KR102125733B1 - 유체 저장을 위한 밀폐 단열 탱크 - Google Patents

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KR102125733B1
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플로렝 오브라드
세바스티엔 코롯
브루노 델레뜨레
토마스 크레미에르
레미 발라이스
파브라이스 롬바르드
세바스티엔 델라노에
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 단열 장벽과 상기 단열 장벽에 의해 지지되는 밀폐 멤브레인을 포함하는 유체 저장용 밀폐 단열 탱크에 관한 것으로, 상기 단열 장벽은 복수의 병치된 평행육면체 단열 블록(3, 7)들을 포함하고, 상기 단열 블록 각각은 상기 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 이격된 바닥 패널(10)과 커버 패널(11); 상기 바닥(10 및 커버 패널(11)들 사이에 개재되고 두께 방향으로 연장 형성되는 복수의 기둥(13)들; 그리고 상기 기둥(13)들 사이에 위치된 래깅 안감(lagging lining)을 포함하고, 상기 복수의 단열 블록(3, 7)들은 상기 바닥 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에, 상기 강화된 단열 블록(3, 7)의 강화된 측면을 따라 길이 방향으로 연장 형성된 적어도 하나의 반-유출(overspill) 강화 구조체가 구비된 적어도 하나의 강화된 단열 블록(3, 7)을 포함한다.

Description

유체 저장을 위한 밀폐 단열 탱크{SEALED AND THERMALLY INSULATING TANK FOR STORING A FLUID}
본 발명은 극저온 유체와 같은 유체의 저장 및/또는 운송을 위한, 멤브레인을 갖는 밀폐 단열 탱크 분야에 관한 것이다.
멤브레인을 갖는 밀폐 단열 탱크들은 특히 약 -162℃ 및 대기 압력에서 액화천연가스(LNG)를 저장하기 위해 사용된다. 이러한 탱크들은 지상에 설치되거나 부유 구조체상에 설치될 수 있다.
FR 2 877 638에서는 부유 구조체의 지지 구조체상에 고정된 탱크 벽을 포함하는 밀폐 단열 탱크를 기재하고 있는데, 이러한 탱크 벽은 액체 천연 가스와 접촉하도록 설계된 제1 밀폐 장벽, 제1 단열 장벽, 제2 밀폐 장벽, 및 제2 단열 장벽이 탱크의 내부에서 외부로의 두께 방향으로 연속적으로 지지 구조체상에 고정된다.
단열 장벽들은 복수의 병치된 평행육면체 단열 케이스(case)들로 구성된다. 각각의 단열 케이스는 단열 폼 블록(foam block), 단열 폼 블록의 양측에 배치된 기초 패널과 커버 패널, 그리고 압축력을 흡수하기 위해 케이스의 두께 방향을 관통하도록 세워진 복수의 지지 기둥들을 포함한다.
사용 시, 탱크의 벽들은 많은 응력을 받게 된다. 특히, 벽들은 탱크 선적 시 발생한 압축력에서부터, 냉각이 발생할 때의 열 응력, 그리고 탱크에 포함된 유체의 동적 충격으로 인한 힘을 받게 된다. 또한, 단열 케이스들의 커버 패널들에 대해 탄젠셜(tangentially)하게, 즉 비스듬히 접하며 힘들이 발휘되기 때문에, 단열 케이스들의 기둥들을 경사지게 한다.
본 발명이 바탕으로 하는 개념은 우수한 단열 성능과, 특히 벽들에 대해 탄젠셜하게(tangentially), 즉 비스듬히 접하며 발휘되는 힘들에 대한 저항력이 우수한, 유체 저장용 밀폐 단열 탱크를 제안하는 것이다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명이 제공하는 유체 저장용 밀폐 단열 탱크는 단열 장벽과 상기 단열 장벽에 의해 지지되는 밀폐 멤브레인을 포함하고, 상기 단열 장벽은 두 개의 주요 면들과 네 개의 측면들을 갖는 복수의 병치된 평행육면체 단열 블록들을 포함하고, 상기 단열 블록들은 각각:
-상기 단열 블록의 두께 방향으로 이격되고 상기 단열 블록의 주요 면들을 형성하는, 기초 패널과 커버 패널로서, 상기 커버 패널은 상기 밀폐 멤브레인을 수용하기 위해 지지 표면을 갖는, 기초 패널과 커버 패널;
-상기 기초 및 커버 패널들 사이에 배치되고, 상기 두께 방향으로 연장 형성된 복수의 기둥들; 및
-상기 기둥들 사이에 배치된 단열 안감(lining);을 포함하고,
상기 복수의 단열 블록들은, 상기 기초 패널과 커버 패널 사이에, 단열 블록의 강화된 측면을 따라 길이 방향으로 연장 형성된 하나 이상의 반-경사 강화 구조체가 설치된 하나 이상의 강화된 단열 블록을 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 반-경사 강화 구조체는 상기 강화된 측면에 인접한 측면들의 평면들에 대해 직각 방향으로 상기 커버 패널에 가해진 전단력을 위한 전단 강도를 갖고, 상기 전단 강도는 기둥의 전단 강도보다 크다.
따라서, 상기 커버 패널에 대해 접하게 가해진 힘들에 대한 상기 단열 블록의 저항이 증가 되고, 상기 기둥들이 경사질 위험은 감소 된다. 또한, 이러한 유형의 반-경사 강화 구조체가 단열 성능에 미치는 영향이 제한된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 반-경사 강화 구조체는 "X" 형태로 대각선으로 배치되고 각각 상기 기초 패널과 커버 패널 사이에 연장 형성된 두 개의 하중 지지대(load strut)들을 포함한다. 따라서, 이러한 "X" 형태의 구조는 상기 강화된 측면에 대한 길이 방향으로 상기 커버 패널에 가해지는 전단력을 위한 특히 큰 전단 강도를 얻는 동시에 상기 강화 구조체가 단열 성능에 미치는 영향을 제한할 수 있다.
제1 실시 예 그룹에 따르면, 이러한 유형의 탱크는 다음 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다:
-상기 두 개의 하중 지지대(load strut)들은 상기 기초 패널과 커버 패널 사이에 연장 형성되는 강화 본체로부터 단일 피스로 형성된다.
-상기 강화 본체는 상기 강화된 단열 블록의 두께 방향으로 평행하게 연장 형성되는 적어도 두 개의 지지 칼럼(support column)들을 더 포함한다. 따라서, 상기 강화된 단열 블록의 압력에 대한 저항은 상기 강화 본체의 주입 영역에서 감소 되지 않는다.
-상기 기둥들은 복수의 열로 정렬되고, 상기 지지 칼럼들은 각각, 상기 정렬된 기둥들 열에 배치된다.
-상기 기둥들은 등거리로 분포되고, 상기 지지 칼럼들은 상기 인접 기둥들로부터 등거리로 분포된다. 이에 따라, 상기 압축력들의 분포가 균형이 이루어진다.
-상기 커버 패널은 용접 지지 요소(welding support)들을 수용하기 위한 홈(groove)들을 갖고, 상기 강화된 단열 블록은 상기 강화된 단열 블록의 측면을 따라 각각 연장 형성된 네 개의 반-경사 강화 본체들을 포함하고, 상기 강화 본체들은 상기 홈들에 수직인 측면들을 따라 연장 형성되고, 지지 칼럼들의 개수는 상기 홈들에 평행한 측면들을 따라 연장 형성된 강화 본체들의 개수보다 크다.
-상기 강화 본체는 상기 커버 패널과 기초 패널에 대해 각각 연장 형성되는 상부 빔(upper beam)과 하부 빔(lower beam), 및 상기 하중 지지대들, 지지 칼럼들, 및 상부 및 하부 빔들 사이에 형성된 공간들에 연장 형성된 복수의 개구부(opening)들을 포함한다. 이에 따라, 상기 커버 패널 및 상기 기초 패널에 대한 상기 강화 본체의 영향은 상기 강화 본체가 실질적인 전단 강도를 갖는 동시에 상기 개구부들의 존재를 통해, 단열 성능에 대한 상기 반-경사 강화 구조체가 미치는 영향을 제한하도록 최적화된다.
-상기 개구부들은 상기 두 개의 하중 지지대들 사이의 교차점들에 연결 필렛(connection fillet)들을 갖는다. 이에 따라, 응력의 집중이 제한된다.
-상기 개구부들은 상기 상부 및 하부 빔들, 상기 지지 칼럼들 및/또는 하중 지지대들 사이의 교차점들에 연결 필렛들을 갖는다.
-상기 커버 패널과 기초 패널의 반대 측에 배치된 상기 강화 본체들의 단부들은 톱니 모양(crenellated form)의 형태를 갖고, 상기 톱니의 돌출부(merlon)들은 상기 커버 패널과 기초 패널에 상호 보완적인 형태를 갖는 수용부(receptacle)들에 들어맞는다.
-제2 실시 예 그룹에 따르면, 이러한 유형의 탱크는 다음 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다.
-상기 하중 지지대들은 상기 커버 패널에 고정된 제1 단부와 상기 기초 패널에 고정된 제2 단부를 포함하는 케이블들이고, 상기 반-경사 강화 구조체는 케이블/케이블들이 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치를 포함한다.
-상기 케이블이 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치는 상기 케이블의 나사 단부상에 장착되는 조절 너트, 및 상기 케이블의 단부에 장착되고, 첫번째로는 상기 케이블의 단부를 고정시키기 위한 본체에 대해 지지되고, 두번째로는 상기 제어 너트에 대해 지지되는 나사선 스프링(helical spring)을 포함한다.
