KR20110139511A - 방벽 시공용 경화장치의 고정장치 - Google Patents

방벽 시공용 경화장치의 고정장치 Download PDF

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황윤정
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Abstract

본 발명에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치는, 방벽 시트를 접착시키는 접착제에 열과 압력을 제공하는 방벽 시공용 경화장치를 눌러 고정하기 위한 복수의 고정 바, 복수의 고정 바를 병렬로 간격 조절 가능하게 연결하는 복수의 링크를 갖는 링크 기구, 고정 바를 단열패널에 고정하기 위해 고정 바에 결합되는 결합부재를 포함한다. 본 발명에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치는 경화장치를 가압하기 위한 복수의 고정 바가 링크 기구에 의해 간격 조절 가능하게 연결되고 복수의 결합부재가 고정 바에 결합되어 있기 때문에, 보관 및 운반이 용이하고, 부품이 분실될 위험이 적다.

Description

방벽 시공용 경화장치의 고정장치{FIXING DEVICE FOR CURING DEVICE OF CONSTRUCTION BARRIER}
본 발명은 방벽 시공용 경화장치의 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경화장치를 고정하는데 소요되는 노력과 시간을 줄일 수 있는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG), 액체 아르곤(LAR), 액체 질소(LIN), 액체 산소(LOX), 액체 수소(LH2) 등의 극저온 액체는 증발에 의한 액체의 손실을 최소화하기 위해 단열된 저장탱크에 저장된 상태로 보관되거나 운반된다.
이러한 극저온 액체저장탱크의 일예로, 액화천연가스용 저장탱크는 약 -165℃의 초저온 액화천연가스를 저장하기 위한 것으로, 구형 타입(Spherical Type)과 멤브레인 타입(Membrane Type)이 있다. 멤브레인 타입의 액화천연가스용 저장탱크는 구형 타입의 액화천연가스용 저장탱크보다 적재용량이 크고 제작이 간편하여 현재 가장 널리 사용되고 있다.
멤브레인 타입의 액화천연가스 저장탱크로는 프랑스의 가즈트랜스포트 이트 테크니가즈(Gaz Transport et Technigaz; GTT)사에 의하여 개발된 가즈트랜스포트 시스템(Gaz Transport System)과 테크니가즈 시스템(Technigaz System, Mark-Ⅲ)이 대표적이다. 이 중에서 테크니가즈 시스템은 시공이 편리하고 재료비가 저렴하여 가즈트랜스포트 시스템보다 선호되고 있다.
테크니가즈 시스템은 극저온 하에서 높은 안정성 확보를 위해 2중 밀폐 구조를 갖는다. 직접 액화천연가스가 접촉하는 안쪽의 1차 방벽은 열 수축 시에 열응력(Thermal stress)을 감소시키기 위해 일정한 주름부를 갖는 스테인레스 스틸(Stainless steel)이나 인바강(INVAR steel)으로 제작된다. 1차 방벽은 낮은 열전달 계수를 갖는 단열패널에 부착되어 탱크 내벽(Inner hull)에 고정된다. 탱크 내벽 위에 복층으로 적층되는 단열패널들 사이에는 1차 방벽이 파괴될 경우에 액화천연가스의 누설을 막기 위한 2차 방벽이 시공된다. 2차 방벽은 극저온 액화천연가스의 누설 방지를 위한 높은 기밀성이 요구된다.
2차 방벽의 시공은 인바 박판을 용접하거나, 금속이나 복합재료로 이루어진 방벽 시트를 고분자 접착제를 이용하여 접착하는 방식을 사용한다. 두 방법 중에서 재료의 가격이 상대적으로 저렴하고 접합이 간단한 접착제를 이용한 방식이 선호되고 있다. 접착제 접합에 사용되는 고분자 접착제는 기계적 성질이 우수하고 저온에서 안정성이 뛰어난 열경화성 수지가 이용된다.
종래의 2차 방벽의 시공에 있어서, 2차 방벽은 상온에서 일정한 압력으로 가압된 상태에서 접착되었다. 그러나 상온에서는 접착제의 젖음 특성이 낮기 때문에 시공된 2차 방벽의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 접착제의 젖음 특성을 향상시키기 위해, 경화장치를 이용하여 열과 압력을 동시에 가하여 접착제를 경화시키는 방법이 제안되었다. 경화장치는 열을 가하기 위한 발열판과 압력을 가하기 위한 공기 주머니를 포함한다. 발열판은 2차 방벽 위에 배치되고 공기 주머니는 발열판 위에 배치되어 발열판을 2차 방벽 쪽으로 가압한다. 발열판과 공기 주머니는 단열패널에 임시 고정되는 고정 바에 의해 고정된다.
경화장치를 고정하기 하기 위한 복수의 고정 바는 복수의 볼트에 의해 단열패널에 고정된다. 그런데 경화장치를 고정하기 위한 이들 복수의 고정 바나 복수의 볼트는 낱개로 분리되어 있으므로, 이들 부품을 운반하거나 관리하기가 어렵다.
또한, 종래에는 경화장치를 고정하기 위해 볼트를 하나씩 결합하면서 복수의 고정 바를 차례로 고정했기 때문에 경화장치를 설치하는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 운반 및 관리가 용이하고, 경화장치를 고정하는데 소요되는 노력과 시간을 줄일 수 있는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치는, 복층으로 적층되는 단열패널 사이에 배치되는 방벽을 구성하는 방벽 시트를 접착하기 위해 상기 단열패널과 상기 방벽 시트 사이에 배치되는 접착제에 열과 압력을 제공하는 방벽 시공용 경화장치를 고정하기 위한 것으로, 상기 경화장치를 눌러 고정하기 위한 복수의 고정 바, 상기 복수의 고정 바를 병렬로 간격 조절 가능하게 연결하는 복수의 링크를 갖는 링크 기구, 상기 고정 바를 상기 단열패널에 고정하기 위해 상기 고정 바에 결합되는 결합부재를 포함한다.
