KR20190088708A - 천연가스탱크용 유리섬유 단열재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연가스 운반선의 천연가스탱크에 대한 단열성 확보와 충격파 흡수를 위한 유리섬유 단열재에 관련되는 기술로서, 유리섬유막층이 적층되어 이루어지는 단열재를 상기 유리섬유막층의 결 방향으로 컷팅하되 두께가 다른 제1단열판과 제2단열판을 글라스크로스를 이용하여 맞대어 결합하고, 상기 제1단열판과 제2단열판의 결 방향은 동일한 배치를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재이다.

Description

천연가스탱크용 유리섬유 단열재{glass fiber insulator for natural gas tank}

본 발명은 천연가스 운반선의 천연가스탱크에 대한 단열성 확보와 충격파 흡수를 위한 유리섬유 단열재에 관련되는 기술이다.

천연가스는 액화상태로 운송되며, 천연가스 운반선이 사용되고 해상을 통한 장거리 운송경로를 거치게 됨으로써 천연가스를 액화 상태로 유지하기 위한 천연가스 탱크의 내구성은 무엇보다 중요하다 할 것이다.

천연가스를 운반하는 천연가스 운반선은 항해 도중에 파도에 의해 흔들림이 많이 발생되며 그 충격파는 천연가스를 저장하는 탱크에도 그대로 전달된다. 그리고 기온에 따라 탱크는 수축과 팽창을 한다는 문제점이 있다.

이와 같은 충격파로 인해 천연가스탱크에 크랙이 가거나 파손되는 것을 방지하기 위해 천연가스탱크의 내벽에는 충격파를 흡수하는 완충수단을 설치하게 되며, 완충수단은 -162℃로 설정되는 천연가스탱크 내부의 설정온도를 유지할 수 있는 단열효과도 함께 지니고 있어야 하는 바, 단열효과와 완충효과가 높은 유리섬유 단열재가 주로 사용되고 있다.

일반적으로 천연가스탱크의 형태는 다수개의 벽체가 측면이 맞대어지는 구조로 형성되며, 벽체 사이의 틈새에는 일정 두께의 유리섬유 단열재가 긴밀하게 끼워짐으로써 파도에 의한 충격파를 흡수하여 가스탱크에 크랙이 가거나 파손되지 않도록 보호하게 되고, 동시에 탱크 내부의 수축과 팽창에 대응하여 -162℃로 설정되는 천연가스탱크의 냉기가 외부로 누출되지 않도록 단열시킬 수 있게 되는 것이다.

천연가스탱크를 구성하는 벽체 사이의 틈새를 메워주어야만 단열성이 확보될 수 있고, 충격흡수도 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 선박의 건조는 대부분 용접을 통해 조립되기 때문에 천연가스탱크를 구성하는 벽체간 간격은 아무리 정밀하게 제작한다 하더라도 그 틈새 간격이 일정치 않다는 문제점이 있다.

그리고 벽체간 틈새는 선박을 건조하는 회사마다 조금씩 다를 수 있으므로 상기 틈새를 메우기 위한 기술이 요구된다.

예를 들어 어떠한 한 조선소의 설계 규정상 틈새의 폭을 27 ~ 33mm로 규정하고 있다고 가정한다면, 틈새를 메우기 위한 단열재의 두께를 27mm로 제작하면 33mm의 틈새를 완전히 메우지 못하게 되는 문제점이 발생한다. 반대로 단열재의 두께를 33mm로 하는 경우에는 실제 틈새가 27mm인 경우에는 단열재를 끼울 수 없게 된다.

이러한 문제점에 대응하기 위해 본 출원인에 의해 특허등록된 대한민국 등록특허 제10-0886372호의 "천연가스탱크용 유리섬유 단열재와 그 제조방법"이 알려져 있다.

도 1은 종래기술에 의한 유리섬유 단열재를 우레탄 판넬 사이의 틈새에 설치하는 끼움작업도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 종래기술에 따른 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 유리섬유결이 수직으로 형성된 메인 단열판, 유리섬유천, 유리섬유결이 수평으로 형성된 완충 단열판이 적층되며, 메인 단열판의 하측면과 완충 단열판의 상측면에는 염화비닐시트가 부착되며, 유리섬유 단열재의 좌우측면에는 비닐테이프를 부착하되, 유리섬유 단열재의 좌우측면 중 일측면은 전체에 걸쳐 비닐테이프가 부착되고, 타측면은 메인 단열판의 측면에만 비닐테이프가 부착되도록 한 것이다.

