KR101788757B1 - 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템 - Google Patents

독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 선박에 설치되는 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해, 상기 독립형 탱크의 바디에 결합되는 방벽 및 상기 독립형 탱크를 외부와 열적으로 차단시키기 위해, 상기 방벽 상에 적층되는 단열블록을 포함하는 독립탱크형 화물창의 단열시스템과, 독립형 탱크의 바디에 결합되어 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위한 방벽에 삽입되는 삽입부와, 상기 방벽의 상면을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 결합캡을 포함하는 고박장치 어셈블리를 포함함으로써, 본 발명의 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 의하면, 단열재에 가해지는 부하 및 위험 요소를 줄일 수 있고, 누수 방지를 위한 기능이 보다 향상되며, 패널 간에 부착되는 시트의 파손 위험을 효과적으로 줄일 수 있고, 두께 방향의 변형을 최소화할 수 있고, 단열시스템을 고정시키기 위한 고박장치를 통한 누수를 최소화할 수 있다.

Description

독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템{SECURING DEVICE FOR INSULATION SYSTEM OF SELF SUPPORTING TYPE TANK AND INSULATION SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 화물창의 단열시스템을 위한 고박 장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화물창 중 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 적용되는 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템에 관한 것이다.
LNG 운반선은 화물창(Cargo Containment System) 형식에 따라 크게 독립된 탱크를 갖춘 형식과 선체 내에 멤브레인 화물창을 만든 형식으로 분류된다.
독립탱크형에는 구형인 모스(MOSS)와 각형인 SPB가 있고, 멤브레인형에는 GT-96, Mark-Ⅲ, 그리고 CS1 등이 있다.
한편, 독립탱크형은 IMO IGC code 기준으로 type A, type B, type C로 나뉘고, 극저온 액체화물을 보관하기 위한 단열 및 누수(leakage)에 대비할 수 있는 설계를 요한다.
일반적으로 가장 많이 사용되는 type B의 독립탱크형은 알루미늄 합금이나 SUS 및 9% 니켈 등 저온에 강한 합금으로 제조되는 탱크 몸체에 폴리우레탄과 같은 비교적 단단한 단열 패널을 부착시켜 만들어지며, 선체의 내부 바닥에 배열되는 복수의 탱크 지지체 상에 독립적으로 놓여진다.
이러한 type B의 독립탱크형 화물창은 단열 및 누수를 대비하여 IGC code 기준에 따라 단열시스템을 구성하여야 하고, type B의 독립탱크형 화물창의 단열시스템은 탱크 구조물에 해당되는 1차 방벽과, 탱크의 하부에 부분적으로 구성되는 단열재와 누수받이(drip tray)를 포함하는 2차 방벽으로 구성된다.
도 1과 도 2는 그러한 종래의 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 구성적으로 도시한 것인데, 도 1과 도 2는 단열 패널을 탱크에 고정시키는 수단에서 차이가 있다.
독립탱크형 화물창의 종래 단열시스템은, 단열을 위한 패널을 탱크 외부 표면에 고정하여 구성된다.
즉, 도 1과 같이, 탱크 외부의 미리 정해진 위치에 스터드(1)가 부착되고, 탱크와 단열시스템 사이의 공간이 일정하도록 레벨링(leveling) 부재(2)가 놓여진다.
그리고, 단열패널(3)이 단열 및 누수 차단의 역할을 하고, 단열패널(3)에 뚫린 구멍에 고박장치(4, securing device)를 넣어 스터드(1)와 체결되게 한다.
그리고, 패널과 패널 사이는 설치 및 시공을 위해 간격이 존재하게 되며, 해당 부분에는 단열 부재(5)를 삽입 및 접착한 후, 마감시트(6)를 이용하여 마감을 하여 패널과 패널 사이에서 발생될 수 있는 누수(leakage)를 방지할 수 있게 한다.
또는 도 2와 같이, 레벨링 부재(2-1)에 스터드 대신 홈이 형성되고, 이러한 홈에 고박장치(4-1)가 삽입되도록 구성된다.
