KR20220006192A - 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LNG 운반선 등과 같이 대상물을 초저온 상태로 저장하기 위해 저장탱크를 단열시키기 위한 목적으로 단열벽체 사이의 틈에 끼워지는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널에 관한 기술로서, 글라스울을 소정 두께가 되도록 적층하되, 적층방향으로 수축 가능하도록 한 판상의 제1단열패널; 상기 제1단열패널의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖도록 글라스울을 적층함으로써 적층방향으로 수축 가능하도록 형성되는 단위패널과, 상기 단위패널을 폭 방향으로 복수개를 적층하여 상기 제1단열패널과 같은 폭을 갖도록 하되, 인접한 상기 단위패널들 사이에는 분리막이 결합되는 구조를 갖는 판상의 제2단열패널; 양면에 접착제를 도포하여 상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널을 폭 방향으로 접합되게 하는 코어글라스크로스; 상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제1단열패널의 외면에 부착되는 제1서피스글라스크로스; 상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제2단열패널의 외면에 부착되는 제2서피스글라스크로스; 제1면은 제1서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제2면은 제2서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제3면은 상기 제1단열패널과 제2단열패널의 두께면을 덮으면서 결합되는 메인밀봉테이프; 상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널의 각 모서리에서 상기 메인밀봉테이프를 덮으면서 결합되는 코너밀봉테이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널{Composite Insulation Panel with Shrinkage Restoration}

본 발명은 LNG 운반선 등과 같이 대상물을 초저온 상태로 저장하기 위해 저장탱크를 단열시키기 위한 목적으로 단열벽체 사이의 틈에 끼워지는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널에 관한 기술이다.

청정 연료로 LNG에 대한 수요가 증가됨에 따라 LNG 운반선의 중요성이 부각되고 있으며, LNG 운반선은 가스상의 연료를 초저온으로 액화하여 저장한 채 운송하도록 함에 따라 높은 기술력이 요구된다.

저장탱크에 초저온 상태로 LNG를 저장하기 위해서는 저장탱크에 대한 단열이 무엇보다도 중요하며, 단열벽체를 구성할 때 이웃하는 단열벽체 사이의 틈을 메워주기 위한 목적으로 소정규격의 끼움재를 설치하게 된다.

끼움재 역시 단열특성을 갖는 것이어야하며, 끼움재는 단열벽체의 좁은 틈으로 설치되어야 하는 바, 작업성이 좋아야 하고 설치 후에는 밀폐력을 제공해야 한다는 상반적인 요구특성을 가지고 있다.

본 발명과 관련한 종래기술로 본 출원인의 특허 제10-0886372호의 "천연가스탱크용 유리섬유 단열재와 그 제조방법"이 알려져 있다.

도 1은 종래기술에 의한 천연가스 탱크용 유리섬유 단열재의 시공 예시도이다.

종래기술에서는 메인단열판(1)과 완충단열판(2)이 유리섬유천(3)을 매개로 상호 결합되며, 메인단열판과 완충단열판의 외측면은 염화비닐시트(4)가 부착되고, 메인단열판과 완충단열판의 모서리를 따라 비닐테이프가 부착되는 구조로 이루어지고, 단열벽체를 이루는 우레탄판넬(5)들 사이 공간으로 단열재를 끼워넣도록 한다.

하지만 종래기술의 경우 단열벽체 사이의 틈으로 넣을 때 부분적으로 단열재를 가압하여 수축시킨 후 밀어넣도록 하므로 작업성이 매우 나쁘고, 메인단열판과 완충단열판 각각은 하나의 단체로 이루어지고, 최소 하나 이상의 일단면이 개방되어있으므로 단열특성이 떨어진다는 문제점도 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0886372호

