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KR20230035310A - 진공 패널 - Google Patents

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KR20230035310A
KR20230035310A KR1020237000123A KR20237000123A KR20230035310A KR 20230035310 A KR20230035310 A KR 20230035310A KR 1020237000123 A KR1020237000123 A KR 1020237000123A KR 20237000123 A KR20237000123 A KR 20237000123A KR 20230035310 A KR20230035310 A KR 20230035310A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arrangement
layer
insulation
tank
modular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020237000123A
Other languages
English (en)
Inventor
스타인 포스
스베레 외엔
에이지 비욘 안데르센
테르메 폴센
Original Assignee
크라이오백 에이에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크라이오백 에이에스 filed Critical 크라이오백 에이에스
Publication of KR20230035310A publication Critical patent/KR20230035310A/ko
Pending legal-status Critical Current

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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/12—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge with provision for thermal insulation
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Abstract

모듈식 패널 배열체를 포함하는 원양 선박용 절연 배열체로서, 각각의 패널이 제1 저온층 및 대향하는 주변층, 그리고 사용 시 진공 생성을 위해 소개되도록 배열되는 이들 사이의 체적을 포함하는 절연 배열체.

Description

진공 패널
본 발명은 저온 격납 탱크를 절연하기 위한 절연 배열체에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 화물로서 또는 연료로서의 액화 수소 또는 액화 천연 가스(LNG)와 같은 극저온 액체의 저장 및 운송(및 연료의 경우에는 소비)에 적용된다(다만, 이로 한정되지 않음).
이러한 액화 가스의 운송에 의하면, 한번의 여정으로 다량의 가스를 운송할 수 있게 되어 오염을 줄이고 운송 효율을 높인다. 이러한 액화 가스를 운송하기 위해, 선박의 여정 동안 극도로 낮은 온도가 유지되어야 한다.
가스를 이렇게 낮은 온도의 액체 상태로 유지하는 것은 액화 가스를 격납하는데 사용되는 탱크의 열 절연을 적용함으로써 이루어진다. 이는 일반적으로, 종종 합판(plywood)의 사용을 포함한 조립식 패널 형태로 장착되거나 탱크 표면에 분사될 수 있고 주변 열이 화물 탱크에 도달하여 액화 가스를 가열하는 것을 방지하는 폴리우레탄 발포체와 같은 하나 이상의 절연 물질 층의 형태로 이루어진다.
이러한 시스템은 그 동안 세계 곳곳에서 액화 가스를 안전하게 운송하여 온 다양한 가스 화물선에서 성공적으로 사용되어 왔다.
그러나, 본 발명자들은 기존의 방법보다 더 효율적으로, 극도로 낮은 온도의 액화 가스를 격납할 수 있고 주변 상태로부터 절연할 수 있는 새로운 배열체를 고안하였다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 설명되는 발명은 절대 온도 0도에 가까운 온도, 즉, -250℃ 미만의 온도에서의 화물 탱크 또는 연료 탱크의 절연을 고려한다.
유리하게는, 이러한 시스템에 따르면 수소 또는 메탄과 같은 가스를 액체 상태로 격납 및 유지할 수 있다. 수소의 연소는 폐기물로서 물만 생성하므로, 이러한 연료를 격납하고 사용하는 능력은 상당한 환경적인 이점 및 효율면에서의 이점을 제공한다. 이는 또한, 선박 및 선단의 조작자가 장래 해운업에 적용될 수 있는 훨씬 더 엄격한 환경 규정을 준수할 수 있도록 한다.
다른 이점들이 본 명세서에 설명된다.
본 명세서에 설명되는 본 발명의 양태는 첨부의 청구범위에 제시되어 있다.
제1 양태에서 보면, 하나 이상의 테실레이트화(tessellating) 절연 유닛을 포함하는 모듈식 절연체가 배열될 수 있으며, 각각의 유닛은 제1 내향 대면층 및 제1 층으로부터 이격되어 있는 제2 외향 대면층을 포함하고, 2개의 층 사이에 공간이 형성되고, 하나 이상의 간격 부재가 제1 층과 제2 층 사이에서 연장되고, 제1 층, 제2 층 및 배열체 주위로 연장되는 외측 둘레부를 형성하는 표면은 공기 불침투성 표면이다.
따라서, 본 개시내용에 따르면, 다양한 탱크의 기하학적 형상이 절연될 수 있는 모듈식 절연 시스템 또는 배열체가 제공된다. 층들 사이의 공간에서 공기가 소개되어 완전한 진공 또는 거의 완전한 진공을 생성할 수 있으며, 이로써 절연 특성이 향상되고, 외부 주변 환경으로부터의 열이 탱크와 그리고 이에 따라 탱크의 내용물과 연통하는 것이 방지된다.
본 발명은 LNG, 수소 및 임의의 다른 관련 가스와 같은 액화 가스의 격납 및/또는 운반과 관련된 절연에 관한 것이다. 가스는 전형적으로 극단적인 수준으로 온도를 낮춤으로써 액화된다. 이러한 조건에서는 기화를 방지하기 위해 절연이 필요하다. 또한, 탱크로부터 액화가스가 누출될 가능성이 있는 경우 안전성과 관련된 것을 포함한 결과를 고려할 때, 당면한 환경을 보호하기 위해 배리어가 필요할 수 있다. 작동 및/또는 규정에 의한 요건에 따라, 절연 시스템은 배리어, 탱크 자체가 제1 배리어를 나타낸다고 가정하면 제2 배리어로서 뿐만 아니라 온도 제어 디바이스로서도 제공되도록 설계될 수 있다. 본 발명은 하나의 요건 또는 두 요건 모두를 충족하는 적용예에 사용될 수 있다.
본 발명은 열 누출 및 기화를 최소화하기 위해 극저온 탱크를 절연하는데 적용될 수 있다. 이러한 탱크는 연료 뿐만 아니라 화물로서의 가스의 저장 또는 운송을 위한 탱크일 수 있다. 본 발명은 서로 다른 탱크 타입, 예를 들면, IMO 타입 A 탱크, IMO 타입 B 탱크, IMO 타입 C 탱크, 각형 탱크, 일체형 또는 독립형 배 구조체에 배열된 탱크, ISO 컨테이너와 같은 독립형 스키드 구조로 배열된 탱크 또는 임의의 다른 방식으로 배열된 탱크에 사용될 수 있다. 탱크 상에, 탱크 바로 근처에 적용될 수 있으며, 또는 탱크가 위치되는 격실 또는 화물창을 절연하기 위해 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 절연 목적을 달성하고, 이에 더해 격납 및 충분히 낮은 온도를 확보하여 손상된 극저온 탱크로부터의 누출 및/또는 누출의 결과로부터 주변을 보호함으로써 2차 배리어로서 제공되도록 배치될 수 있다.
제1 층 및 제2 층과 배열체의 외측 둘레부를 형성하는 표면 사이의 공간은 배열체에 대한 내부 체적을 형성한다. 간격 부재는 이 공간 내 그리고 2개의 표면 또는 층 사이에 편리하게 배열될 수 있고, 내부 체적의 공기가 소개될 때 표면에 작용하는 대기압에 저항하도록 사용될 수 있다. 진공이 유입될 때 대기압이 2개의 외측 표면을 함께 밀어내는 작용을 한다는 것을 인식할 것이다. 내부 지지부 또는 간격 구조체를 포함하는 것으로 이러한 움직임에 저항하고, 또한 절연이 적용되는 탱크의 파열에 의해 야기되는 예를 들어, 압력에 저항하기 위한 구조적 강도를 패널에 제공한다.
내부 체적과 유체 연통하는 밸브가 제공될 수도 있으며, 밸브는 사용 시, 내부 체적으로부터 공기가 소개될 수 있도록 배열된다. 따라서, 다수의 패널을 포함하는 구조체 또는 절연 패널 내 내부 압력을 제어할 수 있다.
제1 및 제2 층은 진공을 유지하기 위해 공기 불침투성일 것이 중요하다. 또한, 개별 패널 또는 다수의 패널을 포함하는 구조체를 둘러싸는 둘레부도 공기 불침투성이어야 한다. 열이 배열체의 주변 측으로부터 배열체의 탱크 측으로 전달되는 것을 방지하기 위해, 편리하게는 탱크 대면 표면과 주변 대면 표면 사이에 열 차단부 또는 배리어가 제공된다.
일 배열체에서, 배열체의 외측 둘레부를 형성하는 공기 불침투성 표면은 제1 층에 결합되는 제1 부분 및 제2 층에 결합되는 제2 부분으로 형성되고, 제1 및 제2 부분에 결합되는 제3 부분을 추가로 포함한다. 따라서, 둘레부 표면은 3개의 부분으로 형성되는데, 여기서 제3 부분은 열 차단부 또는 배리어로서 기능할 수 있다.
구체적으로, 제3 부분은 물질로 형성될 수 있고, 제1 및 제2 부분에 대해 상대적인 기하학적 형상이 제공될 수 있으며, 제1 및 또는 제2 부분보다 열 전도 계수가 낮다. 따라서, 제3 부분은 배열체의 둘레부 부분을 통해 열이 전달되는 것을 방지하는 작용을 한다.
패널 내 간격 요소는,
- 배열체의 내부 체적을 유지하기 위해 배열체의 층의 분리를 유지하는 기능;
- 탱크 표면 또는 선체 표면과 같은 표면에 고정될 수 있도록 배열체에 구조적 강도를 제공하는 기능; 및
- 누출 또는 파열로 탱크가 손상되어 탱크 내부의 액체로부터 수력학적 부하가 발생할 경우 구조적 강도를 제공하는 기능
을 포함한 다수의 기능을 제공한다.
간격을 유지하고 요구되는 강도를 제공하기 위해 다수의 구성에 간격 부재가 제공될 수 있다. 예를 들어, 간격 부재(들)는 제1 층과 제2 층 사이에서 연장되는 복수의 기둥 형태일 수 있다.
