KR101784838B1 - 액화가스 화물창 및 이에 사용되는 고정유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 액화가스 화물창은 액화가스의 수용공간을 둘러싸는 주방벽과, 상기 주방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하는 단열패널 어셈블리를 포함하는 액화가스 화물창에 있어서, 상기 단열패널 어셈블리는 복수개의 하부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리 상에 마련되어 상기 하부 단열패널 어셈블리를 밀봉하는 보조방벽과, 상기 보조방벽 상에 적층되는 상부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리의 상부면에 고정되는 돌출부재와, 상기 돌출부재와 결합되어 상기 상부 단열패널 어셈블리의 일부를 가압 고정하는 고정유닛을 포함하고, 상기 고정유닛은, 상기 돌출부재가 삽입되는 관통홀이 형성되고 상기 상부 단열패널 어셈블리를 가압하는 가압부재가 마련된 가압부와, 상기 관통홀과 연통되는 관통공이 형성되고 걸림턱을 가지는 걸림부를 포함하되, 상기 걸림부의 걸림턱은 상기 돌출부재의 일방향 이동만을 허용하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화가스 화물창 및 이에 사용되는 고정유닛{CARGO FOR LIQUEFIED GAS AND FIXING UNIT USED THEREIN}
본 발명은 액화가스 화물창 및 이에 사용되는 고정유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2층 구조의 단열패널 어셈블리를 포함하는 액화가스 화물창 및 이에 사용되는 고정유닛에 관한 것이다.
액화가스(Liquefied Gas)는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것으로, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다.
액화가스의 일 예인 액화천연가스(LNG)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 -162°C로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체를 말하며, 초저온 상태의 액화천연가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 검토되어 왔다. 이러한 노력의 일환으로 대량의 액화천연가스를 해상으로 수송할 수 있는 액화천연가스 수송선박이 개발되었다.
액화천연가스 수송선박에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장할 수 있는 화물창(Cargo)이 구비되어야 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. 이러한 액화천연가스 수송선박의 화물창은 그 구조에 따라 독립형(self-supporting) 방식과 멤브레인(membrane) 방식으로 구분할 수 있다.
멤브레인 방식의 일 예로, 한국 공개특허공보 10-2012-0013233호 (2012.02.14.)는 액화천연가스 저장 탱크 및 그의 제조방법에 대하여 개시하고 있다.
한국 공개특허공보 10-2012-0013233호(2012.02.14.)
본 발명의 실시예는 상부 단열패널을 하부 단열패널에 기계적으로 결합하여 고정하는 고정유닛과 그를 이용하여 공정효율이 좋은 액화가스 화물창을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스의 수용공간을 둘러싸는 주방벽과, 상기 주방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하는 단열패널 어셈블리를 포함하는 액화가스 화물창에 있어서, 상기 단열패널 어셈블리는 복수개의 하부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리 상에 마련되어 상기 하부 단열패널 어셈블리를 밀봉하는 보조방벽과, 상기 보조방벽 상에 적층되는 상부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리의 상부면에 고정되는 돌출부재와, 상기 돌출부재와 결합되어 상기 상부 단열패널 어셈블리의 일부를 가압 고정하는 고정유닛을 포함하고, 상기 고정유닛은, 상기 돌출부재가 삽입되는 관통홀이 형성되고 상기 상부 단열패널 어셈블리를 가압하는 가압부재가 마련된 가압부와, 상기 관통홀과 연통되는 관통공이 형성되고 걸림턱을 가지는 걸림부를 포함하되, 상기 걸림부의 걸림턱은 상기 돌출부재의 일방향 이동만을 허용하는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창이 제공될 수 있다.
또 상기 걸림부는 상기 관통공의 외면을 이루며 상기 걸림턱이 형성된 걸림부재와, 상기 관통공을 좁히는 방향으로 상기 걸림부재를 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또 상기 고정유닛은 버튼부재에 가해지는 힘으로 상기 걸림부재를 진퇴시키는 작동부를 포함할 수 있다.
