KR101652218B1 - 화물창 방벽구조 - Google Patents

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Abstract

화물창 방벽구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하면의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드; 상부단열부재 하부에 배치된 2차방벽; 및 2차방벽 하부에 배치되며, 하부단열부재와 그 하면의 하부보호판을 포함하는 하부단열보드를 포함하되, 상부단열부재는 하부단열부재에 비해 저밀도를 갖는다.

Description

화물창 방벽구조{CARGO BARRIER STRUCTURE}
본 발명은 화물창 방벽구조에 관한 것이다.
선박의 화물창은 대략 -163℃로 냉각된 액화천연가스(LNG)를 저장하므로, 선체(hull) 보호를 위해 극저온에 견딜 수 있고, 열응력 및 열수축에 강하며, 열침입을 차단할 수 있는 단열구조로 이루어진다. 예컨대, LNG 운반선이나 LNG RV(Regasification Vessel) 선박, LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit) 등을 포함하는 부유식 해상 구조물에는 LNG 저장을 위한 화물창(저장 탱크)이 마련된다. 이러한 화물창의 방벽구조는 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드가 결합된 구조이다. 이는, 1차방벽에 소량의 극저온 유체의 누출이 있을 경우, 2차방벽에서 해당 유체의 추가적인 누출을 방지하기 위함이다.
상술한 상부 및 하부단열보드는 통상적으로 폴리우레탄폼(PUF, Polyurethane Foam)에 인장 물성 개선을 위해 유리섬유(CSM, Continuous Strand Mat)를 적절히 추가하여 밀도가 대략 130kg/㎥에 이르는 고밀도의 강화폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF)으로 제작된 단열부재를 포함한다. 화물창에 LNG와 같은 극저온 유체가 적재되면, 상부 및 하부단열보드에 온도 구배가 발생한다. 즉, LNG가 채워진 화물창 내측으로부터 2차방벽, 및 선체 부근으로 갈수록 -163℃→ -62℃→ ＋45℃로 온도변화가 이루어진다. 이때, 상부 및 하부단열보드의 단열부재에 사용되는 강화폴리우레탄폼의 기계적 물성은 온도가 낮아질수록 증가하는 특성을 갖고 있다. 따라서, LNG 적재 시 상부단열보드의 구조강도는 하부단열보드의 구조강도 보다 증가하게 되며, 특히 압축강도는 2배 이상 증가하게 된다.
그러나, 종래에는 상부 및 하부단열보드의 단열부재에 동일한 밀도와 재질의 강화폴리우레탄폼이 사용되고 있으므로, 각 단열보드의 노출 온도에 따른 구조강도를 고려하지 않은 과도한 설계가 이루어진 측면이 있다. 이와 관련된 기술로서 한국공개특허 제10-2012-0039861호(2012.04.26. 공개)를 참조하기 바란다.
한국공개특허 제10-2012-0039861호(2012.04.26. 공개)
본 발명의 실시 예는 단열보드의 구조강도를 고려한 화물창 방벽구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하면의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드; 상기 상부단열부재 하부에 배치된 2차방벽; 및 상기 2차방벽 하부에 배치되며, 하부단열부재와 그 하면의 하부보호판을 포함하는 하부단열보드를 포함하되, 상기 상부단열부재는 상기 하부단열부재에 비해 저밀도를 갖는 화물창 방벽구조가 제공될 수 있다.
상기 단열부재는 강화폴리우레탄폼으로 제작되고, 상기 하부단열부재는 강화폴리우레탄폼 또는 폴리우레탄폼으로 제작될 수 있다.
상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 2차방벽 사이에 개재된 제1상부보조패널을 더 포함하고, 상기 하부단열보드는 상기 2차방벽과 상기 하부단열부재 사이에 개재된 제1하부보조패널을 더 포함하고, 상기 상부보호판, 상기 제1상부보조패널 및 상기 하부보호판은 플라이우드로 제작되고, 상기 하부단열부재가 강화폴리우레탄폼으로 제작된 경우 상기 제1하부보조패널은 플라이우드로 제작되고, 상기 하부단열부재가 폴리우레탄폼으로 제작된 경우 상기 제1하부보조패널은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄 및 스테인리스스틸 중 하나 이상의 재질로 제작될 수 있다.
상기 상부단열부재와 상기 하부단열부재는 폴리우레탄폼으로 제작될 수 있다.
