KR101649126B1

KR101649126B1 - 내부 누설 탐지장치를 갖는 lng 화물창

Info

Publication number: KR101649126B1
Application number: KR1020160051762A
Authority: KR
Inventors: 이동희
Original assignee: 주식회사 오리엔트조선
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2016-08-19

Abstract

누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창은, 셋 이상의 블레이드 가이드 프레임(120)을 평면상 정다각형 배치를 이루도록 장착하고, 상부면 또는 하부면에 영상인식장치(130)를 장착하며, 내부에 제어부(170)를 내장하는 본체부(110); 외부면에 가스탐지센서(150)가 장착되고, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면을 따라 이동 가능하도록 장착되는 센서이동벨트(140); 본체부(110)의 일측부에 장착되고, 흡착압력에 의해 탐지대상 표면(1)에 부착되는 탐지장치 흡착 고정부(160); 운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하여 누설 탐지장치(100)의 작동을 제어하고, 가스탐지센서(150)로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치(130)로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 제어부(170);를 포함하는 내부누설장치를 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창에 따르면, 카고 탱크 테스트(Cargo tank test)에 있어서 높은 지점에 대한 가스 누설 탐지작업을 손쉽게 실시할 수 있는 누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창을 제공할 수 있다.

Description

내부 누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창{LNG Cargo Tank Having Leakage Detecting Apparatus}

본 발명은 LNG 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부 누설 탐지장치를 갖는 LNG 화물창에 관한 것이다.

도 1에는 카고 탱크 단열구역 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 LNG선 카고탱크 단면도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 카고탱크 내부 헬륨가스 주입 라인을 나타내는 모식도가 도시되어 있다.

LNG선은 LNG(액화천연가스)를 저장하는 탱크(Tank)(이하, '카고탱크'라 함)의 종류에 따라 모스(Moss) 형식과 멤브레인(Membrane) 형식이 있다.

모스 형식은 직경 40meter 가량의 둥근 공 모양의 별도 탱크를 두꺼운 알루미늄으로 만들어 배 위에 설치하는 형태이다. 이에 비해 멤브레인 형식은 별도의 탱크를 만드는 것이 아니라 선체 내부에 카고탱크를 구성하고 카고탱크 외벽에 단열재를 사용하여 보온을 한 후 그 보온 표면에 특수 금속판을 붙이는 형식이다.

이때, 멤브레인 형식은 특수 금속판의 종류에 따라 단열재 및 구조가 상이한데, 인바(Invar - 철과 니켈이 주성분인 열팽창률이 아주 작은 합금, 이하 '인바'라 함) 재질의 박판을 사용하는 GTT NO96 멤브레인형과 스테인레스 재질의 박판을 사용하는 MARK III 멤브레인형으로 구분된다.

카고탱크를 알루미늄, 인바, 스테인레스 등의 특수소재로 만드는 것은 LNG의 특성상 극저온의 액체형태로 카고탱크에 저장되며 운반 중에 발생하는 슬로싱(Sloshing) 현상에 의해서 극저온으로 냉각되어 있는 카고탱크의 구조물에 반복적으로 충격과 피로응력을 발생시켜 카고탱크의 구조물에 저온취성 및 피로균열 등을 발생시켜 LNG의 누설을 초래하여 대형사고를 발생시킬 위험이 있기 때문에 이를 방지하고자 극저온에서 저온취성에 강하고 반복되는 피로응력에 강한 재질로 구성하는 것이다.

LNG선 카고탱크는, 도 1에 도시된 바와 같이, 카고탱크 외벽(50)을 구성하고 내부에 1차 단열막(20)과 2차 단열막(30)으로 두개의 단열구역으로 형성하며 각각의 단열구역에는 단열재(40)가 포함되어 있는 구조로 되어 있다. 여기서 단열막(Membrane)은 인바 재질의 박판을 일정크기로 조립하고 용접하여 제작한다.

단열재(40)는 유리섬유, 퍼라이트, 우레탄폼 등을 일정크기로 제작하여 조립되는데, 카고탱크 외벽(50)과 2차 단열막(30), 2차 단열막(30)과 1차 단열막(20) 사이를 단열하는 역할을 한다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 검사대상이 되는 LNG선 카고탱크는 고압으로 압축하여 액화된 영하 162˚C의 초저온 LNG를 저장, 운반하는 특성상 LNG의 저장 및 하역에 따른 카고탱크의 압력변화에 따라서 지속적인 압축 및 팽창과 같은 구조적 스트레스를 받게 된다. LNG 선박은 험난한 대양을 운항하면서 LNG를 운반하는 선박으로 LNG 카고탱크 내부에서 LNG가 액체상태로 운반되며 이에 따른 LNG 카고탱크 내의 액체의 유동에 의한 슬로싱이 발생하여 지속적으로 LNG 카고탱크의 구조물과 단열막에 충격을 가하여 피로를 누적시킨다.

