KR100514188B1 - The Gas filling up equipments - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 산소(O2), 질소(N2), 알곤 가스, 헬륨, 프로판 등 각종 산업용 가스를 생산하여 저장하는 저장탱크로부터 본 발명을 이용하여 각각의 용기(Cylinder)측으로 공급 충전하되 별도의 압력상승수단을 이용하지 않고 자체 압력으로 공급되도록 하기 위해, 본원 출원인에 의해 선출원된 특허등록출원 제2002-40613호(자압을 이용한 가스 충전장치), 실용신안 이중등록출원 제2002-20917호(자압을 이용한 가스 충전장치)를 좀더 개량 발명한 가스충전장치에 관한 것이다.The present invention is supplied to each cylinder (Cylinder) by using the present invention from the storage tank for producing and storing various industrial gases such as oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), argon gas, helium, propane, and separately In order to be supplied at its own pressure without using the pressure raising means of the patent application No. 2002-40613 filed by the applicant of the present application (gas filling device using self-pressure), utility model dual registration application No. 2002-20917 ( It relates to a gas filling device invented the gas filling device using magnetic pressure).
Description
본 발명은 산소(O2), 질소(N2), 알곤 가스, 헬륨, 프로판 등 각종 산업용 가스를 생산하여 저장하는 저장탱크로부터 본 발명을 이용하여 각각의 용기(Cylinder)측으로 공급 충전하되 별도의 압력상승수단을 이용하지 않고 자체 압력으로 공급되도록 하기 위해, 본원 출원인에 의해 선출원된 특허등록출원 제2002-40613호(자압을 이용한 가스 충전장치), 실용신안 이중등록출원 제2002-20917호(자압을 이용한 가스 충전장치)를 좀더 개량 발명한 가스 충전장치에 관한 것이다.The present invention is supplied to each container (Cylinder) by using the present invention from the storage tank for producing and storing various industrial gases, such as oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), argon gas, helium, propane, and separate Patent registration application No. 2002-40613 (gas filling device using magnetic pressure), filed by the applicant of the present application, and utility model dual registration application No. 2002-20917 (self-pressure) in order to be supplied at its own pressure without using the pressure raising means. The present invention relates to a gas filling device which is further improved.
상세하게는 본원인에 의해 기출원된 기술구성으로부터 가스충전장치를 이루는 내조를 삭제하여 소정 직경을 갖는 단일 충전용기로 구성하고, 상기 충전용기를 감싸는 단열재를 형성하고, 충전용기 내부로 히터관 또는 외부로부터 공급되는 열기(熱氣)가 내부 순환방식에 의해 순환되도록 하여 충전용기 내부로 유입된 액상의 가스를 기화시켜 적정 압력 승압시킨 후 그 승압력에 의해 액상의 가스를 별도의 소정 용기로 출력 충진되도록 하여, 최초 냉각시의 로스(loss) 발생률을 억제시키고 최초 가스 충전시 충전용기등이 초기 냉각되어지면 일정시간 이상 그 온도가 지속되도록 하여 다음의 가스 충전시 충전용기내로 액상의 가스를 주입할 때 냉각된 상태를 유지하는 상기 충전용기에 의해 냉각작업 및 이에 따른 열량 소비율이 억제될 수 있도록 하고, 충전용량 대비 충전용기의 직경을 소직경으로의 형성이 가능하도록 하여 본 발명의 설치 면적의 최소화와 가스 생산용량의 조절 용이화 및 유지보수비용등을 상당히 절감 시킬 수 있는 가스 충전장치에 관한 것이다.Specifically, by removing the inner tank constituting the gas filling device from the technical configuration previously filed by the present applicant to constitute a single filling container having a predetermined diameter, to form a heat insulating material surrounding the filling container, the heater tube or the inside of the filling container The heat supplied from the outside is circulated by the internal circulation method to vaporize the liquid gas introduced into the filling container, and the pressure is increased by the appropriate pressure. In order to suppress the loss rate at the time of initial cooling and to maintain the temperature for a certain time when the filling container is initially cooled during the initial gas filling, the liquid gas can be injected into the filling container during the next gas filling When the filling container to maintain a cooled state when the cooling operation and thus the heat consumption rate can be suppressed The present invention relates to a gas filling apparatus which can significantly reduce the installation area of the present invention, facilitate adjustment of gas production capacity, and maintenance cost by enabling the diameter of the filling container to be made small in diameter. .
또한 상기 충전용기로 대체되는 내조와 외조를 이격 구성하되 단열재를 형성하지 않은 상태에서 저장탱크로부터 공급되는 액상의 가스를 내조측으로 1차 공급하여 내조내 일정량 액상 가스가 충진된 상태에서 자연 기화되는 기체상의 가스가 내조 상단 다수의 통공을 거쳐 내조와 외조사이의 이격부로 내부 순환되도록 하면서 내조의 온도를 초저온 상태로 냉각시키되, 지속적인 내부 순환에 의한 저온의 냉각 상태를 유지하도록 한 후, 내조를 초기 냉각 시킨 가스는 잔압회수밸브(일명 벤트밸브)를 통하여 배출, 별도의 회수 탱크등으로 유입ㆍ충전되도록 하고 상기 내조내 액상가스가 하방에 형성되는 자연기화기를 통해 기화되어 내조와 외조사이의 이격부를 순환하며 내조 상단에서 내조 안으로 유입되어 상기 내조내 압력을 별도 충전용기측으로의 압송을 위한 적정압력으로 상승시킴과 동시에 내조의 초저온 냉각상태를 지속적으로 유지시키면서, 내조와 별도의 기화기를 연관하는 가스유출관을 개방하여 상기 기화기에서 액상 가스가 기화된 후 별도의 소정 용적을 갖는 용기측으로 가스를 공급, 충전하기 위한 가스 충전장치에 관한 것이다.In addition, the inner tank and the outer tank to be replaced with the filling container is configured to be spaced apart, but the gas is naturally vaporized in the state filled with a certain amount of liquid gas in the inner tank by supplying the liquid gas supplied from the storage tank to the inner tank side without forming a heat insulator Cool the temperature of the inner tank to ultra low temperature while allowing the gas to be circulated to the space between the inner tank and the outer irradiation through a plurality of through holes in the upper part of the inner tank, and to maintain the low temperature cooling state by continuous internal circulation, The gas is discharged through a residual pressure recovery valve (also called a vent valve) to be introduced and charged into a separate recovery tank, etc., and then vaporized through a natural vaporizer in which the liquid gas in the inner tank is formed to circulate the space between the inner tank and the outer irradiator. And flows into the inner tank from the upper end of the inner tank and transfers the pressure in the inner tank to the side While maintaining the cryogenic cooling state of the inner tank continuously while increasing to the appropriate pressure for the pressure feed, by opening the gas outlet pipe associated with the inner tank and a separate vaporizer to have a separate predetermined volume after the liquid gas vaporized in the vaporizer It relates to a gas filling device for supplying and filling gas to the container side.
산소, 비금속원소인 질소, 비활성기체원소인 아르곤 가스나, 기타 헤륨등의 각종 가스는 그 사용처가 다양하고 방대하여 실소비자에게 공급될 경우에는 상기한 각각의 가스 생산 제법에 따라 생산한 후 적정 용적을 갖는 용기내에 기체상 적정 압력으로 공급, 충전하여 생산, 판매되고 있는 실정임은 주지된 바와 같다. Various gases such as oxygen, nitrogen, non-metallic elements, argon gas, and other helium, which are inert gas elements, can be used in a variety of places and supplied to real consumers. It is well known that the present invention is produced, sold by supplying, filling, and charging a gaseous appropriate pressure in a vessel having a container.
그러나, 기존의 각 용기내 충전 방식에 의하면 산소나 질소 또는 아르곤 등 생산된 가스를 액상으로 저장하는 저장탱크로부터 각각의 실린더 즉, 적정 체적을 갖는 용기내로 압송시키기 위해서는 상기 저장탱크로부터 유동되는 각 가스를 액상을 유지토록 하고 적정 압력을 유지할 수 있도록 하기 위해 상당한 동력을 요하며 규모가 큰 압축펌프를 필수적으로 구비하여야 하고, 압축펌프의 운전에 상당한 에너지 소요 및 유지비용등에 의한 경제적 손실등이 수반되는 등의 문제점이 있다.However, according to the existing filling method in each container, each gas flowing from the storage tank to pump the produced gas such as oxygen, nitrogen or argon into each cylinder, that is, a container having an appropriate volume, is stored. In order to maintain the liquid phase and to maintain the proper pressure, a considerable amount of power is required and a large compression pump must be provided, and the operation of the compression pump involves considerable energy consumption and economic loss due to maintenance costs. There is such a problem.
아울러, 압축펌프를 별도의 설치비용을 투자하여 설치시공하여야 하므로 설치시공가가 증가되는 등의 문제점이 있으며, 압축펌프로부터 제공되는 압력에 의해 용기내 가스등이 충전되므로, 각각의 용기에 따른 내부 충전압 및 소정의 가스 충전압에 따른 각각의 충전압력 및 충전 용량등을 자유롭게 조절할 수 없고, 주로 대용량에만 사용가능하므로 소용량으로의 충전시 사용하는데 어려움이 뒤따르는 등 사용에 있어서 소망하는 용량으로의 충전작업이 상당히 어렵게 되는 등의 문제점이 있다.(본원인 특허출원 제2002-40613호 인용)In addition, there is a problem that the installation cost is increased because the installation of the compression pump should be invested in a separate installation cost, and because the gas in the container is filled by the pressure provided from the compression pump, the internal filling pressure according to each container And the filling pressure and filling capacity according to the predetermined gas filling pressure cannot be freely adjusted, and can be used only for a large capacity, so that it is difficult to use the filling at a small capacity. There is a problem such that this becomes quite difficult. (Cited in Korean Patent Application No. 2002-40613)
따라서 이와같은 문제점을 해결하기 위해 본원인에 의해 특허출원 제2002-40613호에 의해 그 문제점을 개선하는 기술을 출원 공개하였으나, 위 특허의 경우 내조(충전용기)와 외통체(몸체커버부) 사이에 단열재를 구비하게 되므로 전체적인 직경이 상당히 크게 형성되며 그 설치면적이 과다하게 요구되는 문제점이 있고, 가스충전장치로의 가스 주입시 초기 냉각과정에서 단열재 사이로 가스가 침투되는 현상이 발생되어 단열효과가 급격하게 저하되며, 가스의 잦은 침투 현상에 의해 상기 단열재를 자주 교체ㆍ교환 또는 주기적인 청소등의 유지보수작업을 필수적으로 요구하게 되는 문제점과, 사용시 히터관 내부로 유도되는 외기에 함유되어 있는 수분등에 의한 결노 현상이 발견되고 이로부터 배관의 부식 현상등에 의해 히터관의 유지보수 비용이 상승되는 문제점이 지적되었다.Therefore, in order to solve such a problem, the applicant has filed a technology for improving the problem by the patent application No. 2002-40613, but in the case of the above patent between the inner tank (charger) and the outer cylinder (body cover) Since the overall diameter is considerably large and the installation area is excessively required, the gas is penetrated between the heat insulator during the initial cooling process when gas is injected into the gas filling device. It is suddenly lowered, and the problem of requiring frequent maintenance work such as frequent replacement / replacement or periodic cleaning due to frequent penetration of gas, and moisture contained in the outside air induced into the heater tube during use The phenomenon of enthusiasm caused by the light is found and the maintenance cost of the heater tube increases due to the corrosion phenomenon of the pipe. The problems that were pointed out.
