KR20210124996A - 저장탱크의 단열을 위한 단열블록 - Google Patents

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KR20210124996A
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피에르 몽포트
벤자민 샤르팡티에
홀거 프라이
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은,유체 저장 탱크의 단열용 단열 블록에 관한 것으로서, 상기 단열 블록은 단열 블록의 두께 방향으로 이격되어 서로 나란한 제1 플레이트(11) 및 제2 플레이트; 단열 블록의 두께 방향으로 상기 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(11) 사이에 삽입된 지지 기둥; 및 상기 지지 기둥 사이에 위치하는 단열 라이닝;을 포함하되, 상기 제1 플레이트(11)는 지지 기둥(12)이 지지하게 되는 보강 지지 구역(13)을 포함하고, 보강 지지 구역(13)은 리브(16)의 네트워크에 의해 서로 연결된다.

Description

저장탱크의 단열을 위한 단열블록
본 발명은 극저온 유체와 같은 유체의 저장 및/또는 운송을 위한 멤브레인이 있는 밀폐형 단열 탱크 분야에 관한 것이다.
멤브레인이 있는 밀폐형 단열 탱크는 대기압하에서 약 -162°C의 온도에서 저장되는 액화 천연 가스(LNG)의 저장에 특히 사용된다. 이러한 탱크는 육상이나 부유식 구조물에 설치될 수 있다. 부유식 구조물의 경우 탱크는 액화천연가스를 운송하거나 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화천연가스를 수용할 수 있다.
문서 WO2016097578은 선박의 이중 선체와 같은 지지 구조물에 고정된 탱크 벽을 포함하는 액화 천연 가스 저장을 위한 밀폐형 단열 탱크를 개시한다. 각 탱크 벽은 두께 방향으로 연속적으로 탱크 외부에서 내부 방향으로, 지지 구조물에 고정된 2차 단열 배리어, 상기 2차 단열 배리어에 안착되는 2차 밀봉 멤브레인, 상기 2차 밀봉 멤브레인에 대하여 안착되는 1차 단열 배리어, 상기 2차 단열 배리어에 대하여 안착되며 탱크에 저장된 액화 천연 가스와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 멤브레인을 포함한다.
상기 2차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어는 서로 나란히 배치된 단열 블록을 포함한다. 상기 단열 블록은 서로 나란한 바닥 플레이트과 커버 플레이트, 및 상기 바닥 플레이트과 커버 플레이트 사이에서 단열 블록의 두께 방향으로 연장되는 지지 기둥(pillar)을 포함한다. 상기 단열 블록은 지지 부재 사이에 위치하는 단열 라이닝을 추가로 포함한다.
전술한 문헌 WO2016097578의 도 11 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 단열 블록은 하중 분산 구조물을 포함한다. 상기 지지 기둥이 유체정역학적 하중 및 유체동역학적 하중을 받아 단열 블록의 커버 플레이트로부터 지지 구조물로 이를 전달하도록 의도되었다는 사실을 감안할 때, 이러한 하중 분산 구조는 압축 응력이 과도하게 집중되는 경우에 존재할 가능성이 있는 펀칭 현상을 피할 수 있게 한다. 상기 하중 분산 구조는 한편으로는 기둥과 커버 플레이트 사이에, 다른 한편으로는 기둥과 바닥 플레이트 사이에 삽입된다.
커버 패널 및 바닥 패널은 특히 열 구배를 받을 때 굽힘을 제한하기에 충분한 단열 블록의 굴곡 강성을 보장하기 위해 상당한 두께를 가지고 있다. 그러나 기계적 강성 효과에 대한 대응효과로서 덮개와 바닥 플레이트의 두께가 상당하여 단열 블록의 단열 성능을 저하시키고 무게를 증가시키는 효과가 있다.
따라서 위에서 언급한 단열 블록은 완전히 만족스럽지는 않았다.
본 발명의 기반이 되는 한 가지 아이디어는 한편으로는 상당한 강성과 다른 한편으로는 효과적인 단열 사이의 현저한 트레이드 오프를 제안하는 유체 저장 탱크의 단열을 위하여 의도된 전술한 타입의 단열 블록의 제안에 기반한다.
이를 위해, 일 실시예에 따르면, 본 발명은 유체 저장 탱크의 단열용 단열 블록을 제공하되, 상기 단열 블록은:
- 상기 단열 블록의 두께 방향으로 이격되어 서로 나란한 제1 플레이트 및 제2 플레이트;
- 상기 단열 블록의 두께 방향으로 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 삽입된 지지 기둥; 및
- 상기 지지 기둥 사이에 위치하는 단열 라이닝;를 포함하되,
- 상기 제1 플레이트는 섬유 강화 폴리머 매트릭스를 포함하고 지지 기둥이 지탱하게 되는 보강 지지 구역을 포함하는 복합 재료로 성형되며, 상기 보강 지지 구역은 더 얇은 구역에 의해 서로 분리되고 상기 더 얇은 구역보다 두께가 더 두꺼우며, 상기 보강 지지 구역은 리브의 네트워크에 의해 서로 연결되어 있다.
따라서, 상기 리브는 기둥이 지지하게 되는 더 두꺼운 지지 구역 사이에서 제1 플레이트의 굴곡 강성을 강화하는 것을 가능하게 한다. 이로 인하여, 지지 구역 사이의 제1 플레이트의 두께를 줄일 수 있게 된다. 결과적으로, 상기 단열 블록의 무게가 감소하고 단열 성능이 향상되며 단열 블록은 충분한 강성을 얻게 된다.
실시예들에 따르면, 이러한 단열 블록은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 블록은 길이 방향으로 나란한 행(row)으로 정렬된 보강 지지 구역을 포함하고, 리브의 네트워크는 상기 행 중 하나의 인접한 보강 지지 구역 중 2개 사이에서 각각 연장하는 리브를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 블록은 가로 방향에 나란한 열(column)로 정렬된 보강 지지 구역을 포함하고, 리브의 네트워크는 상기 열 중 하나의 열의 인접한 2개의 보강 지지 구역 사이에서 각각 연장하는 리브를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 리브의 네트워크는 서로에 대해 직각으로 2개의 대칭 축을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 가로 방향은 길이 방향에 직교한다.
