KR102568305B1 - Cryogenic fluid storage tank - Google Patents
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Abstract
극저온 유체 저장 탱크가 제공된다. 극저온 유체 저장 탱크는 각각이 극저온 유체를 저장하는 공간을 마련하며, 서로 다른 형상으로 이루어지는 제1 모듈형 탱크와 제2 모듈형 탱크를 포함하는 내조탱크, 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크를 관통하도록 배치되는 센터파이프, 및 상기 내조탱크 및 상기 센터파이프를 내부에 수납하는 외조탱크를 포함하되, 상기 센터파이프는 상기 제1 모듈형 탱크 내부에 위치하는 얼리지 홀 및 상기 제2 모듈형 탱크 내부에 위치하는 유체 공급 홀을 정의하고, 상기 얼리지 홀을 통해 상기 제1 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량은 상기 유체 공급 홀을 통해 상기 제2 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량보다 작다.A cryogenic fluid storage tank is provided. The cryogenic fluid storage tank provides a space for storing cryogenic fluid, and includes an internal tank including a first modular tank and a second modular tank having different shapes, the first modular tank and the second module. A center pipe disposed to pass through the molded tank, and an outer tank for accommodating the inner tank and the center pipe therein, wherein the center pipe includes an ullage hole positioned inside the first modular tank and the second module Define a fluid supply hole located inside the mold tank, and the flow rate of the cryogenic fluid supplied into the first modular tank through the ullage hole is supplied into the second modular tank through the fluid supply hole. smaller than the flow rate of the cryogenic fluid.
Description
본 발명은 극저온 유체 저장 탱크에 관한 것이다. The present invention relates to a cryogenic fluid storage tank.
화석 연료 사용에 따른 에너지 문제들에 대한 심각성이 대두되면서, 대체 연료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. As the seriousness of energy problems caused by the use of fossil fuels has emerged, research on alternative fuels has been actively conducted.
그 중 수소를 연료로 하는 기술적 사상이 친환경적이면서 높은 효율을 가져 대체 연료로 각광받고 있다. 휘발유나 경유 등이 아닌 수소를 연료로 하는 수소 차량은 물론, 선박 및 비행기 등의 운송 수단 및 산업용 기계에도 그 활용범위가 넓어지고 있다. Among them, the technological idea of using hydrogen as a fuel is in the limelight as an alternative fuel because it is eco-friendly and highly efficient. Hydrogen vehicles using hydrogen as fuel rather than gasoline or diesel fuel, as well as transportation means such as ships and airplanes, and industrial machinery are expanding their use.
일반적으로 자동차나 산업용 기계 등에 사용되는 수소는 액체나 기체 상태로 저장 탱크에 저장되고 있다. 특히, 동일한 질량을 기준으로 기체는 액체에 비해 부피가 크기 때문에, 저장 탱크에 저장되는 수소는 액화되어 저장 탱크에 저장되어야 저장 효율을 증대시킬 수 있다. In general, hydrogen used in automobiles or industrial machines is stored in a storage tank in a liquid or gaseous state. In particular, since gas has a larger volume than liquid based on the same mass, hydrogen stored in the storage tank must be liquefied and stored in the storage tank to increase storage efficiency.
수소는 대략 영하 250℃ 정도의 극저온 상태에서 액화 및 기화될 수 있어, 단열 성능 및 내압 성능을 향상시킬 수 있는 방법 및 저장 탱크 내부의 슬로싱(sloshing)을 억제할 수 있는 방법에 대한 꾸준한 연구가 진행되고 있다.Since hydrogen can be liquefied and vaporized at a cryogenic temperature of about -250 ° C, continuous research on methods for improving insulation performance and pressure resistance and methods for suppressing sloshing inside the storage tank have been conducted. It's going on.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 극저온 유체를 저장함에 있어서, 단열 성능 및 내압 성능이 향상되어, 극저온 유체를 저장하고 이를 유지할 수 있는 홀딩 타임(holding time)이 향상된 극저온 유체 저장 탱크를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a cryogenic fluid storage tank with improved holding time (holding time) capable of storing and maintaining cryogenic fluid by improving insulation performance and pressure resistance performance in storing cryogenic fluid.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크는 각각이 극저온 유체를 저장하는 공간을 마련하며, 서로 다른 형상으로 이루어지는 제1 모듈형 탱크와 제2 모듈형 탱크를 포함하는 내조탱크, 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크를 관통하도록 배치되는 센터파이프, 및 상기 내조탱크 및 상기 센터파이프를 내부에 수납하는 외조탱크를 포함하되, 상기 센터파이프는 상기 제1 모듈형 탱크 내부에 위치하는 얼리지 홀 및 상기 제2 모듈형 탱크 내부에 위치하는 유체 공급 홀을 정의하고, 상기 얼리지 홀을 통해 상기 제1 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량은 상기 유체 공급 홀을 통해 상기 제2 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량보다 작다. A cryogenic fluid storage tank according to an embodiment for solving the above problems provides a space for storing cryogenic fluid, respectively, an internal tank including a first modular tank and a second modular tank having different shapes, the A center pipe disposed to pass through the first modular tank and the second modular tank, and an outer tank for accommodating the inner tank and the center pipe therein, wherein the center pipe is inside the first modular tank defining an ullage hole located in and a fluid supply hole located inside the second modular tank, and the flow rate of the cryogenic fluid supplied into the first modular tank through the ullage hole is It is smaller than the flow rate of the cryogenic fluid supplied into the second modular tank.
상기 센터파이프는 상기 극저온 유체가 공급되며 상기 얼리지 홀 및 상기 유체 공급 홀이 정의된 유체 공급부, 및 상기 유체 공급부의 일측에 배치된 지지부를 포함하되, 상기 유체 공급부의 내부와 상기 지지부의 내부는 서로 분리되어 각각이 중공으로 이루어지며, 상기 지지부의 상기 내부는 진공으로 이루어질 수 있다. The center pipe includes a fluid supply unit in which the cryogenic fluid is supplied and the ullage hole and the fluid supply hole are defined, and a support unit disposed on one side of the fluid supply unit, wherein the inside of the fluid supply unit and the inside of the support unit are mutually related. Separately, each is made of a hollow, and the inside of the support part may be made of a vacuum.
상기 내조탱크와 상기 외조탱크 사이에서 정의되며, 진공으로 이루어지는 사이 공간을 더 포함하되, 상기 지지부는 지지부 관통홀을 정의하고, 상기 지지부 관통홀을 통해, 상기 지지부의 상기 내부와 상기 사이 공간이 연통될 수 있다. Further comprising a space between the inner tank and the outer tank and made of vacuum, wherein the support part defines a support part through hole, and the inside of the support part communicates with the space between the support part through the support part through hole. It can be.
상기 지지부 관통홀은 상기 내조탱크의 외부에 배치될 수 있다. The through-hole of the support part may be disposed outside the inner tank.
상기 센터파이프는 상기 유체 공급부의 타측에 배치되는 매니폴드부를 더 포함하되, 상기 매니폴드부의 내부는 중공으로 이루어지며, 상기 유체 공급부의 상기 내부와 분리되고, 상기 매니폴드부의 상기 내부는 진공으로 이루어질 수 있다. The center pipe further includes a manifold part disposed on the other side of the fluid supply part, the inside of the manifold part being hollow and separated from the inside of the fluid supply part, and the inside of the manifold part being made of a vacuum. can
상기 내조탱크와 상기 외조탱크 사이에서 정의되며, 진공으로 이루어지는 사이 공간을 더 포함하되, 상기 매니폴드부는 매니폴드 관통홀을 정의하고, 상기 매니폴드 관통홀을 통해 상기 매니폴드부의 상기 내부와 상기 사이 공간이 연통될 수 있다. A space defined between the inner tank and the outer tank and made of vacuum is further included, wherein the manifold part defines a manifold through-hole, and through the manifold through-hole, a space between the inside of the manifold part and the inside of the manifold part is formed. Space can be connected.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 내조탱크의 일측에 배치되는 서포터를 더 포함하되, 상기 서포터는 상기 외조탱크의 내측면과 접할 수 있다. A supporter penetrated and supported by the center pipe and disposed on one side of the inner tank, wherein the supporter may come into contact with an inner surface of the outer tank.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 내조탱크의 타측에 배치되는 스페이서를 더 포함하되, 상기 스페이서는 상기 외조탱크의 내측면과 이격되어 배치될 수 있다. A spacer passed through and supported by the center pipe and disposed on the other side of the inner tank may be further included, wherein the spacer may be spaced apart from an inner surface of the outer tank.