또한 내통체(충전용기)의 초기 냉각과정에 따른 가스유입시 즉, 가스등을 저장하는 저장탱크로부터의 가스유입시 내통체(충전용기)가 적정 온도 이하로 냉각되어 있어야 가스의 내통체(충전용기) 내로의 충전이 용이한데 이와같은 가스충전에 따른 내통체(충전용기)의 냉각온도 저하가 상당히 지연되는 현상이 발생되어 이로인한 가스의 로스(loss) 발생이 상당하고 가스충전 시간이 상당히 지연되는 등의 문제점이 발생되었다.In addition, when the gas flows through the initial cooling process of the inner cylinder (charger), that is, when the gas flows from a storage tank that stores gas, the inner cylinder (charger) must be cooled to a temperature lower than the appropriate temperature. ) It is easy to charge into the inside, but the phenomenon that the fall of the cooling temperature of the inner cylinder (charger) due to the gas filling occurs is considerably delayed, which causes a significant loss of gas and significantly delays the gas filling time. Problems such as this occurred.
또한 가스충전장치로부터 별도의 소정 용적을 갖는 개별용기내로의 충전 작업이 완료된 후, 상기 가스충전장치내에 잔류하는 가스를 회수하여야 되는데, 단열재 내부측으로 침투된 가스의 양이 상당하여, 잔압 회수과정이 상당히 길어지게 되는 문제점이 발견되었다.In addition, after the filling operation from the gas filling device into a separate container having a separate predetermined volume is completed, the gas remaining in the gas filling device must be recovered. Since the amount of gas penetrated into the heat insulating material is large, the residual pressure recovery process is performed. Problems have been found to be quite long.
또한 내통체(충전용기) 내부로 유입되는 가스의 유속을 감속시키기 위한 별도의 장치를 필요로 하게 되어, 내통체(충전용기)내의 설치 작업의 번잡함과 이에 따른 설치 시공가의 상승등에 따른 전체적 비용이 증가되는 등의 문제점이 있었다.In addition, a separate device for reducing the flow rate of the gas flowing into the inner cylinder (charger) is required, and the overall cost due to the complexity of the installation work in the inner cylinder (charger) and consequently the increase in installation cost is increased. There was a problem such as increased.
아울러, 외통체(몸체커버부) 내경이 선택되는 단열재의 직경에 따라 대응하여 상당히 커져야 하므로, 재료의 용접 가공이 상당히 어렵게 되는 문제점이 있고, 이를 해결하기 위해 외통체(몸체커버부)의 직경을 작게하였을 경우 액체 내용적이 작아지게 되고 이와 대응하여 단열재의 두께가 작아지게 되므로 액체 보관 능력이 저하되는 문제는 물론, 가스충전 완료 후 충전장치로부터 잔압가스를 회수하기 위해서는 빈용기가 상당히 소요되는 등의 문제점이 있다.In addition, since the inner diameter of the outer cylinder (body cover portion) should be considerably large according to the diameter of the heat insulating material selected, there is a problem that the welding process of the material is quite difficult, and to solve this problem, the diameter of the outer cylinder (body cover portion) is increased. If it is made small, the liquid content becomes small and the thickness of the heat insulating material correspondingly decreases. Therefore, the liquid storage capacity is lowered, and a poor container is required to recover the residual pressure gas from the filling device after the gas filling is completed. There is a problem.
따라서 본 발명은 상기한 각각의 문제점을 일시에 해결하기 위해 좀더 개량된 구성을 채택, 안출하게 되었는바 본 발명이 목적으로 하는 바는 다음과 같다. Therefore, the present invention has been made to adopt a more improved configuration in order to solve each of the above problems at a time bar for the present invention is as follows.
첫째, 산소 또는 질소ㆍ아르곤 및 프로판 등 각종 산업용 가스 등을 제조 생산하여 저장되는 각각의 저장탱크로부터 각각의 적정 체적을 갖는 용기내로의 충전 작업시, 별도의 시설 없이 본 발명의 자체 압력 및 무동력에 의한 기화작용에 의해 각 용기내로의 충전작업이 가능하도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.First, in the filling operation into each container having a proper volume from each storage tank that manufactures and stores various industrial gases such as oxygen or nitrogen, argon, propane, etc. It is an object of the present invention to enable filling operations into each container by vaporization.
둘째, 본 발명은 내통체를 삭제하고 단일화된 충전용기를 형성하고, 상기 충전용기 외측으로 단열재를 형성하여 전체적인 크기의 최소화에 따른 소요 설치면적을 최소화시키고, 비교적 간단한 구성에 의한 가스충전장치를 제공하여 장비의 생산가를 현저하게 절감시키도록 하는데 그 목적이 있다.Secondly, the present invention eliminates the inner cylinder and forms a unified filling container, and forms a heat insulating material outside the filling container to minimize the required installation area according to the minimization of the overall size, and provides a gas filling device with a relatively simple configuration. The purpose is to significantly reduce the production cost of the equipment.
셋째, 본 발명은 별도의 저장탱크에 저장된 각종 가스를 본 발명의 가스충전장치내로 최초 일차 충전할 때 충전용기의 온도가 급강하되도록 하되, 충전용기내의 냉각온도가 일정시간 이상 지속적으로 유지되도록 하여 차기 가스충전작업시 충전용기의 별도 냉각작업등을 수행하지 않고 곧바로 가스충전장치내로 저장탱크로부터의 가스가 유입 저장 및 충전될 수 있도록 함으로써, 작업시간의 단축 및 충전용기의 냉각작업에 따른 열효율의 저하와 그에 따른 경제적 손실등을 절감할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다. Third, the present invention, when the first primary charge of the various gases stored in a separate storage tank into the gas filling device of the present invention so that the temperature of the filling container is sharply dropped, the cooling temperature in the filling container is continuously maintained for a predetermined time over the next During the gas filling operation, the gas from the storage tank can be directly stored and charged into the gas filling device without performing a separate cooling operation of the filling container, thereby reducing the working time and reducing the thermal efficiency due to the cooling operation of the filling container. There are other objectives to help reduce the economic losses that result.
넷째, 또한 본 발명은 상기한 선행기술과 같이 충전용기내에 다수의 배관이 형설되는 것을 배제할 수 있도록 하여, 설치 시공이 용이하도록 함은 물론 충전용기의 용적을 상대적으로 극대화 하도록 하여, 단위시간당 소정 용적을 갖는 용기내로의 충전작업의 작업효율을 극대화하는데 다른 목적이 있다.Fourth, the present invention can also eliminate the installation of a plurality of pipes in the filling container as described above, to facilitate the installation and of course, to maximize the volume of the filling container relatively, predetermined per unit time Another object is to maximize the working efficiency of the filling operation into a container having a volume.
다섯째, 본 발명은 이외에도 내조와 외조를 형성하되 단열재를 구성하지 않으면서도 별도의 용적을 갖는 용기내로의 충전시에는 내조를 항상 적정 온도 이하의 초저온 냉각상태로 유지되도록 액상의 가스가 내조와 외조 사이의 간격을 따라 자체 순환되며 내조를 적정온도 이하의 초저온 냉각 상태로 유지시켜 내조내로의 액상 가스 충전작업과 충전과정에서 발생되는 기화율에 의한 로스(loss)율 등을 억제함과 동시에, 별도의 기화기에 의해 액상의 가스가 기화되면서 내조측으로 유도 유입되어 가스 충전장치내를 자압에 의한 승압에 의해 액상의 가스를 외부로 유출토록 하여 자체 승압과정에 의한 압력을 받아 별도 용기내로 액상의 가스가 충전 공급되도록 함으로써, 별도의 동력원에 의한 전력 소비 없이 간단한 구성에 의해 가스를 자압에 의해 충전 공급할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다. Fifth, the present invention forms an inner tank and an outer tank, but the liquid gas is maintained between the inner tank and the outer tank so that the inner tank is always kept at a cryogenic cooling state below a proper temperature when filling into a container having a separate volume without forming an insulation. It self-circulates along the interval between and maintains the inner tank in the cryogenic cooling state below the proper temperature, thereby suppressing the loss rate due to the gas filling process and the vaporization rate generated during the filling process, As gas of liquid is vaporized by vaporizer, it is induced and introduced into the inner tank side, so that the gas inside the gas filling device is discharged to the outside by the pressure of self pressure, and the liquid gas is filled into a separate container under the pressure of self-pressurizing process. By supplying the gas by self-pressure with a simple configuration without power consumption by a separate power source There are other objectives to ensure I can offer.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
산소, 질소, 아르곤 등의 가스를 제조한 후 저장되는 저장탱크(200)로부터 소정의 용적을 갖는 각 용기내로 압축 충전하기 위한 가스 충전장치(100)에 있어서,In the gas filling apparatus 100 for compression-filling each container having a predetermined volume from the storage tank 200 is stored after the production of gas such as oxygen, nitrogen, argon, etc.
스텐레스 재질의 소정 직경을 갖는 충전용기(112) 외측을 감싸는 단열재 (10a)를 형성하고, 상기 단열재(10a) 외측을 커버하는 몸체커버부(111)로 구성되는 본체(110)와, Forming a heat insulating material (10a) surrounding the outer side of the filling container 112 having a predetermined diameter of stainless steel material, and the main body 110 consisting of a body cover portion 111 for covering the outside of the heat insulating material (10a),
내측으로 단열재(10b)가 구비되고 그 내부측에 상기 본체(110) 상단을 체결구(124)등을 이용, 체결하여 커버하기 위한 상부캡(123)이 형성되는 상부커버부 (120)와, The upper cover portion 120 is provided with a heat insulating material 10b inward and an upper cap 123 for fastening and covering the upper end of the main body 110 by using a fastener 124 or the like therein;
내측으로 단열재(10c)가 구비되고 그 내부측에 상기 본체(110) 하단을 체결구(132)등을 이용, 체결하여 커버하기 위한 하부캡(131)이 형성되고, 다수의 분사공(134a)을 형성한 분사구(134)를 갖는 가스유입관(133)이 외부의 저장탱크(200)와 연결되어 상기 분사구(134)가 상기 충전용기(112) 하단으로 관통 유입되고, 다수의 유입공(136a)을 갖는 유입구(136)가 상기 내통체(112) 하단으로 관통 유입되는 가스유출관(135)이 외부의 기화기(300)측과 연결되어 구성되는 하부지지부(130)와,A heat insulating material 10c is provided inward, and a lower cap 131 for fastening and covering the lower end of the main body 110 using a fastener 132 or the like is formed therein, and a plurality of injection holes 134a. The gas inlet pipe 133 having the injection hole 134 formed therein is connected to the external storage tank 200 so that the injection hole 134 penetrates through the lower portion of the filling container 112, and a plurality of inlet holes 136a. A lower support part 130 having a gas outlet pipe 135 through which an inlet 136 having a) penetrates into the lower end of the inner cylinder 112 is connected to an external vaporizer 300 side;
상기 하부지지구(130)를 관통하여 "∩"자 형으로 관입되는 히터관(121)으로 되는 것을 구성상 특징으로 한다.The configuration is characterized in that the heater tube 121 is penetrated into the "관" shape through the lower support 130.