상기 고정 바는 결합구멍을 갖고, 상기 결합부재는 그 일부분이 상기 단열패널에 마련되는 삽입구멍에 삽입될 수 있도록 상기 결합구멍에 결합될 수 있다.
상기 결합부재는 상기 삽입구멍에 나사 결합되기 위한 나사산을 가질 수 있다.
상기 결합부재는 상기 삽입구멍에 압입될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치는 상기 결합부재가 상기 결합구멍에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 결합부재에 결합되는 와셔를 더 포함할 수 있다.
상기 링크 기구는 상기 복수의 링크가 힌지 결합될 수 있도록 상기 복수의 고정 바에 고정되는 복수의 결합 핀과 상기 복수의 링크를 상호 힌지 결합하기 위한 복수의 연결 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 고정 바는 속이 빈 중공관 형태로 이루어질 수 있다.
상기 고정 바는 금속과 섬유강화 복합재료 중에서 선택된 소재를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치는 경화장치를 가압하기 위한 복수의 고정 바가 링크 기구에 의해 간격 조절 가능하게 연결되고 복수의 결합부재가 고정 바에 결합되어 있기 때문에, 보관 및 운반이 용이하고, 부품이 분실될 위험이 적다.
또한, 고정 바 사이의 간격이 조절 가능하여 고정 바를 결합 위치에 맞게 편리하게 위치시킬 수 있으므로, 설치가 편리하고, 방벽의 시공 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 극저온 액체저장탱크의 측벽을 나타낸 단면도이다.
도 2는 방벽 시공용 경화장치를 이용하여 극저온 액체저장탱크의 2차 방벽을 시공하는 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치 일부를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치를 단열패널에 설치한 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 방벽 시공용 경화장치의 고정장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 극저온 액체저장탱크의 일부분을 나타낸 측단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 극저온 액체저장탱크(100)는 내부에 극저온 액체를 저장하기 위한 저장공간이 마련되는 탱크 내벽(110)과 탱크 내벽(110)과 저장공간 사이의 열이동을 막기 위해 탱크 내벽(110)에 결합되는 단열 구조체(120)를 포함한다. 단열 구조체(120)는 복층으로 배치되는 단열패널(121)(122)(123), 1차 방벽(124) 및 2차 방벽(125)으로 구성된다.
단열패널(121)(122)(123)은 탱크 내벽(110) 위에 결합되는 외측 단열패널(121)과 외측 단열패널(121)을 덮는 내측 단열패널(122) 및 브릿지 단열패널(123)로 구분될 수 있다. 브릿지 단열패널(123)은 두 외측 단열패널(121) 사이의 틈새를 덮기 위해 내측 단열패널들(122) 사이에 배치된다.
이들 단열패널(121)(122)(123)은 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam) 등의 단열재(126)(127)(128) 일면에 합판(Plywood)이나 복합 재료(Composite) 등으로 이루어진 보호판(129)(130)(131)이 결합된 샌드위치 구조로 이루어진다. 외측 단열패널(121)은 탱크 내벽(110)에 접착제(115) 또는 스터드 볼트(미도시)에 의해 고정되고, 내측 단열패널(122)과 브릿지 단열패널(123)은 접착제에 의한 접착 등의 결합 방법으로 외측 단열패널(121)에 고정된다.
1차 방벽(124)은 저장공간에 저장되는 극저온 액체가 누출되지 않도록 저장공간을 밀폐하기 위한 것으로 내측 단열패널(122) 또는 브릿지 단열패널(123) 위에 설치되는 앵커 스트립(Anchor strip, 미도시)에 용접 고정되는 금속 재질의 방벽 시트(132)를 포함한다. 1차 방벽(124)을 구성하는 방벽 시트(132)는 스테인리스 스틸이나 알루미늄 등 극저온에서 취성에 의한 물성 저하가 발생하지 않는 다양한 금속 소재로 이루어질 수 있다. 1차 방벽(124)은 열수축에 의한 열응력 발생을 억제하기 위한 복수의 주름부(133)를 갖는다.
2차 방벽(125)은 1차 방벽(124)이 파손될 경우 극저온 액체를 2차로 밀폐하기 위한 것으로, 외측 단열패널(121) 위를 덮는다. 2차 방벽(125)은 외측 단열패널(121)의 상면 및 외측 단열패널들(121) 사이의 틈새를 덮는 방벽 시트(134)로 구성된다. 방벽 시트(134)는 금속 또는 금속과 복합재료의 혼합 재료로 이루어지며, 고분자 접착제 혹은 필름형 접착제 등의 접착제(135)에 의해 접착된다.
극저온 액체의 안전한 보관과 운송을 위해서 2차 방벽(125)은 높은 밀폐성과 접착성을 가져야 한다. 일반적으로 방벽 시트(134)를 접착하는 접착제(135)의 접합 특성은 접착 과정 중의 온도와 압력에 의해 결정된다. 따라서, 2차 방벽(125)의 접착 시공에 있어서 압력과 온도 전달 방법은 2차 방벽(125)의 신뢰성에 큰 영향을 준다.