-상기 케이블들이 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치는 각각 두 개의 오리피스(orifice)들 및 상기 평행판들 사이의 거리를 제어하기 위한 수단이 마련된 두 개의 평행판들을 포함하고, 이 평행판들은 각각 상기 두 케이블들 중 하나 그리고 나머지 케이블을 관통시킨다.
제3 실시 예 그룹에 따르면, 이러한 유형의 탱크는 다음 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다:
-상기 하중 지지대들은 길이 방향으로 트랙션(수축) 프리스트레싱(traction pre-stressing)을 받은 벨트로 형성된다.
-상기 벨트는 강철로 이루어진다.
-상기 벨트는 첫번째로는 상기 기초 패널 둘레에, 그리고 두번째로는 상기 커버 패널의 전부 또는 일부 둘레에 폐쇄형 루프(closed loop)로 장착되고, 상기 단열 블록의 측면 중심에 "X" 형태로 배치된다.
-상기 벨트는 상기 기초 패널과 커버 패널 사이에 연장 형성된 상기 벨트의 두 개 부분들 각각에 180°로 나선형으로 이동된다.
-상기 벨트는 개방형 루프형태로 배치되고, 상기 벨트는 상기 커버 패널의 전부 또는 일부 둘레에 장착된다.
-상기 기초 패널은 중심 요소와 측면 요소들을 한정하는 홈들을 구비하고, 상기 벨트는 폐쇄된 루프로 배치되고, 첫번째로는 상기 기초 패널의 중심 요소의 패널 둘레에 장착되고, 두 번째로는 상기 커버 패널의 전부 또는 일부 둘레에 장착되고, 상기 벨트는 또한 상기 단열 블록의 측면 중심에 "X" 형태로 배치된다.
-상기 강화 구조체는 폐쇄된 루프 형태의 두 개의 벨트들을 포함하고, 각각의 벨트는 상기 강화된 단열 블록의 네 개의 측면들 각각을 대각선으로 통과하고, 상기 커버 패널의 앵글 영역상에 또는 상기 앵글 영역을 통과한 후, 상기 기초 패널의 앵글 영역상에 또는 상기 앵글 영역을 차례로 통과한다.
-상기 커버 패널은 그 네 개의 앵글 영역들에 상기 벨트의 통과를 위한 홈들을 구비한다.
제4 실시 예 그룹에 따르면, 이러한 유형의 탱크는 다음 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다.
-상기 하중 지지대들은 상기 커버 패널상에 고정된 제1 단부와, 상기 기초 패널상에 고정된 제2 단부를 구비한 금속 바(bar)들이다.
-상기 금속 바들은 평평하고, 그들의 단면들이 상기 기초 패널과 커버 패널을 마주보도록 방향이 전환되어 배치된다.
-상기 금속 바들은 상기 기초 패널 또는 커버 패널과 일체형으로 형성된 고정 본체(securing body)를 관통하는 나사산 로드(threaded rod)들을 상기 금속 바들의 단부들에서 지지하고, 너트와 협력함으로써 상기 금속 바들이 기계적 인장력을 받도록 한다.
-상기 금속 바들은 스테인리스 강철로 이루어진다.
제5 실시 예 그룹에 따르면, 이러한 유형의 탱크는 다음 중 하나 이상의 특징들을 포함할 수 있다.
-상기 반-경사 강화 구조체는 상기 강화된 측면을 따라 연장 형성되고 상기 기초 패널과 커버 패널 사이에서 상기 강화된 단열 블록의 두께 방향으로 배치되는 두 개의 정렬된 강화 본체들을 포함하고, 상기 강화 본체들은 상기 강화된 측면에 직각으로 정중면(median plane)의 양측에 배치되고, 상기 강화 본체들 각각의 크기는 상기 강화된 측면에 인접한 두 개의 측면들에 직각인 방향으로 상기 방향으로의 기둥의 크기보다 크다.
- 상기 커버 패널과 기초 패널을 마주보도록 배치된 상기 강화 본체들의 단부들은 톱니(crenellated form) 모양의 형태를 갖고, 상기 톱니의 돌출부(merlon)들은 상기 커버 패널과 기초 패널에 상호 보완적인 형태를 갖는 수용부(receptacle)들 안에 들어맞는다.
일부 실시 예들에 따르면, 본 발명은 다음 중 하나 이상의 특징들을 제공한다.
-상기 강화된 단열 블록은 두 개의 마주보는 측면들을 따라 연장 형성된 두 개의 반-경사 강화 구조체들을 포함한다.
-상기 단열 블록이 두 개의 반-경사 강화 구조체들만을 포함할 때, 이들은 상기 밀폐 멤브레인의 용접 지지 요소들을 수용하기 위한 홈들에 수직인 두 개의 측면들을 따라 유리하게 배치된다.
-상기 강화된 단열 블록은 각각 측면을 따라 연장 형성된 네 개의 반-경사 강화 구조체들을 포함한다.
-상기 복수의 단열 블록들은 복수의 표준 단열 블록들과 복수의 강화된 단열 블록들을 포함하고, 상기 강화된 단열 블록들은 일정한 패턴으로 분포된다.
-상기 강화된 단열 블록들의 일정한 분포 패턴은 표준 단열 블록의 커버 패널에 가해진 전단력이 상기 표준 단열 블록이 경사지기 전에 인접한 강화된 단열 블록에 의해 흡수되도록 설계된다.
상술한 바와 같이 설계된 탱크는 가령 LNG를 저장하기 위해 지상에 저장 설비의 일부로서 설계될 수 있고, 또는 특히 LNG 선박, 부유 저장 및 재기화 (floating storage and re-gasification, FSRU) 유닛, 오프셋 부유 생산 및 저장 (offset floating production and storage, OFPS) 유닛 등의 해안 또는 심해 부유 구조체로서 설치될 수 있다. 부유 구조체의 경우, 상기 탱크는 상기 부유 구조체의 추진을 위한 연료로 사용되는 LNG 또는 액체 천연 가스를 전달하거나 전달받도록 설계될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 유체 전달을 위한 선박은 이중 선체(double hull)와 상기 이중 선체에 배치된 상기 탱크를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명은 또한 이러한 유형의 선박에 선적 또는 하역하기 위한 방법을 제공하는데, 여기서 유체는 부유식 또는 지상 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 단열 파이프를 통해 전달된다.
-일 실시 예에 따르면, 본 발명은 또한 유체 전달 시스템을 제공하는데, 상기 시스템은 상술한 선박, 상기 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유 또는 지상 저장 설비에 연결하도록 설계된 단열 파이프, 그리고 상기 부유 또는 지상 저장 설비와 상기 선박의 탱크 사이에서 상기 단열 파이프를 통해 유체의 유동을 구동하기 위한 펌프를 포함한다.
첨부한 도면을 참조로, 순전히 비한정적 방식으로 본 발명의 복수의 특정 실시 예들에 대한 이하 설명을 바탕으로 본 발명 및 그 목적, 세부 사항, 특징 및 장점들은 더 잘 이해되어질 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 탱크 벽의 단면사시도이다.
도 2는 표준 단열 블록의 사시도이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른, 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 4는 도 3의 반-경사 강화 구조체의 세부도이다.
도 5 및 도 6은 제1 실시 예의 변형 예들에 따른, 강화된 단열 블록의 사시도들이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른, 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 8은 제2 실시 예의 변형 예에 따른, 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 9는 강화 본체와 기초 패널과 커버 패널간의 조립을 위한 모드를 세부적으로 도시한 도면이다.
도 10은 제3 실시 예에 따른, 케이블들을 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 11은 도 10의 세부도로, 케이블의 일 단부를 고정시키기 위한 수단을 도시하고 있다.
도 12는 도 10의 세부도로, 고정 수단 및 케이블의 일 단부가 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치를 도시하고 있다.
도 13은 제4 실시 예에 따른, 케이블들을 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 세부도로, 케이블들이 인장력을 받도록 하기 위한 장치를 도시하고 있다.
도 16은 도 13의 세부도로, 케이블의 일 단부를 고정시키기 위한 수단을 도시하고 있다.
도 17 및 도 18은 다양한 변형 예들에 따른, 케이블의 일 단부를 고정시키기 위한 수단을 세부적으로 도시하고 있다.
도 19는 제5 실시 예에 따른, 케이블들을 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 20 및 도 21은 도 19의 세부도로, 케이블들을 고정시키기 위한 수단을 도시하고 있다.
도 22는 도 19에서 강화된 단열 블록의 측면도이다.
도 23 및 도 24는 케이블을 고정시키기 위한 수단의 일 변형 예를 도시하고 있다.
도 25는 제6 실시 예에 따른, 금속 바들을 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 26 및 도 27은 도 25의 세부도로, 고정시키기 위한 수단 및 금속 바가 인장력을 받도록 하기 위한 장치를 도시하고 있다.
도 28은 제7 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 29는 도 28의 세부도로, 금속 앵글 브래킷(angle bracket)을 통한 벨트와 커버 패널간의 협력을 도시하고 있다.
도 30은 도 28에서 단열 블록의 측면도이다.
도 31은 제8 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 32는 도 31에서 단열 블록의 측면도이다.
도 33은 도 31의 세부도로, 벨트와 커버 패널간의 연계를 도시하고 있다.
도 34는 제9 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 35은 도 34에서 단열 블록의 측면도이다.
도 36은 도 34의 세부도로, 금속 앵글 브래킷들을 통한 벨트와 커버 패널간의 연계를 도시하고 있다.
도 37은 제10 실시 예에 따른, 벨트들을 갖는 반-경사 강화 구조체들이 구비된 강화된 단열 블록의 사시도로, 벨트의 경로를 개략적으로 나타내고 있다.
