KR101884836B1 - 화물창 방벽 구조체 - Google Patents

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Abstract

화물창 방벽 구조체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽 구조체는 제1평탄부 및 제1평탄부로부터 하방향으로 곡면 형태의 제1주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제1단열패널구조체; 및 제2평탄부 및 제2평탄부로부터 상방향으로 곡면 형태의 제2주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제2단열패널구조체;를 포함한다.

Description

화물창 방벽 구조체{CARGO BARRIER STRUCTURE}
본 발명은 화물창 방벽 구조체에 관한 것이다.
선박의 화물창은 극저온의 액체화물을 저장하므로, 극저온에 견딜 수 있는 재료로 제작되며, 열응력 및 열수축에 강하고, 열침입을 차단할 수 있는 인슐레이션 구조로 이루어진다. 화물창은 통상적으로 화물창 내측으로부터 외측 방향으로 1차방벽, 상부단열보드, 2차방벽 및 하부단열보드를 구비하고, 내부선체(inner hull)와 결합된 상태로 제공된다.
여기서, 1차방벽은 곡면 형태의 주름부(corrugation)을 갖도록 형성되며, 주름부는 열수축 발생 시 일정량 변형됨으로써 열응력을 줄여준다. 이러한 1차방벽은 예컨대 스테인리스 스틸 등과 같은 금속 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 선박 운항 중에는 화물창 내측에 액체화물에 의한 슬러싱(sloshing)이 발생한다. 이때, 화물창의 내측 상단 코너부위 쪽에 슬로싱이 강하게 작용하고, 화물창 내측을 향해 볼록하게 형성된 주름부는 이러한 슬로싱 하중에 취약할 수 있다.
이에 한국공개특허 제2009-0094505호(2009.09.08 공개)는 금속 멤브레인(1차방벽)의 주름부 내부로 일정 형태를 가지는 불연성 폼의 충진재를 채워 넣어 강성을 보강한 기술을 공개한 바 있다.
한국공개특허 제2009-0094505호(2009.09.08 공개)
본 발명의 실시 예는 슬러싱 하중에 효과적으로 대응할 수 있는 화물창 방벽 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1평탄부 및 상기 제1평탄부로부터 하방향으로 곡면 형태의 제1주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제1단열패널구조체; 및 제2평탄부 및 상기 제2평탄부로부터 상방향으로 곡면 형태의 제2주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제2단열패널구조체;를 포함하는 화물창 방벽 구조체가 제공될 수 있다.
상기 제1단열패널구조체는 상기 제1주름부의 형상에 대응되는 수용홈을 형성한 단열보드를 포함하되, 상기 단열보드는 상기 제1주름부를 지지하도록 상기 수용홈에 배치된 보강부재와, 상기 제1평탄부와 상기 보강부재를 지지하는 제1보호판과, 상기 제1보호판 하부에 배치된 단열부재와, 상기 단열부재 하부에 배치된 제2보호판을 포함할 수 있다.
상기 제2단열패널구조체는 상기 제2평탄부와 상기 제2주름부를 지지하는 단열보드를 포함하되, 상기 단열보드는 제1보호판과 단열부재와 제2보호판을 포함할 수 있다.
상기 제1단열패널구조체의 1차방벽과 상기 제2단열패널구조체의 1차방벽을 서로 연결하는 보조1차방벽을 포함하는 제3단열패널구조체를 더 포함하되, 상기 보조1차방벽은 하방향 및 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부를 대칭되게 형성하되, 상기 제3주름부는 서로 교차되는 중심부위 쪽으로 갈수록 직경이 줄어드는 반원뿔 형상으로 마련되고, 상기 제3주름부의 개방된 단부 측은 각각 상기 제1주름부와 상기 제2주름부에 연결될 수 있다.
상기 하방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부 하부에는 상기 제1단열패널구조체의 단열보드와 동일한 구조의 단열보드가 배치되고, 상기 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부 하부에는 상기 제2단열패널구조체의 단열보드와 동일한 구조의 단열보드가 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 화물창 방벽 구조체는 슬러싱 하중에 효과적으로 대응할 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 화물창 방벽 구조체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화물창 방벽 구조체 중 제1단열패널구조체를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 화물창 방벽 구조체 중 제2단열패널구조체를 나타내는 단면도이다.
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 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 액체화물(예컨대, 액화천연가스(LNG))을 저장하는 선박의 화물창 방벽 구조체(100)는 제1평탄부(111) 및 제1평탄부(111)로부터 하방향으로 곡면 형태의 제1주름부(112)를 형성하는 1차방벽(115)을 포함하는 제1단열패널구조체(110), 및 제2평탄부(121) 및 제2평탄부(121)로부터 상방향으로 곡면 형태의 제2주름부(122)를 형성하는 1차방벽(125)을 포함하는 제2단열패널구조체(120)를 포함한다.
