KR20150136826A - 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치 - Google Patents

단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화물창의 단열조립체를 위치 고정하는 기본 기능과 동시에, 단열조립체의 단차 조정 및 하중 지지가 모두 가능하고, 체결구멍을 줄여 열손실을 감소시키며 접착제의 사용양을 줄일 수 있는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 단열조립체를 선체의 내벽에 체결하기 위한 장치에 있어서, 선체의 내벽에 고정되는 스터드; 스터드에 결합되고 단열조립체의 단차를 조정하기 위한 단차조정수단; 및 단차조정수단을 단열조립체에 체결하기 위한 체결수단을 포함하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치가 제공된다.

Description

단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치{COUPLING APPARATUS CAPABLE OF ADJUSTING GAP OF INSULATION ASSEMBLY FOR LNG CARGO}
본 발명은 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화물창의 단열조립체를 위치 고정하는 기본 기능과 동시에, 단열조립체의 단차 조정 및 하중 지지가 모두 가능하고, 체결구멍을 줄여 열손실을 감소시키며 접착제의 사용양을 줄일 수 있는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 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 분류된다. 단열재가 화물의 화중에 직접적으로 작용하지 않는 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나뉘며, 단열재가 화물의 하중에 직접적으로 작용하는 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나뉘어진다.
일반적인 기술의 일 실시 예에 따른 화물창 즉 멤브레인형인 GT NO 96형 화물창은, 선체의 내벽에 적층되어 설치되되 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 복수 층의 단열패드 또는 단열박스를 포함한다. 이러한 화물창에 관련된 선행기술은 한국특허공개공보 제2003-39709호(2003.05.22)에 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 단열박스 또는 단열패드(이하, '단열조립체'라 함)를 선체의 내벽에 고정하는 체결장치의 구성을 도시한 사시도이다.
단열 조립체를 선체의 내벽에 고정하는 종래 기술에 따른 체결장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단열조립체(A)는 수지류의 접착물질 및 고정수단(10)에 의해서 선체 내벽(H)에 고정되게 된다.
종래의 단열조립체와 선체 내벽 간의 조립은 수지류 접착물질 등을 이용하여 접착 및 하중지지를 하게 되고, 고정수단(10)을 이용하여 위치 고정을 하게 된다. 고정수단(10)에 대응하는 단열조립체(A)의 해당 부위에는 고정수단의 고정을 위한 구멍(S)이 형성된다.
구체적으로, 선체 내벽의 미리 정해진 위치에 스터드(stud)(11)가 부착되고 단열조립체 간에 단차가 일정하도록 웨지(wedge)(12)가 놓여진다. 단열조립체(하부 단열박스)(A)는 정해진 위치에 놓여지게 되고 고정부재인 플러그(plug)(13)가 스터드(11)와 결합됨으로써 고정된다. 미설명부호 14 및 15는 각각 스터드(11)와 플로그(13) 사이에 구비되는 너트 및 와셔이다.
여기에서, 선체 내벽(H)과 단열조립체(A) 사이에 수지류의 접착물질이 도포되어 단열박스를 선체 내벽에 접착 고정하고 단열박스의 하중을 지탱하게 된다.
그러나 이러한 종래의 화물창의 단열조립체 체결장치는 일정 두께의 웨지를 통해서만 단열조립체 간의 위치를 고정하고, 고정수단은 단순히 고정하는 용도로만 사용될 뿐, 단열조립체 간에 단차가 발생할 경우 조정 기능이 없어 단열조립체 간에 단차가 발생할 시 이를 조정하지 못하는 문제점이 있다.
한국특허공개공보 제2003-39709호(대우조선해양 주식회사) 2003.05.22.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화물창의 단열조립체를 선체 내벽에 위치 고정하는 기본 기능을 구비함과 동시에, 단열조립체의 단차 조정 및 하중 지지가 가능하고, 상대적으로 체결구멍의 사이즈를 줄여 열손실을 감소시키며 접착제의 사용양을 줄일 수 있는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단열조립체를 선체의 내벽에 체결하기 위한 장치에 있어서, 선체의 내벽에 고정되는 스터드; 상기 스터드에 결합되고 상기 단열조립체의 단차를 조정하기 위한 단차조정수단; 및 상기 단차조정수단을 상기 단열조립체에 체결하기 위한 체결수단을 포함하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치가 제공된다.
상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고, 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고, 상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 직경을 상기 단열조립체에 형성되는 구멍보다 크게 형성하여 구성될 수 있다.
상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고, 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고, 상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 상부 외측에 체결되는 판형 부재로 구성될 수 있다.
상기 하우징형 너트 부재는 상기 스터드 측을 향하는 일단부에 외측으로 연장하고, 상기 단열조립체의 하면에 위치되는 플랜지부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하우징형 너트 부재의 플랜지부는 상기 판형 부재보다 큰 직경을 갖는 것이 바람직하며, 상기 판형 부재는 상기 하우징형 너트 부재의 상부에 일체로 형성될 수 있다.
상기 판형부재를 갖는 상기 하우징형 너트 부재의 상부를 수용하도록 상기 단열조립체에 수용홈이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 스터드와 상기 하우징형 너트 부재 사이 또는 상기 하우징형 너트 부재의 외측에 위치되는 웨지(wedge)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고, 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고, 상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 하부 및 상부 외측에 형성되어 상기 단열조립체의 하판이 개재되는 한 쌍의 판형부재로 구성될 수 있다.
본 발명의 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 따르면, 화물창의 단열조립체를 선체 내벽에 위치 고정과 하중 지지가 가능하며, 단열조립체의 단차를 용이하게 조정할 수 있도록 하여 작업성을 향상시키며, 체결구멍의 사이즈를 줄여 체결구멍을 통한 열손실을 감소시킴과 동시에 접착제의 사용양을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 화물창의 단열조립체를 선체의 내벽에 고정하는 체결장치의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치를 도시한 구성도로서, (a)는 단열조립체 체결장치가 설치된 상태에서 조절기구를 통해 조절되는 상태를 도시한 것이고, (b)는 단열조립체 체결장치의 구성을 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 단열조립체 체결장치를 구성하는 단차조정수단을 도시한 사시도로서, (a)는 상측에서 바라본 사시도, (b)는 하프 사시도, (c)는 배면측에서 바라본 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 단열조립체 체결장치를 구성하는 단차조정수단을 다른 형태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치를 도시한 구성도로서, (a)는 단열조립체 체결장치가 설치된 상태 도시한 구성도이고, (b)는 단열조립체 체결장치의 구성을 도시한 분해 사시도, 그리고