종래기술은 우레탄 판넬 사이의 틈새를 매우기 위한 단열재로서, 메인단열판과 완충 단열판의 섬유결 방향을 달리하여 완충단열판에서 소정의 탄성이 형성되어 틈새의 변화에 대응할 수 있도록 한 것이다.

하지만, 유리섬유 단열원판을 수평방향 및 수직방향으로 절단하여 메인 단열판과 완충 단열판을 구분되게 제작해야 하는 문제점이 있고, 완충 단열판만의 탄성력으로는 설계상의 틈새 허용오차 범위 외에는 대응이 힘들다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0886372호

본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 제조가 보다 간편하고 탄성복원력이 좋아 보다 범용적으로 사용될 수 있도록 하는 유리섬유 단열재를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는, 유리섬유막층이 적층되어 이루어지는 단열재를 상기 유리섬유막층의 결 방향으로 컷팅하되 두께가 다른 제1단열판과 제2단열판을 글라스크로스를 이용하여 맞대어 결합하고, 상기 제1단열판과 제2단열판의 결 방향은 동일한 배치를 이루게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제1단열판과 제2단열판의 각 외측면에는 염화비닐시트가 부착되고, 상기 제1단열판과 상기 제2단열판의 각 모서리 부위에 상기 염화비닐시트를 덮으면서 ㄱ 자 형태로 비닐테이프가 부착되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 비닐테이프의 수직부는 접착제가 노출되는 상태가 되며, 수평부는 접착제가 노출되지 않거나 일부만 노출되는 형태로 부착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 비닐테이프는 ㄷ 자 형태로 상기 제1단열판과 제2단열판의 모서리 부위에 부착되되, 수직부에만 접착제가 노출되어 부착력이 형성되고, 상기 비닐테이프 자체는 탄성을 가지고 있는 것임을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 비닐테이프는, 천공홀이 형성되는 망사형 비닐테이프인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 작업성이 좋아 생산성 향상을 달성할 수 있고, 탄성복원력이 우수하여 시공도 용이하다는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 탄성복원력이 우수하므로 시공된 후 천연가스 탱크의 수축이나 팽창시에 적절히 대응할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 유리섬유 단열재를 우레탄 판넬 사이의 틈새에 설치하는 끼움작업도.
도 2는 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 변형 실시 단면도.
도 4는 또 다른 변형 실시 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 사용 예시도.

이하, 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 변형 실시 단면도이며, 도 4는 또 다른 변형 실시 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 사용 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는, 유리섬유로 이루어지는 단열재를 사용하게 되는데, 유리섬유막층이 적층되어 이루어지는 단열재 원판을 소정 두께로 절단하여 제1단열판(100)과 제2단열판(200)을 제작하도록 한다.

이때 제1단열판(100)과 제2단열판(200)은 유리섬유막층의 결 방향으로 컷팅이 이루지도록 하고, 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 두께가 다르도록 한다. 종래기술에서 언급한 바와 같이 천연가스탱크의 내부에 설치되는 우레탄 판넬(10) 사이의 틈새의 크기에 따라 본원의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재의 두께는 달라질 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 제1단열판(100)의 두께는 23mm 로 하며, 제2단열판(200)의 두께는 10mm로 구성하도록 한다.

제1단열판(100)과 제2단열판(200)을 맞대어 결합되게 하는데, 소정두께의 글라스크로스(300)에 접착성분을 도포하여 제1단열판(100)과 제2단열판(200)을 결합시키도록 한다.

본원의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 우레탄 판넬(10) 사이의 틈새에 끼워지게 되는데, 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 유리섬유막층이 수직으로 형성되는 방향으로 틈새에 끼워지도록 한다. 제1단열판(100)과 제2단열판(200)이 틈새로 끼워질 때 수평방향으로의 압축력이 작용되는데, 제1단열판(100)과 제2단열판(200)을 이루는 유리섬유막층이 상하 방향으로 배치되기 때문에 탄성복원력이 양호하여 쉽게 틈새로 끼울 수 있게 된다.

더욱 바람직하게 본 발명의 천연가스탱크용 유리섬유 단열재를 구성함에 있어서 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 각 외측면에는 염화비닐시트(400)가 각각 부착되게 하며, 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 각 모서리 부위에는 ㄱ 자 형태의 비닐테이프(500)가 부착되도록 한다. 비닐테이프(500)는 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 상면 및 하면을 감싸게 되고, 동시에 측면에 부착된 염화비닐시트(400)를 부분적으로 덮는 상태로 부착이 된다.