일 실시예에 따르면, 상기 리브의 네트워크는 길이 방향 및 가로 방향으로 분할된 방향으로 정렬된 2개의 보강 지지 구역 사이에서 각각 연장되는 리브를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 각 리브는 직선 형태, 곡선 형태 및 오메가 형태 중에서 선택된 형태를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 리브의 네트워크는 2개의 보강 지지 구역 사이에서 각각 연장되는 2개의 리브를 각각 연결하는 연결 리브를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 리브의 네트워크는 제1 플레이트의 에지 중 하나를 따라 각각 연장되는 경계 리브를 포함하고, 상기 경계 리브는 각각 리브에 의해 보강 지지 구역 중 하나 이상에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 단열 라이닝은 제1 플레이트 및 제2 플레이트에 접착되는 단열 폴리머 발포체(foam)이다. 이것은 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 가해지는 전단력에 대한 단열 블록의 저항성을 증가시켜 지지 기둥의 뒤틀림을 방지하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 폴리머 발포체은 지지 기둥에도 부착된다. 이것은 기계적 힘에 대한 단열 블록의 저항을 증가시키는 데 훨씬 더 기여한다.
일실시예에 따르면, 상기 단열 라이닝은 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 단열 폴리머 발포체를 몰딩하여 얻어진다. 이렇게 얻어진 발포체는 특히 제1 플레이트가 리브의 네트워크를 포함할 때 단열 라이닝의 기하학적 구조를 제1 플레이트의 복잡한 기하학적 구조에 간단하게 적응시키는 것을 가능하게 한다는 점에서 특히 유리하다.
다른 변형 실시예에 따르면, 단열 폴리머 발포체는 지지 기둥 및 절개된 상보적인 리브 네트워크를 수용하기 위한 오리피스를 갖는 하나 이상의 미리 절단된 블록의 형태로 사전 제작된다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 라이닝은 선택적으로 섬유 강화된 폴리우레탄 발포체이다. 특정 실시예에 따르면, 상기 섬유 강화 폴리우레탄 발포체는 20 내지 40 kg/m3 정도의 밀도를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 상기 강화 폴리우레탄 발포체는 3 내지 5 중량%의 섬유 비율을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 단열 라이닝의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
일 실시예에 따르면, 보강 지지 구역 중 적어도 하나는 지지 기둥 중 하나의 단부와 형상을 결합함으로써 상호작용하는 체결 요소를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 상기 체결 요소는 지지 기둥의 단부가 끼워지는 슬리브와 같은 암형 부재이다. 다른 실시예에 따르면, 상기 체결 요소는 지지 기둥의 중공 단부에 삽입되는 수형 요소이다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 플레이트는 매트, 단방향(UD) 또는 비-단방향 플라이(plies) 및 직물 중에서 선택되는 섬유 보강재에 의해 강화된 열가소성 매트릭스를 열성형하여 제조된다. 상기 섬유 보강재는 예를 들어 유리 섬유로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 매트릭스는 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴레이트 및 이들의 공폴리머체 중에서 선택된다.
일 실시예에 따르면, 섬상기 유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 린넨 섬유, 현무암 섬유(basalt fiber) 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥은 섬유 강화 폴리머 매트릭스를 포함하는 복합 재료로 제조되고, 상기 지지 기둥은 단열 블록의 두께 방향으로 배향된 길이 방향을 가지며, 상기 지지 기둥의 50% 이상의 섬유는 지지 기둥의 길이 방향에 나란하게 배향되거나, 상기 길이 방향에 대하여 45° 미만의 각도로 기울어지게 된다. 이것은 지지 기둥에 만족스러운 압축 강도를 부여하는 데 특히 유리하다.
상기 지지 기둥 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유 및 이들의 부산물 및 혼합물 중에서 선택된다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥은 인발에 의해 제조되며, 이는 섬유 및 중공 형태의 압출 방향으로 섬유의 바람직한 배향을 얻는 데 유리하다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥은 중공으로 되고, 단열 라이닝으로 라이닝된다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 플레이트는 섬유 강화 폴리머 매트릭스를 포함하고 지지 기둥이 지지하게 되는 보강 지지 구역을 포함하는 복합 재료로 성형되며, 상기 보강 지지 구역은 더 얇은 구역에 의해 서로 분리되고 상기 더 얇은 구역보다 더 두꺼운 두께를 가지며, 상기 보강 지지 구역은 리브 네트워크에 의해 서로 연결된다.
상기 제2 플레이트는 제1 플레이트와 관련하여 위에서 제시된 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 동일하다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 플레이트는 커버 플레이트이고 제2 플레이트는 바닥 플레이트이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 병치된 복수의 전술한 단열 블록을 포함하는 단열 배리어, 및 단열 배리어에 대해 안착하는 밀봉 멤브레인을 포함하는 밀폐되고 단열된 유체 저장 탱크를 제공한다. 이러한 탱크는 단일 밀봉 멤브레인 또는 두 개의 단열 배리어와 교대로 두 개의 밀봉 부재를 사용하여 생산할 수 있다.
이러한 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육상 저장 설비의 일부를 형성하거나, 특히 메탄 유조선, LNG 연료 선박, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산 및 저장 해양 유닛(FPSO) 등, 부유식 연안 또는 심해 구조물에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체를 운송하기 위한 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 위치된 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체가 단열된 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로 또는 선박의 탱크로 또는 그로부터 운반되는 그러한 선박의 선적 또는 하역 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 배열된 단열 파이프라인 및 단열 파이프라인을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로 또는 선박의 탱크로 또는 그로부터 유체를 이동시키는 펌프를 포함하는 유체 이송 시스템을 제공한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 완전히 예시적이고 비-제한적인 방식으로 주어진 본 발명의 다수의 특정 실시양태에 대한 하기 설명으로부터 더 잘 이해될 것이고 그의 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점이 더욱 명백해질 것이다. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크벽의 절개 사시도이다.
도 2는 단열 블록의 개략적인 단면도이다.
도 3은 단열블록의 커버 플레이트와 바닥 플레이트 사이에 폴리머 발포체를 사출하여 그 자리에서 성형하는 방법을 도시한다.
도 4는 단열 블록의 커버 플레이트를 바닥 플레이트로 향하게 한 정면도이다.
도 5는 도 4의 커버 플레이트의 상세도이다.
도 6은 메탄 수송선 탱크와 이 탱크에서 선적/하역을 위한 터미널의 개략적인 단면도이다.
