KR20230067305A - 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법 - Google Patents

수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는, 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며, 내부에 공극이 구비되는 이격재; 상기 이격재의 상부에 구비되는 상부 단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 이격재와 상부 단열재를 포함하는 단열 패널을 제작하는 단열 패널 제작 단계; 상기 단열 패널을 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착하는 단열 패널 부착 단계;를 포함하거나, 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착하는 이격재 부착 단계; 상기 이격재 상부에 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사하는 스프레이 분사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법 {Insulation apparatus for cryogenic storage tank including hydrogen and Construction method thereof}
본 발명은 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착시키고, 이격재의 상부에 상부 단열재를 설치함에 따라 초 극저온에서 단열재의 내충격성을 향상시킬 수 있는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
최근에는 에너지 문제를 해결하기 위해 대체 에너지로 수소 연료가 주목 받고 있다. 수소는 탄소와 질소 다음으로 지구상에 가장 풍부한 원소로, 수소 연료를 연소시 극 미량의 질소 산화물만이 발생되고, 다른 공해 물질이 생성되지 않기 때문에 수소 연료가 대체 에너지로 각광받고 있다.
수소 연료는 사용 후에도 다시 물로 재순환되기 때문에, 고갈 우려가 없는 최적의 대체 에너지원이 될 수 있다. 이러한 수소 연료를 효율적으로 사용하기 위해 수소를 저장하는 방법에 대한 개발이 이루어지고 있다.
수소를 저장하는 방법으로는 수소 기체를 압축시켜 저장하는 방법과 액화 시켜 저장하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나 액화 수소는 액화천연가스(LNG)에 보다 저온의 유체로 액화 수소의 액화 온도는 -253℃ 이다.
액화 수소의 액화 온도는 액화천연가스(-162℃)의 액화 온도 보다 더 낮으며, 액화 수소는 저비점 특성을 가지고 있기 때문에 액화 수소는 액화천연가스보다 기화가 더 쉽게 촉진될 수 있다.
이와 같은 액화 수소의 성질에 의해, 액화 수소가 저장 탱크 내에 저장될 때 액화 가스의 증발로 인해 저장 탱크 내 압력이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 액화 수소의 저장 탱크에서 액화 가스의 증발로 인해 저장 탱크 내 압력이 증가하는 문제는 액화천연가스 보다 더 심각하며, 이는 수소 에너지원의 막대한 손실을 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 기존의 액화천연가스 저장 탱크보다 더 뛰어난 단열성능과 초극저온에서 단열재의 내충격성을 확보하기 위한 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착시키고, 이격재의 상부에 상부 단열재를 설치함에 따라 초 극저온에서 단열재의 내충격성을 향상시킬 수 있는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는, 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치로, 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며, 내부에 공극이 구비되는 이격재; 상기 이격재의 상부에 구비되는 상부 단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 상부 단열재는 폴리우레탄으로 이루어지고, 상기 이격재는 내부에 공극이 구비된 무기재로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 이격재는 에어로젤 또는 글라스울로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 이격재와 상기 상부 단열재는 단열 패널로 제작되어 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에는 복수 개의 상기 단열 패널이 부착되며, 복수 개의 상기 단열 패널은 폴리우레탄 계열의 접착제를 통해 고정될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에는 복수 개의 상기 단열 패널이 부착되며, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에는 이격 삽입재가 압축되어 삽입된 이후, 상기 이격 삽입재 상부로 상부 삽입 단열재가 삽입될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 상부 단열재는, 상기 이격재가 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착된 이후, 상기 이격재의 상부에 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 상기 이격재의 상부 외측으로 돌출되는 충격 완화재를 더 포함하며, 상기 상부 단열재는, 상기 이격재의 상부와 상기 충격 완화재에 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 상기 충격 완화재는 EPS 스티로폼, 합판, PUF board 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 상기 이격재를 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착할 수 있는 고정재를 더 포함하며, 상기 고정재는, 격자형으로 이루어진 유리섬유로 이루어질 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은, 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치의 시공방법으로, 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되는 이격재와, 상기 이격재의 상부에 구비되는 상부 단열재를 포함하는 단열 패널을 제작하는 단열 패널 제작 단계; 상기 단열 패널을 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착하는 단열 패널 부착 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 단열 패널 부착 단계에서는 복수 개의 상기 단열 패널이 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며, 복수 개의 상기 단열 패널을 폴리우레탄 계열의 접착제를 통해 고정하는 단열 패널 고정 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 단열 패널 부착 단계에서는 복수 개의 상기 단열 패널이 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 이격 삽입재를 압축하여 삽입하고, 상기 이격 삽입재 상부로 상부 삽입 단열재를 삽입하는 삽입 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치의 시공방법으로, 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착하는 이격재 부착 단계; 상기 이격재 상부에 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사하는 스프레이 분사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 상기 스프레이 분사 단계 이전에, 상기 이격재의 상부 외측에는 충격 완화재를 설치하는 충격 완화재 설치 단계를 더 포함하며, 상기 스프레이 분사 단계는, 상기 이격재의 상부와 상기 충격 완화재에 상기 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사할 수 있다.