상기 상부보호판은 유리섬유강화플라스틱으로 제작되고, 상기 하부보호판은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄, 스테인리스스틸 및 플라이우드 중 하나 이상의 재질로 제작될 수 있다.
상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 2차방벽 사이에 개재된 제1상부보조패널를 더 포함하고, 상기 하부단열보드는 상기 2차방벽과 상기 하부단열보드 사이에 개재된 제1하부보조패널을 더 포함하고, 상기 제1상부보조패널은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄, 스테인리스스틸 및 플라이우드 중 하나 이상으로 제작되고, 상기 제1하부보조패널은 폴리우레탄폼, 알루미늄 및 스테인리스스틸 중 하나 이상으로 제작될 수 있다.
상기 상부단열보드는 상기 제1상부보조패널과 상기 2차방벽 사이에 개재된 제2상부보조패널과, 상기 상부보호판 상부에 배치된 제3상부보조패널을 더 포함하고, 상기 하부단열보드는 상기 2차방벽과 상기 제1하부보조패널 사이에 개재된 제2하부보조패널과, 상기 하부보호판 하부에 배치된 제3하부보조패널을 더 포함하고, 상기 제2상부보조패널, 상기 제2하부보조패널, 상기 제3상부보조패널, 상기 제3하부보조패널은 플라이우드 재질로 제작될 수 있다.
상기 상부단열부재의 밀도는 90~110kg/㎥이고, 상기 하부단열부재의 밀도는 110~130kg/㎥일 수 있다.
상기 하부단열보드는 가로와 세로 길이가 동일한 정사각형 형상으로 제작되어 화물창 내벽 상부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되고, 상기 제1하부보조패널의 중심부위에는 스터드볼트가 수직 고정된 고정편이 마련될 수 있다.
상기 2차방벽은 상기 스터드볼트를 중심으로 이웃하는 다른 2차방벽과 연결되고, 상기 스터드볼트가 설치된 위치에 대응하는 주변부에 상기 고정편에 용접 접합되는 접합면을 형성할 수 있다.
상기 상부단열보드는 양측의 상기 하부단열보드에 걸쳐지는 형태로 배치되되, 상기 스터드볼트에 각 모서리 부위가 결합되는 방식으로 상기 2차방벽 상부에 일정 간격으로 배치될 수 있다.
상기 상부단열보드의 각 모서리에는 내부홀이 가공되어 있어 상기 내부홀을 통해 삽입된 와셔와 너트가 상기 제1상부보조패널을 통해 상기 내부홀 쪽으로 돌출된 상기 스터드볼트에 체결되며, 상기 너트의 조임에 의해 상기 와셔가 상기 제1상부보조패널을 가압하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽구조는 단열보드의 구조강도를 고려한 방벽구조를 제공할 수 있다.
또, 상부단열부재의 밀도가 낮아짐에 따라 전체적인 단열 성능을 높일 수 있다.
또, 상부단열부재의 밀도가 낮아짐에 따라 원가절감이 가능하다.
또, 상부단열부재와 하부단열부재를 폴리우레탄폼으로 제작하여 단열 성능을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박 화물창 방벽구조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 방벽구조 중 하부단열보드 배치 형태의 사시도이다.
도 3은 도 2의 하부단열보드 상부에 2차방벽이 설치된 형태를 사시도로 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 2차방벽 상부에 상부단열보드가 설치된 형태를 사시도로 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 상부단열보드와 하부단열보드에 마련된 스터드볼트 간의 결합관계를 단면도로 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 상부단열보드 사이에 연결보드가 설치된 형태를 사시도로 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 상부보호판 및 연결보호판 상면에 설치된 스트립부재를 확대하여 도시한 것이다.
도 8은 도 1의 화물창 방벽구조를 단순화시켜 단면도로 도시한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 화물창 방벽구조의 다른 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 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체(예컨대, 액화천연가스(LNG))를 저장하는 선박 화물창의 방벽구조는 하부단열보드(110), 2차방벽(120), 상부단열보드(130) 및 연결보드(135)를 포함한다.
하부단열보드(110)는 화물창 내벽 상부에 복수의 열과 행으로 나란히 배열되고, 하부보호판(111), 하부단열부재(112), 2차방벽(120)과 하부단열부재(112) 사이에 개재된 하부보조패널(113)을 포함한다. 하부단열보드(110)는 일체형의 단일체로 제작되어 화물창 내벽에 나란히 배열될 수 있다. 하부단열보드(110)는 일정 두께를 가지며, 가로와 세로 길이가 동일한 정사각형 형상으로 제작될 수 있다. 예컨대, 하부단열보드(110)는 가로와 세로 길이가 동일한 1ｍ 크기로 제작될 수 있다.