따라서 본 발명에서는 LNG선 단열벽체 사이의 틈에 끼워져 설치되되, 시공성이 보다 양호하고 단열특성도 뛰어난 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널을 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널은, 글라스울을 소정 두께가 되도록 적층하되, 적층방향으로 수축 가능하도록 한 판상의 제1단열패널; 상기 제1단열패널의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖도록 글라스울을 적층함으로써 적층방향으로 수축 가능하도록 형성되는 단위패널과, 상기 단위패널을 폭 방향으로 복수개를 적층하여 상기 제1단열패널과 같은 폭을 갖도록 하되, 인접한 상기 단위패널들 사이에는 분리막이 결합되는 구조를 갖는 판상의 제2단열패널; 양면에 접착제를 도포하여 상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널을 폭 방향으로 접합되게 하는 코어글라스크로스; 상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제1단열패널의 외면에 부착되는 제1서피스글라스크로스; 상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제2단열패널의 외면에 부착되는 제2서피스글라스크로스; 제1면은 제1서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제2면은 제2서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제3면은 상기 제1단열패널과 제2단열패널의 두께면을 덮으면서 결합되는 메인밀봉테이프; 상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널의 각 모서리에서 상기 메인밀봉테이프를 덮으면서 결합되는 코너밀봉테이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제1서피스글라스크로스와 상기 제2서피스글라스크로스는 글라스크로스의 일면 또는 양면에 러버 코팅이 이루어진 것임을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제2단열패널은, 폭 방향 상하 가장자리에 형성되는 외측단위패널의 폭이 내부에 배치되는 내측단위패널의 폭 보다 작은 치수를 갖도록 하고, 상기 내측단위패널은 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 코너밀봉테이프는, 정사각형을 이루되, 상하 센터라인을 따라 상단과 하단에서 절개라인이 소정깊이까지 형성되어 상기 모서리에 결합될 때 제1상단편과 제2상단편이 겹쳐지게 되고, 제1하단편과 제2하단편도 서로 겹쳐지게 결합되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 분리막은, 종이재 또는 합성수지재로 이루어지는 비통기성의 분리막인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널에 의하면 온도/습도 변화에 따라 수축 팽창되면서 단열벽체의 틈을 보다 확실하게 밀폐시킬 수 있음으로써 단열특성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 뛰어나 밀폐성을 통해 시공시 진공 흡입으로 두께를 축소시킨 후 단열벽체 사이로 쉽게 끼워넣을 수 있도록 함으로써 시공성이 우수하다는 효과도 있다.

그리고 대면적을 이루는 제1서피스글라스크로스와 제2서피스글라스크로스가 단열벽체와 접촉되면서 무수한 격자라인들에 의해 연속적인 씰링라인을 형성시키게 됨으로써 단열벽체와의 기밀 특성을 더욱 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 천연가스 탱크용 유리섬유 단열재의 시공 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 사시도.
도 3은 본 발명의 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 분해 사시도.
도 4는 도 2에서 A-A선 단면도.
도 5는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 사용 예시도.
도 6은 코너밀봉테이프의 평면도.
도 7은 메인밀봉테이프의 단면도.
도 8은 제1단열패널의 치수 관계도.
도 9는 제2단열패널을 구성하는 단위패널들의 치수 관계도.

이하, 본 발명에 의한 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널에 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 따른 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에서 A-A선 단면도이며, 도 5는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 사용 예시도를 나타낸 것이며, 도 6은 코너밀봉테이프의 평면도이고, 도 7은 메인밀봉테이프의 단면도를 나타낸 것이며, 도 8은 제1단열패널의 치수 관계도이고, 도 9는 제2단열패널을 구성하는 단위패널들의 치수 관계도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널은 LNG 선박과 같이 저장탱크에 대한 단열이 요구되는 곳에 사용되며, 특히 단열벽체(P) 사이의 틈에 끼워져 온도나 습도 변화에 따른 단열벽체(P)의 수축/팽창에 적절히 대응하여 단열특성이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 시공특성도 향상될 수 있도록 한 것이다.

구체적으로 본 발명의 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널은 주요한 구성요소로 제1단열패널(100), 제2단열패널(200), 코어글라스크로스(300), 제1서피스글라스크로스(400), 제2서피스글라스크로스(500), 메인밀봉테이프(600) 및 코너밀봉테이프(700)로 이루어질 수 있다.

제1단열패널(100)은 글라스울을 적층하여 소정 두께의 판상 형태로 성형되는 것이며, 적층방향으로 수축 가능한 상태가 된다. 즉, 제1단열패널(100)은 글라스울의 적층방향으로 수축 및 탄성복원력을 갖게 된다.

