는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체(104)를 나타내는 사시도이다.

제1 보강패널(120) 또는 제2 보강패널(130)과 충격흡수부재(150, 160)의 접촉면, 또는 제1 보강패널(120) 또는 제2 보강패널(130)과 단열패널(110)의 접촉면은 접착이 필ㅇ없기 때문에 열응력은 발생하지 않지만 서로간의 열팽창률 차이로 인하여 슬립이 발생할 수 있다. 슬립이 발생하는 경우 결합부재(140)에는 스트레스가 작용하게 되고, 결합부재(140)에 스트레스가 누적되는 경우 결합부재(140)의 결속력이 약해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액화가스 화물창의 단열패널 구조체(104)는 서로 접촉하는 부재 사이에 슬립을 억제하고자 돌기와 홈의 결합을 채용하였다.

도 9의 단열패널 구조체(104)는 절곡 결합부재(140)가 제3 방향의 양 측면에만 결합된다. 또한, 제1 보강패널(120)의 제2면에는 제3 방향으로 연장되는 결합돌기(124)가 형성되고, 제1 충격흡수부재(150)의 제1면에는 제1 보강패널(120)의 결합돌기(124)에 대응하여 제3 방향으로 연장되는 삽입홈(153)이 형성될 수 있다. 또한, 결합돌기(124)와 결합홈(153)의 위치가 서로 바뀌어 형성되는 것도 가능하다.

제1 보강패널(120)의 결합돌기(124)는 제1 충격흡수부재(150)의 결합홈(153)에 삽입되어 제4 방향으로의 슬립은 억제되고 제3 방향으로는 슬립이 일어날 수 있다. 제4 방향으로의 슬립은 절곡 결합부재(140)에 돌림힘(Torque)으로 작용하므로 큰 스트레스가 될 수 있다. 따라서 제4 방향으로 슬립이 일어나지 않도록 차단하는 것이 바람직하다. 그러나 제3 방향으로 슬립된다고 하여도 절곡 결합부재(140)의 연결부(142)에 의해 안정적으로 지지되므로 절곡 결합부재(140)의 내구성에 크게 영향을 미치지 않는다.

도 9에는 제3 방향으로 연장되는 결합돌기(124)와 삽입홈(153)을 마련하여 제3 방향으로의 슬립을 허용하고 있지만, 이와 달리 서로 다른 방향의 2 이상의 결합돌기(124)를 포함하거나 곡선 형태의 결합돌기(124)를 포함하는 경우에는 평면 상에서의 자유도를 차단할 수 있다. 이 경우, 절곡 결합부재(140)에는 제3 방향과 제3 방향을 포함하는 평면 상의 힘이 작용하지 않기 때문에 절곡 결합부재(140)에 피로가 누적되는 것을 방지할 수 있다. 이 때 절곡 결합부재(140)는 높이 방향으로만 결속을 유지하는 것으로 족하다.

제1 충격흡수부재(150)의 제2면에도 제3 방향으로 연장되는 결합돌기(154)가 형성되고, 단열패널(110)의 제1면에는 제1 충격흡수부재(150)의 결합돌기(154)에 대응하여 제3 방향으로 연장되는 삽입홈(113)이 형성될 수 있다. 또한, 위와 대칭적으로(또는 대칭적이 아니어도 무방하다) 단열패널(110)의 제2면에는 삽입홈(114)이, 제2 충격흡수부재(160)의 제1면는 결합돌기(164)가, 제2 충격흡수부재(160)의 제2면에는 삽입홈(163)이, 제2 보강패널(130)의 제1면에는 결합돌기(134)가 형성될 수 있다.