하부보호판(111)은 화물창 내벽에 매스틱, 스터드볼트 등에 의해 고정될 수 있다. 하부보호판(111)은 예컨대, 플라이우드 등의 재료로 제작될 수 있다. 하부단열부재(112)는 하부보호판(111) 상부에 배치되며, 예컨대 강화폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF)으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 하부단열부재(112)는 하부보호판(111)의 상부에 접착제(예컨대 글루 등)에 의해 접합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 하부보조패널(113)의 중심부위에는 스터드볼트(211)가 수직 고정된 고정편(210)이 마련된다. 고정편(210)은 예컨대, 스테인리스 스틸 등을 포함하는 금속재료로 제작될 수 있다. 고정편(210)은 하부보조패널(113)에 형성된 결합홈(113a)에 결합되어 리벳 등과 같은 체결부재(2)에 의해 고정될 수 있다. 고정편(210)은 원형 형상으로 제작될 수 있다. 하부보조패널(113)은 플라이우드 등으로 제작될 수 있다.
도 3을 참조하면, 2차방벽(120)은 양측의 하부단열보드(110) 간에 형성된 공간을 커버하도록 하부단열보드(110) 상부에 배치되되, 상술한 스터드볼트(211)를 중심으로 이웃하는 다른 2차방벽(120)과 연결되도록 나란히 배치된다. 도시하지는 않았지만, 하부단열보드(110) 간에 형성된 공간에는 글라스 울(glass wool)과 같은 충진부재가 삽입될 수 있다. 그러나, 이웃하는 하부단열보드(110)가 서로 밀착되도록 배열된 경우나, 밀착된 형태로 하부단열보드(110)가 여러 개 묶여져 일체형으로 제작된 경우에는 충진부재가 생략될 수도 있다.
2차방벽(120)은 스터드볼트(211)가 설치된 위치에 대응하는 주변부의 고정편(210)에 용접(W, 도 5 참조) 접합되는 접합면(120a,120b)을 형성한다. 이때, 접합면(120a,120b)은 고정편(210)에 원용접 방식으로 접합될 수 있다. 접합면(120a,120b) 중 양측 단부에 형성된 접합면(120a)은 반원 형상의 홈을 형성하여 스터드볼트(211)를 중심으로 이웃하는 다른 2차방벽(120)의 접합면(120a)과 원 형상을 이루고, 모서리에 형성된 접합면(120b)은 모따기 처리되어 비스듬하게 경사진 형태로 형성될 수 있다. 서로 이웃하는 2차방벽(120)의 주변부는 스터드볼트(211)를 중심으로 서로 일부분이 겹쳐지게 용접될 수 있다.
종래의 화물창 방벽구조는 통상적으로 하부단열보드가 직사각형 형태로 크게 제작되어 있고, 그에 따라 주2차방벽과 보조2차방벽 간 용접장 길이가 길어 설치 시 많은 시간이 소요되고, 기술적으로도 설치 작업하기 어려운 면이 있었다. 하부단열보드(110)를 상술한 형태로 제작하여 화물창 내벽 상부에 배치시키고, 그 위에 2차방벽(120)을 상술한 방법으로 설치함으로써 종래의 이러한 문제점을 해소시킬 수 있다. 또 종래의 주2차방벽과 보조2차방벽을 이용한 방벽설치 상의 한계를 극복하고, 간편하고 효율적으로 단일 제품의 2차방벽(120)을 일률적으로 설치할 수 있다.
2차방벽(120)은 하부단열보드(110) 간에 형성된 공간을 커버하는 부위(120c)가 하방으로 볼록한 코러게이션 형상으로 마련될 수 있다. 이는 극저온 유체에 의한 열수축에 효과적으로 대응하기 위함이다. 이러한 2차방벽(120)은 가로 길이가 하부단열보드(110)의 가로 길이와 동일하고, 세로 길이가 하부단열보드(110)의 세로 길이의 3배 크기로 제작될 수 있다. 이를 통해, 2차방벽(120)은 종방향으로 배치된 하부단열보드(110)를 4개 커버하고, 횡방향으로 배치된 하부단열보드(110)를 2개 커버할 수 있다. 예컨대, 2차방벽(120)은 가로 1ｍ, 세로 3ｍ 길이로 제작될 수 있다. 2차방벽(120)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.
