KR100729217B1 - 차량용 천연가스의 초저온 용기 - Google Patents

차량용 천연가스의 초저온 용기 Download PDF

Info

Publication number
KR100729217B1
KR100729217B1 KR1020060117629A KR20060117629A KR100729217B1 KR 100729217 B1 KR100729217 B1 KR 100729217B1 KR 1020060117629 A KR1020060117629 A KR 1020060117629A KR 20060117629 A KR20060117629 A KR 20060117629A KR 100729217 B1 KR100729217 B1 KR 100729217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wall
storage tank
cryogenic
state
main storage
Prior art date
Application number
KR1020060117629A
Other languages
English (en)
Inventor
천성흔
Original Assignee
(주)한비
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 (주)한비 filed Critical (주)한비
Application granted granted Critical
Publication of KR100729217B1 publication Critical patent/KR100729217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/18—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient
    • B65D81/20—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65D81/2007—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas under vacuum
    • B65D81/2038—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents providing specific environment for contents, e.g. temperature above or below ambient under vacuum or superatmospheric pressure, or in a special atmosphere, e.g. of inert gas under vacuum with means for establishing or improving vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

개시된 초저온 용기는, 내벽과 외벽 사이를 진공공간으로 형성한 상태로 내부에 초저온 유체를 저장하는 주저장조; 상부 일측에는 유입공이 형성되며 주저장조의 내벽 상부측에 인접되게 설치하는 보조저장조; 외부에서 주저장조 내부로 관통 설치되어 주저장조에 초저온 유체를 공급하는 유체공급라인; 보조저장조의 하부 일측에 관통결합된 상태로 초저온 유체의 수위에 따라 초저온 유체 및 기화된 기체가 보조저장조로 인배출되도록 하는 계폐구; 주저장조에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배출라인; 유체공급라인 및 배출라인의 주저장조 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 주저장조에 관통결합되어 외부에서 주저장조 내부로 열전달되는 것을 차단하는 라인결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
초저온, 초저온 유체, 초저온 액체, 용기