제1단열패널(100)의 두께(T1), 폭(W1), 길이(L1)는 수요처의 요구사항에 따라 다양한 사이즈로 제공될 수 있는 요소이다.

제2단열패널(200)은 복수의 단위패널(200a)의 결합으로 이루어지며, 각 단위패널(200a)은 제1단위패널(100)의 두께(T1)보다 두꺼운 두께(T2)를 갖도록 글라스울을 적층하여 적층방향으로 수축 가능하도록 제작된다.

복수개의 단위패널(200a)을 폭 방향으로 적층하여 제1단열패널(100)과 같은 폭을 갖도록 제작함으로써 제2단열패널(200)이 제작되며, 인접한 단위패널(200a)들 사이에는 소정의 분리막(201)이 결합되도록 한다.

폭 방향으로 상하 가장자리에 배치되는 단위패널(200a)을 외측단위패널(210)이라 부르며, 그 사이로 배치되는 단위패널을 내측단위패널(220)이라 부르도록 한다. 내측단위패널(220)은 최소 2개 이상 복수개로 이루어지도록 한다.

보다 구체적으로 본 실시예의 경우 총 5개의 단위패널(200a)과 4개의 분리막(201)이 결합되어 제2단열패널(200)이 형성되도록 하는데, 도 3에 도시된 바와 같이 하측으로부터 단위패널들은 제1단위패널(210-1), 제2단위패널(220-2), 제3단위패널(220-3), 제4단위패널(220-4), 제5단위패널(210-5)이라 부르도록 한다. 특히 제1단위패널(210-1)과 제5단위패널(210-5)은 동일한 폭을 갖거나 다른 폭을 갖게 되며, 제2단위패널(220-2), 제3단위패널(220-3), 제4단위패널(220-4)은 동일한 폭을 갖게 된다. 제1단위패널(210-1)과 제5단위패널(210-5)이 외측단위패널(210)에 해당되고, 제2단위패널(220-2), 제3단위패널(220-3), 제4단위패널(220-4)은 내측단위패널(220)에 해당된다.

따라서, 제1단위패널(210-1)의 치수는 두께(T2), 폭(W2-1), 길이(L2)가 되고, 제2단위패널(220-2)의 치수는 두께(T2), 폭(W2-2), 길이(L2)가 되고, 제3단위패널(220-3)의 치수는 두께(T2), 폭(W2-3), 길이(L2)가 되고, 제4단위패널(220-4)의 치수는 두께(T2), 폭(W2-4), 길이(L2)가 되고, 제5단위패널(210-5)의 치수는 두께(T2), 폭(W2-5), 길이(L2)가 된다.

그리고 분리막(201)은 비통기성의 소재가 적합하며, 종이재나 합성수지재가 사용될 수 있고, 분리막(201)의 두께(TS)는 얇은 필름 정도가 되도록 한다.

따라서 제1단열패널(100)의 폭(W1)과 제2단열패널(200)의 폭(W2)의 관계는 다음과 같다고 할 수 있다.

W1=W2=(W2-1+W2-2+W2-3+W2-4+W2-5+4TS)

바람직하게 제2단열패널(200)의 가장자리를 이루는 제1단위패널(210-1)과 제5단위패널(210-5)의 폭은 제2단위패널(220-2), 제3단위패널(220-3), 제4단위패널(220-4)의 폭 보다 작도록 한다.

즉, W2-1≠W2-5 〈 W2-2=W2-3=W2-4 의 관계를 갖는다.

한편, 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)은 폭 방향으로 서로 결합되는데, 이를 위해 코어글라스크로스(300)를 이용하여 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)을 접합되도록 한다. 즉, 코어글라스크로스(300)의 양면에 접착제를 도포하여 일면에 제1단열패널(100)을 부착하고 타면에 제2단열패널(200)을 부착시켜서 전체적으로 일체가 되도록 한다.

제1단열패널(100)과 제2단열패널(200) 사이에 위치되는 코어글라스크로스(300)는 접착제가 굳으면서 제1단열패널(100) 및 제2단열패널(200)과 결합되고 접착제가 마르게 되면 빳빳하게 굳어져 코어 역할을 하게 된다.

여기서 코어글라스크로스(300)는 글라스화이버를 가로 및 세로 방향으로 배치하여 격자를 이루도록 한 얇은 유리섬유천을 의미한다.