이로 인하여 1차, 2차 단열구조가 손상되거나 1차 단열막(20), 2차 단열막(30)에 누설이 발생되면 기화된 LNG가 단열재로 유입되어 폭발할 우려가 있으므로 위험하다.

이에 장기간의 수리기간이 필요하며 이로 인한 수리비용과 선박운항 지연에 따른 금전적 손실 부담(추정컨대 1일 운항을 못할 때 마다 수억의 손실이 발생하게 된다)이 발생하게 된다. 이러한 이유 때문에 LNG선 카고탱크의 제작과정에서의 기밀검사가 꼭 필요한 것이다.

LNG선 카고탱크 제작검사는 스트렝스 테스트(Strength Test), 베어링 테스트(Bearing Test), 메카니컬 스트레싱 테스트(Mechanical Stressing Test), 헬륨누설검사(Helium Leak Test), 글로벌 테스트(Global Test)를 포함하여 이루어진다.

여기서 헬륨누설검사에 대하여 설명하면 다음과 같다.

헬륨누설검사(Helium Leak Test, 이하 '헬륨누설검사'라 함)

단열구역에 약 -600mbar까지 진공을 형성한 뒤, 도 3에 도시된 바와 같이, 카고탱크 내부 헬륨가스 주입 라인(10)을 이용하여 헬륨가스를 +20mbar까지 주입(가압)한 후 규정된 헬륨농도(최소 10%)를 충족시킨 뒤 단열막의 용접부 및 단열구역과 관련된 밀봉부에 대해 헬륨누설검출기 및 누설검사장치(Auto Carriage)를 이용하여 헬륨누설검사를 시행한다.

2차 단열막 기밀검사는 용접부에 대해 100% 헬륨누설검사를 시행하며 1차 단열막 헬륨누설검사는 용접부에 대해 200% 검사 즉, 2회 헬륨누설검사를 시행한다.

이때 헬륨누설검사는 작업자에 의해 직접 수동으로 검사하고 있다.

카고탱크 내부의 높은 지점에 대한 헬륨누설검사의 경우, 사다리 또는 받침대를 이용하여 헬륨누설검사를 수행하고 있다. 경우에 따라서, 단부에 헬륨탐지센서가 부착된 긴 길이의 카본스틱을 이용하여 헬륨누설검사를 수행하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 헬륨누설탐지 작업은, 긴 길이의 카본스틱 과 사다리 또는 받침대 등을 이용하기 때문에, 탐지 작업에 있어 긴 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 높은 지점에 대한 탐지 작업의 경우, 육안으로 식별이 곤란하여 정확한 탐지작업이 어렵다는 문제점을 가지고 있으며, 고소작업의 경우 안전사고 발생의 위험이 있다.

따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 누설 탐지장치에 대한 기술이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2010-0102886호 (2010년 09월 27일 공개)

본 발명의 목적은, 카고 탱크 테스트(Cargo tank test)에 있어서 높은 지점에 대한 가스 누설 탐지작업을 손쉽게 실시할 수 있는 누설 탐지장치 및 이를 갖는 LNG 화물창을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 높은 지점까지 안정적으로 비행할 수 있는 비행체를 이용하여, 가스 누설 지점을 정확하게 탐지하고, 이를 작업자로 하여금 손쉽게 확인할 수 있는 가스 누설 탐지 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 누설 탐지장치는: 셋 이상의 블레이드 가이드 프레임을 평면상 정다각형 배치를 이루도록 장착하고, 상부면 또는 하부면에 영상인식장치를 장착하며, 내부에 제어부를 내장하는 본체부; 외부면에 가스탐지센서가 장착되고, 블레이드 가이드 프레임의 외주면을 따라 이동 가능하도록 장착되는 센서이동벨트; 본체부의 일측부에 장착되고, 흡착압력에 의해 탐지대상 표면에 부착되는 탐지장치 흡착 고정부; 운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하여 누설 탐지장치의 작동을 제어하고, 가스탐지센서로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 제어부;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 가이드 프레임은, 제 1 블레이드 가이드 프레임, 제 2 블레이드 가이드 프레임 및 제 3 블레이드 가이드 프레임을 포함하고, 상기 제 1 블레이드 가이드 프레임, 제 2 블레이드 가이드 프레임 및 제 3 블레이드 가이드 프레임평면상 본체부를 중심으로 점대칭 배열될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서이동벨트는, 블레이드 가이드 프레임 모두를 감싸는 형태로 장착되고, 상기 블레이드 가이드 프레임의 외주면과 센서이동벨트 사이에는, 블레이드 가이드 프레임의 외주면을 따라 회전가능하도록 장착되는 벨트구동부가 장착될 수 있다.