또 상기 작동부는 중단이 고정되어 시소방식으로 회전하는 회전축부재와, 상기 버튼부재와 상기 회전축부재 사이, 상기 회전축부재와 상기 걸림부재 사이를 각각 연결하는 로드부재를 포함하여, 상기 버튼부재에 가해지는 힘을 상기 걸림부재에 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스 화물창의 하부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리의 상부면에 고정되는 돌출부재와, 상기 돌출부재와 결합되어 상부 단열패널 어셈블리의 일부를 가압 고정하는 고정유닛에 있어서, 상기 돌출부재가 삽입되는 관통홀이 형성되고, 상기 상부 단열패널 어셈블리를 가압하는 가압부재가 마련된 가압부와, 상기 관통홀과 연통되는 관통공이 형성되고 걸림턱을 가지는 걸림부를 포함하되, 상기 걸림부의 걸림턱은 상기 돌출부재의 일방향 이동만을 허용하는 것을 특징으로 하는 고정유닛이 제공될 수 있다.
또 상기 걸림부는 상기 관통공의 외면을 이루며 상기 걸림턱이 형성된 걸림부재와, 상기 관통공을 좁히는 방향으로 상기 걸림부재를 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또 상기 걸림부는 상기 관통공의 외면을 이루며 상기 걸림턱이 형성된 걸림부재와, 상기 관통공을 좁히는 방향으로 상기 걸림부재를 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또 상기 작동부는 중단이 고정되어 시소방식으로 회전하는 회전축부재와, 상기 버튼부재와 상기 회전축부재 사이, 상기 회전축부재와 상기 걸림부재 사이를 각각 연결하는 로드부재를 포함하여, 상기 버튼부재에 가해지는 힘을 상기 걸림부재에 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액화가스 화물창은 하부 단열패널에 상부 단열패널을 기계적으로 결합하여 고정하는 공정을 수행함에 있어서, 복수의 상부 단열패널을 고정시키기 위한 별도의 지그를 사용하지 않고서도 고정유닛만을 이용하여 복수의 상부 단열패널을 고정시킬 수 있어, 공정이 간단해지고 공정시간이 줄어드는 장점이 있다.
또 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 화물창은 조립이 간단하고 탈착이 용이한 고정유닛을 이용하여 손쉽게 단열패널 조립체을 고정 및 해체시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 화물창의 측단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 화물창에 고정유닛이 설치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛의 사시도를 나타낸다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛의 측단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛을 설치하는 과정을 도시한 측면도를 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 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.
본 발명의 실시예에 따른 액화가스 화물창은 초저온의 액화가스(Liquefied gas)를 저장 및/또는 운반하는 데 사용할 수 있다. 액화가스는 기체를 냉각 또는 압축하여 액체로 만든 것으로, 액화천연가스(LNG: Liquefied Natural Gas)와, 액화석유가스(LPG: Liquefied Petroleum Gas)와, 디메틸에테르(DME: Dimethyl Ether) 등을 포함한다.
액화가스 화물창은 LNG 운반선, LNG RV(Regasification Vessel) 운반선, LPG 운반선, 또는 에틸렌(Ethylene) 운반선 등 액화가스 화물을 운송하는 운반선과, FSRU(Floating Storage Regasification Unit), FPSO(Floating Production Storage Offloading), 또는 BMPP(Barge Mounted Power Plant) 등 액화가스 화물을 저장 또는 생산하거나 혹은 기화설비를 갖춘 해상 부유설비에 적용된다. 또한, 액화가스 화물창은 해상에 설치되는 설비뿐만 아니라 육지에 설치되어 액화가스를 저장 또는 생산하기 위한 설비에 사용되는 것을 포함한다.
이하에서는 액화가스 화물창 중 멤브레인 타입의 화물창을 일 예로 하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 화물창의 측단면도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 화물창에 고정유닛이 설치된 상태를 나타내는 평면도를 도시한다.
도면을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액화가스 화물창은 액화가스를 수용할 수 있는 공간을 둘러싸며 액화가스와 직접 접촉하는 주방벽(50)과, 주방벽(50)을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하는 단열패널 어셈블리와, 단열패널 어셈블리를 둘러싸며 견고하게 지지하는 외벽(10)을 포함한다.
주방벽(50)은 저장유체가 수용되는 저장공간을 밀봉하기 위한 것으로, 기밀성(또는 수밀성)이 요구된다. 액화가스는 비등점 이하의 초저온으로 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(50)이 침투되는 경우에는 액체 또는 기체 상태의 액화가스가 단열패널 어셈블리에 유입될 수 있다. 유입된 액화가스는 온도가 상승함에 따라 부피가 급격하게 팽창하고, 단열패널 어셈블리를 손상시키게 된다. 화물창의 손상은 수선에 막대한 시간과 비용을 지출케 하므로 방벽의 기밀성은 매우 중요하게 취급된다.