도 7은 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 8은 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 9는 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 10은 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 11은 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 12는 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 13은 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 14는 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 15는 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 16은 변형 실시예에 따른 리브 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 17은 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 18은 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 19는 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 20은 변형 실시예에 따른 리브의 네트워크를 예시하는 커버 플레이트의 개략도이다.
도 1에는 단단하고 단열된 탱크의 벽이 도시되어 있다. 이러한 탱크의 일반적인 구조는 잘 알려져 있으며 다면체 형태이다. 따라서 다음은 탱크 벽 구역을 설명하기 위한 것일 뿐이며 탱크의 모든 벽이 유사한 일반 구조를 가질 수 있음을 이해해야 한다. 탱크의 벽은 탱크의 외부에서 내부로 지지 벽(1), 자체 지지형 단열 블록(3)에 의해 형성되고 지지 구조물(1)에 병치되고 2차 유지 부재(4)에 의해 고정된 2차 단열 배리어(2), 상기 단열 블록(3)에 의해 지지되는 2차 밀봉 멤브레인(5), 자체 지지 단열 블록(7)에 의해 형성되고 1차 유지 부재(8)에 의해 2차 밀봉 멤브레인 상에 병치되고 고정되는 1차 단열 배리어(6), 탱크 내에 담겨진 극저온 유체와 접촉하도록 되고 상기 단열 블록(7)에 의해 지지되는 1차 밀봉 멤브레인(9)을 포함한다.
상기 지지 구조물은 탱크의 일반적인 형태를 정의하는 복수의 지지 벽(1)을 포함한다. 상기 지지 구조물은 특히 선박의 선체 또는 이중 선체에 의해 형성될 수 있다. 상기 지지 벽(1)은 특히 자체 지지되는 금속 시트 또는 보다 일반적으로 적절한 기계적 특성을 나타내는 임의의 종류의 경질 파티션일 수 있다.
상기 1차 밀봉 멤브레인(9) 및 2차 밀봉 멤브레인(5)은 예를 들어 융기된 에지가 있는 금속 스트레이크의 연속 확장부로 구성되며, 상기 스트레이크는 융기된 에지에 의해 단열 블록(3, 7)에 고정된 나란한 용접 지지대에 용접된다. 상기 금속 스트레이크는 예를 들어 Invar®, 즉 팽창 계수가 일반적으로 1.2 X 10-6 과 2 X 10-6 K-1 사이에 있는 철과 니켈의 합금 또는 팽창 계수가 일반적으로 7 ~ 9 X 10-6 K-1 인 고망간 함유 철 합금으로 만들어진다. 선박의 탱크의 경우, 상기 스트레이크는 바람직하게는 선박의 길이 방향(10)에 평행하게 배향된다.
상기 2차 단열 블록(3) 및 1차 단열 블록(7)은 동일하거나 상이한 구조를 가질 수 있다.
2차 단열 블록(3) 및 1차 단열 블록(7)은 2개의 큰 면 또는 주 면과 4개의 작은 면 또는 측면으로 정의되는 직육면체 형태를 갖는다. 일 실시예에 따르면, 상기 2차 단열 블록(3) 및 1차 단열 블록(7)은 동일한 길이 및 동일한 폭을 갖지만, 상기 2차 단열 블록(3)은 1차 단열 블록(7)보다 더 두껍다.
도 2는 2차 단열 블록 또는 1차 단열 블록을 형성하도록 의도된 단열 블록(3, 7)의 구조의 단면 개략도이다. 상기 단열 블록(3, 7)은 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 이격되어 나란한 바닥 플레이트(10)과 커버 플레이트(11)을 포함한다. 상기 바닥 플레이트(10) 및 커버 플레이트(11)은 단열 블록(3, 7)의 주요 면(main face)을 정의한다.
상기 커버 플레이트(11)는 2차 밀봉 멤브레인 또는 1차 밀봉 멤브레인을 수용하는 것을 가능하게 하는 지지 외부 표면을 갖는다. 상기 커버 플레이트(11)는 또한 2차 밀봉 멤브레인(5) 또는 1차 밀봉 멤브레인(9)의 금속 스트레이크를 서로 용접하는 것을 가능하게 하는 용접 지지체를 수용하는 그루브를 갖는다. 그루브는 L자형이며, 예를 들어 단열 블록(3, 7)당 2개가 있다. 통상적으로, 단열 블록(3, 7)의 길이 방향은 상기 단열 블록(3, 7)의 길이에 대응한다.
상기 단열 블록(3, 7)은 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 연장되는 지지 기둥(12)을 포함한다. 상기 지지 기둥(12)은 한편으로는 바닥 플레이트(10)에 대하여, 다른 한편으로는 커버 플레이트(11)에 대하여 지탱된다. 상기 지지 기둥(12)은 상기 커버 플레이트(11)에 가해지는 수직력을 바닥 플레이트(10)으로 전달할 수 있게 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 커버 플레이트(11)는 지지 기둥(12)이 지지하게 되는 보강 지지 구역(13)을 포함한다. 보강 지지 구역(13)은 이하 "더 얇은 구역"(14) 이라는 용어로 지칭되는 커버 플레이트(11)의 다른 구역보다 두꺼운 두께를 가진다. 여기서 "더 얇은"이라는 용어는 상대적인 의미를 가지며 더 얇은 구역(14)이 보강 지지 구역(13)의 두께보다 더 얇은 두께를 갖는다는 것을 의미한다는 점에 유의해야 한다. 보강 지지 구역(13)은 지지 기둥(12)과의 접촉 구역에서 응력이 과도하게 집중되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 커버 플레이트(11)의 보강 지지 구역(13)의 두께는 15 내지 35mm, 예를 들어 25mm 정도이고, 더 얇은 구역(14)의 두께는 1 내지 10mm, 예를 들어 2~4mm 정도이다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥(12)의 2개의 단부는 커버 플레이트(11)에 형성된 체결 요소(15)와 바닥 플레이트(10)에 형성된 체결 요소에 각각 체결된다. 상기 체결 요소(15)는 예를 들어 지지 기둥(12)의 단부가 형태의 결합에 의해 맞물리는 슬리브와 같은 암형 부재일 수 있다. 대안적으로, 체결 요소(15)는 수형 부재이고 지지 기둥(12)의 중공 단부에 체결진다.