도 38은 도 37의 세부도로, 모서리들 중 하나에서 커버 패널에 형성된 벨트가 통과하도록 하기 위한 홈을 도시하고 있다.
도 39는 제11 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 40은 도 39의 세부도로, 벨트와 기초 패널간의 연계를 도시하고 있다.
도 41은 제12 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 42 및 도 43은 도 41의 세부도로, 벨트와 기초 패널간의 연계를 도시하고 있다.
도 44는 제13 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 45 및 도 46은 기초 패널에 대해 기초 패널의 앵글부분들에서 벨트를 배치하도록 설계된 앵글 브래킷 배치 요소(placing angle bracket)를 도시하고 있다.
도 47은 제14 실시 예에 따른, 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 48 및 도 49는 도 47의 세부도로, 벨트와 기초 패널간의 연계를 도시하고 있다.
도 50은 제15 실시 예에 따른, 벨트들을 갖는 반-경사 강화 구조체가 구비된 강화된 단열 블록의 사시도이다.
도 51은 벨트들을 갖는 반-경사 강화 구조체들이 구비된 강화된 단열 블록들을 포함하는 탱크 벽의 단면사시도이다.
도 52 내지 도 57은 표준 단열 블록들과 강화된 단열 블록들이 구비된 단열 장벽들의 변형 예들을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 58은 탱크의 부분 단면 사시도이다.
도 59는 강화된 단열 블록과 탱크의 선적/하역을 위한 터미널을 포함하는 LNG 선박 탱크의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에서는 밀폐 단열 탱크의 벽을 도시하고 있다. 이러한 유형의 탱크의 일반적인 구조는 잘 알려진 것으로, 다면체 형태를 갖는다. 따라서, 탱크의 모드 벽들이 유사한 일반적인 구조를 갖는다는 이해 하에 탱크의 일 벽 영역에 대한 설명이 제공될 것이다.
탱크는 그 외부에서 내부 방향으로, 지지 구조체(1), 상기 지지 구조체(1)상에 병치되고 제2 유지 유닛(4)들에 의해 상기 지지 구조체(1)상에 고정된 단열 블록(3)들에 의해 형성된 제2 단열 장벽(2), 상기 단열 블록(3)들에 의해 지지되는 제2 밀폐 멤브레인(5), 제1 유지 유닛(8)들에 의해 상기 제2 밀폐 멤브레인(5)상에 병치 및 고정된 단열 블록(7)들에 의해 형성된 제1 단열 장벽(6), 그리고 상기 단열 블록(7)들에 의해 지지되고 상기 탱크 안의 극저온 유체와 접촉하도록 설계된 제1 밀폐 멤브레인(9)을 포함한다.
지지 구조체(1)는 특히 자기지지형(self-supporting) 금속판, 또는 더 일반적으로는 적합한 기계적 특성들을 갖는 단단한 강성 파티션 형태로 형성될 수 있다. 특히, 지지 구조체는 선박의 선체나 이중 선체로 형성될 수 있다. 지지 구조체는 탱크의 일반적인 형태를 구성하는 복수의 벽들을 포함한다.
제1 밀폐 멤브레인(9)들과 제2 밀폐 멤브레인(5)들은 가령, 단부가 올라간 형태(raised edges)의 금속 스트레이크(metal strake)들의 연속적인 시트(sheet)로 이루어질 수 있고, 여기서 스트레이크들은 그들의 올라간 단부들에 의해 단열 블록(3, 7)상에 유지되는 평행 용접 지지 요소들상에 용접될 수 있다. 이러한 금속 스트레이크들은 가령 팽창 계수가 일반적으로 1.2.10-6 와 2.10-6 K-1 사이인 인바®(Invar), 즉 철과 니켈 합금으로 이루어지거나, 팽창 계수가 일반적으로 7.10-6 K-1이고, 망간의 함량이 높은 철 합금으로 이루어질 수 있다.
제2 단열 장벽(2)의 단열 블록(3)들과 제1 단열 장벽(6)의 단열 블록(7)들은 동일하거나 서로 다른 구조로 구성될 수 있고, 이때 크기도 서로 동일하거나 다를 수 있다.
도 2에서는 단열 블록(3, 7)의 구조를 도시하고 있다. 단열 블록(3, 7)은 두 개의 큰 면들 또는 주요 면들, 및 네 개의 작은 면들 또는 측면들이 직사각형 평행육면체 형태로 형성된다. 단열 블록(3, 7)은 서로 평행하고 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 이격된 기초 패널(10)과 커버 패널(11)을 포함한다. 기초 패널(10)과 커버 패널(11)은 단열 블록(3, 7)의 주요 면들을 형성한다.
커버 패널(11)은 제1 밀폐 멤브레인(9) 또는 제2 밀폐 멤브레인(5)을 수용할 수 있도록 형성된 외부 지지 표면을 구비한다. 또한, 커버 패널(11)은 그 외부면에, 용접 지지 요소들을 수용할 수 있는 홈(12)들을 구비함으로써, 제1 밀폐 멤브레인(9) 또는 제2 밀폐 멤브레인(5)들의 금속 스트레이크들을 용접할 수 있다.
지지 기둥(13)들이 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 연장 형성되고, 첫번째로는 기초 패널(10)상에 고정되고, 두번째로는 커버 패널(11)상에 고정된다. 이러한 기둥(13)들은 가령 스테이플링(stapling) 및/또는 접착제(glue) 등의 적합한 수단에 의해 기초 패널(10)과 커버 패널(11)상에 고정된다. 상기 기둥(13)들은 압축력을 흡수할 수 있도록 한다. 상기 기둥(13)들은 복수의 열들로 정렬되고, 간격을 두고(staggered) 분포된다. 상기 기둥(13)들 간의 간격은 압축력이 잘 분포될 수 있도록 결정된다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기둥들은 등거리로 분포된다.
본 실시 예에서는, 기둥(13)들이 단면이 사각형인 고체 물질로 형성된다. 상기 기둥(13)들은 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 특히, 목재로 이루어지거나, 선택적으로 섬유로 강화될 수 있는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 아크릴로이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 플라스틱 물질로 이루어질 수 있다.
단열 안감(heating lining)(미도시)은 기둥(13)들 사이에 마련된 공간들 사이에서 연장 형성된다. 단열 안감은 가령 유리솜(glass wool), 충전재(wadding), 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼, 또는 폴리염화비닐 폼 등의 폴리머 폼이다. 이러한 유형의 폴리머 폼은 단열 블록(3, 7)의 제조 시, 주입 공정을 통해 기둥(13)들 사이에 배치될 수 있다. 또는, 기둥(13)들을 수용하기 위한, 폴리머 폼, 유리솜 또는 충전재를 기절단한 블록 형태의 오리피스(orifice)들을 마련함으로써 단열 안감을 형성할 수 있다.
도 2의 실시 예에서, 기초 패널(10)과 커버 패널(11)은 각각 합판 시트로 구성된다. 그러나, 일부 실시 예에서는, 가령 도 6 또는 도 31에 도시된 바와 같이, 커버 패널(11)은 샌드위치 구조로 형성되고, 기둥(13)들 상에 고정되고 지지되는 분포 시트(11a), 분포 시트(11a)에 평행한 상부 시트(11b), 그리고 상부 시트(11b)와 분포 시트(11a) 사이에 평행하게 연장 형성되는 복수의 빔(11c)들을 포함한다. 이러한 유형의 배열 구성으로 인해, 강화된 커버 패널(11)을 획득할 수 있다.
도 3 내지 도 50은 복수의 실시 예들에 따라 강화된 단열 블록(3, 7)들을 도시하고 있다. 강화된 단열 블록들은 도 2에 도시된 것과 실질적으로 유사하나 하나 또는 복수의 반-경사(anti-tilting) 강화 구조체를 더 포함하는 구조를 갖는다.
도 3에서는 제1 실시 예에 따른 반-경사 강화 구조체(14)들이 구비된 강화된 단열 블록(3, 7)들을 도시하고 있다. 반-경사 강화 구조체(14)들은, 커버 패널(11)상에 횡측방향(x)으로 탄젠셜(tangential) 전단력이 가해지면, 단열 블록(3, 7)의 전단 강도를 증대시킬 수 있도록 한다.
이러한 목적으로, 도 4에 상세히 도시된 반-경사 구조체(14)는 단일 피스로 형성된 강화 본체(15)로 구성되고, 이는 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서 연장 형성된다. 상기 강화 본체(15)는 단열 블록(3, 7)의 측면을 따라 중심에 연장 형성된다. 상기 강화 본체(15)는 두 개의 큰 면들과 네 개의 단부들을 포함하는 일반적으로 평행육면체로 구성되는데, 여기서 상기 두 개의 큰 면들 중 하나는 단열 블록(3, 7)의 내부를 향하고, 나머지 다른 면은 외부를 향하고, 상기 네 개의 단부들 중 두 개는 커버 패널(11)과 기초 패널(10)과 각각 마주보도록 배치된다.
상기 강화 본체(15)는 측면에 대해 직각 방향으로 보았을 때 "X" 형태를 갖는 두 개의 하중 지지대(16a, 16b)를 형성하도록 절단된다. 즉, 상기 하중 지지대(16a, 16b)들은 강화 본체(15)의 큰 면들의 대각선들을 따라 연장 형성된다.
강화 본체(15)는 또한 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들을 포함하는데, 이들 중 세 개는 도 4에 도시되어 있고, 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 연장 형성된다. 이에 따라, 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들은 압축력들을 흡수할 수 있도록 한다. 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들은 정렬된 기둥(13) 열들 중 하나에 각각 배치되고, 인접한 기둥(13)들로부터 등거리로 배치되는 것이 바람직하다. 지지 칼럼((17a, 17b, 17c)들은 또한 기둥(13)의 압축 강도의 실질적으로 같은 압축 강도를 갖는다. 이에 따라, 이러한 유형의 강화 본체(15)를 주입해도 압축력들의 분포의 균형이 깨지지 않는다.