주방벽(50)은 초저온 상태에서도 물리적 및 화학적 상태를 유지할 수 있도록, 인바 합금(INVAR), 스테인리스강(SUS), 또는 알루미늄 합금 등의 금속재료를 이용할 수 있다. 주방벽(50)은 다수의 주방벽(50) 시트(sheet)가 연결되어 형성될 수 있으며, 기밀성을 유지하기 위하여 서로 간에 용접으로 결합될 수 있다.
주방벽(50)을 용접하는 방법으로는 관련 기술분야에서 사용되는 다양한 용접방법이 사용될 수 있으며, 겹치기용접 또는 맞대기용접을 포함한다. 또한, 용접 품질을 향상시키면서도 작업편차를 줄여 균일한 품질을 얻기 위하여 레이저용접 또는 플라즈마 용접 등의 방법을 사용하는 자동용접장치를 이용할 수도 있다. 이상의 겹치기용접, 맞대기용접, 레이저용접, 또는 플라즈마 용접 등은 관련 기술분야에서 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명을 생략하도록 한다.
주방벽(50)은 초저온의 저장유체와 직접 접촉하기 때문에 급격한 수축 및 팽창에 노출되어 있다. 주방벽(50)은 열수축과 열팽창이 반복되면서 피로가 누적되어 파괴되거나 열수축 발생 시 용접 부위가 파손되어 기밀성이 훼손될 수 있다. 이러한 문제 때문에, 주방벽(50)은 낮은 면강성(In-plane stiffness)을 갖기 위해 주름부(51)(corrugation)를 포함한다. 주름부(51)는 열응력에 대응하여 형상이 탄력적으로 변형됨으로써 용접 부위에서의 열응력을 줄여준다.
단열패널 어셈블리는 평면부에 설치되는 단열패널 어셈블리와 코너부에 설치되는 단열패널 어셈블리를 포함한다. 코너부는 서로 다른 각으로 배치되는 평면부를 연결하며, 서로 다른 두 방향의 단열패널이 연결되는 모서리부와, 서로 다른 세 방향의 단열패널이 연결되는 꼭지점부를 포함한다. 이하에서는 평면부에 설치되는 단열패널 어셈블리를 기본으로 하여 설명도록 한다.
단열패널(20, 30)은 일반적으로 폴리우레탄폼(PUF, Polyurethane Form) 또는 강화 폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF) 등과 같이 단열성능이 우수하면서도 경량인 재료가 이용될 수 있으며, 저장유체를 외부와 단열시켜 초저온 상태로 유지할 수 있다. 단열패널 어셈블리는 단열성능의 향상 및 수선의 용이성 등의 목적으로 상부 단열패널(30)과 하부 단열패널(20)을 포함하는 2중 단열구조로 이루어지는 것이 일반적이다.
외벽(10)으로는 이너 헐(inner hull)이 사용될 수 있으며 저장유체의 하중을 지지한다. 외벽(10)에는 하부 단열패널(20)이 고정될 수 있다.
하부 단열패널(20)은 외벽(10)에 견고하게 고정될 수 있도록 저면에 하부 제1 보강패널(21)이 결합될 수 있다. 하부 제1 보강패널(21)은 플라이우드(plywood) 등을 사용할 수 있으며, 에폭시 글루(epoxy glue) 등과 같은 접착제를 사용하여 하부 단열패널(20)의 저면에 부착될 수 있다.
하부 단열패널(20)은 저면에 접착되는 하부 제1 보강패널(21)을 매개로 하여 외벽(10)에 고정될 수 있다. 외벽(10)에는 하부 단열패널(20)을 결합하기 위한 스터드 볼트(12)가 용접될 수 있다. 또한, 하부 단열패널(20)과 하부 제1 보강패널(21)에는 스터드 볼트(12)가 관통될 수 있도록 관통홀(20a, 21a)이 형성된다. 이 때 하부 제1 보강패널(21)에 형성되는 관통홀(21a)의 직경은 하부 단열패널(20)에 형성되는 관통홀(20a)의 직경보다 작게 마련될 수 있다.
스터드 볼트(12)는 하부 단열패널(20)의 코너부에 형성되는 관통홀(20a)에 삽입되어 너트와 결합하고, 너트는 스터드 볼트(12)와 결합함으로써 하부 제1 보강패널(21)을 구속한다. 결과적으로 하부 제1 보강패널(21)이 부착된 하부 단열패널(20)이 외벽(10)에 결합된다. 이 때, 단열성능을 유지하기 위하여 관통홀(20a)에는 폼 플러그(20b)가 삽입될 수 있다.