이 경우, 상기 벨트구동부는, 셋 이상의 블레이드 가이드 프레임 중 선택되는 하나의 블레이드 가이드 프레임의 외주면에 장착되고, 선택되지 않은 나머지 블레이드 가이드 프레임의 외주면에는 베어링이 장착될 수 있다.

또한, 상기 벨트구동부는, 리니어 모터, 엑츄에이터 또는 모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탐지장치 흡착 고정부는 본체부의 하부면에 회전구동 가능하도록 장착된 힌지연결축에 의해 장착될 수 있다.

이 경우, 상기 힌지연결축의 일측부에는 일측으로 소정길이만큼 연장되고, 제어부의 제어신호에 의해 길이가 가변되는 구조의 길이연장암이 장착되고, 상기 길이연장암의 일단부에는 양측으로 소정길이만큼 연장된 흡착고정부 연결프레임이 장착되고, 상기 흡착고정부 연결프레임의 양단부에 탐지장치 흡착 고정부가 장착되는 것 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탐지장치 흡착 고정부는: 상하 방향으로 소정 거리만큼 이격되도록 제 1 회전휠 및 제 2 회전휠을 회전구동 가능하도록 장착하는 회전휠 고정프레임; 상기 제 1 회전휠과 제 2 회전휠의 외주면에 장착되어 회전구동되는 무한궤도; 및 상기 무한궤도의 표면에 장착되고, 제어부의 제어신호에 의해 흡착압력을 발생하여 탐지대상 표면에 부착되는 흡착압력 발생부재;를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하고, 가스탐지센서로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 무선송수신모듈를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 영상인식장치는, 평면상 360도 회전 가능하도록 힌지구조에 의해 본체부의 상부면 또는 하부면에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 가이드 프레임 내부에는 회전동작을 통해 누설 탐지장치로 하여금 양력을 발생시키는 블레이드가 장착되고, 상기 블레이드는 피치조정이 가능한 구조를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 본체부의 상부 및 하부에는 누설 탐지장치를 감싸는 곡면구조를 포함하는 보호가드가 장착될 수 있다.

이 경우, 상기 보호가드는: 탐지장치 흡착 고정부의 양측에 제 1 힌지구조에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치를 감싸는 원형 구조로 형성된 제 1 보호가드프레임; 상기 제 1 보호가드프레임에 제 2 힌지구조에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치를 감싸는 원형 구조로 형성된 제 2 보호가드프레임;를 포함하고, 상기 제 1 힌지구조의 힌지축 방향과 제 2 힌지구조의 힌지축 방향은 서로 직교하는 구조일 수 있다.

이때, 상기 제 1 힌지구조와 제 2 힌지구조는 제어부의 제어신호에 의해 구동될 수 있다.