상기 스페이서는 단열성 재료를 포함할 수 있다. The spacer may include an insulating material.
상기 센터파이프는 상기 얼리지 홀과 상기 유체 공급 홀이 정의되는 유체 공급부, 상기 유체 공급부의 일측에 위치하는 지지부, 및 상기 유체 공급부의 타측에 배치되는 매니폴드부를 포함하되, 상기 유체 공급부, 상기 지지부 및 상기 매니폴드부는 내부가 분리되며, 상기 서포터는 상기 지지부 상에 배치되고, 상기 스페이서는 상기 매니폴드부 상에 배치될 수 있다. The center pipe includes a fluid supply unit in which the ullage hole and the fluid supply hole are defined, a support unit located on one side of the fluid supply unit, and a manifold unit disposed on the other side of the fluid supply unit, wherein the fluid supply unit, the support unit and An inside of the manifold part may be separated, the supporter may be disposed on the support part, and the spacer may be disposed on the manifold part.
상기 센터파이프에 의해 관통되도록 배치되며, 상기 외조탱크를 내측으로부터 외측으로 관통하도록 배치되는 지지 링을 더 포함하되, 상기 스페이서는 상기 내조탱크와 상기 지지 링 사이에 배치될 수 있다. A support ring disposed to be penetrated by the center pipe and disposed to pass through the outer tank from the inside to the outside, wherein the spacer may be disposed between the inner tank and the support ring.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 외조탱크의 내측면과 접하는 서포터를 더 포함하되, 상기 서포터는 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크 사이에 배치될 수 있다. A supporter passed through and supported by the center pipe and contacting an inner surface of the outer tank may be further included, wherein the supporter may be disposed between the first modular tank and the second modular tank.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 극저온 유체를 저장하는 공간을 마련하는 제3 모듈형 탱크, 및 상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 외조탱크의 내측면과 접하는 서포터를 더 포함하되, 상기 제2 모듈형 탱크는 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제3 모듈형 탱크 사이에 배치되고, 상기 서포터는 상기 제2 모듈형 탱크와 상기 제3 모듈형 탱크 사이에 배치될 수 있다. Further comprising a third modular tank penetrated and supported by the center pipe and providing a space for storing the cryogenic fluid, and a supporter penetrated and supported by the center pipe and in contact with the inner surface of the outer tank, , The second modular tank may be disposed between the first modular tank and the third modular tank, and the supporter may be disposed between the second modular tank and the third modular tank.
상기 얼리지 홀의 크기는 상기 유체 공급 홀의 크기보다 작을 수 있다. A size of the ullage hole may be smaller than a size of the fluid supply hole.
상기 얼리지 홀의 크기는 상기 유체 공급 홀의 크기의 1/2 내지 1/300의 범위 내에 있을 수 있다. The size of the ullage hole may be within a range of 1/2 to 1/300 of the size of the fluid supply hole.
상기 얼리지 홀 및 상기 유체 공급 홀은 평면상 원형 형상으로 이루어지고, 상기 유체 공급 홀의 직경은 20mm 내지 60mm의 범위 내에 있으며, 상기 얼리지 홀의 직경은 0.1mm 내지 20mm의 범위 내에 있을 수 있다. The ullage hole and the fluid supply hole may have a circular shape on a plane, the fluid supply hole may have a diameter in a range of 20 mm to 60 mm, and a diameter of the ullage hole may be in a range of 0.1 mm to 20 mm.
상기 제1 모듈형 탱크는, 곡률을 포함하는 곡면부 및 상기 곡면부로부터 연장되는 리세스를 포함하는 제1 모듈 부재, 내부에 저장 공간을 마련하도록 상기 제1 모듈 부재와 결합되는 제2 모듈 부재, 상기 저장 공간의 외부에서 상기 제1 모듈 부재와 결합되며, 상기 센터파이프에 의해 관통되는 모듈 지지부 , 및 상기 모듈 지지부와 상기 제1 모듈 부재의 상기 리세스 사이를 충진하는 충진재를 포함할 수 있다. The first modular tank includes a first module member including a curved portion including a curvature and a recess extending from the curved portion, and a second module member coupled to the first module member to provide a storage space therein. , a module support portion coupled to the first module member outside the storage space and penetrated by the center pipe, and a filling material filling a space between the module support portion and the recess of the first module member. .
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크는 각각이 극저온 유체를 저장하는 공간을 마련하는 제1 모듈형 탱크와 제2 모듈형 탱크를 포함하는 내조탱크, 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크를 관통하도록 배치되는 센터파이프, 및 상기 내조탱크 및 상기 센터파이프를 내부에 수납하는 외조탱크를 포함하되, 상기 센터파이프는 복수의 홀을 정의하는 유체 공급부, 상기 유체 공급부의 일측에 배치되며 내부가 진공으로 이루어지는 지지부, 및 상기 유체 공급부의 타측에 배치되며 유체 공급관을 포함하는 매니폴드부를 포함하며, 상기 유체 공급부의 내부, 상기 지지부의 상기 내부 및 상기 매니폴드부의 내부는 분리되고, 상기 복수의 홀을 통해, 상기 극저온 유체가 제1 모듈형 탱크 및 상기 제2 모듈형 탱크 내부로 공급된다. A cryogenic fluid storage tank according to an embodiment for solving the above problems is an internal tank including a first modular tank and a second modular tank each providing a space for storing the cryogenic fluid, the first modular tank and A center pipe disposed to pass through the second modular tank, and an outer tank for accommodating the inner tank and the center pipe therein, wherein the center pipe defines a plurality of holes, a fluid supply unit, the fluid supply unit It includes a support part disposed on one side and having a vacuum inside, and a manifold part disposed on the other side of the fluid supply part and including a fluid supply pipe, wherein the inside of the fluid supply part, the inside of the support part, and the inside of the manifold part are separated. And, through the plurality of holes, the cryogenic fluid is supplied into the first modular tank and the second modular tank.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other embodiment specifics are included in the detailed description and drawings.
일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 장치에 의하면, 극저온 유체를 저장함에 있어서, 단열 성능 및 내압 성능이 향상되어, 극저온 유체를 저장하고 이를 유지할 수 있는 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다. According to the cryogenic fluid storage device according to an embodiment, in storing the cryogenic fluid, insulation performance and pressure resistance performance are improved, so that the holding time for storing and maintaining the cryogenic fluid can be improved.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in this specification.
도 1은 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 내조탱크의 제1 모듈형 탱크와 제2 모듈형 탱크를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 제1 모듈형 탱크 및 제2 모듈형 탱크 주변을 확대한 확대도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 센터파이프 및 내조탱크의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 유체 공급 홀과 얼리지 홀의 크기를 비교한 도면이다.
도 6은 도 1의 지지부 주변을 확대한 확대도이다.
도 7은 도 1의 매니폴드부 주변을 확대한 확대도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 센터파이프 및 내조탱크의 사시도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 제1 모듈형 탱크 및 제2 모듈형 탱크 주변을 확대한 확대도이다.1 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to one embodiment.
2 is a view showing a first modular tank and a second modular tank of an inner tank according to an embodiment.
Figure 3 is an enlarged view of the periphery of the first modular tank and the second modular tank of FIG.
4 is a perspective view of a center pipe and an internal tank according to an embodiment.
