KR20130074337A

KR20130074337A - Ｌｎｇ 화물창용 단열박스 및 제작방법

Info

Publication number: KR20130074337A
Application number: KR1020110142364A
Authority: KR
Inventors: 박성우; 김용태; 김유일; 강중규; 이정한
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-07-04

Abstract

LNG 화물창의 단열박스 및 제작방법이 개시된다. 본 발명의 LNG 화물창의 단열박스는, 액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스; 상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며, 상기 복합 보강 구조체는, 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 일측부가 결합되는 복수의 하니콤 지지체; 상기 복수의 하니콤 지지체의 내부에 마련되는 제1 단열부재; 및 상기 하니컴 지지체의 타측부에 결합되는 제2 플레이트를 포함한다.

Description

ＬＮＧ 화물창용 단열박스 및 제작방법{INSULATION BOX FOR A LNG STORAGE TANK AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, LNG 화물창용 단열박스 및 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 액화천연가스를 저장하기 위한 LNG 저장탱크에 있어서 그 단열성능 및 구도 강도를 개선시킨 LNG 화물창용 단열박스 및 제작방법에 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 분류되고, 독립탱크형 저장탱크는 MOSS형과 IHI-SPB형으로 나뉘며, 멤브레인형 저장탱크는 GT NO 96형과 TGZ Mark Ⅲ형으로 나뉘어진다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창 즉 멤브레인형인 GT NO 96형을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창의 방벽은, 선체의 내벽(H)에 적층되어 설치되되 플라이우드 박스(plywood box) 및 펄라이트(perlite) 등으로 이루어지는 1차 단열박스(IB1) 및 2차 단열박스(IB2)을 포함한다. 이러한 화물창에 관련된 선행기술이 한국특허공개공보 제2003-39709호(2003.05.22)에 개시되어 있다.

화물창의 1차 단열박스(IB1)는 LNG 측에 위치하고, 2차 단열박스(IB2)는 선체의 내벽(H) 측에 위치하도록 설치된다. 그리고, 1차 단열박스(IB1) 및 2차 단열박스(IB2) 각각의 상측에는 0.5~0.7㎜ 두께의 인바(Invar) 강(36% Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(미도시) 및 2차 밀봉벽(미도시)이 각각 설치된다.

이와 같은 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창은 1차 단열박스와 2차 단열박스 각각의 단열 공간을 입자형의 펄라이트(P)로 채운 다음, 질소가스(N₂)를 충진하여 단열성능을 확보하도록 함과 아울러, 누설된 가스를 감지하는 데에 사용되도록 한다.

그러나, 종래 기술의 일 실시예에 따른 화물창의 단열박스는 전체 열손실에서 질소가스를 통한 열손실이 차지하는 비중이 작지 않으며, 단열성능의 저하로 인한 증발가스(Boil Off Gas, 이하 'BOG'라 함)의 발생을 증가시키는 문제점이 있었다.

또한, 단열재의 주재료인 펄라이트(perlite)는 단열성능이 좋지 못하고, 전체 열전달 성능 중에서 펄라이트 재료 자체가 차지하는 열전달 성능이 비교적 큰 비중을 차지하게 됨으로써 방벽에 대한 단열성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

한국특허등록공보 제10-1012644호(대우조선해양 주식회사) 2011. 01. 27

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단열 공간에 단열재료를 포함하는 복합 보강 구조를 적용하여 단열성능 및 구조 강도를 향상시킬 수 있는 LNG 화물창용 단열박스 및 제작방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스; 상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며, 상기 복합 보강 구조체는, 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 일측부가 결합되는 복수의 하니콤 지지체; 상기 복수의 하니콤 지지체의 내부에 마련되는 제1 단열부재; 및 상기 하니컴 지지체의 타측부에 결합되는 제2 플레이트를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스가 제공될 수 있다.

상기 제1 단열부재는 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스와, 상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며, 상기 복합 보강 구조체는, 내부가 밀폐되어 있고 높이 방향을 기준으로 중앙부에서 양단부로 갈수록 폭이 점차적으로 넓어지는 형상을 갖는 복수의 기둥과, 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내부에 마련되는 제2 단열부재를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스가 제공될 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스; 상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며, 상기 복합 보강 구조체는, 내부에 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나가 충진된 복수의 기둥과, 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내부에 마련되는 제2 단열부재를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스가 제공될 수 있다.