Description

차량용 천연가스의 초저온 용기{Cryogenic Liquid Gas Cylinder for Natural Gas of Vehicle}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초저온 용기를 나타낸 전체 사시도,
도 2는 도 1의 전체단면도,
도 3은 도 2의 A부분 확대단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐구를 나타낸 확대단면도,
도 5는 도 2의 B부분 확대단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 따른 초저온 용기의 구성요소 중 라인결합부와 유체공급라인 및 배출라인의 다른 실시예를 도시한 확대단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:주저장조 11:내벽
12:외벽 20:보조저장조
21,72:유입공 30:유체공급라인
31:분사노즐 40:개폐구
41,41a:유통관 42,42a,75:관통공
43,43a:유동축 44,44a:고정판
45,45a:부력판 46:탄성체
47:연통공 50:배출라인
51:기체배출관 52:유체배출관
60:레벨게이지 70:라인결합부
71:결합체 73:배출공
74:외벽연결관 76:내벽연결과
77:결합덮개
본 발명은 차량용 천연가스의 초저온 용기에 관한 것으로서, 특히 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소,수소, 아르곤 등과 같이 초저온에서 액체로 변환된 유체를 안정적으로 저장하는 차량용 천연가스의 초저온 용기에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소, 수소, 아르곤, 헬륨, 네온과 같이 낮은 비등점을 가지는 기체들은 -150℃ 이하에서 액체상태로 변환하게 된다.
이러한, 초저온 액체를 저장하는 용기는 저장된 유체를 액체상태로 유지시키기 위해 낮은 온도를 유지해야 하는 바, 통상적으로 비어있는 상태나 채워져 있는 상태 모두에서 진공상태를 유지할 수 있는 이중 벽으로 구성하여 외부의 열 침입을 효율적으로 방지하게 된다.
그러나, 진공상태의 이중 벽 구조를 가지는 초저온 용기에 초저온 액체를 저 장하더라도 완벽하게 절연을 제공하지는 못함과 더불어, 초저온 액체의 요동에 의한 초저온 용기 표면과의 마찰로 인한 열 발생으로 초저온 액체는 부분적으로 기화되면서 기체상태로 변환하게 된다.
따라서, 종래의 초저온 용기는 초저온 액체가 가득 찬 상태에서 일부가 기체로 변환하게 되면서 내부압력을 상승시키게 된다.
즉, 초저온 용기에 액체상태의 초저온 액체가 가득 찬 상태에서 시간이 흐르면 일부가 기화되면서 기체상태로 변환되어 내부압력이 초기의 액체로 가득 찬 상태에 비해 급격하게 상승하게 되면서 작은 충격에도 용기가 쉽게 파손될 수 있는 위험을 내재하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 내부에 초저온 액체를 가득 채운 상태에서 일부 액체가 기체로 변환되더라도 내부압력을 안정적으로 유지되게 하여 충격이 발생하더라도 파손위험을 방지할 수 있는 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유체공급라인 및 배출라인을 360°비틀어서 가공함으로써, 라인의 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들어 용기의 단열성능이 향상되고, 진동 시험시 라인 자체의 변형률에 의해 파열의 위험이 크게 줄어들 수 있도록 한 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 천연가스의 초저온 용기는, 내벽과 외벽 사이를 진공공간으로 형성한 상태로 내부에 초저온 유체를 저장하는 주저장조와; 상부 일측에는 유입공이 형성된 상태로 상기 주저장조의 내벽 상부측에 인접되게 설치하는 보조저장조와; 외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 초저온 유체를 공급하는 유체공급라인과; 상기 보조저장조의 하부 일측에 관통결합된 상태로 상기 유체공급라인에서 공급되는 초저온 유체의 수위에 따라 부력에 의해 개폐되면서 초저온 유체 및 기화된 기체가 상기 보조저장조로 인배출되도록 하는 계폐구와; 외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배출라인; 및, 상기 유체공급라인 및 상기 배출라인의 상기 주저장조 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 상기 주저장조에 관통결합되어 외부에서 상기 주저장조 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 라인결합부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예에 따른 초저온 용기를 나타낸 전체 사시도, 도 2는 도 1의 전체단면도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예의 초저온 용기는, 주저장조(10), 보조저장조(20), 유체공급라인(30), 개폐구(40), 배출라인(50), 라인결합부(70)을 구비한다.
상기 주저장조(10)는 내부에 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소, 수소, 아르곤, 헬륨, 네온과 같이 초저온 상태에서 액체가 되는 초저온 유체를 저장하는 수조이다.
이러한, 상기 주저장조(10)는 열 침투를 방지하여 저장되는 초저온 유체가 저온상태를 효율적으로 유지되게 하도록 내벽(11)과 외벽(12) 사이에 진공공간을 형성한다.
그리고, 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이의 진공공간에는 열 침투 방지효과가 커지도록 단열재를 충진할 수도 있다.
또한, 상기 주저장조(10) 내부에는 저장되는 초저온 유체의 수위를 파악할 수 있도록 레벨게이지(60)를 설치할 수 있다.
상기 보조저장조(20)는 상기 주저장조(10)의 내부에 설치되어 상기 주저장조(10)에 저장된 초저온 유체 중 온도상승으로 기화된 기체가 저장될 수 있는 공간을 제공하는 수조이다.
