KR20100092707A - Heating pad - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히팅 패드에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 액화천연가스 화물창에서 트리플렉스를 부착시키는데 사용되는 히팅 패드에 관한 것이다. The present invention relates to a heating pad. More particularly, the invention relates to a heating pad used to attach a triplex in a LNG cargo hold.
일반적으로 액화천연가스 화물창에는 인슐레이션 패널이 설치된다. 상기 인슐레이션 패널은 선체(hull)와 접하여 형성되는 바닥 패널 및 상기 바닥 패널에 비해 작은 크기를 갖고 상기 바닥 패널 상에 일체로 형성되는 탑패널을 포함하는 2단 구조로 이루어진다.In general, insulation panels are installed in LNG cargo holds. The insulation panel has a two-stage structure including a bottom panel formed in contact with a hull and a top panel having a smaller size than the bottom panel and integrally formed on the bottom panel.
이와 같은 인슐레이션 패널은 복수개가 상호 접하여 선체의 표면을 따라 배치된다. 이 때, 인접 배치된 한 쌍의 인슐레이션 패널 사이에 2차 방벽(secondary barrier)을 형성하는 트리플렉스가 부착된다.Such insulation panels are arranged in plural along the surface of the hull. At this time, a triplex is formed between the adjacently arranged pair of insulation panels to form a secondary barrier.
트리플렉스를 부착하기 위하여, 먼저 트리플렉스의 바닥면에 에폭시 글루등의 접착제를 도포하여 바닥패널의 상측면에 가접착시킨다. 그리고, 트리플렉스의 상측에 히팅 패드를 올려놓고, 접착제를 일정시간 동안 가열하여 경화시킨다.In order to attach the triplex, first, an adhesive such as epoxy glue is applied to the bottom surface of the triplex to be temporarily bonded to the upper side of the bottom panel. The heating pad is placed on the upper side of the triplex, and the adhesive is heated and cured for a predetermined time.
이 때, 상기 히팅 패드는 외부의 충격이나 하중에 실질적으로 견딜 수 있는 본체층을 포함한다. 이와 같은 본체층은 일반적으로 목형, 합성수지 또는 플라스틱 재질의 플레이트 형상으로 이루어진다.At this time, the heating pad includes a main body layer that can substantially withstand an external impact or load. Such a body layer generally consists of a plate shape made of wood, synthetic resin or plastic.
이 때, 본체층이 목형인 경우 히팅시 본체층이 건조해지고 경우에 따라 대형 화재사고를 유발할 수 있으며, 열변형 및 뒤틀림이 발생할 수 있다. 또한, 본체층이 합성수지 및 플라스틱 재질인 경우 압출 제작시 사이즈 별로 다양한 금형을 구비해야 하고, 패널의 길이 방향에 대한 휨을 완전히 제거할 수 없다.At this time, when the main body layer is wooden, the main body layer is dried during heating, and in some cases may cause a large fire accident, heat deformation and distortion may occur. In addition, when the main body layer is made of synthetic resin and plastic, it is necessary to have various molds for each size during extrusion production, and it is not possible to completely remove the warp in the longitudinal direction of the panel.
또한, 종래의 히팅 패드는 본체층 아래에서 발생되는 열이 본체층을 통해 외부로 쉽게 유출됨으로써 히팅 패드의 하측에 위치하는 트리플렉스측으로 열을 효과적으로 전달하지 못하였다.In addition, in the conventional heating pad, heat generated under the main body layer is easily leaked to the outside through the main body layer, so that the heat cannot be effectively transferred to the triplex side located below the heating pad.
한편, 트리플렉스가 바닥패널의 상측면에 효과적으로 접착되도록 상기 히팅 패드의 상측에 에어백을 배치하여 상기 히팅 패드를 가압한다. 이 때, 에어백에 의한 가압력을 증가시키기 위해 본체층을 두껍게 할 필요가 있다. 이와 같이 본체층을 두껍게 하는 경우 상술한 재질로 본체층을 제작하면 히팅 패드 자체의 무게를 무겁게 하여 작업을 어렵게 만드는 문제가 있었다.Meanwhile, an air bag is disposed on the heating pad to press the heating pad so that the triplex is effectively bonded to the upper surface of the bottom panel. At this time, it is necessary to thicken the main body layer in order to increase the pressing force by the airbag. As described above, when the main body layer is thickened, if the main body layer is made of the above-described material, there is a problem in that the weight of the heating pad itself becomes heavy, making the operation difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 트리플렉스 측으로 열전달을 극대화 할 수 있도록 구성된 히팅 패드를 제공하 는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems and the object of the invention is to provide a heating pad configured to maximize heat transfer to the triplex side.