도 4를 참조하면, 상부단열보드(130)는 2차방벽(120)과 1차방벽(미도시) 사이에 개재되며, 상부보호판(131)과 그 하부의 상부단열부재(132)를 포함한다. 상부단열보드(130)는 일정 두께를 가지며, 가로와 세로 길이가 동일한 형태로 제작될 수 있다. 또, 상부단열보드(130)는 하부단열보드(110)와 동일한 형태 및 크기로 제작될 수 있다.
상부보호판(131)은 플라이우드(Plywood) 등의 재료로 제작될 수 있다. 상부단열부재(132)는 예컨대 강화폴리우레탄폼으로 제작되어 극저온 상태의 유체로부터 선체를 보호할 수 있다. 상술한 1차방벽은 극저온 유체에 직접적으로 접촉되며, 스테인리스 스틸(SUS) 등과 같은 금속 소재로 제작될 수 있다. 상부단열보드(130)는 양측의 하부단열보드(110)에 걸쳐지는 형태로 배치되되, 스터드볼트(211)에 각 모서리 부위가 결합되는 방식으로 2차방벽(120) 상부에 일정 간격으로 배치된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 상부단열보드(130)는 양측의 하부단열보드(110) 2개씩을 커버하는 형태로 각 하부단열보드(110)의 스터드볼트(211)에 각 모서리 부위가 결합될 수 있다. 이를 통해, 하부단열보드(110) 간에 형성된 공간이 상부단열보드(130)에 의해 커버되어, 극저온 유체의 유출을 방지하고, 단열효과를 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 상부단열보드(130)는 상부단열부재(132)와 2차방벽(120) 사이에 개재된 상부보조패널(134)과, 상부보조패널(134)과 2차방벽(120) 사이에 개재되어 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱(sloshing) 충격으로부터 화물창 방벽을 보호하는 충격흡수층(133)을 더 포함할 수 있다. 충격흡수층(133)은 다른 예에서 생략될 수도 있다. 상부보조패널(134)은 플라이우드 등으로 제작될 수 있다. 충격흡수층(133)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(133)은 화물창 내부에 저장되는 액화가스에 의한 슬로싱 충격으로부터 화물창 방벽을 보호할 수 있는 다양한 재료로 제작될 수 있다. 상부단열보드(130), 상부보조패널(134) 및 충격흡수층(133)은 일체형으로 제작될 수 있다.
상부단열보드(130)의 각 모서리에는 내부홀(130a)이 가공되어 있어 내부홀(130a)을 통해 삽입된 와셔(212)와 너트(213)가 충격흡수층(133)과 상부보조패널(134)의 관통홀을 통해 내부홀(130a) 쪽으로 돌출된 스터드볼트(211)에 체결되어, 너트(213)의 조임에 의해 와셔(212)가 상부보조패널(134)을 가압하게 된다. 내부홀(130a)에는 폼(Foam) 등으로 충진된 플러그부재(미도시)가 배치될 수 있고, 플라이우드 등으로 제작된 커버(미도시)에 의해 마감 처리될 수 있다.
도 6을 참조하면, 연결보드(135)는 상부단열보드(130) 간에 형성된 공간에 개재된다. 이를 통해, 상부단열보드(130)에 의해 커버되지 못한 하부단열보드(110) 간에 형성된 공간이 연결보드(135)에 의해 커버된다. 연결보드(135)는 상부단열보드(130) 사이에 끼워지고, 후술할 앵커플레이트(150)에 의해 이웃하는 상부단열보드(130)와 결속된다. 연결보드(135)는 양측의 하부단열보드(110) 2개씩을 커버하는 형태로 상부단열보드(130) 사이에 끼워진다. 도 6에서는 이해를 돕기 이해 연결보드(135)가 완전히 채워지지 않는 상태를 도시하였다. 연결보드(135) 설치가 완료된 상태는 상술한 도 1을 참조하기 바란다.
연결보드(135)는 상부단열보드(130)와 동일 평면 상에 놓이도록 연결보호판(136)과 그 하부의 연결단열부재(137)를 포함한다. 도시하지는 않았지만, 연결보드(135)는 상부단열보드(130)와 동일 평면 상에 놓이도록, 상부단열보드(130)가 충격흡수층(133)과 상부보조패널(134)을 더 포함할 경우, 그에 대응되는 부재를 각각 더 포함할 수 있다. 이때, 각각의 부재는 충격흡수층(133)과 상부보조패널(134)과 동일한 재질 및 두께로 제작될 수 있다.