이러한, 상기 보조저장조(20)는 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 인접되도록 설치하며, 상부 일측에는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체 및 기화된 기체가 내부로 유입되도록 작은 유입공(21)을 형성한다.
따라서, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체가 공급되면서 가득 차서 공급이 차단되면, 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 초저온 유체가 상기 유입공(21)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다. 결국, 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이 만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화되는 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 되는 것이다.
상기 유체공급라인(30)은 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 공급하는 배관으로, 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 관통 설치한다.
상기 주저장조(10) 내부로 인입된 상기 유체공급라인(30)의 일단부는 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 수직상태로 인접되게 설치한다.
그리고, 상기 유체공급라인(30)의 상기 주저장조(10)에 인입된 일단부에는 초저온 유체를 상기 주저장조(10) 내부에 분무상태로 분사 공급하도록 분사노즐(31)을 구비한다.
따라서, 상기 유체공급라인(30)의 분사노즐(31)을 통해 상기 주저장조(10) 내부에서 상향으로 분무되는 초저온 유체는 상기 주저장조(10) 내부의 기체를 압축시키면서 압력의 근원을 무너지게 하여 내부압력을 줄어들게 함으로서 초저온 유체 가 상기 주저장조(10)로 용이하게 공급될 수 있게 한다.
상기 개폐구(40)는 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 관통결합되어 상기 유체공급라인(30)에서 공급되는 초저온 유체의 저장수위에 따라 부력에 의해 개폐되면서 초저온 유체 및 기화된 기체를 상기 보조저장조(20)로 인배출되게 하는 부재이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 개폐구(40)는 단턱이 마련된 관통공(42)이 길이방향으로 형성된 상태로 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관(41)과, 상단부 및 하단부에 각각 고정판(44) 및 부력판(45)이 결합된 상태로 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽되는 유동축(43)을 포함한다.
여기서, 상기 유동축(43)의 상기 고정판(44)은 상기 유동축(43)이 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽된 상태에서 중력에 의해 이탈되지 않도록 고정하며, 상기 부력판(45)은 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 부력에 의해 상기 유동축(43)을 상승시키게 한다.
또한, 상기 개폐구(40)는 상기 유통관(41)의 단턱에 걸림된 상태로 관통공(42)에 인입되며, 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽된 상기 유동축(43)에는 외삽되는 탄성체(46)를 구비한다.
이러한, 상기 탄성체(46)는 상기 유통관(41)의 내주면과 상기 유동축(43)의 외주면 사이에 이격을 생기게 하여 상기 관통공(42)을 통해 유체 및 기체가 용이하게 유통될 수 있도록 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 탄성체(46)는 상기 주저장조(10)로 공급되는 초저온 유체의 수 위가 상기 부력판(45) 하부에 위치하고 있을 경우에는 상기 유동축(43)의 고정판(44)과 부력판(45)이 각각 상기 유통관(41)의 상단부 및 하단부와 각각 이격된 상태를 유지되게 한다.
즉, 상기 개폐구(40)는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 유동축(43)의 부력판(45) 보다 낮은 경우에는 기화된 기체가 상기 관통공(42)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입되게 한다.
그리고, 상기 유동축(43)의 부력판(45)에 초저온 유체가 접한 시점부터 계속 수위가 상승하게 되면 상기 부력판(45)이 부력에 의해 상승하면서 상기 유통관(41)의 하단부와 접한 상태가 되어 상기 관통공(42)을 통한 유체 및 기체의 흐름을 막게 된다.
도 4는 상기 개폐구(40)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이러한, 상기 개폐구(40)는 단턱이 마련된 관통공(42a)이 길이방향으로 형성되며, 상기 보조저장조(20)와 관통공(42a)을 연통하는 연통공(47)이 형성된 상태로 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관(41a)과, 상단부 및 하단부에 각각 고정판(44a) 및 걸림부(46)가 형성된 부력판(45a)이 결합된 상태로 상기 유통관(41a)의 관통공(42a)에 내삽되는 유동축(43a)을 포함한다.
따라서, 상기 개폐구(40)는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 유동축(43a)의 부력판(45a) 보다 낮은 경우에는 기화된 기체가 상기 관통공(42a)과 연통공(47)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입되게 한다.