본 발명은 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착시키고, 이격재의 상부에 상부 단열재를 설치함에 따라 초 극저온에서 단열재의 내충격성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되는 이격재의 공극을 통해 이격 공간을 형성함에 따라 단열재의 내충격성을 보완하면서 열 전달을 일부 차단하여 단열 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 이격재와 상부 단열재를 패널 형태의 단열 패널로 제작한 이후, 복수 개의 단열 패널을 접착제를 통해 시공한 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 이격재와 상부 단열재를 패널 형태의 단열 패널로 제작한 이후, 이격 삽입재와 상부 삽입 단열재를 통해 복수 개의 단열 패널 사이를 시공한 것을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착하고 이격재에 충격 완화재를 설치한 이후, 스프레이 방식으로 상부 단열재를 분사하여 단열 장치를 시공한 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 공정도를 나타내는 것으로, 이격재와 상부 단열재를 패널 형태로 제작하여 극저온 저장 탱크에 부착하는 시공방법을 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 공정도를 나타내는 것으로, 이격재를 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착하고, 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사하는 시공방법을 나타내는 것이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시 예들을 개시한다. 개시된 실시 예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 발명(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어, 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착시키고, 이격재의 상부에 상부 단열재를 설치함에 따라 초 극저온에서 단열재의 내충격성을 향상시킬 수 있는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 저비점 특성을 가진 액화 수소를 저장하기 위한 단열 성능을 확보할 수 있는 것이다. 이하의 설명에서는 극저온 저장 탱크가 수소 저장 탱크인 경우를 중심으로 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법을 설명하기로 한다.
다만, 극저온 저장 탱크는 수소 저장 탱크로 한정되지는 않으며, 다른 물질을 저장하는 극저온 저장 탱크일 수도 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 이격재(110)와 상부 단열재(120)를 포함한다.
상기 이격재(110)는 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착되는 것으로, 상기 이격재(110)는 내부에 공극이 구비되는 것이다. 상기 상부 단열재(120)는 상기 이격재(110)의 상부에 구비되는 것으로, 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)가 2단을 형성하면서 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 설치될 수 있다.
상기 이격재(110)는 내부의 공극을 통해 이격 공간을 형성할 수 있는 것으로, 상기 이격재(110) 내부에 형성된 이격 공간을 통해 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)과 상기 상부 단열재(120) 사이에 공간이 형성될 수 있게 된다.
상기 상부 단열재(120)는 상기 극저온 저장 탱크(10)의 온도에 의해 수축과 팽창할 수 있는 것으로, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)과 상기 상부 단열재(120) 사이에 공간이 형성됨에 따라 상기 상부 단열재(120)의 수축과 팽창에 의해 상기 상부 단열재(120)에 발생하는 충격을 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)과 상기 상부 단열재(120) 사이에 공간을 형성함에 따라 열 전달을 일부 차단할 수 있게 된다. 이를 통해 상기 극저온 저장 탱크(10)에 의해 형성되는 초 극저온에서 상기 상부 단열재(120)의 내충격성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 상부 단열재(120)는 폴리우레탄으로 이루어질 수 있으며, 상기 이격재(110)는 내부에 공극이 구비된 무기재로 이루어질 수 있다.
상기 상부 단열재(120)는 경질 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있으며, 상기 이격재(110)는 에어로젤 또는 글라스울(Glass wool) 등과 같은 무기재로 이루어질 수 있다.