그런데, 이러한 종래의 단열시스템은 단열재 패널이 단열의 역할과 누수 방벽(leakage barrier) 역할을 동시에 수행하여야 하기 때문에, 단열 외에 누수를 방지하기 위해서는 그 형상 및 시공 방법이 복잡해지는 문제가 있었다.
또한, 단열재 패널이 열수축량이 크기 때문에 마감을 위해 패널과 패널 사이에 부착되는 시트가 극저온상황에서 폭 방향으로는 인장되고 길이 방향으로는 압축되는 현상이 발생하여 파손되는 위험이 높다.
그래서, 이를 대비하기 위해 시공 단계에서 시트에 주름을 넣어주기도 하지만, 이런 경우 시공에 대한 품질을 확보하기가 어려운 문제가 있었다.
또한, 단열 및 누수 방지를 위해서 단열재 패널을 서로 다른 소재들로 적층하여 단열시스템을 구성하는 경우에는, 두께 방향 온도 구배 및 상온에서 극저온으로 변화되는 사용 환경에 의해 단열시스템의 변형이 발생하게 되는 문제가 있다.
그리고, 탱크에서 누수가 발생되게 되면, 고박장치의 결합부를 통한 누수의 가능성 또한 고려해야 하는데, 종래에는 이를 통한 안전을 보장하지 못하고 있다.
1. 한국공개특허공보 제10-2011-0028881호 2. 한국공개특허공보 제10-2011-0109115호 3. 한국 등록특허공보 제10-1034472호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 단열재에 가해지는 부하 및 위험 요소를 줄일 수 있고, 누수 방지를 위한 기능이 보다 향상되며, 패널 간에 부착되는 시트의 파손 위험을 효과적으로 줄일 수 있고, 두께 방향의 변형을 최소화할 수 있도록 개선된 독립탱크형 화물창의 단열시스템 및 이를 포함하는 독립탱크형 화물창을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단열시스템을 고정시키기 위한 고박장치를 통한 누수를 최소화할 수 있는 새로운 고박장치 어셈블리와 이를 포함하는 단열시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리는, 독립형 탱크의 바디에 결합되어 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위한 방벽에 삽입되는 삽입부와, 상기 방벽의 상면을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 결합캡을 포함한다.
상기 배리어부의 직경은 상기 방벽에 상기 삽입부가 삽입되도록 형성되는 관통홀보다 큰 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 1차 결합캡은 상기 스터드에 억지 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 1차 결합캡은 상기 스터드보다 열수축량이 큰 소재인 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.
한편, 상기 스터드에 나사 결합됨으로써, 상기 1차 결합캡을 상기 방벽에 밀착시키는 결합너트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 독립형 탱크를 외부와 열적으로 차단시키기 위해, 폴리우레탄 폼의 상면과 하면에 플라이우드가 적층된 형태로 마련되어 상기 방벽 상에 적층되는 단열블록에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 플라이우드의 상면을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 2차 결합캡을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배리어부의 직경은 상기 플라이우드에 상기 스터드가 관통되도록 형성되는 관통홀보다 큰 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리는, 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해 상기 독립형 탱크의 외연에 이중으로 적층되는 방벽 중 탱크 측에 가까운 1차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 1차측 삽입부와, 상기 1차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부 및 상기 1차 방벽에 적층되는 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 고박장치를 포함한다.
상기 1차 고박장치는 상기 스터드보다 열수축량이 큰 소재인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부와, 상기 2차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부 및 상기 2차 방벽에 적층되는 단열블록에 형성되는 관통홀에 삽입되는 3차측 삽입부를 포함하고, 상기 1차 고박장치와 결합하는 2차 고박장치를 더 포함할 수 있다.
상기 1차 고박장치의 2차측 삽입부는 상기 2차 고박장치의 2차측 삽입부에 삽입되는 것을 또한 특징으로 한다.
그리고, 상기 단열블록에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 2차 방벽을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 결합캡을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 독립탱크형 화물창의 단열시스템은, 선박에 설치되는 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해, 상기 독립형 탱크의 바디에 결합되는 방벽, 상기 독립형 탱크를 외부와 열적으로 차단시키기 위해, 상기 방벽 상에 적층되는 단열블록 및 상기 방벽에 삽입되는 삽입부와, 상기 방벽의 상면을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 결합캡을 포함하는 고박장치 어셈블리를 포함한다.