도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 커버 플레이트(11)의 체결 요소(15)는 각각 커버 플레이트(11)의 보강 지지 구역(13) 중 하나에 형성된 환형 림에 의해 형성된다. 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥(12)은 또한 예를 들어 접착에 의해 커버 플레이트(11)에 고정된다. 일 실시예에 따르면, 상기 커버 플레이트(11)의 체결 요소(15)와 바닥 플레이트(10)의 체결 요소는 상이한 구조를 갖는다.
또한, 상기 커버 플레이트(11)는 보강 지지 구역(13)을 서로 연결하고 커버 패널의 굴곡 강성을 강화하도록 의도된, 특히 도 4 및 5에 도시된 리브(16)의 네트워크를 포함한다. 따라서, 상기 리브(16)의 네트워크는 지지 기둥(12)이 지지하는 보강 지지 구역(13) 외부의 커버 플레이트(11)의 두께를 제한하여, 단열 블록(3, 7)의 중량을 줄이고 커버 플레이트(11)의 충분한 강성을 유지하면서 단열 블록(3, 7)의 단열 성능을 향상시키게 된다.
상기 단열 블록(3, 7)은 또한 지지 기둥(12)이 차지하지 않는 공간에서 커버 플레이트(11)와 바닥 플레이트(10) 사이에 위치하는 단열 라이닝(17)(특히 도 2에 도시됨)을 포함한다.
유리하게는, 상기 단열 라이닝(17)은 저밀도 섬유 강화 폴리우레탄 발포체과 같은 단열 폴리머 발포체이다. 단열 폴리머 발포체는 예를 들어 20 내지 40kg/m3, 예를 들어 35kg/m3, 정도의 밀도를 갖는 폴리우레탄 발포체이다. 섬유 비율은 3 내지 5 중량% 인 것이 바람직하다. 섬유는 예를 들어 유리 섬유이지만 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 혼합물일 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 단열 폴리머 발포체는 지지 기둥(12)에 의해 점유되지 않은 공간에서 커버 플레이트(11)와 바닥 플레이트(10) 사이에서 그 자리에서(in-situ) 성형된다. 따라서, 단열성 고분자 발포체는 바닥 플레이트(10), 커버 플레이트(11) 및 지지 기둥(12)에 부착된다. 결과적으로, 단열 폴리머 발포체는 단열 블록(3, 7)의 바닥 플레이트(10)와 커버 플레이트(11) 사이에 가해지는 전단력에 대한 단열 블록(3, 7)의 저항을 증가시켜, 지지 기둥(12)의 뒤틀림을 방지한다. 또한, 위에서 설명된 바와 같이 복잡한 기하학적 구조의 커버 플레이트(11)를 갖는 단열 블록(3, 7)에서 단열 발포체를 현장 사출 성형 하는 것은 단열 라이닝(17)의 기하학적 구조를 커버 플레이트(11)의 복잡한 기하학적 구조에 간단히 적용시킬 수 있게 한다는 점에서 특히 바람직하다.
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(11), 바닥 플레이트(10) 및 지지 기둥(12)으로 구성된 사전 조립된 구조물이 몰드(18)에 위치된다. 상기 몰드(18)는 단열 블록(3, 7)의 커버 플레이트(11)와 바닥 플레이트(10)를 각각 지지하게 되는 커버(19)와 바닥(20), 및 4개의 주변 벽(21, 22: 그 중 2개는 도 3에 도시됨))을 포함하되, 주변 벽은 커버(19)와 몰드(18)의 바닥(20) 사이에서 바닥 플레이트(10)과 커버 플레이트(11)의 에지를 따라 연장된다.
또한, 상기 몰드(18)는 단열 라이닝(17)을 형성하는 단열 발포체가 커버 플레이트(11)와 바닥 플레이트(10) 사이에서 흐를 수 있게 하는 하나 이상의 주입 오리피스(23)를 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 주입 오리피스(23)가 몰드(18)의 커버(19)에 형성될 때, 단열 블록(3, 7)의 커버 플레이트(11)는 대응하는 오리피스를 포함한다. 도시되지 않은 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 주입 오리피스는 멤브레인을 지지하도록 된 커버 플레이트(11)의 평평한 표면의 열화를 방지하는 단열 블록(3, 7)의 바닥 플레이트(10)에 형성된다.
도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 상기 몰드(18)는 커버를 포함하지 않으며, 몰드에 위치되는 사전 조립된 구조는 연관된 지지 기둥(12)을 갖는 바닥 플레이트(10) 또는 커버 플레이트(11) 중 하나만을 포함한다. 상기 사전 조립된 구조체는 상기 바닥 플레이트(10) 또는 커버 플레이트(11)가 몰드(18)의 바닥(20)에 대해 위치되는 방식으로 몰드에 위치된다. 바닥 플레이트(10) 또는 커버 플레이트(11) 중 다른 하나는 발포체의 팽창이 바닥 플레이트(10) 또는 커버 플레이트(11)에 도달하기 전에 지지 기둥(12)에 대해 조립된다.
도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 단열 폴리머 발포체는 지지 기둥(12) 및 커버 플레이트(11)에 형성된 리브(16)의 절개된 상보적인 네트워크를 수용하는 오리피스를 갖는 하나 이상의 미리 절단된 블록의 형태로 사전 제작된다. 단열 폴리머 발포체의 블록은 커버 플레이트(11)와 바닥 플레이트(10)에 바람직하게 접착되어, 단열 블록(3, 7)의 기계적 힘에 대한 저항성, 특히 단열 블록(3, 7)의 바닥 플레이트(10) 및 커버 플레이트(11) 사이에 가해지는 전단력에 대한 저항성을 증가시켜서, 지지 기둥(12)의 변형을 방지하게 된다.
보강 지지 구역(13) 및 리브(16)의 네트워크를 갖는 커버 플레이트(11)를 제조하기 위해, 상기 커버 플레이트(11)는 섬유 강화 폴리머 매트릭스를 갖는 복합 재료의 성형에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버 플레이트(11)는 복합 재료 시트의 열성형 방법에 의해 생성되며, 즉 커버 플레이트(11)는 복합 재료 시트로부터 온도, 압력 및 선택적으로 진공 조건하에서 상기 복합 재료 시트의 크리프(creep)에 의해 형성된다.