또, 제1단열패널구조체(110)와 제2단열패널구조체(120)가 연결되는 부위에는 제1단열패널구조체(110)의 1차방벽(115)과 제2단열패널구조체(120)의 1차방벽(125)을 서로 연결하는 보조1차방벽(135)을 포함하는 제3단열패널구조체(130)가 마련될 수 있다.
화물창 방벽 구조체(100)가 설치되는 화물창은 예컨대 팔면체 구조로 이루어질 수 있으며, 각종 액화연료 운반선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함하는 선박에 적용될 수 있다.
화물창에 저장되는 액체화물은 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), DME(Dimethylether), 에탄(Ethane) 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
선박 운항 중에는 화물창 내측에 슬러싱이 발생한다. 슬로싱은 화물창의 내측 상단 코너부위 쪽에 강하게 작용하므로, 상술한 제1단열패널구조체(110)를 화물창의 내측 상단 코너부위에 적용시켜 슬로싱에 약한 부위를 보강할 수 있다. 상대적으로 슬로싱 하중이 작게 작용하는 부위에는 제2단열패널구조체(120)가 설치될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1단열패널구조체(110)는 하방향으로 곡면 형상을 가진 제1주름부(112)에 대응되는 수용홈(H1)을 형성한 단열보드(119)를 포함한다. 단열보드(119)는 제1주름부(112)를 지지하도록 수용홈(H1)에 배치된 보강부재(114)와, 제1평탄부(111)와 보강부재(114)를 지지하는 제1보호판(116)과, 제1보호판(116) 하부에 배치된 단열부재(117) 및 그 하부의 제2보호판(118)을 포함할 수 있다.
여기서, 보강부재(114)는 예컨대 글라스 울(glass wool) 재질로 마련될 수 있고, 제1보호판(116)과 제2보호판(118)은 플라이우드(plywood) 재질로 마련될 수 있다. 또, 단열부재(117)는 폴리 우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF) 등으로 제작될 수 있다.
제1단열패널구조체(110)의 1차방벽(115)은 제1평탄부(111)로부터 하방향으로 곡면 형태의 제1주름부(112)를 형성한다. 이때, 제1주름부(112)가 하방향의 곡면 형태로 형성되어 있어 슬로싱에 의해 제1주름부(112)의 형태가 변형되는 등의 충격에 효과적으로 대응할 수 있다.
또, 상술한 단열보드(119) 구성을 통해 제1주름부(112)를 통해 전달되는 슬로싱 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 1과 도 3을 참조하면, 상술한 제2 및 제3단열패널구조체(120, 130)는 각각 제1보호판(126,136), 단열부재(127,137) 및 제2보호판(128,138)을 포함하는 단열보드(129,139)를 포함할 수 있다.
제1보호판(126,136) 및 제2보호판(128,138)은 플라이우드(plywood) 재질로 마련될 수 있다. 또, 단열부재(127,137)는 폴리 우레탄폼 재질(PUF, Polyurethane Form), 강화 폴리우레탄폼(R-PUF, Reinforced PUF) 등으로 제작될 수 있다.
제3단열패널구조체(130)의 보조1차방벽(135)은 평탄부(131)로부터 하방향 및 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부(132a,132b)를 서로 대칭되게 형성하되, 제3주름부(132a,132b)는 서로 교차되는 중심부위(X) 쪽으로 갈수록 직경이 줄어드는 반원뿔 형상으로 마련될 수 있다.
여기서, 하방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부(132a) 하부에는 제1단열패널구조체(110)의 단열보드(119)와 동일한 구조(도 2 참조)의 단열보드가 배치될 수 있다.
또, 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부(132b) 하부에는 제2단열패널구조체(120)의 단열보드(129)와 동일한 구조(도 3 참조)의 단열보드가 배치될 수 있다.
서로 대칭되게 형성된 제3주름부(132a,132b)의 개방된 단부 측은 각각 제1주름부(112)와 제2주름부(122)에 용접방식으로 연결될 수 있다. 이를 통해, 제1단열패널구조체(110)와 제2단열패널구조체(120)의 각각의 주름부(112,122)가 연결되는 부위를 자연스럽게 연결시키면서, 슬로싱 하중 및 열응력 등을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
상술한 제1 내지 제3단열패널구조체(110,120,130)의 1차방벽(115,125,135)은 예컨대 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동, 아연 등의 금속 재료로 제작될 수 있다.
또, 상술한 각 단열패널구조체(110,120,130)의 주름부(112,122,132a,132b)는 다른 예에서 크로스 형상으로 마련될 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.
110,120,130: 단열패널구조체
111,121,131: 평탄부
112,122,132a,132b: 주름부
114: 보강부재
115,125,135: 1차방벽
116,118,126,128,136,138: 보호판
117,127,137: 단열부재