상기 고박장치 어셈블리는 상기 스터드에 나사 결합됨으로써, 상기 1차 결합캡을 상기 방벽에 밀착시키는 결합너트를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 단열블록은 폴리우레탄 폼의 상면과 하면에 플라이우드가 적층된 형태로 구성되고, 상기 고박장치 어셈블리는 상기 폴리우레탄 폼에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 플라이우드의 상면을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 2차 결합캡을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 독립탱크형 화물창의 단열시스템은, 선박에 설치되는 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해, 상기 독립형 탱크의 외연에 이중으로 적층되는 방벽, 상기 독립형 탱크를 외부와 열적으로 차단시키기 위해, 상기 방벽 상에 적층되는 단열블록 및 상기 방벽 중 탱크 측에 가까운 1차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 1차측 삽입부와, 상기 1차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부 및 상기 1차 방벽에 적층되는 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 고박장치을 포함하는 고박장치 어셈블리를 포함한다.
상기 고박장치 어셈블리는 상기 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부와, 상기 2차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부 및 상기 2차 방벽에 적층되는 단열블록에 형성되는 관통홀에 삽입되는 3차측 삽입부를 포함하고, 상기 1차 고박장치와 결합하는 2차 고박장치를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 단열블록에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 2차 방벽을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 결합캡을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의해 제안되는 독립탱크형 화물창의 단열시스템은, 단열시스템의 누수 방지를 위한 방벽과 단열을 위한 단열재 구성이 분리됨으로써, 패널과 패널 사이의 마감 시트의 파손 우려가 효과적으로 줄어들고, 그에 따라 시공성이 우수해진다.
또한, 두께 방향으로의 열수축에 의한 변형을 최소화함으로써, 두께 방향 열변형에 의해 발생될 수 있는 시스템 부하를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 단열재에 가해지는 부하 및 위험 요소가 줄어들게 한다.
또한, 방벽을 위한 구성의 두께가 크지 않아 이를 이중적으로 구성할 수 있고, 탱크 외벽에 최대한 인접하도록 구성됨으로써, 누수에 의한 열손실 및 온도 저하에 의한 선체의 위험성이 최소화되게 한다.
또한, 본 발명에 의해 제안되는 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 단열시스템에 의하면, 고박 장치에 의해 고정시키는 부분에서의 누수를 최소화할 수 있어 선체를 안전하게 한다.
도 1은 종래의 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 구성적으로 도시한 것이고, 도 2는 또 다른 종래의 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 구성적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박 장치 어셈블리를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박 장치 어셈블리가 적용된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 단면도 구성이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리를 도시한 것이다.
도 11 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리가 전체 시스템에 적용된 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 선박에 구축되는 화물창 중 독립탱크형 화물창과 그에 적용되는 단열시스템에 관한 것이다.
기존에 IMO 기준에 의해 적용되던 단열시스템을 개선함으로써, 독립형 탱크의 누수에 대한 안전 및 단열이 보다 강화될 수 있는 단열시스템 및 이를 포함하는 화물창에 관한 것이다.
이는 기존에 적용되던 2차 방벽을 보다 강화하는 관점에 해당한다.
본 발명이 적용되는 독립형 탱크는 멤브레인형 탱크와 달리 자체적인 탱크 구조를 가지고, 선박에 구비되는 지지장비들에 의해서 선체에 설치하게 되며, 탱크 자체적으로 저온에 견딜 수 있고, 누수를 허용하지 않는 강성을 가지며, 누수 등에 관한 검사가 충분히 완료된 상태로 선박에 구비되지만, 운항 환경과 만일의 사태를 대비하기 위해 추가적인 누수 방지 대책과 단열 기능의 보완을 반드시 필요로 하며, 본 발명은 그러한 보완 시스템이 될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 독립탱크형 화물창과 그것의 단열시스템을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 독립탱크형 화물창은, 독립형 탱크에 독립형 탱크로부터의 액체화물의 누수를 막고, 독립형 탱크를 열적으로 보호하기 위한 단열시스템을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서의 독립형 탱크는 극저온에 견딜 수 있고 충분한 강성을 위해 고망간강(High-Mn steel) 재질로 바디가 구성된다.
