액화천연가스 운반선의 단열작업용 장치{An apparatus working insulation for Membrane LNG Ship}

도 1은 본 발명의 전체 사시도

도 2는 본 발명의 전체 평면도

도 3은 본 발명의 단열재고정부의 상세 분해 사시도

도 4는 본 발명의 단열재고정부의 측면도

도 5는 도 4의 "A"부 상세 단면도

도 6은 틸팅부 상세 단면도

도 7은 좌우이송부의 상세 단면도

도 8은 본 발명의 승강부의 작동상태도

도 9는 본 발명을 이용하여 단열재를 부착하는 상태의 예시도

도 10은 본 발명의 고정대에 단열재가 고정된 상태의 예시도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 승강프레임 2 : 승강대

3 : 브레이크 4 : 바퀴

5 : 마스터붐 6 : 조정붐

7a, 7b, 7c : 턴테이블 8 : 틸트플레이트

9 : 단열재 10 : 고정대

11a, 11b : 웜기어 12a, 12b : 웜휠

13 : 붐조정스크류 14 : 좌우이송스크류

15 : 고정너트 16 : 지지대

17 : 틸팅축 18 : 틸팅스크류

19 : 체결구 20 : 미끄럼원판

21 : 중심축 22 : 틸팅헨들

23 : 좌우이송헨들 24 : 전후이송헨들

25 : 구동장치 50 : 승강부

60 : 받침대 70 : 전후이송부

80 : 좌우이송부 90 : 틸팅부

100 : 고정부

본 발명은 액화천연가스 운반선의 단열작업용 장치에 관한 것으로, 상세하게는 멤버레인형 액화천연가스 운반선(Membrane LNG Ship)이 액화천연가스를 저장하여 운반할 수 있도록 하기 위하여, 카고탱크 내부에 도포된 에폭시 레진(Epoxy Resin)이 손상되지 않도록 하면서 천장과 벽면에 단열처리하기 위하여 중량의 단열재를 용이하게 부착할 수 있도록, 단열재가 취부되어 일정 각도로 움직이는 단열재고정부와, 중량물의 압력을 분산하여 비계를 보호하도록 방사상으로 형성된 받침대와, 단열재를 상하좌우전후방향으로 이송시키는 승강부와 좌우이송부와 전후이송부로 구성된 액화천연가스 운반선의 단열작업용 장치에 관한 것이다.

액화천연가스를 저장하여 운반하는 선박으로서의 멤버레인형 액화천연가스 운반선(Membrane LNG Ship)은 LNG의 저온에 의해 선박의 주 재료인 강재가 취성을 나타내게 됨으로써 작은 충격에도 균열이 생기거나 부서지는 문제점 등을 방지하기 위하여 LNG가 저장되는 카고탱크가 확실한 단열이 이루어지도록 두꺼운 단열재로 단열처리되고 있다.

이에 사용되는 단열재는 카고탱크의 형상에 맞게 부착되도록 판상이나 일정한 각도로 절곡된 형상을 가진 각형으로 두껍게 형성되어 있고, 하나의 무게가 170~300Kg에 이르는 중량체이다.

이러한 중량체의 단열재는 카고탱크의 내벽에 충진과 방수를 위해 도포된 에폭시 레진(Epoxy Resin)의 손상없이 천장이나 벽면 등에 취부되어야 하고, 이를 높은 곳에 부착하기 위하여 카고 탱크의 바닥에 설치된 비계의 합판 위에서 작업하므로 초경량으로 장치가 제작되어야 한다.