5 is a diagram comparing sizes of a fluid supply hole and an ullage hole according to an exemplary embodiment.
FIG. 6 is an enlarged view of the periphery of the support portion of FIG. 1 .
FIG. 7 is an enlarged view of the periphery of the manifold portion of FIG. 1 .
8 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to another embodiment.
9 is a perspective view of a center pipe and an internal tank according to another embodiment.
10 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to another embodiment.
Figure 11 is an enlarged view of the periphery of the first modular tank and the second modular tank according to another embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.In this specification, when an element (or region, layer, section, etc.) is referred to as being “on,” “connected to,” or “coupled to” another element, it is directly placed/placed on the other element. It means that they can be connected/combined or a third component may be placed between them.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.Like reference numerals designate like components. Also, in the drawings, the thickness, ratio, and dimensions of components are exaggerated for effective description of technical content.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.“And/or” includes any combination of one or more that the associated elements may define.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.In addition, terms such as "below", "lower side", "above", and "upper side" are used to describe the relationship between components shown in the drawings. The above terms are relative concepts and will be described based on the directions shown in the drawings.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.Unless defined otherwise, all terms (including technical terms and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms such as terms defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and are not explicitly defined herein unless interpreted in an ideal or overly formal sense. do.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms such as "include" or "have" are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but that one or more other features, numbers, or steps are present. However, it should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to one embodiment.
이하의 실시예들 및 도면들에서, 제1 방향(DR1)은 센터파이프(300)가 연장된 방향을 지칭할 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 다른 방향이며, 제1 방향(DR1)과 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 서로 수직으로 교차하는 방향을 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the following embodiments and drawings, the first direction DR1 may refer to a direction in which the
다만, 실시예에서 언급하는 방향은 상대적인 방향을 언급한 것으로 이해되어야 하며, 실시예는 언급한 방향에 한정되지 않는다.However, it should be understood that directions mentioned in the embodiments refer to relative directions, and the embodiments are not limited to the directions mentioned.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크(10)는 극저온 상태의 물질을 저장 또는 보관할 수 있다. 극저온 유체 저장 탱크(10)에 저장된 극저온 물질은 극저온 유체 저장 탱크(10)의 이송에 의해, 이송될 수 있다. 예를 들어, 극저온 유체 저장 탱크(10)는 극저온 상태의 유체를 저장 또는 보관할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a cryogenic
극저온 유체는 소정의 가스가 액화된 액화 가스일 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 상기 극저온 유체가 액체수소(Liquid Hydrogen)인 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 극저온 유체는 액체질소, 액체헬륨 등과 같이 다양한 종류의 기체가 액화된 액화가스(또는, 액체가스)일 수도 있다.The cryogenic fluid may be a liquefied gas in which a given gas is liquefied. Hereinafter, in the present specification, a case in which the cryogenic fluid is liquid hydrogen is described as an example, but the scope of the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the cryogenic fluid may be liquefied gas (or liquid gas) in which various types of gases such as liquid nitrogen and liquid helium are liquefied.
극저온 유체 저장 탱크(10)는 외조탱크(100), 내조탱크(200), 센터파이프(300), 수위 센서(400), 지지 부재(500) 및 단열 부재(700)를 포함할 수 있다. The cryogenic
외조탱크(100), 내조탱크(200), 센터파이프(300), 및 지지 부재(500) 각각은 금속 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 재질은 스테인레스강, 인바강, 니켈강, 고망간강 및 알루미늄 등에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 외조탱크(100), 내조탱크(200), 센터파이프(300), 및 지지 부재(500) 각각은 금속 재질이 아니더라도, 일정 강도 이상을 가지며 극저온 유체를 저장할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. Each of the outer tank 100, the inner tank 200, the
외조탱크(100)는 내부에 내조탱크(200), 센터파이프(300), 수위 센서(400) 및 지지 부재(500)를 수납할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 외조탱크(100)는 본체(110), 제1 커버(120), 및 제2 커버(130)를 포함할 수 있다. 본체(110), 제1 커버(120), 및 제2 커버(130)에 의해 외조탱크(100) 내부는 밀폐될 수 있다. The outer tank 100 may provide a space capable of accommodating the inner tank 200, the
본체(110)는 내부가 비어있으며, 제1 방향(DR1)으로 연장되는 원통 형상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 방향(DR1)과 교차하는 단면도 상 본체(110)의 형상은 원형뿐만 아니라, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형을 포함하거나, 타원형 등을 포함할 수도 있다. The
제1 커버(120) 및 제2 커버(130)는 각각 본체(110)의 제1 방향(DR1) 일측 및 타측에 배치될 수 있다. 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)에 의해, 원통 형상의 본체(110)의 일측 밑 타측이 커버될 수 있고, 본체(110) 내부는 밀폐될 수 있다. 나아가, 외조탱크(100) 내부가 밀폐될 수 있다. 제1 커버(120) 및 제2 커버(130) 중 적어도 어느 하나가 오목한 형상을 포함할 수 있다. The
제1 커버(120)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 일측에 배치되며, 본체(110)와 결합할 수 있다. 제1 커버(120)는 본체(110)의 형상에 상응할 수 있다. 예를 들어, 본체(110)가 제1 방향(DR1)과 교차하는 평면상 원통 형상을 포함하는 경우, 제1 커버(120)는 제1 방향(DR1)과 교차하는 평면상 원형 형상을 포함할 수 있다. The
제1 커버(120)는 오목한 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 커버(120)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 일측 끝단에 결합될 수 있다. 제1 커버(120)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 일측 끝단으로부터 본체(110) 내부를 향해 라운드(round)질 수 있다. The
제2 커버(130)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 타측에 배치되며, 본체(110)와 결합할 수 있다. 제2 커버(130)는 본체(110)의 형상에 상응할 수 있다. 예를 들어, 본체(110)가 제1 방향(DR1)과 교차하는 평면상 원통 형상을 포함하는 경우, 제2 커버(130)는 제1 방향(DR1)과 교차하는 평면상 원형 형상을 포함할 수 있다. The
제2 커버(130)는 오목한 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 커버(130)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 타측 끝단에 결합될 수 있다. 제2 커버(130)는 본체(110)의 제1 방향(DR1) 타측 끝단으로부터 본체(110) 내부를 향해 라운드(round)질 수 있다.The
제1 커버(120) 및 제2 커버(130) 중 적어도 어느 하나가 오목한 형상을 포함함에 따라, 내조탱크(200)의 내압성능이 향상될 수 있다. 구체적으로, 내조탱크(200) 내부에 극저온 유체가 공급, 저장, 배출됨에 따라, 내조탱크(200)는 온도 변화 또는 내부 압력의 변화에 의해 수축 및 팽창할 수 있다. 제1 커버(120) 및 제2 커버(130)가 본체(110) 내부로 라운드지도록 형성됨에 따라, 내조탱크(200)의 팽창하더라도, 내조탱크(200)를 보다 원활하게 지지할 수 있다. 따라서, 내조탱크(200)의 내압성능이 향상될 수 있으며, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 안전성이 향상될 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다.As at least one of the
또한, 제1 커버(120) 및 제2 커버(130) 중 적어도 어느 하나가 오목한 형상을 포함함에 따라, 본체(110)에서 돌출되는 부분이 없어, 공간 활용성이 향상될 수 있다. 즉, 극저온 유체 저장 탱크(10)를 차량 및 선박 등에 설치하기 보다 용이할 수 있다. In addition, as at least one of the
내조탱크(200)는 내부에 극저온 유체를 저장할 수 있다. 예를 들어, 내조탱크(200)는 내부에 액체수소 및 이로부터 기화된 기체수소를 저장할 수 있다. 내조탱크(200)는 모듈(module)형으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 내조탱크(200)는 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 극저온 유체의 저장 공간을 제공할 수 있다. 도면상 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 7개가 마련된 것으로 도시하였으나, 모듈형 탱크의 개수는 이에 제한되는 것은 아니다. The inner tank 200 may store cryogenic fluid therein. For example, the internal tank 200 may store liquid hydrogen and gaseous hydrogen vaporized therefrom. The inner tank 200 may be formed in a module type. Specifically, the internal tank 200 may include first to seventh
내조탱크(200)가 모듈형으로 이루어짐에 따라, 내조탱크(200)의 용량 조절이 보다 용이할 수 있다. 다시 말해서, 별도의 설계 변경없이, 모듈형 내조탱크의 개수를 조절함으로써, 내조탱크(200)가 저장할 수 있는 극저온 유체의 용량을 제어할 수 있다. 따라서, 용량 변경에 따른 설계 변경에 소모되는 시간 및 비용을 줄일 수 있다. As the inner tank 200 is made of a modular type, the capacity of the inner tank 200 can be more easily adjusted. In other words, the volume of the cryogenic fluid that can be stored in the internal tank 200 can be controlled by adjusting the number of modular internal tank tanks without a separate design change. Accordingly, it is possible to reduce time and cost required for design change according to capacity change.