또한, 하부 제1 보강패널(21)과 외벽(10) 사이에는 접착력을 가지는 매스틱(mastic, 11) 및/또는 단차를 조절하기 위한 레벨패드(13) 등이 개재될 수 있다. 특히 매스틱(11)은 접착력과 탄성을 동시에 가지기 때문에, 외벽(10)과 하부 단열패널(20)을 결합함과 동시에 상호간에 전달되는 충격을 완화할 수 있다.
복수의 하부 단열패널(20)들은 서로 인접하여 배치될 수 있고, 일 예로 격자형으로 배치될 수 있다. 격자형으로 배치된다는 것은 하부 단열패널(20)들이 제1방향으로 인접하여 배치되는 것뿐만 아니라 제2방향으로도 인접하여 배치되는 것을 의미한다.
인접하는 하부 단열패널(20) 사이에는 하부 조인트(23)가 삽입될 수 있다. 하부 조인트(23)는 하부 단열패널(20) 사이의 간극을 충진할 수 있는 단열재일 수 있으며, 글라스 울(glass wool) 등이 사용될 수 있다. 하부 조인트(23)는 하부 단열패널(20)이 설치된 후에 삽입되거나, 하부 단열패널(20)의 측부에 부착된 상태로 설치될 수 있다.
하부 단열패널(20)은 보조방벽(40)을 고정할 수 있도록 상부에 하부 제2 보강패널(22)이 결합될 수 있다. 하부 제2 보강패널(22)은 플라이우드 등이 사용될 수 있으며, 에폭시 글루 등과 같은 접착제를 사용하여 하부 단열패널(20)의 상면에 부착될 수 있다. 그리고 보조방벽(40)은 보조방벽 연결부재(24)와 용접 등의 방법으로 결합되어 하부 제2 보강패널(22)에 고정될 수 있다.
또 상부 단열패널(30)들 사이에는 관통홀(30a)과 그에 삽입되는 폼 플러그(30b)가 마련될 수 있다. 이때 관통홀(30a)은 하나의 단열패널(30)에 각각 반원을 형성하며 단열패널(30) 및 상부 제2보강패널(32)의 일부가 절삭된 형태일 수 있다. 이때 상부 제1보강패널(31)에는 이러한 관통홀(30a)이 형성되지 않음으로써, 후술할 고장유닛(100)에 의해 단열패널(30)을 포함하는 상부 단열패널 어셈블리가 고정될 수 있게 한다.
그리고 단열패널 어셈블리는 상부 단열패널(30)과 하부 단열패널(20) 사이에 개재되는 보조방벽(40)을 포함할 수 있다. 보조방벽(40)은 주방벽(50)이 침투되었을 경우 하부 단열패널(20)을 보호하여 수선에 요구되는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.
보조방벽(40)은 주방벽(50)과 동일하게 인바 합금(INVAR), 스테인리스강(SUS), 또는 알루미늄 합금 등의 금속재료를 이용하거나, 리지드 트리플렉스(rigid triplex)와 서플 트리플렉스(supple triplex)를 이용할 수 있다.
보조방벽(40)을 하부 단열패널(20)에 결합하는 방법의 차이에 따라 접착식 제작방법과 용접식 제작방법이 사용된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 접착식 제작방법은 하부 단열패널(20) 상에 에폭시 글루 등의 접착제를 사용하여 리지드 트리플렉스를 부착하고, 인접하는 리지드 트리플렉스 사이를 서플 트리플렉스로 연결하여 마감함으로써 밀봉상태를 완성할 수 있다. 이 때 셔플 트리플렉스 역시 접착제에 의해 리지드 트리플렉스 상에 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액화가스 화물창은 인접하는 보조방벽(40)이 용접에 의해 결합되는 용접식 제작방법이 사용된다. 용접식 제작방법은 보조방벽(40)이 하부 단열패널(20)과 접착되어 결합하는 대신 기계적으로 결합되고, 상부 단열패널(30) 역시 보조방벽(40)과 접착되어 결합하는 대신 하부 단열패널(20)과 기계적으로 결합된다.
보조방벽(40)은 낮은 면강성(In-plane stiffness)을 갖기 위해 주름부(41)(corrugation)를 포함할 수 있다. 주름부(41)는 열응력에 대응하여 형상이 탄력적으로 변형됨으로써 용접 부위에서의 열응력을 줄여준다. 그리고 주름부(41)는 프레스 공법 등에 의해 형성될 수 있다.
