KR20130046642A - Ｌｎｇ 화물창 - Google Patents

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KR20130046642A
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Abstract

LNG 화물창이 개시된다. 본 발명의 LNG 화물창은, 가스(Gas)가 접촉되는 1차 방벽; 1차 방벽의 하측부에 마련되어 1차 방벽에서 누출되는 가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및 1차 방벽 및 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재를 포함한다.

Description

ＬＮＧ 화물창{LNG CARGO CONTAINMENT}
본 발명은, LNG 화물창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스를 저장하기 위한 화물창에 있어서 그 단열구조를 개선시킨 LNG 화물창에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하, 'LNG'라 함)의 상태로 LNG 수송선에 저장되어 원거리의 소비처로 운반된다.
이러한 LNG는 천연가스를 극저온, 예컨대 대략 -163℃로 냉각하여 얻어지는 것으로서, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 적합하다.
이와 같은 LNG는 LNG 수송선에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 하역되거나, LNG RV(LNG Regasification Vessel)에 실려서 바다를 통해 운반되어 육상 소요처에 도달한 후 재기화되어 천연가스 상태로 하역될 수 있는데, LNG 수송선과 LNG RV에는 LNG의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크('화물창'이라고도 함)가 마련된다.
또한, LNG FPSO(Floating Production Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이러한 부유식 해상 구조물에도 LNG 수송선이나 LNG RV에 설치되는 LNG 저장탱크가 포함된다.
여기서, LNG FPSO는 생산된 천연가스를 해상에서 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요 시 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 부유식 해상 구조물이다.
또한, LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 LNG를 저장탱크에 저장한 후, 필요에 따라 LNG를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 부유식 해상 구조물이다.
이와 같은 LNG 저장탱크는 LNG를 극저온 상태로 저장하기 위한 단열재가 화물의 하중에 직접적으로 작용하는지 여부에 따라 독립탱크형(independent tank type)과 멤브레인형(membrane type)으로 분류되고, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나뉘며, 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나뉘어진다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창 즉 멤브레인형인 GT NO 96형을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창(1)은, 선체의 내벽(H)에 적층되어 설치되되 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20)을 포함한다. 이러한 화물창에 관련된 선행기술이 한국특허공개공보 제2003-39709호(2003.05.22)에 개시되어 있다.
화물창(1)의 1차 방벽(10)은 LNG 측에 위치하고, 2차 방벽(20)은 선체의 내벽(H) 측에 위치하도록 설치된다. 그리고, 1차 방벽(10) 및 2차 방벽(20) 각각의 상측에는 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(미도시) 및 2차 밀봉벽(미도시)이 각각 설치된다.
따라서, 1차 방벽(10)과 2차 방벽(20)이 거의 같은 정도의 액밀성 및 강도를 갖고 있어 1차 방벽(10)의 누설시 상당한 기간 동안 2차 방벽(20) 만으로도 화물인 LNG를 안전하게 지탱할 수 있다.
이와 같은 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창은 1차 방벽(10)과 2차 방벽(20) 각각의 단열 공간을 입자형의 펄라이트(P)로 채운 다음, 질소가스(N2)를 충진하여 단열성능을 확보하도록 함과 아울러, 누설된 가스를 감지하는 데에 사용되도록 한다.
그러나, 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창은 전체 열손실에서 질소가스를 통한 열손실이 차지하는 비중이 작지 않으며, 단열성능의 저하로 인한 증발가스(Boil Off Gas, 이하 'BOG'라 함)의 발생을 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 단열재의 주재료인 펄라이트(perlite)는 단열성능이 좋지 못하고, 전체 열전달 성능 중에서 펄라이트 재료 자체가 차지하는 열전달 성능이 비교적 큰 비중을 차지하게 됨으로써 방벽에 대한 단열성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
한국특허공개공보 제2003-0039709호(대우조선해양 주식회사) 2003. 05. 22
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단열성능의 저하로 인한 BOG의 발생을 증가시키지 않으면서 단열 두께를 종래에 비하여 대폭적으로 감소시켜 화물 적재 공간을 효율적으로 확보할 수 있는 LNG 화물창을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가스(Gas)가 접촉되는 1차 방벽; 상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및 상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재를 포함하는 LNG 화물창이 제공될 수 있다.
상기 진공단열부재는 내부에 심재가 마련될 수 있다.
상기 심재는 건식 실리카(fumed silica) 또는 유리 섬유(glass fiber)로 제작될 수 있다.
상기 진공단열패널은 이중 구조를 가질 수 있다.