간격 요소를 포함하는 배열체의 내부 공간으로부터 공기가 소개될 수 있도록 하기 위해, 상기 기둥 또는 각각의 기둥은 공기가 기둥 내 체적을 드나들도록 할 수 있는 개구부를 포함할 수 있다.
열이 간격 요소를 따라 배열체를 통해 이동하는 것을 방지하기 위해, 간격 부재(들)는 모두 또는 일부가, 목재(합판 또는 다른 적절한 목재 또는 목재 복합재), 대나무, 판지 또는 스테인리스 강으로부터 선택된 물질로 형성될 수 있다. 다른 적절한 물질에는 PEEK, 폴리우레탄 및 PTFE가 포함된다. 따라서, 배열체의 주변 표면과 탱크 사이에서의 열 전달을 억제하거나 방지하기 위해 낮은 열 전도도 물질이 제공될 수 있다. 대안적으로, 열 전도도는 높지만 열 전달이 충분히 제한적일 수 있는 극박 금속이 사용될 수도 있다.
열 전달을 방지하기 위한 다른 배열체에서, 간격 부재(들)는 제1 표면으로부터 연장되는 제1 부분 및 제2 표면으로부터 연장되는 제2 부분 및 간격 부재의 제1 부분을 제2 부분에 연결하는 중간 부분으로 형성될 수 있다. 중간 부분은 제1 및 또는 제2 부분보다 열 전도 계수가 낮을 수 있다. 따라서, 열 차단부 또는 절연체가 제공될 수 있다.
물질은 간격 요소를 따른 열 전달을 방지하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 간격 요소의 제1 부분 및 제2 부분은 알루미늄 또는 알루미늄의 합금으로 형성될 수 있고, 중간 부분은 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 강, 고무, POM, PTFE, PEEK 또는 다른 적절한 물질의 목록으로부터 선택되는 물질로 형성될 수 있다.
테실레이트화 배열체를 편리하고 확실하게 생성하기 위해, 상기 테실레이트화 유닛 또는 각각의 테실레이트화 유닛의 둘레부는 인접한 테실레이트화 유닛과 맞닿기 위한 연결 표면을 포함할 수 있다. 연결 표면은 인접한 유닛들이 결합될 때 표면을 따라 인접한 유닛들 사이의 연속적인 접촉을 제공한다.
예를 들어, 연결 유닛은 유닛의 둘레부로부터 연장되는 반경방향 연장 림의 형태일 수 있다. 림은 반경방향 외측으로만 연장될 수 있으며, 또는 탱크 표면으로부터 연장되는 수직선에 대해 테이퍼지거나 기울어질 수 있다. 소정 각도의 림을 제공하면 유리하게는 림이 연장되는 각도에 의해 제공되는 유연성으로 인해 인접한 테실레이트화 패널 사이의 조인트에 어느 정도 유연성을 허용할 수 있다. 따라서, 열 및 부하력이 테실레이트화 구조체 내에 수용될 수 있으며, 이는 탱크가 로딩 또는 언로딩되어 배열체의 열 팽창 및 수축을 일으킬 때 중요할 수 있다.
림은 배열체의 탱크 대면 측 및 배열체의 주변 대면 층 둘 모두에 제공될 수 있다.
개별 절연 유닛 또는 패널은 예를 들어, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 육각형 또는 다른 테실레이트화 다각형을 포함한 다양한 형상을 가질 수 있다.
유리하게는, 유닛은 육각형일 수 있고, 추가적으로 하나 이상의 간격 요소는 단면이 육각형일 수 있다. 육각형은 유닛이 가열 및 냉각될 때 반경방향으로 더 균일한 열 팽창을 허용한다. 이로써 배열체 내 열적 유도 부하에 대한 우수한 제어가 가능하다.
간격 요소는 유닛의 내부 공간 내 복수의 요소의 형태일 수 있다. 이들은 표면에 걸쳐 산재되거나 퍼져 있을 수 있으며, 또는 서로 맞닿아 있을 수 있다. 맞닿는 경우에, 둘레부와 층에 의해 형성되는 공간이 이들을 제 위치에 고정할 수 있기 때문에, 개별 요소들은 함께 연결될 필요가 없을 수 있다. 다른 배열체에서, 요소들은 육각형 기둥의 단일 매트릭스와 같은 단일 유닛으로 형성될 수 있다. 이러한 배열체는 단순하고 비용 효율적인 제조를 위해 편리하게는 압출될 수 있다.
다수의 모듈식 절연 배열체가 함께 테실레이트화될 경우, 하나의 배열체가 소개되면 다른 배열체로부터 공기가 인입되도록 서로 가스 연통될 수 있다. 따라서, 복수의 배열체는 단일 펌프로 소개될 수 있다.
유닛은 다양한 방식으로 서로 연결될 수 있다. 일 예에서, 공기 불투과성 밀봉부를 제공하기 위해, 인접한 모듈식 절연 배열체는 각각의 배열체의 둘레부를 따라 함께 용접될 수 있다.
배열체의 성능은 다수의 방식으로 모니터링될 수 있다. 예를 들어, 절연 시스템은 사용 시, 배열체 또는 각각의 배열체 내 압력을 모니터링하도록 배열되고, 검출된 압력에 응답하여 공기 펌프를 작동시키도록 배열되는 제어 배열체를 추가로 포함하는 압력 검출기를 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 온도 센서(열 카메라의 열전대, 프로브)는 사용 시, 배열체 또는 각각의 배열체 내 온도를 모니터링하도록 배열되고, 검출된 온도 및/또는 검출된 압력 변화에 응답하여 공기 펌프를 작동시키도록 배열되는 제어 배열체를 추가로 포함할 수 있다.
따라서, 배열체의 성능은 실시간으로 모니터링 및 제어되어 열 성능의 임의의 손실을 신속하게 처리하고, 이에 따라 탱크 온도에 있어서의 임의의 증가를 방지할 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태를 보면, 본 명세서에 설명되는 바와 같은 모듈식 배열체를 포함하는 극저온 격납 탱크, 하나 이상의 모듈식 배열체 내 공간을 소개하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 이는 간헐적으로 수행될 수 있으며, 진공을 유지하기 위해 추가적인 소개가 수행될 수 있다.
또 다른 추가적인 양태를 보면, 액화 가스를 격납하기 위한 탱크 및 탱크의 외측 표면 또는 탱크가 위치되는 격실의 표면을 둘러싸는 절연층을 포함하는 액화 가스 운송 배열체로서, 절연층은 탱크에 면하는 제1 내향 대면층 및 탱크로부터 먼쪽에 면하는 제2 외향 대면층의 형태를 이루고, 제1 및 제2 층은 서로 이격되어 있고, 제1 층과 제2 층 사이에 공간이 형성되고, 제1 층 및 제2 층을 형성하는 표면은 공기 불침투성 표면인 액화 가스 운송 배열체가 제공된다.
절연되지 않은 탱크가 설치되는 격실/화물창을 절연하거나 탱크를 둘러싸는 절연층은 별개의 절연 섹션으로 분할될 수 있으며, 별개의 절연 섹션은 사용 시, 탱크를 감싸거나 격실의 표면을 덮도록 서로 맞닿아 배열될 수 있다.
유리하게는, 배열체는 지지 구조체 내에 격납될 수 있으며, 지지 구조체는 사용 시, 인접한 대응 지지 구조체에 결합되어 개별 액화 운송 배열체의 어레이를 형성하도록 배열된다.
이제 본 발명의 양태들이 첨부 도면을 참고하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 액화 가스 운반선에 대한 단면을 도시하고, 도 1b는 선박의 탱크의 코너 섹션에 대한 확대도이고;
도 2a 및 도 2b는 본 명세서에 설명되는 것과 같은 절연 배열체를 도시하고;
도 3은 내부 구성요소가 들어나도록 하나의 외측 표면이 제거된 단일 패널의 도면을 도시하고;
도 4a는 도 3에 도시된 배열체에 연결하기 위한 패널의 상부 표면을 도시하고;
도 4b는 패널의 대향(하부) 표면을 도시하고;
도 5a 및 도 5b는 패널의 둘레부 섹션을 도시하고;
도 6은 열적 아이솔레이터의 단면을 도시하고;
도 7은 패널의 둘레부 섹션의 단면을 도시하고;
도 8a 내지 도 8d는 육각형 패널 배열체를 도시하고;
도 9는 육각형 패널 및 복수의 간격 요소를 도시하고;
도 9a는 도 9의 패널을 형성하는 구성요소에 대한 분해도를 도시하고;
도 10은 육각형 패널 배열체의 외측 표면을 도시하고;
도 11은 도 10에 도시된 표면에 결합될 때, 소개될 수 있는 패널의 체적을 규정하는 육각형 둘레부를 도시하고;
도 12a는 패널 및 림 배열체의 둘레부를 도시하고;
도 12b는 둘레부 열 분리 배열체의 단면을 도시하고;
도 12c는 인접한 패널의 접합부를 도시하고;
도 13 및 도 14는 패널의 단일 유닛 또는 뱅크를 형성하도록 결합되는 복수의 육각형 패널을 도시하고;
도 15a는 탱크에 부착된 육각형 패널에 대한 하나의 배열체를 도시하고;
도 15b는 선박의 격실/화물창(화물 영역) 내 내부 선체에 부착되는 육각형 패널에 대한 하나의 배열체를 도시하고;
도 16은 패널에 대한 일 예의 진공 커플링을 도시하고;
도 17은 본 명세서에 설명되는 절연 시스템을 통합한 액화 가스용 운송 시스템을 도시하고;
도 18은 도 17에 도시된 운송 시스템의 매트릭스를 도시하고;
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 도 17에 도시된 바와 같은 시스템을 분해한 평면도, 측면도 및 단부도를 도시하고;
도 20은 시스템의 치수예를 예시하고;
도 21은 본 명세서에 설명되는 절연 시스템의 선박 구현예에 대한 단면을 도시하고;
도 22는 이러한 시스템을 형성하는 다양한 층에 대한 단면을 도시하고;
도 23은 탱크 지지 기초부 중 하나에 대한 단면을 도시한다.