또한, 내조탱크(200)가 모듈형으로 이루어짐에 따라, 내조탱크(200) 내부의 슬로싱(sloshing) 현상을 억제 또는 방지할 수 있다. In addition, as the inner tank 200 is made of a modular type, a sloshing phenomenon inside the inner tank 200 can be suppressed or prevented.
슬로싱이란, 탱크 내부에 저장된 액체 화물이 요동치면서 유동하는 액체유동 현상이다. 이러한 액체유동 현상에 의해, 상기 액체 화물이 기화되거나, 상기 액체 화물이 탱크 내벽을 강타하여 탱크의 손상을 야기할 수 있다. Sloshing is a liquid flow phenomenon in which the liquid cargo stored inside the tank flows while being fluctuated. Due to this liquid flow phenomenon, the liquid cargo may be vaporized or the liquid cargo may hit the inner wall of the tank and cause damage to the tank.
이러한 슬로싱에 의한 충격이 계속 반복되는 경우, 탱크 내부에 저장된 액체 화물의 기화율이 증가할 수 있다. 또한, 탱크 내부에 피로로 인한 균열(crack)이 발생할 수 있고, 이로 인한 탱크의 파괴를 유발할 수 있다. 탱크 내부에 저장된 유체의 용량이 증가함에 따라, 슬로싱 유동이 보다 쉽게 발생할 수 있으며, 이에 의한 탱크의 파괴도 보다 쉽게 발생할 수 있다. If the impact by such sloshing is repeated continuously, the evaporation rate of the liquid cargo stored inside the tank may increase. In addition, cracks due to fatigue may occur inside the tank, which may cause destruction of the tank. As the capacity of the fluid stored in the tank increases, the sloshing flow may more easily occur, and thus the destruction of the tank may more easily occur.
내조탱크(200)가 모듈형으로 이루어짐에 따라, 극저온 유체는 각각의 모듈형 탱크(210 ~ 270) 내부에 저장되므로, 각각의 모듈형 탱크(210 ~270) 내부에 저장되는 극저온 유체의 용량은 총 용량에 비해 작다. 내조탱크(200)에 저장될 수 있는 극저온 유체의 총 용량이 동일하더라도, 극저온 유체가 각각의 모듈형 탱크(210 ~ 270) 내부 분산되어 저장됨에 따라, 슬로싱 유동의 발생을 억제 또는 방지할 수 있어, 내조탱크(200)의 안전성이 향상될 수 있다. 또한, 외부의 동적 에너지가 내부에 미치는 영향인 내부의 유체 움직임을 줄여줌으로써 탱크 내부에 저장된 극저온 액체의 기화율을 감소시킬 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다.As the internal tank 200 is modular, the cryogenic fluid is stored in each of the
제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 서로 독립적으로 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 서로의 외부에 배치될 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 센터파이프(300)가 연장된 방향을 따라 나열될 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 제1 방향(DR1)을 따라 연속하여 배치될 수 있다. Each of the first to seventh
제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 서로 인접한 모듈형 탱크와 맞닿을 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 서로를 지지할 수 있고, 이에 따라, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각의 내압 성능이 향상될 수 있다. The first to seventh
구체적으로, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 극저온 유체에 의한 온도 변화 또는 내부 압력의 변화에 의해 수축 및 팽창할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)가 팽창하더라도, 인접한 다른 모듈형 탱크(210 ~ 270)에 의해 상호 지지될 수 있다. 예를 들어, 제3 모듈형 탱크(230)가 팽창하더라도, 인접한 제2 모듈형 탱크(220) 및 제4 모듈형 탱크(240)에 의해 지지될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각의 내압 성능이 향상될 수 있으며, 내조탱크(200)의 안전성이 향상될 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다.Specifically, each of the first to seventh
제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나는 나머지와 상이한 형상을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 방향(DR1)을 따라 배열된 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 제1 방향(DR1) 일측 및 타측 끝단에 배치된 제1 모듈형 탱크(210)와 제7 모듈형 탱크(270)는 제2 내지 제6 모듈형 탱크(220 ~ 260)와 상이한 형상을 포함할 수 있다. At least one of the first to seventh
제1 모듈형 탱크(210)와 제7 모듈형 탱크(270)는 서로 대칭을 이루는 형상을 포함할 수 있다. 제2 내지 제6 모듈형 탱크(220 ~ 260)는 상호 실질적으로 동일한 형상을 포함할 수 있다. The first
이에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2 가 더 참조된다. Further reference is made to FIG. 2 for a more detailed description of this.