상기 단열부재는, 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 기둥은, 중심 기둥; 및 상기 중심 기둥의 양측에 연장 형성되되 상기 중심 기둥보다 낮은 높이를 갖는 복수의 보조 기둥을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 하니콤 지지체와 상기 복수의 하니콤 지지체의 일측부를 밀폐하는 제1 플레이트를 마련하는 단계; 상기 복수의 하니콤 지지체의 타측부에 홀이 형성된 제2 플레이트를 마련하는 단계; 상기 홀에 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나를 충진하여 복합 보강 구조체를 마련하는 단계; 및 상기 복합 보강 구조체를 1차 단열박스본체 및 2차 단열박스본체 중 적어도 하나의 내부에 설치하는 단계를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법이 제공될 수 있다.

상기 폼형 단열부재를 충진하는 경우 상기 홀을 통해 역류되는 상기 폼형 단열부재를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 하니콤 지지체와 상기 복수의 하니콤 지지체의 일측부를 밀폐하는 제1 플레이트를 마련하는 단계; 상기 복수의 하니콤 지지체에 진공단열패널, 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나를 삽입 또는 충진하는 단계; 상기 복수의 하니콤 지지체의 타측부에 제2 플레이트를 결합시켜 복합 보강 구조체를 마련하는 단계; 및 상기 복합 보강 구조체를 1차 단열박스본체 및 2차 단열박스본체 중 적어도 하나에 설치하는 단계를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법이 제공될 수 있다.

상기 분말형 단열부재를 상기 복수의 하니콤 지지체에 충진되기 전에 다짐(compaction) 과정을 거칠 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 단열 공간에 단열재료를 포함하는 복합 보강 구조를 적용하여 단열성능을 향상시켜 증발가스의 발생을 줄일 수 있고, 구조 강도의 향상으로 LNG-RV, LNG -FPSO 등 LNG 관련 제품군에 확대 적용할 수 있으며, 단열층의 높이 감소로 화물창의 공간을 확대할 수 있어 수송능력을 최대화할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 LNG 화물창의 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스의 제작방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 LNG 화물창용 단열박스의 적용으로 단열박스의 높이가 감소된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.

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.

또한 본 발명은, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 가스(Gas) 운반선(carrier), 부유식 해상 구조물(LNG-FPSO, LNG-FSRU) 및 LNG 재기화 선박(LNG-RV) 등에 가스(액체 상태 포함)를 저장하기 위한 해양구조물의 LNG 화물창에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가스(Gas) 운반선(carrier) 특히 액화천연가스(LNG) 운반선을 예로 들어 설명하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스(1)는, 액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스(10)와, 1차 단열박스(10)와 선체의 내벽(H) 사이에 마련되어 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스(20)와, 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20) 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 내측 영역을 지지하면서 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체(30)를 구비한다.

본 실시 예에서 1차 단열박스(10)와 2차 단열박스(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 내벽(H)을 기준으로 선체의 상하로 적층되되 1차 단열박스(10)가 액화천연가스 측에 위치되도록 마련되고, 2차 단열박스(20)가 선체의 내벽(H)에 위치되도록 마련되며, 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)는 플라이우드 박스(plywood box) 재질로 박스의 외형을 제작할 수 있다.

또한 1차 단열박스(10)의 상측과 2차 단열박스(20)의 상측에는 인바(Invar) 강(36％ Ni)으로 이루어지는 1차 밀봉벽(미도시)과 2차 밀봉벽(미도시)이 각각 마련될 수 있다.

복합 보강 구조체(30)는 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20) 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)를 지지함으로써 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)를 구조적으로 보강함과 더불어 구조체 자체의 내부에 마련되는 단열재에 의해 단열성능을 확보할 수 있는 복합 보강 구조를 의미한다.