마지막으로, 강화 본체(15)는, 단열 블록(3, 7)의 두께 방향에 직교하면서 서로 평행하는 상부 빔(18a)과 하부 빔(18b)을 포함한다. 상부 빔(18a)은 커버 패널(11)에 대해 연장 형성되고, 하부 빔(18b)은 기초 패널(10)에 대해 연장 형성된다. 이러한 빔(18a, 18b)들로 인해, 커버 패널(11)과 기초 패널(10)상에 강화 본체(15)의 최적화된 지지 표면을 달성할 수 있다.
강화 본체(15)는 지지 칼럼(17a, 17b), 하나의 하중 지지대(16a, 16b), 및 나머지 다른 하중 지지대(16a, 16b), 또는 상부 빔(18a) 또는 하부 빔(18b) 사이에 연장 형성되는 3변의 공간에 각각 제공되는 복수의 개구부(19)들을 포함한다. 이러한 유형의 개구부(19)들이 존재함으로 인해, 강화 본체(15)가 단열 성능에 미치는 영향이 제한될 수 있다. 하중 지지대(16a, 16b)들 사이 및/또는 하중 지지대(16a, 16b)와 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들 사이, 및/또는 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들과 상부 빔(18a) 또는 하부 빔(18b) 사이의 교차점에, 상기 개구부(19)들은 필렛(fillet)들을 갖는다. 즉, 상기 개구부(19)들은 대체적으로 삼각형인 형태로 마련되고, 그 앵글 영역들은 연결부가 원형으로 형성된다. 이러한 유형의 필렛 또는 원형 연결부로 인해, 응력이 집중되는 것을 제한할 수 있다.
상기 강화 본체(15)는 합판 등의 목재, 또는 섬유로 강화된 플라스틱 매트릭스를 포함하는 복합 물질로 이루어질 수 있다. 강화 본체(15)는 스테이플링(stapling) 및/또는 접착제 등의 적합한 수단을 통해 기초 패널(10)과 커버 패널(11)상에 고정될 수 있다. 가령, 강화 본체(15)의 두께는 9와 30mm 사이일 수 있다.
이러한 유형의 강화 본체(15)들이 마련된 강화된 단열 블록이 커버 패널(11)상에 접하게 가해지는 전단력에 대해 갖는 강도는 표준 단열 블록의 강도보다 대략 네 배 크다는 것이 밝혀졌다.
도 5에 도시된 강화된 단열 블록(3, 7)은 도 3에 도시된 것과 실질적으로 유사하나, 지지 본체(15)들의 길이가 더 길고, 네 개의 지지 칼럼(17a, 17b, 17c, 17d)들을 포함한다는 것이 다르다.
도 6에 도시된 강화된 단열 블록(3, 7)은 각각 해당하는 측면을 따라 연장 형성되는 네 개의 반-경사 구조체(14)들을 포함한다. 용접 지지 요소들의 수용을 위해 홈(12)들에 직교하여 커버 패널(11)상에 가해지는 횡력들은 상기 홈(12)들에 평행하게 가해지는 횡력들보다 크다. 또한, 홈(12)들에 직교하는 측면들을 따라 연장 형성되는 강화 본체(15)들은 홈(12)들에 평행한 측면들을 따라 연장 형성된 강화 본체(15)들의 길이보다 길다. 이러한, 더 긴 강화 본체(15)들은 세 개의 지지 칼럼(17a, 17b, 17c)들을 갖는 반면, 더 짧은 강화 본체(15)들은 단 두 개의 지지 칼럼(17a, 17b)들을 포함한다.
또한, 단열 블록(3, 7)들은 그들 모서리에, "L" 형태의 기둥(20)들을 포함하는데, 이러한 기둥들의 수평한 하부 바(bar)는 유지 유닛(4, 8)들과 협력할 수 있는 유지 표면을 형성한다.
도 7에 도시된 강화된 단열 블록(3, 7)들은 제2 실시 예에 따라 두 개의 반-경사 구조체(21)들을 구비하는데, 이 반-경사 구조체(21)들은 두 개의 마주보는 측면들을 따라 연장 형성된다. 각각의 반-경사 구조체(21)는 단열 블록(3, 7)의 측면을 따라 정렬된 두 개의 강화 본체(22)들을 포함한다. 강화 본체(22)들은 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서, 두께 방향으로 연장 형성된다. 강화 본체(22)들은 그들이 정렬된 측면에 직교하는 정중면(median plane)의 양측상에 배치된다. 이러한 경우, 강화 본체(22)들은 단열 블록(3, 7)들의 측면들의 단부에서 연장 형성된다. 강화 본체(15)들의 크기는, 상기 강화된 측면에 인접한 두 개의 측면들에 직각인 방향으로, 이 방향으로 기둥들이 갖는 크기보다 크다. 일 실시예에 따르면, 이 크기는 기둥(13)들의 크기의 두 배를 넘는다. 이에 따라, 강화 본체(22)들은 단열 블록(3, 7)들에게 x 방향으로 강도를 제공한다.
이러한 유형의 강화 본체(22)들을 구비한 강화된 단열 블록이 커버 패널(11)에 접하게 가해지는 전단력에 대해 갖는 강도는 표준 단열 블록의 강도보다 약 세 배 클 수 있다.
도 8에 도시된 강화된 단열 블록(3, 7)은 네 개의 반-경사 구조체(21)들을 포함하는데, 이러한 반-경사 구조체(21)는 각각 두 개의 강도 본체(22)들을 포함하고, 각각 단열 블록의 측면들 중 하나를 구비한다. 반-경사 구조체(21)들은 도 7을 참조로 기재된 구조들과 실질적으로 유사하고, 각각의 측면을 따라 정렬되고 그들의 단부에 배치되는 두 개의 강화 본체(22)들을 각각 포함한다. 본 실시 예에서, 강화 본체(22)들은 추가적으로, 단열 블록(3, 7)의 앵글부분에 인접하게 강화 본체(22)의 측 단부에 형성되는 후퇴부분(set-back)을 포함하는데, 이렇듯 강화 본체들에 제공되는 후퇴부분은 유지 유닛(4, 8)들과 협력할 수 있는 지지 표면을 지지하는 러그(lug, 23)를 갖는다.
도 3 내지 도 6에 도시된 실시 예에서의 강화 본체(15)들과 마찬가지로, 상기 강화 본체(22)들도 목재 또는 섬유로 강화된 플라스틱 매트릭스를 포함하는 복합 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 강화 본체(22)들은 가령 스테이플링(stapling) 및/또는 접착제 등의 적합한 수단에 의해 기초 패널(10) 및 커버 패널(11)상에 고정될 수 있다.
도 9에 도시된 실시 예에서, 커버 패널(11) 및/또는 기초 패널(10)에 마주보게 배치된 강화 본체(22)들의 단부들은 톱니 모양의 틈새가 있는(crenellated form) 형태를 갖고, 상기 톱니 사이의 돌출부(24)(merlon)들은 상기 커버 패널(11)과 기초 패널(10)에 상호 보완적인 형태를 갖는 수용부(receptacle) 안에 들어맞는다. 이에 따라, 전단력에 대한 저항이 증대된다. 주지할 사실은, 강화 본체와 커버 패널(11) 및 기초 패널(10) 간의 이러한 유형의 협력은 도 3 내지 도 6에 도시된 강화 본체(15)들에도 적용 가능하다는 것이다.
도 10에서는 제3 실시 예에 따른, 반-경사 구조체를 구비한 강화된 단열 블록(3, 7)을 도시하고 있다.
반-경사 구조체(25)는 "X" 형태로 배치되고, 각각 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에 연장 형성되는 케이블(26a, 26b)들에 의해 형성된 두 개의 하중 지지대들을 포함한다. 이 케이블(26a, 26b)들은 단열 블록(2, 7)의 측면을 따라 대각선으로 연장 형성된다. 각각의 케이블(26a, 26b)은 커버 패널(11)상에 고정되는 제1 단부와, 기초 패널(10)상에 고정되는 제2 단부를 갖는다. 상기 케이블(26a, 26b)들은 가령 금속 케이블들이다. 반-경사 구조체(25)는 추가적으로, 케이블(26a, 26b)들이 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치들을 포함한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 케이블(26a) 고정 수단을 도시하고 있다. 상기 고정 수단은 케이블(26a)의 통과를 위한 오리피스(orifice)가 마련된 고정 본체(27)를 포함한다. 상기 고정 본체(27)는 원통형 로드(cylindrical rod)와 유지 헤드(retention head, 28)를 포함한다. 상기 커버 패널(11)은 고정 본체(27)의 원통형 로드가 통과할 수 있는 오리피스를 포함하고, 유지 헤드(28)를 수용하기 위한 카운터싱킹(countersinking)을 갖는다. 케이블(26a)의 단부는 고정 본체(27)상에서 케이블(26a)의 단부를 막을 수 있도록 하는 중지 단부(28)와 협력한다.
도 12는 상기 케이블(26a)이 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치와 협력하는 케이블(26a) 고정 수단을 도시하고 있다. 이러한 케이블(26a) 고정 수단은 도 11을 참조로 설명한 것과 실질적으로 유사하다. 상기 케이블(26a) 고정 수단은 고정 본체(27)를 포함하고, 이 고정 본체(27)는 기초 패널(10) 내 오리피스 안에 수용된 원통형 로드, 및 원통형 로드의 통과를 위해 상기 오리피스에 제공된 카운터싱킹(countersinking) 안에 수용된 유지 헤드(28)를 포함한다.