또한, 상기 보호가드에는, 급격한 상하 위치변경을 감지하여 작동되어 누설 탐지장치를 감싸는 형태의 벌룬을 부풀리는 에어백장치가 장착될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 특정 구조의 본체부, 센서이동벨트, 탐지장치 흡착고정부 및 제어부를 구비함으로써, 카고 탱크 테스트(Cargo tank test)에 있어서 높은 지점에 대한 가스 누설 탐지작업을 손쉽게 실시할 수 있는 누설 탐지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 카고탱크 내부를 안정적으로 비행할 수 있는 다수의 블레이드를 포함하는 비행구조를 구비함으로써, 높은 지점에 대한 가스 누설 탐지작업을 안전하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 블레이드 가이드 프레임의 외주면을 따라 위치변경되는 센서이동벨트를 구비함으로써, 카고 탱크 내부의 여러 방향에 대한 탐지 작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 흡착압력에 의해 탐지대상 표면에 부착되어 구동되는 탐지장치 흡착 고정부를 구비함으로써, 카고 탱크 내부에 안정적으로 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 제 1 회전휠과 제 2 회전휠의 구동에 따라 회전하는 무한궤도에 장착된 흡착압력 발생부재를 이용하여 탐지대상 표면에 안정적으로 부착되어 누설 탐지장치를 이동시킬 수 있고, 많은 면적에 대한 가스 누설 탐지작업을 빠른시간 내에 실시할 수 있어, 결과적으로 탐지작업의 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 힌지연결축에 의해 탐지장치 흡착 고정부가 본체부에 장착되어 있어, 카고 탱크 내부의 여러 방향 표면에 손쉽게 부착되어 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 평면상 360도 회전 가능하도록 힌지구조에 의해 본체부에 장착되는 영상인식장치를 구비함으로써, 누설 탐지장치 운용자는 탐지대상면을 손쉽게 모니터링할 수 있으며, 가스 누설 부위 역시 정확하게 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 누설 탐지장치에 따르면, 특정 구조의 보호가드 및 에어백장치를 구비함으로써, 누설 탐지장치와 카고 탱크 내부면과의 접촉에 의한 카고 탱크 내부면 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 카고 탱크 단열구역 단면도이다.
도 2는 LNG선 카고탱크 단면도이다.
도 3은 카고탱크 내부 헬륨가스 주입 라인을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설 탐지장치를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 누설 탐지장치를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 누설 탐지장치를 나타내는 측면도이다.
도 7은 도 4의 제 1 블레이드 가이드 프레임 부분을 확대한 부분확대도이다.
도 8은 도 4의 제 3 블레이드 가이드 프레임 부분을 확대한 부분확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치 흡착 고정부의 작동모습을 설명하기 위한 측면 모식도이다.
도 10에는 도 9에 도시된 흡착압력 발생부재의 작동모습을 설명하기 위한 측절단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누설 탐지장치로서, 보호가드가 장착된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 12은 도 11의 누설 탐지장치를 나타내는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설 탐비장치의 탐지 경로를 나타내는 모식도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설 탐지장치를 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 누설 탐지장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 도 4에 도시된 누설 탐지장치를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는, 카고탱크 내부를 안정적으로 비행할 수 있는 구조를 포함하고 있다. 구체적으로 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는, 영상인식장치(130)와 제어부(170)를 탑재한 본체부(110), 가스탐지센서(150)가 장착된 센서이동벨트(140) 및 탐지장치 흡착 고정부(160)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 본체부(110)는 다수의 블레이드 가이드 프레임(120)을 평면상 정다각형 배치를 이루도록 고정시킬 수 있도록 프레임 구조로 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는, 세 개의 블레이드 가이드 프레임(120) 즉, 제 1 블레이드 가이드 프레임(121), 제 2 블레이드 가이드 프레임(122) 및 제 3 블레이드 가이드 프레임(123)을 포함하는 구조일 수 있다.

이때, 제 1 블레이드 가이드 프레임(121), 제 2 블레이드 가이드 프레임(122) 및 제 3 블레이드 가이드 프레임은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평면상 본체부(110)를 중심으로 점대칭 배열됨이 바람직하다.

본 명세서에서는 세 개의 블레이드 가이드 프레임을 포함하는 실시예만 도시하였지만, 이에 한정되지 않음은 물론이다.

본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는, 다수의 회전 블레이드가 장착된 블레이드 가이드 프레임을 이용하여 안정적으로 비행할 수 있는 바, 다수의 회전 블레이드를 제어하는 비행 제어는 GPS시스템, 자이로스코프 센서, 자세보정시스템 등을 탑재한 제어부(170)에 의해 수행되며, 이에 관한 구체적인 내용은 기공지된 기술이므로, 본 명세서에서는 생략하기로 한다.

상기 언급한 제어부(170)는, 운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하고, 가스탐지센서(150)로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치(130)로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 무선송수신모듈를 포함할 수 있다.

또한 제어부(170)에는 운용자에 의해 설정된 탐지경로 정보 및 탐지패턴 정보가 입력될 수 있으며, 입력된 탐지경로 정보 및 탐지 패턴 정보에 따라 누설 탐지장치(100)를 제어할 수 있다.

제어부(170)에 입력될 수 있는 탐지경로 정보 및 탐지 패턴 정보의 예시로서, 도 12에 도시된 경로 및 패턴 정도를 들 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 탐지경로 정보는 비행경로 정보(L1)와 부착이동경로 정보(L2)로 구성될 수 있다. 블레이드 가이드 프레임(120) 내부에 회전가능하도록 장착된 블레이드(180)를 이용하여 누설 탐지장치(100)는 기설정된 비행경로(L1)를 따라 탐지대상 표면(1)까지 안정적으로 이동할 수 있다. 탐지대상 표면(1)까지 이동된 누설 탐지장치(100)는, 탐지장치 흡착 고정부(160)를 이용하여 탐지대상 표면(1)에 부착될 수 있다. 이후, 부착이동경로 정보(L2)를 따라 누설 탐지장치(100)의 위치를 변경시켜 탐지작업을 수행할 수 있다.