또한 본 발명은, 상기 본체(110)를 내조(112')와 외조(114)로만 구성하되 일정간격 이격되는 이격부(115)를 형성하고, 내조(112') 상단으로 다수의 통공(116)을 갖는 커버체(117)를 형성하고, 저장탱크(200)로부터 공급되는 액상의 가스가 1차 내조(112') 측으로 유입 충전된 상태에서 일정량 자연기화된 가스는 상기 통공(116)을 통해 내조(112')와 외조(114) 사이의 이격부(115)를 통과하며 내조(112')를 냉각시킴과 동시에 외조(114)와 내조(112')와의 단열효과를 얻으면서 외부 별도의 용기로 회수 되는 잔압회수 과정을 거치도록 하고, 한편 내조(112')에 기충전된 액상의 가스를 하방에 형설된 자연기화기(140)측으로 유도하여 기화시키거나 또는 이격부(115)측으로 직접 유입된 액상의 가스가 상기 이격부(115)내에서 상온 자연기화되어 커버체(117)의 통공(116) 측을 통한 내조(112') 측으로의 유도, 유입에 의해 내조(112')의 초저온 냉각상태의 유지와 더불어 내부를 적정압력으로 승압시켜 액상의 가스가 별도 용적의 용기(400)측으로 자압에 의해 유출되며 충전되도록 하는 일련의 과정을 거쳐 내조(112')내 압력 및 내조(112')의 초저온 냉각상태를 항상 균일하게 유지시키면서 기화기(300)를 통한 별도의 용기(400) 측으로 가스를 충전 공급할 수 있도록 하는 구성을 제공한다.In addition, the present invention, the main body 110 is composed of only the inner tank 112 'and the outer tank 114, forming a spaced portion 115 spaced apart by a predetermined interval, the plurality of through holes 116 to the upper end of the inner tank 112'. The cover body 117 is formed, and a predetermined amount of natural vaporized gas is supplied to the inner tank through the through-hole 116 in a state where the liquid gas supplied from the storage tank 200 is introduced and filled into the primary inner tank 112 ′. Through the separation portion 115 between the 112 and the outer tank 114 to cool the inner tank 112 'and at the same time to obtain a heat insulating effect between the outer tank 114 and the inner tank 112' to a separate outer container. The residual pressure recovery process to be recovered, and while the liquid gas pre-charged in the inner tank (112 ') is guided to the natural vaporizer 140 formed in the lower side to vaporize or flow directly into the separation portion 115 side Gas is naturally vaporized at room temperature in the separation part 115 to form an inner tank 112 'through the through hole 116 side of the cover body 117. A series of processes to maintain the cryogenic cooling state of the inner tank 112 'by induction and inflow to the side, and pressurize the inside to an appropriate pressure so that the liquid gas is discharged and filled by the pressure to the container 400 of a separate volume. While maintaining the pressure in the inner tank (112 ') and the cryogenic cooling state of the inner tank (112') at all times uniformly provides a configuration that can be supplied to supply gas to the separate container 400 side through the vaporizer (300).
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(제 1 실시예)(First embodiment)
본 발명의 실시예는 첨부한 도면 도 1 내지 도 3에서 보는바와 같이 적정직경으로 되는 충전용기(112)를 감싸는 단열재(10a)를 구비하여서 되는 본체(110) 상하단에 각각 상부커버부(120)와 하부지지부(130)를 형성하고, 상기 하부지지부(130)를 "∩"자형으로 관입되는 히터관(121)을 형성하며, 또한 상기 하부지지부(130)를 관통하는 가스유입관(133)과 가스유출관 (135)으로 구성된다.Embodiments of the present invention, as shown in Figures 1 to 3 attached to the upper cover portion 120 at the upper and lower ends of the body 110, which is provided with a heat insulating material (10a) surrounding the filling container 112 is a suitable diameter And a gas inlet pipe 133 which forms a lower support part 130 and penetrates the lower support part 130 in a “∩” shape, and penetrates the lower support part 130. The gas outlet pipe 135 is comprised.
상기 본체(110)는 내부측에 소정 직경을 갖으며 두께가 두터운 충전용기 (112)를 형성하여 상기 충전용기(112)로 액상가스의 유입시 상기 가스온도의 급작스런 열교환 현상이 일어나는 것을 방지토록 하는 것이 바람직하다.The main body 110 has a predetermined diameter inside and formed a thick filling container 112 to prevent a sudden heat exchange phenomenon of the gas temperature when the liquid gas flows into the filling container 112. It is preferable.
아울러 상기 충전용기(112)는 상하부가 각각 개방 형성되고, 그 외측으로 단열재(10a)를 취부하고, 상기 단열재(10a) 외측으로 금속판재의 몸체커버부(111)를 형성하여 본체(110)를 형성한다.In addition, the filling container 112 is formed in the upper and lower portions, respectively, the heat insulating material (10a) is mounted to the outside, the body cover portion 111 of the metal plate material to the outside of the heat insulating material (10a) to form the main body 110 Form.
상기 상부커버부(120)는 상기한 본체(110) 상단에 착탈자재하게 고정되는 것으로, 첨부한 도면에서 보는바와 같이 외측을 감싸는 상부커버부(120) 내측면으로 단열재(10a)를 형성하고, 그 단열재(10a) 내부측으로 상기 본체(110) 상단의 충전용기(112)를 막기 위한 상부캡(123)이 다수의 체결구(124)등에 의해 상기 본체(110) 상단과 착탈자재하게 고정된다.The upper cover portion 120 is detachably fixed to the upper end of the main body 110, as shown in the accompanying drawings to form a heat insulating material (10a) to the inner surface of the upper cover portion 120 surrounding the outside, The upper cap 123 for blocking the filling container 112 of the upper end of the main body 110 to the inner side of the heat insulating material (10a) is fixed detachably with the upper end of the main body 110 by a plurality of fasteners (124).
미설명부호 125는 상기 상부커버부(120)와 본체(110) 사이에 취부되어 기밀성을 유지토록 하는 가스켓이다.Reference numeral 125 is a gasket installed between the upper cover part 120 and the main body 110 to maintain airtightness.
상기 하부지지부(130)는 상기한 본체(110) 하단에 착탈자재하게 고정되는 것으로, 첨부한 도면에서 보듯이 외측을 감싸는 하부지지부(130) 내부측으로 단열재 (10c)를 형성하고 그 단열재(10c) 내부측으로 상기 본체(110)의 충전용기(112)와 다수의 체결구(132)에 의해 착탈자재하게 체결되도록 한다.The lower support portion 130 is detachably fixed to the lower end of the main body 110, as shown in the accompanying drawings to form a heat insulating material (10c) inside the lower support portion 130 surrounding the outside and the heat insulating material (10c) The inner side to be detachably fastened by the filling container 112 and the plurality of fasteners 132 of the main body 110.
아울러 상기 하부캡(131)을 관통하며 가스유입관(133)과 가스유출관(135)이 관입되는데, 상기 가스유입관(133)은 산소, 수소 또는 아르곤 등의 산업용 가스를 생산하여 저장되는 별도의 저장탱크(200)와 연결되며 상기 하부캡(131)으로 관입되어 상기한 충전용기(112)의 하단부로 삽입되도록 하여 액상의 가스를 본체(110)의 충전용기(112)측으로 유입시키는 역할을 하게 된다. 이때 액상의 가스를 보다 원할하게 충전용기(112) 전반에 걸쳐 확산 분포되도록 하기 위해 가스유입관(133) 상단측 즉, 상기 충전용기(112) 하부측으로 유입된 가스유입관(133) 상단에 취부되어지는 분사구(134)를 형성하되 그 분사구(134) 외주면을 따라 다수개 등간격 천공되는 분사공(134a)을 형성하여 상기 저장탱크(200)로부터 가스유입관(133)을 따라 유동된 가스가 상기 분사구(134)에서 충전용기(112) 내부로 확산 분포되도록 하고 있다.In addition, the gas inlet pipe 133 and the gas outlet pipe 135 are penetrated through the lower cap 131, and the gas inlet pipe 133 is separately produced by producing industrial gas such as oxygen, hydrogen or argon. It is connected to the storage tank of 200 and is inserted into the lower cap 131 to be inserted into the lower end of the filling container 112 serves to inject the liquid gas to the filling container 112 side of the main body 110. Done. At this time, in order to diffuse and distribute the liquid gas more smoothly throughout the filling container 112, it is mounted on the upper side of the gas inlet pipe 133, that is, the top of the gas inlet pipe 133 introduced into the lower side of the filling container 112. The injection port 134 is formed, but a plurality of equally spaced injection holes 134a are formed along the outer circumferential surface of the injection hole 134 so that the gas flowing along the gas inlet pipe 133 from the storage tank 200 The injection port 134 is diffused to be distributed into the filling container 112.
여기서 도 2에서 보는바와 같이 가스유입관(133) 상단을 재차 커버하는, 상부는 막히고 하방이 개방된 커버구(139)를 형성한다.Here, as shown in Figure 2 to cover the top of the gas inlet pipe 133 again, the top is blocked and forms a cover opening 139 is opened downward.
상기의 커버구(139)는 상기 가스유입관(133)으로부터 공급되는 액상의 가스 압력 및 공급속도가 상당하여 공급과 동시에 충전용기(112) 내에서 곧바로 기화되는 현상에 의해 충전용기(112)내로의 액상 가스 공급이 원할히 이루어지지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.The cover port 139 is a gas pressure and the supply speed of the liquid phase supplied from the gas inlet pipe 133 is considerable, the supply and into the filling container 112 by the phenomenon of vaporizing immediately in the filling container 112 at the same time. This is to solve the problem that the liquid gas supply is not made smoothly.
미설명부호 137은 상기 가스유입관(133)측에 형성되어 충전용기(112) 측으로 유입된 액상의 가스가 역류되는 것을 방지하기 위한 가스유입체크밸브이다.Reference numeral 137 is a gas inlet check valve formed on the gas inlet pipe 133 side to prevent the backflow of the liquid gas introduced into the filling container 112 side.
한편 상기 충전용기(112) 하단으로부터 내부측으로 공급된 액상의 가스를 기화시키기 위한 히터관(121)을 도면상 보았을 때 "∩"자 형으로 삽입, 고정되도록 하고 있다.On the other hand, the heater tube 121 for vaporizing the liquid gas supplied from the lower end of the filling container 112 to the inside is inserted and fixed in a "∩" shape when seen in the drawing.
여기서 상기 히터관(121) 내부로는 질소가스를 충진하는 것이 바람직한바, 종래와 같이 공기가 충진된 상태에서 히터(122)를 삽입하였을 경우, 히터(122)의 발열에 따라 히터관(121)내의 공기에 함유되어 있는 수분등이 히터관(121) 외부측 온도와의 상이에 따라 동결현상이 발생되어 히터관(121)의 부식작용이나 잦은 고장등의 발생 요인이 되므로, 이와같은 현상을 완벽하게 방지하고 히터관(121)의 사용수명을 현저히 연장하도록 하기 위해 수분이 전혀 함유되지 않은 질소등을 충진한 후 히터관(121)을 밀봉처리한다.Here, the inside of the heater tube 121 is preferably filled with nitrogen gas. When the heater 122 is inserted in a state in which air is filled as in the prior art, the heater tube 121 according to the heat generated by the heater 122. Moisture, etc. contained in the air inside the freezing phenomenon is generated according to the difference between the temperature of the heater tube 121 and the outside side, causing corrosion and frequent failure of the heater tube 121, such a phenomenon is perfect In order to prevent it and to prolong the service life of the heater tube 121 significantly, the heater tube 121 is sealed after filling with nitrogen containing no moisture at all.