상기 1차 방벽은 적어도 하나의 제1 격벽에 의해서 구획되는 복수의 제1 공간부를 포함하고, 상기 진공단열부재는 복수의 단위진공단열부재를 포함하며, 상기 복수의 단위진공단열부재는 상기 제1 공간부의 바닥부에서 상측 방향으로 차례로 적층되어 마련될 수 있다.
상기 2차 방벽은 적어도 하나의 제2 격벽에 의해 구획되는 복수의 제2 공간부를 포함하고, 상기 진공단열부재는 복수의 단위진공단열부재를 포함하며, 상기 복수의 단위진공단열부재는 상기 제2 공간부의 바닥부에서 상기 1차 방벽 방향으로 차례로 적층되어 마련될 수 있다.
상기 가스(Gas)는 액화천연가스(LNG)이며, 상기 1차 방벽은, 상기 액화천연가스(LNG)가 내부에 저장되는 카고 탱크(Cargo Tank)의 벽체일 수 있다.
상기 진공단열부재는 상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽에 각각 마련될 수 있다.
상기 진공단열부재의 상측부 및 하측부 중 적어도 어느 한곳에 배치되어 상기 진공단열부재와 함께 상기 가스의 단열을 유지하는 적어도 하나의 분말형 단열부재를 더 포함할 수 있다.
상기 분말형 단열부재는 펄라이트(perlite), 에어로겔(aerogel) 및 글라스 버블(glass bubbles) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 분말로 제작될 수 있다.
상기 진공단열부재의 상측부 및 하측부 중 적어도 어느 한곳에 배치되어 상기 진공단열부재와 함께 상기 가스의 단열을 유지하는 적어도 하나의 폼형 단열부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가스(Gas)가 접촉되는 1차 방벽; 상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및 상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재가 내부에 하나 이상 마련된 폼형 단열유닛을 포함할 수 있다.
상기 진공단열부재는 내부에 심재가 마련될 수 있다.
상기 심재는 건식 실리카(fumed silica) 또는 유리 섬유(glass fiber)로 제작될 수 있다.
상기 진공단열패널은 이중 구조를 가질 수 있다.
상기 진공단열부재는 상기 폼형 단열유닛의 내부 상측부에 마련되는 제1 진공단열부재와, 하측부에 마련되는 제2 진공단열부재를 포함하며, 상기 제1 진공단열부재 및 제2 진공단열부재는 상호 간에 이격되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 종래의 단열재 대신 진공단열부재를 설치함으로써 BOG의 발생을 증가시키지 않고 단열 두께를 종래에 비하여 대폭적으로 감소시켜 화물 적재 공간을 효율적으로 확보할 수 있으면서도 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 은 도 2에 도시된 LNG 화물창에서 1차 방벽 및 2차 방벽에 진공단열부재를 적용함으로써 1차 방벽 및 제 2 방벽의 높이가 감소된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
또한 본 발명은, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스(액체 상태 포함)를 저장하기 위한 해양구조물의 LNG 화물창에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가스(Gas) 운반선(carrier) 특히 액화천연가스(LNG) 운반선을 예로 들어 설명하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LNG 화물창(100)은, 가스가 접촉되는 1차 방벽(110)과, 1차 방벽(110)의 하측에 마련되는 2차 방벽(120)과, 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 중 적어도 어느 하나에 마련되어 가스의 단열을 유지하는 진공단열부재(130)를 구비한다.
1차 방벽(110)은 저장된 액화천연가스가 직접 접촉되는 곳으로서 액화천연가스의 단열을 유지하는 역할을 하고, 2차 방벽(120)은 1차 방벽(110)의 크랙(crack) 등으로 인해 1차 방벽(110)에서 누설되는 액화천연가스가 선체에 직접 닿아 선체가 취성 파괴되는 것을 방지하는 역할을 한다.
본 실시 예에서 1차 방벽(110)과 2차 방벽(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 내벽(H)을 기준으로 선체의 상하로 적층되되 1차 방벽(110)이 액화천연가스 측에 위치되도록 마련되고, 2차 방벽(120)이 선체의 내벽(H)에 위치되도록 마련되며, 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)은 플라이우드 박스(plywood box)로 이루어질 수 있다.
또한 1차 방벽(110)의 상측과 2차 방벽(120)의 상측에는 인바(Invar) 강(36％ Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(미도시)과 2차 밀봉벽(미도시)이 각각 마련될 수 있다.
한편 본 실시 예에서 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)은 적어도 하나의 격벽(111, 121)에 의해 구획되는 복수의 공간부(S1, S2)를 포함한다. 이 복수의 공간부(S1, S2)는 자세히 후술하겠지만 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재(130)의 설치 장소로 제공된다.