보조방벽(40)에 마련되는 주름부(41)는 하부 단열패널(20)을 향해 아래로 볼록할 수 있다. 이 때, 하부 제2 보강패널(22)에는 보조방벽(40)의 주름부(41)를 수용할 수 있는 홈이 형성되어 주름부(41)와의 간섭을 피할 수 있다. 홈은 하부 제2 보강패널(22)의 상부면에 형성될 수도 있고, 하부 제2 보강패널(22)을 관통하도록 형성될 수도 있다.
보조방벽(40) 시트는 다수의 하부 단열패널(20)에 걸쳐질 수 있도록 마련될 수 있다. 하부 단열패널(20)에 걸쳐진다는 의미는 완전히 뒤덮는 경우와 일부만 덮는 경우를 포함한다. 일 예로, 도 1에는 하나의 보조방벽(40) 시트가 4개의 하부 단열패널(20) 상에 걸치도록 마련되는 것이 도시된다.
보조방벽(40)은 하부 단열패널(20)의 상부에 마련되는 보조방벽 연결부재(24)에 고정될 수 있다. 특히, 하부 제2 보강패널(22)이 마련되는 경우 보조방벽 연결부재(24)는 하부 제2 보강패널(22)에 결합할 수 있다. 보조방벽 연결부재(24)는 리벳(24a) 등에 의하여 하부 제2 보강패널(22)과 기계적으로 결합할 수 있고, SUS 등의 금속재질로 마련되어 보조방벽(40)과 용접 결합될 수 있다. 그리고 보조방벽 연결부재(24)는 하부 제2 보강패널(22)에 형성되는 홈(22a)에 수용되어 하부 제2 보강패널(22)의 상면으로 돌출되지 않을 수 있다.
또한, 보조방벽 연결부재(24)는 스트립(strip) 형상으로 마련될 수 있으며, 서로 다른 방향으로 배열되어 교차부를 형성할 수 있다. 일 예로, 서로 직교하는 두 방향의 스트립 형상으로 마련될 수 있다. 보조방벽 연결부재(24)는 하부 단열패널(20)의 모서리에 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 보조방벽 연결부재(24)는 하나의 스트립으로 마련되거나 여러 개의 스트립이 연속적으로 연결되도록 마련될 수 있다.
복수의 보조방벽 연결부재(24)들은 인접하는 보조방벽 연결부재(24)들이 연결(직접 연결되지 않고 가상의 연장선에 의해 연결되는 것을 포함)되어 하나의 닫힌 도형을 형성한다. 일 예로, 도면에는 4개의 하부 단열패널(20)이 인접하여 배치되고, 하부 단열패널(20)에 마련되는 보조방벽 연결부재(24)에 의해 직사각형 형상의 닫힌 도형이 형성되는 것이 도시된다.
보조방벽(40)을 구성하는 하나의 보조방벽(40) 시트(sheet)는 보조방벽 연결부재(24)에 의해 형성되는 닫힌 도형의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 보조방벽(40) 시트의 모서리는 각각 보조방벽 연결부재(24)에 겹쳐지도록 배치되어 고정될 수 있다. 일 예로, 보조방벽(40) 시트는 보조방벽 연결부재(24)에 가용접(tack welding) 방식으로 고정될 수 있다.
다음으로 하부 단열패널(20)을 설치한 후에 보조방벽(40)을 설치하는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
보조방벽(40)은 하나의 보조방벽(40) 시트가 고정된 후 인접하는 일 측면에 다른 보조방벽(40) 시트가 고정될 수 있다. 이 때 미리 설치된 보조방벽(40) 시트와 인접하는 보조방벽(40) 시트의 모서리 중 하나 이상의 모서리는 미리 설치된 보조방벽(40) 시트와 겹쳐지도록 배치되고 다른 모서리는 보조방벽 연결부재(24) 상에 배치되어 고정될 수 있다. 일례로, 보조방벽(40) 시트와 보조방벽(40) 시트의 고정 및 보조방벽(40) 시트와 보조방벽 연결부재(24)의 고정은 가용접(tack welding) 방식을 사용할 수 있다.
위의 설치 과정을 연속적으로 수행하여 하부 단열패널(20) 상에 보조방벽(40) 시트를 모두 고정한다. 그러나 아직은 인접하는 보조방벽(40) 시트 사이에 가용접만 된 상태이기 때문에 기밀성을 유지하기 위하여 본 용접을 하여야 한다.