인장력을 받도록 하기 위한 장치는 나사선 스프링(helical spring, 30)과 인장력 제어를 위한 너트(nut, 29)를 포함한다. 케이블(26a)의 단부는 상기 너트(29)를 수용할 수 있는 나사산(thread)을 포함한다. 상기 나사산 스프링(30)은 케이블(2a)의 단부에 장착되는데, 첫번째로는 고정 본체(30)에 대해 지지되고, 두번째로는 너트(29)에 대해 지지된다. 이에 따라, 나사산 스프링(30)은 케이블(26a)에 견인력을 가한다. 케이블(30)의 단부는 또한 케이블(26a)의 단부상에서 나사산 스프링(30)과 너트(29)의 유지를 보장하는 볼(ball, 31)을 지지한다.
주지할 사실은, 미도시된 대체 실시 예에 따르면, 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치들을 케이블(26a, 27b)들의 단부에 각각 제공할 수 있다는 것이다.
도 13 내지 도 24에 도시된 실시 예들에 따르면, 강화 구조체(25)는 기계적 인장력을 받도록 하기 위한 장치(32)를 단 하나만 포함하고, 이 장치(32)는 두 개의 케이블(26a, 26b)들 사이의 교차점에 가깝게 배치되어, 상기 두 개의 케이블(26a, 26b)들이 동시에 인장력을 받도록 한다. 이 장치(32)는 도 14 및 도 15에서 상세하게 도시하고 있다. 이 장치(32)는 두 개의 평행판(33a, 33b)들을 포함하는데, 이들은 각각 두 개의 케이블(26a, 26b)들 중 하나 및 다른 하나의 통과를 각각 허용하는 두 개의 오리피스들을 포함한다. 상기 두 개의 판(33a, 33b)들 사이의 거리는 케이블(26a, 26b)들의 적절한 인장력을 보장하도록 제어될 수 있다. 이러한 목적으로, 나사산 스크루(threaded screw, 34)가 판(33a, 33b)들에 마련된 오리피스들을 통과하도록 유입됨으로써, 다양한 거리로 연결이 가능하게 된다. 도시된 실시 예에서, 판(33a)에 제공된 나사(34)의 나사산 단부의 수용을 위한 오리피스에는 탭핑(tapping)이 마련된다. 이에 따라, 나사산 스크루(34)가 회전되면, 판(33a)이 판(33b)에 가까워지거나 멀어질 수 있다. 인장력을 받도록 하기 위한 장치(32)는 또한, 케이블(26a, 26b)들의 인장력이 제대로 제어되었을 때 나사(34)의 회전을 막을 수 있는 너트(35)를 포함한다.
도 16, 도 17, 및 도 18에서는 케이블(26a, 26b)의 단부를 고정하기 위한 복수의 수단을 도시하고 있다.
도 16에서는, 고정 수단이 케이블(27)의 통과를 위한 오리피스가 마련된 고정 본체(27)를 포함한다. 케이블(26a)의 단부는 고정 본체(27)상에서 케이블(26a)의 단부를 막도록 할 수 있는 중지 볼(31)과 협력한다. 고정 본체(27)는 유지 헤드(28)와 나사산 원통형 로드(28)를 갖는다. 나사산 원통형 로드(28)는 오리피스를 통해 기초 패널(10)이나 커버 패널(11)을 통과하고, 너트(36)와 협력한다. 유지 헤드(28)는 기초 패널(10)이나 커버 패널(11)에 마련된 카운터싱킹 안에 내장된다.
도 17을 참조로, 케이블(26a)의 단부는 "U" 형태의 단면을 포함하는 스터럽(stirrup, 37)에 의해 고정되는데, 이 스터럽(37)은 커버 패널(11)이나 기초 패널(10)의 내부면에 대해 지지되도록 설계된 러그(38, 39)들에 의해 양측에 연장 형성된다. "U" 형태의 단면은 케이블(26a)의 단부와 일체가 된 중지 볼(31)을 수용하기 위한 우리(cage)를 형성한다. 상기 스터럽(37)은 케이블(26a)의 통과를 위한 슬롯(slot, 40)을 포함한다. 나사들과 같은 고정 유닛들의 통과를 허용하는 오리피스(41, 42)들은 미도시되었지만 상기 러그(39)에 마련된다.
도 18을 참조로, 중지 볼(31)이 마련된 케이블(26a)의 단부를 고정하는 것은 상기 중지 볼(31)을 수용하기 위한 용기(receptacle)를 포함하는 고정 본체(43)에 의해 이루어진다. 상기 용기는 원통형 스커트(cylindrical skirt, 44)에 의해 형성되는데, 상기 원통형 스커트의 단부들 중 하나는 유지 칼라(retention collar, 45)에 의해 연장 형성되고, 다른 단부는 베이스(46)에 의해 폐쇄된다. 상기 베이스(46)는 케이블(26a)의 통과를 위한 오리피스를 갖는다. 고정 본체(43)는 커버 패널(11)이나 기초 패널(10) 안에 마련된 오리피스를 통과한다. 상기 커버 패널(11)이나 기초 패널(10) 안에 마련된 오리피스는 유지 칼라(45)가 수용되는 카운터싱킹을 갖는다.
도 19 내지 도 21에서는 또 다른 일 실시 예에 따른 강화된 단열 블록(3, 7)을 도시하고 있다. 이 실시 예는 케이블(26a, 26b)들의 단부 고정 수단의 구조로 인해 도 13에 도시된 것과 다르다. 이 고정 수단은 도 20 및 도 21에서 상세히 도시하고 있다. 이 고정 수단은 "U" 형태의 스터럽(46)을 포함하는데, 이는 "U" 형태의 수직 바들에 수직으로 연장 형성된 유지 날개(47a, 47b)들에 의해 연장 형성된다. 커버 패널(11)과 기초 패널(10)은 상기 패널(11, 10)들의 단부로 개방되고, "U" 형태의 수직 바(48a, 48b)들이 미끄러져 들어갈 수 있는 홈들을 갖는다. 유지 날개(47a, 47b)들은 커버 패널(11) 또는 기초 패널(10)에 스터럽(46)을 유지할 수 있도록 한다. 상기 스터럽(40)은 또한 중지 볼(31)이 통과할 수 있도록 하고, 케이블(26)의 단부에 의해 지지되고, 케이블(26a)의 통과를 허용하는 장타원형 구멍(oblong hole, 50)과 연통되는 원형 오리피스(circular orifice, 49)를 포함한다. 상기 장타원형 구멍의 가로 단면의 크기는 스터럽(46)상에 케이블(26a)의 단부를 유지하기 위해, 중지 볼(31)의 가로 단면보다 작게 형성된다.
도 22에 도시된 바와 같이, 케이블(26a, 26b)들을 구비한 강화 구조를 사용하는 경우, 케이블(26a, 26b)들의 통과를 허용하기 위해, 커버 패널(11)과 기초 패널(10)과 단부 기둥(13)들 사이에 공간을 남겨야 한다.
도 23 및 도 24에서는 또 다른 일 실시 예에 따른, 케이블(26a)의 단부 고정 수단을 도시하고 있다. 본 실시 예 따른 고정 수단에서는, 기초 패널(10)과 커버 패널(11)의 내부면과 외부면에 대해 각각 배치되고, 가령 리벳(rivet) 등의 복수의 고정 유닛들을 수단으로 기초 패널(10) 또는 커버 패널(11)을 통해 서로 고정되는 내부판(50)과 외부판(51)을 포함한다. 상기 리벳은 도시되어 있지는 않으나, 오리피스(57)들을 통과한다. 상기 오리피스(57)들은, 커버 패널(11)이나 기초 패널(10) 안에서 돌출되고, 내부판(50)과 인접한 외부판(50)의 양각 영역(embossed areas, 54, 55, 56) 안에 마련된다. 양각 영역(56)들 중 하나는 기초 패널(10)이나 커버 패널(11) 안에 마련된 상호 보완적인 형태의 장타원형 오리피스 안을 관통하는 장타원형 형태를 갖는다. 케이블들을 갖는 상기 강화 장치가 마련된 측면에 직교하도록 연장 형성된 이러한 유형의 장타원형 형태는 케이블(26a, 26b)들에 가해지는 견인력들을 흡수하는데 특히 유리하다. 내부판(50)은 케이블(26)의 단부에 의해 지지되는 중지 볼(31)의 통과를 허용하는 원형 오리피스(52)를 포함하고, 장타원형 구멍(53)과 연통됨으로써 케이블(26a)의 통과를 허용한다.
도 25에서는 또 다른 일 실시 예에 따른 반-경사 구조체(58)가 마련된 강화된 단열 블록(3, 7)을 도시하고 있다. 본 실시 예에서, 반-경사 구조체(58)는, "X" 형태로 배열된 고체 금속 바(59a, 59b)들로 형성된 두 개의 하중 지지대들을 포함한다. 상기 금속 바들은 단열 블록(3, 7)의 측면을 따라 연장 형성되고, 각각 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서 연장 형성된다. 금속 바(59a, 59b)들의 크기를 최적화하기 위해, 상기 금속 바(59a, 59b)들은 평평하며, 금속 바의 단부들이 기초 패널(10) 또는 커버 패널(11)을 마주보도록 방향이 전환되어 배치된다. 상기 금속 바(59a, 59b)들은 그들의 단부상에서 나사산 로드(60)들을 지지한다. 상기 나사산 로드(60)들은 기초 패널(10) 또는 커버 패널(11)과 일체로 된 고정 본체(61)를 통과하고, 너트(62)와 협력함으로써, 금속 바(59a, 59b)들이 인장력을 받도록 한다. 상기 금속 바(59a, 59b)들은 가령 스테인리스 강철로 이루어진다.