본 발명은 쉽게 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 특정 실시예가 도면에서 예로서 도시되고 본 명세서에서 상세하게 설명된다. 그러나, 본 명세서에 첨부된 도면 및 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하고자 하는 것이 아니며, 오히려 본 발명은 청구된 발명의 사상 및 범위 내에 해당하는 모든 변형, 등가물 및 대안예를 포함한다는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 종래 기술 문헌에 대한 어떠한 참고 사항도 이러한 종래 기술이 당업계의 통상적인 상식의 일부를 형성한다거나 널리 공지되어 있음을 인정하는 것으로 간주되는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단어 "포함하다," "포함하는" 및 이와 유사한 단어들은 배타적이거나 총망라적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 다시 말해, 이들은 "포함하지만, 이로 제한되지 않는"을 의미하고자 하는 것이다. 본 발명은 이하의 예를 참고하여 추가로 설명된다. 청구된 것과 같은 본 발명은 어쨋든 이들 예에 의해 제한되는 것은 아닌 것으로 이해될 것이다. 또한, 본 발명은 본 명세서에서 설명되는 개별 실시예 뿐만 아니라 실시예들의 조합을 포함한다는 것이 인식될 것이다.
본 명세서에 설명되는 다양한 실시예들은 단지 청구된 특징들을 이해 및 교시함에 있어서 도움이 되고자 제시되는 것이다. 이들 실시예들은 단지 대표적인 실시예의 샘플로서 제공되며, 총망라적인 및/또는 배타적인 것은 아니다. 본 명세서에 설명되는 장점, 실시예, 예, 기능, 특징, 구조 및/또는 다른 양태들은 청구항에 의해 규정되는 것과 같은 본 발명의 범위에 대한 제한 또는 청구항에 대한 등가물에 대한 제한으로서 간주되어서는 안 되며, 청구된 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예는 본 명세서에서 구체적으로 설명되는 것들 외에 개시된 요소, 구성요소, 특징, 부품, 단계, 수단 등의 적절한 조합을 적절히 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 본질적으로 이들로 구성될 수 있다. 또한, 본 개시내용은 현재 청구되는 것은 아니지만 장래에 청구될 수 있는 다른 발명을 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명되는 발명(들)의 양태의 특징은 임의의 적절한 조합으로 편리하게 그리고 상호교환 가능하게 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
도 1a는 액화 가스 화물의 운송을 위해 조정되는 종래의 가스 운반선(1)의 단면을 도시한다. 가스는 장거리 운송을 위해 액화되어 선박 내 탱크 내로 펌핑된다. 가스를 액화된 상태로 유지하기 위해, 선박의 탱크는 매우 낮은 온도로 유지되어야 하는데, 이를 위해 화물 탱크에 대한 특수 절연이 요구된다.
선박은 선박의 선체 내에서 선체에 대해 화물 탱크(3)를 지지하는 화물 지지 시스템(2)을 포함한다. 탱크(3)는 선박의 1차 격납 배리어로서 기능하고, 전형적으로는 저온 적용예를 위해 설계된 강 또는 알루미늄으로 형성된다.
탱크(3)와 추가적인 2차 배리어 사이의 공간을 규정하는 배리어-간 공간(4)이 제공된다. 추가적인 2차 배리어는 선박의 내부 선체일 수 있고, 선박의 절연 배열체 또는 절연 물질의 다른 층일 수 있다. 이러한 경우에, 배리어-간 공간은 탱크(3)의 외측 표면과 내부 선체의 표면 상에 배열되는 절연체 사이에 접근 가능한 공간을 제공한다.
대안적으로, 절연 배열체는 탱크에 인접하여 건조되거나 탱크에 부착될 수 있으며, 배리어 자체로서 수행할 수 있다. 이러한 경우에, 배리어-간 공간은 탱크(3)의 외측 표면과 역시 배리어로서 수행하는 절연 배열체로부터의 거리에 의해 규정될 것이다.
탱크(3)는 다양한 액화 가스일 수 있는 선박의 화물을 격납하도록 배열된다. 일 예에서, 화물은 -163℃의 온도로 유지되는 액화 천연 가스(LNG)일 수 있다. 다른 예는 -253℃의 온도로 유지되는 액화 수소일 수 있다.
액화 가스의 운송에 대한 법적 요건을 준수하기 위해, 2차 보호층(5)이 제공된다. 이는 내부 선체의 표면 상에 배열되거나 대안적인 수단에 의해 배열될 수 있다. 1차 탱크(3)에 하자 또는 누출이 발생하는 경우에, 액화 가스가 소정 공간, 예를 들어 배리어-간 공간(4) 내로 유동하여, 2차 보호층(5)에 의해 격납될 수 있다. 이러한 층은 액화 가스가 선체와 접촉하는 것을 방지하는데, 이러한 접촉은 액화 가스의 극도로 낮은 온도로 인한 선체의 치명적인 하자를 야기할 수 있다.
도 1a에 도시된 배열체는 LNG와 같은 액화 가스를 운송하는데 사용되는 선박의 통상적인 구조이다. 이들 가스 운반선은 저온 액체를 격납하는 튼튼한 1차 탱크를 제공하며, 2차 백업 층 시스템이 1차 탱크 누설 또는 하자.
LNG 운반선의 이러한 건조의 단점은 건조에 소요되는 시간과 그에 따른 비용, 그리고 건조 공정의 물류와 관련된 문제이다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 배 및 2차 배리어의 구조체가 먼저 선체 표면에 설치된 후에야 탱크가 설치될 수 있기 때문에, 이러한 배의 건조는 지연될 수 있다.
본 발명의 장점은 선박의 구성요소가 동시에 설치될 수 있기 때문에 액화 가스 운반선의 전체 건조 시간을 단축할 수 있다는 것이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 것과 같은 종래의 배열체의 코너에 대한 근접도를 도시한다. 여기서, 배리어-간 공간(4) 및 2차 절연층(5)을 더 명확하게 볼 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 (각각) 본 명세서에 설명되는 절연 배열체의 일 실시예에 대한 측면도 및 단면을 도시한다.
도 2a는 절연 배열체의 일반적인 배열체를 도시한다. 배열체(6)는 제1 내향 대면층(7) 및 제2 외향층(8)을 포함한다. 내향 대면층은 사용 시, 액화 가스를 격납하는 탱크(예를 들어, 도 1에 도시된 1차 격납 탱크(3))에 면하거나 이와 맞닿도록 배열된다. 즉, 용어 "내향"은 사용 시, 배열체에 있어서 저온 화물을 향해 내부 쪽에 면하는 측을 의미한다.
대향 표면(8)은 사용 시, 배리어-간 공간(4) 또는 배의 선체(도 1a 및 도 1b 참고)를 향해 외측으로, 즉 저온 화물로부터 외향으로 면하도록 배열된다.
도 2b는 배열체의 단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제1 층(7) 및 제2 층(8)은 캐비티 또는 공간(9)을 규정하는 거리(d)만큼 이격되어 있다. 분리 요소(10)가 2개의 층 또는 표면(7, 8) 사이에 위치되어 2개의 층 사이에 공간을 유지한다.
또한, 도 2a 및 도 2b는 하나의 표면 또는 두 표면 모두에 형성되는 파상부(11)를 예시하며, 파상부는 층의 강성을 증가시킴으로써 구조적인 강도를 증가시키고, 추가적으로 그리고 유리하게는 패널 표면의 열 팽창 및 수축을 수용한다.
또한, 도 2a 및 도 2b는 배열체 내 공간과 외부 주변 상태 사이의 공기 연통을 허용하는 진공 밸브(12)를 도시한다. 밸브(12)는 층들 사이의 공간 내 압력을 진공으로 또는 진공에 가깝게 감소시키도록 작동 가능한 공기 펌프(진공 펌프)를 수용하도록 배열된다. 이는 이하 추가로 논의된다.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 유닛에 대한 다른 도면을 도시한다. 여기서, 유닛 또는 패널의 내부 배열체가 도시된다. 도시된 바와 같이, 일련의 파상부(11)가 패널의 길이에 걸쳐 이에 따라 배열된다. 도 4a를 참고하면, 대응하는 프로파일(11B)이 도시되어 있는데, 이는 파상부 프로파일(11)과 함께 두 부품이 합체될 때 파상부 프로파일에 정합된다. 따라서, 파상부는 패널의 강성을 증가시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 일 실시예에서, 표면(7, 8)을 이격시키는 분리 요소는 복수의 세장형 부재(14A, 14B, 14C 및 14D)의 형태를 이룬다. 임의의 개수의 요소가 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 분리 요소는 패널의 일단부로부터 타단부로 연장되어 이들 요소의 전체 길이를 따라 두 표면을 지지한다.
패널 내에서 그리고 2개의 대향하는 층 사이에서 공기의 이동을 허용하기 위해, 각각의 분리 이격 요소(14A 내지 14D)에는 공기가 패널 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 복수의 개구부(13)가 제공된다. 따라서, 밸브(12)를 통해 공기를 뽑아 낼 때, 패널 내 전체 공간에서 공기를 소개하고 진공을 생성할 수 있다.
유리하게는, 발포체(foam) 등과 같은 절연 물질을 사용하는 것보다 패널에 진공을 발생시킴으로써, 패널의 절연 특성을 크게 향상시킬 수 있다. 추가적으로, 패널의 층들 사이의 공간에는 물질이 없을 뿐 아니라 공기가 소개되기 때문에, 패널의 무게 또한 크게 감소될 수 있다.