한편, 상기 충전용기(112)로 가스유입관(133)을 따라 유입된 액상의 가스가 상술한 히터(122)를 내재하고 있는 히터관(121)에 의해 히팅되면, 액상의 가스가 일정 압력으로 승압되며 기화하게 되는데, 이와같이 승압된 가스를 외부에 별도로 형성되는 기화기(300)측으로 유도하기 위한 가스유출관(135)을 상기 하부캡(131)을 관통하여 그 상단이 상기 충전용기(112) 내부측으로 관입 형성되어진다.On the other hand, when the liquid gas introduced into the filling container 112 along the gas inlet pipe 133 is heated by the heater tube 121 incorporating the heater 122 described above, the liquid gas is at a predetermined pressure. It is to be boosted and vaporized, the gas outlet pipe 135 for guiding the boosted gas to the vaporizer 300, which is formed separately on the outside through the lower cap 131, the upper end of the inside of the filling container 112 Penetration is formed to the side.
이때에도 상기 가스유출관(135)의 상단, 즉 충전용기(112)로 삽입된 가스유출관(135)의 상단측으로 승압된 가스의 압력에 의해 액상의 가스 유출이 용이하도록 하기 위한 유입구(136)가 형설되고, 그 유입구(136) 외주면으로 다수개의 유입공(136a)이 천공되며, 유입구 (136) 상단면측으로도 유입공(136b)을 형설하여 충전용기(112) 내부의 승압 가스에 의해 상당한 압력을 받는 액상의 가스가 용이하게 가스유출관(135)을 따라 기화기(300)측으로 유도될 수 있도록 한다.In this case, an inlet 136 for allowing gas to flow out of the liquid phase by the pressure of the gas boosted to the upper end of the gas outlet pipe 135, that is, the upper side of the gas outlet pipe 135 inserted into the filling container 112. Is formed, and a plurality of inlet holes 136a are drilled to the outer circumferential surface of the inlet 136, and inlet holes 136b are also formed at the upper surface side of the inlet 136 to be formed by the boosted gas inside the filling container 112. The liquid gas under pressure can be easily guided to the vaporizer 300 along the gas outlet pipe 135.
여기서 상기 가스유입관(133)과 가스유출관(135)은 하부캡(131)을 관통하여 단열재(10c)를 지나 충전용기(112) 외측 단열재(10a) 내부를 따라 연설된 후, 몸체커버부(111) 측면을 관통하여 외부의 저장탱크(200)와 연결된다.Here, the gas inlet pipe 133 and the gas outlet pipe 135 pass through the lower cap 131, pass through the heat insulating material 10c, and are swept along the inside of the filling container 112 outer heat insulating material 10a, and then the body cover part. It is connected to the external storage tank 200 through the (111) side.
상기와 같은 구성에 따른 실시예에 의한 본 발명의 작동상태를 좀더 상세히 설명한다.The operating state of the present invention according to the embodiment according to the above configuration will be described in more detail.
본 발명은 산소, 질소 및 아르곤 가스 또는 프로판, 헬륨 등의 산업용 가스등을 각각의 제법에 의해 생산하여 저장되는 저장탱크(200)로부터 소망의 용적을 갖는 각각의 용기(400)내로 가스를 유입, 충전하기 위해 사용되어진다.The present invention introduces and fills gas into each container 400 having a desired volume from a storage tank 200 in which oxygen, nitrogen and argon gas or industrial gases such as propane and helium are produced and stored by respective manufacturing methods. It is used to
상기의 저장탱크(200)와 본 발명의 본체(110)의 충전용기(112)측을 연결하는 가스유입관(133)의 도시하지 않은 밸브를 개방하여 액상의 가스가 상기 충전용기(112)측으로 유입ㆍ충전되도록 하는데, 상기 저장탱크(200)로부터 유입되는 액상의 가스는 상당한 압력을 갖고 있어 자연기화현상이 촉진되어 본체(110)의 충전용기(112) 내부 압력을 초기에 촉진, 급상승시킬 수 있어 본원 출원인에 의해 선출원된 특허 제2002-40613호의 유속줄임구와 동일한 기능을 함과 동시에 충전용기(112) 내부로 유입되는 액상의 가스를 상기 충전용기(112) 내부에 고르게 확산분포되도록 하기 위한 분사구(134) 및 상기 분사구(134)를 커버하고 있는 커버구(139)에 의해 액상의 가스 유속을 줄임과 동시에 적정압력을 갖으며, 충전용기(112)측으로 유입ㆍ유도 되도록 한다.By opening the valve (not shown) of the gas inlet pipe 133 which connects the storage tank 200 to the filling container 112 side of the main body 110 of the present invention, liquid gas flows to the filling container 112 side. The liquid gas flowing from the storage tank 200 has a considerable pressure, so that natural vaporization is promoted, and the internal pressure of the filling container 112 of the main body 110 can be initially accelerated and rapidly increased. The spray hole for the same function as the flow rate reducer of the patent application No. 2002-40613 filed by the applicant of the present application and at the same time evenly diffuse the distribution of the liquid gas flowing into the filling container 112 in the filling container 112 134 and the cover 139 covering the injection port 134 reduce the flow rate of the gas in the liquid phase, have an appropriate pressure, and allow inflow and induction to the filling container 112 side.
이때에도 본원 출원인의 선특허 제2002-40613호와 같이 충전용기(112) 내부의 적정압력은 165 ㎏/㎠ 이하를 유지하도록 하는 것이 바람직하고, 내부 압력이 대략 150 ㎏/㎠ 에 다다랐을 경우 이 신호를 감지한 도시하지 않은 컨트롤부에 의해 경고수단등을 동작시켜 액상의 가스가 상기 본체(110)의 충전용기(112) 내부로 더이상 유도ㆍ유입되는 것을 차단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, as in the applicant's patent application No. 2002-40613, the proper pressure inside the filling container 112 is preferably maintained at 165 kg / cm 2 or less, and when the internal pressure reaches approximately 150 kg / cm 2, this signal It is preferable to operate the warning means and the like by the control unit (not shown) that senses that the liquid gas can be prevented from inducing and inflowing into the filling container 112 of the main body 110 any more.
즉, 소정의 용기(400)측으로 가스를 충전하기 위한 전단계인 기화기(300)측으로의 단시간에 다량의 유입이 용이하기 위해서는 충전용기(112) 내부에 고압력이 일정하게 유지되어야 하는바, 동일 압력 및 온도를 유지하기 위해서는 상기 충전용기(112)가 냉각된 상태의 저온을 항상 균일하게 유지하여야 하고, 또한 다음의 작업을 위해서도 충전용기(112)의 온도가 저온을 유지하고 있어야 저장탱크(200)로부터의 액상 가스의 유입이 원할할 수 있게 되는 것이다.That is, in order to facilitate the introduction of a large amount of gas into the vaporizer 300, which is a previous step for filling the gas into the predetermined container 400, the high pressure must be kept constant inside the filling container 112. In order to maintain the temperature, the low temperature of the state in which the filling container 112 is cooled must be kept uniform at all times, and the temperature of the filling container 112 must be kept low for the next operation from the storage tank 200. The inflow of liquid gas will be desirable.
따라서 이와같이 충전용기(112)의 온도를 저온으로 유지하기 위해 매 작업시마다 주로 상기 충전용기(112)의 온도를 저하시키는 데 많은 시간을 할애하고 있었음은 물론이다.Therefore, in order to keep the temperature of the filling container 112 at a low temperature as described above, a large amount of time was mainly devoted to reducing the temperature of the filling container 112 at every operation.
그러나 본 발명은 이와같이 충전작업시마다 충전용기(112)의 냉각작업 수행이 별도로 필요치 않게 되는바, 최초의 작업시에만 상기 충전용기(112)를 소망하는 저온으로 유지한 후에는 별도의 냉각과정을 거치지 않아도 가스 충전작업이 진행될 수 있도록 하고 있다.However, the present invention does not need to perform the cooling operation of the filling container 112 separately for each filling operation as described above, and after maintaining the filling container 112 at a desired low temperature only during the first operation, a separate cooling process is not performed. The gas filling operation can be performed even if it does not.
한편, 상술한 바와 같이 상기 충전용기(112) 외측으로 감싸는 단열재(10a)에 의해 그 보온 역할이 상승되어지므로, 후술하는 각 소정용기(400)로의 충전이 완료된 후 잔압등을 회수한 상태라 하더라도 충전용기(112)의 냉각온도를 상당한 시간동안 유지시킬 수 있게 된다.On the other hand, since the insulating role is raised by the heat insulating material (10a) wrapped to the outside of the filling container 112 as described above, even after the completion of the charge to each of the predetermined container 400 to be described later to recover the residual pressure, etc. The cooling temperature of the filling container 112 can be maintained for a considerable time.
따라서 다음의 작업을 위해, 상기 저장탱크(200)로부터 재차 액상의 가스를 충전용기(112)측으로 유입하더라도 또다시 상기 충전용기(112)의 전체 온도를 급냉시키기 위한 별도의 시간등을 요하지 않게 되어 빠른 충전작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.Therefore, for the next operation, even if the liquid gas flows into the filling container 112 from the storage tank 200 again, it does not require an additional time for quenching the entire temperature of the filling container 112 again. Quick charging can be performed.
상기와 같이 저장탱크(200)로부터 액상의 가스가 본체(110)의 충전용기(112) 내부로 유입되어 충전되면, 그 충전된 가스를 소용량 또는 대용량 등의 선택된 조건에 따라 각각의 용기(400)측으로 공급 충전하게 되는데, 충전용기(112) 내부로 관입된 히터관(121)의 히팅 작동에 따라 충전용기(112) 내부에 충전된 액상의 가스를 기화시켜 그 내부가 적정압력으로 상승 유지하도록 한다.When the liquid gas flows from the storage tank 200 into the filling container 112 of the main body 110 as described above, the filled gas is filled in each container 400 according to selected conditions such as a small capacity or a large capacity. The supply is charged to the side, according to the heating operation of the heater tube 121 introduced into the filling container 112 to vaporize the liquid gas charged inside the filling container 112 to maintain the inside of the rising up to the appropriate pressure. .
따라서 상기와 같이 충전용기(112) 내부가 히팅되어 적정압력에 이르면, 그 신호를 인가받은 도시하지 않은 컨트롤부에 의해 하부캡(131) 및 충전용기(112)로 관통, 관입되어 외부의 기화기(300)와 연결되어 있는 가스유출관(135)의 가스유출밸브(138)를 개방하여, 충전용기(112) 내부의 상승된 압력에 의해 가스층 하단의 액상의 가스가 상기 가스유출관(135)을 따라 기화기(300)측으로 유도되도록 한다.Therefore, when the inside of the filling container 112 is heated and reaches the proper pressure, the control unit (not shown) that receives the signal penetrates and injects into the lower cap 131 and the filling container 112 so that the external vaporizer ( By opening the gas outlet valve 138 of the gas outlet pipe 135 connected to 300, the liquid gas at the bottom of the gas layer by the elevated pressure inside the filling container 112, the gas outlet pipe 135 To be guided to the vaporizer 300 side.
즉, 히터관(131)에 의해 충전용기(112) 내부의 액상의 가스 일부가 기화되어 액상의 가스 상층으로 기화된 가스가 상승되면서 상기 충전용기(112) 내부를 적정압력으로 승압시키게 되면, 그 승압된 압력에 의해 충전용기(112) 내부 액상의 가스가 기화되어 승압되는 가스의 압력으로 가스유출관(135) 상단에 형성된 유입구(136)를 통해 기화기(300)측으로 일정압력을 받으며 유도되어진다.That is, when a part of the liquid gas inside the filling container 112 is vaporized by the heater tube 131 and the gas vaporized to the upper layer of the liquid gas is raised, the pressure inside the filling container 112 is increased to an appropriate pressure. The gas in the liquid phase inside the filling container 112 is vaporized by the boosted pressure and is induced by receiving a constant pressure toward the vaporizer 300 through the inlet 136 formed at the top of the gas outlet pipe 135. .