또한 본 실시 예에서 복합 보강 구조체(30)는 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 내부 즉 구조체의 외부에 단열재가 마련되는 것도 포함하는 의미를 갖는다.

본 실시 예에서는 이러한 복합 보강 구조체(30)를 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 내부에 전면적 또는 부분적으로 설치함으로써 종래 기술의 일 실시예 보다 강도가 우수하고 단열 성능도 향상시킬 수 있어 증발가스(BOG:Boiled-off gas)의 발생을 줄일 수 있다.

또한 복합 보강 구조체(30)의 내부에 종래의 단열 재료뿐만 아니라 단열 성능이 우수한 분말 형태 또는 진공단열패널을 선별적으로 적용할 수 있어 탄력적으로 운용이 가능한 이점이 있다.

나아가 종래의 증발가스의 양을 유지하면서 구조 강도를 향상시킬 수 있으므로 단열층의 높이 감소(도 6 참조)로 화물창의 공간을 극대화하여 수송능률을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

이제 복합 보강 구조체(30)에 대해 상세히 설명하면, 복합 보강 구조체(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 바닥부에 결합되는 제1 플레이트(31)와, 제1 플레이트(31)의 상측에 결합되는 복수의 하니콤 지지체(32)와, 복수의 하니콤 지지체(32)의 내부에 마련되는 제1 단열부재(33)와, 하니컴 지지체의 상측부에 결합되어 하니컴 지지체를 밀폐하는 제2 플레이트(34)를 포함한다.

복합 보강 구조체(30)의 복수의 하니콤 지지체(32)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 정육각형 단면 형상으로 제작될 수 있고, 하니콤 형상은 동일한 부피 대비 수직 하중지지력이 우수하여 강도가 뛰어난 특징이 있다.

본 실시예는 이러한 하니콤 구조를 채택하여 기존 시스템보다 강도를 향상시킬 수 있으므로, 독립형 화물창에 비해 상대적으로 슬로싱(sloshing) 충격력이 약한 멤브레인형 화물창에 적용시 단열박스의 두께를 증가시키지 않고 강도를 유지할 수 있으므로 멤브레인 화물창의 단점을 보완하면서도 적재용량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고 화물창의 슬로싱 충격력은 주로 화물창의 측벽부에서 심하므로 본 실시예의 복합 보강 구조체(30)는 화물창의 측벽부에 설치 시 더 유용함을 알 수 있다.

복합 보강 구조체(30)의 제1 단열부재(33)는, 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함한다.

본 실시 예에서 제1 단열부재(33)는 하니콤 지지체(32)의 내부에 삽입 및 충진되므로 요구되는 단열 성능에 따라 진공단열패널, 분말형 단열부재 또는 폼형 단열부재 중 어느 하나를 선택해서 사용할 수도 있고, 진공단열패널과 분말형 단열부재와 폼형 단열부재를 상호 혼용하여 사용할 수도 있다.

그리고 본 실시 예에서 분말형 단열부재로는 펄라이트(perlite), 에어로겔(aerogel) 및 글라스 버블(glass bubbles) 중 선택된 어느 하나를 포함하여 사용할 수 있고, 폼형 단열부재로는 폴리우레탄을 사용할 수 있다.

한편 본 실시 예에서 제1 플레이트(31)는 1차 단열박스(10)와 2차 단열박스(20)의 천장부 및 바닥부 중 어느 하나에 결합되고, 제2 플레이트(34)는 1차 단열박스(10)와 2차 단열박스(20)의 천장부 및 바닥부 중 다른 하나에 결합될 수 있으며, 이러한 결합은 볼트 결합, 접착제 결합 및 끼워 맞춤 결합 중 어느 하나의 방식으로 이루어질 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스의 제작방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하에서 도 4와 도 5를 참조하여 LNG 화물창용 단열박스(1)의 제작 방법을 간략히 설명한다.