도 28 내지 도 51에서는 벨트를 갖는 강화 구조체(63)들이 마련된 강화된 단열 블록(3, 7)들을 도시하고 있다. 상기 강화 구조체(63)들은 단열 블록(3, 7)의 측면 단부를 따라 연장 형성된 "X" 형태로 배치된 두 개의 하중 지지대들을 포함하고, 그들의 길이 방향으로 트랙션(수축) 프리스트레싱(traction pre-stressing)을 받는 하나 또는 복수의 벨트들로 형성된다. 이러한 유형의 벨트들은 가령 강철로 이루어질 수 있다.
도 28 내지 도 30에 도시된 실시 예에서는, 강화 구조체(63)가 폐쇄된 루프 형태의 벨트(64)에 의해 형성되고, 이는 첫번째로는 기초 패널(10) 둘레에 장착되고, 두번째로는 커버 패널(11) 둘레에 장착되고, 단열 블록(3, 7)의 측면 중심에 "X" 형태로 배치된다. 즉, 상기 벨트(64)는 "8" 형태로 실질적으로 배치되고, 그 상부 루프는 커버 패널(11) 둘레에 장착되고, 그 하부 루프는 기초 패널(10) 둘레에 장착된다. 단열 블록(3, 7)들의 모서리들에서 벨트(64)의 통과를 허용하기 위해, 커버 패널(11)과 기초 패널(10)은 이러한 유형의 벨트를 갖는 반-경사 구조체(63)가 구비된 측면에 인접한 앵글부분에서 절단(cut-out)된다.
기초 패널(10)과 커버 패널(11)들은 도 29에 도시된 바와 같이 앵글 절단부분의 각각에서 하나 또는 복수의 금속 앵글 브래킷(65)을 갖는다. 금속 앵글 브래킷(65)들은 기초 패널(10)과 커버 패널(11)의 국부적 변형을 방지할 수 있다.
또한, 도 30에 도시된 바와 같이, 벨트(64)는 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서 연장 형성되고 하중 지지대들을 형성하는 각 부분에서 180도로 나선형으로 이동된다. 이에 따라, 그 대각선 부분들 사이의 교차점에서, 벨트(64)의 부분들이 수직 평면상에서 서로에 대해 연장 형성된다. 이에 따라, 벨트(64)의 대각선 부분들을 미는 견인력은 측면의 평면에 정확하게 가해진다.
도 31 내지 도 49에서는 제1 단열 장벽에서 일체형으로 설계된 강화된 단열 블록(8)들의 실시 예들을 도시하고 있는데, 여기서 기초 패널(10)에는 홈(66)들이 마련된다. 이 홈(66)들은 용접 지지 요소들 및 제2 밀폐 멤브레인(5)의 금속 스트레이크들의 올라간 단부들의 통과를 허용하도록 설계된다.
도 31 내지 도 33에 도시된 실시 예에서, 강화 구조체(63)는 개방형 벨트(67)를 포함한다. 상기 벨트(67)는 커버 패널(11)의 분포판(11a) 둘레에 장착되고, 커버 패널(11)의 샌드위치 구조의 요소들 사이에 개재된다. 또한, 벨트(67)의 두 개의 단부들은 그 모서리에 인접한 영역에서, 기초 패널(10)의 외부면에 대해 고정된다. 이에 따라, 벨트(67)는 기초 패널(10)에 형성된 홈(66)들을 통해 연장 형성되지 않는다.
또한, 커버 패널(11)과 기초 패널(10)은 벨트(67)의 통과를 위한 공간을 제공하기 위해, 벨트(67)가 구비된 측면에 인접한 그들의 앵글부분에서 절단된다. 또한, 커버 패널(11)과 기초 패널(10)은 도 33에 도시된 바와 같이, 그들의 앵글 절단부분 각각에서 금속 앵글 브래킷(65)을 갖는다. 도 32에 도시된 바와 같이, 벨트(67)는 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에 연장 형성된 그 부분들에 180도로 나선형으로 이동된다.
도 31 내지 도 33에 도시된 실시 예에서, 단열 블록(7)은 벨트(67)의 안내를 위한 요소(68)를 포함한다. 요소(68)는 홈(66)에 걸쳐진(straddle) 베이스를 포함한다. 이 베이스(68)에는 또한 용접 요소들 및 제2 밀폐 멤브레인(5)의 금속 스트레이크들의 올라간 단부들의 통과를 허용하는 슬롯(69)이 마련된다. 상기 베이스(68)는 벨트(67)의 안내를 위한 상부 표면을 포함함으로써, 벨트(67)와 제2 멤브레인의 용접 요소와 두 개의 측 날개(82a, 82b)들 간의 접촉을 방지하여 단열 블록(7)의 측면의 평면상에 벨트(67)가 유지되도록 한다. 일 실시 예에 따르면, 안내 요소(68)는 벨트(67)의 두 개의 단부들을 기초 패널(10)상에 고정한 후 제자리에 배치됨으로써, 벨트(67)가 기계적 인장력을 받도록 할 수 있다.
도 34 내지 도 36에 도시된 실시 예에서, 강화 구조체(63)는 "8" 형태의 폐쇄된 루프 형태의 벨트(83)에 의해 형성된다. 상기 벨트(83)는 첫번째로는 커버 패널(11)의 분포판(11a) 둘레에 장착되고, 커버 패널(11)의 샌드위치 구조의 요소들 사이에 개재된다. 또한, 벨트(83)는 홈(66)들을 통과하고, 두 개의 홈(66)들에 의해 경계가 지어진 기초 패널(10)의 중심 요소(84) 둘레에 장착된다. 벨트(84)는 또한 도 35에 도시된 바와 같이 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서 연장 형성된 각 부분에서 180도로 나선형으로 이동된다. 또한, 커버 패널(11)의 샌드위치 구조의 각 모서리에는 한 세트의 두 개의 앵글 브래킷(65)들이 마련됨으로써, 커버 패널(11)의 하부 등선(lower ridge)과 상부 등선(upper ridge) 각각을 지엽적인 변형으로부터 보호할 수 있다.
도 37 및 도 38에 도시된 실시 예에서, 강화 구조체(63)는 폐쇄된 루프로 된 두 개의 벨트(87)들을 포함하는데, 이들 각각 따로 도시되어 있다. 각 벨트(87)는 측면들 각각을 대각선으로 통과하고, 커버 패널(11)의 앵글 영역상에 또는 앵글 영역을 차례로 통과한 후, 기초 패널(10)의 앵글 영역상에 또는 앵글 영역을 통과한다. 벨트의 배치를 용이하게 하기 위해, 커버 패널(11)의 네 개의 앵글 영역들에는 단열 블록(7)의 두 개의 인접한 측면들로 개방되는 벨트(87)의 통과를 위한 홈(88)들이 마련된다. 이에 따라, 이 두 개의 벨트만을 이용함으로써, 단열 블록(7)의 측면들 각각에, 커버 패널(11)과 기초 패널(10) 사이에, "X" 형태로 배치되고 두 개의 하중 지지대를 형성하는 벨트의 두 부분들을 마련할 수 있다.
도 39 및 도 40에 도시된 실시 예에서, 강화 구조체(63)는 개방형 벨트(89)를 포함한다. 상기 벨트(89)는 커버 패널(11)의 분포판(11a) 둘레에 장착되고, 커버 패널(11)의 구조 안에 마련된다. 또한, 단열 블록(7)은 상기 강화 구조체(63)가 마련된 강화된 길이 방향 단부를 따라 기초 패널(10)에 대해 연장 형성된 빔(90)을 포함한다. 기초 패널(10) 안에 형성된 홈(66)에서, 상기 빔(90)에는 제2 멤브레인(5)의 용접 지지 요소들의 통과를 허용하는 슬롯이 마련된다. 상기 벨트(89)는 측면 요소(92, 93)들을 따라 연장 형성되고, 홈(66)들을 통과하고, 기초 패널(10)의 측면 요소(92, 93)들의 내부 표면과 빔(90) 사이에 고정된다. 이에 따라, 이러한 유형의 빔(90)을 사용하게 되면 벨트(89)의 단부들의 고정을 보장하는 동시에 기초 패널(10)을 강화한다는 점에서 특히 유리하다.
도 41 내지 도 43에 도시된 실시 예들에서, 반-경사 강화 구조체(63)는 폐쇄된 로프 형태의 벨트(94)를 포함한다. 상기 벨트(94)는 커버 패널(11)의 분포판(11a) 둘레에 장착되고, 커버 패널(11)의 구조 안에 마련된다. 또한, 단열 블록(7)은 기초 패널(10)의 중심(84) 및 측면 요소들(93, 94) 각각에서 강화된 길이 방향 평면을 따라 연장 형성된 빔(95, 96, 97)들을 포함한다.
또한, 단열 블록(7)은 기초 패널(10) 안의 홈(66)들에 위치된 벨트(94)를 안내하기 위한 장치(98)들을 포함한다. 벨트를 안내하기 위한 장치(98)들은 벨트 안내를 위한 원통형 샤프트(99)를 지지하는, 기초 패널(10)상에 고정된 베이스와, 단열 블록(3)의 측면의 평면상에 벨트(94)가 유지되도록 하는 두 개의 측면 날개(100a, 100b)들을 포함한다. 상기 벨트(94)는 측면 요소(92, 93)들의 외부 표면을 따라 연장 형성된 후, 안내 장치(98)들의 원통형 샤프트(99)에 의해 기초 패널(10)의 중심 요소(84)의 내부면을 향해 안내된다.