상기 커버 플레이트(11)는 예를 들어, "유리 섬유 매트 강화 열가소성 수지(Glass fiber Mat enhanced Thermoplastics)"에 대한 약어인 GMT로 일반적으로 지칭되는 복합 재료로 제조된다. 이 유형의 재료는 매트, 단방향(UD) 또는 비-단방향 플라이 및 직물 중에서 선택된 섬유 강화재로 강화된 열가소성 매트릭스를 포함한다. 섬유 보강재는 예를 들어 유리 섬유로 만들어진다. 이러한 재료는 열간 가압된다. 이러한 재료는 우수한 기계적 저항을 가지며, 예를 들어 20°C에서 400mW/mK 정도의 열전도율을 나타낸다.
열가소성 매트릭스는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴레이트 및 이들의 공폴리머체 중에서 선택된다.
섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 린넨 섬유, 현무암 섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 커버 플레이트(11)는 섬유 및 열경화성 매트릭스를 포함하는 복합 재료를 성형하는 방법에 의해 제조된다. 상기 성형 방법은 예를 들어 혼합물 유형의 복합 재료를 압축 성형하여 "시트 몰딩 컴파운드"(Sheet Molding Compound)에 대한 약어인 SMC로 지칭되는 시트로 성형하거나, 혼합물 유형의 복합 재료를 "벌크 몰딩 컴파운드"(Bulk Molding Compound)에 대한 약어인 BMC로 지칭되는 벌크로 성형한다.
열경화성 매트릭스는 예를 들어 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 에폭시 및 폴리우레탄 중에서 선택된다.
또한, 열경화성 매트릭스와 관련된 섬유는 열가소성 매트릭스와 관련하여 위에서 언급한 것과 동일한 성질, 즉 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 린넨 섬유, 현무암 섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
변형 실시예에 따르면, 보강 지지 구역(13) 및 리브(16)의 네트워크는 복합 재료의 평평한 시트 상에 복합 재료의 오버몰딩에 의해 얻어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥(12)은 인발 방법에 의해 섬유 및 열가소성 또는 열경화성 매트릭스를 포함하는 복합 재료로 제조된다. 따라서, 지지 기둥(12)은 관 형태를 갖는다. 인발 방법의 사용하는 것은 지지 기둥(12)의 길이 방향에 나란한 방향으로 섬유의 바람직한 배향을 얻을 수 있다는 점에서 특히 유리하다. 또한, 유리하게는, 지지 기둥(12)의 섬유의 50% 이상이 지지 기둥(12)의 길이 방향과 평행하게 배향되거나 상기 길이 방향에 대해 45° 미만의 각도로 기울어진다. 이러한 구성은 상기 지지 기둥(12)의 열 전도 섹션을 증가시키지 않으면서도 만족스러운 압축 강도를 얻는 것을 가능하게 한다. 상기 지지 기둥(12)의 섬유는 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 린넨 섬유, 현무암 섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 지지 기둥(12)은 중공 형태를 가지며, 상기 지지 기둥(12)의 내부는 단열 라이닝(24)으로 라이닝되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 지지 기둥(12)은 지지 기둥(12)이 커버 플레이트(11) 및 바닥 플레이트(10)에 결합되기 전에 단열 라이닝으로 채워져, 상기 지지 기둥(12)을 약화시킬 가능성이 있는 피어싱의 존재를 피할 수 있게 된다. 또한, 일 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥(12)에는 지지 기둥(12)의 양 단부를 폐쇄하여 상기 지지 기둥(12) 내부에 위치된 단열 라이닝(24)이 상기 지지 기둥(12)으로부터 분리되는 것을 방지하는 단부 체결부(25)가 장착된다. 단부 체결부(25)는 특히 지지 기둥(12)의 단부에 접착되거나 힘에 의해 지지 기둥에 삽입될 수 있다.
상기 지지 기둥(12) 내부에 수용된 단열 라이닝(24)은, 예를 들어 지지 기둥(12) 내부에서 그 자리에서 성형되는 폴리우레탄 발포체과 같은 단열 폴리머 발포체이다. 단열 폴리머 발포체는 지지 기둥(12)의 인발 동안, 동시에 인발 후, 또는 커버(11)와 바닥 판 사이에 단열 폴리머 발포체를 부은 후에 부어질 수 있다.
다른 변형 실시예에 따르면, 상기 단열 라이닝(24)은 각각의 지지 기둥(12)에 끼워지는 단열 폴리머 발포체의 미리 절단된 블록으로 구성된다.
보강 지지 구역(13) 및 리브(16)의 네트워크는 수많은 상이한 형태를 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 리브(16)의 네트워크는 2개의 대칭 축, 즉 커버 플레이트(11)의 종축 x에 나란한 대칭축 및 커버 플레이트(11)의 횡축 y에 나란한 대칭축을 갖는다.
도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 상기 지지 기둥(12) 및 결과적으로 보강 지지 구역(13)은 단열 블록(3, 7)의 길이 방향 x에 평행하게 연장되는 복수의 행(r1, r2), 도시된 실시예에서는 2개의 행을 따라 정렬된다. 또한, 이 실시예에서, 보강 지지 구역(13)은 또한 단열 블록(3, 7)의 가로 방향 y에 평행하게 연장하는 복수의 기둥(c1, c2) 등을 따라 정렬된다. 다른 실시예에 따르면, 상기 지지 기둥(12) 및 보강 지지 구역(13)은 엇갈린(staggered) 방식으로 분포된다. 또한, 유리한 실시예에서, 상기 지지 기둥(12) 및 보강 지지 구역(13)은 등간격으로 분포된다.
도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 평행하게 연장되고 하나의 인접한 보강 지지 구역(13)과 동일한 행(r1, r2)을 쌍으로 연결하는 복수의 직선 리브(26)를 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 또한 커버 플레이트(11)의 종방향 에지를 따라 연장되는 직선 리브(27) 및 각각의 행(r1, r2)의 단부에 위치된 보강 지지 구역(13)을 커버 플레이트(11)의 인접한 횡방향 에지에 연결하는 직선 리브(28)를 포함한다.
상기 커버 플레이트(11)는, 횡방향으로, 즉 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 직각으로 연장되고 하나의 동일한 열(c1, c2)의 2개의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 직선 리브(29)를 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 가로 방향 y에 나란하며 커버 플레이트(11)이 횡방향 에지를 따라 연장되는 직선 리브(30) 및 각각의 열(c1, c2, 등)의 단부에 위치된 보강 지지 구역(13)을 상기 커버 플레이트(11)의 인접한 길이방향 에지에 연결하는 직선 리브(31)를 포함한다.