도 2는 방벽 시공용 경화장치를 이용하여 2차 방벽을 시공하는 방법을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 2차 방벽(125)의 시공 시, 방벽 시트(134)를 외측 단열패널(121) 위에 접착제(135)로 접착하고, 경화장치(140)를 이용하여 열과 압력을 가하면서 접착제(135)를 경화시킨다. 경화장치(140)는 열을 가하기 위한 발열판(141)과 압력을 가하기 위한 공기 주머니(142)를 포함한다. 공지된 것과 같이, 발열판(141)은 전기 에너지 등을 통해 열을 발생하고, 공기 주머니(142)는 팽창이 가능한 유연한 재질의 외피를 갖는다.
발열판(141)은 방벽 시트(134) 위에 놓이고, 공기 주머니(142)는 발열판(141) 위에 놓인다. 공기 주머니(142) 위에는 합판이나 복합재료로 제작된 고정판(150)이 놓인다. 이러한 경화장치(140)는 내측 단열패널(122)에 고정되는 고정장치(160)에 의해 고정된다. 경화장치(140)는 고정장치(160)에 의해 고정된 후 작동한다.
발열판(141)은 접착제(135)의 경화에 필요한 열을 공급하고, 공기 주머니(142)는 팽창하여 2차 방벽(125)의 시공에 필요한 압력을 발생시킨다. 고정장치(160)는 공기 주머니(142)가 팽창할 때 고정판(150)을 통해 공기 주머니(142)를 누름으로써 공기 주머니(142)의 압력이 방벽 시트(134)에 원활하게 가해지도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 경화장치의 고정장치를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 고정장치(160)는 경화장치(140)를 가압하기 위한 복수의 고정 바(161), 복수의 고정 바(161)를 연결하는 링크 기구(162), 고정 바(161)를 내측 단열패널(122)에 고정하기 위해 고정 바(161)에 결합되는 결합부재(163)를 포함한다.
고정 바(161)는 속이 빈 중공관 형태로 이루어지는 것으로, 내측 단열패널(122) 위에 고정되어 공기 주머니(142)가 팽창할 때 고정판(150)을 누른다. 고정 바(161)의 양쪽 끝단에는 결합부재(163)가 삽입될 수 있는 결합구멍(164)이 마련된다. 고정 바(161)의 형상은 도시된 것과 같은 사각 중공관 형태 이외에 다양한 막대 형태로 변경될 수 있다. 고정 바(161)는 강철, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등의 금속이나 섬유강화 복합재료 등 강성을 갖는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
링크 기구(162)는 복수의 고정 바(161)를 병렬로 간격 조절 가능하게 연결한다. 링크 기구(162)는 고정 바들(161)을 연결하는 복수의 링크(165), 고정 바(161)와 링크(165)를 연결하기 위해 고정 바(161)에 고정되는 복수의 결합 핀(166), 링크(165)와 링크(165)를 연결하는 복수의 연결 핀(167)을 포함한다. 링크(165)의 한쪽 끝단은 결합 핀(166)에 힌지 결합되고, 링크(165)의 다른 쪽 끝단은 연결 핀(167)에 힌지 결합된다. 이러한 링크 기구(162)는 복수의 링크(165)가 결합 핀(166) 또는 연결 핀(167)을 중심으로 회전하여 펴지거나 접히면서 고정 바들(161) 사이의 간격을 조절한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 것과 같이, 결합부재(163)는 고정 바(161)의 결합구멍(164)에 결합되고, 내측 단열패널(122)의 상면에 결합된 인서트(170)의 삽입구멍(171)에 삽입됨으로써 고정 바(161)를 내측 단열패널(122)에 고정시킨다. 결합부재(163)는 인서트(170)에 나사 결합될 수 있도록 도시된 것과 같이 나사산(168)을 갖는 볼트 형태로 이루어질 수도 있고, 인서트(170)의 삽입구멍(171)에 단순히 압입될 수 있는 고정 핀 등의 퀵-커플러(Quick-coupler) 형태로 이루어질 수도 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 결합부재(163)의 중간에는 결합부재(163)가 결합구멍(164)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 와셔(169)가 결합될 수 있다.
도 5에 되시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 고정장치(160)는 고정 바(161) 사이의 간격을 인서트(170)의 간격에 맞춰 간편하게 조절한 후, 결합부재(163)를 인서트(170)의 삽입구멍(171)에 삽입함으로써 쉽게 설치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 고정장치(160)는 복수의 고정 바(161)가 링크 기구(162)에 의해 간격 조절 가능하게 연결되고 복수의 결합부재(163)가 고정 바(161)에 결합되어 있기 때문에, 보관 및 운반이 용이하고, 설치가 편리하다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
120 : 단열 구조체 121 : 외측 단열패널
122 : 내측 단열패널 124 : 1차 방벽
132, 134 : 방벽 시트 125 : 2차 방벽
140 : 경화장치 141 : 발열판
142 : 공기 주머니 150 : 고정판
160 : 고정장치 161 : 고정 바
162 : 링크 기구 163 : 결합부재
164 : 결합구멍 165 : 링크
166 : 결합 핀 167 : 연결 핀
169 : 와셔 170 : 인서트