도 4는 분말형 단열부재 또는 폼형 단열부재를 사용하여 복합 보강 구조체를 제작할 수 있는 방법을 도시한 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 복합 보강 구조체(30)를 구성하는 제1 플레이트(31)에 홀(G)이 형성되어 있는 경우는 분말형 단열부재와 폼형 단열부재를 제1 단열부재(33)로 사용할 수 있다. 진공단열패널은 부피상 홀(G)을 통과할 수 있으므로 본 방법에서는 제외된다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(31)에 마련된 복수의 하니콤 지지체(32)를 준비한다. 제1 플레이트(31)에 마련되는 복수의 하니콤 지지체(32)는 제1 플레이트(31)와 별도제 제작되어 상호 결합될 수 있지만 본 실시예에서 제1 플레이트(31) 및 복수의 하니콤 지지체(32)는 일체로 제작될 수 있다.

다음으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 홀(G)이 형성된 제2 플레이트(34)를 하니콤 지지체(32)의 상측에 결합한 후 홀(G)을 통하여 분말형 단열부재 또는 폼형 단열부재를 충진한다. 본 실시 예에서 충진시 사용되는 폼형 단열부재는 액상으로 존재한다.

본 실시 예에서 충진되는 단열부재로 폼형 단열부재를 사용하는 경우, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이, 폼형 단열부재가 굳은 후 홀(G)의 외부로 돌출되는 굳은 폼형 단열부재를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 5는 진공단열패널, 분말형 단열부재 또는 폼형 단열부재 모두를 사용하여 복합 보강 구조체를 제작할 수 있는 방법을 도시한 도면이다.

먼저 전술한 도 4의 방법과 같이 제1 플레이트(31)에 일체로 마련된 복수의 하니콤 지지체(32)를 준비한다.

다음으로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 하니콤 지지체(32)의 개방된 공간에 진공단열패널, 분말형 단열부재 또는 폼형 단열부재 중 적어도 하나의 제1 단열부재(33)를 삽입 또는 충진한다.

제1 단열부재(33)의 삽입 또는 충진이 끝나면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 플레이트(34)로 복수의 하니콤 지지체(32)를 밀폐하여 복합 보강 구조체(30)의 제작 작업을 마무리한다.

전술한 방법으로 제작된 복합 보강 구조체(30)는 제1 단열박스 또는 제2 단열박스의 내부에 볼트 결합, 접착제 결합 및 끼워 맞춤 결합 중 어느 하나의 방식으로 결합될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.

전술한 실시예의 경우, 복합 보강 구조체(30, 도 2 참조)는 하니콤 지지체(32, 도 2 및 도 3 참조)를 보강 구조물로써 채택하였다. 하지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따는 LNG 화물창용 단열박스(100)는 하니콤 지지체(32) 대신 기둥(pillar) 형태의 보강 구조물을 채택하여 복합 보강 구조체(130)의 구조를 단순화할 수 있다.

본 실시 예에서 복합 보강 구조체(130)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 기둥(131)과, 복수의 기둥(131)을 제외한 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 내부 영역에 마련되는 제2 단열부재(132)를 포함한다.

복합 보강 구조체(130)의 기둥(131)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 여러가지 형태를 가질 수 있다. 먼저 일정한 폭을 갖는 형태로 제작될 수도 있고, 도 7의 확대도에 도시된 바와 같이 기둥의 중앙부에서 양단부로 갈수록 폭이 넓어지는 형상인 모래시계 형상으로 제작될 수도 있다. 기둥(131)의 형상을 모래시계 형상과 같이 하면 구조 강도를 유지하면서도 열 전달을 최소화하여 기둥을 통한 열손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

복합 보강 구조체(130)의 제2 단열부재(132)는, 전술한 제1 실시예의 제1 단열부재(33)와 같이 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LNG 화물창용 단열박스를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시 예에 따른 LNG 화물창의 단열박스(200)의 복합 보강 구조체(230)는 구조 강도를 강화하기 위해 복수의 기둥(231)의 형상을 달리하는 점에서 전술한 제2 실시예의 경우와 차이점이 있다.

본 실시 예에서 복합 보강 구조체(230)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 중공인 내부를 가지며 내부에 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나가 충진된 기둥(231)과, 복수의 기둥(231)을 제외한 1차 단열박스(10) 및 2차 단열박스(20)의 내부 영역에 마련되는 제2 단열부재(232)를 포함한다.