그 후, 2개의 면 또는 층(7, 8)은 복수의 분리 지지 요소에 의해 구조적으로 서로 지지되는데, 일 예가 도 3에 도시된다. 층 및 지지 요소는 일 예로서 압출에 의해 알루미늄으로 제조될 수 있다. 따라서, 패널은 패널로부터 공기를 뽑아 내어 진공이 형성될 때, 두 표면(7, 8)과 둘레부(15)에 작용하는 대기압에 의해 발생하는 힘을 지지하거나 이에 저항할 수 있다. 또한, 패널은 패널에 가해지는 임의의 외부 하중을 지지할 수 있는데, 이러한 외부 하중은 예를 들어, 탱크의 누출 또는 파열로 인해 야기될 수 있고, 이로 인해 액체의 무게가 패널에 작용할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 패널의 2개의 대향층을 형성하기 위해, 압출된 층(7, 8)을 사용하는 패널 구성의 일 예를 도시한다. 일 실시예에서, 알루미늄으로부터 각각의 층을 압출하면 임의의 편리한 길이 및 폭의 층을 형성할 수 있어 유리하다. 이는 각각의 층을 형성하기 위한 비용 효율적이고 간단한 방법을 가능하게 하며, 나아가 파상부(11)를 빠르고 쉽게 형성할 수 있게 한다.
이제, 각각의 패널의 둘레부가 도 5a 및 도 5b를 참고하여 설명될 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 둘레부(P)는 패널의 4개의 측면 주위로 연장되고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 2개의 대향 층 각각의 에지에 연결되면 불투과성 밀봉부를 제공한다. 단부 부분에는 파상부(11)를 보완하는 프로파일이 있다. 패널은 둘레부(P)를 2개의 층에 용접하여 에지 주위의 둘레부와 2개의 대향 면으로 싸인 밀봉된 내부 공간을 생성하여 형성된다.
이제, 일 예로서 각각의 패널의 둘레부가 도 5a 및 도 5b를 참고하여 설명될 것이다. 둘레부는 패널의 측면 경계를 형성한다. 일단 내향 대면 표면 및 외향 대면 표면이 둘레부에 (예를 들어, 용접을 통해) 결합되면, 이에 의해 밀봉된 체적이 형성된다. 체적으로부터 공기를 빼낼 수 있으며, 배열체 내부에 진공이 생성된다.
도 5b는 서로 인접하지만 연결되지 않는 2개의 구성요소(P1 및 P2)로서 둘레부를 예시하고, 이때 2개의 둘레부 구성요소 사이에는 공간(S)이 존재한다. 이 공간은 P1 및/또는 P2에 사용되는 물질보다 열 전달 특성이 낮은 상이한 물질로 연결될 수 있다(후술되는 바와 같음). 따라서 열적 아이솔레이터가 형성될 수 있다.
유리하게는, 둘레부는 패널의 둘레부 주위에 불투과성 표면을 제공하기 위해 2개의 층에 편리하게 용접될 수 있는 금속일 수 있다.
내향 대면 패널은 저온 1차 탱크에 근접할 것이기 때문에, 내향 대면 표면의 온도는 예를 들어 주변 온도 또는 대략 해수 온도일 수 있는 외향 대면층의 온도보다 상당히 낮을 것이다.
액화 수소를 격납하기 위한 장치의 일 실시예에서, 내향 대면 표면은 온도가 < -250℃일 수 있는 반면에, 외향 대면 표면은 온도가 > 0도일 수 있다. 따라서 패널 전체에 걸쳐 상당한 온도 차이 또는 구배가 존재한다.
임의의 적절한 물질이 패널의 층 및 분리 지지 요소를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 밀도가 낮고, 파상부를 형성하여 견고한 구조를 만들 수 있도록 사용될 수 있는 알루미늄이 사용될 수 있다. 그러나, 알루미늄의 열전도도는 대략 121 W/mK이며, 이로 인해 주변 온도가 물질을 통해 패널의 저온 측(및 액화 가스 격납 탱크 쪽)으로 전달되는 단점이 있다.
따라서, 열적 아이솔레이터를 사용하여 2개의 표면 사이의 열 전달을 방지할 수 있다. 이는 일 예에서, 도 6에 예시된다.
도 6은 제1 및 제2 층(7, 8)과, 이들 사이에서 연장되는 단일 분리 지지 요소(14)를 도시한다. 지지 요소(14)는 제1 층으로부터 연장되는 제1 부분(16) 및 제2 층으로부터 연장되는 제2 부분(17)으로 형성된다. 2개의 부분은 열 차단부 또는 아이솔레이터(18)를 통해 함께 결합될 수 있다.
열적 아이솔레이터(18)는 2개의 부분(16, 17)과는 상이한 물질일 수 있다. 예를 들어, 층(7, 8) 및 부분(16, 17)은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 일 예에서, 부분(16, 17)은 예를 들어, 압출에 의해 층(7, 8)과 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 이들은 각각의 층과 부분들의 교차점에서 용접될 수 있다.
도 6에 도시된 예에서, 열적 아이솔레이터(18)는 인접한 알루미늄보다 훨씬 낮은 열 전도도(예를 들어, 121 W/mK가 아니라 대략 12 W/mK)를 갖는 스테인리스 강의 일부일 수 있다. 따라서, 열이 분리 요소를 따라 직접 이동하는 것이 제한되고 대신 열적 아이솔레이터를 통과하는 것이 방지된다.
아이솔레이터용으로 스테인리스 강이 사용되고, 2개의 부분(17, 18)용으로 알루미늄이 사용되는 배열체에서, 스테인레스 강을 알루미늄에 연결하기 위한 공지된 용접 기술을 사용하여 연결할 수 있다. 다른 적절한 접합 공정이 적용될 수 있다.
열적 아이솔레이터는 대안적으로 극저온 적용예에 적합한 고무, POM, PTFE 또는 PEEK와 같은 폴리머일 수 있다. 연결은 접착 본딩 또는 가황 본딩(vulcanisation bonding)으로 이루어질 수 있다.
열적 아이솔레이터(18)는 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이 패널의 둘레부 주위에도 요구될 수 있다. 도 6에 도시된 것과 유사한 배열체가 사용될 수 있다. 중요한 것은 패널 내의 내부 공기가 소개될 때 둘레부에 작용하는 대기압으로 인해 둘레부에도 횡력이 발생한다는 것이다. 따라서, 열적 아이솔레이터는 측방 또는 측면 이동을 저지할 필요가 있다.
도 7은 둘레부(15)를 열적 아이솔레이터와 통합하도록 조정할 수 있는 방법의 일 예를 예시한다. 여기서, 아이솔레이터(18)는 단면이 삼각형인데, 이는 대기압이 작용하여 아이솔레이터를 둘레부 섹션(15)의 제1 부분과 제2 부분 사이의 간극 내로 편향시키는 것을 의미한다. 아이솔레이터는 대안적으로 용접된 플레이트이거나, 다른 기하학적 형상의 것일 수 있다.
열적 아이솔레이터는 상부층 또는 하부층(7, 8)으로부터 임의의 거리에 위치할 수 있다.
또 다른 예에서, 분리 지지 요소는 바람직하게는 낮은 열 전달 특성을 갖는 합판, 대나무, 판지 또는 기타 물질과 같은 목재로 형성될 수 있다.
도 7은 또한 2개의 인접한 패널을 편리하게 함께 용접하는데 사용할 수 있는 층의 둘레부를 예시한다. 이러한 배열체에서는 불투과성 용접 조인트를 통해 하나 이상의 인접한 패널을 함께 밀봉함으로써 단일 내부 체적 또는 공간을 생성할 수 있다. 예를 들어, 인접한 2개의 패널이 서로 맞닿을 때 패널의 상부 에지 및 하부 에지에 용접을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 개별 패널은 형상이 직사각형 또는 정사각형일 수 있어 인접한 형상부를 (예를 들어, 용접에 의해) 편리하게 테실레이트화(tessellated)하여 서로 결합할 수 있다. 삼각형을 비롯한 다른 형상도 사용될 수 있다. 절연될 탱크 또는 격실/화물창의 기하학적 형상에 따라 서로 다른 형상들의 조합이 사용될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 육각형 형태의 대안적인 테실레이트화 패널을 예시한다. 육각형은 테실레이트화가 가능하다는 장점이 있으며, 육각형의 중심으로부터 반경 방향 외측으로 측정했을 때 열 팽창이 균일하다. 도 8d는 공기를 빼내 육각형 패널 내부에 진공을 생성할 수 있는 배기 밸브를 예시한다.
이제 육각형 패널의 내부가 도 9를 참고하여 설명될 것이다.
육각형 패널은 다양한 서로 다른 분포 및 구성으로 배열된 복수의 분리 지지 요소(14)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 예에서는, 패널에 걸쳐 반경방향으로 이격되는 동심 고리 또는 패널을 따라 연장되는 세장형 물질의 스트립 대신, 지지 요소는 복수의 기둥 형태로 이루어진다.
기둥은 예를 들어, 도 9에 도시된 것처럼 내향 및 외향 대면 표면으로부터 연장되는 원통형 또는 육각형 기둥일 수 있다. 기둥은 내향 및/또는 외향 패널 상에 또는 각각의 층의 내부에 적용된 물질 지지층 상에 직접 놓일 수 있다. 이 물질 지지층은 유리하게는 낮은 열 전달 특성을 가질 수 있다. 그 후, 패널에 진공이 유입될 때 기둥이 2개의 표면 또는 층의 분리를 유지하는데 필요한 지지력을 제공할 수 있다. 낮은 열전도도는 열 역시 패널을 통해 전달되지 않음을 의미한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 기둥은 또한 육각형 형태일 수 있는데, 이는 유리하게는 개별 기둥이 육각형 패널의 본체 내에서 테실레이트화되고 패널의 영역 전반에 걸쳐 연장될 수 있도록 한다. 따라서 수직 및 측면 하중을 수용할 수 있다.
각각의 기둥은 도 6을 참고하여 설명된 바와 같이 중간 열적 아이솔레이터를 구비하여 구성할 수 있다. 그러나, 유리하게는 낮은 열전도도를 갖는 목재(예를 들어, 합판 또는 목재 복합재), 대나무, 판지 또는 스테인리스 강과 같은 단일 연속 물질이 사용될 수도 있다. 이에 따라, 단순성을 높이고 제조 비용을 절감하는 열적 아이솔레이터가 사용될 수 있다.