도 2는 일 실시예에 따른 내조탱크의 제1 모듈형 탱크와 제2 모듈형 탱크를 나타내는 도면이다. 제1 모듈형 탱크(210)에 대한 설명은 제7 모듈형 탱크(270)에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있으며, 제2 모듈형 탱크(220)에 대한 설명은 제3 내지 제6 모듈형 탱크(230 ~ 260)에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. 2 is a view showing a first modular tank and a second modular tank of an inner tank according to an embodiment. The description of the first
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 모듈형 탱크(210)는 제1 모듈 부재(211) 및 제2 모듈 부재(212)를 포함할 수 있다. 제2 모듈형 탱크(220)는 제3 모듈 부재(221) 및 제4 모듈 부재(222)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the first
제1 모듈 부재(211)는 제1 곡면부(211a), 제1 둘레부(211b), 리세스(211c), 및 제1 중앙홀(211d)을 포함할 수 있다. The
제1 곡면부(211a)는 리세스(211c)의 둘레로부터 제1 방향(DR1) 타측으로 갈수록 직경이 증가하는 형상을 포함할 수 있다. 제1 둘레부(211b)는 제1 곡면부(211a)의 제1 방향(DR1) 타측의 외주 부분을 포함할 수 있다. 리세스(211c)는 제1 방향(DR1) 일측에서 타측으로 오목한 형상을 포함할 수 있다. 제1 중앙홀(211d)은 제1 모듈 부재(211)는 리세스(211c)의 중앙 부분에서 정의될 수 있다. 제1 중앙홀(211d)의 크기는 센터파이프(300)의 외경 크기와 실질적으로 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The first
제1 모듈 부재(211)가 리세스(211c)를 포함함에 따라, 제1 모듈형 탱크(210) 제1 방향(DR1) 일측에 별도의 모듈형 탱크가 배치되지 않더라도, 제1 모듈형 탱크(210)는 높은 내압 성능을 확보할 수 있다. 구체적으로, 제1 모듈 부재(211)가 리세스(211c)를 포함함에 따라, 제1 모듈형 탱크(210)의 제1 방향(DR1) 일측면은 곡률을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 모듈형 탱크(210)의 내압이 증가하더라도 제1 방향(DR1) 일측을 향하는 압력을 분산시킬 수 있어, 내압 성능이 향상될 수 있다. As the
제2 모듈 부재(212)는 제1 평면부(212a), 제2 중앙홀(212b), 내측 돌출부(221c), 제2 곡면부(212d), 제2 둘레부(212e) 및 조글링부(joggling, 212f)를 포함할 수 있다. The
제1 평면부(212a)는 원형의 평면 형상을 포함할 수 있다. 제2 중앙홀(212b)은 제1 평면부(212a) 중앙에서 정의될 수 있다. 제2 중앙홀(212b)은 센터파이프(300)가 삽입되어 결합될 수 있는 크기를 가질 수 있다. The first
외측 돌출부(212c)는 제1 모듈형 탱크(210) 외측으로 돌출된 형상을 포함할 수 있다. 외측 돌출부(212c)는 제2 중앙홀(212b)의 둘레를 따라 제1 방향(DR1) 타측 쪽으로 돌출된 형상을 포함할 수 있다. 외측 돌출부(212c)의 외경은 제3 모듈 부재(221)의 내측 돌출부(221c)의 내경과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제3 모듈 부재(221)의 내측 돌출부(221c)의 내주면에 외측 돌출부(212c)의 외주면이 압입되어, 서로 인접하게 위치하는 제1 모듈형 탱크(210)와 제2 모듈형 탱크(220)가 결합될 수 있다. 이 경우, 제2 모듈 부재(212)의 제1 평면부(212a)와 제3 모듈 부재(221)의 제2 평면부(221a)는 서로 면접할 수 있다.The
제2 곡면부(212d)는 제1 평면부(212a)의 둘레로부터 제1 방향(DR1) 일측을 향할수록 직경이 증가하는 형상을 포함할 수 있다. 제2 둘레부(212e)는 제2 곡면부(212d)에서 직경이 가장 큰 부분이면서 제일 후방 쪽 부분의 둘레를 지칭할 수 있다. 제2 모듈 부재(212)의 제2 둘레부(212e)는 제1 모듈 부재(211)의 제1 둘레부(211b)와 용접 등에 의하여 서로 접합될 수 있다. 이에 따라, 제1 모듈 부재(211)와 제2 모듈 부재(212)가 상호 접합될 수 있고, 내부에 극저온 유체를 저장할 수 있는 공간을 마련할 수 있다.The second
조글링부(212f)는 제2 둘레부(212e)로부터 제1 방향(DR1) 일측으로 돌출된 형상을 포함할 수 있다. 조글링부(212f)의 직경은 제2 둘레부(212e)의 직경보다 작을 수 있다. 조글링부(212f)의 외주 부분은 제1 둘레부(211b)의 내측과 결합되고, 제1 모듈 부재(211)와 제2 모듈 부재(212)가 고정될 수 있다. 이 경우, 제1 모듈 부재(211)와 제2 모듈 부재(212)의 용접 작업이 보다 정확하며 용이하게 진행될 수 있다. The
제3 모듈 부재(221)는 제2 평면부(221a), 제3 중앙홀(221b), 내측 돌출부(221c), 제3 곡면부(221d), 및 제3 둘레부(221e)를 포함할 수 있다. The
제2 평면부(221a)는 원형의 평면 형상을 포함할 수 있다. 제3 중앙홀(221b)은 제3 모듈 부재(221)의 제2 평면부(221a) 중앙에 정의될 수 있다. 제3 중앙홀(221b)은 센터파이프(300)가 삽입될 수 있는 정도의 크기를 가질 수 있다. 내측 돌출부(221c)는 제2 모듈형 탱크(220) 내측을 향해 돌출된 형상을 포함할 수 있다. 내측 돌출부(221c)는 제3 중앙홀(221b)의 둘레를 따라 제1 방향(DR1) 타측 쪽으로 돌출된 형상을 갖는다. 제3 곡면부(221d)는 제2 평면부(221a)의 둘레로부터 제1 방향(DR1) 타측으로 직경이 증가하는 형상을 포함할 수 있다. 제3 둘레부(221e)는 제3 곡면부(221d)에서 직경이 가장 큰 부분이면서 제1 방향(DR1) 타측 쪽 부분의 둘레를 지칭할 수 있다. The second
제4 모듈 부재(222)는 제2 모듈 부재(212)와 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있다. 용접 등에 의해, 제4 모듈 부재(222)는 제3 모듈 부재(221)와 접합될 수 있고, 제2 모듈형 탱크(220)는 내부에 극저온 유체를 저장할 수 있는 공간을 마련할 수 있다. 제4 모듈 부재(222)에 대한 자세한 설명은 생략한다. Substantially the same content as the
다시, 도 1을 참조하면, 센터파이프(300)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 센터파이프(300)는 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)를 관통하도록 배치될 수 있다. 센터파이프(300)는 외조탱크(100) 내부에서 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)를 관통하도록 배치되며, 적어도 일부가 제1 커버(120)와 제2 커버(130) 중 적어도 어느 하나를 관통하여, 외조탱크(100) 외부로 돌출될 수 있다. 이를 통해, 외부로부터 극저온 유체를 공급받거나, 내부에 저장된 극저온 유체를 외부로 방출할 수 있다. Again, referring to FIG. 1 , the
센터파이프(300)가 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)를 관통하도록 배치됨에 따라, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 센터파이프(300)에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 내조탱크(200)와 외조탱크(100)는 상호간의 물리적 접촉이 최소화될 수 있어, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 단열 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다. As the
센터파이프(300)를 통해, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각에 극저온 유체가 공급될 수 있다. 센터파이프(300)는 내부가 중공으로 이루어질 수 있으며, 복수의 홀을 정의할 수 있다. 센터파이프(300)의 복수의 홀을 통해, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)와 센터파이프(300)의 내부 중공이 연통될 수 있다. 센터파이프(300)의 복수의 홀을 통해, 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 서로 연통될 수 있으며, 각각의 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)는 극저온 유체를 공급받을 수 있다. Through the
제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나(얼리지 탱크(ullage tank))는, 나머지 모듈형 탱크(저장 탱크)가 가득 채워지더라도, 일정량 이상 채워지지 않을 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나(얼리지 탱크)는 나머지 모듈형 탱크(저장 탱크)보다 극저온 유체 공급량이 적을 수 있다. 이를 통해, 내조탱크(200) 내부에 저장된 극저온 유체의 기화에 따라 내부 압력이 상승하더라도, 내조탱크(200)가 파손되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. At least one of the first to seventh
센터파이프(300)에 의해 정의된 복수의 홀은 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각의 내부에 배치될 수 있다. 센터파이프(300)에 의해 정의된 복수의 홀은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 센터파이프(300)는 서로 다른 크기를 갖는 복수의 홀을 통해, 각 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270)에 공급되는 극저온 유체의 유량을 제어할 수 있다. A plurality of holes defined by the
이에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3 내지 도 5가 참조된다. For a more detailed description of this, reference is made to FIGS. 3 to 5 .
도 3은 도 1의 제1 모듈형 탱크 및 제2 모듈형 탱크 주변을 확대한 확대도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 센터파이프 및 내조탱크의 사시도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 유체 공급 홀과 얼리지 홀의 크기를 비교한 도면이다. Figure 3 is an enlarged view of the periphery of the first modular tank and the second modular tank of FIG. 4 is a perspective view of a center pipe and an internal tank according to an embodiment. 5 is a diagram comparing sizes of a fluid supply hole and an ullage hole according to an exemplary embodiment.