그리고, 상기 유동축(43a)의 부력판(45a)에 초저온 유체가 접한 시점부터 계 속 수위가 상승하게 되면 상기 부력판(45a)이 부력에 의해 상승하면서 상기 유통관(41a)의 관통공(42a)에 상기 유동축(43a)의 걸림부(46)가 삽입되면서 상기 관통공(42a)을 밀폐시켜 상기 관통공(42a)과 연통공(47)을 통한 유체 및 기체의 상기 보조저장조(20)내부로의 유입을 차단하게 된다.
상기 배출라인(50)은 상기 주저장조(10)에 저장된 초저온 유체와 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배관으로, 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 관통 설치한다.
이러한, 상기 배출라인(50)은 일단부가 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 기화된 기체를 외부로 배출시키는 기체배출관(51)과, 일단부가 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 저부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 초저온 유체를 외부로 배출시키는 유체배출관(52)을 구비한다.
상기 라인결합부(70)는 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)의 상기 주저장조(10) 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 상기 주저장조(10)에 관통 결합되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 부재이다.
이러한, 상기 라인결합부(70)는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)과 연결되는 유입공(72)과 한쌍의 배출공(73)이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조(10)의 외벽(12)에 관통 결합되는 결합체(71)와, 상기 결합체(71)의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12)사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공(75)이 형성되며, 내부로는 상 기 유체공급라인(30) 및 배출라인(50)이 삽입되는 외벽연결관(74)을 포함한다.
그리고, 상기 라인결합부(70)는 일단부이 상기 주저장조(10)의 내부에서 내벽(11)으로 관통 결합된 상태로 상기 외벽연결관(74)을 둘러싸게 되는 내벽연결관(76)과, 상기 주저장조(10) 내부로 유입된 상기 외벽연결관(74)과 내벽연결관(76)의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)이 관통되는 결합덮개(77)를 포함한다.
이때, 상기 내벽연결관(76)과 외벽연결관(74) 사이 및 상기 외벽연결관(74) 내부는 상기 주저장부(10)의 내벽(11)과 외벽(12)사이의 진공공간과 연통되므로 상기 주저장부(10)의 내벽(11) 및 외벽(12)사이와 같은 진공상태가 되어 외부에서 상기 주저장부(10) 내부로의 열전달을 차단할 수 있게 된다.
또한, 상기 내벽연결관(76)과 외벽연결관(74) 사이 및 외벽연결관(74) 내부에는 외부의 열전달 효과를 높이도록 단열재를 충진할 수 있다.
즉, 상기 유체공급라인(30)과 상기 배출라인(50)의 각 기체배출관(51) 및 유체배출관(52)이 상기 라인결합부(70)의 결합덮개(77)를 관통하면서 상기 외벽연결관(74) 내부로 인입된 상태에서 상기 결합체(71)의 유입공(72) 및 배출공(73)에 각각 연결되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로의 열 전달을 차단하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초저온 용기의 초저온 유체 저장과 배출과정을 도 1내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 초저온 용기로의 초저온 유체 저장을 살펴보면, 상기 유체공급라인(30)을 통해 초저온 유체가 상기 주저장조(10) 내부에 분무상태로 분사 공급된 다.
그러면, 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 서서히 상승하게 되며, 기화되는 기체들은 상기 보조저장조(20)의 유입공(21)과 상기 개폐구(40)의 관통공(42)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다.
이후, 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 개폐구(40)의 부력판(45)과 접한 상태에서 계속해서 상승하게 되면, 상기 부력판(45)이 상승하면서 상기 개폐구(40)의 유통관(41) 하단부에 접하게 되어 관통공(42)을 폐쇄시키며 상기 개폐구(40)의 관통공(42)을 통해 초저온 유체가 상기 보조저장조(20)로 유입되지 않게 한다.
그리고, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체가 가득 차게 되면 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 초저온 유체가 상기 유입공(21)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다.
따라서, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 가득 채우더라도 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화되는 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 된다.
그러면, 초저온 용기에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체의 배출을 살펴보면, 상기 배출라인(50)의 기체배출관(51) 및 유체배출관(52)을 통해 상기 주저장조(10) 내부의 상부 및 하부의 기화된 기체와 초저온 유체를 외부로 배출한다.
이때, 상기 보조저장조(20)의 기체는 상기 유입공(21)을 통해 일차적으로 배출되며, 상기 주저장조(10)의 초저온 유체의 수위가 낮아지면서 상기 개폐구(40)의 부력판(45)보다 낮아지게 되면 상기 개폐구(40)의 관통공(42)이 개방되면서 상기 보조저장조(20)에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체가 상기 배출라인(50)으로 완전히 배출되게 된다.