도 44, 도 45 및 도 46에 도시된 실시 예에 따르면, 단열 블록(7)은, 기초 패널(10)의 앵글부분들에서 기초 패널(10)에 대해 벨트(89)를 배치하도록 설계된 앵글 브래킷 배치 요소(101)을 포함한다. 이 앵글 브래킷 배치 요소(102)는 또한 제1 유지 유닛(8)들의 지지를 위한 요소를 수용할 수 있도록 하는 상부판(103)을 지지한다.
도 47, 도 48 및 도 49에 도시된 실시 예에 따르면, 단열 블록(7)은 단열 블록(7)의 측면을 따라 각각 연장 형성된 네 개의 반-경사 강화 구조체(63)들을 포함한다.
반-경사 강화 구조체(63)들은 홈(12, 66)들에 평행한 측면들을 따라 연장 형성되고, 각각의 구조체는 첫번째로는 커버 패널(11)의 구조 안에 마련되고 두번째로는 기초 패널(10) 둘레에 장착된 "8" 형태로 배치된 폐쇄된 루프인 벨트(104)를 포함한다. 단열 블록(7)은 또한 기초 패널(10)에 대해 홈(12, 66)들에 수직인 측면들을 따라 연장 형성된 빔(105)들을 포함한다.
도 48에 도시된 바와 같이, 기초 패널(10)은 벨트(106)의 통과를 허용하는 매입 요소(indent, 108)들을 갖는다. 이에 따라, 기초 패널(10)의 앵글 영역(109)은 제1 유지 유닛(8)들의 지원을 위한 요소와 협력할 수 있는 유지 표면을 형성하도록 설계된다.
홈(12, 66)들에 직교하는 측면을 따라 연장 형성된 반-경사 강화 구조체(63)들은 각각 "8" 형태로 배열된 폐쇄된 루프인 벨트(106)를 포함한다. 벨트(106)는 커버 패널(11)의 구조 안에 마련된다. 또한, 벨트(106)는 기초 패널(10) 안에 형성된 홈(66)들을 통과하고, 기초 패널(10)의 중심 요소(84) 둘레에 장착된다. 이러한 경우, 단열 블록(7)은 중심 요소(84)의 단부를 따라 연장 형성되는 빔(107)을 포함한다.
또한, 도 49에 도시된 바와 같이, 단열 블록은 기초 패널(10)의 측면 요소(92, 93) 및 중심 요소(84)에 걸쳐지고, 상기 중심 요소(84)상에 측면 요소(92, 93)들을 고정시키도록 연장 형성된 복수의 고정 점퍼(securing jumper)들을 포함한다.
도 50에 도시된 실시 예에 따르면, 단열 블록(3, 7)은 그들 각각의 측면을 따라 연장 형성되는 네 개의 반-경사 강화 구조체(63)들을 포함한다. 이러한 경우, 네 개의 강화 구조체(63)들은 동일하며, 그 각각은 폐쇄된 루프로 벨트(107)를 포함한다. 벨트(108)는 "8" 형태로 배열되며, 첫번째로는 커버 패널(11)의 복합 구조체 안에 마련되고, 두번째로는 기초 패널(10) 둘레에 장착된다.
주지할 사실은, 도 28 내지 50을 참조로 앞서 설명한 벨트들을 갖는 복수의 강화 구조체(63)들의 특징들은 결합될 수 있다는 것이다.
도 51에서는 벨트를 갖는 반-경사 강화 구조체(63)들이 구비된, 강화된 단열 블록(3, 7)들이 구비된 탱크 벽을 도시하고 있다. 제2 단열 장벽(2)의 단열 블록(3)들은 간헐적으로 배열되거나 비드(bead)의 형태로 배열된 중합 가능한 수지 요소(110)들을 수단으로 지지 구조체(1)상에 지지된다. 단열 블록(7)들은 단열 블록(3)들의 네 개 모서리들에 배열된 제2 유지 유닛(4)들에 의해 지지 구조체(1)상에 유지된다. 제2 유지 유닛(4)들은 단열 블록(3)들의 기초 패널(10)의 모서리들을 개재하는 탭핑된 삽입 요소(tapped insert, 111)와 지지 요소(112)를 포함한다.
또한, 제2 유지 유닛(4)들은 탱크의 두께 방향으로 연장 형성되는 로드(rod, 113)를 지지하고, 그 단부에는 금속판(114)이 장착된다.
용접 지지 요소들은 단열 블록(7)들의 커버 패널(11) 안에 형성된 홈들 안에 위치되고, 제2 밀폐 멤브레인(5)의 올라간 단부들을 갖는 금속 스트레이크들은 용접 지지 요소들 및 금속판(114)들상에 용접된다.
판(114)은 유지판(116)의 고정을 허용하는 스터드(stud, 115)를 추가적으로 지지함으로써, 제1 단열 장벽(6)의 단열 블록(3)들의 모서리들을 유지판(116)과 금속판(114) 사이에 위치시킨다. 이러한 요소들은 제1 유지 유닛(8)들을 형성한다.
제1 단열 멤브레인(6)의 단열 블록(3)들이 제자리에 위치되면, 제1 밀폐 멤브레인(9)의 올라간 단부들을 갖는 스트레이크들은 단열 블록(7)들의 커버 패널(11)에 형성된 홈들 안에 위치된 용접 지지 요소들상에 용접된다.
도시된 실시 예에서, 패널(117, 118)들은 단열 블록들 사이에 수직으로 배치되고, 특히 단열 블록(3, 7)들 사이의 대류에 의한 열 전달을 제한하기 위해, 인접한 단열 블록(3, 7)들 사이의 간격들을 단열시킬 수 있도록 한다. 이러한 유형의 패널(117, 118)들은 유리 솜이나, 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼, 또는 폴리염화비닐 폼 등의 폴리스티렌 또는 폴리머 폼으로 이루어진다.
도 52 내지 도 57에서는 가령, 반-경사 강화 구조체가 구비되지 않은 단열 블록들, 및 도 3 내지 50에 도시된 실시 예들 중 하나를 참조로 설명한 강화된 단열 블록(120)들 등, 도 2에 도시된 바와 같이 표준 단열 블록(119)들을 포함하는 제1 단열 장벽(6)들 및/또는 제2 단열 장벽들을 개략적으로 도시하고 있다. 도 52 내지 도 57에서는, 강화된 단열 블록(120)들이 표준 단열 블록(119)들과 구별되기 위해 해칭(hatching)되었다.
도 52에서는, 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)들이 서양 장기판(checker board) 형태로 배열되고, 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)들은 차례대로 배열되는데, 이때 표준 블록(119)이 강화된 블록(120)을 뒤따르는 형태로 배열된다.
도 53에서는, 배열 구성이 두 종류의 행(C1, C2)들과 두 종류의 열(R1, R2)들을 교대로 포함한다. C1 유형의 행들은 세 개의 표준 단열 블록(119)들을 교대로 포함한 후, 강화된 단열 블록(120)을 포함하는 구성을 갖는다. C2 유형의 행들은 표준 단열 블록(119)과 강화된 단열 블록(120)을 교대로 포함하는 구성을 갖는다. R1 유형의 열들은 표준 단열 블록(119)과 강화된 단열 블록(120)을 교대로 포함하는 구성을 갖는다. R2 유형의 열들은 세 개의 표준 단열 블록(119)들을 교대로 포함한 후, 강화된 단열 블록(120)을 포함하는 구성을 갖는다. 또한, C1 행들의 강화된 단열 블록(120)들은 또한 R2 유형의 열들에 속하는 반면, C2 행들의 강화된 단열 블록(120)들은 R1 유형의 열들에 속한다.
도 54에서는, 배열 구성이 C1 유형의 행과 C2 유형의 행을 교대로 포함하는 구성이다. C1 유형의 행들은 표준 단열 블록(20)들만을 포함한다. C2 유형의 행들은 표준 단열 블록(119)과 강화된 단열 블록(120)을 교대로 포함한다.
도 55에서는, 배열 구성이 표준 단열 블록(119)들만을 포함하는 R1 유형의 열과, 강화된 단열 블록(120)들만을 포함하는 R2 유형의 열을 교대로 포함한다.
도 56에서는, 배열 구성이 표준 단열 블록(119)들만을 포함하는 두 개의 R1 유형의 열들과, 강화된 단열 블록(120)들만을 포함하는 한 개의 R2 유형의 열을 교대로 포함한다.
도 57에서는, 배열 구성이 두 개의 R1 유형의 열들과 한 개의 R2 유형의 열을 교대로 포함한다. R1 유형의 열들은 세 개의 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)을 교대로 포함한다. R1 유형의 열들의 강화된 단열 블록들은 행으로 정렬되고, 강화된 단열 블록(120)들만을 포함하는 C1 유형의 행들을 형성한다. R2 유형의 열들은 강화된 단열 블록(120)들만을 포함한다.
상술한 배열 구성 패턴들 중 하나에 따른 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)들의 배열은 강화된 단열 블록들에 의해 표준 단열 블록들의 커버 패널에 접하게 가해지는 탄젠트 힘들의 흡수를 허용한다. 이러한 목적으로, 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)들 간의 틈은 표준 단열 블록(119)이 경사지기 전에, 표준 단열 블록(119)의 커버 패널에 가해진 횡력들이 인접한 강화된 단열 블록(120)에 의해 흡수될 수 있을 정도로 작다.
이러한 유형의 배열 구성은 모든 단열 블록들에 강화 구조체를 마련할 필요 없이 단열 장벽을 강화할 수 있도록 한다. 이러한 유형의 배열 구성은 따라서 특히 경제적이다. 또한, 강화 구조체들이 단열 성능을 떨어뜨리는 부정적인 영향을 제한할 수 있다.