상술한 연결보호판(136)과 연결단열부재(137)는 각각 상부보호판(131)과 상부단열부재(132)와 동일한 재질로 마련될 수 있다. 이때, 상부단열보드(130)와 연결보드(135) 간의 이웃하는 일면에 걸쳐서 형성된 홈에 삽입되며, 양단부 중 어느 한쪽이 고정되어 다른 쪽이 상부단열보드(130)와 연결보드(135) 중 어느 하나를 가압하는 방식으로 상부단열보드(130)와 연결보드(135)를 결속시키는 앵커플레이트(150)가 마련될 수 있다. 예컨대, 앵커플레이트(150)의 일측이 상부단열보드(130)에 리벳 등과 같은 체결부재에 의해 결합되면, 앵커플레이트(150)의 타측은 이웃하는 연결보드(135)를 가압하게 된다.
또, 도 6과 도 7을 참조하면, 1차방벽의 수축팽창에 따라 이동 가능하게 상부보호판(131) 및 연결보호판(136)에 형성된 홈에 스트립부재(160,161)가 설치된다. 도 7의 (a)와 (b)는 설명의 편의상 상부보호판(131)에 형성된 홈에 스트립부재(160,161)가 체결된 형태를 도시하였다. 스트립부재(160,161)의 상부에는 1차방벽이 배치되며, 상부보호판(131)의 중앙에 배치된 고정 스트립부재(161)는 슬라이딩되지 않도록 고정될 수 있다. 나머지 스트립부재(160)는 관통홀(H1)을 통해 체결부재(2)가 체결된 보조플레이트(165)가 스트립부재(160)의 양단부를 위쪽에서 가압하는 형태로 지지한 상태에서, 열응력에 의해 수축팽창하는 1차방벽의 움직임에 따라 슬라이딩될 수 있다. 이때 1차방벽이 슬라이딩 가능하게 설치된 스트립부재(160)의 상부를 가압하는 방식으로 설치되어, 1차방벽의 수축팽창에 따라 스트립부재(160)가 함께 슬라이딩될 수 있다. 스트립부재(160,161)는 예컨대, 스테인리스 스틸 등의 재료로 제작될 수 있다. 또, 볼트 등과 같은 결속부재(미도시)는 보조플레이트(165)의 쓰레드홀(H2)에 체결되어, 화물창 방벽을 세로방향으로 설치할 경우 상부에 1차방벽이 설치되는 스트립부재(160)가 자체 하중에 의해 하방으로 미끄러져 내려가지 않도록 스트립부재(160)를 임시 고정시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 화물창의 방벽구조는 상부 및 하부단열보드의 구조강도를 고려하여 구성될 수 있다. 화물창에 LNG와 같은 극저온 유체가 적재되면, 화물창 내측으로부터 2차방벽, 및 선체 부근으로 갈수록 -163℃→ -62℃→ ＋45℃로 온도변화가 이루어지고, 상부 및 하부단열보드에 사용되는 강화폴리우레탄폼의 기계적 물성은 온도가 낮아질수록 기계적 강도가 증가하는 특성을 갖고 있다. LNG 적재 시 상부단열보드의 구조강도는 하부단열보드의 구조강도 보다 대략 2배 이상 증가하게 되므로, 상부단열보드의 밀도를 하부단열보드에 비해 저밀도로 제작할 수 있다. 이를 통해 상부단열부재의 원가절감이 가능하고, 상부단열부재의 밀도가 낮아짐에 따라 단열 성능이 개선될 수 있다. 이하, 도 8을 기초로 구체적으로 설명한다. 참고로, 도 8은 이해를 돕기 이해 도 5에 도시된 방벽구조를 단순화시켜 도시하였으며, 도 5의 충격흡수층(133) 및 설명의 편의상 불필요한 요소는 생략하였다.
도 8을 참조하면, 상부단열부재(132)와 하부단열부재(112)를 강화폴리우레탄폼으로 제작하되, 상부단열부재(132)는 하부단열부재(112)에 비해 저밀도를 갖도록 제작될 수 있다. 이때, 상부단열부재(132)의 밀도는 90~110kg/㎥, 하부단열부재(112)의 밀도는 110~130kg/㎥를 갖도록 제작할 수 있다.