도 9a는 도 9에 도시된 육각형 패널을 구성하는 하위 구성 요소를 예시한다. 예시된 바와 같이, 개별 육각형 기둥의 육각형 어레이는 패널의 상부 표면과 하부 표면 사이 및 외부 둘레부 내에 위치된다.
대안적인 선택적 배열체에서, 기둥 자체는 팽창형 발포체, 펄라이트 등과 같은 절연 물질로 채워질 수도 있다. 기둥 각각은 유리하게는 패널의 강도 및/또는 열 특성을 증가시킬 수 있는 이러한 물질로 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 강도, 무게 및 열 성능 사이의 균형을 이룰 수 있도록, 기둥의 전부 또는 하위 세트가 채워질 수 있다.
도 9 및 도 10은 육각형 패널 내부 상세를 도시한다. 도 10은 또한 도 5b를 참고하여 전술된 둘레부에 대응하는 2개의 둘레부 부분(P1 및 P2)을 예시한다. 도 11은 육각형 패널의 둘레부(22)를 예시한다.
도 9에 도시된 기둥 각각에는 각각의 기둥 내외부로의 공기 연통을 허용하는 구멍, 슬롯 또는 개구부가 추가로 제공될 수 있다. 따라서, 밸브를 통해 각각의 기둥으로부터 공기를 뽑아 내 각각의 기둥 내측 및 패널에 걸쳐 진공을 형성할 수 있다. 패널 내의 압력 차이를 방지하고, 진공의 열 특성을 유지할 수 있다.
내향 대면 표면과 외향 대면 표면 사이에 요구되는 열 절연 특성을 유지하면서, 전체 둘레부가 기밀성(가스 유동에 대해 불투과성)이어야 하는 육각형 패널의 요건은 유지된다. 이는 도 12a를 참고하여 달성될 수 있다.
도 12a는 육각형 패널 배열체의 일 실시예를 예시한다.
패널은 내향 대면 표면(7) 및 외향 대면 표면(8), 그리고 추가적으로 2개의 립 또는 림(Ri 및 Ro)을 포함한다.
림 또는 립은 도 8c에 추가적으로 예시되어 있으며, 여기서 림은 외향 대면 표면으로부터 그리고 패널의 둘레부 주위로 연장되는 것을 볼 수 있다. 림의 기능은 후술된다.
림은 각도 a(90도 초과)로 도시된 바와 같이 패널 둘레부의 수직 측면에 대해 기울어져 있다. 패널은 도 8c 및 도 10에도 예시되어 있는 바와 같이 외향 대면 구성요소(P1) 및 내향 대면 구성요소(P2)로 구성된다. 육각형 패널의 대향 표면을 형성하는 2개의 구성요소 사이에 분리부(S)가 제공된다.
패널의 둘레부 주위에 밀봉부를 형성하기 위해, 얇은 스테인리스 강(20) 층이 패널의 외측 둘레부에 결합되어, 분리부(S)와 중첩되고 2개의 구성요소(P1 및 P2)에 결합된다.
스테인리스-강 층은 패널의 둘레부 내에 있는 목재 또는 유사한 물질인 내부 라이너에 접착되고, 그 자체가 분리부(S)에 걸쳐 연장되는 것이 유리할 수 있다. 배후층(backing layer)을 제공하면, 스테인리스 강 층이 극도로 얇아질 수 있고, 그에 따라,
(a) 패널의 둘레부 주위에 요구되는 공기 밀봉 표면; 및
(b) 각각의 패널의 둘레부 주위에 요구되는 열 분리
를 동시에 제공할 수 있다.
스테인리스 강은 패널의 전체 깊이에 걸쳐, 즉 도 12b에서 L1으로부터 L2까지 연장될 수 있다.
도 12b는 전술한 바와 같은 얇은 스테인리스 강 층과 배후 표면을 도시한다. 도 12a에 도시된 배열체를 형성하는 물질의 두께는 패널의 원하는 열적 및 구조적 성능에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 치수는 다음 범위 내에 있을 수 있다.
외향 대면층 두께 범위 - 0.2 mm 내지 1 mm
내향 대면층 두께 범위 - 0.2 mm 내지 1 mm
분리부(S)의 범위 - 최대 200 mm
열 분리 층의 두께 - 인접 물질의 두께 미만의 두께, 예를 들어 인접 물질의 두께가 1 mm인 때 0.8 mm
도 12c는 외부 및 내부 림(R0 및 Ri)의 기능을 예시한다.
도시된 바와 같이, 인접한 2개의 절연 배열체(A1 및 A2)는 절연 시스템의 테실레이트화 배열체의 일부를 형성하도록 맞닿게 된다. 2개의 인접한 배열체(A1 및 A2)는 배열체를 테실레이트화할 때 육각 형상의 6개의 직선 둘레부를 따라 접촉하게 된다.
여기서, 도 12c의 지점(J)에서 용접 비드를 형성하여 2개의 배열체를 함께 용접할 수 있다. 용접 자체로 가스 불투과성 밀봉부가 생성되어 배열체의 저온 측으로부터 주변 측으로 공기가 이동하는 것을 방지한다. 배열체를 탱크에 연결할 때 용접부는 패널의 주변 측에 배열되고, 반대로 배열체를 선체에 배열하면 패널의 저온 측에 용접부가 배열된다.
림의 각도 a로 인해, 인접한 배열체(A1 및 A2)의 유연성과 움직임이 어느 정도 가능하다. 패널의 저온 측의 열 수축으로 인해 인접한 2개의 림이 분리되는 경향이 있다. 패널의 주변 측에서는 열 팽창으로 인해 인접한 림이 서로 결합되는 경향이 있다.
탱크가 비워지고(그리고 잠재적으로 예열되고), 다시 채워지고(이에 따라 냉각되고) 하면, 패널의 저온 측 또는 패널의 주변 측이 탱크 또는 선체에 견고하게 결합되지 않아 탱크/선체 표면에 대한 절연 배열체의 열 이동을 허용하는 것이 유리하다. 탱크 또는 선체와의 연결은 유연하고, 탱크/선체와 패널 사이의 상대적 이동이 가능한 것이 유리하다.
열 특성을 완전히 최적화하기 위해, 인접한 패널 사이에 형성되는 공극(ln)이 절연 물질로 채워질 수 있다. 예를 들어, 공극은 폴리우레탄, 미네랄 울, EPS(발포 폴리스티렌) 또는 공간을 채우기 위해 편리하게 공극에 위치될 수 있는 기타 절연 물질로 채워질 수 있다. 대안적으로, 공극에 진공이 유입될 수 있다.
도 13 및 도 14는 배의 내부 선체 또는 탱크의 외측 표면에 연결하기 위해 함께 결합되는 복수의 육각형 패널을 도시한다. 이러한 배열체에서, 둘레부 주위의 불투과성 밀봉부는 개별 패널의 둘레부가 아닌 전체 배열체의 최외측 둘레부 주위에만 요구된다. 따라서, 배열체의 단일 내부 체적이 제공될 수 있고, 단일 배기 밸브가 사용될 수 있다. 이를 통해 배열체를 더 빠르게 설치하고 소개할 수 있다.
인접한 패널의 그룹 또는 복수의 패널이 표면에 함께 모이는 상황에서는, 유리하게는 인접한 그룹 사이의 임의의 공극이 전술된 바와 같이 팽창 발포체 등과 같은 절연 물질로 채워질 수 있다. 대안적으로, 공극에 진공이 유입될 수도 있다.
또한, 이는 배열체의 열 성능에 중요한 배열체 내의 진공 수준의 편리한 확인 및 모니터링을 용이하게 한다. 이러한 배열체에서는 연결된 복수의 패널에 대한 내부 압력을 결정하기 위해 단일 밸브만 확인하면 된다. 추가적으로 또는 대안적으로 압력 게이지가 설치될 수 있다.
도 15a는 탱크의 외측 표면에의 육각형 배열체 설치를 예시한다.
도 15b는 선박의 격실/화물창(화물 영역)의 내부 선체에의 육각형 배열체의 설치를 예시한다.
도 16은 패널의 진공 밸브에 연결되는 진공 연결부 및 공기가 소개될 때 통과할 수 있는 관련 도관을 예시한다. 복수의 개별 패널 또는 패널의 뱅크를 단일 진공 펌프에 연결하여 하나 이상의 진공을 만들 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 예를 들어, 편리한 커플링 및 유지보수를 가능하게 하는 매니폴드 배열체가 제공될 수 있다.
전술한 예는 육각형 패널에 관한 것이지만, 테실레이트화될 수 있는 다른 형상에도 동일한 접근 방식을 사용할 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 이는 예를 들어, 정사각형 또는 삼각형 패널일 수 있다. 절연될 탱크의 기하학적 형상에 따라, 서로 다른 형상을 조합하여 함께 테실레이트화하여 탱크의 전체 표면 또는 배의 선체의 내부 표면을 덮는 완벽한 배리어를 제공할 수 있다. 또한, 림 및 둘레부 열 분리 배열체는 서로 다른 패널 형상에 동일하게 사용될 수 있게 된다.
절연 배열체의 모니터링은 온도 모니터링 및/또는 압력 모니터링을 사용하여 달성될 수 있다.
불투과성 밀봉부에 의해 규정되는 각각의 패널 또는 복수의 패널은 진공 밸브(12)를 통해 진공 펌프, 압력 제어 및 모니터링 시스템에 연결될 수 있다. 규정된 진공 압력, 기본값 및 실제 압력 사이의 차이가 모니터링될 것이다. 패널의 그리드 또는 뱅크에 연결되는 진공 펌프는 필요 시 활성화되어 기본 진공 압력을 복원할 것이다.
대안적으로, 압력 대신 또는 압력에 추가하여, 온도를 모니터링 파라미터로서 적용할 수 있다. 온도 측정은 열전대와 같은 센서 또는 수동적으로 적외선(IR) 카메라와 같은 센서를 사용하여, 패널들 사이의 온도 변화와 원하는 작동 온도에 대한 상대적 온도 변화를 모니터링함으로써 달성될 수 있다. 온도가 사전에 규정된 기본값을 초과하여 상승하면, 진공 손실이 나타난다. 필요 시, 패널 또는 복수의 패널 그리드에 연결되는 진공 펌프가 활성화되어, 기본 진공 압력을 복원한다.