도 4에서 설명의 편의를 위해, 센터파이프(300)는 실선으로 표현하고, 내조탱크(200)는 점선으로 표현하였다. For convenience of description in FIG. 4 , the
도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 센터파이프(300)는 유체 공급부(310), 지지부(320) 및 매니폴드(manifold)부(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 3 to 5 , a
유체 공급부(310)는 내부가 비어있는 중공으로 이루어질 수 있다. 유체 공급부(310)는 제1 방향(DR1)으로 연장되는 원통 형상을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 유체 공급부(310)는 다각형의 기둥 형상을 포함할 수도 있다. 유체 공급부(310)는 내조탱크(200) 내부에 위치할 수 있다. The
유체 공급부(310)는 복수의 홀을 정의할 수 있다. 복수의 홀을 통해, 유체 공급부(310)의 내부 중공과 외부가 연통될 수 있다. 복수의 홀은 센터파이프(300)의 연장 방향(제1 방향(DR1))을 따라 나열될 수 있다. 복수의 홀은 제1 방향(DR1)을 따라 나선형으로 배열될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각은 내부에 복수의 홀 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The
유체 공급부(310)는 매니폴드부(330)에 포함된 유체 공급관(미도시)을 통해 극저온 유체를 공급받을 수 있다. 유체 공급부(310)에 공급된 극저온 유체는 복수의 홀을 통해 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 각각에 공급될 수 있다. 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나에 유입되는 극저온 유체의 유량은 나머지에 유입되는 극저온 유체의 유량보다 적을 수 있다. The
복수의 홀은 서로 다른 크기를 갖는 유체 공급 홀(LH) 및 얼리지 홀(UH)을 포함할 수 있다. 얼리지 홀(UH)을 통해 공급되는 극저온 유체의 유량은 유체 공급 홀(LH)을 통해 공급되는 극저온 유체의 유량보다 작을 수 있다. 얼리지 홀(UH)의 크기는 유체 공급 홀(LH)의 크기보다 작을 수 있다. 얼리지 홀(UH)의 크기는 유체 공급 홀(LH)의 크기의 1/2 내지 1/300의 범위 내에 있거나, 유체 공급 홀(LH)의 크기의 1/4 내지 1/150의 범위 내에 있을 수 있다. 여기서, 얼리지 홀(UH)의 크기와 유체 공급 홀(LH)의 크기는 각각의 평면상 면적을 지칭할 수 있다. The plurality of holes may include a fluid supply hole (LH) and an ullage hole (UH) having different sizes. A flow rate of the cryogenic fluid supplied through the ullage hole UH may be smaller than a flow rate of the cryogenic fluid supplied through the fluid supply hole LH. A size of the ullage hole UH may be smaller than that of the fluid supply hole LH. The size of the ullage hole (UH) may be within a range of 1/2 to 1/300 of the size of the fluid supply hole (LH), or within a range of 1/4 to 1/150 of the size of the fluid supply hole (LH). there is. Here, the size of the ullage hole UH and the size of the fluid supply hole LH may refer to respective planar areas.
유체 공급 홀(LH) 및 얼리지 홀(UH)은 평면상 원형을 포함할 수 있다. 이 경우, 유체 공급 홀(LH)의 직경(DL)은 15mm 내지 100mm의 범위 내에 있거나, 20mm 내지 40mm의 범위 내에 있을 수 있다. 얼리지 홀(UH)의 직경(DU)은 0.1mm 내지 20mm의 범위 내에 있거나, 1mm 내지 15mm의 범위 내에 있을 수 있다. The fluid supply hole LH and the ullage hole UH may include a circular shape in plan. In this case, the diameter DL of the fluid supply hole LH may be in the range of 15 mm to 100 mm or in the range of 20 mm to 40 mm. The diameter DU of the ullage hole UH may be in the range of 0.1 mm to 20 mm or in the range of 1 mm to 15 mm.
유체 공급 홀(LH)의 직경 및 얼리지 홀(UH)의 직경이 상기 범위보다 크거나 작은 경우, 극저온 유체의 유량 제어가 용이하지 않을 수 있다. When the diameters of the fluid supply hole LH and the ullage hole UH are larger or smaller than the above ranges, it may not be easy to control the flow rate of the cryogenic fluid.
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 유체 공급 홀(LH)의 크기 및 얼리지 홀(UH)의 크기는 내조탱크(200)의 저장용량, 각 모듈형 탱크(210 ~ 270)의 용량, 유체 공급 홀(LH)의 개수 및 얼리지 홀(UH)의 개수 등에 따라 달라질 수 있다. However, it is not limited thereto, and the size of the fluid supply hole (LH) and the ullage hole (UH) are the storage capacity of the inner tank 200, the capacity of each
얼리지 홀(UH)은 제1 모듈형 탱크(210)의 내부에 배치될 수 있다. 유체 공급 홀(LH: LH1, LH2, LH3, LH4, LH5, LH6)은 복수로 제공되며, 각각은 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270) 각각의 내부에 배치될 수 있다. 유체 공급 홀(LH: LH1, LH2, LH3, LH4, LH5, LH6) 각각은 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270) 각각의 내부에 위치하는 유체 공급 홀(LH)의 개수는 제1 모듈형 탱크(210)의 내부에 위치하는 얼리지 홀(UH)의 개수보다 많을 수 있다.The ullage hole UH may be disposed inside the first
예를 들어, 유체 공급 홀(LH)은 제1 내지 제6 유체 공급 홀(LH1, LH2, LH3, LH4, LH5, LH6)을 포함할 수 있다. 제1 유체 공급 홀(LH1)은 제2 모듈형 탱크(220) 내에 배치되고, 제2 유체 공급 홀(LH2)은 제3 모듈형 탱크(230) 내에 배치되고, 제3 유체 공급 홀(LH3)은 제4 모듈형 탱크(240) 내에 배치되고, 제4 유체 공급 홀(LH4)은 제5 모듈형 탱크(250) 내에 배치되고, 제5 유체 공급 홀(LH5)은 제6 모듈형 탱크(260) 내에 배치되고, 제6 유체 공급 홀(LH6)은 제7 모듈형 탱크(270) 내에 배치될 수 있다. For example, the fluid supply hole LH may include first to sixth fluid supply holes LH1 , LH2 , LH3 , LH4 , LH5 , and LH6 . The first fluid supply hole LH1 is disposed in the second
이에 제한되는 것은 아니지만, 유체 공급 홀(LH: LH1, LH2, LH3, LH4, LH5, LH6) 각각은 제1 방향(DR1)과 교차하는 방향을 기준으로, 유체 공급부(310)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 유체 공급 홀(LH1)은 제2 방향(DR2)을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 제2 내지 제6 유체 공급홀(LH2, LH3, LH4, LH5, LH6)도 제1 방향(DR1)과 교차하는 방향을 기준으로 서로 마주보는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270)의 충진이 보다 용이할 수 있다. Although not limited thereto, each of the fluid supply holes (LH: LH1, LH2, LH3, LH4, LH5, LH6) is spaced between the inner space of the
유체 공급 홀(LH)에 의해, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270) 각각에 공급되는 극저온 유체의 유량은 실질적으로 동일할 수 있다. 유체 공급 홀(LH)에 의해 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270) 각각에 공급되는 극저온 유체의 유량은 얼리지 홀(UH)에 의해 제1 모듈형 탱크(210)에 공급되는 극저온 유체의 유량보다 클 수 있다. Flow rates of the cryogenic fluid supplied to each of the second to seventh
복수의 모듈형 탱크 중 얼리지 홀(UH)을 포함하는 모듈형 탱크를 얼리지 탱크로 지칭하고, 유체 공급 홀(LH)을 포함하는 모듈형 탱크를 저장 탱크로 지칭할 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈형 탱크(210)는 극저온 유체를 일부 저장하면서 얼리지 탱크의 역할을 수행할 수 있으며, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270) 각각은 극저온 유체를 저장하는 저장 탱크의 역할을 수행할 수 있다. 얼리지 탱크의 극저온 유체 저장 용량은 저장 탱크의 극저온 유체 저장 용량보다 작을 수 있다. Among the plurality of modular tanks, a modular tank including an ullage hole (UH) may be referred to as an ullage tank, and a modular tank including a fluid supply hole (LH) may be referred to as a storage tank. For example, the first
센터파이프(300)를 통해 극저온 유체가 공급되는 경우, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270)는 제1 모듈형 탱크(210, 또는 얼리지 탱크)보다 먼저 내부가 충진될 수 있다. 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270, 또는 저장 탱크)가 완전히 충진되면, 내부의 압력이 급격하게 상승할 수 있다. 이를 감지하여, 극저온 유체의 공급을 중단할 수 있다. 이 경우, 제2 내지 제7 모듈형 탱크(220 ~ 270)의 내부가 충진되더라도, 제1 모듈형 탱크(210)는 극저온 유체(액체)가 채워지지 않은 일정 크기만큼의 내부 공간을 확보할 수 있다. When the cryogenic fluid is supplied through the
상기 내부 공간을 확보함으로써, 극저온 액체의 기화에 의한 가스(gas)가 압축될 수 있는 공간을 마련할 수 있다. 따라서, 내조탱크(200) 내부의 극저온 액체가 기화하여 내부 압력이 상승하더라도, 내조탱크(200)가 파손되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. By securing the inner space, it is possible to provide a space in which gas can be compressed due to vaporization of the cryogenic liquid. Therefore, even if the cryogenic liquid inside the internal tank 200 vaporizes and the internal pressure rises, it is possible to suppress or prevent the internal tank 200 from being damaged.