고망간강은 탄소(C) 0.2 내지 0.6%, 망간(Mn) 22.0 내지 26.0%, 규소(Si) 0.1 내지 1.0%, 인(P) 최대 0.03%, 붕소(B) 최대 0.01% 및 황(S) 최대 0.01% 등의 조합으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서의 단열시스템은 방벽(110)과 단열블록의 이중 구조로 형성된다.
방벽(110)과 단열블록이 이중적으로 탱크에 적층되는 구조를 가짐으로써, 단열 기능과 누수 차단 기능을 하는 구성을 독립적으로 분리시킴으로써, 단열블록에 의해서 단열 성능을 유지하고, 방벽(110)이 추가적으로 누수 차단 역할을 하도록 하는 구조이다.
방벽(110) 및 단열블록은 복수의 단위셀들이 나란한 방향으로 층을 이루어서 탱크를 에워싸는 형태로 구성되는 것이다.
이하에서 언급되는 방벽 및 단열블록의 명명은 각각의 셀을 뜻할 수도 있고, 전체 층을 간단히 표현하는 것일 수도 있다.
방벽(110)은 탱크(T)의 바디 외벽 측에 고정됨으로써, 탱크(T)에 누수가 발생되는 경우 일차적으로 그 누수를 차단할 수 있도록 마련된다.
이러한 방벽(110)의 고정을 위해서 탱크(T)의 바디에는 일정하게 스터드(S)가 장착되게 되고, 스터드(S)는 방벽(110)에 형성되는 관통홀을 관통하며, 관통된 스터드(S)가 고박장치 어셈블리(111, securing device assembly)에 결합됨으로써, 방벽(110)이 탱크(T)에 고정될 수 있게 한다.
고박장치 어셈블리(111)의 구체적인 구성과 스터드(S)와의 결합에 관해서는 후술하기로 한다.
레벨링 부재(L)는 방벽(110)이 탱크(T)와 일정한 간격을 유지할 수 있도록 구비된다.
이러한 방벽은 플라이우드(plywood)와 같이 열수축이 작은 소재로 구성됨으로써, 후술한 1차 마감시트의 파손 우려를 줄일 수 있고, 후술할 단열블록의 두께 방향 변형을 최소화하는 데 기여할 수 있다.
방벽의 소재는 이러한 기능을 발휘할 수 있는 다른 소재로도 대체 가능하다. 대체 가능한 소재로는 섬유강화 플라스틱 소재일 수 있고, 구체적으로는, 섬유강화 에폭시, 별도의 프라이머(primer)가 처리된 섬유강화 프로필렌 소재일 수 있다.
또한, 방벽은 그 두께가 9mm 이상이고, 단열블록의 두께의 1/10 이하인 것이 바람직하다.
방벽의 두께가 9mm 보다 작은 경우에는 충분한 누수 방지를 담보할 수 없거나, 휨 변형이나 파손의 위험이 존재하게 되고, 지나치게 두꺼운 경우에는 기능은 충실할 수 있으나 자재가 많이 소요되고 선체 내 공간을 지나치게 많이 차지하는 결과를 초래하므로, 단열블록의 두께의 1/10 이하이면 그 기능을 충분히 달성할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 방벽은 복수의 단위 방벽들이 층을 이루어 형성되고, 단위 방벽 간에는 간격이 발생하게 된다.
이러한 간격을 통한 누수를 방지하기 위해서, 단위 방벽 간에는 액밀이 가능한(liquid tight) 소재의 1차 마감시트(112)가 부착되는 것이 보다 바람직하다.
다음으로, 방벽(110) 상에 적층되는 단열블록은 폴리우레탄 폼(122)의 상면과 하면에 플라이우드(121,123)가 적층되어 하나의 블록을 형성한다.