이때, 센서이동벨트(140)는 기설정된 탐지 패턴 정보(L3)에 의해 구동하여 가스탐지센서(150)의 위치를 주기적으로 변경시키며 탐지대상 표면(1)에 대한 가스 누설 탐지 작업을 수행할 수 있다.

상기 언급한 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)의 각 구성에 대해 이하 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 블레이드 가이드 프레임(120)에 장착되는 블레이드(180)는 피치조정 가능한 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 누설 탐지장치(100)의 비행제어를 더욱 정밀하고 안정적으로 수행할 수 있다.

본체부(110)의 상부면 또는 하부면에는 영상인식장치(130)가 장착될 수 있다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 본실시예에 따른 영상인식장치(130)는, 평면상 360도 회전 가능하도록 힌지구조(131)에 의해 본체부(110)의 상부면 또는 하부면에 장착될 수 있다.

이 경우, 평면상 360도 회전하는 영상인식장치(130)를 이용하여 탐지대상(1) 및 탐지작업을 손쉽게 모니터링 할 수 있다.

도 7에는 도 4의 제 1 블레이드 가이드 프레임 부분을 확대한 부분확대도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 4의 제 3 블레이드 가이드 프레임 부분을 확대한 부분확대도가 도시되어 있다.

이들 도면을, 도 4 내지 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른, 센서이동벨트(140)는, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면을 따라 이동 가능하도록 장착될 수 있다.

구체적으로, 센서이동벨트(140)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드 가이드 프레임(120) 모두를 감싸는 형태로 장착될 수 있다. 이때, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면과 센서이동벨트(140) 사이에는, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면을 따라 회전가능하도록 장착되는 벨트구동부(124)가 장착되어 센서이동벨트(140)의 구동을 구현할 수 있다.

이때, 상기 언급한 벨트구동부(124)는 셋 이상의 블레이드 가이드 프레임(120) 중 선택되는 하나의 블레이드 가이드 프레임의 외주면에 장착되고, 선택되지 않은 나머지 블레이드 가이드 프레임의 외주면에는 베어링(125)이 장착됨이 바람직하다.

센서이동벨트(140)에 구동력을 제공하는 벨트구동부(124)는, 블레이드 가이드 프레임의 외주면에 장착되어 회전구동력을 발생할 수 있는 장치라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 리니어 모터, 엑츄에이터 또는 모터를 포함하는 장치일 수 있다.

벨트구동부(124)의 구동은 본체부(110)에 탑재된 제어부(170)에 의해 제어되며, 벨트구동부(124)의 구동에 의해 센서이동벨트(140)가 구동되며, 결과적으로 센서이동벨트(140)의 외부면에 장착된 가스탐지센서(150)의 위치를 변경시킬 수 있다.

벨트구동부(124)는 블레이드 가이드 프레임(120)을 모두 감싸는 형태로 장착되어 있어, 가스탐지센서(150)의 위치는 평면상 360도 방향으로 변경 가능하다. 결과적으로, 누설 탐지장치(100)의 위치변경 없이 가스탐지센서(150)의 위치를 손쉽게 변경시키며 가스 탐지 작업을 수행할 수 있어, 탐지 작업 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.

한편, 탐지장치 흡착 고정부(160)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체부(110)의 하부면에 회전구동 가능하도록 힌지연결축(111)에 의해 장착될 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 힌지연결축(111)의 일측부에는 일측으로 소정길이만큼 연장되고, 제어부(170)의 제어신호에 의해 길이가 가변되는 구조의 길이연장암(113)이 장착될 수 있다. 또한, 길이연장암(113)의 일단부에는 양측으로 소정길이만큼 연장된 흡착고정부 연결프레임(112)이 장착되고, 흡착고정부 연결프레임(112)의 양단부에 탐지장치 흡착 고정부(160)가 장착될 수 있다.

이 경우, 탐지장치 흡착 고정부(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 힌지연결축(111)에 의해 소정각도만큼 회전될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 탐지자치 흡착 고정부(160)의 위치를 탐지대상 표면(1) 쪽으로 손쉽게 변경시킬 수 있다. 결과적으로, 누설 탐지장치(100)의 위치변경 없이 누설 탐지장치(100)를 탐지대상(1) 표면에 손쉽게 부착시킬 수 있어, 탐지 작업 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.