또한, 상기 커버 플레이트(11)는 인접한 열(c1, c2, 등)에 속하는 보강 지지 구역(13)과 인접한 행(r1, r2)에 각각의 보강 지지 구역(13)을 연결하는 대각선 리브(32)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 대각선 리브(32)는 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 평행하게 연장되는 교차 구역(33)에서 교차한다. 상기 커버 플레이트(11)는 전술한 대각선 리브(32)에 평행하게 연장되고 행(r1, r2) 중 하나의 단부에 위치된 강화 지지 구역(13) 중 하나를 인접한 횡방향 에지에 연결하거나 또는 열(c1, c2, 등) 중 하나의 단부에 배치된 보강 지지 구역(13) 중 하나를 인접한 길이방향 에지에 연결하는 대각선 리브(34)를 추가로 포함한다.
도 7은 리브(26, 29, 32) 및 보강된 베어링 구역(13)의 다른 배열을 개략적으로 도시한다. 이 실시예는 대각선 리브(32)가 2개의 교차하는(secant) 대각선 리브(32) 사이의 교차 구역(33)이 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 평행하게 연장하는 부분을 가지지 않도록 완전히 직선이라는 점에서 도 4 및 5와 관련하여 설명된 실시예와 상이하다. 도시된 실시예에서, 두 개의 인접한 행(r1, r2) 사이의 간격은 대각선 리브(32)가 서로에 대해 직각이 되도록 두 개의 인접한 열(c1, c2) 사이의 거리와 동일하다는 점에 유의하여야 한다.
도 8은 리브(26, 29, 32) 및 보강 지지 구역(13)의 다른 배열을 개략적으로 도시한다. 이 실시예는 하나의 동일한 행(r1, r2)의 보강 지지 구역(13)이 서로 등거리에 위치하지 않는다는 점에서 도 7과 관련하여 위에서 설명된 것과 상이하다. 또한, 대각선 리브(32)는 반드시 서로 직각일 필요는 없다.
도 9에 도시된 실시예는 도 9에서 c2로 표시된 중앙 기둥에 속하는 보강 지지 구역(13)이 리브에 의해 연결되지 않는다는 점에서 도 7과 관련하여 위에서 설명된 실시예와 상이하다.
도 10에 도시된 실시예는 특히 커버 플레이트(11)가 인접한 행(r1, r2) 및 인접한 열(c1, c2, 등)에 속하는 인접한 보강 지지 구역(13)에 각 보강 지지 구역(13)을 연결하는 대각선 리브(32)를 갖지 않는다는 점에서 도 7과 관련하여 설명된 것과 다르다. 또한, 이러한 실시예에서, 커버 플레이트(11)의 단부에 위치된 열(c1)의 인접한 보강 지지 구역(13)은 곡선 리브(35)에 의해 서로 연결된다.
도 11에 도시된 실시예에서, 하나의 동일한 행(r1)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 리브(36)는 곡선형이다. 상기 커버 플레이트(11)는 하나의 동일한 열(c1, c2)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 직선형 리브(29)를 추가로 포함한다. 또한, 이 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)에는 두 개의 인접한 행(r1, r2) 사이에서 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x로 연장되어 리브(29)를 연결하는 연결 리브(37)가 장착된다.
도 12에서, 상기 커버 플레이트(11)는 하나의 동일한 행(r1, r2)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 리브(26) 및 하나의 동일한 열(c1, c2, 등)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 리브(29)를 포함한다. 또한, 하나의 동일한 행(r1, r2)의 인접한 보강 지지 구역(13)은 여기에서 오메가형 리브(38)에 의해 쌍으로 연결된다. 하나의 동일한 행(r1, r2)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 오메가형 리브(38)는 인접한 행(r1, r2)의 보강 지지 구역(13)의 오메가형 리브(38)에 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.
도 13에서, 상기 커버 플레이트(11)는 하나의 동일한 기열(c1, c2)의 2개의 보강 지지 구역(13)을 각각 연결하고 인접한 기둥(c1, c2, 등)의 2개의 보강 지지 구역(13)을 연결하는 곡선 리브(39)에 각각 연결된 곡선형 리브(39)를 포함한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 도 13에서 c2로 표시된 중앙 열의 2개의 보강 지지 구역(13)을 연결하는 선택적인 리브(29)를 포함한다.
도 14는 변형 실시예에 따른 커버 플레이트(11)를 나타낸다. 이 도면에서, 상기 커버 플레이트(11)는 단지 4개의 보강 지지 구역(13)을 포함한다. 그러나, 예상할 수 있는 다른 변형에 따르면, 상기 커버 플레이트(11)는 더 많은 수의 보강 지지 구역(13)을 포함하고, 도 14에 제시된 패턴은 여러 번 반복된다. 이 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)는 각 행(r1, r2)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 직선 리브(26)를 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 각 열(c1, c2, 등)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 직선형 리브(29)를 추가로 포함한다. 마지막으로, 상기 커버 플레이트(11)는 길이 방향의 2개의 리브(26) 사이에서 횡방향으로 연장되는 연결 리브(40)를 포함한다.
도 15에서, 상기 커버 플레이트(11)는 각 행(r1)의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 리브(26)와 커버 플레이트(11)의 단부에 위치된 열의 인접한 보강 지지 구역(13)을 연결하는 횡방향 리브를 포함한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 제1 단부에 근접하게 위치된 제1 행(r1, r2)의 보강 지지 구역(13)을 상기 커버 플레이트(11)의 대향하는 제2 단부에 인접하게 위치된 제2 행의 보강 지지 구역(13)에 각각 연결하는 대각선 리브(41)(여기서는 직선형)를 추가로 포함한다. 또한, 도 15에서, 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 단부들 중 하나에 근접하게 위치된 행(r1, r2)의 보강 지지 구역(13)을 인접한 행(r1, r2) 및 인접한 열(c1, c2, 등)의 보강 지지 구역에 각각 연결하는 다른 선택적인 대각선 리브(42)를 포함한다.
도 16 내지 도 20과 관련하여, 상기 지지 기둥(12)의 배열 및 결과적으로 보강 지지 구역(13)의 배열이 위에서 언급된 배열과 상이한, 특히 상기 보강 지지 구역(13)이 모두 열과 행의 형태로 배열된 것이 아닌 것이 아래에서 다른 변형 실시예로서 설명된다.