본 명세서에 설명되는 절연 배열체는 전술한 바와 같은 화물 적용예, 즉 액화 가스를 운반하기 위해 특별히 건조되는 선박에 대용량 탱크를 사용하는 화물 적용예에서 액화 가스 운송이 가능하도록 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명자들은 절연 패널 배열체가 다른 관련 적용예에서도 사용될 수 있음을 입증했다. 예를 들어, 패널은 탱크 자체에 장착될 수 있으며, 또는 탱크가 절연되지 않은 경우에는 절연되지 않은 탱크가 위치되는 격실/화물창의 벽에 장착될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, LNG 연료 탱크는 본 명세서에 설명되는 절연 배열체를 사용하여 실현될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 액체 수소(LH2) 연료 탱크는 본 명세서에 설명되는 절연 배열체를 사용하여 실현될 수 있다. 따라서, 액화 수소를 격납할 수 있는 이러한 절연 연료 탱크를 제공함으로써 청정 연료가 사용될 수 있다.
이상의 논의는 도 15에 예시되어 있는 바와 같은 대형 탱크 또는 다수의 대형 탱크를 구비하는 특수 제작 화물선 뿐만 아니라 연료 탱크용(LNG/LH2용) 특수 제작 화물선에서의 절연 배열체의 사용을 중점적으로 다룬다. 그러나, 이제 도 17 내지 도 20을 참고하여 설명되는 바와 같이, 모듈식 화물 배열체도 실현될 수 있다.
도 17은 본 명세서에 설명되는 절연 배열체를 통합한 액화 가스 운송 배열체(26)를 도시한다. 운송 배열체는 선박으로 화물을 운송하는데 사용되는 유형의 하이 큐브 화물 컨테이너 또는 임의의 다른 적절한 스키드-형 구조물을 포함하여 20 피트, 40 피트 또는 45 피트 길이와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 ISO 표준 컨테이너의 치수 내에 격납되도록 배열된다.
외부 구조체(27)는 도 18에 도시된 바와 같이 별개의 운송 배열체가 서로 결합될 수 있도록 배열된다. 그 후, 예를 들어, 화물선의 내부 또는 갑판에서의 운송을 위해 개별 액화 가스 운송 배열체의 어레이가 함께 고정될 수 있다. 도 18에서, 12개의 개별 액화 가스 운송 배열체가 함께 결합되어 탱크의 어레이를 형성한다.
이제 배열체의 절연이 도 19 및 도 20을 참고하여 설명될 것이다.
도 19a는 배열체의 평면도를 도시한다. 도 19b는 배열체의 측면도를 도시하고, 도 19c는 단부도를 도시한다.
도 19a는 탱크를 둘러싸는 절연층을 구성하는 개별 섹션의 분해도를 도시한다. 탱크(28)는 수소(LH2) 또는 LNG와 같은 액화 가스를 격납하도록 배열된다. 탱크(28)는 그 자체가 4개의 섹션으로 형성되는 절연층에 의해 둘러싸인다. 임의의 개수의 섹션이 사용될 수 있지만, 4개의 섹션을 사용하면 건조의 단순화가 향상된다는 것이 인식될 것이다.
탱크(28)는 2개의 단부 섹션(29A, 29B) 및 2개의 슬리브 섹션(30A, 30B)으로 둘러싸일 수 있다. 슬리브 섹션(30A, 30B)은 탱크의 길이에 걸쳐 미끄러지도록 배열된다. 그 후, 탱크(28) 주위를 감싸도록 단부 섹션(29A, 29B)을 로킹함으로써 탱크를 '밀봉'한다. 도 17을 참고하면, 절연층에 진공을 로딩, 언로딩 및 유입하기 위한 접근 포트(31)를 갖는 케이스형 탱크가 도시되어 있다.
절연층은 본 명세서에 설명된 것과 같이 개별 패널의 테실레이트화 배열체의 형태일 수 있다. 그러나, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 배열체의 슬리브를 사용하면, 동일한 진공 내부 캐비티를 구비하는 더 긴 절연층의 섹션을 사용하여 편리하게 제조할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 간격 요소는 진공이 층 내로 유입될 때 절연을 필요로 하는 구조적 지지부를 제공하는데 사용될 수 있다.
간격 요소는 분리 요소이거나, 슬리브의 길이를 따라 (그리고 탱크 대면층과 외향 대면층 사이에 규정된 공간 내에서) 연장되는 세장형 부재일 수 있다. 이를 통해 압출과 같은 편리한 제조가 가능하게 된다.
도 20은 화물선 및 국제 운송에 사용되는 컨테이너의 크기를 확인하기 위한 적절한 치수를 갖는 배열체의 측면도, 단부도 및 평면도를 도시한다. 따라서, 적재 및 하역을 위한 특별한 장비나 기하학적 형상에 대한 필요 없이, 종래의 물류 시스템을 이용하여 편리하게 배열될 수 있다.
다른 배열체에서, 탱크(28)는 원통형일 수 있고, 슬리브는 원통형 탱크를 둘러싸도록 원통형에 대응한다. 그러면, 단부 부분은 탱크의 양쪽 단부에 있는 대향하는 2개의 오목한 절연 '캡'이 될 것이다.
진공, 온도 감지 및 증발 처리/관리에 관한 본 명세서에 설명된 배열체는 예를 들어 단일 컨테이너가 사용될 때 컨테이너의 외부 경계 내에 편리하게 배치될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 다수의 컨테이너가 함께 사용될 때, 진공, 온도 감지 및 증발 배열체를 위한 제어 및 모니터링 설비를 수용하는 1차 컨테이너에 다수의 컨테이너가 연결될 수 있다.
또한, 각각의 컨테이너에는 적절한 도관 및 커넥터가 제공되므로, 단일 진공 공급원에서 다수의 컨테이너 절연 배열체로부터 진공을 끌어낼 수 있다는 것이 인식될 것이다. 마찬가지로, 컨테이너 사이에 전력 및 온도/압력 정보를 전달하기 위한 전기 연결부도 제공될 수 있다. 따라서, 완전히 모듈화된 컨테이너 시스템이 실현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 발명은 언급된 것과 같이, 선박용 연료 탱크 적용예에도 사용될 수 있다.
위의 구성들 중 임의의 구성에서, 배열체는 액체가 기체로 증발하면서 발생하는 탱크 내 압력 상승을 제한하여 탱크가 안전한 수준 내로 유지되도록 하는 증발 관리 시스템을 포함할 수 있다. 이는 재주입을 위한 재액화가 포함될 수 있다.
본 명세서에 설명되는 발명에 따른 절연 및 운송의 또 다른 예들이 도 21, 도 22 및 도 23을 참고하여 제시된다.
전술한 절연 배열체는 전술한 바와 같이 탱크 표면 및/또는 선체 표면에 밀접하게 정렬될 수 있는 복수의 분리 유닛으로 형성된다.
이는 화물 보관 탱크(들) 위의 배의 상부 구조를 포함하는 액화 가스 운반선(32)의 단면을 도시하는 도 21을 참고하여 추가로 예시된다. 여기서, 배(32)는 운송 중에 액화 연료가 적재되고 격납되는 탱크(33)를 포함한다. 탱크(33)는 복수의 지지부 또는 '기초부'(34)에 의해 배(32)의 구조체 내에서 지지된다. 지지부(34)는 탱크를 선박의 선체에 연결하고, 탱크(33)에 대한 구조적 지지부를 제공하며, 또한 저온 탱크와 선체의 하부 표면 사이에 열 차단부를 제공한다. 이에 대해서는 아래서 추가로 설명된다.
도 21은 또한 패널을 참고하여 전술된 바와 같이 탱크(33)에 근접하여 배열되고 이에 결합되는 1차 절연층(35)을 예시한다. 선박의 선체에 근접하여 배열되고 이에 결합되는 2차 절연층(36)도 예시되어 있다.
1차 절연층(35)과 2차 절연부(36) 사이에 공극(37)이 위치된다. 전술한 바와 같이, 이러한 공극은 탱크 내의 저온 액체와 상대적으로 따뜻한 바다 액체 사이에 추가적인 열 단차를 제공함으로써 배의 절연 시스템의 일부를 형성할 수 있다. 이 공극(37)은 불활성 질소 가스, 헬륨 가스로 채워질 수 있으며, 또는 진공이 적용될 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 공극(V1)은 1차 절연층(35)과 탱크(33) 표면 사이에 위치된다. 이러한 캐비티 또는 공극은 유리하게는 탱크 내의 액체의 응축 온도보다 낮은 응축 온도를 갖는 가스로 채워질 수 있다. 진공이 적용될 수도 있다.
2개의 가스 후보물질은 헬륨 가스(약 -269℃의 온도에서 응축됨)와 수소 가스(약 -253℃의 온도에서 응축됨)이다. 세 번째 선택지는 공극(37)에 진공을 만드는 것이다. 이 세 가지 시나리오 각각에서 캐비티의 내용물은 응축되어 캐비티 내에서 얼음이나 슬러시로 변하는 것이 방지된다. 진공에서는 가스가 전혀 존재하지 않는다는 것을 인식될 것이다.
1차 절연층과 탱크 및 2차 절연층과 (내부) 선체 사이의 완벽한 접촉은 달성이 거의 불가능하며, 결과적으로 개개의 절연 패널과 표면 사이에 작은 분리부가 발생하여 공극이 생성된다. 탱크가 LH2와 같은 짐을 운반할 때 탱크와 절연층 사이의 공극은 짐보다 미미하게 높은 온도를 유지할 것이다. 산소와 질소를 함유하는 공기가 이 간격을 차지하는 경우, 이들 성분은 각각 -183℃ 및 -196℃에서 응축되어 얼음을 형성한다. 수소와 헬륨(-269℃에서 응축됨)을 제외한 다른 모든 가스도 응축되어 동일한 문제를 야기할 것이다.