도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지장치 흡착 고정부의 작동모습을 설명하기 위한 측면 모식도가 도시되어 있다.

도 9를 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 탐지장치 흡착 고정부(160)는, 상하 방향으로 소정 거리만큼 이격되도록 제 1 회전휠(161) 및 제 2 회전휠(162)을 회전구동 가능하도록 장착하는 회전휠 고정프레임(163)을 포함하는 구성일 수 있다. 이때, 제 1 회전휠(161)과 제 2 회전휠(162)의 외주면에는 무한궤도(164)가 장착되어 회전구동될 수 있으며, 무한궤도(164)의 표면에는 흡착압력 발생부재(165)가 장착될 수 있다.

상기 언급한 제 1 회전휠(161)과 제 2 회전휠(162)에는 회전휠 고정프레임(163)에 장착되어 회전구동력을 발생할 수 있는 장치를 포함하고 있는 바, 본 장치의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 리니어 모터, 엑츄에이터 또는 모터를 포함하는 장치일 수 있다.

상기 언급한 흡착압력 발생부재(165)는, 제어부(170)의 제어신호에 의해 흡착압력을 발생하여 탐지대상(1) 표면에 부착될 수 있다.

또한, 흡착압력 발생부재(165)에 의해 탐지대상(1) 표면에 부착된 누설 탐지장치(100)는, 제 1 회전휠(161)과 제 2 회전휠(162)의 구동에 의해 누설 탐지장치(100)의 위치를 변경시킬 수 있다. 이때, 제어부(140)는, 누설 탐지장치(100)의 진행방향의 전방에서 탐지대상(1)의 표면과 접촉을 시작하는 흡착압력 발생부재(165a)에 흡착압력을 발생시키고, 누설 탐지장치(100)의 진행방향의 후방에서 탐지대상(1)의 표면과 접촉이 종료되는 흡착압력 발생부재(165b)에 흡착압력을 제거한다. 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는 흡착압력 발생부재에 흡착압력을 제공하는 진공 발생장치를 구비할 수 있다. 진공 발생장치는 흡착압력 발생부재(165) 각각에 장착되거나, 본체부(110) 또는 회전휠 고정프레임(163)에 장착될 수 있다.

도 10에는 도 9에 도시된 흡착압력 발생부재의 작동모습을 설명하기 위한 측절단면도가 도시되어 있다.

이하에서는, 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 흡착압력 발생부재(165)의 구성 및 작동모습에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 흡착압력 발생부재(165)는, 탐지대상 표면에 부착되는 빨판(169) 및 빨판의 상하 위치를 변경시키는 자력발생부재(166-1, 166-2)를 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 자력발생부재(166-1, 166-2)는 빨판 하우징(168) 내부에 상하 방향으로 소정거리만큼 이격되어 장착되는 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2)를 포함하는 구성일 수 있다. 이때, 상기 언급한 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2)는 전기공급에 의해 자력을 발생할 수 있는 전자석일 수 있다.

빨판 하우징(168) 내부에 장착되는 제어부(171)는, 제어신호를 발생하여 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2) 사이에 인력을 발생시켜 이격된 거리를 축소킬 수 있다. 이때, 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2) 사이에는 탄성부재(167)가 장착될 수 있다. 이 경우, 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2) 사이에 발생된 인력을 제거하게 되면 탄성부재(167)의 탄성복원력에 의해 자연스럽게 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2)의 거리가 소정거리만큼 이격될 수 있다. 경우에 따라서, 제어부(171)는, 제어신호를 발생하여 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2) 사이에 척력을 발생시켜 이격된 거리를 증가시킬 수 있다.

제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2)의 사이의 이격된 거리가 축소될 경우, 탐지대상(1)의 표면과 접촉된 빨판(169)의 상부가 상방으로 이동하면서 빨판(169)은 더욱 안정적으로 탐지대상(1)의 표면과 부착될 수 있다. 반면, 제 1 자력발생부재(166-1)와 제 2 자력발생부재(166-2)의 사이의 이격된 거리가 증가될 경우, 빨판(169)의 상부가 하방으로 이동하면서 빨판(169)은 손쉽게 탐지대상(1)의 표면으로부터 탈거될 수 있다.

빨판 하우징(168)의 내부에는 제어부(171), 제 1 자력발생부재(166-1) 및 제 2 자력발생부재(166-2)에 전력을 공급하는 전원공급부(172)가 장착될 수 있다.