상기 이격재(110)가 에어로젤 또는 글라스울(Glass wool)과 같이 공극이 구비된 무기재로 이루어짐에 따라 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)과 상기 상부 단열재(120) 사이에 공간을 형성할 수 있게 되며, 이를 통해 상기 상부 단열재(120)의 내충격성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)는 단열 패널(130)로 제작되어 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)는 접착제를 통해 서로 접착되면서 패널 형태로 이루어진 상기 단열 패널(130)로 제작될 수 있다. 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)가 상기 단열 패널(130)로 제작된 이후에, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착될 수 있다.
상기 단열 패널(130)은 복수 개가 제작될 수 있으며, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에는 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 부착될 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착된 복수 개의 상기 단열 패널(130)은 폴리우레탄 계열의 접착제(140)를 통해 고정될 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이에는 폴리우레탄 계열의 상기 접착제(140)가 도포될 수 있으며, 폴리우레탄 계열의 상기 접착제(140)를 통해 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 고정될 수 있게 된다.
또한, 도 3을 참조하면, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에는 이격 삽입재(111)와 상부 삽입 단열재(121)가 삽입되면서 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 고정될 수도 있다.
구체적으로, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 상기 이격 삽입재(111)가 압축되어 삽입된 이후, 상기 이격 삽입재(111) 상부로 상기 상부 삽입 단열재(121)가 삽입되면서 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 고정될 수 있다.
조금 더 구체적으로, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 상기 이격 삽입재(111)가 압축되어 삽입되면서 공간을 확보할 수 있게 되며, 확보된 공간에 상기 상부 삽입 단열재(121)가 Form in situ 방법으로 삽입되면서 복수 개의 상기 단열 패널(130) 사이의 공간을 시공할 수 있게 된다.
상기 이격 삽입재(111)는 상기 이격재(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 상부 삽입 단열재(121)는 상기 상부 단열재(120)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 이격 삽입재(111)와 상기 상부 삽입 단열재(121)를 사용함에 따라 단열 성능을 유지하면서 복수 개의 상기 단열 패널(130) 사이에서 발생하는 공간을 시공할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 상부 단열재(120)는 상기 이격재(110)가 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착된 이후, 상기 이격재(110)의 상부에 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 상부 단열재(120)는 상기 이격재(110) 상부에서 스프레이 방식으로 분사되면서 시공될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 상기 이격재(110)의 상부 외측으로 돌출되는 충격 완화재(150)를 더 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 충격 완화재(150)는 상기 이격재(110)의 상부 외측으로 돌출되는 것으로, 상기 이격재(110)에는 복수 개의 상기 충격 완화재(150)가 간격을 두고 설치될 수 있다.
상기 충격 완화재(150)는 상기 상부 단열재(120)가 분사되기 전에 상기 이격재(110)에 설치될 수 있는 것으로, 상기 상부 단열재(120)는 상기 이격재(110)의 상부와 상기 충격 완화재(150)에 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
상기 상부 단열재(120)가 스프레이 방식으로 상기 이격재(110)의 상부와 상기 충격 완화재(150)로 분사됨에 따라 상기 충격 완화재(150)는 상기 상부 단열재(120) 내부에 설치될 수 있게 된다.
상기 충격 완화재(150)는 상기 상부 단열재(120)를 지지할 수 있는 것이다. 상기 충격 완화재(150)를 통해 스프레이 방식으로 분사되는 상기 상부 단열재(120)를 지지함에 따라 외부 충격 및 극저온의 상태에서 상기 극저온 저장 탱크(10) 및 상기 상부 단열재(120)의 수축 및 팽창으로 인해 발생하는 응력(stress)을 분산할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 상부 단열재(120)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충격 완화재(150)는 EPS 스티로폼, 합판, PUF board 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 충격 완화재(150)는 도 4와 같이 상기 상부 단열재(120)의 전체에 설치될 수 있으며, 도 5와 같이 상기 상부 단열재(120)의 일부분에 설치될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치는 상기 이격재(110)를 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착할 수 있는 고정재를 더 포함할 수 있다. 상기 고정재는 격자형으로 이루어진 유리섬유일 수 있으며, 상기 이격재(110)는 상기 고정재를 통해 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽에 고정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 단열 패널 제작 단계(S110), 단열 패널 부착 단계(S120)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)를 상기 단열 패널(130)로 제작한 이후, 상기 단열 패널(130)을 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 시공하는 방법이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 단열 패널 제작 단계(S110)는 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착되는 상기 이격재(110)와 상기 이격재(110)의 상부에 구비되는 상기 상부 단열재(120)를 포함하는 상기 단열 패널(130)을 제작하는 단계이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 이격재(110)와 상기 상부 단열재(120)는 접착제를 통해 접착되면서, 상기 단열 패널(130)이 제작될 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 단열 패널 부착 단계(S120)는 상기 단열 패널(130)을 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착하는 단계이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에는 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 부착될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 단열 패널 고정 단계(S131) 또는 삽입 단계(S132)를 포함한다.
