KR101599354B1 - 화물창 및 이의 방벽구조 - Google Patents

Abstract

화물창 및 이의 방벽구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하부의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드; 화물창 내벽 상부에 배치되며, 하부보호판과 그 상부의 하부단열부재를 포함하는 하부단열보드; 상부단열보드와 하부단열보드 사이에 개재된 주2차방벽; 및 양측의 주2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 주2차방벽 상면에 양측면 일부가 겹치도록 설치되는 보조2차방벽;을 포함하되, 빈 공간을 통한 열전달 감소를 위해, 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간에 차단막이 설치된다.

Description

화물창 및 이의 방벽구조{CARGO AND BARRIER STRUCTURE OF THE SAME}

본 발명은 화물창 및 이의 방벽구조에 관한 것이다.

극저온 유체(예컨대, 액화천연가스(LNG))를 저장하는 선박 화물창의 단열보드는 내부 선체에 일정 간격으로 설치됨으로, 단열보드 사이에는 빈 공간이 존재하게 된다. 이 빈 공간에는 단열을 위해 글라스 울(glass wool)과 같은 단열부재가 삽입 충진된다.

그러나, 단열보드들이 먼저 내부 선체에 설치되고, 그 사이 공간에 해당 단열부재를 억지끼움 방식으로 삽입해야 하는 불편함이 있다. 또 단열보드 대비 단열성능이 상대적으로 우수하지 못하다. 이와 관련된 기술로서 한국공개특허 제10-2013-0099899호(2013.09.06. 공개)를 참조하기 바란다.

한국공개특허 제10-2013-0099899호(2013.09.06. 공개)

본 발명의 실시 예는 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간에 차단막이 설치된 방벽구조를 화물창에 적용시킴으로써, 복사에 의한 열전달을 효과적으로 방지할 수 있고, 종래의 글라스 울과 같은 단열부재를 제거하여, 해당 단열부재 제작 및 설치에 따른 비용을 감소시킬 수 있는 화물창 및 이의 방벽구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하부의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드; 화물창 내벽 상부에 배치되며, 하부보호판과 그 상부의 하부단열부재를 포함하는 하부단열보드; 상기 상부단열보드와 상기 하부단열보드 사이에 개재된 주2차방벽; 및 양측의 상기 주2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 상기 주2차방벽 상면에 양측면 일부가 겹치도록 설치되는 보조2차방벽;을 포함하되, 상기 빈 공간을 통한 열전달 감소를 위해, 상기 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간에 차단막이 설치된 화물창 방벽구조가 제공될 수 있다.

상기 차단막은 상기 빈 공간 쪽으로 노출된 상기 보조2차방벽의 노출면에 금속테이프 형태로 부착될 수 있다.

상기 차단막은 금속판으로 마련되어 상기 빈 공간을 형성하는 양측의 상기 하부단열부재 간에 걸쳐서 설치될 수 있다.

상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 주2차방벽 사이에 개재된 상부보조패널과, 상기 상부보조패널과 상기 주2차방벽 사이에 개재된 충격흡수층을 더 포함하고, 상기 하부단열보드는 하부단열부재와 상기 주2차방벽 사이에 개재된 하부보조패널을 더 포함할 수 있다.

상기 차단막은 금속판으로 마련되어 상기 빈 공간을 형성하는 양측의 상기 하부보조패널 간에 걸쳐서 설치될 수 있다.

상기 차단막은 폴리싱(polishing) 처리된 금속소재에 의해 제작될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하부의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드; 화물창 내벽 상부에 배치되며, 하부보호판과 그 상부의 하부단열부재를 포함하는 하부단열보드; 상기 상부단열보드와 상기 하부단열보드 사이에 개재된 주2차방벽; 및 양측의 상기 주2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 상기 주2차방벽 상면에 양측면 일부가 겹치도록 설치되는 보조2차방벽;을 포함하되, 상기 빈 공간을 통한 열전달 감소를 위해, 상기 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간 쪽으로 노출된 상기 보조2차방벽의 노출면이 폴리싱 처리된 화물창 방벽구조가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 상측평면부, 하측평면부, 양측 측벽부, 상기 상측평면부와 상기 측벽부를 각각 연결하는 양측 제1경사부 및 상기 하측평면부와 상기 측벽부를 각각 연결하는 양측 제2경사부를 포함하고, 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방벽구조가 상기 상측평면부, 상기 측벽부 및 상기 제1경사부 중 하나 이상에 설치된 화물창이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 화물창 및 이의 방벽구조는 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간에 차단막이 설치된 방벽구조를 화물창에 적용시킴으로써, 복사에 의한 열전달을 효과적으로 방지할 수 있고, 종래의 글라스 울과 같은 단열부재를 제거하여, 해당 단열부재 제작 및 설치에 따른 비용을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선박 화물창의 방벽구조 및 이에 설치된 차단막의 설치 예를 단면도로 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 방벽구조가 적용된 화물창의 예를 도시한 것이다.