상기 유입구(136)에는 상술한 바와 같이 그 외주면으로 유입공(136a)이 다수 천공되고 상면으로 일체로 입설된 유입공(136b)을 형성하여 사방 및 상방에서 압력에 의해 유도되는 액상의 가스가 용이하게 가스유출관(135)을 따라 기화기(300)측으로 유도될 수 있도록 한다.As described above, the inlet 136 is formed with a plurality of inlet holes 136a on the outer circumferential surface thereof and formed inlet holes 136b integrally formed on the upper surface thereof, so that liquid gas induced by pressure in all directions and upwards is easily formed. In order to be guided to the vaporizer 300 along the gas outlet pipe 135.
한편, 상기와 같이 충전용기(112)로부터 가스유출관(135)을 따라 유도된 액상의 가스는 기화기(300)측으로 보내진 후, 상기 기화기(300)에서 적정 압력을 갖는 기체상으로 상변화하여 기화된 다음, 기화기(300)와 연결되어 있는 소정의 용적을 갖는 다수의 용기(400)측으로 분배 공급되어 충전처리된다.On the other hand, the liquid gas guided along the gas outlet pipe 135 from the filling container 112 as described above is sent to the vaporizer 300 side, and vaporized by the phase change into a gas phase having an appropriate pressure in the vaporizer 300 Then, it is dispensed and supplied to the plurality of containers 400 having a predetermined volume connected with the vaporizer 300.
(제 2 실시예)(Second embodiment)
한편 동일한 기술적 사상의 범주내에서 본 발명의 다양한 실시가 가능한데, 첨부한 도면 도 4는 본 발명의 타실시예를 도시한 도면이다.Meanwhile, various implementations of the present invention are possible within the scope of the same technical idea, and the accompanying drawings. FIG. 4 is a view showing another embodiment of the present invention.
본 실시예는 상기한 제1실시예의 구성과 동일한 구성을 갖되 제1실시예의 히터관(121)을 배제하고, 이와 대체되는 발열관(121')을 외부의 콤프레샤(20)와 연결 구동시키도록 하고 있다. 이때에도 상기 발열관(121') 내부에는 질소 가스를 충진하는 것이 바람직하다.The present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but excludes the heater tube 121 of the first embodiment, and drives the heating tube 121 'to be connected to the external compressor 20 to be replaced. Doing. In this case, it is preferable to fill the nitrogen gas inside the heating tube 121 '.
즉, 충전용기(112) 내부로 외부의 저장탱크(200)로부터 액상의 가스가 상기 가스유입관(133)을 통해 유입되어지면, 상기 충전용기(112) 내부로 관입된 상기 발열관(121') 내부에 충진된 질소가스를 상기한 콤프레샤(20) 등의 수단을 구동하여 상기 발열관(121') 내부를 순환 유동시킨다.That is, when the liquid gas flows into the filling container 112 from the external storage tank 200 through the gas inlet pipe 133, the heating tube 121 ′ introduced into the filling container 112. The nitrogen gas filled in the inside) is driven by means such as the compressor 20 to circulate the inside of the heat generating tube 121 '.
따라서 콤프레샤(20) 구동에 의해 발생되는 자체의 발열량이 상기 질소가스내에 전달되어지고, 이와같이 열전달된 질소가스가 발열관(20)을 따라 유동되어, 저온상태를 유지하며 그 내부에 액상의 가스가 충전되어 있는 충전용기(112)로 유입되어지면, 발열관(20)내 질소의 고온도가 외부의 액상가스측과 열교환되며 충전용기(112) 내부의 액상 가스를 일정정도 기화시켜 상기 충전용기(112) 내의 압력을 적정한 압력으로 승압시키는 것이 가능하다.Therefore, the calorific value generated by driving the compressor 20 is transferred into the nitrogen gas, and the heat-transferred nitrogen gas flows along the heat generating tube 20 to maintain a low temperature and liquid gas therein. When introduced into the filled filling container 112, the high temperature of nitrogen in the heat generating tube 20 heat exchanges with the external liquid gas side and vaporizes the liquid gas inside the filling container 112 to a certain degree. It is possible to boost the pressure in 112) to an appropriate pressure.
이와같이 충전용기(112)내 압력이 적정압력으로 승압되면, 상술한 제1실시예와 마찬가지의 작업수순에 따라 액상의 가스가 그 내부압력에 의해 가스유출관(135)측을 따라 기화기(300)측으로 유도되어 기체상으로 기화된 후, 소정 용적을 갖는 용기(400)내로 각각 분배 충진되는 과정을 거치게 된다.When the pressure in the filling container 112 is elevated to the appropriate pressure in this manner, the gas in the liquid phase is vaporized along the gas outlet pipe 135 by the internal pressure in accordance with the same procedure as in the first embodiment. After being guided to the gas phase into the gas phase, it is subjected to the process of dispensing and filling each into the container 400 having a predetermined volume.
(제 3 실시예)(Third embodiment)
본 실시예에서는 도 5에서 보는바와 같이 본체(110',110")를 복수로 구비하여 제1본체(110')와 제2본체(110")를 형성한 후, 상기 제1본체(110')와 제2본체(110")간을 연결하는 잔압회수관(30)을 형성하고, 아울러 제1본체(110')와 제2본체(110")간을 연결하는 압축기(500)를 형성하여 구성한다.In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of main bodies 110 ′ and 110 ″ are provided to form a first main body 110 ′ and a second main body 110 ″, and then the first main body 110 ′. ) And a residual pressure recovery pipe 30 connecting the second body 110 ", and also forming a compressor 500 connecting the first body 110 'and the second body (110"). Configure.
여기서 상기 제1본체(110') 및 제2본체(110")는 상술한 각 실시예와 동일한 구성인 내부의 충전용기(112) 외측으로 단열재(10a) 및 그 단열재(10a)를 커버하는 몸체커버부(111)로 되고, 각 본체(110) 상하단에 각각 착탈이 자재하도록 고정되는 상부커버부(120)와 하부지지부(130)로 구성되어 있고, 상기 상부커버부(120)와 하부지지부(130)의 구성 또한 상술한 각 실시예의 구성과 동일하다.Here, the first body 110 ′ and the second body 110 ″ cover the heat insulating material 10 a and the heat insulating material 10 a to the outside of the filling container 112 having the same configuration as the above-described embodiments. The upper cover portion 120 and the lower support portion 130 is fixed to the cover portion 111, the upper and lower ends of each of the main body 110 to be attached and detached, respectively, the upper cover portion 120 and the lower support portion ( The configuration of 130 is also the same as that of each embodiment described above.
아울러, 상기 압축기(500)에 의해 유동되는 기체는 상술한 바와 같이 공기중에 함유된 수분이 없도록 하기 위해 열전도 효율이 좋은 가스(예컨데 질소 가스)등을 이용한다.In addition, the gas flowing by the compressor 500 uses a gas (for example, nitrogen gas) having good thermal conductivity in order to prevent moisture contained in the air as described above.
한편, 상기 잔압회수관(30)의 동작은 별도로 구비되는 도시하지 않은 컨트롤부에 의해 제어되는데, 먼저 제1본체(110') 및 제2본체(110")와 연결되는 압축기 (500)의 구동에 의해 압축기(500)로부터 발열되어 공급된 질소가스의 열 공급에 의해 제1본체(110')내 액상의 가스를 기화시켜 내부 압력을 승압시키게 된다.On the other hand, the operation of the residual pressure recovery pipe 30 is controlled by a control unit (not shown) provided separately, first driving the compressor 500 connected to the first body 110 ′ and the second body 110 ″. By the heat supply of the nitrogen gas generated by the heat generated from the compressor 500 by vaporizing the gas of the liquid in the first body (110 ′) to increase the internal pressure.
따라서 이와같이 승압된 충전용기(112) 내부의 압력에 의해 액상의 가스가 기화기(300)측으로 유도된 후 기화기(300)에서 기화되어 소정용적의 각 용기(400)내로 공급 충진되는 과정을 거치게 된다.Therefore, the liquid gas is guided to the vaporizer 300 by the pressure inside the boosted filling container 112, and then vaporized in the vaporizer 300 to be supplied and filled into each container 400 of a predetermined volume.
아울러, 제1본체(110')내 액상가스가 일정정도 각 용기(400)내로의 충진이 완료되면, 압축기(500)와의 연결을 컨트롤부의 제어등에 의해 단절시킨 후 잔압회수관(30)의 잔압회수밸브(31)를 개방하여 제1본체(110')내 잔압가스를 제2본체 (110")측으로 자체 압력에 의해 유도 유입시킨다.In addition, when the filling of the liquid gas in the first body (110 ') into each container 400 to a certain degree, the connection with the compressor 500 is disconnected by the control of the control unit, and the residual pressure of the residual pressure recovery pipe 30 The recovery valve 31 is opened to guide the residual pressure gas in the first body 110 ′ to the second body 110 ″ by its own pressure.
한편, 이와달리 제2본체(110")측으로 저장탱크(200)측에서 액상가스가 공급 충진되어 상기한 수순에 의해 소정 용기(400) 측으로 가스를 충진하고 나머지 잔압을 제1본체(110')측으로 상기 잔압회수관(30)을 통해 유입 회수시킬 수 있다.On the other hand, the liquid gas is supplied and filled from the storage tank 200 side to the second body 110 "side, and the gas is filled to the predetermined container 400 side by the above-described procedure, and the remaining residual pressure is supplied to the first body 110 '. The inlet may be recovered through the residual pressure recovery pipe 30.
(제 4 실시예)(Example 4)
본 발명의 다른 실시예로 첨부한 도면 도 6내지 도 7에서 보는바와 같이 타실시예와 달리 단열재를 구비하지 않은 상태에서 내조(112')와 외조(114)를 이격되는 이격부(115)에 의한 공간을 형성하되 내조(112') 상방측으로 다수의 통공(116)이 천공된 커버체(117)를 형성하고, 하방으로 저장탱크(200)로부터 연관되어 유입되는 가스유입관(133) 및 타측으로 액상의 가스를 배출하여 소정 용기(400)측으로 유도하는 가스유출관(135)과, 상기 내조(112')내 충진된 액상의 가스를 상온에서 자연 기화되도록 한 후 내조(112')와 외조(114) 사이의 이격부(115)를 통과시켜 내조(112') 상단의 커버체(117) 통공(116)을 통하여 내조(112') 내부측으로 유입되도록 하여 상기 내조(112') 내부압을 상승시키도록 함으로써, 자력에 의한 승압에 의해 용기(400)측으로 액상 가스가 유도 공급되도록 하는 자연기화기(140)와, 상기 이격부(115)로 관통되어 1차 순환된 기화상태의 가스를 배출 또는 잔압을 회수토록 하기 위한 잔압회수밸브(31)를 갖는 잔압회수관(30)으로 구성된다.As shown in FIGS. 6 to 7 as shown in another embodiment of the present invention, unlike other embodiments, the inner tank 112 ′ and the outer tank 114 are spaced apart from each other in the state without the insulation. The gas inlet pipe 133 and the other to form a space by forming a cover body 117 in which a plurality of through holes 116 perforated above the inner tank 112 ', and is introduced from the storage tank 200 downwards The gas outlet pipe 135 leading to a predetermined container 400 side by discharging the liquid gas to the side, and the liquid gas filled in the inner tank 112 'to naturally vaporize at room temperature, and then the inner tank 112' and the outer tank The inner space of the inner tank 112 'is introduced by passing through the separation part 115 between the 114 and the inner body 112' through the cover body 117 through hole 116 of the upper end of the inner tank 112 '. In this case, the liquid gas is induced to be supplied to the container 400 by the magnetic force. Is composed of a natural vaporizer 140 and the residual pressure recovery pipe 30 having a residual pressure recovery valve 31 for recovering the residual pressure or the discharged gas of the primary circulation circulated through the separation unit 115 do.