이와 같이, 초저온 용기는 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 가득 채우더라도 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화된 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하여 초저온 유체의 일부가 기화되어 기체로 변환되더라도 내부 압력상승에 따른 파손 위험을 방지할 수 있게 된다.
도 6는 본 발명의 일 실시예를 따른 초저온 용기의 구성요소 중 라인결합부와 유체공급라인 및 배출라인의 다른 실시예를 도시한 확대단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 라인결합부는 유체공급라인, 배출라인 및 결합덮개를 다르게 구성할 수도 있다.
즉, 유체공급라인(130), 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)와 연결되는 유입공(172)과 한 쌍의 배출공(173a),(173b)이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조(10)의 외벽(12)에 관통 결합되는 결합체(171)와, 상기 결합체(171)의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공(175)이 형성되며 내부로는 상기 유체공급라인(130), 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)이 삽입되는 외벽연결관(174)을 포함한다. 상기 결합체(171)와 외벽연결관(174)은 용접에 의해 결합된다.
또한, 상기 외벽연결관(174)의 내부에 내장되는 유체공급라인(130), 기체배출관(151), 및 유체배출관(152)은 모두 360°만큼 트위스트되어 비틀려 가공된 후 설치된다. 즉, 상기 유체공급라인(130), 기체배출관(151), 및 유체배출관(152)은 서로 얽혀서 꼬인 상태로 설치된다. 이렇게 함으로써, 기존에 직선형태로 설치되었을 때보다 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들고 그로 인해 용기 전체의 단열성능이 향상되며, 아울러 360°만큼 비틀려 있기 때문에 라인 자체의 변형률이 있어 진동에 의한 파열의 위험이 줄어들 수 있는 것이다.
그리고, 상기 라인결합부(170)는 일단부이 상기 주저장조(10)의 내부에서 내벽(11)으로 관통 결합된 상태로 상기 외벽연결관(174)을 둘러싸게 되는 내벽연결관(176)과, 상기 주저장조(10) 내부로 유입된 상기 외벽연결관(174)과 내벽연결관(176)의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인(130) 및 상기 배출라인(50)이 관통되는 결합덮개(177)를 포함한다.
상기 결합덮개(177)는 일체형이 아니고, 3개의 별도의 캡들로 구성된 것이다. 즉, 상기 결합덮개(177)는 외벽연결관(174)의 일단부를 밀폐시키기 위한 소형캡(177a), 상기 외벽연결관(174)와 상기 내벽연결관(176) 사이의 일단부를 밀폐시키기 위한 중형 캡(177b), 및 상기 내벽연결관(176)의 일단부를 지지하기 위한 대형 캡(177c)를 포함한다. 상기 소형 캡(177a)의 직경은 상기 중형 캡(177b)보다 작고, 상기 중형 캡(177b)의 직경은 상기 대형 캡(177c)보다 작다.
이와 같이, 상기 결합덮개(177)를 3개의 별도의 캡들로 구성한 후, 상기 각각의 캡들의 뒷부분에서 용접을 함으로써, 진동시 응력을 적게 받아서 용접부위가 쉽게 파열되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이때, 상기 내벽연결관(176)과 외벽연결관(174) 사이 및 상기 외벽연결관(174) 내부는 상기 주저장부(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이의 진공공간과 연통되므로 상기 주저장부(10)의 내벽(11) 및 외벽(12) 사이와 같은 진공상태가 되어 외부에서 상기 주저장부(10) 내부로의 열전달을 차단할 수 있게 된다.
또한, 상기 내벽연결관(176)과 외벽연결관(174) 사이 및 외벽연결관(174) 내부에는 외부의 열전달 효과를 높이도록 단열재를 충진할 수 있다.
즉, 상기 트위스트된 유체공급라인(130), 상기 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)이 상기 라인결합부(170)의 결합덮개(177)를 관통하면서 상기 외벽연결관(174) 내부로 인입된 상태에서 상기 결합체(171)의 유입공(172) 및 한 쌍의 배출공(173a),(173b)에 각각 연결되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로의 열 전달을 차단하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 초저온 용기는, 주저장조에 초저온 유체를 가득 채우더라도 주저장조의 내벽 상부측과 보조저장조 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 보조저장조의 내부 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화된 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 되어 초저온 유체의 일부가 기화되어 기체로 변환되더라도 내부 압력상승에 따른 충격에 의한 파손 위험을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 유체공급라인 및 배출라인을 360°비틀어서 가공함으로써, 라인의 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들어 용기의 단열성능이 향상되고, 진동 시험시 라인 자체의 변형률에 의해 파열의 위험이 크게 줄어들 수 있도록 한 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (12)