인접하는 보조방벽(40) 시트의 양 모서리는 겹치기 용접 또는 맞대기 용접에 의해 본 용접됨으로써 기밀성을 확보할 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 용접방법은 관련 기술분야에서 사용되는 다양한 용접방법이 사용될 수 있다. 또한, 용접 품질을 향상시키면서도 작업편차를 줄여 균일한 품질을 얻기 위하여 레이저용접 또는 플라즈마 용접 등의 방법을 사용하는 자동용접장치를 이용할 수도 있다. 이상의 겹치기용접, 맞대기용접, 레이저용접, 또는 플라즈마 용접 등은 관련 기술분야에서 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명을 생략하도록 한다.
다음으로 돌출부재(25)는 하부 제2보강패널(22)에 고정되는 스터드 볼트일 수 있다. 일례로, 돌출부재(25)는 하부 제2보강패널(22)에 용접방식으로 결합될 수 있다.
그리고 보조방벽(40) 시트의 모서리에는 고정유닛(100)의 돌출부재(25)를 수용할 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 인접하는 보조방벽(40) 시트는 서로 겹쳐진 상태에서 용접 결합될 수 있다. 이 때, 서로 겹쳐지는 보조방벽(40) 시트들의 사이로 돌출부재(25)가 돌출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛(100)의 사시도를 나타내고, 도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛(100)의 측단면도를 나타내며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛을 설치하는 과정을 도시한 측면도를 나타낸다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고정유닛(100)은 크게 가압부(110)와 걸림부(120)와 작동부(130)를 포함한다. 이러한 고정유닛(100)은 상부 단열패널 어셈블리에 형성된 관통홀(30a)에 삽입되어, 하부 제2보강패널(22)에 설치되는 돌출부재(25)와 함께 상부 단열패널 어셈블리를 고정시키는 역할을 한다. 이하에서는 이러한 고정유닛(100)을 이루는 각 구성들을 하나씩 살펴보기로 한다.
먼저 가압부(110)는 상부 단열패널(30) 하측에 접합되는 상부 제1보강패널(31)를 눌러주어 상부 단열패널 어셈블리를 고정하는 역할을 한다. 상부 단열패널 어셈블리는 상부 제1보강패널(31)와 상부 단열패널(30)과 상부 제2보강패널(32)이 적층된 구조를 가지는데, 이러한 상부 단열패널 어셈블리가 복수개 서로 인접하여 만드는 관통홀(30a)에 가압부(110)가 삽입되어 상부 제1보강패널(31)를 가압하는 방식이다. 이때 상부 단열패널 어셈블리의 관통홀(30a)은 상부 단열패널(30)과 상부 제2보강패널(32)의 코너부 일부가 사분원 형상으로 절삭되어 마련될 수 있다. 이러한 가압부(110)는 관통홀(110a)과 가압부재(111)를 포함한다.
이때, 관통홀(110a)은 하부 제2보강패널(22)에 설치된 돌출부재(25)가 끼워지는 공간을 형성한다. 이러한 관통홀(110a)에는 후술할 관통공(120a)과 달리 공간을 형성하는 외면이 매끈하게 마련될 수 있다. 이는 돌출부재(25)가 걸림없이 미끄러져 관통홀(110a)에 삽입될 수 있게 한다. 이때 이러한 관통홀(110a)은 원형으로 마련될 수도 있고 정사각 형상으로 마련될 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다.
다음으로 가압부재(111)는 실질적으로 상부 제1보강패널(31)를 상측에서 눌러주는 역할을 한다. 이러한 가압부재(111)는 도면과 같이 다리가 네 개인 십자형으로 마련될 수도 있으나 서로 연결하는 상부 제1보강패널(31)의 수에 따라 그에 대응하여 2개 또는 3개로도 될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
이러한 가압부재(111)는 그 하나로 복수개의 상부 단열패널 어셈블리를 고정할 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 평면에서 서로 꼭짓점이 맞닿게 연결된 상부 단열패널 어셈블리를 가압부재(111)에 마련된 네 개의 다리로 서로 연결하는 것이다. 이때 네 개의 상부 단열패널 어셈블리는 서로 인접하게 배치되어 절삭된 각 꼭짓점 부분이 원형의 관통홀(30a)을 형성할 수 있다.
다음으로 걸림부(120)를 설명하기로 한다. 걸림부(120)는 돌출부재(25)와 실질적으로 상호 밀착결합하여 고정유닛(100)을 고정하는 역할을 한다. 이러한 걸림부(120)는 몸체부재(121)와, 내측에 관통공(120a)을 형성하고 걸림턱(122a)이 마련된 걸림부재(122)와, 몸체부재(121)와 걸림부재(122)를 연결하는 탄성부재(123)를 포함할 수 있다.