본 발명의 본체(110)는 상술한 실시예에서와 같이 내조(112')와 외조(114)로 구성되도록 하되, 상기 각각의 실시예와는 달리 단열재를 전혀 구비하지 않은 상태에서 상기 내조(112')와 외조(114)를 도면에서 보듯이 적정간격 이격된 상태에 의한 공간이 형성되도록 이격부(115)를 유지하면서 고정되도록 한다. The main body 110 of the present invention is to be composed of the inner tank 112 'and the outer tank 114, as in the above-described embodiment, unlike the respective embodiments, the inner tank 112 is not provided with any heat insulator at all. ') And the outer tub 114 to be fixed while maintaining the spaced portion 115 so as to form a space by a proper spaced apart state as shown in the figure.
아울러 상기 내조(112') 상단측을 커버하는 커버체(117)를 형성하되 상기 커버체(117)를 다수 관통하는 통공(116)을 형성한다.In addition, a cover body 117 is formed to cover the inner side of the inner tank 112 ′, and a plurality of through holes 116 penetrate the cover body 117.
이와같이 내조(112')와 외조(114) 사이에 이격부(115)를 두는 이유는 후술하는 액상의 가스가 내조(112') 내부측으로 유입된 후 일정량이 자연 기화되면 그 기화된 가스가 상기 커버체(117)의 통공(116)을 통하여 배출되어 자연스럽게 내조(112')와 외조(114) 사이의 이격부(115)로 유동ㆍ순환되면서 내조(112') 온도의 저하에 따른 냉각에 의해, 저장탱크(200)로부터 내조(112')로의 충전시 액상 가스의 기화율을 최대한 억제할 수 있도록 하여 외부로 방출될 수 있는 가스의 양을 최소화할 수 있도록 한다.As such, the reason why the spacer 115 is disposed between the inner tank 112 'and the outer tank 114 is that the vaporized gas is covered when the liquid gas, which will be described later, flows into the inner tank 112' and is naturally vaporized. By being discharged through the through hole 116 of the sieve 117 and naturally flowing and circulated to the space 115 between the inner tank 112 'and the outer tank 114, by cooling according to the fall of the inner tank 112' temperature, It is possible to minimize the amount of gas that can be discharged to the outside by enabling the maximum evaporation rate of the liquid gas during the filling from the storage tank 200 to the inner tank (112 ').
한편 본체(110) 저면부를 일측을 관통하며 내조(112')측으로 관입되는 가스유입관(133)을 형성하여, 저장탱크(200)로부터 본체(110)의 내조(112')측으로 액상의 가스가 유도, 유입되도록 하되 상기 가스유입관(133) 단부측에 상기한 상술예와 동일하게 커버구(139)를 형성하여 액상의 가스가 고압에 의해 내조(112') 측으로 빠르게 확산되는 것을 방지하는 것이 바람직하고, 본체(110) 저면부 타측으로 별도 구비되는 기화기(300)와 연결되어 액상의 가스를 기화기(300)측으로 유도하기 위한 가스유출관(135)을 형성한다.Meanwhile, the gas inlet pipe 133 is formed to penetrate the bottom surface portion of the main body 110 and penetrate into the inner tank 112 ', so that the liquid gas flows from the storage tank 200 to the inner tank 112' of the main body 110. It is to be guided and introduced, but the cover inlet 139 is formed on the end side of the gas inlet pipe 133 in the same manner as the above-described example to prevent the liquid gas from being rapidly diffused to the inner tank 112 'side by the high pressure. Preferably, the main body 110 is connected to the vaporizer 300 that is provided separately to the bottom of the bottom portion to form a gas outlet pipe 135 for guiding the liquid gas to the vaporizer 300 side.
도면부호 137은 가스유입관(133)에 형설되는 가스유입체크밸브이고, 도면부호 138은 가스유출밸브이다.Reference numeral 137 denotes a gas inlet check valve formed in the gas inlet pipe 133, and reference numeral 138 denotes a gas outlet valve.
아울러 본체(110) 하단측으로 자연기화기(140)를 구비하여 본체(110)의 내조(112') 또는 외조(114)만을 관통ㆍ연결하는 다수의 관(150,154,154')과 연결되도록 한다.In addition, the lower end of the main body 110 is provided with a natural vaporizer 140 to be connected to a plurality of pipes (150,154,154 ') passing through and connecting only the inner tank 112' or the outer tank 114 of the main body 110.
상기 자연기화기(140)는 내조(112')내 액상의 가스를 유입하여 기화시킨 후, 상기 이격부(115)로의 유도에 따라 내조(112')의 초저온 냉각상태를 지속적으로 유지 되도록 하면서, 내조(112') 상단의 커버체(117) 통공(116)을 통하여 기화된 가스가 내조(112')측으로 유입되어 내조(112') 내압 상승에 따른 자압에 의해 기화기(300)측으로 유도될 수 있도록 하는 수단이다.The natural vaporizer 140 is introduced into the inner tank (112 ') and the vaporization of the gas, after the induction to the spacing portion 115, while maintaining the cryogenic cooling state of the inner tank 112', the inner tank The gas vaporized through the cover body 117 through-hole 116 of the upper part 112 is introduced into the inner tank 112 'so that the vaporized gas may be induced toward the vaporizer 300 by the pressure of the inner tank 112'. It is a means to.
한편 이와달리 상기 자연기화기(140)를 이용하지 않고 내조(112')내 압력 상승 및 초저온 냉각상태를 유지할 수 있는데, 예컨데 도6의 도면에서 보는바와 같이 밸브(153)과 밸브(155)를 잠근 상태에서 밸브(152)와 체크밸브(151)만을 개방하여 내조(112')내 액상가스가 액상가스유출관(154')을 거쳐 액상가스유입관(150)만을 유동하여 이격부(115)측으로 유입된 후 자연 기화되어 상기한 수순에 의해 내조(112')의 초저온 냉각상태를 지속적으로 유지시키면서 압력을 적정 압력으로 상승시키도록 할 수 있다.On the other hand, the pressure rise in the inner tank 112 'and the cryogenic cooling state can be maintained without using the natural vaporizer 140. For example, as shown in FIG. 6, the valve 153 and the valve 155 are locked. In this state, only the valve 152 and the check valve 151 are opened so that the liquid gas in the inner tank 112 'flows through the liquid gas outlet pipe 154' and flows only the liquid gas inlet pipe 150 to the separation part 115 side. After the inflow, natural vaporization may be performed to increase the pressure to an appropriate pressure while continuously maintaining the cryogenic cooling state of the inner tank 112 ′ by the above procedure.
도면부호 154는 본체(110)의 외조(114)만을 관통하여 이격부(115)와 자연기화기(140)간을 연결하는 기화가스유출입관(154)으로서, 초기에 저장탱크(200)에서 가스유입관(133)으로부터 내조(112')로 유입된 액상의 가스가 일부 기화되어 내조(112')를 냉각시키면서 잔압회수관(30)을 통해 유출되도록 하는 역할과 내조(112')내 액상의 가스가 자연기화기(140)측에서 기화된 후 이격부(115)측으로 유입되어 내조(112')의 초저온 냉각 상태를 지속적으로 유지시키면서 내조(112')내부를 승압시키기 위한 수단이며, 도면부호 155는 이와같은 기화가스유출입관(154)으로의 가스 유동로를 제어하기 위한 밸브이다.Reference numeral 154 denotes a gaseous gas outflow pipe 154 that passes through the outer tank 114 of the main body 110 and connects the space 115 and the natural vaporizer 140, and initially the gas inflow from the storage tank 200. Partial vaporization of the liquid gas introduced into the inner tank 112 'from the tube 133 serves to cool the inner tank 112' and flows out through the residual pressure recovery pipe 30 and the liquid gas in the inner tank 112 '. Is vaporized from the natural vaporizer 140 side and flows into the spaced portion 115 side is a means for boosting the inside of the inner tank 112 'while maintaining the cryogenic cooling state of the inner tank 112', and reference numeral 155 This is a valve for controlling the gas flow path to the vaporization gas outflow pipe 154.
도면부호 154'는 액상가스유출관으로서, 상기 내조(112') 및 외조(114) 사이의 이격부(115)를 유동하는 내조(112')의 초저온 냉각상태의 유지와 내조(112')내부 압력을 승압시키기 위해 내조(112')내 액상의 가스를 상기 자연기화기(140)측으로 유도하여 기화시킨 후 재차 상기 이격부(115)로 상기 기화가스유출입관(154)을 통해 기화된 상태의 가스를 공급하거나 또는 자연기화기(140)를 통하지 않도록 밸브(153)을 닫은 상태에서 상기 액상가스유출관(154') 측면으로 연관되면서 외조(114) 하단을 관통하되 이격부(115)내로 연관되는 액상가스유입관(150)을 통하여 공급하여 이격부(115)내에서 자연기화되며 내조(112')의 초저온 냉각상태를 유지하면서 상단의 통공(116)측으로 기체상 가스를 유도 공급하여 내조(112')내부의 압력을 적정압력으로 유지하도록 하기 위한, 내조(112')측과 자연기화기(140)간을 연결하기 위한 액상가스유출관이다.Reference numeral 154 'denotes a liquid gas outflow tube, which maintains the cryogenic cooling state of the inner tank 112' and flows the space 115 between the inner tank 112 'and the outer tank 114, and the inner tank 112'. In order to boost the pressure, the gas in the inner tank 112 'is vaporized by inducing the gas to the natural vaporizer 140 side, and then gas in the vaporized state through the vaporization gas outlet pipe 154 to the spacer 115 again. While passing through the bottom of the outer tank 114 while being associated with the side of the liquid gas outlet pipe 154 'in a state in which the valve 153 is closed so as not to pass through the natural vaporizer 140 or the natural vaporizer 140, It is supplied through the gas inlet pipe 150 to be naturally vaporized in the spaced portion 115 and induction supply gaseous gas to the through-hole 116 side of the inner tank 112 'while maintaining the cryogenic cooling state of the inner tank 112'. An inner tank 112 'to maintain the internal pressure at an appropriate pressure. Liquid gas outflow pipe for connecting between the side and the natural vaporizer (140).