이때, 상부단열부재(132)가 하부단열부재(112)에 비해 저밀도로 제작된 상태에서, 단열성능을 높이기 위해 상부보호판(131), 제1상부보조패널(134), 하부보호판(111) 및 제1하부보조패널(113)은 플라이우드로 제작할 수 있다.
다른 예로서, 상부단열부재(132)를 강화폴리우레탄폼으로 제작하고, 하부단열부재(112)를 폴리우레탄폼으로 제작할 수 있다. 마찬가지로, 상부단열부재(132)는 하부단열부재(112)에 비해 저밀도를 가지되, 상부단열부재(132)의 밀도는 90~110kg/㎥, 하부단열부재(112)의 밀도는 110~130kg/㎥를 갖도록 제작할 수 있다. 이때, 상부보호판(131), 제1상부보조패널(134) 및 하부보호판(111)은 플라이우드로 제작될 수 있다.
또, 하부단열부재(112)를 폴리우레탄폼으로 제작하였으므로, 제1하부보조패널(113)과 하부단열부재(112)간 열응력 완화를 위해 제1하부보조패널(113)은 플라이우드를 제외한 유리섬유강화플라스틱(FRP, Fiber Glass Reinforced Plastics), 알루미늄(AL) 및 스테인리스스틸(SUS) 중 하나 이상의 재질로 제작될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상술한 상부단열부재(132)와 하부단열부재(112)를 폴리우레탄폼으로 제작할 수도 있다. 폴리우레탄폼(PUF, PolyurethaneFoam)에 인장 물성 개선을 위해 유리섬유(CSM, Continuous Strand Mat)를 적절히 추가하여 제작된 강화폴리우레탄폼의 경우, 열물성(열전도도)이 저하되어 단열효과가 떨어지는 특성이 있다. 폴리우레탄폼을 사용할 경우, 상부단열부재(132)와 하부단열부재(112)의 제작 원가 절감 및 단열 성능이 향상된다.
이때, 상부보호판(131)은 유리섬유강화플라스틱으로 제작될 수 있다. 통상적으로 상부보호판(131)은 플라이우드로 제작되나, 본 발명의 실시 예를 통해 유리섬유강화플라스틱으로 제작하였다. 이는, 유리섬유강화플라스틱(재질)이 갖는 우수한 기계물성과 더불어 열물성(플라이우드 대비 열팽창계수 2~2.5배 증가)으로 인해 상부단열부재(132)와 하부단열부재(112)를 폴리우레탄폼으로 효과적으로 제작할 수 있기 때문이다.
하부보호판(111)과 제1상부보조패널(134)은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄(AL), 스테인리스스틸(SUS) 및 플라이우드 중 하나 이상의 재질로 제작될 수 있다.
또, 하부단열부재(112)를 폴리우레탄폼으로 제작하였으므로, 제1하부보조패널(113)과 하부단열부재(112)간 열응력 완화를 위해 제1하부보조패널(113)은 플라이우드를 제외한 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄(AL) 및 스테인리스스틸(SUS) 중 하나 이상의 재질로 제작될 수 있다.
상부단열보드(130)는 제1상부보조패널(134)과 2차방벽(120) 사이에 개재된 제2상부보조패널(138)과, 상부보호판(131) 상부에 배치된 제3상부보조패널(139)을 더 포함할 수 있다.
하부단열보드(110)는 2차방벽(120)과 제1하부보조패널(113) 사이에 개재된 제2하부보조패널(114)과, 하부보호판(111) 하부에 배치된 제3하부보조패널(115)을 더 포함할 수 있다. 상술한 제2상부보조패널(138), 제3상부보조패널(139), 제2하부보조패널(114), 제3하부보조패널(115)은 플라이우드 재질로 제작될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 단열성능이 우수한 폴리우레탄폼을 단열부재로 쓰기 위해 열팽창계수가 플라이우드보다 높은 유리섬유강화플라스틱 등을 적용하였다. 이때 유리섬유강화플라스틱 등을 단독으로 적용하는 것도 가능하지만, 소재의 단가가 높아질 수 있으므로 두께를 최소화하여 유리섬유강화플라스틱과 플라이우드를 함께 적용할 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.