먼저 몸체부재(121)는 걸림부재(122)와 탄성부재(123) 및 후술할 작동부(130)가 설치되는 골격역할을 한다. 이러한 몸체부재(121)는 그에 연결되는 탄성부재(123)를 지지하는 지지체 역할도 할 수 있다.
다음, 관통공(120a)은 가압부(110)의 관통홀(110a)과 연통하여 돌출부재(25)가 상방으로 돌출될 수 있게 하는 통로를 형성할 수 있다. 이때 관통공(120a)은 돌출부재(25)의 지름보다 다소 큰 지름을 가지는 환형일 수 있고, 도시된 바와 같이 사각형일 수 있으나, 이는 돌출부재(25)의 외면형상이나 설계자의 설계변경에 의하여 변경될 수 있는 것으로, 이에 한정하지 않는다.
또 관통공(120a)은 관통홀(110a)과 연통하여 마련될 수 있다. 다만 이때 관통공(120a)을 형성하는 걸림부재(122)에 복수의 걸림턱(122a)이 형성될 수 있다. 이러한 걸림턱(122a)은 돌출부재(25)의 일방향 이동만을 허용할 수 있다. 여기서, 일방향 이동만을 허용한다는 것은 고정유닛(100)이 돌출부재(25)에 끼워진 후에 그에 형성되는 걸림턱(122a)으로 고정유닛(100)이 빠지지 않게 하는 역할을 한다는 것으로, 이는 걸림턱(122a)이 경사가 완만한 빗면과 경사가 급한, 수직으로 마련된 직삼각형 돌기로 이루어짐으로써 가능해진다. 예를 들어 케이블 타이(cable tie)의 결합방식과 유사하다.
그리고 이때 돌출부재(25)도 걸림턱(122a)과 대응되도록 그 외면이 걸림턱(122a)의 돌기에 반대방향인 직삼각형 돌기로 이루어 질 수 있다. 이는 돌출부재(25)와 걸림턱(122a) 상호간의 결합력을 증대시킨다.
다음, 걸림부재(122)는 고정유닛(100)이 돌출부재(25)에 끼워진 후에 그에 형성되는 걸림턱(122a)으로 고정유닛(100)이 빠지지 않게 하는 역할을 한다. 이러한 걸림부재(122)는 탄성부재(123)를 매개로 몸체부재(121)에 연결되어, 관통공(120a)을 좁히는 방향으로 가압될 수 있다. 이때, 탄성부재(123)는 상기한 걸림부재(122)를 관통공(120a)의 내측방향으로 탄성력을 제공하는 역할을 한다.
작동부(130)를 설명한다. 작동부(130)는 돌출부재(25)에 끼워진 고정유닛(100)이 다시 돌출부재(25)로부터 빠질 수 있게 하는 역할을 한다. 이는 작업자의 편의를 증대시키고 자재낭비를 줄이며, 화물창 시공효율을 향상시킨다. 이러한 작동부(130)는 버튼부재(131)와, 회전축부재(132)와, 로드부재(133)로 이루어질 수 있다.
먼저 버튼부재(131)는 돌출부재(25)로부터 고정유닛(100)을 탈거하는 스위치 역할을 한다. 작업자는 이러한 버튼부재(131)을 누른 후에 고정유닛(100)을 돌출부재(25)로부터 이탈시킬 수 있게 된다. 이는 후술할 회전축부재(132)와 로드부재(133)의 유기적 결합에 의해 수행될 수 있다.
이때 회전축부재(132)는 회전중심 역할을 하는 것으로, 시소방식으로 작동하여 버튼부재(131)에 작용되는 힘의 방향을 반대방향으로 전환하여 걸림부재(122)를 이동시키는 역할을 한다. 결국 이는 걸림부재(122)를 관통공(120a)을 넓혀주는 방향으로 이동시킴으로써 걸림부재(122)에 마련된 걸림턱(122a)이 돌출부재(25)에 형성된 돌출턱으로부터 이탈시키는 역할을 한다.