단열블록이 단순한 단열재로만 구성되지 않고, 이와 같이 플라이우드층을 더함으로써 누수방지와 변형방지에 보다 적합해진다.
단열블록 상에는 플라이우드(121,123)와 폴리우레탄 폼(122)을 관통하여 관통홀이 형성되고, 관통홀에 일부 삽입되는 스터드(S)가 고박장치 어셈블리(111)에 의해 결합되고, 관통홀 상의 고박장치 어셈블리(111) 상부를 관통블록(124)이 채워서 마감하게 된다.
그리고, 단열블록 또한 복수의 단위 단열블록들이 층을 이루어 형성되고, 단위 단열블록 간에는 간격이 발생하게 된다.
이러한 간격을 통한 열손실을 최소화할 수 있도록, 단위 단열블록 간 공간에는 그 공간을 메우기 위한 브릿지 단열부재(130)가 채워지는 것이 바람직하고, 브릿지 단열부재(130) 및 단열블록의 후방 측의 단열블록 간에는 2차 마감시트(125)가 부착되어 만일의 경우 발생되는 누수를 최종적으로 보호할 수 있게 한다.
이러한 2차 마감시트(125)는 테이프 형태로 부착되는 시트이다.
그리고, 단위 단열블록들이 만나는 지점의 브릿지 단열부재(130) 상측(방벽 측)에는 이음 부재(131)가 개재됨으로써, 브릿지 단열부재(130)의 삽입 및 고정을 용이하게 하고, 공차가 발생되지 않게 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 고박장치 어셈블리를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박 장치 어셈블리를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박 장치 어셈블리가 적용된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 고박장치 어셈블리(111)는, 1차 결합캡(10), 결합너트(20) 및 2차 결합캡(30)으로 구성된다.
1차 결합캡(10)은 방벽(110)에 형성되는 관통홀(h1)에 삽입되는 삽입부(11)와 방벽(110) 면을 덮을 수 있도록 삽입부(11)보다 확장된 직경을 갖는 배리어부(12)로 구성되고, 삽입부(11)와 배리어부(12)에는 스터드(S)가 관통될 수 있는 홀이 형성된다.
1차 결합캡(10)에 형성되는 홀은 스터드(S)의 직경에 근소하게 작은 크기로 형성되어 스터드(S)가 끼워져 삽입될 수 있게 하고, 1차 결합캡(10)의 길이는 방벽(110)의 두께에 대응되어 방벽(110)의 관통홀(h1)에 삽입된다.
1차 결합캡(10)은 억지끼워 맞춤 규격에 따르고, 열수축 계수 차이에 의해서 열수축시 자연적으로 액밀이 가능하도록 하는 것이다.
즉, 10mm 홀을 기준으로 알루미늄 소재의 수축량은 온도 변화량이 약 190도일 때, 홀 직경이 0.045mm 정도로 수축이 되므로, 열수축이 발생시 이를 통해서 누수가 발생되지 않게 되는 것이다.
방벽(110)에는 배리어부(12) 두께만큼의 홀이 추가 형성되고, 배리어부(12)는 그 추가 형성된 홀의 상부면을 덮는 형태로 결합되는 구성으로, 배리어부(12)가 이와 같이 구성됨에 의해 스터드(S)의 길이 방향으로 누수가 발생되는 것을 보호할 수 있게 된다.
결합너트(20)는 1차 결합캡(10) 상부로 관통된 스터드(S)에 나사 결합되어 1차 결합캡(10)이 방벽(110)에 밀착될 수 있게 한다.
이를 위해 단열블록의 제1 플라이우드(121)에는 결합너트(20)가 삽입될 수 있는 관통홀(h2)이 형성된다.
제1 플라이우드(121)에는 결합너트(20)가 삽입될 수 있는 필요 최소한의 직경과 스터드(S)가 관통되기 위한 필요 최소한의 직경으로 2단의 관통홀(h2)이 형성되게 된다.
2차 결합캡(30)은 관통블록(231)에 형성되는 관통홀(h3)에 삽입됨으로써, 단열블록을 고정시킨다.