또한, 흡착압력 발생부재(165)의 구동을 제어하는 제어부(171)에는 무선통신모듈이 내장되어 있어, 누설 탐지장치(100)의 구동을 제어하는 제어부(170)의 제어신호를 수신하여 구동될 수 있다.

따라서, 누설 탐지장치(100)의 진행방향의 전방에서 탐지대상(1)의 표면과 접촉을 시작하는 흡착압력 발생부재(165a)에 흡착압력을 발생시키고, 누설 탐지장치(100)의 진행방향의 후방에서 탐지대상(1)의 표면과 접촉이 종료되는 흡착압력 발생부재(165b)에 흡착압력을 제거하는 동작을 구현할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)는, 탐지대상(1) 표면에 안정적으로 부착되어 위치변경될 수 있어, 탐지작업의 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다.

도 11에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누설 탐지장치로서, 보호가드가 장착된 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 누설 탐지장치를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 누설 탐지장치(100)의 본체부(110) 상부 및 하부에는 누설 탐지장치(100)를 감싸는 곡면구조를 포함하는 보호가드(190)가 장착될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 보호가드(190)는, 제 1 보호가드프레임(191) 및 제 2 보호가드프레임(192)를 포함하는 구성일 수 있다.

이때, 제 1 보호가드프레임(191)은, 탐지장치 흡착 고정부(160)의 양측에 제 1 힌지구조(193)에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치(100)를 감싸는 원형 구조로 형성될 수 있다. 또한, 제 2 보호가드프레임(192)은, 제 1 보호가드프레임(191)에 제 2 힌지구조(194)에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치(100)를 감싸는 원형 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 힌지구조(193)의 힌지축 방향과 제 2 힌지구조(194)의 힌지축 방향은, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 직교하는 방향일 수 있다.

또한, 상기 제 1 힌지구조(193)와 제 2 힌지구조(194)는 제어부(170)의 제어신호에 의해 구동될 수 있다. 누설 탐지장치(100)가 비행 중일 경우에는 제 1 힌지구조(193)와 제 2 힌지구조(194)를 구동시켜 제 1 호보가드프레임(191)과 제 2 보호가드프레임(192)이 누설 탐지장치(100)를 감싸도록 할 수 있다. 또한, 누설 탐지장치(100)가 탐지대상 표면(1)에 부착될 경우, 1 힌지구조(193)와 제 2 힌지구조(194)를 구동시켜 제 1 호보가드프레임(191)과 제 2 보호가드프레임(192)이 탐지대상 표면(1)과 간섭되지 않도록 일측 방향으로 정렬시킬 수 있다.

경우에 따라서, 보호가드(190)에는, 급격한 상하 위치변경을 감지하여 작동되어 누설 탐지장치(100)를 감싸는 형태의 벌룬을 부풀리는 에어백장치(도시하지 않음)가 장착될 수 있다.

이 경우, 특정 구조의 보호가드(190) 및 에어백장치를 구비함으로써, 누설 탐지장치와 카고 탱크 내부면과의 접촉에 의한 카고 탱크 내부면 손상을 방지할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

1: 탐지대상, 탐지대상 표면
100: 누설 탐지장치
110: 본체부
111: 힌지연결축
112: 흡착고정부 연결프레임
113: 길이연장암
120: 블레이드 가이드 프레임
121: 제 1 블레이드 가이드 프레임
122: 제 2 블레이드 가이드 프레임
123: 제 3 블레이드 가이드 프레임
124: 벨트구동부
125: 베어링
130: 영상인식장치
131: 힌지구조
140: 센서이동벨트
150: 가스탐지센서
160: 탐지장치 흡착 고정부
161: 제 1 회전휠
162: 제 2 회전휠
163: 회전휠 고정프레임
164: 무한궤도
165: 흡착압력 발생부재
166-1: 제 1 자력발생부재
166-2: 제 2 자력발생부재
167: 탄성부재
168: 빨판 하우징
169: 빨판
170: 제어부
171: 제어부
172: 전원공급부
180: 블레이드
190: 보호가드
191: 제 1 보호가드프레임
192: 제 2 보호가드프레임
193: 제 1 힌지구조
194: 제 2 힌지구조