상기 단열 패널 부착 단계(S120)에서는 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착되며, 상기 단열 패널 고정 단계(S131)는 복수 개의 상기 단열 패널(130)을 폴리우레탄 계열의 접착제를 통해 고정하는 단계이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 단열 패널 고정 단계(S131)에서는 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착된 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 폴리우레탄 계열의 상기 접착제(140)를 통해 고정될 수 있다.
구체적으로, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이에는 폴리우레탄 계열의 상기 접착제(140)가 도포될 수 있으며, 폴리우레탄 계열의 상기 접착제(140)를 통해 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 고정될 수 있게 된다.
상기 단열 패널 부착 단계(S120)에서는 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착되며, 상기 삽입 단계(S132)는 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 상기 이격 삽입재(111)를 압축하여 삽입하고, 상기 이격 삽입재(111) 상부로 상기 상부 삽입 단열재(121)를 삽입하는 단계이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 삽입 단계(S132)에서는 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 상기 이격 삽입재(111)와 상기 상부 삽입 단열재(121)가 삽입되면서 복수 개의 상기 단열 패널(130)이 고정될 수 있다.
구체적으로, 하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 상기 이격 삽입재(111)가 압축되어 삽입되면서 공간을 확보할 수 있게 되며, 확보된 공간에 상기 상부 삽입 단열재(121)가 Form in situ 방법으로 삽입되면서 복수 개의 상기 단열 패널(130) 사이의 공간을 시공할 수 있게 된다.
상기 이격 삽입재(111)는 상기 이격재(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 상부 삽입 단열재(121)는 상기 상부 단열재(120)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 이격 삽입재(111)와 상기 상부 삽입 단열재(121)를 사용함에 따라 단열 성능을 유지하면서 복수 개의 상기 단열 패널(130) 사이에서 발생하는 공간을 시공할 수 있게 된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 이격재 부착 단계(S210), 스프레이 분사 단계(S230)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 상기 이격재(110)를 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 부착한 이후, 상기 상부 단열재(120)를 스프레이 방식으로 분사하는 시공방법이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 이격재 부착 단계(S210)는 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽(11)에 상기 이격재(110)를 부착하는 단계이다. 상기 이격재(110)는 상기 고정재를 통해 상기 극저온 저장 탱크(10)의 외벽에 부착될 수 있으며, 상기 고정재는 격자형으로 이루어진 유리섬유일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법의 상기 스프레이 분사 단계(S230)는 상기 이격재(110) 상부에 상기 상부 단열재(120)를 스프레이 방식으로 분사하는 단계이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법은 충격 완화재 설치 단계(S220)를 더 포함할 수 있다. 상기 충격 완화재 설치 단계(S220)는, 상기 스프레이 분사 단계(S230) 이전에 상기 이격재(110)의 상부 외측에 상기 충격 완화재(150)를 설치하는 단계이다.
도 4, 도 5, 도 7을 참조하면, 상기 충격 완화재(150)는 상기 이격재(110)의 상부 외측으로 돌출되는 것으로, 상기 이격재(110)에는 복수 개의 상기 충격 완화재(150)가 간격을 두고 설치될 수 있다.
상기 충격 완화재 설치 단계(S220)에서는 상기 충격 완화재(150)가 상기 상부 단열재(120)가 분사되기 전에 상기 이격재(110)에 설치될 있다. 상기 스프레이 분사 단계(S230)는 상기 충격 완화재 설치 단계(S220) 이후에 진행될 수 있으며, 상기 스프레이 분사 단계(S230)에서는 상기 이격재(110)의 상부와 상기 충격 완화재(150)에 상기 상부 단열재(120)가 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
상기 상부 단열재(120)가 스프레이 방식으로 상기 이격재(110)의 상부와 상기 충격 완화재(150)로 분사됨에 따라 상기 충격 완화재(150)는 상기 상부 단열재(120) 내부에 설치될 수 있게 된다.