도 6은 본 발명에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치가 적용된 실시 형태를 도시한 구성도이다.
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.
이하에서 설명되는 본 발명에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치는 GT No 96타입의 화물창을 포함한 멤브레인형 화물창의 단열조립체의 체결을 위한 구성에 적용될 수 있다.
본 실시 예에서 단열조립체는 화물창에 저장된 LNG를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스를 포함한다.
본 발명에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 따르면, 화물창의 단열조립체를 선체 내벽에 위치 고정과 하중 지지가 가능하며, 단열조립체의 단차를 용이하게 조정할 수 있도록 하여 작업성을 향상시키며, 체결구멍의 사이즈를 줄여 체결구멍을 통한 열손실을 감소시킴과 동시에 접착제의 사용양을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치를 도시한 구성도로서, (a)는 단열조립체 체결장치가 설치된 상태에서 조절기구를 통해 조절되는 상태를 도시한 것이고, (b)는 단열조립체 체결장치의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 단열조립체 체결장치를 구성하는 단차조정수단을 도시한 사시도로서, (a)는 상측에서 바라본 사시도, (b)는 하프 사시도, (c)는 배면측에서 바라본 사시도이다.
본 발명에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치는, 단열조립체(A)를 선체의 내벽에 체결하기 위한 장치에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 내벽에 고정되는 스터드(110)와, 스터드(110)에 결합되며 단열조립체(A)의 단차를 조정하기 위한 단차조정수단(120)과, 단차조정수단(120)을 단열조립체(A)에 체결하기 위한 체결수단(130)을 포함한다.
스터드(110)는 통상의 스터드를 채용할 수 있는 것으로, 도2 도시된 바와 같이, 선체의 내벽에 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 스터드에는 후술할 단차조정수단의 일 구성요소로서 나사산(121)이 형성되고, 선체의 내벽에 용접 결합 될 수 있다.
단차조정수단(120)은 스터드(110)에 형성되는 나사산(121)과, 스터드(110)의 나사산(121)과 나사 결합하도록 내면에 나사산이 형성된 하우징형 너트 부재(122)와, 하우징형 너트 부재(122)의 상면에 형성되는 렌치 삽입홈(123)(도 3 참조)을 포함한다.
하우징형 너트 부재(122)는 일면이 개방된 하우징 바디부와, 하우징 바디부의 개방 단부에 형성되어 스터드에 안정적으로 안착 되고, 단열조립체를 구성하는 하판의 이면에 접촉하는 플랜지부로 이루어지며, 렌치 삽입홈(123)은 하우징 바디부의 폐쇄면(도면에서 상면)에 형성된다.
여기에서, 단열조립체(A)에는 하우징형 너트 부재(122)의 렌치 삽입홈(123)으로 접근을 위한 체결용 구멍(h1)이 형성되고, 체결용 구멍(h1)의 하단부에는 하우징형 너트 부재(122)의 상부를 수용하기 위한 수용홈(h2)이 형성될 수 있다. 이때, 체결용 구멍(h1)의 직경은 하우징형 너트 부재(122)(하우징 바디부)의 상부 직경보다 작게 형성된다.
체결수단(130)은 하우징형 너트 부재(122)의 상부 외측(외연)에 끼워지고, 수용홈(h2)에 수용되는 판형 부재로 이루어진다. 이에 따라, 하우징형 너트 부재(122)의 플랜지부와 판형 부재 사이에 단열조립체(A)의 하판이 개재되게 된다.
여기에서, 체결수단(130)인 판형 부재는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징형 너트 부재(122)에 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 단열조립체를 구성하는 단열박스과 단열박스 간의 틈새에서 양 단열박스의 하판을 개재시켜 체결할 수 있다(후술할 도 6에서 설명됨).
도 4는 본 발명에 따른 단열조립체 체결장치를 구성하는 단차조정수단을 다른 형태를 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 단차조정수단을 구성하는 하우징형 너트 부재(122)의 플랜지부, 즉 단열조립체의 하판의 이면(스터드를 향하는 면)에 접촉하는 플랜지부는 판형 부재의 직경보다 크게 형성된다. 이에 따라 플랜지부를 통해 단열조립체의 하판과의 접촉 면적을 확장시켜 보다 안정적이고 확장된 하중 지지를 달성할 수 있다.
스터드(110)와 하우징형 너트 부재(122) 사이에는 웨지(wedge)(140)가 구비되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치를 도시한 구성도로서, (a)는 단열조립체 체결장치가 설치된 상태 도시한 구성도이고, (b)는 단열조립체 체결장치의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5에 도시된 제2 실시 예에서는 제1 실시 예와 거의 동일한 것으로, 제1 실시 예와 다른 점은 스터드(110)에 단차조정수단인 하우징형 너트 부재(122)가 결합되고, 하우징형 너트 부재(122)의 외측(외연)에 웨지(140)가 위치되는 구성이며, 다른 구성요소들은 제1 실시 예와 동일하다. 단열조립체(A)에는 하우징형 너트 부재(122) 및/또는 판형 부재(130)를 수용하기 위한 수용홈이 생략될 수 있다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치가 적용된 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스터드(110)에 웨지(미도시)가 놓이고, 그 위로 하우징형 너트 부재(122)가 체결된다. 체결된 하우징형 너트 부재(122) 위에 단열조립체의 4개의 2차 단열박스(A1 내지 A4)의 하판의 모서리 부분이 위치하게 되고, 그 위로 체결수단(130)인 판형 부재(130)가 체결되어 고정된다.
이러한 구성은 단열조립체의 외부에서, 즉 단열박스 간의 틈새를 통해 고정 및 단차 조정이 이루어지도록 구성되며, 앞서 설명한 도 4의 변형 예의 하우징형 너트 부재(122)의 플랜지부가 상대적으로 사이즈가 커서 하중 지지의 기능을 강화할 수 있다.
물론, 본 발명은 선체의 내벽과 단열조립체 사이에는 수지류의 접착물질을 적용할 수 있으며, 단열조립체의 고정성과 하중 안정성을 더욱 확장할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 화물창의 단열조립체 체결장치는 단열조립체를 선체에 고정하는 구조에 적용될 수 있는 것으로, 화물창의 단열조립체를 선체 내벽에 위치 고정과 하중 지지가 가능하며, 다각형(예를 들어, 육각형)의 렌치 삽입홈으로 육각렌치와 같은 도구를 사용하여 회전시키면 단열조립체의 단차를 용이하게 조정할 수 있어 작업성을 향상시키며, 체결구멍의 사이즈를 줄여 체결구멍을 통한 열손실을 감소시킴과 동시에 접착제의 사용양을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 화물창의 단열조립체 체결장치는, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
110: 스터드
120: 단차조정수단
121: 나사산
122: 하우징형 너트 부재
123: 렌치 삽입홈
130: 체결수단
140: 웨지
A, A1 내지 A4: 단열조립체(단열박스)