  1. 내벽과 외벽 사이를 진공공간으로 형성한 상태로 내부에 초저온 유체를 저장하는 주저장조와;
    상부 일측에는 유입공이 형성된 상태로 상기 주저장조의 내벽 상부측에 인접되게 설치하는 보조저장조와;
    외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 초저온 유체를 공급하는 유체공급라인과;
    상기 보조저장조의 하부 일측에 관통결합된 상태로 상기 유체공급라인에서 공급되는 초저온 유체의 수위에 따라 부력에 의해 개폐되면서 초저온 유체 및 기화된 기체가 상기 보조저장조로 인배출되도록 하는 계폐구와;
    외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배출라인; 및,
    상기 유체공급라인 및 상기 배출라인의 상기 주저장조 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 상기 주저장조에 관통결합되어 외부에서 상기 주저장조 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 라인결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주저장조 내부에는 유입되는 초저온 유체의 수위를 파악할 수 있도록 레벨게이지가 더 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유체공급라인의 일단부는 상기 주저장조의 내벽 상부측에 수직상태로 인접되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 유체공급라인의 일단부에는 초저온 유체를 상기 주저장조 내부에 분무상태로 분사 공급시키는 분사노즐이 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐구는
    단턱이 마련된 관통공이 길이방향으로 형성된 상태로 상기 보조저장조의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관과,
    상단부 및 하단부에 각각 고정판 및 부력판이 결합된 상태로 상기 유통관의 관통공에 내삽되는 유동축 및,
    상기 유통관의 관통공에 인입된 상태로 상기 유동축에 외삽되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 탄성체는 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐구는
    단턱이 마련된 관통공이 길이방향으로 형성되며, 상기 보조저장조 내부와 관통공을 연통하는 연통공이 형성된 상태로 상기 보조저장조의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관과,
    상단부 및 하단부에 각각 고정판 및 걸림부가 형성된 부력판이 결합된 상태로 상기 유통관의 관통공에 내삽되는 유동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 배출라인은
    일단부가 상기 주저장조의 내벽 상부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 기화된 기체를 외부로 배출시키는 기체배출관과,
    일단부가 상기 주저장조의 내벽 저부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 초저온 유체를 외부로 배출시키는 유체배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 라인결합부는
    상기 유체공급라인 및 상기 배출라인과 연결되는 유입공과 배출공이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조의 외벽에 관통 결합되는 결합체와,
    상기 결합체의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조의 내벽과 외벽사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공이 형성되며, 내부로는 상기 유체공급라인 및 배출라인이 삽입되는 외벽연결관과,
    상기 외벽연결관을 둘러싸는 상태에서 일단부가 상기 주저장조의 내부에서 내벽으로 관통 결합되는 내벽연결관 및,
    상기 주저장조 내부로 유입된 상기 외벽연결관과 내벽연결관의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인 및 상기 배출라인이 관통되는 결합덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 내벽연결관과 외벽연결관 사이 및 상기 외벽연결관 내부는 상기 주저장부의 내벽과 외벽사이의 진공공간과 연통되므로 상기 주저장부의 내벽 및 외벽사이와 같은 진공상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 라인결합부는
    상기 유체공급라인 및 상기 배출라인과 연결되는 유입공과 배출공이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조의 외벽에 관통 결합되는 결합체와,
    상기 결합체의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조의 내벽과 외벽사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공이 형성되며, 내부로는 상기 유체공급라인 및 배출라인이 삽입되는 외벽연결관과,
    상기 외벽연결관을 둘러싸는 상태에서 일단부가 상기 주저장조의 내부에서 내벽으로 관통 결합되는 내벽연결관 및,
    상기 주저장조 내부로 유입된 상기 외벽연결관과 내벽연결관의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인 및 배출라인이 관통되는 결합덮개로서, 상기 결합덮개는 외벽연결관(174)의 일단부를 밀폐시키기 위한 소형캡(177a), 상기 외벽연결관(174)와 상기 내벽연결관(176) 사이의 일단부를 밀폐시키기 위한 중형 캡(177b), 및 상기 내벽연결관(176)의 일단부를 지지하기 위한 대형 캡(177c)을 구비하는 결합덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 라인결합부에 내장되는 유체공급라인 및 배출라인은 모두 360°만큼 트위스트되어 비틀려 가공된 후 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 천연가스의 초저온 용기.
KR1020060117629A 2005-12-23 2006-11-27 차량용 천연가스의 초저온 용기 KR100729217B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128418 2005-12-23
KR20050128418 2005-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100729217B1 true KR100729217B1 (ko) 2007-06-19