한편, 코어글라스크로스(300)와 마주보게 제1단열패널(100)의 외면에는 제1서피스글라스크로스(400)가 부착되며, 제2단열패널(200)의 외면에는 제2서피스글라스크로스(500)가 부착된다.

즉, 제1서피스글라스크로스(400)의 일면에 접착제를 도포하여 제1단열패널(100)과 접합되도록 하고, 제2서피스글라스크로스(500)의 일면에도 접착제를 도포하여 제2단열패널(200)과 접합되도록 한다.

특히, 제1서피스글라스크로스(400)와 제2서피스글라스크로스(500)는 그 일면 또는 양면에 러버 코팅이 얇게 형성될 수 있다. 코어글라스크로스(300)의 경우는 그 외면에 러버 코팅이 되지 않도록 함이 바람직하나 제1서피스글라스크로스(400)와 제2서피스글라스크로스(500)의 최소 어느 일면에는 얇게 러버 코팅을 실시하도록 한다.

러버 코팅되지 않는 코어글라스크로스(300)는 양호한 통기성을 갖게 되나, 러버 코팅이 이루어지는 제1서피스글라스크로스(400)와 제2서피스글라스크로스(500)의 경우는 상대적으로 낮은 통기성을 갖게 되는데, 이는 본 발명의 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널의 시공시에 전체 두께를 일시적으로 줄이고자 진공흡입시에 제각각의 역할을 하게 된다.

다시 말해서 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200) 사이에 부착된 코어글라스크로스(300)는 양호한 통기성을 갖게 되는데, 제1단열패널(100)에 흡입노즐을 끼워서 진공흡입을 하게 되면 내부 공기가 배출되면서 두께가 얇아지게 된다. 이때 통기성이 우수한 코어글라스크로스(300)를 통해서 제2단열패널(200)의 공기가 통과되어 진공펌프로 흡입될 수 있도록 한다.

반면에 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)의 외면을 감싸는 제1서피스글라스크로스(400)와 제2서피스글라스크로스(500)는 코어글라스크로스(300)에 비해 지극히 낮은 통기성을 갖기 때문에 진공흡입시 외기 유입을 차단하여 빠르게 제1단열패널(100) 및 제2단열패널(200)의 두께가 감소될 수 있도록 기능하게 된다.

제1서피스글라스크로스(400)와 제2서피스글라스크로스(500)에 적용되는 러브 코팅의 정도에 따라 통기성이 달라질 수 있으며, 필요에 맞게 일면 또는 양면으로 러버 코팅을 하거나 코팅의 두께를 달리하는 방법 등으로 통기도를 조절함이 바람직하다.

제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)이 일체화된 상태에서 메인밀봉테이프(600)를 이용하여 4면에 대한 밀봉이 이루어지도록 한다. 메인밀봉테이프(600)는 ㄷ 자 형상이 되어 제1단열패널(100) 및 제2단열패널(200)의 가장자리에 접합되는데, 제1면(610)은 제1서피스글라스크로스(400)의 가장자리를 덮게 되고, 제2면(620)은 제2서피스글라스크로스(500)의 가장자리를 덮게 되고, 제3면(630)은 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)의 두께면을 덮게 된다.

그리고 제1단열패널(100)과 제2단열패널(200)의 각 모서리에서 코너부에 대한 추가적인 밀봉을 위해 코너밀봉테이프(700)가 부착된다. 구체적으로 코너밀봉테이프(700)는 모서리에 인접된 메인밀봉테이프(600)를 덮으면서 결합되는데, 코너밀봉테이프(700)는 정사각형 또는 직사각형의 형상을 이루되, 상하 센터라인을 따라 상단과 하단에 절개라인(710)이 소정깊이까지 형성되어 있으며, 각 모서리에 결합될 때 제1상단편(701)에 제2상단편(702)이 겹쳐지게 부착되고, 제1하단편(703)과 제2하단편(704)도 서로 겹쳐지게 결합됨으로써 코너부에 대한 보강이 이루어지게 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널은 LNG 선박과 같이 초저온 상태로 저장이 요구되는 유체의 저장탱크에 대한 단열벽체(P)를 구성할 때 도 5와 같이 단열벽체(P)간 형성되는 틈에 끼워져 틈을 통한 열손실이 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 하며, 동시에 온도나 습도 변화에 따른 단열벽체의 수축 팽창에 대한 완충작용을 할 수 있도록 기능하게 된다.