Claims (5)

  1. 제1평탄부 및 상기 제1평탄부로부터 하방향으로 곡면 형태의 제1주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제1단열패널구조체;
    제2평탄부 및 상기 제2평탄부로부터 상방향으로 곡면 형태의 제2주름부를 형성하는 1차방벽을 포함하는 제2단열패널구조체; 및
    상기 제1단열패널구조체의 1차방벽과 상기 제2단열패널구조체의 1차방벽을 서로 연결하는 보조1차방벽을 포함하는 제3단열패널구조체;를 포함하되,
    상기 보조1차방벽은 하방향 및 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부를 대칭되게 형성하며, 상기 제3주름부는 서로 교차되는 중심부위 쪽으로 갈수록 직경이 줄어드는 형상으로 마련되고, 상기 제3주름부의 개방된 단부 측은 각각 상기 제1주름부와 상기 제2주름부에 연결되는 화물창 방벽 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열패널구조체는 상기 제1주름부의 형상에 대응되는 수용홈을 형성한 단열보드를 포함하되,
    상기 단열보드는 상기 제1주름부를 지지하도록 상기 수용홈에 배치된 보강부재와,
    상기 제1평탄부와 상기 보강부재를 지지하는 제1보호판과,
    상기 제1보호판 하부에 배치된 단열부재와,
    상기 단열부재 하부에 배치된 제2보호판을 포함하는 화물창 방벽 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2단열패널구조체는 상기 제2평탄부와 상기 제2주름부를 지지하는 단열보드를 포함하되,
    상기 단열보드는 제1보호판과 단열부재와 제2보호판을 포함하는 화물창 방벽 구조체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부 하부에는 상기 제1단열패널구조체의 단열보드와 동일한 구조의 단열보드가 배치되고,
    상기 상방향으로 형성된 곡면 형태의 제3주름부 하부에는 상기 제2단열패널구조체의 단열보드와 동일한 구조의 단열보드가 배치되는 화물창 방벽 구조체.
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