도면부호 152는 상기 내조(112')로부터 자연기화기(140)측으로 액상가스유출관(154')을 따라 액상의 가스가 유동되는 것을 제어하기 위한 밸브이고, 도면부호 153은 내조(112')측으로부터 액상의 가스를 공급받아 자연기화기(140)측으로의 유동을 제어하는 것으로, 상기 밸브(152)와 액상가스유출관(154')으로부터 연관되어 이격부(115)로 연결되는 액상가스유입관(150)을 제어하는 체크밸브(151)를 개방하고 상기 밸브(153)를 닫아, 내조(112')내 액상가스가 액상가스유출관(154')과 액상가스유입관(150)만을 유동하여 이격부(115)내로 공급된 후 자연기화된 가스가 이격부(115)내를 상승하며 내조(112')의 냉각 및 초저온 냉각상태를 유지할 수 있도록 한다.Reference numeral 152 denotes a valve for controlling the flow of the liquid gas along the liquid gas outlet pipe 154 'from the inner tank 112' to the natural vaporizer 140, and the reference numeral 153 denotes an inner tank 112 'side. The liquid gas inlet pipe connected to the separation unit 115 in association with the valve 152 and the liquid gas outlet pipe 154 ′ by receiving the liquid gas from the liquid vaporizer 140 and controlling the flow toward the natural vaporizer 140 ( The check valve 151 for controlling 150 is opened and the valve 153 is closed, so that the liquid gas in the inner tank 112 'flows only the liquid gas outlet pipe 154' and the liquid gas inlet pipe 150 to be spaced apart. After being supplied into the unit 115, the natural vaporized gas rises in the separation unit 115 to maintain the cooling and the cryogenic cooling of the inner tank 112 ′.
이와달리 내조(112')의 승압시간을 더욱 단축시키고자 할 경우에는 밸브(152,153,155)와 체크밸브(151)를 개방하여 액상 가스가 자연기화기(140)를 통하여 기화된 후 기화가스유출입관(154)을 통해 이격부(115)측으로 공급하여 내조(112')의 초저온 냉각 상태를 유지시키면서 내조(112')내 압력을 빠르게 상승, 적정압력 즉 별도 소정용기측으로의 압송력에 상당하는 압력(예컨데 150 kg/㎠)으로 승압 시킬 수 있도록 한다.On the contrary, in order to further shorten the boosting time of the inner tank 112 ', the gaseous gas outflow pipe 154 after the liquid gas is vaporized through the natural vaporizer 140 by opening the valves 152, 153, 155 and the check valve 151. The pressure in the inner tank 112 'rises rapidly while maintaining the ultra low temperature cooling state of the inner tank 112' by supplying it to the separation part 115 side through a), and a pressure corresponding to a proper pressure, that is, a pressure force to a predetermined container side (for example, 150 kg / ㎠).
이와같이 내조(112')의 승압속도는 필요에 따라 조절 가능하므로, 예컨데 내조(112')의 승압시간을 빠르게 단축시킬 필요가 없을 경우에는 액상의 가스를 이격부(115)측으로 공급, 이격부(115)내에서 자연 기화되면서 내조(112') 내부를 승압시키게 되고, 이와 달리 내조(112')를 적정 압력으로 빠르게 승압 시킬 필요가 있을 경우에는 액상의 가스를 자연기화기(140)에서 1차 기화시켜 이격부(115)측으로 공급하여 내조(112')의 초저온 냉각 상태를 유지함과 동시에 빠르게 승압시킬 수 있으므로 작업조건에 따라 선택적으로 적용 할 수 있다.Thus, since the pressure raising speed of the inner tank 112 'can be adjusted as needed, for example, when it is not necessary to shorten the pressure raising time of the inner tank 112', the liquid gas is supplied to the separation part 115 side, and the separation part ( Natural vaporization in the 115 is to boost the inside of the inner tank (112 '), otherwise, if it is necessary to quickly boost the inner tank (112') to the appropriate pressure, the liquid gas is first vaporized in the natural vaporizer (140) By supplying to the separation unit 115 side to maintain the cryogenic cooling state of the inner tank 112 'and at the same time it can be rapidly boosted can be selectively applied according to the working conditions.
상기한 구성에 따른 본 발명의 실시예에 의한 작동상태를 설명하면, 저장탱크(200)로부터 액상의 가스가 가스유입관(133)을 통해 본체(110)의 내조(112')측으로 유입되면, 내조(112')내에서 액상의 가스 일부가 자연기화되는데 그 기화된 가스는 내조(112') 상단의 커버체(117)를 다수개 관통하고 있는 통공(116)을 통해 내조(112')와 외조(114) 사이의 간격을 갖는 이격부(115)로 유동된다.Referring to the operating state according to the embodiment of the present invention according to the above configuration, when the liquid gas from the storage tank 200 flows into the inner tank 112 'side of the main body 110 through the gas inlet pipe 133, A portion of the liquid gas is naturally vaporized in the inner tank 112 ', and the vaporized gas is connected to the inner tank 112' through a plurality of through holes 116 penetrating through the cover body 117 on the upper end of the inner tank 112 '. It flows into the spacing 115 with a gap between the outer tub 114.
이와같이 이격부(115) 상단으로 유출된 기체상의 가스는 내조(112')로부터 자연기화되는 기체상의 가스에 밀려 자연적으로 이격부(115) 하부로 유동되면서 내조(112')를 냉각시키게 되고, 개방된 잔압회수밸브(31)에 의해 잔압회수관(30)을 통하여 회수되도록 하여 저장탱크(200)로부터 내조(112')내로의 초기 액상가스의 충전작업이 원할히 수행될 수 있도록 한다.As such, the gaseous gas flowing out to the top of the spacer 115 is pushed by the gaseous gas that is naturally vaporized from the inner tank 112 ′ to naturally cool the inner tank 112 ′ as it flows down to the spaced portion 115 and is opened. By the residual pressure recovery valve 31 is recovered through the residual pressure recovery pipe 30 so that the initial liquid gas filling operation from the storage tank 200 into the inner tank 112 'can be performed smoothly.
그런다음, 저장탱크(200)로부터 액상 가스가 내조(112')내로 충전이 완료된 후, 내조(112')의 초저온 냉각상태의 유지 및 압력을 상승시키기 위해 자연기화기(140)와 내조(112') 및 이격부(115)간 연결된 기화가스유출입관(154)ㆍ액상가스유출관(154')ㆍ액상가스유입관(150)을 제어하는 각각의 밸브 (151,152,153,155)를 별도의 제어부(도시하지 않음)의 신호 인가에 따라 개폐 조작하여 내조(112')내 압력이 항상 적정압력 및 초저온 냉각 상태를 유지하며 기화기(300)측으로 액상가스를 자압에 의해 공급 할 수 있도록 한다.Then, after the filling of the liquid gas from the storage tank 200 into the inner tank 112 'is completed, the natural vaporizer 140 and the inner tank 112' for maintaining the cryogenic cooling state and raising the pressure of the inner tank 112 '. ) And the respective valves 151, 152, 153, and 155 for controlling the vaporized gas inlet pipe 154, the liquid gas outlet pipe 154 ′, and the liquid gas inlet pipe 150 connected between the spacer 115 and the spacer 115. By opening and closing operation according to the signal applied to the inner tank (112 ') to maintain the proper pressure and cryogenic cooling state at all times, and to supply the liquid gas to the vaporizer 300 by the magnetic pressure.
이와같이 내조(112')와 외조(114) 사이의 이격된 이격부(115)로 액상가스유출관(154')과 액상가스유입관(150)을 통해 직접 액상가스가 이격부(115)내로 공급된 후 자연기화되거나 또는 상기 자연기화기(140)에서 빠르게 자연기화된 후 내조(112')측으로 유입되어 내조(112')의 초저온 냉각상태를 지속적으로 유지 시킴과 동시에 전체적인 본체(110) 내부의 압력 상승효과를 가져오게 되어, 내조(112')의 자압에 의해 액상가스를 기화기(300)측으로 용이하게 유동시킨 후 소정용적을 갖는 용기(400)측으로의 충전작업이 원할히 수행될 수 있다.As such, the liquid gas is directly supplied into the spaced part 115 through the liquid gas outlet pipe 154 'and the liquid gas inlet pipe 150 to the spaced part 115 spaced between the inner tank 112' and the outer tank 114. After being naturally vaporized or quickly natural vaporized in the natural vaporizer 140, it flows into the inner tank 112 'and continuously maintains the cryogenic cooling state of the inner tank 112' and at the same time the pressure inside the entire body 110. Since the synergistic effect is achieved, the liquid gas is easily flowed to the vaporizer 300 by the magnetic pressure of the inner tank 112 ′, and the filling operation to the container 400 having a predetermined volume can be smoothly performed.
따라서, 상기의 내조(112') 및 이격부(115)간의 기화가스 순환방식 및 자연기화기(140)로부터 기화된 일정압력을 갖는 기체상 가스의 지속적 공급에 의해 내조(112)의 초저온 냉각상태와 내부의 압력이 적정하게 상승된 상태를 유지할 수 있다.Therefore, by the vaporization gas circulation method between the inner tank 112 'and the spacer 115 and the continuous supply of gaseous gas having a constant pressure vaporized from the natural vaporizer 140 and the cryogenic cooling state of the inner tank 112 and The internal pressure can be maintained at an appropriately elevated state.
그러므로, 이와같이 내조(112') 내부가 충분하게 일정압력으로 상승되면, 가스유출관(135)의 가스유출밸브(138)를 개방하여 액상의 가스를 기화기(300)측으로 유도한 후, 상기 기화기(300)에서 가스를 기화시킨 다음 적정 용적을 갖는 용기 (400)측으로 가스를 충전하게 되는 일련의 과정을 거치게 된다.Therefore, when the inside of the inner tank 112 'is sufficiently raised to a predetermined pressure, the gas outlet valve 138 of the gas outlet pipe 135 is opened to guide the liquid gas to the vaporizer 300, and then the vaporizer ( In step 300), the gas is vaporized and then subjected to a series of processes for filling the gas into the container 400 having a proper volume.
따라서 본 발명에 의한 본 실시예의 경우 초기 저장탱크(200)로부터 내조(112')측으로의 유입과정에서 액상가스에서 자연기화된 기체상 가스가 1차 이격부(115)내를 유동하며 내조(112')를 초저온 상태로 냉각시키는 과정을 거친 다음, 필요에 따라 이격부(115)측으로 액상의 가스를 직접 공급하여 자연기화되면서 이격부(115)를 순환하며 내조(112')의 냉각상태를 유지함과 동시에 내조(112')의 압력을 상승시킬 수 있도록 함은 물론 필요에 따라 즉, 내조(112')내의 승압을 빠르게 진행시킬 필요가 있을 경우에는 자연기화기(140)에서 강제로 자연기화시킨 후 그 기화된 가스를 이격부(115)측으로 공급하여 냉각상태의 유지 및 압력 상승 효과를 빠른 시간내에 단축하여 얻을 수 있다.Therefore, in the present embodiment according to the present invention, the gaseous gas that is naturally vaporized from the liquid gas flows in the primary space 115 during the inflow from the initial storage tank 200 to the inner tank 112 ′ and the inner tank 112. ') After cooling to an ultra low temperature state, the liquid gas is directly supplied to the separation part 115 side as needed to naturally circulate the separation part 115 while maintaining a cooling state of the inner tank 112'. At the same time, the pressure of the inner tank 112 'can be increased, as well as if necessary, that is, if it is necessary to rapidly increase the pressure in the inner tank 112', the natural vaporizer 140 is forced to natural vaporize after The vaporized gas can be supplied to the separation section 115 to shorten and obtain the effect of maintaining the cooling state and increasing the pressure in a short time.