Claims

셋 이상의 블레이드 가이드 프레임(120)을 평면상 정다각형 배치를 이루도록 장착하고, 상부면 또는 하부면에 영상인식장치(130)를 장착하며, 내부에 제어부(170)를 내장하는 본체부(110);
외부면에 가스탐지센서(150)가 장착되고, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면을 따라 이동 가능하도록 장착되는 센서이동벨트(140);
본체부(110)의 일측부에 장착되고, 흡착압력에 의해 탐지대상 표면(1)에 부착되는 탐지장치 흡착 고정부(160);
운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하여 누설 탐지장치(100)의 작동을 제어하고, 가스탐지센서(150)로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치(130)로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 제어부(170);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치(100).
제 1 항에 있어서,
상기 블레이드 가이드 프레임(120)은, 제 1 블레이드 가이드 프레임(121), 제 2 블레이드 가이드 프레임(122) 및 제 3 블레이드 가이드 프레임(123)을 포함하고,
상기 제 1 블레이드 가이드 프레임(121), 제 2 블레이드 가이드 프레임(122) 및 제 3 블레이드 가이드 프레임은 평면상 본체부(110)를 중심으로 점대칭 배열되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서이동벨트(140)는, 블레이드 가이드 프레임(120) 모두를 감싸는 형태로 장착되고,
상기 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면과 센서이동벨트(140) 사이에는, 블레이드 가이드 프레임(120)의 외주면을 따라 회전가능하도록 장착되는 벨트구동부(124)가 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 벨트구동부(124)는, 셋 이상의 블레이드 가이드 프레임(120) 중 선택되는 하나의 블레이드 가이드 프레임의 외주면에 장착되고,
선택되지 않은 나머지 블레이드 가이드 프레임의 외주면에는 베어링(125)이 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 벨트구동부(124)는, 리니어 모터, 엑츄에이터 또는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탐지장치 흡착 고정부(160)는 본체부(110)의 하부면에 회전구동 가능하도록 장착된 힌지연결축(111)에 의해 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 6 항에 있어서,
상기 힌지연결축(111)의 일측부에는 일측으로 소정길이만큼 연장되고, 제어부(170)의 제어신호에 의해 길이가 가변되는 구조의 길이연장암(113)이 장착되고,
상기 길이연장암(113)의 일단부에는 양측으로 소정길이만큼 연장된 흡착고정부 연결프레임(112)이 장착되고,
상기 흡착고정부 연결프레임(112)의 양단부에 탐지장치 흡착 고정부(160)가 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탐지장치 흡착 고정부(160)는:
상하 방향으로 소정 거리만큼 이격되도록 제 1 회전휠(161) 및 제 2 회전휠(162)을 회전구동 가능하도록 장착하는 회전휠 고정프레임(163);
상기 제 1 회전휠(161)과 제 2 회전휠(162)의 외주면에 장착되어 회전구동되는 무한궤도(164); 및
상기 무한궤도(164)의 표면에 장착되고, 제어부(170)의 제어신호에 의해 흡착압력을 발생하여 탐지대상(1) 표면에 부착되는 흡착압력 발생부재(165);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부(170)는, 운용자로부터 제공되는 제어신호를 수신하고, 가스탐지센서(150)로부터 검출된 가스검출정보 및 영상인식장치(130)로부터 획득한 영상정보를 운용자에게 전송하는 무선송수신모듈를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 영상인식장치(130)는, 평면상 360도 회전 가능하도록 힌지구조(131)에 의해 본체부(110)의 상부면 또는 하부면에 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 블레이드 가이드 프레임(120) 내부에는 회전동작을 통해 누설 탐지장치로 하여금 양력을 발생시키는 블레이드(180)가 장착되고,
상기 블레이드(180)는 피치조정이 가능한 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부(110)의 상부 및 하부에는 누설 탐지장치(100)를 감싸는 곡면구조를 포함하는 보호가드(190)가 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 12 항에 있어서,
상기 보호가드(190)는:
탐지장치 흡착 고정부(160)의 양측에 제 1 힌지구조(193)에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치(100)를 감싸는 원형 구조로 형성된 제 1 보호가드프레임(191);
상기 제 1 보호가드프레임(191)에 제 2 힌지구조(194)에 의해 회전가능하도록 장착되고, 측면상 누설 탐지장치(100)를 감싸는 원형 구조로 형성된 제 2 보호가드프레임(192);
를 포함하고,
상기 제 1 힌지구조(193)의 힌지축 방향과 제 2 힌지구조(194)의 힌지축 방향은 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 힌지구조(193)와 제 2 힌지구조(194)는 제어부(170)의 제어신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 13 항에 있어서,
상기 보호가드(190)에는, 급격한 상하 위치변경을 감지하여 작동되어 누설 탐지장치(100)를 감싸는 형태의 벌룬을 부풀리는 에어백장치가 장착되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 누설 탐지장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 의한 LNG 화물창용 내부 누설 탐지 장치를 가지는 LNG 화물창.