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 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체(예컨대, 액화천연가스(LNG))를 저장하는 선박 화물창의 방벽구조는 상부단열보드(110), 하부단열보드(160), 연결보드(170) 및 차단막(200)을 포함한다.

상부단열보드(110)는 1차방벽(101)과 주2차방벽(140) 사이에 마련되며, 상부에 1차방벽(101)이 배치되는 상부보호판(111)과 그 하부의 상부단열부재(112)를 포함한다. 상부보호판(111)은 플라이우드(Plywood) 등의 재료로 제작될 수 있다. 상부단열부재(112)는 폴리우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(RPUF, Reinforced PUF) 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 상술한 1차방벽(101)은 극저온 유체에 직접적으로 접촉되며, 스테인리스 스틸(SUS) 등과 같은 금속 소재로 제작될 수 있다. 또, 주2차방벽(140)과 후술할 보조2차방벽(141)은 예컨대, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 아연 등의 금속 재료로 제작된 복수의 시트로 구성될 수 있다. 또한, 다른 예로서 금속 시트와 섬유 강화복합재료로 구성된 복합재료시트로 마련될 수 있다.

상술한 보조2차방벽(141)은 주2차방벽(140) 간의 공간을 커버하기 위해 주2차방벽(140) 상면에 양측면 일부가 겹치도록 설치된다. 보조2차방벽(141)은 상술한 바와 같이 주2차방벽(140)과 동일한 재질로 마련될 수 있다. 이때, 주2차방벽(140)과 보조2차방벽(141) 간의 용접작업 시, 용접 열에 의해 플라이우드 재질의 하부보조패널(150)에 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 하부보조패널(150)은 주2차방벽(140)과 보조2차방벽(141)의 용접부위에 대응하는 위치에 용접손상방지홈(H)을 형성할 수 있다.

상부단열보드(110)는 상부보조패널(120)과 충격흡수층(130)을 더 포함할 수 있다. 상부보조패널(120)은 상부단열부재(112)와 주2차방벽(140) 사이에 개재되며, 플라이우드 등으로 제작될 수 있다.

충격흡수층(130)은 상부보조패널(120)과 주2차방벽(140) 사이에 개재되며, 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱(sloshing) 충격으로부터 화물창 방벽을 보호한다. 충격흡수층(130)은 예컨대 폼 재료로서 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 충격흡수층(130)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 다양한 재료로 제작될 수 있다.

하부단열보드(160)는 화물창 내벽(12) 상부와 주2차방벽(140) 사이에 마련되며, 하부보호판(161)과 그 상부의 하부단열부재(162)를 포함한다. 하부보호판(161)은 선체 내벽(12)에 매스틱(14), 스터드볼트(미도시) 등에 의해 고정될 수 있다. 또 하부보호판(161)은 예컨대, 플라이우드 등의 재료로 제작될 수 있다. 하부단열부재(162)는 폴리우레탄폼, 강화 폴리우레탄폼 등으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 하부단열부재(162)는 하부보호판(161)의 상부에 접착제(예컨대 글루 등)에 의해 접합될 수 있다.

하부단열보드(60)는 하부보조패널(150)을 더 포함할 수 있다. 하부보조패널(150)은 하부단열부재(162)와 주2차방벽(140) 사이에 개재되며, 플라이우드 등으로 제작될 수 있다.