수직 및/또는 횡단면인 도 58에 도시된 실시 예에 따르면, 탱크는 8각형 형태의 단면을 갖는다. 따라서, 탱크는 수평 기초 벽(121)과 천장(122), 수직 벽(123)들, 그리고 상기 수직 벽(123)들을 기초 벽(121)이나 천장(122)에 연결하는 경사 벽(124, 125)들을 포함한다. 유리한 일 실시 예에 따르면, 상술한 배열 구성들 중 하나에 따른 표준 단열 블록(119)들과 강화된 단열 블록(120)들의 배열 구성은 경사 벽(124, 125) 및 천장(122) 등 출렁거리는 효과(sloshing effect)를 가장 많이 받아서 유체에 역동적인 영향을 주는 벽들을 제조할 때만 사용된다. 또한, 일 실시 예에 따르면, 수직 단부 측벽(126)들은 상술한 배열 구성 패턴들 중 하나에 따른 배열 구성이 마련된 상부 영역(128) 및 하부 영역(127)을 갖는다. 상부 영역(128)과 하부 영역(127)은 가령 경사 벽(124, 125)들과 동일한 탱크 높이까지 연장 형성된다.
단열 장벽을 제조하기 위한 상술한 기술은 다양한 종류의 탱크들에 사용될 수 있다. 가령, 지상 설비 또는 LNG 선박 등의 부유 구조체에 제1 또는 제2 단열 장벽을 구성하는데 사용될 수 있다.
도 59에서는 LNG 선박의 단면도를 도시하고 있는데, 선박의 이중 선체(72)에 장착된 대체적으로 각기둥 형태인 밀폐 단열 탱크(71)를 포함한다. 탱크(71)의 벽은 탱크 안에 포함된 LNG와 접하도록 설계된 제1 밀폐 멤브레인, 제1 밀폐 멤브레인과 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 제2 밀폐 멤브레인, 그리고 제1 밀폐 멤브레인과 제2 밀폐 멤브레인 사이, 그리고 제2 밀폐 멤브레인과 이중 선체(72) 사이에 각각 배열된 두 개의 단열 장벽들을 포함한다.
선박의 상부 갑판에 배치된 선적/하역 파이프(73)는 탱크(71)로 LNG 화물을 전달하거나 전달받기 위해 해상 터미널 또는 항구 터미널에 적합한 연결 장치들을 수단으로 알려진 방식에 따라 연결될 수 있다.
도 59에서는 선적 및 하역 스테이션(75), 수중 도관(undersea duct, 76), 그리고 지상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시하고 있다. 선적 및 하역 스테이션은 이동식 팔(74)을 지지하는 이동식 팔(74)과 탑(78)을 포함하는 고정식 해안 설비이다. 이동식 팔(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 한 다발의 단열 유연 파이프(79)들을 지지한다. 방향 조절이 가능한 이동식 팔(74)은 모든 크기의 LNG 선박에 적용될 수 있다. 연결 도관(미도시)는 탑(78) 내부에 연장 형성된다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 LNG 탱커(70)와 지상 설비(77) 사이에서의 선적 및 하역을 허용한다. 지상 설비(77)는 액화 가스의 저장을 위한 탱크(80)들 및 수중 덕트(76)에 의해 선적 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 덕트(81)들을 포함한다. 수중 덕트(76)는 가령 5km의 긴 거리까지 선적 또는 하역 스테이션(75)과 지상 설비(77) 사이의 액화 가스의 운송을 허용하기 때문에, 선적 및 하역 작업 시 LNG 선박(70)은 해안에서 멀리 떨어져 있을 수 있다.
액화 가스 운송에 필요한 압력을 생성하기 위해, 선박(70)상의 펌프들 및/또는 지상 설비(77)에 구비된 펌프들, 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75)에 구비된 펌프들이 사용된다.
본 발명은 복수의 특정 실시 예들을 참조로 설명되었으나, 이는 본 발명을 한정하기 위한 목적으로 쓰인 것이 아니며, 본 발명의 범위에 속하는 한 상술한 모든 수단들의 기술적 등가물 및 그 조합을 모두 포함한다.
"구성되다", "포함하다"라는 동사 및 그 변형들은 청구항에 기재된 요소들 또는 단계들 외 요소들 또는 단계들의 존재 가능성을 배제하지 않는다. "하나의"라는 용어의 사용 또한 달리 명시되지 않은 한 복수의 그러한 요소들 또는 단계들의 존재 가능성을 배제하지 않는다.
청구항에서, 괄호 안의 참조 부호들은 청구항을 한정하는 것으로 해석되어져서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 단열 장벽(2, 6)과 상기 단열 장벽(2, 6)에 의해 지지되는 밀폐 멤브레인(5, 9)을 포함하고, 상기 단열 장벽(2, 6)은 두 개의 주요면들과 네 개의 측면들을 갖는 복수의 병치된 평행육면체 단열 블록(3, 7)들을 포함하는, 유체 저장을 위한 밀폐 단열 탱크로서, 상기 단열 블록들은 각각:
    -상기 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 이격되고 상기 단열 블록(3, 7)의 주요면들을 형성하는, 기초 패널(10)과 커버 패널(11)로서, 상기 커버 패널(11)은 상기 밀폐 멤브레인(5, 9)을 수용하기 위해 지지 표면을 갖는, 기초 패널(10)과 커버 패널(11);
    -상기 기초 패널(10) 및 커버 패널(11)들 사이에 배치되고, 상기 두께 방향으로 연장 형성된 복수의 기둥(13)들; 및
    -상기 기둥(13)들 사이에 배치된 단열 안감(lining);을 포함하고,
    상기 복수의 단열 블록(3, 7)들은, 상기 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에, 단열 블록(3, 7)의 강화된 측면을 따라 길이 방향으로 연장 형성된 하나 이상의 반-경사 강화 구조체(21)가 설치된 하나 이상의 강화된 단열 블록(3, 7)을 포함하고, 상기 반-경사 강화 구조체(21)는 첫번째로는 상기 기초 패널(10)에 대해, 그리고 두번째로는 상기 커버 패널(11)에 대해 고정되고, 상기 반-경사 강화 구조체(21)는, 상기 기초 패널(10)과 커버 패널(11) 사이에서, 강화된 측면을 따라 연장 형성되고 상기 강화된 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 배열되어 정렬된 두 개의 강화 본체(22)들을 포함하고, 상기 강화 본체(22)들은 상기 강화된 측면에 직각으로 정중면의 양측상에 배열되고, 상기 강화 본체들 각각의 크기는 상기 강화된 측면에 인접한 두 개의 측면들에 직각인 방향으로 상기 방향으로의 기둥(13)의 크기보다 크게 마련되어, 상기 반-경사 강화 구조체(21)는 상기 강화된 측면에 인접한 측면들의 평면들에 대해 직각 방향으로 상기 커버 패널에 가해진 전단력에 대한 전단 강도를 갖고, 상기 전단 강도는 기둥(13)의 전단 강도보다 큰 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강화된 측면에 인접한 두 개의 측면들에 대한 직각 방향으로의 상기 각각의 강화 본체(22)의 크기는 기둥(13)의 크기의 두 배가 넘는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버 패널(11) 및 기초 패널(10)에 마주보게 배치된 상기 강화 본체(22)들의 단부들은 톱니 모양의 형태를 갖고, 상기 톱니의 돌출부(24)들은 상기 커버 패널과 기초 패널에 상호 보완적인 형태를 갖는 수용부들 안에 들어맞는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화 본체(22)는 강화 본체(22)의 측 단부에 형성된 후퇴부분을 구비하고, 상기 측 단부는 상기 단열 블록(3, 7)의 앵글부분에 인접하고, 상기 후퇴부분은 유지 유닛(4, 8)과 협력하는 지지 표면을 지지하는 러그(23)를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강화된 단열 블록(3, 7)은 두 개의 마주보는 측면들을 따라 길이 방향으로 연장 형성된 두 개의 반-경사 강화 구조체(21)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강화된 단열 블록(3, 7)은, 각각 상기 강화된 단열 블록(3, 7)의 각 측면을 따라 연장 형성된 네 개의 반-경사 강화 구조체(21)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 단열 블록들은 복수의 표준 단열 블록(119)들과 복수의 강화된 단열 블록(120)들을 포함하고, 상기 표준 단열 블록들은 적어도 하나의 반-경사 강화 구조체가 구비되지 않은 단열 블록들이고, 상기 강화된 단열 블록(120)들은 일정한 패턴에 따라 분포된 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 강화된 단열 블록(120)들의 일정한 분포 패턴은, 각각의 표준 단열 블록이 상기 강화된 단열 블록(120)들 중 하나에 인접하도록 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐 단열 탱크.
  9. 유체 운송을 위한 선박(70)으로서, 이중 선체(72)와, 상기 이중 선체에 배치된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 탱크(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  10. 제9항에 따른 선박(70)의 선적 또는 하역 방법으로서, 부유 또는 지상 저장 설비(77)로부터 상기 선박(70)의 탱크(71)로 또는 상기 선박(70)의 탱크(71)로부터 부유 또는 지상 저장 설비(77)로, 단열 파이프(73, 79, 76, 81)를 통해 유체를 운송시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 유체 운송 시스템으로서, 상기 시스템은 제9항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유 또는 지상 저장 설비(77)에 연결시키는 단열 파이프(73, 79, 76, 81), 및 상기 부유 또는 지상 저장 설비로부터 상기 선박으로 또는 상기 선박으로부터 상기 부유 또는 지상 저장 설비로 상기 단열 파이프를 통해 유체의 유동을 구동하기 위한 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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