유체 공급 홀(LH)의 크기 대비 얼리지 홀(UH)의 크기가 상기 범위가 상술한 범위보다 큰 경우, 얼리지 홀(UH)을 포함하는 제1 모듈형 탱크(210) 내부에 충분한 크기의 내부 공간을 마련하기 어려울 수 있다. 유체 공급 홀(LH)의 크기 대비 얼리지 홀(UH)의 크기가 상기 범위가 상술한 범위보다 작은 경우, 얼리지 홀(UH)을 포함하는 제1 모듈형 탱크(210) 내부에 저장되는 극저온 유체의 양이 감소하고, 내조탱크(200) 내부에 저장되는 극저온 유체의 저장 효율이 감소할 수 있다. When the size of the ullage hole (UH) compared to the size of the fluid supply hole (LH) is greater than the above-mentioned range, the internal space of a sufficient size inside the first
복수의 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나가 얼리지 탱크의 역할을 수행하는 경우, 얼리지 탱크(제1 모듈형 탱크(210))가 저장 탱크(제2 내지 제7 모듈형 탱크(220~ 270))의 외부에 배치됨으로써, 극저온 유체 저장 탱크의 조립이 보다 용이할 수 있다. 다시 말해서, 얼리지 탱크가 저장 탱크의 내부에 배치되는 경우보다 얼리지 탱크가 저장 탱크의 외부에 배치되는 경우, 용접 등의 공정이 보다 용이할 수 있다. 따라서, 전체 공정의 효율이 향상될 수 있으며, 공정에 필요한 비용이 감소할 수 있다. When at least one of the plurality of
지지부(320)와 매니폴드부(330)의 내부는 진공 상태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 외부열이 내조탱크(200)로 전달되는 것을 억제 및 방지할 수 있다. 지지부(320)와 매니폴드부(330)에 대해 상세한 설명을 위해 도 6 및 도 7이 참고된다. The inside of the
도 6은 도 1의 지지부 주변을 확대한 확대도이다. 도 7은 도 1의 매니폴드부 주변을 확대한 확대도이다. FIG. 6 is an enlarged view of the periphery of the support portion of FIG. 1 . FIG. 7 is an enlarged view of the periphery of the manifold portion of FIG. 1 .
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 지지부(320)는 유체 공급부(310)의 제1 방향(DR1) 타측에 배치되어, 유체 공급부(310)와 결합할 수 있다. 지지부(320)는 서포터(520)와 결합될 수 있다. 이를 통해, 센터파이프(300)가 지지될 수 있다. Referring to FIGS. 1 , 6 and 7 , the
지지부(320)는 적어도 일부가 내조탱크(200)의 외부에 배치될 수 있다. 지지부(320)의 내부는 비어있는 중공으로 이루어질 수 있다. 지지부(320)의 내부와 유체 공급부(310)의 내부는 분리될 수 있다. 유체 공급부(310)에 극저온 유체가 공급되더라도, 지지부(320)의 내부에는 극저온 유체가 공급되지 않을 수 있다. 이를 통해, 유체 공급부(310)를 통해 공급되는 극저온 유체에 대한 단열이 보다 용이할 수 있다. At least a part of the
지지부(320)는 적어도 하나의 지지부 관통홀(TH3)을 정의할 수 있다. 지지부 관통홀(TH3)은 내조탱크(200) 외부에 배치될 수 있다. 지지부 관통홀(TH3)을 통해, 지지부(320)의 내부는 사이 공간(600)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 지지부(320)의 내부는 진공 상태가 될 수 있다. The
지지부 관통홀(TH3)이 배치된 위치는 제한되지 않으며, 지지부 관통홀(TH3)은 지지부(320)가 사이 공간(600)에 노출된 부분에 위치할 수 있다. The position where the support through-hole TH3 is disposed is not limited, and the support through-hole TH3 may be located at a portion where the
예를 들어, 지지부 관통홀(TH3)은 지지부(320)의 제1 방향(DR1) 타측면에서 정의될 수도 있다. 여기서, 지지부(320)의 제1 방향(DR1) 타측면은 제2 커버(130)와 대향하는 면을 지칭한다. 이 경우, 지지부 관통홀(TH3)의 크기는 제1 방향(DR1) 타측면의 크기와 실질적으로 동일할 수도 있다. 즉, 지지부(320)는 제1 방향(DR1) 타측이 오픈(open)된 원통형 형상을 가질 수 있다. For example, the support through-hole TH3 may be defined on the other side of the
지지부(320)의 내부가 진공 상태가 되는 경우, 유체 공급부(310) 내부에 제공되는 극저온 유체에 대한 단열이 보다 원활할 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다. When the inside of the
매니폴드부(330)는 유체 공급부(310)의 제1 방향(DR1) 일측에 배치되어, 유체 공급부(310)와 결합할 수 있다. 매니폴드부(330)의 내부는 유체 공급부(310)의 내부와 분리될 수 있다. 매니폴드부(330)는 제1 커버(120)를 관통하여 외부로 돌출될 수 있다. 매니폴드부(330)는 스페이서(510)와 결합될 수 있다. The
매니폴드부(330)는 외부관(321), 내부관(322), 매니폴드 단열층(323), 유체 공급관(324), 기체 배출관(325), 및 결합체(326)를 포함할 수 있다. The
외부관(321)은 제1 방향(DR1) 타측의 일단부가 유체 공급부(310)와 결합될 수 있다. 외부관(321)은 관(pipe)형 구조를 가질 수 있다. 외부관(321)의 내부는 유체 공급부(310)의 내부와 분리될 수 있다. 외부관(321)은 내부에 내부관(322) 및 매니폴드 단열층(323)을 수납할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. One end of the
외부관(321)의 내부에는 유체 공급관(324)과 기체 배출관(325) 등이 지나갈 수 있다. 외부관(321)의 내부가 유체 공급부(310)의 내부와 분리되더라도, 외부관(321)의 제1 방향(DR1) 타측은 적어도 하나의 관통공을 가질 수 있고, 상기 관통공의 내부로 유체 공급관(324) 및 기체 배출관(325) 등이 지나갈 수 있다. A
내부관(322)은 적어도 일부분이 외부관(321)의 내측에 위치할 수 있다. 내부관(322)은 외부관의 내측으로부터 제1 방향(DR1) 일측으로 연장되고, 제1 커버(120) 및 지지 링(530)을 관통하여 외조탱크(100)의 외측으로 돌출될 수 있다. 내부관(322)은 일측이 외부관(321)과 결합되고, 타측이 결합체(326)와 결합될 수 있다. At least a portion of the
내부관(322)의 제1 방향(DR1) 타측은 적어도 하나의 관통공을 가질 수 있고, 상기 관통공의 내부로 유체 공급관(324) 및 기체 배출관(325) 등이 지나갈 수 있다. The other side of the
내부관(322)은 적어도 하나의 매니폴드 관통홀(TH4)을 정의할 수 있다. 매니폴드 관통홀(TH4)은 내조탱크(200) 외부에 배치될 수 있다. 매니폴드 관통홀(TH4)이 배치된 위치는 제한되지 않으며, 매니폴드 관통홀(TH4)은 내부관(322)이 사이 공간(600)에 노출된 부분에 위치할 수 있다. 매니폴드 관통홀(TH4)을 통해, 매니폴드부(330)의 내부는 사이 공간(600)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 매니폴드부(330)의 내부는 진공 상태가 될 수 있다. The