2차 결합캡(30)은 배리어부(31)와 삽입부(32)로 구성되고, 내부에 홀이 형성됨으로써 내부에 형성된 홀에 스터드(S)가 삽입 결합되게 되고, 2차 결합캡(30)에 형성된 홀은 스터드(S)를 관통시키지 않는 형태로 구성되어 스터드(S)와 최종적으로 결합되는 구성이다.
배리어부(31)는 삽입부(32)보다 확장된 직경으로 형성되어, 제1 플라이우드(121)를 덮도록 마련되어, 제1 플라이우드(121)를 밀착 고정시키고, 스터드(S)의 길이 방향으로의 누수의 위험을 차단시킨다.
본 발명의 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템과 이를 포함하는 독립탱크형 화물창은 이상의 설명과 같이 구성됨으로써, 방벽과 단열블록이 누수 방지와 단열의 기능을 각각 독립적으로 수행함으로써 단열 성능 뿐아니라 누수 방지의 성능이 크게 향상될 수 있으며, 또한 극저온 액체 화물에 의한 온도 변화에도 그에 따른 변형이 최소화됨으로써, 화물창 및 선박의 안전을 크게 도모할 수 있게 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 단열시스템을 위한 고정장치 어셈블리는 단열시스템을 고정시키기 위한 구성 부분을 통한 누수를 차단할 수 있으면서, 간단한 구성으로 안정적인 고정이 가능하게 한다.
다음으로, 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템에 대한 단면도 구성이다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템을 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예를 설명함에 있어, 앞서 살펴본 일 실시예와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템은, 앞서 살펴본 일 실시예와 달리 방벽을 이중적으로 형성시키고, 이에 단열블록이 적층되어 삼중적인 구조를 가짐으로써, 보다 단열 및 누수 방지가 강화될 수 있는 모델이다.
편의상 탱크(T) 측에 가까운 방벽을 1차 방벽이라 하고, 먼 방벽을 2차 방벽이라 한다.
1차 방벽(210)은 탱크(T) 외벽 측에 고정됨으로써, 탱크(T)에 누수가 발생되는 경우 일차적으로 그 누수를 차단할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 1차 방벽(210)의 고정을 위해서 탱크(T) 바디에는 일정하게 스터드(S)가 장착되게 되고, 스터드(S)는 1차 방벽(210)에 형성되는 관통홀(h4)을 관통하며, 관통된 스터드(S)가 1차 고박장치(410)에 결합됨으로써, 1차 방벽(210)이 탱크(T)에 고정될 수 있게 한다.
그리고, 1차 방벽(210)을 형성하는 단위 방벽 간에는 1차 마감시트(212)가 부착되고, 2차 방벽(220) 또한 1차 방벽(210) 상에 적층된다.
2차 방벽(220) 역시 관통홀(h5)이 형성되며, 그에 맞게 1차 방벽(210) 상에 적층되고, 2차 고박장치(420)에 의해 고정되며, 2차 마감시트(222)에 의해 마감을 실시한다.
다만, 1차 방벽(210)과 2차 방벽(220)의 각 단위들은 각 모서리가 일치하지 않도록 서로 어긋나게 적층됨으로써, 누수 방지가 보다 더 안전할 수 있도록 한다.
그리고, 1차 마감시트(212)와 2차 마감시트(222)는 액밀(liquid tight)이 가능하도록 알루미늄(Al) 등의 금속 소재와 함께 구성된 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
방벽의 소재 및 두께 등은 앞선 실시예에서 설명한 바와 같다.
다만, 본 실시예에서의 단열시스템의 방벽은 이중적 구성을 갖기 때문에 그 두께는 보다 중요하다.
그 이상의 두께에 의하는 경우에는 그 기능의 향상에 비해 전체 단열시스템의 두께만 커지는 결과가 될 수 있다.
다음으로, 2차 방벽(220) 상에는 단열블록(230)이 적층된다. 본 실시예에서의 단열블록(230)은 단일의 폴리우레탄 폼으로 구성될 수 있다. 이는 방벽이 이중적인 구조에서 기인하는 것이다.