즉 본 실시 예에서 1차 방벽(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제1 격벽(111)에 의해 구획되는 복수의 제1 공간부(S1)를 포함하고, 2차 방벽(120)은 적어도 하나의 제2 격벽(121)에 의해 구획되는 복수의 제2 공간부(S2)를 포함한다.
그리고 본 실시 예는 제1 격벽(111) 및 제2 격벽(121)과, 후술하는 진공단열부재(130)의 사용에 의해 방벽의 높이가 줄어듦에 따라서 압축을 받는 기둥의 찌부러짐이 발생 될 때의 강도를 나타내는 좌굴 강도(buckling strength)가 향상되는 이점이 있다.
구체적으로 제1 격벽(111) 및 제2 격벽(121)은 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)을 좁은 간격의 공간으로 구획하므로 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)에 가해지는 압축력을 분산시키고, 진공단열부재(130)는 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이를 줄여 제1 격벽(111) 및 제2 격벽(121)의 찌부러짐을 감소시켜 좌굴 강도를 향상시킨다.
진공단열부재(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1) 및 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2) 중 적어도 어느 한 곳에 마련되어 액화천연가스의 단열을 유지하여 BOG의 발생을 억제하고, 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이를 줄여 전술한 바와 같이 좌굴 강도를 향상시키는 역할을 한다.
일반적으로 선박에서 발생되는 BOG는 외부의 열이 액화천연가스에 지속적으로 전달되어 액화천연가스 운반선에 의해 액화천연가스를 수송하는 도중에 액화천연가스가 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 발생된다.
본 실시 예에서 진공단열부재(130)의 일 예인 진공단열패널은 패널의 진공도와 심재의 종류에 따라 단열 성능이 종래의 일 실시예로 사용되는 단열재보다 수배 내지 수십배 우수하므로 단열 성능을 향상시켜 BOG의 발생을 효율적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로 본 실시예에서 진공단열패널의 내부에는 복수의 심재가 마련되며, 이 심재는 건식 실리카(fumed silica) 또는 유리 섬유(glass fiber)로 제작될 수 있다. 이 중 아래의 그래프에 도시된 바와 같이 진공단열패널의 진공이 시간이 지남에 따라 일정 부분 풀리더라도 단열 성능이 유지되는 건식 실리카(fumed)가 심재로써 더 효율적임을 알 수 있다.
Figure pat00001
<진공단열패널의 진공도에 따른 열전달계수(단열효율)>
그리고 본 실시 예에서 진공단열패널은 알루미늄 박판 또는 플라스틱 라미네이팅 등으로 제작될 수 있고, 내부가 진공 상태로 유지되되 심재를 포함하는 진공단열패널의 외측부에 동일하게 내부가 진공 상태로 유지되되 심재를 포함하는 진공단열패널을 이중으로 형성하여 이중 구조로 마련될 수도 있다.
이제 진공단열부재(130)에 대하여 상세히 설명하면, 진공단열부재(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1) 및 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2)의 바닥부에서 상측 방향으로 차례로 적층되는 복수의 단위진공단열부재(131)를 포함한다.
본 실시 예에서와 같이 진공단열부재(130)를 복수의 단위진공단열부재(131)로 구성하고 복수의 단위진공단열부재(131)를 차례로 적층하면 열전달율이 떨어져 단열효율이 향상되는 이점이 있다.
구체적으로 액화천연가스와 같은 유체의 열전달은 동일한 매질이나 중간 매체가 없는 경우에 열전달이 잘 이루어지나, 본 실시예와 같은 복수의 단위진공단열부재(131)는 전달되는 열이 단위진공단열부재(131) 상호 간의 경계에서 열전달율이 1차적으로 감소되고, 단위진공단열부재(131) 자체를 통과하는 과정에서 단위진공단열부재(131)의 경계벽과 내부의 진공에 의해 2차적으로 열전달이 감소되므로, 저장된 액화천연가스로의 열전달 및 그 반대로의 열전달이 대폭 감소되어 단열 효율이 향상된다.
그리고 본 발명에서 진공단열부재(130)는 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 어느 하나는 물론 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 모두에 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 진공단열부재(130)가 1차 방벽(110) 및 제 2방벽 중 어느 하나에만 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다.
도 3 은 도 2에 도시된 LNG 화물창에서 1차 방벽 및 2차 방벽에 진공단열부재를 적용함으로써 1차 방벽 및 제 2 방벽의 높이가 감소된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3의 (a)는 2차 방벽(120)에만 진공단열부재(130)가 적용되어 2차 방벽(120)의 높이가 감소된 상태를 나타내고, 도 3의 (b)는 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 모두에 진공단열부재(130)가 적용되어 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이가 모두 감소된 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서 진공단열부재(130)의 적용으로 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이가 감소되는 상태를 간략히 설명한다.