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: 주방벽, 20: 단열패널 어셈블리,
21: 상부 단열패널, 22: 하부 단열패널,
23: 보조방벽, 24: 보강패널,
30: 외벽, 31: 매스틱,
32: 스터드 볼트, 100-104: 단열패널 구조체,
110: 단열패널, 111: 수용홈,
112: 체결홀, 113, 114: 결합홈,
120: 제1 보강패널, 121: 수용홈,
122: 관통홀, 123: 걸림턱,
124: 결합돌기, 130: 제2 보강패널,
131: 수용홈, 132: 관통홀,
133: 걸림턱, 134: 결합돌기,
140: 절곡 결합부재, 141: 플랜지부,
142: 연결부, 143: 관통홀,
144: 리벳, 150: 제1 충격흡수부재,
151: 수용홈, 152: 관통홀,
153: 결합홈, 154: 결합돌기,
160: 제2 충격흡수부재, 161: 수용홈,
162: 관통홀, 163: 결합홈,
164: 결합돌기, 170: 절곡 결합부재,
171: 플랜지부, 172: 연결부,
173: 걸림부, 180: 관통 결합부재,
181: 플레이트, 182: 리벳

Claims

단열패널;
상기 단열패널의 제1면에 마련되는 제1 보강패널;
상기 단열패널의 제2면에 마련되는 제2 보강패널; 및
상기 단열패널과, 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널을 결속하는 결합부재;를 포함하고,
상기 결합부재는 상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널의 측면을 따라 마련되는 연결부와, 상기 연결부의 일 측에서 돌출되어 상기 제1 보강패널과 결합하는 제1 플랜지부와, 상기 연결부의 타 측에서 돌출되어 상기 제2 보강패널과 결합하는 제2 플랜지부를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제1항에 있어서,
상기 결합부재는 상기 단열패널과, 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널을 높이 방향으로 구속하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 플랜지부는 상기 제1 보강패널의 제1면을 따라 절곡되어 상기 제1 보강패널과 결합하고, 상기 제2 플랜지부는 상기 제2 보강패널의 제2면을 따라 절곡되어 상기 제2 보강패널과 결합하도록 마련되는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제3항에 있어서,
상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널은 측면에 상기 결합부재의 연결부가 삽입될 수 있는 수용홈을 구비하고,
상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널은 상기 결합부재의 플랜지부가 삽입될 수 있는 수용홈을 구비하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 보강패널과 제2 보강패널의 사이에 마련되는 충격흡수부재를 더 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제5항에 있어서,
상기 충격흡수부재는 상기 제1 보강패널과 상기 단열패널 사이에 마련되는 제1 충격흡수부재와, 상기 단열패널과 상기 제2 보강패널 사이에 마련되는 제2 충격흡수부재를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제3항에 있어서,
상기 제1 플랜지부는 상기 제1 보강패널에 형성되는 걸림턱에 걸려서 상기 제1 보강패널로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림부를 포함하고,
상기 제2 플랜지부는 상기 제2 보강패널에 형성되는 걸림턱에 걸려서 상기 제2 보강패널로부터 이탈하는 것을 방지하는 걸림부를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결합부재는,
상기 단열패널과 상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널의 측면을 따라 마련되는 연결부와, 상기 제1 보강패널의 제1면을 따라 절곡되어 상기 제1 보강패널과 결합하는 제1 플랜지부와, 상기 제2 보강패널의 제2면을 따라 절곡되어 상기 제2 보강패널과 결합하는 제2 플랜지부를 포함하는 절곡 결합부재와,
상기 제1 보강패널의 제1면에 마련되고 상기 제1 보강패널을 관통하여 상기 제1 보강패널과 상기 단열패널을 결속하거나, 상기 제2 보강패널의 제2면에 마련되고 상기 제2 보강패널을 관통하여 상기 제2 보강패널과 상기 단열패널을 결속하는 관통 결합부재를 포함하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 보강패널 및 제2 보강패널 중 어느 하나 이상은 상기 단열패널과 접촉하는 면에 결합돌기 또는 결합홈을 형성하고, 상기 단열패널은 이에 대응하는 결합홈 또는 결합돌기를 형성하는 액화가스 화물창의 단열패널 구조체.