본 실시 예에서 기둥(231)은 구조 강도를 강화하기 위해 중심 기둥(231a)과, 중심 기둥(231a)의 양측에 연장 형성되되 중심 기둥(231a)보다 낮은 높이를 갖는 보조 기둥(231b)으로 제작될 수도 있고, 본 실시 예의 제2 단열부재(232)는 전술한 제2 실시예의 단열부재(132, 도 7참조)와 동일하다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1, 100, 200 : LNG 화물창용 단열박스 10 : 1차 단열박스
20 : 2차 단열박스 30, 130, 230 : 복합 보강 구조체
31 : 제1 플레이트 32 : 하니콤 지지체
33 : 제1 단열부재 34 : 제2 플레이트
131, 231 : 기둥 132, 232 : 제2 단열부재
G : 홀 H : 선체의 내벽

Claims

액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스;
상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및
상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며,
상기 복합 보강 구조체는, 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트에 일측부가 결합되는 복수의 하니콤 지지체; 상기 복수의 하니콤 지지체의 내부에 마련되는 제1 단열부재; 및 상기 하니컴 지지체의 타측부에 결합되는 제2 플레이트를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 단열부재는 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스;
상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및
상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며,
상기 복합 보강 구조체는, 내부가 밀폐되어 있고 높이 방향을 기준으로 중앙부에서 양단부로 갈수록 폭이 점차적으로 넓어지는 형상을 갖는 복수의 기둥과, 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내부에 마련되는 제2 단열부재를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
액화천역가스(LNG)를 1차적으로 단열시키는 1차 단열박스;
상기 1차 단열박스와 선체의 내벽 사이에 마련되어 상기 액화천연가스를 2차적으로 단열시키는 2차 단열박스; 및
상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스 중 적어도 하나의 내부에 마련되어 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내측 영역을 지지하면서 상기 액화천연가스를 단열시키는 복합 보강 구조체를 포함하며,
상기 복합 보강 구조체는, 내부에 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나가 충진된 복수의 기둥과, 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 복수의 기둥을 제외한 상기 1차 단열박스 및 상기 2차 단열박스의 내부에 마련되는 제2 단열부재를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 단열부재는, 진공단열패널, 분말형 단열부재 및 폼형 단열부재 중 적어도 하나를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
청구항 4에 있어서,
상기 기둥은,
중심 기둥; 및
상기 중심 기둥의 양측에 연장 형성되되 상기 중심 기둥보다 낮은 높이를 갖는 복수의 보조 기둥을 포함하는 LNG 화물창용 단열박스.
복수의 하니콤 지지체와 상기 복수의 하니콤 지지체의 일측부를 밀폐하는 제1 플레이트를 마련하는 단계;
상기 복수의 하니콤 지지체의 타측부에 홀이 형성된 제2 플레이트를 마련하는 단계;
상기 홀에 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나를 충진하여 복합 보강 구조체를 마련하는 단계; 및
상기 복합 보강 구조체를 1차 단열박스본체 및 2차 단열박스본체 중 적어도 하나의 내부에 설치하는 단계를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법.
청구항 7에 있어서,
상기 폼형 단열부재를 충진하는 경우 상기 홀을 통해 역류되는 상기 폼형 단열부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법.
복수의 하니콤 지지체와 상기 복수의 하니콤 지지체의 일측부를 밀폐하는 제1 플레이트를 마련하는 단계;
상기 복수의 하니콤 지지체에 진공단열패널, 폼형 단열부재 및 분말형 단열부재 중 적어도 하나를 삽입 또는 충진하는 단계;
상기 복수의 하니콤 지지체의 타측부에 제2 플레이트를 결합시켜 복합 보강 구조체를 마련하는 단계; 및
상기 복합 보강 구조체를 1차 단열박스본체 및 2차 단열박스본체 중 적어도 하나에 설치하는 단계를 포함하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법.
청구항 9에 있어서,
상기 분말형 단열부재를 상기 복수의 하니콤 지지체에 충진되기 전에 다짐(compaction) 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 LNG 화물창용 단열박스 제작방법.