따라서, 이 간극에 헬륨이나 수소를 적용하면, 유리하게는 가스가 이렇게 낮은 온도에서도 여전히 가스로 남아 있게 된다. 즉, 가스는 응축되거나 얼음을 생성하지 않는다. 세 번째 대안예는 이 공극에 진공을 생성하는 것이다.
절연 패널과 선체 사이의 공극은 낮은 온도에 영향을 받지 않을 것이다. 이 공극은 공기, 질소 또는 헬륨으로 채워질 수 있다.
탱크/절연체 사이 및 절연체/선체 사이의 2개의 공극은 의도적으로 생성되지 않았을 수 있다. 두 공극 모두는 절연체를 표면에 접합하는데 접착제가 사용되지 않은 사실에 기인하며, 이는 완벽하게 들어맞지 않아 절연체와 표면 사이에 항상 약간의 간극이 존재한다는 의미이다. 따뜻한 측에서는 이는 단점이 아니다. 저온 측 - 절연체와 탱크 사이에서는, 이러한 간극이 불리하다. 이 간극의 온도는 탱크 자체의 온도보다 약간 높다. 이 간극을 공기로 채우면, 공기 중의 산소 및 질소가 각각 -183℃ 및 -196℃에서 응축되고, 이로 인해 원치 않는 얼음이 생성될 것이다. 헬륨(-269℃)과 수소를 제외한 다른 모든 가스도 응축될 것이다. 탱크 외부의 수소(수소를 사용하는 경우)는 수소의 응축 온도를 약간 초과하는 온도에 도달하므로 응축되지 않을 것이다.
따라서, 이하의 층들이 배 내 탱크로부터 시작되는 다층 절연 시스템(38)이 생성될 수 있다. 이는 도 21에 도시된 절연층의 일부에 대한 단면인 도 22를 참고하여 예시된다.
다층 절연 시스템은 이하의 층으로 나뉘어 질 수 있다:
층 1 탱크 벽(33) 자체 - 이는 액체(34)를 격납하고, 액체 배리어 및 제1 절연체로서 작용함.
층 2 탱크(33)와 1차 절연층(35) 사이의 제1 실질적으로 얇은 캐비티(V1). 이는 헬륨, 수소와 같은 적절한 가스로 채워질 수 있으며, 또는 이 얇은 캐비티 내에 진공이 생성될 수 있다. 1차 절연층(35)을 연결하는 커플링이 이 캐비티에 걸쳐 간헐적으로 연장될 것이다.
이 간극은 의도적으로 생성되거나, 1차 절연체와 탱크 사이의 설치 허용 오차로 인해 생성될 수 있다.
층 3 1차 절연층(35) 자체. 이는 복수의 테실레이트화 패널(전술한 바와 같음)일 수 있으며, 또는 일부 배열체에서는, 예를 들어, 패널 형태이거나 탱크 상에 분사되는 폴리우레탄 층 등일 수 있다.
층 4 공극(37). 이는 마찬가지로 헬륨 또는 질소와 같은 적절한 가스로 채워질 수 있다.
층 5 2차 절연층(36) 자체. 이는 복수의 테실레이트화 패널(전술한 바와 같음)일 수 있으며, 또는 일부 배열체에서는, 예를 들어 패널 형태이거나 탱크 상에 분사되는 폴리우레탄 층 등일 수 있다.
층 6 공극(V2). 이는 마찬가지로 헬륨 또는 질소와 같은 적절한 가스로 채워질 수 있다. 그러나, 극도로 낮은 온도에 노출되지는 않을 것이기 때문에, 공기가 사용될 수도 있다. 분사된 폴리우레탄 층이 사용되는 배열체에서는, 공극(V2)이 방지될 수 있다.
층 7 밸러스트 탱크(38)로부터 화물창(hold)을 분리하는 벽 부재/격벽을 나타낼 수 있는 선체 또는 내부 선체 벽.
탱크 절연 선체 절연
1 다수의 패널 폴리우레탄
2 폴리우레탄 다수의 패널
3 다수의 패널 다수의 패널
4 폴리우레탄 폴리우레탄
본 발명자들은 최저 열 성능이 폴리우레탄/폴리우레탄 쌍으로 달성되고, 최적 열 성능이 다수의(테실레이트화) 패널/다수의 패널(도 1 내지 도 20을 참고하여 설명된 바와 같음)로 달성된다는 것을 확인하였다. 또한, 이러한 패널에서의 진공 배열체는 최상의 열 성능을 제공한다.
따라서, 표 1, 표 2 및 도 22를 참고하면, 본 명세서에 설명된 발명에 따라 배에 복잡한 열 배열체가 제공될 수 있음을 인식할 것이다.
유리하게는, 각각의 층의 열 특성은 특정 화물에 대해 최적화될 수 있다. 또한, 제조 및 설치는 단순화되고, 다수의 공극 층을 생성하도록 조정될 수 있다. 제조 허용 오차가 낮으면 탱크 및 선체의 기하학적 형상에 대한 허용 오차를 높이는 동시에 추가적인 공극 층을 제공할 수 있다.
도 23은 도 21에 도시된 '기초부'(34)인 지지부를 예시한다.
지지부(34)는 탱크의 구조적 지지, 탱크의 물리적 위치설정의 기능, 즉 움직임을 방지하는 기능 및 이에 더해 선체 주변 바다로부터의 열이 탱크로 전달되는 것을 방지하기 위한 열 차단부로서의 기능을 제공한다. 또한, 전술된 공극의 온전성을 유지하기 위해, 가스 유출, 유입 또는 진공의 손실을 방지하도록 각각의 지지부 또는 기초부의 주위를 밀봉해야 한다.
이는 하중 지탱 메인 부재(40)를 사용하여 이루어진다. 이는 하부 표면에서 선체에 위치되고, 상부 표면에서 탱크에 위치된다.
전술한 바와 같이, 설명된 공극에 헬륨이 사용될 수 있다. 헬륨은 수소보다 낮은 온도에서 액화되며, 공극에서 얼음/슬러지 형성을 방지하는데 사용할 수 있다. 이러한 배열체에서는, 헬륨의 추가 공급 시스템 및 이에 따른 개별 공극에 대한 배관/밸브 배열체가 제공될 수 있다(전술된 것과 유사한 배열체를 사용함). 그 후, 헬륨과 같은 선택된 가스의 유입/유출을 방지하기 위해 각각의 공극의 둘레부가 밀봉될 수 있다.
도 23은 탱크와 선체의 하부 표면 사이의 커플링을 예시한다. 즉 탱크가 지지되는 방식과 유력하게 절연되는 방식 둘 모두를 예시한다.
도 23은 도 21에 도시된 복수의 기초부(34) 중 하나를 도시한다. 도시된 바와 같이, 기초부 배열체는 탱크 벽(33)과 선체 사이의 구조적 연결을 제공하는 열 차단부(40)를 포함한다. 이는 예를 들어 목재를 포함한 임의의 적절한 물질로 제조될 수 있다.
도시된 바와 같이, 1차 열 절연층(35)은 열 차단부(40)로부터 탱크(33)까지 연장되는 강 지지 구조체(41)의 측면 윤곽을 따르도록 배열된다. 층(35)의 이러한 윤곽은 기초부 구조체 주위의 절연의 연속성을 제공한다.
열적 브리지/탱크 지지부(40)를 밀봉하도록 가스 밀봉부를 제공하기 위해, 금속 용접 캡 또는 모자부(42)가 절연 패널 또는 층(36)의 금속 외층(43)의 내부 표면에 용접된다. 용접부는 기초부를 둘러싸고 있어서 가스 밀봉부를 제공하여 공극(37)의 온전성을 유지하도록 하며, 공극(37)은 전술된 바와 같이 질소와 같은 불활성 가스로 채워질 수 있다.
지지체(40) 위의 탱크 <<기초부>>(사다리꼴): 사다리꼴 형상은 강의 폐쇄형 상자일 수 있고, 내부의 공극은 진공일 수 있다. 또한, 본 발명자들은 다수의 절연층 및 공극 배열체를 포함하는 본 명세서에 설명되는 패널 및 절연 배열체가 회전 타원체 탱크, 사실 상 회전 타원체의 각각의 평탄면이 본 명세서에 설명되는 패널에 대응하는 풋볼 또는 장축 타원체 형상에도 적용될 수 있음을 확인하였다. 패널은 오각형 형상 및 육각형 형상을 포함한 다양한 개수의 측면을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 서로 용접되거나 결합된다.
다른 양태에서 보면, 선박의 화물 격납 탱크에 붙여서 또는 이에 근접하여 배열되고, 1차 절연층 및 상기 1차 층으로부터 이격된 2차 절연층을 규정하고, 이들 사이에 공간을 규정하는 본 명세서에 설명된 것과 같은 하나 이상의 테실레이트화 절연 유닛을 포함하는 선박용 모듈식 절연 배열체가 제공된다.
2차 층은 또한 복수의 테실레이트화 절연 유닛 또는 층 또는 (예를 들어, 분사된) 폴리우레탄일 수 있다. LH2가 아닌 예를 들어, LNG용으로 배열체가 사용되는 경우에는, 2차 절연층이 필요하지 않을 수 있다.
선박의 화물 격납 탱크와 하나 이상의 테실레이트화 절연 유닛 사이의 간극 또는 캐비티는 헬륨 또는 수소로부터 선택되는 가스로 채워질 수 있다. 진공이 적용될 수도 있다. 이는 선박의 선체 또는 밸러스트 워터 탱크(종종 선체의 일부임)에 붙여서 또는 이에 근접한 절연층을 형성하는 테실레이트화 패널에도 동일하게 적용될 수 있다.