도 16에 도시된 실시예에서, 보강 지지 구역(13)은 단열 블록(3, 7)의 길이 방향 x에 평행하게 연장되는 2개의 행(r1, r2)을 따라 정렬된다. 또한, 보강 지지 구역(13)은 또한 단열 블록(3, 7)의 가로 방향 y 에 평행하게 연장되는 복수의 열(c1, c2, 등), 여기서는 그들 중 4개를 따라 정렬된다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 중심에 위치된 중앙 보강 지지 구역(43)을 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 평행하게 연장되고 하나의 동일한 열(c1, c2)의 보강된 베어링 구역(13)을 쌍으로 연결하는 직선형 리브(26)를 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 가로 방향 y에 평행하게 연장되고 커버 플레이트(11)의 단부에 위치된 2개의 기둥의 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 2개의 리브(29)를 추가로 포함한다. 마지막으로, 상기 커버 플레이트(11)는 중앙 보강 지지 구역(43)을 다른 보강 지지 구역(13) 각각에 연결하는 반경방향 리브(44)를 포함한다.
도 17에 도시된 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)의 길이 방향 및 가로 방향 y으로 쌍으로 정렬되는 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 또한 커버 플레이트(11)의 길이 방향 x에 나란한 중심 축을 따라 정렬되고 균일하게 분포된 2개의 중앙 보강 지지 구역(45)을 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 길이 방향의 리브(26)와 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 가로 방향의 리브(29)를 포함한다. 또한, 2개의 중앙 보강 지지 구역(45)은 종방향 배향으로 되며 여기서는 직선인 리브(46)에 의해 서로 연결된다. 마지막으로, 2개의 중앙 보강 지지 구역(45) 각각은 리브(47)에 의해 2개의 인접한 외부 보강 지지 구역(13)에 연결된다.
도 18에 도시된 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)는 도 17과 관련하여 설명된 바와 같이 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 포함한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 5개의 중앙 보강 지지 구역(48, 56)을 포함하며, 그 중 4개는 직사각형을 정의하기 위해 길이 방향 x에 나란하고 가로 방향 y에 나란하게 쌍으로 정렬되고 다섯 번째 구역(48)은 다른 4개의 중앙 보강 지지 구역(13)의 대각선들의 교차부에 위치한다. 상기 커버 플레이트(11)는 가로 방향 y에 나란한 리브(29)와 길이 방향 x에 나란한 리브(26)를 포함하며, 이는 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 가로 방향 y에 나란한 리브(49) 및 길이 방향 x에 나란한 리브(50)를 포함하며, 이는 직사각형을 형성하는 4개의 중앙 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결한다. 또한, 직사각형을 형성하는 4개의 중앙 보강 지지 구역(13) 각각은 대각선 리브(51)에 의해 제5 중앙 보강 지지 구역(48)에 연결된다. 마지막으로, 4개의 외부 보강 지지 구역(13) 각각은 또한 리브(52)에 의해 인접한 중앙 보강 지지 구역(56)에 연결된다.
도 19에 도시된 실시예에서, 상기 커버 플레이트(11)는 도 17과 관련하여 설명된 바와 같이 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 포함한다. 상기 커버 플레이트(11)는 4개의 외부 보강 지지 구역(13)을 쌍으로 연결하는 리브(26, 29)를 포함한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 대각선이 각각 길이 방향 x에 평행하고 가로 방향 y에 평행하게 배향된 마름모를 정의하는 4개의 중앙 보강 지지 구역(53)을 포함한다. 또한, 상기 커버 플레이트(11)는 각각이 상기 4개의 중앙 보강 지지 구역(53)에 의해 정의된 마름모꼴의 측면 중 하나를 따라 연장함으로써 4개의 중심 보강 지지 구역(13)을 연결하는 리브(54)를 포함한다. 마지막으로, 4개의 외부 보강 베어링 구역(13) 각각은 리브(55)에 의해 인접한 중앙 보강 지지 구역(53)에 연결된다.
도 20에 도시된 실시예는 4개의 외부 보강 지지 구역(13)이 중앙 보강 지지 구역(53) 중 하나에 연결되지 않는다는 점에서 도 19와 관련하여 위에서 설명된 실시예와 상이하다. 그러나, 상기 커버 플레이트(11)의 2개의 길이방향 단부에 가장 가까운 2개의 중앙 보강 지지 구역(53)은 연결 리브에 의해 인접한 리브(29)에 각각 연결된다.
본 발명이 다수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 이들의 조합이 발명의 범위에 속하는 경우 포함된다는 것이 매우 분명하다.
특히, 전술한 바와 같은 보강 지지 구역의 배열 및 리브의 상이한 기하학적 구조는 서로 조합될 수 있다.
또한, 리브 및 보강 지지 구역의 배열 및 형상이 커버 플레이트(11)와 관련하여 위에서 설명되었지만 유사한 배열 및 형상이 바닥 플레이트(10)에도 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 메탄 운반선(70)의 단면도는 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적으로 프리즘 형태의 밀폐되고 단열된 탱크(71)를 도시한다. 상기 탱크(71)의 벽은 탱크에 탑재된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 배리어, 1차 밀봉 배리어와 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 및 상기 1차 밀봉 배리어와 상기 2차 밀봉 배리어 사이 그리고 상기 2차 밀봉 배리어 및 이중 선체(72)의 사이에 각각 배치되는 2개의 절연 배리어를 포함한다.
그 자체로 알려진 바와 같이, 선박의 상부 데크 상의 선적/하역 파이프라인(73)은 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 LNG 화물을 이송하기 위해 적절한 커넥터에 의해 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 6은 선적 및 하역 스테이션(75), 해저 라인(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 나타낸다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 이동식 암(74) 및 이동식 암(74)을 지지하는 라이저(78)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 상기 이동식 암(74)은 선적/하역 파이프라인(73)에 연결될 수 있는 단열된 가요성 파이프(79)의 다발을 지지한다. 조종 가능한 이동식 암(74)은 모든 메탄 운반선 템플릿에 적용된다. 표시되지 않은 링크 라인은 라이저(78) 내부로 확장된다. 선적 및 하역 스테이션(75)은 메탄 운반선(70)이 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 선적 및 하역되도록 한다. 육상 설비는 액화 가스 저장 탱크(80) 및 해저 라인(76)에 의해 선적 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 링크 라인(81)을 포함한다. 해저 라인(76)은 액화 가스가 선적 또는 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이에서 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 전달되도록 하며, 이는 메탄 운반선(70)이 선적 및 하역 작업 동안 해안으로부터 먼 거리를 유지할 수 있게 한다.