따라서 양호한 방수 및 단열이 이루어지고, 카고탱크의 형상에 맞도록 그 취부의 위치 및 자세로 중량체인 단열재를 다루어 작업하기 위하여는 특별한 기계장치가 필요하게 되며, 그 작업의 특성상 카고탱크 내에서 작업이 이루어지므로 카고 탱크 자체의 바닥면을 보호할 필요 또한 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 위해 발명된 것으로, 무거운 중량체의 단열재를 고정하여 필요한 자세로 변화시켜 카고탱크의 천장과 벽면 등에 부착할 수 있도록 다방향으로 회전 및 이송되는 단열재 고정부와, 무거운 중량체의 힘을 분산시켜 카고탱크의 하부바닥면 및 비계가 손상되지 않도록 방사상으로 뻗은 받침대를 포함하여 구성된 액화천연가스 운반선의 단열작업용 장치를 제공함에 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 입설된 승강프레임(1)을 따라 상하 이송되는 승강대(2)가 포함되어 구성된 승강부(50); 상기 승강프레임(1)에 설치되고, 각각에 브레이크(3)가 구비된 바퀴(4)가 달린 다수개의 받침대(60); 상기 승강대(2)에 설치된 마스터붐(5)에 전후로 삽출되는 조정붐(6)이 포함되어 구성된 전후이송부(70); 상기 조정붐(6)에 용이하게 착탈되고, 좌우로 이송되게 설치된 턴테이블(7b)이 포함되어 구성된 좌우이송부(80); 상기 턴테이블(7b)에 용이하게 착탈되고, 회동되게 설치된 틸트플레이트(8)를 포함하여 구성된 틸팅부(90); 상기 틸트플레이트(8)에 용이하게 착탈되고, 단열재(9)가 고정되는 고정대(10)를 포함하여 구성된 고정부(100);를 포함하 여 구성됨에 특징이 있다.

상기의 받침대(60)는 하중을 분산시켜 작용압력을 저감시키기 위하여 승강프레임(1)에 방사상으로 뻗어 설치된다.

상기의 전후이송부(70)는 회전되는 웜기어(11a)에 웜휠(12a)이 치합되어 회전되고, 상기 웜휠(12a)의 중심부를 관통하여 치합된 붐조정스크류(13)가 전후방향으로 이송되며, 상기 붐조정스크류(13)의 일측단부에 고정된 조정붐(6)이 삽출되어 전후방향으로 이송되는 구조를 가진다.

상기의 좌우이송부(80)는 회전되는 좌우이송스크류(14)가 턴테이블(7b)에 고정된 고정너트(15)에 치합되어, 좌우이송스크류(14)의 회전으로 턴테이블(7b)이 좌우로 이송되는 구조를 가진다.

상기의 틸팅부(90)는 턴테이블(7b)에 용이하게 착탈되는 지지대(16)와, 상기 지지대(16)에 틸팅축(17)으로 축지되어 회동되는 틸트플레이트(8)와, 상기 틸트플레이트(8)의 단부에 축지되고 웜휠(12b)의 중심을 관통하여 치합된 틸팅스크류(18)와, 상기 웜휠(12b)에 치합되고 회전되는 틸팅축(17)에 고정된 웜기어(11b)로 구성되어, 틸팅축(17)의 회전으로 틸트플레이트(8)가 회동되는 구조를 가진다.

상기의 고정대(10)는 그 절곡부가 둔각으로 두번 절곡되어 상부면과 측부면이 직각을 형성하여, 직각 또는 둔각으로 다양한 각도로 절곡되어 형성된 단열재(9)를 밀착되게 견고히 고정하는 구조를 가진다.

그리고, 상기 각각의 구성부들은 적절한 위치로 회전되어 체결되는 구조를 가지는데, 고정부(100)와 틸팅부(90), 틸팅부(90)와 좌우이송부(80), 좌우이송부(80)와 전후이송부(70)가 그러하다.

즉, 고정부(100)의 하부면에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성되고, 틸트플레이트(8)의 상부에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성된 턴테이블(7a)이 설치되어, 고정부(100)가 원하는 위치로 회전된 상태에서 체결구(19)가 고정부(100)의 하부면에 형성된 체결공과 턴테이블(7a)의 체결공에 삽입되어 체결되는 구조를 가진다.