Claims (31)

  1. 하나 이상의 테실레이트화(tessellating) 절연 유닛을 포함하는 모듈식 절연 배열체로서,
    각각의 유닛은 제1 내향 대면층 및 상기 제1 층으로부터 이격되어 있는 제2 외향 대면층을 포함하고, 상기 2개의 층 사이에 공간이 형성되고, 하나 이상의 간격 부재가 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에서 연장되고, 상기 제1 층, 상기 제2 층 및 상기 배열체 주위로 연장되는 외측 둘레부를 형성하는 표면은 공기 불침투성 표면인, 모듈식 절연 배열체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층과 상기 배열체의 외측 둘레부를 형성하는 표면 사이의 공간은 상기 배열체에 대한 내부 체적을 형성하고, 상기 간격 부재는 사용 시, 상기 내부 체적의 공기가 소개될 때 상기 표면에 작용하는 대기압에 저항하도록 배열되는, 모듈식 절연 배열체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배열체는 상기 내부 체적과 유체 연통하는 밸브를 포함하고, 상기 밸브는 사용 시, 상기 내부 체적으로부터 공기가 소개될 수 있도록 배열되는, 모듈식 절연 배열체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배열체의 외측 둘레부를 형성하는 공기 불침투성 표면은 상기 제1 층에 결합되는 제1 부분 및 상기 제2 층에 결합되는 제2 부분으로 형성되고, 상기 제1 및 제2 부분에 결합되는 제3 부분을 추가로 포함하는, 모듈식 절연 배열체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 부분은 상기 제1 및 또는 제2 부분보다 열 전도 계수가 낮은, 모듈식 절연 배열체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간격 부재(들)는 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에서 연장되는 복수의 기둥 형태인, 모듈식 절연 배열체.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 기둥은 공기가 상기 기둥 내 체적을 드나들도록 할 수 있는 개구부를 포함하는 모듈식 절연 배열체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간격 부재(들)는 모두 또는 일부가, 목재, 합판, 목재 복합재, 대나무, 판지, 폴리우레탄, PEEK, PTFEE 또는 스테인리스 강으로부터 선택되는 물질로 형성되는, 모듈식 절연 배열체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간격 부재(들)는 상기 제1 표면으로부터 연장되는 제1 부분 및 상기 제2 표면으로부터 연장되는 제2 부분과 상기 간격 부재의 상기 제1 부분을 상기 제2 부분에 연결하는 중간 부분으로 형성되는, 모듈식 절연 배열체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중간 부분은 상기 제1 및 또는 제2 부분보다 열 전도 계수가 낮은, 모듈식 절연 배열체.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    간격 요소의 제1 부분 및 제2 부분은 알루미늄 또는 알루미늄의 합금으로 형성되고, 상기 중간 부분은 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 강, 고무, POM, PTFE 또는 PEEK의 목록으로부터 선택되는 물질로 형성되는, 모듈식 절연 배열체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테실레이트화 유닛 또는 각각의 테실레이트화 유닛의 둘레부는 인접한 테실레이트화 유닛과 맞닿기 위한 연결 표면을 포함하고, 상기 연결 표면은 인접한 유닛들이 결합될 때 상기 표면을 따라 인접한 유닛들 사이의 연속적인 접촉을 제공하는, 모듈식 절연 배열체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 연결 표면은 상기 유닛의 둘레부로부터 연장되는 반경방향 연장 림의 형태인, 모듈식 절연 배열체.
  14. 제13항에 있어서,
    각각의 유닛은 상기 유닛의 내향 대면 표면 상의 제1 반경방향 연장 림 및 상기 유닛의 외향 대면 표면 상의 제2 반경방향 연장 림을 포함하는, 모듈식 절연 배열체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테실레이트화 절연 유닛은 삼각형, 정사각형, 직사각형, 육각형 또는 테실레이트화 다각형으로부터 선택되는 형상을 갖는, 모듈식 절연 배열체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테실레이트화 절연 유닛은 육각형이고, 하나 이상의 간격 요소는 단면이 육각형인, 모듈식 절연 배열체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 간격 요소는 육각형 기둥의 단일 매트릭스의 형태인, 모듈식 절연 배열체.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 모듈식 절연 배열체를 복수개 포함하는 절연 시스템으로서,
    다수의 모듈식 절연 배열체는 하나의 배열체가 소개되면 다른 배열체로부터 공기가 인입되도록 서로 가스 연통하는, 절연 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    인접한 모듈식 절연 배열체는 각각의 배열체의 둘레부를 따라 서로 용접되는, 절연 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    하나 이상의 절연 배열체와 가스 연통하고, 사용 시 상기 배열체 또는 각각의 배열체로부터 공기를 빼내도록 배열되는 하나 이상의 공기 펌프를 추가로 포함하는, 절연 시스템.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    A 사용 시, 상기 배열체 또는 각각의 배열체 내 압력을 모니터링하도록 배열되고, 검출된 압력에 응답하여 공기 펌프를 작동시키도록 배열되는 제어 배열체를 추가로 포함하는 압력 검출기;
    및/또는
    B 사용 시, 상기 배열체 또는 각각의 배열체 내 온도를 모니터링하도록 배열되고, 검출된 온도에 응답하여 공기 펌프를 작동시키도록 배열되는 제어 배열체를 추가로 포함하는 온도 센서
    를 추가로 포함하는, 절연 시스템.
  22. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 모듈식 절연 배열체 또는 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 절연 시스템으로 형성되는 외측 절연층을 포함하는 극저온 격납 탱크.
  23. 제22항에 청구된 바와 같은 극저온 격납 탱크를 포함하는 원양선.
  24. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 모듈식 배열체를 포함하는 극저온 격납 탱크를 절연하는 방법으로서,
    하나 이상의 모듈식 배열체 내 공간을 소개하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    진공이 간헐적으로 측정되고, 진공을 유지하기 위해 추가 소개가 수행되는, 방법.
  26. 액화 가스를 격납하기 위한 탱크 및 상기 탱크의 외측 표면을 둘러싸는 절연층을 포함하는 액화 가스 운송 배열체로서,
    상기 절연층은 상기 탱크에 면하는 제1 내향 대면층 및 상기 탱크로부터 먼쪽에 면하는 제2 외향 대면층의 형태를 이루고, 상기 제1 및 제2 층은 서로 이격되어 있고, 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 공간이 형성되고, 상기 제1 층 및 상기 제2 층을 형성하는 표면은 공기 불침투성 표면인, 액화 가스 운송 배열체.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 탱크를 둘러싸는 절연층은 별개의 절연 섹션으로 분할되고, 상기 별개의 절연 섹션은 사용 시, 서로 맞닿아 상기 탱크를 감싸도록 배열되는, 액화 가스 운송 배열체.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 배열체는 지지 구조체 내에 격납되고, 상기 지지 구조체는 사용 시, 인접한 대응 지지 구조체에 결합되어 개별 액화 운송 배열체의 어레이를 형성하도록 배열되는, 액화 가스 운송 배열체.
  29. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 하나 이상의 테실레이트화 절연 유닛을 포함하는 해상운송 절연 시스템으로서,
    선박의 화물 격납 탱크에 붙여서 배열되거나 근접하여 배열되고, 1차 절연층을 형성하고, 상기 시스템은 상기 1차 층으로부터 이격된 2차 절연층을 형성하고, 상기 1차 층과 상기 2차 층 사이에 공간이 형성되는, 해상운송 절연 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 2차 층은 복수의 테실레이트화 절연 유닛 또는 층 또는 폴리우레탄일 수도 있는, 해상운송 절연 시스템.
  31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 선박의 화물 격납 탱크와 상기 하나 이상의 테실레이트화 절연 유닛 사이의 간극 또는 캐비티는 헬륨 또는 수소로부터 선택되는 가스로 채워질 수 있으며, 또는 진공일 수 있는, 해상운송 절연 시스템.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2597465B (en) * 2020-07-22 2024-04-17 Cryovac As Prismatic liquid hydrogen tank
FR3134570B1 (fr) * 2022-04-15 2024-11-01 Gaztransport Et Technigaz Paroi pour une cuve étanche et thermiquement isolante
IT202300001278A1 (it) * 2023-01-27 2024-07-27 Cnh Ind Italia Spa Disposizione di serbatoio migliorata per fluido criogenico

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL299514A (ko) * 1962-10-10
US3990202A (en) * 1968-05-22 1976-11-09 Otto Alfred Becker Insulating wall unit
GB1314759A (en) * 1970-10-31 1973-04-26 Bridgestone Liquefied Gas Co Membrane type storage device for low temperature liquefied gas
CA1005373A (en) * 1973-03-17 1977-02-15 Kihei Katsuta Tank for storing low-temperature liquids
US3941272A (en) * 1974-03-27 1976-03-02 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Cryogenic transport
US4282280A (en) * 1976-12-30 1981-08-04 Cook William H Jun Heat insulation for tanks at cryogenic and higher temperatures, using structural honeycomb with integral heat radiation shields
JPS60234199A (ja) * 1984-05-04 1985-11-20 Nippon Kokan Kk <Nkk> 液化ガスタンカ−の防熱方法
FR2780767B1 (fr) * 1998-07-01 2000-10-13 Agence Spatiale Europeenne Paroi pour reservoir cryogenique
US7286769B1 (en) * 2000-03-31 2007-10-23 Tellabs Bedford, Inc. Bidirectional frequency shift coding using two different codes for upstream and downstream
KR101307295B1 (ko) * 2011-03-24 2013-09-12 주식회사동양강철 엘엔지 운반선의 엘엔지 저장탱크용 프로파일 부재의 조립체
FI125022B (fi) * 2011-07-13 2015-04-30 Vaasaball Lng Products Oy Pallokappale, joka on muodostettu useasta yhteen liitetystä osasta
CN108118792B (zh) * 2016-01-15 2019-06-21 湖南中建恒泰建材科技有限公司 一种用于作为环保保温墙面构件的保温板
EP3683132A4 (en) * 2017-09-12 2021-06-30 Tae Young Chung THERMAL INSULATING CONSTRUCTION MATERIAL AND LOW-TEMPERATURE AND ULTRA-LOW-TEMPERATURE LIQUID GAS CARRIER
FR3077865B1 (fr) * 2018-02-09 2020-02-28 Gaztranport Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante comportant des bouchons isolants inter-panneaux

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