아울러, 소정 용기(400)로의 충전작업을 일시 중단하게 되더라도 도 6내지 도 7에서의 잔압회수관(30)의 잔압회수밸브(30)만을 개방하고 상기 잔압회수관(30) 단부에 별도의 용기 등을 연결하게 되면, 내조(112')내 액상 가스로부터 자연 기화되는 기체상 가스가 이격부(115)측을 지속적으로 유동하게 되므로 내조(112')의 초저온 냉각 상태를 균일하게 유지할 수 있게 되므로, 이후 소정 용적을 갖는 용기(400)내로의 충전 작업시 별도로 내조(112')의 냉각을 위한 냉각작업을 요하지 않는 상태에서 충전작업을 신속히 수행할 수 있게 된다.In addition, even if the filling operation to the predetermined container 400 is suspended, only the residual pressure recovery valve 30 of the residual pressure recovery pipe 30 in FIGS. 6 to 7 is opened and a separate container is provided at the end of the residual pressure recovery pipe 30. When the back and the like, since the gaseous gas that is naturally vaporized from the liquid gas in the inner tank 112 'continuously flows to the separation portion 115 side, the cryogenic cooling state of the inner tank 112' can be maintained uniformly. When the filling operation into the container 400 having a predetermined volume, the filling operation can be quickly performed without requiring a cooling operation for cooling the inner tank 112 '.
미설명부호 30은 소정용적을 갖는 용기(400)내로의 충전작업이 완료된 후 이격부(115)내에 잔존하는 잔압가스를 회수하기 위한 잔압회수관이고, 미설명부호 31은 잔압회수밸브이다.Reference numeral 30 denotes a residual pressure recovery tube for recovering the residual pressure gas remaining in the spacer 115 after the filling operation into the container 400 having a predetermined volume is completed, and reference numeral 31 denotes a residual pressure recovery valve.
따라서 본 발명에 의하면, 저장탱크로부터 유도되는 액상의 가스가 본 발명의 본체 내부측으로 유입된 히터관의 발열 또는 콤프레샤의 구동에 의해 발열된 열전도 효율이 좋은 가스를 내재하고 있는 발열관, 압축기등에 의해 고온의 가스가 순환 유도되며, 본체 충전기내의 액상 가스를 일정정도 기화시켜 상기 충전용기내 압력을 상승시키므로서 자체 압력 상승에 의해 액상의 가스를 기화기측으로 유도하고 아울러 소정 용적의 용기측으로 기화된 상태의 가스를 충진할 수 있으므로, 종래와 같은 별도의 시설없이 자체 압력등에 의한 충전작업이 가능하게 되어 시설의 설치비의 절감 및 전체적인 시설 소요 면적의 최소화와, 장치의 생산비를 현저하게 절감시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the liquid gas induced from the storage tank is generated by a heat generating tube, a compressor, or the like in which a gas having good heat conduction efficiency generated by the heating of the heater tube introduced into the main body of the present invention or the driving of the compressor is generated. The high temperature gas is circulated and vaporized, and the liquid gas in the main body of the body is vaporized to a certain degree, thereby increasing the pressure in the filling container. Since gas can be filled, it is possible to perform filling operation by its own pressure, etc. without any separate facility as in the prior art, which can reduce the installation cost of the facility, minimize the overall facility required area, and significantly reduce the production cost of the device. You can expect
또한 본 발명에 의하면, 충전용기의 온도가 급강하될 수 있도록 하되 그 냉각온도가 장시간 지속될 수 있도록 하여, 재차 충전작업을 할 경우 별도로 충전용기를 냉각시키기 위한 과정을 삭제할 수 있어 작업생산성이 현저하게 상승되는 효과와 최초 충전용기의 냉각과정에서의 열효율의 로스(loss)를 최소화 할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Also, according to the present invention, the temperature of the filling container can be drastically lowered, but the cooling temperature can be maintained for a long time, and when the filling operation is performed again, the process for separately cooling the filling container can be deleted, thereby significantly increasing work productivity. It can be expected that the effect and the effect of minimizing the loss of thermal efficiency during the cooling process of the initial filling container can be expected.
또한 본 발명에 의하면, 본원 출원인의 선행기술과 같이 본체내로 다수의 복잡한 배관등이 설치되는 과정을 삭제할 수 있고, 비교적 간단한 시설에 의해 설치 시공이 용이하도록 하고, 충전용기 내부로 유입되는 배관의 수가 적음에 따라 상대적으로 상기 충전용기의 액상 기체 수용면적이 증대되는 효과를 이루므로 동일시간에 대량의 가스를 소정 용적의 용기내로 충진이 가능하므로, 충진시간의 현저한 단축 효과를 기대할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, according to the present invention, as in the prior art of the applicant of the present application can eliminate the process of installing a plurality of complicated pipes, etc. into the main body, to facilitate the installation and installation by a relatively simple facility, the number of pipes introduced into the filling container As a result, the liquid gas receiving area of the filling container is relatively increased, so that a large amount of gas can be filled into a container of a predetermined volume at the same time, so that a significant shortening effect of the filling time can be expected. It is an invention.
아울러 본 발명에 의하면, 외조를 에워싸는 단열재를 삭제한 상태에서 내조와 외조사이에 이격된 이격부를 통하여 자연기화된 초저온 기체가스를 순환시켜 내조의 냉각효과를 상승시킴과 동시에 내조와 외조를 이격시키고 있으므로 상기 기화된 가스의 유동에 의해 외부와의 열을 차단하면서, 유동순환에 의해 내조를 항상 초저온 냉각상태로 유지할 수 있어 종래와 같이 내조내 온도가 적정온도 이상일 경우 발생되는 액상 가스의 급격한 기화현상을 방지토록 하고, 용기로의 충전시 대기로 방출되는 가스의 로스량을 최대한 줄일수 있음은 물론, 자연기화기에 의해 기화된 가스의 지속적 공급에 의해 내조의 초저온 냉각상태를 장시간 유지할 수 있는 효과와 이로부터 상승된 압력이 재차 내조 내부로 재투입ㆍ용기로의 유도압력을 항상 균일하게 유지토록 함으로써, 자연기화기에 의한 기화 압력에 의해 별도의 내조 압력 상승동력수단을 구비하지 않아도, 그 작업을 수행할 수 있어 설비의 운전비용을 대폭 절감할 수 있는 효과와, 시설의 간소화에 의한 설치비 및 유지보수비등을 대폭 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the natural vaporized cryogenic gas gas is circulated through the spaced part spaced apart from the inner tank and the outer irradiation in the state of eliminating the insulation surrounding the outer tank to increase the cooling effect of the inner tank and at the same time separating the inner tank and the outer tank. By blocking the heat from the outside by the flow of the vaporized gas, the inner tank can be always maintained in a cryogenic cooling state by the flow circulation, so that the rapid vaporization of the liquid gas generated when the temperature in the inner tank is above the proper temperature as in the prior art It is possible to prevent the loss of gas discharged to the atmosphere when filling the container as much as possible, and to maintain the cryogenic cooling state of the inner tank for a long time by the continuous supply of gas vaporized by the natural vaporizer. The pressure that has risen from the gas tank keeps the pressure back into the inner tank again, By doing so, it is possible to carry out the work without having to provide a separate internal pressure boosting power means by the vaporization pressure of the natural vaporizer, and the operation cost of the equipment can be greatly reduced, It is expected to greatly reduce maintenance costs.
또한 본 발명은 상기와 같이 별도의 전원공급에 의한 압력상승 또는 내조의 냉각을 위한 전력소비를 전혀 수행하지 않게 되므로 이에 따른 유지비용의 현저한 절감과 더불어, 저장탱크로부터 내조측으로의 충전과 내조측으로부터 기화기를 통한 소정 용적을 갖는 용기로의 충전과정에서 자체 승압과정에 의해 충전되므로, 외부로부터 여타의 불순물등이 유입되는 것을 원천적으로 방지할 수 있어 고상질의 가스생산 제품을 얻을 수 있는 등, 매우 유용한 발명인 것이다. In addition, the present invention does not perform any power consumption for the pressure rise or cooling of the inner tank by a separate power supply as described above, with the remarkable reduction of the maintenance cost accordingly, from the storage tank to the inner tank side and from the inner tank side Since the filling process is performed by the self-pressurizing process in the filling process into the container having a predetermined volume through the vaporizer, it is possible to prevent other impurities, etc. from being introduced from the outside, so as to obtain a high quality gas production product. It is an invention.
이상에서 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments described above and does not depart from the spirit of the invention and has ordinary skill in the art to which the invention pertains. Various changes and modifications may be made by the user.
도 1은 본 발명의 분리 사시도이고,1 is an exploded perspective view of the present invention,
도 2는 본 발명에 의한 정단면도이며,2 is a front sectional view according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 설치 상태를 도시한 개략적 도면이고3 is a schematic view showing an installation state according to the present invention;
도 4는 본 발명의 타실시예를 도시한 개략적 도면이며,4 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 개략적 도면이다.5 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 저장탱크로부터 공급된 액상가스중에서 자연기화된 기체상 가스가 내조의 상방으로 유출되어 내조를 냉각시키는 상태를 도시한 개략적 단면도이고,FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, in which a gaseous gas which is naturally vaporized out of a liquid gas supplied from a storage tank flows out of an inner tank to cool the inner tank;
도 7은 자연기화기를 통해 기화된 상태의 기체상 가스가 내조로 유입되어 액상의 가스를 가압하며, 내조내 액상 가스를 기화기측으로 유도한 후 기화시켜 충전용기측으로 가스를 공급 충전하는 것을 도시한 개략적 도면이다.7 is a schematic diagram showing that gaseous gas in a vaporized state is introduced into an inner tank through a natural vaporizer to pressurize a liquid gas, and the gas is guided to the vaporizer side by vaporizing the liquid gas in the inner tank. Drawing.
※ 도면 중 주요부호에 대한 간단한 설명 ※ Brief description of the main symbols in the drawings
10a,10b,10c; 단열재 20; 콤프레샤 30; 잔압회수관10a, 10b, 10c; Insulation 20; Compressor 30; Residual pressure recovery pipe
31; 잔압회수밸브 100; 가스충전장치 110; 본체 31; Residual pressure recovery valve 100; Gas filling device 110; main body
111; 몸체커버부 112; 충전용기 112'; 내조111; Body cover 112; Filling container 112 '; Tide
114; 외조 115; 이격부 116; 통공114; Ref 115; Spacer 116; Through
117; 커버체 120; 상부커버부 121; 히터관 117; Cover body 120; Upper cover part 121; Heater tube
121'; 발열관 122; 히터 123; 상부캡 121 '; Heating tube 122; Heater 123; Upper cap
124,132; 체결구 125; 가스켓 130; 하부지지부 124,132; Fastener 125; Gasket 130; Lower support
131; 하부캡 133; 가스유입관 134; 분사구 131; Lower cap 133; Gas inlet pipe 134; Nozzle
134a; 분사공 135; 가스유출관 136; 유입구 134a; Jet hole 135; Gas outlet pipe 136; Inlet
136a,b; 유입공 137; 가스유입체크밸브 138; 가스유출밸브 136a, b; Inlet hole 137; Gas inlet check valve 138; Gas Outlet Valve
139; 커버구 140; 자연기화기 150; 액상가스유입관139; Cover mouth 140; Natural vaporizer 150; Liquid gas inlet pipe
151; 체크밸브 152,153,155; 밸브 154; 기화가스유출입관151; Check valves 152,153,155; Valve 154; Evaporative gas outflow pipe
154'; 액상가스유출관 200; 저장탱크 300; 기화기 154 '; Liquid gas outlet pipe 200; Storage tank 300; carburetor
400; 용기 500; 압축기400; Container 500; compressor
Claims (5)
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