그리고 로드부재(133)는 버튼부재(131)와 회전축부재(132) 사이와, 회전축부재(132)와 걸림부재(122) 사이에 각각 마련되어 작업자가 버튼부재(131)에 전달하는 힘을 걸림부재(122)에 전달하는 역할을 한다. 결국, 작동부(130)는 상술한 버튼부재(131)와 회전축부재(132) 및 로드부재(133)가 서로 유기적으로 결합하여 고정유닛(100)을 돌출부재(25)로부터 탈거시킬 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 외벽 11: 매스틱
12: 스터드볼트 13: 레벨패드
20: 하부 단열패널 20a: 관통홀
20b: 폼 플러그 21: 하부 제1보강패널
21a: 관통홀 22: 하부 제2보강패널
22a, 22b: 홈 23: 하부 조인트
24: 보조방벽 연결부재 25: 돌출부재
30: 상부 단열패널 30a: 관통홀
30b: 폼 플러그 31: 상부 제1보강패널
32: 상부 제2보강패널 40: 보조방벽
41: 주름부 50: 주방벽
51: 주름부 100: 고정유닛
110: 가압부 110a: 관통홀
111: 가압부재 120: 걸림부
120a: 관통공 121: 몸체부재
122: 걸림부재 122a: 걸림턱
123: 탄성부재 130: 작동부
131: 버튼부재 132: 회전축부재
133: 로드부재

Claims (8)

  1. 액화가스의 수용공간을 둘러싸는 주방벽과, 상기 주방벽을 둘러싸며 액화가스를 외부로부터 단열하는 단열패널 어셈블리를 포함하는 액화가스 화물창에 있어서,
    상기 단열패널 어셈블리는 복수개의 하부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리 상에 마련되어 상기 하부 단열패널 어셈블리를 밀봉하는 보조방벽과, 상기 보조방벽 상에 적층되는 상부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리의 상부면에 고정되는 돌출부재와, 상기 돌출부재와 결합되어 상기 상부 단열패널 어셈블리의 일부를 가압 고정하는 고정유닛을 포함하고,
    상기 고정유닛은,
    상기 돌출부재가 삽입되는 관통홀이 형성되고 가압부재가 마련된 가압부와,
    상기 관통홀과 연통되는 관통공이 형성되고 걸림턱을 가지는 걸림부를 포함하되,
    상기 걸림부의 걸림턱은 상기 돌출부재의 일방향 이동만을 허용하고,
    상기 걸림부는
    상기 관통공의 외면을 이루며 상기 걸림턱이 형성된 걸림부재와,
    상기 관통공을 좁히는 방향으로 상기 걸림부재를 가압하는 탄성부재를 포함하는 액화가스 화물창.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정유닛은
    버튼부재에 가해지는 힘으로 상기 걸림부재를 진퇴시키는 작동부를 포함하는 액화가스 화물창.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 작동부는
    중단이 고정되어 시소방식으로 회전하는 회전축부재와,
    상기 버튼부재와 상기 회전축부재 사이, 상기 회전축부재와 상기 걸림부재 사이를 각각 연결하는 로드부재를 포함하여,
    상기 버튼부재에 가해지는 힘을 상기 걸림부재에 전달하는 것을 특징으로 하는 액화가스 화물창.
  5. 액화가스 화물창의 하부 단열패널 어셈블리와, 상기 하부 단열패널 어셈블리의 상부면에 고정되는 돌출부재와, 상기 돌출부재와 결합되어 상부 단열패널 어셈블리의 일부를 가압 고정하는 고정유닛에 있어서,
    상기 돌출부재가 삽입되는 관통홀이 형성되고, 상기 상부 단열패널 어셈블리를 가압하는 가압부재가 마련된 가압부와,
    상기 관통홀과 연통되는 관통공이 형성되고 걸림턱을 가지는 걸림부를 포함하되,
    상기 걸림부의 걸림턱은 상기 돌출부재의 일방향 이동만을 허용하고,
    상기 걸림부는
    상기 관통공의 외면을 이루며 상기 걸림턱이 형성된 걸림부재와,
    상기 관통공을 좁히는 방향으로 상기 걸림부재를 가압하는 탄성부재를 포함하는 고정유닛.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 고정유닛은
    버튼부재에 가해지는 힘으로 상기 걸림부재를 진퇴시키는 작동부를 포함하는 고정유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 작동부는
    중단이 고정되어 시소방식으로 회전하는 회전축부재와,
    상기 버튼부재와 상기 회전축부재 사이, 상기 회전축부재와 상기 걸림부재 사이를 각각 연결하는 로드부재를 포함하여,
    상기 버튼부재에 가해지는 힘을 상기 걸림부재에 전달하는 것을 특징으로 하는 고정유닛.
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