본 발명의 다른 목적은 외부에서 가해지는 하중을 충분히 견디면서도 무게가 가벼운 히팅 패드를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heating pad that is light enough to withstand loads applied from the outside.
본 발명의 또 다른 목적은 본체층의 두께를 두텁게 하면서도 무게가 가벼운 히팅 패드를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a heating pad which is light in weight while thickening the body layer.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 액화천연가스 화물창에 트리플렉스를 부착시 사용되는 히팅 패드로서, 상기 트리플렉스에 접하도록 형성되는 쿠션층; 상기 쿠션층의 위에 적층되고, 외부전원으로부터 전력을 공급받아 발열하는 발열층; 및 상기 발열층의 위에 적층되고, 하니컴(honeycomb) 구조가 형성된 본체층을 포함할 수 있다.According to the present invention to achieve the above object, a heating pad used when attaching a triplex to the LNG cargo hold, a cushion layer formed to contact the triplex; A heat generating layer stacked on the cushion layer and generating heat by receiving power from an external power source; And a body layer stacked on the heat generating layer and having a honeycomb structure formed thereon.
이 때, 상기 본체층은 육각 중공기중의 단위 셀이 연속적으로 형성된 벌집 모양의 하니컴 코어(honeycomb core)를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the main body layer preferably comprises a honeycomb core (honeycomb core) of the honeycomb shape in which the unit cells in the hexagonal hollow machine is formed continuously.
이 때, 상기 발열층에서 발산한 열을 상기 쿠션층으로 전달하도록 상기 쿠션층 및 상기 발열층 사이에 위치하는 전달층을 더 포함할 수 있다.At this time, it may further include a transfer layer located between the cushion layer and the heating layer to transfer the heat emitted from the heating layer to the cushion layer.
이 때, 상기 발열층으로부터 발생된 열의 외부 유출을 방지하도록 상기 본체층 및 상기 발열층 사이에 위치하는 단열층을 더 포함할 수 있다.At this time, it may further include a heat insulating layer located between the main body layer and the heat generating layer to prevent the outflow of heat generated from the heat generating layer.
이 때, 상기 발열층은 탄소섬유 직물 발열체로 이루어지고, 상기 발열층에는 상기 탄소섬유 직물 발열체에 전기를 인가하도록 외부전원과 통전되는 전극부재가 형성될 수 있다.At this time, the heating layer is made of a carbon fiber fabric heating element, the heating layer may be formed with an electrode member that is energized with an external power source to apply electricity to the carbon fiber fabric heating element.
한편, 상호 이웃하는 층 사이에는 접착층이 형성될 수 있다.Meanwhile, an adhesive layer may be formed between the neighboring layers.
한편, 상기 전달층에는 상기 발열층으로부터 발생한 열을 감지하기 위한 온도 센서가 설치될 수 있다.On the other hand, the transfer layer may be a temperature sensor for detecting the heat generated from the heat generating layer.
이 때, 상기 히팅 패드는 상기 온도 센서 및 상기 전극부재와 전기적으로 접속하는 커넥터를 구비하고, 상기 커넥터는 상기 히팅 패드를 발열시키기 위한 전원을 공급하고 상기 온도 센서가 감지한 값을 판독해 공급 전원을 제어하는 온도 제어 장치와 연결될 수 있다.At this time, the heating pad includes a connector electrically connected to the temperature sensor and the electrode member, the connector supplies power for heating the heating pad and reads a value detected by the temperature sensor to supply power. It can be connected with a temperature control device for controlling the.