상기 중 턴테이블(7a)에는 원형의 요입홈이 형성되고, 요입홈에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성된 미끄럼원판(20)을 베어링 대신으로 설치하여, 고정부(100)의 하부면과 미끄럼원판(20)과 턴테이블(7a)이 체결구(19)에 의해 일체로 고정되는 구조로 실시할 수도 있다. 물론 고정부(100)의 하부와 미끄럼원판(20)과 턴테이블(7a)의 회전 중심에는 중심축(21)이 체결될 수도 있다.

그리고, 틸팅부(90)는 하부면에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성된 지지대(16)가 틸트플레이트(8)를 축지하고, 좌우이송부(80)의 턴테이블(7b)에는 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성되어, 틸팅부(90)가 원하는 위치로 회전된 상태에서 체결구(19)가 지지대(16)의 하부면에 형성된 체결공과 턴테이블(7b)의 체결공에 삽입되어 체결된다.

또한, 좌우이송부(80)의 하부면에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성되고, 전후이송부(70)의 조정붐(6)의 상부에 동심원상으로 다수개의 체결공이 등간격으로 형성된 턴테이블(7c)이 설치되어, 좌우이송부(80)가 원하는 위치로 회전된 상태에서 체결구(19)가 좌우이송부(80)의 하부면에 형성된 체결공과 턴테이 블(7c)의 체결공에 삽입되어 체결된다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명은 LNG선의 카고탱크 내에 설치된 비계에서 작업하게 되므로 초경량으로 구성되어야 하고, 천장과 벽면 등 다양한 굴곡의 형상에 단열재(9)를 부착하기 위하여 다양한 각도로 조정되는 구조를 가져야 하며, 비계 및 카고탱크의 내부를 보호하기 위하여 하중이 분산된 구조를 가져야 한다.

상기와 같이 하중이 분산되는 구조를 가지기 위하여 본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 승강부(50) 하단에 방사상으로 받침대(60)가 설치되어 있어, 중량의 단열재(9)를 고정한 장치 전체의 하중이 넓은 면으로 분산되게 함으로써, 카고탱크의 하부면이나 이에 설치된 비계의 합판을 보호하게 된다. 단열재(9)를 고정대(10)에 고정하는 방법은 볼트, 핀 등 다양하게 사용할 수 있고, 단열재(9)를 고정대(10)에 부착하는 구조는 본 발명의 기술적 구성으로 하지 않으므로 상세한 설명은 생략한다.

우선, 본 장치를 사용하여 단열재(9)를 부착하는 작업의 예시가 도 9에 도시되어 있고, 다양한 형상의 단열재(9)를 고정한 고정부(100)의 고정대(10)의 상태가 도 10에 도시되어 있다.

이와 같이 카고탱크의 내부벽면이나 천장에 170~300Kg에 이르는 중량체의 단열재(9)를 부착하기 위하여, 고정부(100)를 틸팅부(90)의 턴테이블(7a)에 작업에 필요한 적정 각도로 회전시켜 체결공에 체결구(19)를 삽입하여 고정시킨다. 그리고 중량체의 단열재(9)를 고정한 고정부(100)가 틸팅부(90)에서 유연하게 회전될 수 있도록 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 미끄럼원판(20)이 개재되어, 베어링의 역할을 수행하는데, 이는 베어링보다 중량물을 지지하는데 유리하기 때문이고, 회전이 지속되는 구조가 아니므로 베어링의 대용으로 사용된다.

이와 같이 다양한 각도로 회전시켜 체결하여야 하는 이유는 카고탱크의 형상 이 일정한 평면으로 되지 않고 굴곡진 면으로 이루어져 압력에 견딜 수 있는 압력용기의 형상으로 제조되기 때문에, 이에 부착되는 단열재(9) 또한 평판형상, 각진형상 등으로 다양하다. 그리고 이러한 단열재(9)를 부착하기 위하여 다양한 위치로 변화시킬 수 있는 장치가 요구되는데, 본 발명의 장치는 상기의 목적을 수행 할 수가 있는 구조로 되어 있다.