단열블록(230)에는 관통홀이 형성되며, 이에 삽입되는 스터드(S)가 결합캡(30)에 의해 고정되어 단열블록(230)을 고정시킨다.
브릿지 단열부재(240) 및 이음 부재(241)는 앞선 설명과 동일하다.
그리고, 단열블록(230)의 후방 측의 단위 단열블록 간에는 3차 마감시트(232)가 부착되어 마감될 수 있다.
본 실시예에서의 3차 마감시트(232)는 앞선 실시예와 달리 반드시 금속 소재 등으로 구성시키지 않을 수도 있다.
이는 이중적 방벽에 의해 서로 어긋나도록 적층되는 이중적인 마감시트(212,222)로서 충분히 그 기능이 발휘될 수 있기 때문이다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 고박장치 어셈블리를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리를 도시한 것이고, 도 11 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리가 전체 시스템에 적용된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 고박장치 어셈블리는 앞서 언급된 1차 고박장치(410), 2차 고박장치(420) 및 결합캡(50)으로 구성된다.
1차 고박장치(410)는 1차 방벽(210)에 형성되는 관통홀(h4)에 삽입되는 1차측 삽입부(411)와, 그 1차측 삽입부(411)보다 확장된 직경을 갖는 배리어부(412)와, 2차 방벽(220)에 형성되는 관통홀(h5)에 삽입되는 2차측 삽입부(413)로 구성되고, 1차측 삽입부(411), 배리어부(412)에는 스터드(S)가 관통될 수 있는 홀이 형성된다.
1차 고박장치(410)에 형성되는 홀은 1차측 삽입부(411)가 볼팅되어 삽입될 수 있게 하고, 1차 방벽(210)에는 이러한 1차 고박장치(410)의 1차측 삽입부(411)와 배리어부(412)가 삽입될 수 있는 형태로 관통홀(h4)이 마련된다.
이와 같이 배리어부(412)가 1차측 삽입부(411)보다 큰 직경으로 마련됨으로써, 관통홀(h4)을 통한 누수를 최소화할 수 있게 한다.
1차 고박장치(410)의 2차측 삽입부(413)는 2차 방벽(220)에 형성되는 관통홀(h5)에 삽입되며, 또한 후술할 2차 고박장치(420)에 삽입된다.
2차 고박장치(420)는 2차 방벽(220)에 형성되는 관통홀(h5)에 삽입되는 2차측 삽입부(421)와, 2차측 삽입부(421)보다 확장된 직경을 갖는 배리어부(422)와, 단열블록(230)에 형성되는 관통홀에 삽입되는 3차측 삽입부(423)로 구성되고, 2차 고박장치(420)의 2차측 삽입부(421), 배리어부(422)에는 스터드(S)가 관통될 수 있는 홀이 형성된다.
이러한 2차 고박장치(420)의 2차측 삽입부(421), 배리어부(422) 및 3차측 삽입부(423)의 구성은 앞선 1차 고박장치(410)의 구성과 동일하고, 다만, 2차 고박장치(420)의 2차측 삽입부(421)에 형성되는 홀은 1차 고박장치(410)의 2차측 삽입부(413)가 삽입될 수 있는 크기로 마련된다.
2차 고박장치(420)에 형성되는 홀은 스터드(S)의 직경에 근소하게 작은 크기로 형성되어 스터드(S)가 끼워져 삽입될 수 있게 하는 상부 홀과 2차측 삽입부(421)에는 이보다 큰 하부 홀로 형성된다.
그리고 2차 방벽(220)에는 이러한 2차 고박장치(420)의 2차측 삽입부(421)와 배리어부(422)가 삽입될 수 있는 형태로 관통홀(h5)이 마련된다.
이와 같이 배리어부(422)가 2차측 삽입부(421)보다 큰 직경으로 마련됨으로써, 관통홀(h5)을 통한 누수를 최소화할 수 있게 한다.
3차측 삽입부(423)는 단열블록(230)에 형성되는 관통홀에 삽입되고, 3차측 삽입부(423)를 관통하는 스터드(S)는 단열블록(230)의 관통홀에 삽입되는 결합캡(50)과 최종적으로 결합을 이룬다.