본 실시예는 종래의 단열부재에 비해 현저히 단열 효율이 향상되는 진공단열부재(130)와 이 진공단열부재(130)를 이용한 배치 구조를 가지므로, 종래와 같이 단열 효율의 향상을 위해 단열재의 두께를 두껍게 할 필요가 없으므로, 도 3의 (a) 및 도 3의(b)에 도시된 바와 같이, 진공단열부재(130)의 적용에 따라 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이를 줄일 수 있다.
그리고 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이 감소로 액화천연가스가 저장되는 저장탱크의 저장 공간을 증가시킬 수 있으므로 액화천연가스의 저장량 및 수송 능률을 증가시킬 수 있다.
또한 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 높이가 감소되므로 전술한 바와 같이 좌굴 강도가 향상되는 이점이 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
전술한 실시예의 경우, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1) 및 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2)에는 진공단열부재(130) 만이 마련되었다(도 2 참조). 하지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 LNG 화물창(200)은 전술한 실시예의 진공단열부재(130) 외에 분말형 단열부재(240)를 같이 사용할 수 있다.
본 실시 예의 분말형 단열부재(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 마련되는 복수의 단위진공단열부재(131)의 상측부 및 하측부 및 적어도 어느 한 곳에 적어도 하나가 마련된다.
또한 본 실시 예의 분말형 단열부재(240)는 펄라이트(perlite), 에어로겔(aerogel) 및 글라스 버블(glass bubbles) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 분말로 제작될 수 있다.
이와 본 실시 예에서 진공단열부재(130) 외에 분말형 단열부재(240)를 선택적으로 사용하면 요구되는 단열 성능에 따라 진공단열부재(130)를 단독으로 사용하거나 분말형 단열부재(240)를 병행하여 사용할 수 있으므로 탄력적으로 운용할 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 발명에서 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240)는 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 어느 하나는 물론 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 모두에 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240)가 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 중 어느 하나에만 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다.
또한 본 발명에서 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240)는 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 모두 마련될 수 있고, 제1 공간부(S1)에 어느 하나만 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240)가 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 모두 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다. 이는 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240)가 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2)에 마련되는 경우에도 동일하게 적용된다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
전술한 제2실시예의 경우, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1) 및 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2) 중 적어도 어느 한곳에 진공단열부재(130) 및 분말형 단열부재(240) 중 적어도 하나가 마련되었다(도 4 참조). 하지만, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 LNG 화물창(300)에서 전술한 실시예의 분말형 단열부재(240) 대신 폼형 단열부재(340)가 진공단열부재(130)와 같이 사용될 수 있다.
본 실시 예의 폼형 단열부재(340)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 마련되는 복수의 단위진공단열부재(131)의 상측부 및 하측부 및 적어도 어느 한 곳에 적어도 하나가 마련된다.
즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 공간부(S1)의 바닥에 단위진공단열부재(131) 하나와 폼형 단열부재(340) 하나가 차례로 적층될 수 있고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 단위진공단열부재(131) 사이에 폼형 단열부재(340)가 마련될 수도 있다. 그리고, 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 폼형 단열부재(340) 사이에 하나의 단위진공단열부재(131)가 마련될 수 있다.
또한 본 실시 예의 폼형 단열부재(340)는 폴리우레탄 폼 및 스티로폼 중 어느 하나일 수 있고, 본 실시 예는 전술한 제2 실시예와 같이 요구되는 단열 성능에 따라 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)를 탄력적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 발명에서 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)는 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 어느 하나는 물론 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 모두에 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)가 1차 방벽(110) 및 제 2차 방벽(120) 중 어느 하나에만 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다.
또한 본 발명에서 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)는 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 모두 마련될 수 있고, 제1 공간부(S1)에 어느 하나만 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)가 1차 방벽(110)의 제1 공간부(S1)에 모두 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다. 이는 진공단열부재(130) 및 폼형 단열부재(340)가 2차 방벽(120)의 제2 공간부(S2)에 마련되는 경우에도 동일하게 적용된다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LNG 화물창을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 실시 예에 따른 LNG 화물창(400)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 중 적어도 어느 하나에 마련되어 가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재(431)가 내부에 하나 이상 마련된 폼형 단열유닛(430)을 포함하는 점에서 전술한 실시예들과 차이점이 있다.