연결보드(170)는 양측의 상부단열보드(110) 사이에 개재되며, 상부보호판(111) 사이에 개재되는 연결보호판(171)과 상부단열부재(112) 사이에 개재되는 연결부재(172)를 포함한다. 연결부재(172)는 상부단열부재(112)와 동일한 재질로 마련될 수 있고, 연결보호판(171)은 상부보호판(111)과 동일 재질로 마련될 수 있다. 여기서, 연결보드(170) 하부에는 상부보조패널(120)과 동일 재질로 마련된 연결보조패널(173)이 배치되고, 연결보조패널(173)은 연결보드(170)와 일체형으로 마련될 수 있다. 또, 연결보조패널(173)과 보조2차방벽(141) 사이에는 충격흡수층(130)과 동일한 재질로 마련된 흡수층(174)이 배치될 수 있다.

차단막(200)은 하부단열보드(160) 사이에 형성된 빈 공간(S1)에 설치되어 빈 공간(S1)을 통한 열전달을 감소시킨다. 차단막은 폴리싱(polishing) 처리된 금속소재에 의해 제작될 수 있다.

차단막(200)은 도 1에 도시한 바와 같이, 금속판으로 마련되어 빈 공간(S1)을 형성하는 양측의 하부단열부재(162) 간에 걸쳐서 설치될 수 있다.

또, 차단막(200)은 도 2에 도시한 바와 같이, 금속판으로 마련되어 빈 공간(S1)을 형성하는 양측의 하부보조패널(150) 간에 걸쳐서 설치될 수 있다.

또, 차단막(200)은 도 3에 도시한 바와 같이, 빈 공간(S1) 쪽으로 노출된 보조2차방벽(141)의 노출면에 금속테이프 형태로 부착될 수 있다. 금속테이프는 알루미늄 테이프(은박 테이프) 등을 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 3에서 제시한 방법외에도 다양한 방법을 이용하여 차단막(200)을 빈 공간(S1)에 설치할 수 있다. 예컨대, 양측의 하부단열부재(162) 상단에 홈을 형성하여 차단막(200)을 해당 홈에 배치시킬 수도 있다.

또, 상술한 차단막(200)을 사용하지 않고, 보조2차방벽(141)이 차단막 역할을 수행할 수도 있다. 이를 위해, 도 4에 도시한 바와 같이, 빈 공간(S1) 쪽으로 노출된 보조2차방벽(141)의 노출면(141a)을 폴리싱(polishing) 처리하는 방법이 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 확대된 A 부분은 빈 공간(S1) 쪽에서 보조2차방벽(141)의 노출면(141a)을 바라본 단면도이며, 해칭 처리된 노출면(141a)은 해당 부위가 폴리싱 처리되었음을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상술한 도 1의 방벽구조가 적용되는 화물창(100)은 유체를 저장하는 수용공간(S2)의 위쪽을 커버하는 상측평면부(111), 아래쪽을 커버하는 하측평면부(112), 옆쪽을 커버하는 양측 측벽부(113,114), 상측평면부(111)와 측벽부(113,114)를 각각 연결하는 양측 제1경사부(115,116), 하측평면부(112)와 측벽부(113,114)를 각각 연결하는 양측 제2경사부(117,118)를 포함하는 팔면체 구조일 수 있다. 이때, 상술한 차단막(200)이 설치된 방벽구조가 화물창(100)의 상측평면부(111), 측벽부(113,114) 및 제1경사부(115,116) 중 하나 이상에 설치될 수 있으며, 이를 제외한 화물창(100)의 나머지 부분(112,117,118)은 빈 공간(S1)에 글라스 울과 같은 단열부재가 설치된 기존의 방벽구조가 설치될 수 있다. 도 5에서는 이해를 돕기 위해 도 1의 방벽구조를 단순화시켜 도시하였으며, 부호(101)로 표기하였다.

종래에는 빈 공간(S1)에 글라스 울과 같은 단열부재가 삽입되었으나, 상술한 바와 같이 본 발명에서의 실시 예에서는 이를 제거하고, 빈 공간(S1)에 차단막(200)을 설치하였다. 종래의 방벽구조에서 글라스 울과 같은 단열부재를 제거할 경우, 해당 빈 공간(S1)에 채워지는 질소가스의 열전도와 더불어 대류 및 복사에 의해 열전달 양이 증가할 수 있다.