기본적으로 비닐테이프(500)에는 접착성분이 있어 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 측면 및 상면 또는 하면과 접합된다. 하지만, 틈새로 끼워질 때 제1단열판(100)과 제2단열판(200)이 압축되어 수축되는 경우 제1단열판(100)과 제2단열판(200)의 상면과 하면에 부착된 비닐테이프(500)에 주름이 발생될 수 있는 바, 이에 대한 대응책으로 다음과 같은 다른 형태로 실시될 수 있다.

비닐테이프(500)를 ㄱ 자 형태로 모서리 부위에 부착하되, 수직부(510)는 접착제가 노출되게 하여 고정시키도록 하나, 수평부(520)는 접착제가 노출되지 않도록 하거나 일부만 노출되게 하는 형태로 부착시킬 수 있다.

틈새로 끼울 때 수축이 발생되는 부위의 비닐테이프(500) 영역을 비접착 혹은 부분 접착되게 함에 따라 제1단열판(100)과 제2단열판(200)이 수축되더라도 비닐테이프(500)가 심하게 주름지는 것이 방지된다.

한편, 또 다른 변형 실시예로는 도 3과 같이 비닐테이프(500)를 ㄷ자 형태로 부착하되 수직부(510)에만 접착제가 노출되어 부착력이 형성되게 하고, 수평부(520)는 접착이 이루어지지 않도록 하되, 비닐테이프(500) 자체가 탄성을 가지고 있는 것으로 한다.

비닐테이프(500) 자체가 탄성을 가지고 있으며, 수직부(510)에만 접착제가 도포되도록 하거나, 수직부(510)에만 이형지를 제거하여 접착제가 노출되게 한 상태에서 비닐 테이프(500)를 적당한 힘으로 당기면서 부착하게 되면 제1단열판(100)과 제2단열판(200)이 수축되더라도 접착제에 의해 접합되지 않는 수평부(520)도 원래 상태로 복원되기 때문에 주름이 생기지 않게 된다.

한편, 도 4는 또 다른 변형 실시예를 보여주는 것으로서, 비닐테이프(500)가 망사형 비닐테이프로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 망사형 비닐테이프는 복수의 천공홀이 규칙적으로 형성되어 있고, 천공홀(530) 외의 영역에만 접착제가 도포되도록 한다.

천공홀(530)에서는 접착력이 형성되지 않기 때문에 제1단열판(100)과 제2단열판(200)이 수축되더라도 비닐테이프(500)의 수평부(520)는 접합력이 약해지면서 주름이 심하게 잡히지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 천연가스탱크용 유리섬유 단열재는 제1단열판과 제2단열판이 동일한 배열의 유리섬유막층으로 이루어지므로 컷팅 작업이 용이하여 생산성이 높으며, 제1단열판과 제2단열판 양쪽에서 수축이 일어날 수 있으므로 틈새로 끼움작업 하기에 편리하여 시공성이 좋다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 제1단열판과 제2단열판의 수축시에 비닐테이프의 주름이 덜 잡히도록 하는 방안을 제시함으로써 시공 후의 외관도 더욱 미려해지는 장점이 있다.

본 발명은 천연가스탱크에 대한 단열재 시공시에 사용될 수 있다.

100 : 제1단열판
200 : 제2단열판
300 : 글라스크로스
400 : 염화비닐시트
500 : 비닐테이프
510 : 수직부
520 : 수평부
530 : 천공홀
10 : 우레탄 판넬

Claims (5)

1. 유리섬유막층이 적층되어 이루어지는 단열재를 상기 유리섬유막층의 결 방향으로 컷팅하되 두께가 다른 제1단열판과 제2단열판을 글라스크로스를 이용하여 맞대어 결합하고, 상기 제1단열판과 제2단열판의 결 방향은 동일한 배치를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1단열판과 제2단열판의 각 외측면에는 염화비닐시트가 부착되고, 상기 제1단열판과 상기 제2단열판의 각 모서리 부위에 상기 염화비닐시트를 덮으면서 ㄱ 자 형태로 비닐테이프가 부착되도록 하는 것을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 비닐테이프의 수직부는 접착제가 노출되는 상태가 되며, 수평부는 접착제가 노출되지 않거나 일부만 노출되는 형태로 부착되는 것을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 비닐테이프는 ㄷ 자 형태로 상기 제1단열판과 제2단열판의 모서리 부위에 부착되되, 수직부에만 접착제가 노출되어 부착력이 형성되고, 상기 비닐테이프 자체는 탄성을 가지고 있는 것임을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 비닐테이프는, 천공홀이 형성되는 망사형 비닐테이프인 것을 특징으로 하는 천연가스탱크용 유리섬유 단열재.
   

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