상기와 같이 고정부(100)의 위치가 결정되어 고정되면, 고정대(10)에 단열재(9)를 고정하게 된다. 단열재(9)는 도 10에서와 같이 평판형태, 90도로 각진 형태, 둔각으로 각진형태 등 다양한 형상을 가지는데, 본 발명은 이를 고정할 수 있는 고정대(10)를 가진다. 즉 고정대(10)는 도 3에서와 같이 절곡된 모서리부가 둔각으로 두번 절곡되어 상부면과 측면부가 직각을 이루도록 되어 있다.

따라서 직각으로 형성된 단열재(9)는 고정대(10)의 상부면과 측면에 고정시켜 작업을 행하고, 둔각으로 형성된 단열재(9)는 상부면과 경사면에 고정하여 작업을 행하며, 평판형은 상부면에 고정하여 행하면 된다. 그리고 단열재(9)는 볼트, 핀 등으로 고정대(10)에 고정되고, 볼트나 핀 등은 고정대(10)의 하부에서 상부에 얹혀져 있는 단열재(9)에 체결되거나 꼽혀져 단열재(9)와 고정대(10)를 일체화 시켜 작업을 행할 수 있도록 하며, 단열재(9)의 시공이 종료되면 볼트나 핀 등을 제거하면 된다.

다음에는 고정부(100)를 틸팅시켜 도 9에서와 같이 경사면에 부착할 수 있도록 조정하여야 하는데, 이와 같은 틸팅은 틸팅부(90)에 의해 이루어 진다.

틸팅부(90)는 도 3과 도 4 및 도 6에 상세히 도시되어 있는데, 틸팅축(17)의 단부에 설치된 틸팅헨들(22)을 회전시키면 틸팅축(17)에 고정된 웜기어(11b)가 회전되면서 이에 치합된 웜휠(12b)이 회전되게 된다. 웜휠(12b)은 제자리에서 회전되게 설치되고, 웜휠(12b)의 회전중심으로 틸팅스크류(18)가 체결되되 그 일단부가 틸트플레이트(8)에 축지되어 있다. 따라서 틸팅헨들(22)을 돌리면 틸팅축(17)이 회 전되고, 틸팅축(17)에 고정된 웜기어(11b)가 회전되면서 이에 치합된 웜휠(12b)이 회전되게 된다. 그리고 웜휠(12b)에 체결된 틸팅스크류(18)가 이송되면서 틸트플레이트(8)를 틸팅축(17)을 중심으로 틸팅시키게 된다. 상기의 틸팅헨들(22)은 전동모터 등의 다른 장치로 대체할 수 있는 구성임은 당연하다.

상기의 과정으로 적정 각도로 틸팅되면, 좌우 및 전후로 이송시켜 천장이나 벽면에 부착하게 되는데, 틸팅 또는 좌우이동 또는 전후이동의 선후 작업관계는 절대적인 것이 아니며 작업의 상황에 따라 적절히 하면 된다.

단열재(9)의 좌우이송은 좌우이송부(80)에 의해 이루어진다. 도 7에 상세히 도시된 바와 같이 좌우이송헨들(23)을 반시계방향 또는 시계방향으로 돌리면 좌우이송스크류(14)가 회전되고, 좌우이송스크류(14)가 체결된 고정너트(15)는 턴테이블(7b)에 고정되어 있으므로, 제자리에서 회전되는 좌우이송스크류(14)에 의해 턴테이블(7b)이 좌측 또는 우측으로 이송된다.

턴테이블(7b)의 이송은 이에 체결된 고정부(100)을 이송시킴으로써 결국 단열재(9)를 좌측 또는 우측으로 이송시키게 된다.