110: 하부단열보드 111: 하부보호판
112: 하부단열부재 113: 하부보조패널
114: 제2하부보조패널 115: 제3하부보조패널
120: 2차방벽 130: 상부단열보드
131: 상부보호판 132: 상부단열부재
133: 충격흡수층 134: 상부보조패널
135: 연결보드 136: 연결보호판
137: 연결단열부재 138: 제2상부보조패널
139: 제3상부보조패널

Claims (12)

1차방벽 하부에 배치되며, 상부보호판과 그 하면의 상부단열부재를 포함하는 상부단열보드;
상기 상부단열부재 하부에 배치된 2차방벽; 및
상기 2차방벽 하부에 배치되며, 하부단열부재와 그 하면의 하부보호판을 포함하는 하부단열보드;를 포함하되,
상기 상부단열부재는 상기 하부단열부재에 비해 저밀도를 갖되,
상기 하부단열보드는 상기 2차방벽과 상기 하부단열부재 사이에 개재된 제1하부보조패널을 더 포함하고,
상기 제1하부보조패널의 중심부위에는 스터드볼트가 수직 고정된 고정편이 마련되며,
상기 2차방벽은 상기 스터드볼트를 중심으로 이웃하는 다른 2차방벽과 연결되고, 상기 스터드볼트가 설치된 위치에 대응하는 주변부에 상기 고정편에 용접 접합되는 접합면을 형성한 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 단열부재는 강화폴리우레탄폼으로 제작되고, 상기 하부단열부재는 강화폴리우레탄폼 또는 폴리우레탄폼으로 제작되는 화물창 방벽구조.
제2항에 있어서,
상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 2차방벽 사이에 개재된 제1상부보조패널을 더 포함하고,
상기 상부보호판, 상기 제1상부보조패널 및 상기 하부보호판은 플라이우드로 제작되고,
상기 하부단열부재가 강화폴리우레탄폼으로 제작된 경우 상기 제1하부보조패널은 플라이우드로 제작되고,
상기 하부단열부재가 폴리우레탄폼으로 제작된 경우 상기 제1하부보조패널은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄 및 스테인리스스틸 중 하나 이상의 재질로 제작된 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 상부단열부재와 상기 하부단열부재는 폴리우레탄폼으로 제작된 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 상부보호판은 유리섬유강화플라스틱으로 제작되고,
상기 하부보호판은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄, 스테인리스스틸 및 플라이우드 중 하나 이상의 재질로 제작된 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 상부단열보드는 상기 상부단열부재와 상기 2차방벽 사이에 개재된 제1상부보조패널를 더 포함하고,
상기 제1상부보조패널은 유리섬유강화플라스틱, 알루미늄, 스테인리스스틸 및 플라이우드 중 하나 이상으로 제작되고,
상기 제1하부보조패널은 폴리우레탄폼, 알루미늄 및 스테인리스스틸 중 하나 이상으로 제작된 화물창 방벽구조.
제6항에 있어서,
상기 상부단열보드는 상기 제1상부보조패널과 상기 2차방벽 사이에 개재된 제2상부보조패널과, 상기 상부보호판 상부에 배치된 제3상부보조패널을 더 포함하고,
상기 하부단열보드는 상기 2차방벽과 상기 제1하부보조패널 사이에 개재된 제2하부보조패널과, 상기 하부보호판 하부에 배치된 제3하부보조패널을 더 포함하고,
상기 제2상부보조패널, 상기 제2하부보조패널, 상기 제3상부보조패널, 상기 제3하부보조패널은 플라이우드 재질로 제작된 화물창 방벽구조.
제1항에 있어서,
상기 상부단열부재의 밀도는 90~110kg/㎥이고, 상기 하부단열부재의 밀도는 110~130kg/㎥인 화물창 방벽구조.
삭제
삭제
제3항 또는 제6항에 있어서,
상기 상부단열보드는 양측의 상기 하부단열보드에 걸쳐지는 형태로 배치되되, 상기 스터드볼트에 각 모서리 부위가 결합되는 방식으로 상기 2차방벽 상부에 일정 간격으로 배치된 화물창 방벽구조.
제3항 또는 제6항에 있어서,
상기 상부단열보드의 각 모서리에는 내부홀이 가공되어 있어 상기 내부홀을 통해 삽입된 와셔와 너트가 상기 제1상부보조패널을 통해 상기 내부홀 쪽으로 돌출된 상기 스터드볼트에 체결되며, 상기 너트의 조임에 의해 상기 와셔가 상기 제1상부보조패널을 가압하도록 한 화물창 방벽구조.
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