액화 가스의 전달에 필요한 압력을 생성하기 위해 선박(70)에 내장된 펌프 및/또는 육상 설비(77)에 장착된 펌프 및/또는 선적 및 하역 스테이션(75)에 장착된 펌프가 사용된다.
동사 "포함하다" 또는 "구비하다"와 그 활용 형태의 사용은 청구에 명시된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구 범위에서 괄호로 둘러싸인 참조 기호는 청구 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
11: 제 1 플레이트 10: 제 2 플레이트
3, 7: 단열 블록 12: 지지 기둥
13: 보강 지지 구역 16: 리브
17: 단열 라이닝

Claims (22)

  1. 유체저장탱크의 단열용 단열 블록(3,7)에 있어서,
    - 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 이격되어 서로 나란한 제1 플레이트(11) 및 제2 플레이트(10);
    - 상기 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 상기 제1 플레이트(11) 및 제2 플레이트(10) 사이에 삽입된 지지 기둥(12); 및
    - 상기 지지 기둥(12) 사이에 위치하는 단열 라이닝(17);을 포함하되,
    - 상기 제1 플레이트(11)는 섬유 강화 폴리머체 매트릭스를 포함하고 지지 기둥(12)이 지지하는 보강 지지 구역(13)을 포함하는 복합 재료로 성형되며, 상기 보강 지지 구역(13)은 보다 얇은 구역(14)에 의해 서로 분리되고, 상기 보다 얇은 구역(14)보다 두꺼운 두께를 가지며, 상기 보강 지지 구역(13)은 리브(16)의 네트워크에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  2. 제1항에 있어서,
    길이 방향(x)에 나란한 행(r1, r2)으로 정렬된 보강 지지 구역(13)을 포함하고, 리브(16)의 네트워크는 상기 행(r1, r2) 중 하나의 행의 인접한 2개의 보강 지지 구역(13) 사이에서 각각 연장되는 리브(26, 36, 38, 46, 50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    가로 방향(y)에 나란한 열(c1, c2)로 정렬된 보강 지지 구역(13)을 포함하고, 리브(16)의 네트워크는 열(c1, c2) 중 하나의 열의 인접한 2개의 보강 지지 구역(13) 사이에서 각각 연장되는 리브(29, 35, 39, 49)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리브(16)의 네트워크는 길이 방향(x) 및 가로 방향(y) 으로 교차하는(secant) 방향으로 정렬되는 2개의 강화 지지 구역(13) 사이에서 각각 연장 연장되는 리브(32, 41, 42, 44, 47, 51, 52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 리브는 직선형, 곡선형 및 오메가형 중 선택된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리브(16)의 네트워크는 2개의 보강 지지 구역(13) 사이에서 각각 연장되는 2개의 리브를 각각 연결하는 연결 리브(37, 40, 55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리브(16)의 네트워크는 제1 플레이트의 에지 중 하나를 따라 각각 연장되는 경계 리브(27, 30)를 포함하며, 상기 경계 리브(27, 30)는 리브(28, 31, 34)에 의해 하나 이상의 보강 지지 구역(13)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    단열 라이닝(17)은 상기 제1 플레이트(11) 및 제2 플레이트(10)에 접착되는 단열 폴리머 발포체인 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  9. 제7항에 있어서,
    상기 단열 폴리머 발포체는 상기 지지 기둥(12)에도 접착되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 단열 라이닝(17)은 제1 플레이트(11) 및 제2 플레이트(10) 사이에 단열 폴리머 발포체를 성형함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 라이닝(17)은 20 내지 40 kg/m3의 밀도 및 3 내지 5 중량 %의 섬유 비율을 갖는 섬유 강화 폴리우레탄 발포체인 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 지지 구역(13) 중 적어도 하나는 상기 지지 기둥(12) 중 하나의 단부와 형상을 결합하여 함께 작동하는 체결 부재(15)를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기둥(12)은 섬유 강화 폴리머 매트릭스를 포함하는 복합 재료로 제조되고, 상기 지지 기둥(12)은 단열 블록(3, 7)의 두께 방향으로 배향된 길이 방향을 거지며, 지지 기둥(12)의 섬유의 50% 이상이 지지 기둥(12)의 길이 방향과 평행하게 배향되거나 지지 기둥(12)의 길이 방향에 대해 45° 미만의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트(11)는 매트, 플라이 및 직물 중에서 선택되는 섬유 보강재에 의해 보강된 열가소성 매트릭스를 열성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 플레이트(10)는 섬유 강화폴리머 매트릭스 및 상기 지지 기둥이 지지하게 되는 보강 지지 구역(13)을 포함하는 복합 재료로 몰딩되고, 상기 보강 지지 구역(13)은 더 얇은 구역(14)에 의해 서로 분리되고 더 얇은 구역(14)보다 두꺼운 두께를 가지며, 상기 보강 지지 구역(13)은 리브(16)의 네트워크에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기둥(12)은 인발에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기둥(12)은 중공이며 단열 라이닝(24)으로 라이닝된 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트(11)는 커버 플레이트(11)인 것을 특징으로 하는 단열 블록(3, 7).
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 단열 블록(3, 7)을 포함하는 단열 배리어(2, 6) 및 상기 단열 배리어(2, 6)에 대하여 안착되는 밀봉 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 단열 유체 저장 탱크.
  20. 이중 선체(72) 및 이중 선체에 위치된 제19항에 따른 탱크(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 수송용 선박(70).
  21. 제20항에 따른 선박(70), 상기 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하도록 배치된 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81) 및 상기 단열 파이프라인을 통하여 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 또는 이에 대하여 상기 번박의 탱크에 대하여 또는 그로부터 유체를 이송하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로하는 유체 이송 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    유체는 단열 파이프라인(73, 79, 76, 81)을 통해 부유식 또는 육상 저장 설비(77)로부터 또는 그리로 그리고 상기 선박(71)의 탱크로 또는 그로부터 이송되는 것을 특징으로 하는 선박(70)의 선적 또는 하역 방법.
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