본 발명에 따르면 발열층의 상하측에는 단열층 및 전달층이 형성됨으로써 발열층으로부터 발생되는 열이 외부로 유출되지 않고, 쿠션층을 통해 트리플렉스측으로 효과적으로 전달될 수 있다.According to the present invention, since the heat insulation layer and the transfer layer are formed on the upper and lower sides of the heat generating layer, heat generated from the heat generating layer does not leak to the outside, and can be effectively transmitted to the triplex side through the cushion layer.
또한, 본체층에 알루미늄으로 이루어진 하니컴 구조가 형성됨으로써, 본체층을 포함한 히팅 패드는 외부 하중에 잘 견딜 수 있고, 본체층의 두께를 두텁게 하여도 히팅 패드 전체의 무게를 작업자가 작업하기에 적당한 수준으로 유지할 수 있다. In addition, since the honeycomb structure made of aluminum is formed on the main body layer, the heating pad including the main body layer can withstand the external load well, and even if the thickness of the main body layer is thick, the weight of the entire heating pad is suitable for the worker to work. Can be maintained.
또한, 본체층의 두께를 두텁게 하여 히팅 패드 전체의 두께를 두텁게 제작한 후 히팅 패드 상측에 에어백을 배치하여 상기 히팅 패드를 가압하는 경우에 가압력을 증가시킬 수 있고, 에어백의 가압력이 작업면 전면에 전달될 수 있어 작업 품질 이 향상될 수 있다.In addition, the thickness of the main body layer is made thick and the entire heating pad is made thick, and then an air bag is placed on the heating pad to pressurize the heating pad, thereby increasing the pressing force. Can be delivered to improve the quality of work.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드의 분해 사시도이고, 도 2는 본발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드의 단면 모식도이다. 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드(100)는 상기 히팅 패드(100)의 하측에 위치하는 트리플렉스(미도시) 및 상기 트리플렉스의 하측면에 도포되는 접착제(미도시)를 장시간 가열하는 용도로 사용된다.1 is an exploded perspective view of a heating pad according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the heating pad according to an embodiment of the present invention. The
예컨대 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드(100)는 트리플렉스 부착 기술(예 : 작업 매뉴얼 또는 스팩 등)을 만족하는 것으로서, 상기 매뉴얼 또는 스팩에 대응하게 미리 정한 길이(예 : 3.5m±50㎝)와 폭을 갖고, 복수개로서 주지의 외부 제어 기기(예 : 온도 제어 기기 등)에 병렬로 접속되어 사용 가능하다.For example, the
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드(100)는 쿠션층(110), 전달층(120), 발열층(130), 단열층(140) 및 본체층(150)을 포함한다. 1 and 2, the
상기 쿠션층(110)은 상기 히팅 패드(100)의 하측에 위치하는 트리플렉스(미도시)와 직접적으로 접촉하는 구성이다. 상기 쿠션층(110)은 상기 트리플렉스 부착시 가해지는 해당 압력에도 견디면서, 상기 트리플렉스를 부착하기 위해 상기 트리플렉스의 하면에 도포되는 접착제가 면상에 고르게 퍼져 접착될 수 있도록 하기 위 해 예를 들어 1t ∼ 3t(여기서, 1t = 1㎜임)의 두께를 갖도록 형성된다.The
상기 쿠션층(110)은 바람직하게 가요성 및 탄성을 가지며, 예를 들어 고온 변형률이 적은 내열 고무 재질, 내열 합성 스폰지, R-PUF(강화 폴리우레탄 폼) 중 어느 하나와 같은 내열 쿠션 재질을 갖는다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 쿠션층(110)의 위에는 전달층(120)이 적층된다. 상기 전달층(120)은 후술하는 발열층(130)으로부터 발생되는 열을 상기 쿠션층(110)으로 전달하기 위한 구성이다.1 and 2, a