특히 제1단열패널 및 제2단열패널의 외면에 부착되는 제1서피스글라스크로스와 제2서피스글라스크로스는 글라스화이버를 가로세로 직조한 유리섬유천에 러브 코팅이 이루어지도록 한 것이므로 무수히 많은 격자를 가지게 되고 이러한 격자라인이 단열패널의 표면과 접촉되어 무수한 씰링라인을 형성함에 따라 밀폐 특성을 더욱 높일 수 있게 된다.

그리고 제2단열패널은 복수개의 단위패널의 결합으로 이루어지고 이웃하는 단위패널 사이에는 보호막이 삽입되어 있는 구조인 바, 다단 단열특성이 제공될 수 있고, 가장자리의 단위패널의 폭은 내부의 단위패널의 폭 보다 작게 하여 보호막을 하나 더 둘 수 있도록 함으로써 보다 우수한 단열 특성을 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 초저온 유체를 저장하거나 운송하는 플랜트 또는 선박용 단열재로 사용될 수 있다.

100 : 제1단열패널
200 : 제2단열패널
200a : 단위패널 210 : 외측단위패널
220 : 내측단위패널 210-1 : 제1단위패널
220-2 : 제2단위패널 220-3 : 제3단위패널
220-4 : 제4단위패널 210-5 : 제5단위패널
201 : 분리막
300 : 코어글라스크로스
400 : 제1서피스글라스크로스
500 : 제2서피스글라스크로스
600 : 메인밀봉테이프
610 : 제1면 620 : 제2면
630 : 제3면
700 : 코너밀봉테이프
710 : 절개라인
701 : 제1상단편 702 : 제2상단편
703 : 제1하단편 704 : 제2하단편

Claims (5)

1. 글라스울을 소정 두께가 되도록 적층하되, 적층방향으로 수축 가능하도록 한 판상의 제1단열패널;
   상기 제1단열패널의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖도록 글라스울을 적층함으로써 적층방향으로 수축 가능하도록 형성되는 단위패널과, 상기 단위패널을 폭 방향으로 복수개를 적층하여 상기 제1단열패널과 같은 폭을 갖도록 하되, 인접한 상기 단위패널들 사이에는 분리막이 결합되는 구조를 갖는 판상의 제2단열패널;
   양면에 접착제를 도포하여 상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널을 폭 방향으로 접합되게 하는 코어글라스크로스;
   상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제1단열패널의 외면에 부착되는 제1서피스글라스크로스;
   상기 코어글라스크로스와 마주보게 상기 제2단열패널의 외면에 부착되는 제2서피스글라스크로스;
   제1면은 제1서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제2면은 제2서피스글라스크로스의 가장자리를 덮게되고, 제3면은 상기 제1단열패널과 제2단열패널의 두께면을 덮으면서 결합되는 메인밀봉테이프;
   상기 제1단열패널과 상기 제2단열패널의 각 모서리에서 상기 메인밀봉테이프를 덮으면서 결합되는 코너밀봉테이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1서피스글라스크로스와 상기 제2서피스글라스크로스는 글라스크로스의 일면 또는 양면에 러버 코팅이 이루어진 것임을 특징으로 하는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단열패널은,
   폭 방향 상하 가장자리에 형성되는 외측단위패널의 폭이 내부에 배치되는 내측단위패널의 폭 보다 작은 치수를 갖도록 하고, 상기 내측단위패널은 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 코너밀봉테이프는,
   사각형을 이루되, 상하 센터라인을 따라 상단과 하단에서 절개라인이 소정깊이까지 형성되어 상기 모서리에 결합될 때 제1상단편과 제2상단편이 겹쳐지게 되고, 제1하단편과 제2하단편도 서로 겹쳐지게 결합되는 것을 특징으로 하는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 분리막은,
   종이재 또는 합성수지재로 이루어지는 비통기성의 분리막인 것을 특징으로 하는 수축 복원 기능을 갖는 복합단열패널.
   
   
   

Images