즉 본 실시 예에서 진공단열부재(431)는 전술한 실시예와 같이 물리적으로 적층되는 것이 아니라 폼 형태의 단열재 제작 시 진공단열부재(431)의 외측에 단열재 폼을 발포하여 마련된 폼형 단열유닛(430)에 내부에 고정 마련되는 점에서 차이점이 있다.
본 실시 예에서 진공단열부재(431)는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 1차 방벽(110)의 제1 공간부에 마련된 폼형 단열유닛(430)의 하측에 하나만이 배치될 수 있고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 폼형 단열유닛(430)의 내부 상측부에 배치되는 제1 진공단열부재(431a)와 그 하측부에 배치되는 제2 진공단열부재(431b)를 포함하되 제1 진공단열부재(431a) 및 제2 진공단열부재(431b)는 상호 간에 이격되도록 배치될 수 있다.
또한 진공단열부재(431)는, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 폼형 단열유닛(430)의 중간 영역에 배치될 수도 있다.
본 발명에서 폼형 단열유닛(430)은 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120)의 어느 하나는 물론 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 모두에 마련될 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 폼형 단열유닛(430)이 1차 방벽(110) 및 2차 방벽(120) 중 어느 하나에만 마련되는 것에 권리범위가 제한되지 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100,200,300,400 : LNG 화물창 110 : 1차 방벽
111 : 제1 격벽 120 : 2차 방벽
121 : 제2 격벽 130 : 진공단열부재
131 : 단위진공단열부재 240 : 분말형 단열부재
340 : 폼형 단열부재 430 :폼형 단열유닛
S1 : 제1 공간부 S2 : 제2 공간부
H : 선체의 내벽

Claims (16)

  1. 액화천연가스(LNG)가 접촉되는 1차 방벽;
    상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 액화천연가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및
    상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 액화천연가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재를 포함하는 LNG 화물창.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공단열부재는 내부에 심재가 마련된 진공단열패널인 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 심재는 건식 실리카(fumed silica) 또는 유리 섬유(glass fiber)로 제작되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 진공단열패널은 이중 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 방벽은 적어도 하나의 제1 격벽에 의해서 구획되는 복수의 제1 공간부를 포함하고,
    상기 진공단열부재는 복수의 단위진공단열부재를 포함하며,
    상기 복수의 단위진공단열부재는 상기 제1 공간부의 바닥부에서 상측 방향으로 차례로 적층되어 마련되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 방벽은 적어도 하나의 제2 격벽에 의해 구획되는 복수의 제2 공간부를 포함하고,
    상기 진공단열부재는 복수의 단위진공단열부재를 포함하며,
    상기 복수의 단위진공단열부재는 상기 제2 공간부의 바닥부에서 상기 1차 방벽 방향으로 차례로 적층되어 마련되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 방벽은,
    상기 액화천연가스(LNG)가 내부에 저장되는 카고 탱크(Cargo Tank)의 벽체인 LNG 화물창.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공단열부재는 상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공단열부재의 상측부 및 하측부 중 적어도 어느 한곳에 배치되어 상기 진공단열부재와 함께 상기 액화천연가스의 단열을 유지하는 적어도 하나의 분말형 단열부재를 더 포함하는 LNG 화물창.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 분말형 단열부재는 펄라이트(perlite), 에어로겔(aerogel) 및 글라스 버블(glass bubbles) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 분말로 제작되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공단열부재의 상측부 및 하측부 중 적어도 어느 한곳에 배치되어 상기 진공단열부재와 함께 상기 액화천연가스의 단열을 유지하는 적어도 하나의 폼형 단열부재를 더 포함하는 LNG 화물창.
  12. 액화천연가스(LNG)가 접촉되는 1차 방벽;
    상기 1차 방벽의 하측부에 마련되어 상기 1차 방벽에서 누출되는 액화천연가스가 선체에 닿는 것을 방지하는 2차 방벽; 및
    상기 1차 방벽 및 상기 2차 방벽 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 액화천연가스의 단열을 유지하되 내부가 진공 상태로 유지되는 진공단열부재가 내부에 하나 이상 마련된 폼형 단열유닛을 포함하는 LNG 화물창.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 진공단열부재는 내부에 심재가 마련된 진공단열패널인 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 심재는 건식 실리카(fumed silica) 및 유리 섬유(glass fiber)로 제작되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  15. 청구항 2에 있어서,
    상기 진공단열패널은 이중 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 진공단열부재는 상기 폼형 단열유닛의 내부 상측부에 마련되는 제1 진공단열부재와, 상기 폼형 단열유닛의 내부 하측부에 마련되는 제2 진공단열부재를 포함하며,
    상기 제1 진공단열부재 및 제2 진공단열부재는 상호 간에 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창.
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