본 실시예에서의 결합캡(50)은 앞선 실시예에서의 2차 결합캡(30:도 6)과 동일한 구성이고, 단열블록(230)에는 이에 대응되는 관통홀이 형성된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템과 이를 포함하는 독립탱크형 화물창은 이상의 설명과 같이 구성됨으로써, 앞선 실시예에서의 기능 뿐 아니라 이중적인 방벽에 의해 누수 방지 및 단열 기능이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 2차적인 방벽 구조가 또한 최대한 탱크 측에 구성되기 때문에, 누수(leakage)가 발생하는 만일의 상황에서 열손실 및 변형에 따른 선체의 위험이 더욱 최소화될 수 있게 한다.
그리고, 단열시스템을 탱크에 간단한 구성에 의해서 안정적으로 고정시키며, 결합구성 부위를 통한 누수를 최소화하여 선체가 보호될 수 있게 한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 독립탱크형 화물창의 단열시스템용 고박장치 어셈블리 및 이를 포함하는 독립탱크형 화물창의 단열시스템은, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
110 : 방벽
111 : 고박장치 어셈블리
10 : 1차 결합캡
20 : 결합너트
30 : 2차 결합캡
50 : 결합캡
112 : 1차 마감시트
121 : 제1 플라이우드
122 : 폴리우레탄 폼
123 : 제2 플라이우드
124 : 관통블록
125 : 2차 마감시트
130 : 브릿지 부재
131 : 이음 부재
210 : 1차 방벽
220 : 2차 방벽
230 : 단열블록
410 : 1차 고박장치
420 : 2차 고박장치

Claims (18)

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  8. 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해 상기 독립형 탱크의 외연에 이중으로 적층되는 방벽 중 탱크 측에 가까운 1차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 1차측 삽입부와, 상기 1차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부와, 상기 1차 방벽에 적층되는 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 고박장치를 포함하되,
    상기 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부와, 상기 2차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부와, 상기 2차 방벽에 적층되는 단열블록에 형성되는 관통홀에 삽입되는 3차측 삽입부를 포함하고, 상기 1차 고박장치와 결합되는 2차 고박장치를 더 포함하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 1차 고박장치는 상기 스터드보다 열수축량이 큰 소재인 것을 특징으로 하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리.
  10. 삭제
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 1차 고박장치의 2차측 삽입부는 상기 2차 고박장치의 2차측 삽입부에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 단열블록에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 2차 방벽을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 결합캡을 더 포함하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템을 위한 고박장치 어셈블리.
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  16. 선박에 설치되는 독립형 탱크에 저장된 액체화물의 누수를 막기 위해, 상기 독립형 탱크의 외연에 이중으로 적층되는 방벽; 상기 독립형 탱크를 외부와 열적으로 차단시키기 위해, 상기 방벽 상에 적층되는 단열블록; 및 상기 방벽 중 탱크 측에 가까운 1차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 1차측 삽입부와, 상기 1차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부와, 상기 1차 방벽에 적층되는 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부를 포함하고, 상기 독립형 탱크의 바디에 형성된 스터드가 관통될 수 있는 홀이 형성된 1차 고박장치; 를 포함하는 고박장치 어셈블리를 포함하며,
    상기 고박장치 어셈블리는 상기 2차 방벽에 형성되는 관통홀에 삽입되는 2차측 삽입부와, 상기 2차측 삽입부보다 확장된 직경을 갖는 배리어부와, 상기 2차 방벽에 적층되는 단열블록에 형성되는 관통홀에 삽입되는 3차측 삽입부를 포함하고, 상기 1차 고박장치와 결합하는 2차 고박장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템.
  17. 삭제
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 단열블록에 형성된 관통홀에 삽입되는 삽입부와, 상기 2차 방벽을 덮을 수 있도록 상기 삽입부보다 확장된 직경으로 마련되는 배리어부를 포함하고, 상기 스터드가 끼워지는 홀이 형성된 결합캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    독립탱크형 화물창의 단열시스템.
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