이 때, 상기 전달층(120)은 열전달을 용이하게 하기 위한 구조를 가지며, 예를 들어 유리섬유로 이루어진 내부 심재의 외측면을 알루미늄 호일 등으로 둘러싸는 방식으로 제작될 수 있다.At this time, the
이와 같은 전달층(120)은 열전달 뿐만 아니라 상기 쿠션층(110)에서 발생할 수 있는 외상으로부터 후술하는 발열층(130)을 보호하는 역할도 수행한다.Such a
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전달층(120)의 위에는 발열층(130)이 적층된다. 상기 발열층(130)은 상기 쿠션층(110) 하측에 위치하는 트리플렉스(미도시)를 가열하기 위한 열을 발생하는 구성이다.1 and 2, a heat generating
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발열층(130)은 탄소섬유 직물 발열체(132)로 이루어진다. 상기 탄소섬유 직물 발열체(132)는 탄소 재료 내에 순면을 함침(impregnation)시켜 제작된다. 이 때, 함침(impregnation)이란 탄소 재료의 원래 존재하는 기공 내에 다른 물질을 충진 또는 침투시키는 것을 의미한다.According to one embodiment of the invention, the
상기 발열층(130)에는 상기 탄소섬유 직물 발열체(132)에 전기를 인가하도록 외부전원과 통전되는 전극부재(134)가 형성된다. 상기 전극부재(134)는 예를 들어 동판(copper plate)일 수 있으며, 상기 직물 발열체(132)의 상부면 가장자리를 따라 형성될 수 있다.The
상기 발열층(130)은 최적 트리플렉스 부착 작업의 작업 시간동안 가열을 수행할 수 있도록, 1회배 (1hb=1m x 1m)당 70 ∼ 600Ω과 같은 최적화된 저항값(단위 Ω, 옴 : ohm)을 갖는 것이 바람직하다.The
70Ω 이하에서는 과도한 과열에 따라 접착제를 경화시키지 못하거나 화재 발생의 위험이 있고, 600Ω 이상에서는 장시간 가열하여도 충분히 접착제를 경화시키지 못하여 트리플렉스의 접착 품질을 만족할 수 없어, 결국 70 ∼ 600Ω의 저항값은 임계적 수치로서 이해된다.If it is less than 70Ω, the adhesive may not be cured due to excessive overheating or there is a risk of fire.If it is over 600Ω, the adhesive may not be sufficiently cured even if it is heated for a long time. Is understood as a critical figure.
상기 발열층(130)은 기존의 스테인리스 강 또는 비철금속 정밀가공 면상발열층 또는 선상발열체(예 : 전기온돌패널) 내지 면상발열체(예 : 필름히터)의 단점을 보완한 섬유 재질의 특성을 활용하여 부식이나 깨짐현상이 없고, 반영구적인 사용이 가능하며, 상대적으로 양호한 저항 특성을 갖는다.The
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 발열층(130) 상에는 단열층(140)이 적층된다. 상기 단열층(140)은 상기 발열층(130)으로부터 발생된 열이 외부로 유출되는 것을 방지한다. 이 때, 상기 단열층(140)은 예를 들어 폴리에스터(polyester)로 이루어질 수 있다. 이와 같이 폴리에스터는 합판 재질에 비해 단열성 및 강도가 우수하고, 상대적으로 가볍다.1 and 2, a
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 단열층(140) 상에는 본체층(150)이 적층된 다. 상기 본체층(150)은 상기 히팅 패드(100)가 외부에서 전달되는 충격에 견딜 수 있도록 하기 위한 구성이다.1 and 2, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본체층(150)에는 하니컴 구조가 형성된다. 보다 상세히 상기 본체층(150)은 육각 중공기둥의 단위 셀이 연속적으로 형성된 벌집모양의 구조체인 하니컴 코어(honeycomb core)(152)를 포함한다. 이 때, 상기 하니컴 코어(152)의 상하단면 및 측면에는 상판(154), 하판(156) 및 측판(158)이 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a honeycomb structure is formed in the
이 때, 상기 하니컴 코어(152)는 바람직하게 경량이고 내습성이 뛰어난 알루미늄으로 이루어진다. 이와 더불어 상기 하니컴 코어(152)의 상하단면 및 측면에 위치하는 상판, 하판 및 측판(154, 156, 158)도 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the
한편, 도 1을 참조하면, 상기 쿠션층(110), 전달층(120), 발열층(130), 단열층(140) 및 본체층(150) 각각의 적층 부위에는 접착층(161, 162, 163, 164)이 형성된다. 이와 같은 접착층(161, 162, 163, 164)은 상호 이웃한 층을 붙여 고정시키는 역할을 담당한다.Meanwhile, referring to FIG. 1,
상기 접착층(161, 162, 163, 164)은 도포 방식으로 형성되거나, 고온에 변형이 되지 않고 면상 평탄도가 유지되는 양면 내열 접착 테이프 등의 내열 접착 재질을 갖는다.The