상기 충격 완화재(150)는 상기 상부 단열재(120)를 지지할 수 있는 것이다. 상기 충격 완화재(150)를 통해 스프레이 방식으로 분사되는 상기 상부 단열재(120)를 지지함에 따라 외부 충격 및 극저온의 상태에서 상기 극저온 저장 탱크(10) 및 상기 상부 단열재(120)의 수축 및 팽창으로 인해 발생하는 응력(stress)을 분산할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 상부 단열재(120)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충격 완화재(150)는 EPS 스티로폼, 합판, PUF board 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 충격 완화재(150)는 도 4와 같이 상기 상부 단열재(120)의 전체에 설치될 수 있으며, 도 5와 같이 상기 상부 단열재(120)의 일부분에 설치될 수도 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법은 극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착시키고, 이격재의 상부에 상부 단열재를 설치함에 따라 초 극저온에서 단열재의 내 충격성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치 및 이의 시공방법은 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되는 이격재의 공극을 통해 이격 공간을 형성함에 따라 단열재의 내충격성을 보완하면서 열 전달을 일부 차단하여 단열 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10...극저온 저장 탱크 11...외벽
110...이격재 111...이격 삽입재
120...상부 단열재 121...상부 삽입 단열재
130...단열 패널 140...접착제
150...충격 완화재
S110...단열 패널 제작 단계 S120...단열 패널 부착 단계
S131...단열 패널 고정 단계 S132...삽입 단계
S210...이격재 부착 단계 S220...충격 완화재 설치 단계
S230...스프레이 분사 단계

Claims (15)

  1. 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치에 있어서,
    극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며, 내부에 공극이 구비되는 이격재;
    상기 이격재의 상부에 구비되는 상부 단열재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 단열재는 폴리우레탄으로 이루어지고,
    상기 이격재는 내부에 공극이 구비된 무기재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이격재는 에어로젤 또는 글라스울로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이격재와 상기 상부 단열재는 단열 패널로 제작되어 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 극저온 저장 탱크의 외벽에는 복수 개의 상기 단열 패널이 부착되며,
    복수 개의 상기 단열 패널은 폴리우레탄 계열의 접착제를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 극저온 저장 탱크의 외벽에는 복수 개의 상기 단열 패널이 부착되며,
    하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에는 이격 삽입재가 압축되어 삽입된 이후, 상기 이격 삽입재 상부로 상부 삽입 단열재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 단열재는,
    상기 이격재가 상기 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착된 이후, 상기 이격재의 상부에 스프레이 방식으로 분사되는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이격재의 상부 외측으로 돌출되는 충격 완화재를 더 포함하며,
    상기 상부 단열재는,
    상기 이격재의 상부와 상기 충격 완화재에 스프레이 방식으로 분사되는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충격 완화재는 EPS 스티로폼, 합판, PUF board 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이격재를 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착할 수 있는 고정재를 더 포함하며,
    상기 고정재는, 격자형으로 이루어진 유리섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
  11. 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치의 시공방법에 있어서,
    극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되는 이격재와, 상기 이격재의 상부에 구비되는 상부 단열재를 포함하는 단열 패널을 제작하는 단열 패널 제작 단계;
    상기 단열 패널을 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착하는 단열 패널 부착 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단열 패널 부착 단계에서는 복수 개의 상기 단열 패널이 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며,
    복수 개의 상기 단열 패널을 폴리우레탄 계열의 접착제를 통해 고정하는 단열 패널 고정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단열 패널 부착 단계에서는 복수 개의 상기 단열 패널이 극저온 저장 탱크의 외벽에 부착되며,
    하나의 단열 패널과 다른 하나의 단열 패널 사이의 공간에 이격 삽입재를 압축하여 삽입하고, 상기 이격 삽입재 상부로 상부 삽입 단열재를 삽입하는 삽입 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법.
  14. 극저온 저장 탱크에 사용되는 단열장치의 시공방법에 있어서,
    극저온 저장 탱크의 외벽에 이격재를 부착하는 이격재 부착 단계;
    상기 이격재 상부에 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사하는 스프레이 분사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치의 시공방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스프레이 분사 단계 이전에, 상기 이격재의 상부 외측에는 충격 완화재를 설치하는 충격 완화재 설치 단계를 더 포함하며,
    상기 스프레이 분사 단계는,
    상기 이격재의 상부와 상기 충격 완화재에 상기 상부 단열재를 스프레이 방식으로 분사하는 것을 특징으로 하는 수소를 비롯한 극저온 저장 탱크용 단열장치.
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