Claims (8)

  1. 복층으로 적층되는 단열패널 사이에 배치되는 방벽을 구성하는 방벽 시트를 접착하기 위해 상기 단열패널과 상기 방벽 시트 사이에 배치되는 접착제에 열과 압력을 제공하는 방벽 시공용 경화장치를 고정하기 위한 고정장치에 있어서,
    상기 경화장치를 눌러 고정하기 위한 복수의 고정 바;
    상기 복수의 고정 바를 병렬로 간격 조절 가능하게 연결하는 복수의 링크를 갖는 링크 기구; 및
    상기 고정 바를 상기 단열패널에 고정하기 위해 상기 고정 바에 결합되는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 바는 결합구멍을 갖고, 상기 결합부재는 그 일부분이 상기 단열패널에 마련되는 삽입구멍에 삽입될 수 있도록 상기 결합구멍에 결합되는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 삽입구멍에 나사 결합되기 위한 나사산을 갖는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합부재는 상기 삽입구멍에 압입되는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합부재가 상기 결합구멍에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 결합부재에 결합되는 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 기구는 상기 복수의 링크가 힌지 결합될 수 있도록 상기 복수의 고정 바에 고정되는 복수의 결합 핀과 상기 복수의 링크를 상호 힌지 결합하기 위한 복수의 연결 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 바는 속이 빈 중공관 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 바는 금속과 섬유강화 복합재료 중에서 선택된 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방벽 시공용 경화장치의 고정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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