대류에 의해 전달되는 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 따라서 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 형태로 방벽구조(체)가 화물창(100)의 상측평면부(111)에 설치된 경우, 차단막(200)의 설치 유무와 관계없이 글라스 울과 같은 단열부재를 제거하여도 빈 공간(S1)에서 대류에 의한 열전달은 거의 발생하지 않는다. 이는, 극저온 유체와 접하는 바닥 쪽의 온도가 낮고 선체(1)에 가까운 상부 쪽으로 갈수록 온도가 높기 때문이다. 상측평면부(111)와 마찬가지로 측벽부(113,114) 및 제1경사부(115,116)에서도 대류에 의한 열전달은 거의 발생하지 않는다.

따라서, 빈 공간(S1)에서 복사에 의한 열전달만 효과적으로 막으면 된다. 이를 위해 상술한 본 발명의 실시 예에서는 빈 공간(S1)에 종래의 단열부재를 제거하고, 차단막(200)이 설치된 방벽구조를 화물창(100)의 상측평면부(111), 측벽부(113,114) 및 제1경사부(115,116)에 배치시켰다. 또는 도 4에서 상술한 바와 같이 빈 공간(S1) 쪽으로 노출된 보조2차방벽(141)의 노출면(141a)이 폴리싱 처리된 방벽구조를 화물창(100)의 상측평면부(111), 측벽부(113,114) 및 제1경사부(115,116)에 배치시켰다.

이때, 화물창(100)의 나머지 부분(112,117,118)은 빈 공간(S1)에 글라스 울과 같은 단열부재가 설치된 기존의 방벽구조가 설치될 수 있다. 상술한 차단막(200)이 설치됨으로써, 방사율을 효과적으로 낮출 수 있다. 방사율은 물체가 외부 에너지를 흡수, 투과, 반사하는 비율을 의미한다.

이와 같이, 화물창(100)의 상측평면부(111), 측벽부(113,114) 및 제1경사부(115,116)에 차단막(200)이 설치된 방벽구조(체)를 배치시킴으로써, 복사에 의한 열전달을 효과적으로 방지할 수 있고, 글라스 울과 같은 단열부재를 제거하여, 단열부재 제작 및 설치에 따른 비용을 감소시킬 수 있다. 또, 화물창 구조에 따라 방벽구조를 적절하게 배치시킴으로써, 획일화되고 비효율적인 종래의 방벽 설치구조 상의 한계를 극복할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

101: 1차방벽 110: 상부단열보드
120: 상부보조패널 130: 충격흡수층
140: 주2차방벽 141: 보조2차방벽
150: 하부보조패널 160: 하부단열보드
170: 연결보드 200: 차단막
S: 빈 공간 H: 용접손상방지홈

Claims (8)

1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하부의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드;
화물창 내벽 상부에 배치되며, 하부보호판과 그 상부의 하부단열부재를 포함하는 하부단열보드;
상기 상부단열보드와 상기 하부단열보드 사이에 개재된 주2차방벽;
양측의 상기 주2차방벽 간의 공간을 커버하기 위해 상기 주2차방벽 상면에 양측면 일부가 겹치도록 설치되는 보조2차방벽; 및
빈 공간을 통한 열전달 감소를 위해, 상기 하부단열보드 사이에 형성된 빈 공간에 차단막;을 포함하되,
상기 하부단열보드는 하부단열부재와 상기 주2차방벽 사이에 개재된 하부보조패널을 더 포함하고,
상기 차단막은 금속판으로 마련되어 상기 빈 공간을 형성하는 양측의 상기 하부단열부재 또는 상기 하부보조패널 간에 걸쳐서 설치되거나,
상기 빈 공간 쪽으로 노출된 상기 보조2차방벽의 노출면에 금속테이프 형태로 부착되는 화물창 방벽구조.

삭제

삭제

제1항에 있어서,
상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 주2차방벽 사이에 개재된 상부보조패널과, 상기 상부보조패널과 상기 주2차방벽 사이에 개재된 충격흡수층을 더 포함하는 화물창 방벽구조.

삭제

제1항에 있어서,
상기 차단막은 폴리싱(polishing) 처리된 화물창 방벽구조.

삭제

상측평면부, 하측평면부, 양측 측벽부, 상기 상측평면부와 상기 측벽부를 각각 연결하는 양측 제1경사부 및 상기 하측평면부와 상기 측벽부를 각각 연결하는 양측 제2경사부를 포함하고,
제1항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 방벽구조가 상기 상측평면부, 상기 측벽부 및 상기 제1경사부 중 하나 이상에 설치된 화물창.

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