상기 접착층(161, 162, 163, 164)은 제작상의 용이성, 재료 사용의 저감, 가요성 증가 등의 목적으로, 상호 이웃한 층의 테두리 부위를 고정시킬 수 있도록, 상호 이웃한 층의 접촉면 상의 테두리를 둘러싸는 링형상의 양면 내열 접착 테이프일 수 있고, 링형상의 안쪽 부위에 상기 접착층(161, 162, 163, 164)의 두께에 대응한 공극(171, 172, 173, 174)(도 2 참조)이 형성될 수 있게 구성되어도 무방하다.The
보다 강력한 접착 성능만을 고려한다면, 상기 접착층(171, 172, 173, 174)은 상호 이웃하는 층의 접촉면 전체를 모두 접착할 수 있는 전면적 양면 내열 접착 테이프 또는 임의의 전면적 도포 접착제 등과 같은 고착 수단으로 형성될 수 있다.Considering only stronger adhesive performance, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드(100)에는 상기 발열층(130)으로부터 발생한 열을 감지하기 위한 온도 센서(142)가 설치된다. 보다 상세히, 상기 온도 센서(142)는 상기 단열층(140)의 하부에 설치된다. 이를 위해, 상기 단열층(140)의 하부에는 상기 온도 센서(142)를 수용하기 위한 수용홈(144)이 형성된다.On the other hand, the
도 1을 참조하면, 상기 히팅 패드(100)는 상기 온도 센서(142)와 전기적으로 접속하는 커넥터(180)를 구비할 수 있다. 상기 커넥터(180)는 상기 온도 센서(142)로부터 연장된 센서 라인(146)의 단부와 전기적으로 접속하는 센서 단자(미도시)를 갖는다.Referring to FIG. 1, the
이 때, 상기 커넥터(150)는 상기 발열층(130)의 전극 부재(134)와 전기적으로접속할 수 있다. 이를 위해, 상기 커넥터(180)는, 상기 전극 부재(134)로부터 연장된 전원 라인(136)의 단부와 전기적으로 접속하는 전원 단자(미도시)를 갖는다.In this case, the
상기 커넥터(150)는 상기 히팅 패드(100)를 발열시키기 위한 전원을 공급하 고 온도 센서(142)(도 1 참조)가 감지한 값을 판독해 공급 전원을 제어하는 온도제어장치(미도시)와 연결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 히팅 패드(100)의 전방측으로 돌출되어 형성된다. 다만, 필요에 따라 상기 커넥터(150)는 상기 히팅 패드(100)에 함몰 안착되는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
이 때, 상기 온도 제어 장치는 예컨대 상기 발열층(130)으로부터 측정된 온도측정값을 입력받아 설정 온도에 대응하게 온도 설정값을 출력하는 온도 입출력부 및 상기 온도 입출력부와 전자회로적으로 연결되고 상기 온도 입출력부로부터 지시받은 온도 설정값에 대응한 전원을 상기 히팅 패드에 공급하는 전원부를 포함할 수 있다. 다만, 이와 같은 온도 제어 장치에 관한 내용은 예시에 불과하며 다양한 변형례가 존재하며 이러한 변형례는 당업자에게 알려진 바이다.At this time, the temperature control device is connected to the temperature input and output unit and the temperature input and output unit for receiving a temperature measurement value measured from the
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the heating pad according to an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are within the scope of the same idea. Other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting, or adding components, but this is also within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드의 분해 사시도이고,1 is an exploded perspective view of a heating pad according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 패드의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing a cross section of the heating pad according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 쿠션층 120 : 전달층110: cushion layer 120: transfer layer
130 : 발열층 140 : 단열층130: heat generating layer 140: heat insulating layer
150 : 본체층 152 : 하니컴 코어150: main body layer 152: honeycomb core
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