여기서도 좌우이송헨들(23) 대신에 전동모터 등의 다른 구성으로 대체할 수 있고, 턴테이블(7b)의 좌우이송을 가이드하는 장치들을 부가할 수도 있다.

여기까지만으로 보면, 고정부(100)가 일정각도로 회동되게 설치할 수도 있고, 또한 틸팅부(90)도 일정각도로 회전시켜 고정할 수 있어, 일정 각도로 틸팅된 단열재(9)를 다양한 각도로 회동시켜 부착할 수가 있는 구조를 가지게 된다.

다음으로 전후방향의 이송은 전후이송부(70)가 담당하게 되는데, 이것 또한 웜기어(11a)와 웜휠(12a)에 의해 이루어진다. 이는 도 3과 도 4에 도시되어 있다.

마스터붐(5)에 고정설치된 전후이송헨들(24)을 돌리게 되면, 제자리에서 회전되는 웜기어(11a)가 회전되고, 웜기어(11a)의 중심에 체결된 붐조정스크류(13)가 전후방향으로 이송되게 된다. 붐조정스크류(13)의 일측단부는 마스터붐(5)에 삽출되는 조정붐(6)에 고정되어 있기 때문에 붐조정스크류(13)의 전후이송은 조정붐(6)을 전후방향으로 이송시키게 된다.

조정붐(6)의 전후방향 이송은 이에 설치된 좌우이송부(80)와 틸팅부(90) 및 고정부(100)를 전후방향으로 이송시켜, 결국 단열재(9)를 전후방향으로 이송시키게 된다.

그리고 전후이송부(70)와 좌우이송부(80)의 결합은 다른 구성부분들의 결합과 같이 용이하게 회전되어 체결구(19)로써 결합되는 구조를 가진다.

상기의 과정에서 단열재(9)를 고정시켜 틸팅하고, 좌우방향 및 전후방향으로 이송된다. 높이를 맞추기 위하여는 승강부(50)가 담당하게 되는데, 입설된 승강프레임(1)을 따라 상하로 이송되는 승강대(2)에 마스터붐(5)이 고정되어 달성된다.

상기 승강대(2)의 상하이송은 유압펌프, 유압실린더, 베터리 등으로 구성된 구동장치(25)에 의해 이루어지는데, 승강프레임(1)은 높이를 증대시키기 위하여 2단으로 구성할 수도 있다. 그리고 승강부(50)의 구성은 일반적인 승강구조를 가진다.

다음으로, 본 발명의 자체 이송수단 및 지지수단으로 받침대(60)가 구비되는데, 승강부(50)의 하단에 방사상으로 뻗은 다수개의 받침대(60)의 단부에 브레이크(3)가 구비된 바퀴(4)가 설치되어 있다. 따라서 전체의 구조에 비하여 경량화가 가능하고, 전체 하중을 넓게 분산시켜 비계를 보호하거나 카고탱크 자체를 보호할 수가 있게 된다. 그리고 각각의 바퀴(4)에는 브레이크(3)가 장착되어 고정시켜 작업할 수가 있어 안전할 수가 있다.

상기와 같이 본 발명은 틸팅이 가능하고 다수곳에서 회전이 가능하며, 좌우와 전후 및 상하의 위치조절이 가능하여 중량의 단열재(9)를 용이하게 취부하여 작업할 수가 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 무거운 중량체의 단열재(9)를 고정하여 필요한 자세로 변화시켜 카고탱크의 천장과 벽면 등에 부착할 수 있도록 다방향으로 회전 및 이송되어, 어려운 작업을 용이하게 할 수 있고, 노동력의 절감이 달성되며, 미세조정으로 정확하고 신속하게 작업을 할 수 있어 작업의 효율이 향상되고, 대형 사고의 위험이 있는 액화천연가스 운반선의 카고탱크의 안전한 단열시공으로 안전성과 품질이 향상되는 효과가 있다.