Family

ID=38372610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060117629A KR100729217B1 (ko) 2005-12-23 2006-11-27 차량용 천연가스의 초저온 용기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100729217B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938864B1 (ko) * 2009-08-27 2010-01-27 (주)한비 천연가스 과충전 방지용 초저온 용기
CN109058759A (zh) * 2018-08-16 2018-12-21 北京明晖天海气体储运装备销售有限公司 一种防止气罐过量充装的装置
KR101946208B1 (ko) * 2018-08-31 2019-04-17 천성흔 초저온 용기의 내부 지지구조
CN109827065A (zh) * 2019-03-04 2019-05-31 张家港市科华化工装备制造有限公司 低温液体储罐

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200298466Y1 (ko) 2002-09-30 2002-12-16 최동준 초저온 용기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200298466Y1 (ko) 2002-09-30 2002-12-16 최동준 초저온 용기

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938864B1 (ko) * 2009-08-27 2010-01-27 (주)한비 천연가스 과충전 방지용 초저온 용기
CN109058759A (zh) * 2018-08-16 2018-12-21 北京明晖天海气体储运装备销售有限公司 一种防止气罐过量充装的装置
KR101946208B1 (ko) * 2018-08-31 2019-04-17 천성흔 초저온 용기의 내부 지지구조
CN109827065A (zh) * 2019-03-04 2019-05-31 张家港市科华化工装备制造有限公司 低温液体储罐

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100679459B1 (ko) 차량용 천연가스의 초저온 용기
KR100729217B1 (ko) 차량용 천연가스의 초저온 용기
US7131277B2 (en) Cryogenic vessel with an ullage space venturi assembly
KR101538866B1 (ko) 유체저장탱크
US8955338B2 (en) Liquid tank with combined liquid filling and liquid extraction conduit
KR100964826B1 (ko) 액화가스 저장탱크의 액화가스 공급용 배관
KR20160061096A (ko) 액체저장탱크
KR100967183B1 (ko) 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기
KR200459593Y1 (ko) 라인결합부에 어댑터가 적용된 천연가스 저장용 초저온 용기
KR100938864B1 (ko) 천연가스 과충전 방지용 초저온 용기
CN213542059U (zh) 一种防泄漏安全型氧气储存设备
KR20080095634A (ko) 액화가스 충진탱크
CN210219308U (zh) 一种大型常压平底低温储槽
CN112320121B (zh) 船用储罐
CN208967471U (zh) 一种立式低温气罐的顶部总成
JPH09203500A (ja) 貯槽内液の層状化解消装置
KR101224918B1 (ko) 액화천연가스 선적 배관 장치 및 이를 이용한 선적 방법
KR102402237B1 (ko) 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박
CN211097669U (zh) 一种气液分离器
CN111237629B (zh) 船用天然气储罐
KR102445127B1 (ko) 액화가스 저장탱크 및 이를 포함하는 선박
CN112524473B (zh) 船用储罐
KR102680130B1 (ko) 중력을 이용한 고압 기체 충전시스템 및 이를 이용한 고압 기체 충전방법
CN219933704U (zh) 一种带水热管理的钢管式金属储氢设备
JP7442626B2 (ja) 液化ガス貯蔵タンク及びこれを含む船舶

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130604

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140610

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150515

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160518

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170607

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180417

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 13