Claims (10)

  1. 단열조립체를 선체의 내벽에 체결하기 위한 장치에 있어서,
    선체의 내벽에 고정되는 스터드;
    상기 스터드에 결합되고 상기 단열조립체의 단차를 조정하기 위한 단차조정수단; 및
    상기 단차조정수단을 상기 단열조립체에 체결하기 위한 체결수단을 포함하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고,
    상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 직경을 상기 단열조립체에 형성되는 구멍보다 크게 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고, 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고,
    상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 상부 외측에 체결되는 판형 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징형 너트 부재는 상기 스터드 측을 향하는 일단부에 외측으로 연장하고, 상기 단열조립체의 하면에 위치되는 플랜지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하우징형 너트 부재의 플랜지부는 상기 판형 부재보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 판형 부재는 상기 하우징형 너트 부재의 상부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 판형부재를 갖는 상기 하우징형 너트 부재의 상부를 수용하도록 상기 단열조립체에 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 스터드와 상기 하우징형 너트 부재 사이 또는 상기 하우징형 너트 부재의 외측에 위치되는 웨지(wedge)를 더 포함하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차조정수단은 상기 스터드에 형성되는 나사산과, 상기 나사산과 나사결합하는 하우징형 너트 부재, 및 상기 하우징형 너트 부재의 상면에 형성되고, 상기 단열조립체에 형성되는 구멍 또는 단열조립체 간의 갭을 통해 노출되는 렌치 삽입홈을 포함하고,
    상기 체결수단은 상기 하우징형 너트 부재의 하부 및 상부 외측에 형성되어 상기 단열조립체의 하판이 개재되는 한 쌍의 판형부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 단차조정이 가능한 화물창의 단열조립체 체결장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 단열조립체는 2차 단열박스를 포함하는 화물창의 단열조립체 체결장치.
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