매니폴드 관통홀(TH4)은 단열 부재(700) 외측에 배치될 수 있다. 스페이서(510)는 단열 부재(700)와 대향하는 면에서, 스페이서(510)의 내측(제1 방향(DR1) 일측)을 향해 오목한 단차를 형성하는 단차부(511)를 정의할 수 있다. 매니폴드 관통홀(TH4)이 단열 부재(700) 외측에 배치되더라도, 스페이서(510)의 단차부(511)에 의해, 매니폴드 관통홀(TH4)은 사이 공간(600)에 노출될 수 있다. The manifold through hole TH4 may be disposed outside the
매니폴드 단열층(323)은 외부관(321)과 내부관(322) 사이에 위치할 수 있다. 매니폴드 단열층(323)은 내부관(322)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 매니폴드 단열층(323)은 단열 성능이 뛰어난 재료를 포함하는 복수의 층을 포함할 수 있다. 매니폴드 단열층(323)은 복합 단열재(MLI, Multi-layer insulation)를 포함할 수 있다. 매니폴드 단열층(323)은 알루미늄 박막과 공기층을 포함할 수 있다. The
매니폴드 단열층(323)을 통해, 외부관(321)과 내부관(322) 사이에서 발생할 수 있는 열 전달을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 내조탱크(200)의 단열성능이 향상될 수 있다. Heat transfer that may occur between the
유체 공급관(324)은 센터파이프(300)의 유체 공급부(310)에 극저온 유체를 공급할 수 있다. 유체 공급관(324)은 외부로부터 연장되어, 유체 공급부(310)의 내부로 관통 설치된다. The
기체 배출관(325)은 내조탱크(200) 내부의 기체를 외부로 배출할 수 있다. 기체 배출관(325)은 외부로부터 연장되어, 제1 모듈형 탱크(210)의 내부로 관통 설치된다. The
유체 공급관(324)과 기체 배출관(325) 각각은 내부관(322) 내부에서 360° 만큼 트위스트(twist)되어 비틀린 형상을 포함할 수 있다. 유체 공급관(324)과 기체 배출관(325)은 서로 얽혀서 꼬인 상태를 포함할 수 있다. 이에 따라, 유체 공급관(324)과 기체 배출관(325) 각각의 길이가 길어질 수 있어, 열 손실이 감소할 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 단열 성능이 향상될 수 있다. Each of the
도면에서는, 유체 공급관(324)과 기체 배출관(325)만을 도시하였으나, 필요에 따라, 다양한 관들이 더 배치될 수도 있다. In the drawing, only the
결합체(326)는 내부관(322)의 제1 방향(DR1) 일측과 결합될 수 있다. 결합체(326)는 유체 공급관(324)이 지나가는 관통공 및 기체 배출관(325)이 지나가는 관통공을 포함할 수 있다. The
극저온 유체 저장 탱크(10)는 지지 링(530)을 더 포함할 수 있다. 지지 링(530)은 내부관(322) 상에 배치될 수 있다. 지지 링(530)은 내부관(322)에 의해 관통될 수 있다. 지지 링(530)은 외조탱크(100)의 내측으로부터, 제1 커버(120)를 관통하여 외조탱크(100)의 외측으로 돌출될 수 있다. The cryogenic
지지 링(530)은 내부관(322) 상에 접착되거나, 용접되어 고정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 지지 링(530)은 스페이서(510) 외측에 배치되어, 스페이서(510)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 내조탱크(200)의 내압 성능이 향상될 수 있다. The
얼리지 홀(UH)을 포함하는 얼리지 탱크(제1 모듈형 탱크(210))가 매니폴드부(330)가 위치한 제1 방향(DR1) 일측 끝단에 배치되는 경우, 매니폴드부(330)를 통해 전달될 수 있는 외부열이 극저온 유체 저장 탱크(10) 내부에 저장된 극저온 유체와 직접 접촉하는 것을 최소화할 수 있고, 이에 따라, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 단열 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다.When the ullage tank (first modular tank 210) including the ullage hole UH is disposed at one end of the first direction DR1 where the
다시, 도 1 및 도 3 내지 5를 참조하면, 수위 센서(400)는 내조탱크(200) 내부에 배치될 수 있다. 수위 센서(400)는 내조탱크(200) 내부에 저장된 극저온 유체의 수위를 센싱할 수 있다. 수위 센서(400)는 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 방향(DR2)은 중력방향과 실질적으로 같을 수 있다. 수위 센서(400)는 제2 모듈형 탱크(220) 내부에 배치된 것으로 도시하였으나, 수위 센서(400)는 제1 내지 제7 모듈형 탱크(210 ~ 270) 중 적어도 어느 하나의 내부에 배치될 수 있다. Again, referring to FIGS. 1 and 3 to 5 , the
센터파이프(300)의 유체 공급부(310)는 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 더 정의할 수 있다. 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 통해, 유체 공급부(310)는 내부와 외부가 연통될 수 있다. 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)은 제2 모듈형 탱크(220) 내부에 배치될 수 있다. 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)은 유체 공급부(310)의 내부 중공을 사이에 두고 배치될 수 있다. The
수위 센서(400)는 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)을 관통하도록 배치될 수 있다. 제1 관통홀(TH1) 및 제2 관통홀(TH2)의 크기 및 평면상 형상은 수위 센서(400)의 외경 및 평면상 형상과 실질적으로 동일할 수 있다. The
극저온 유체 저장 탱크(10)는 수위 센서(400)와 전기적으로 연결된 케이블(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 상기 케이블(미도시)은 유체 공급 홀(LH), 얼리지 홀(UH) 및 매니폴드부(330)를 지나 외부의 수위 표시 장치(미도시) 등과 연결되어 내부의 극저온 유체의 수위를 전달할 수 있다. The cryogenic
지지 부재(500)는 센터파이프(300) 및 내조탱크(200)를 지지할 수 있다. 지지 부재(500)는 스페이서(510)와 서포터(520)를 포함할 수 있다. 스페이서(510)와 서포터(520)는 내조탱크(200)의 외측에 배치되거나, 모듈형 탱크(210 ~ 270) 사이에 배치될 수 있다. 스페이서(510)와 서포터(520) 각각의 개수 및 위치는 내조탱크(200)의 용량, 모듈형 탱크의 개수나 형상 등에 따라 다양하게 적용될 수 있다. The support member 500 may support the
스페이서(510)는 제1 모듈형 탱크(210)와 제1 커버(120) 사이에 배치될 수 있다. 스페이서(510)는 중앙 부분에 홀을 포함하며, 이를 센터파이프(300)가 관통할 수 있다. 스페이서(510)는 매니폴드부(330) 상에 배치될 수 있다. 스페이서(510)는 매니폴드부(330)의 내부관(322, 도 7 참조) 상에 배치될 수 있다. The
스페이서(510)는 내조탱크(200) 및 내조탱크(200)를 감싸고 있는 단열 부재(700)와 외조탱크(100) 사이를 이격시킬 수 있다. 스페이서(510)는 단열 부재(700)와 제1 커버(120) 사이에 배치되고, 제1 방향(DR1)으로 일정 두께를 가질 수 있다. 스페이서(510)는 단차부(511)를 정의할 수 있다. The
스페이서(510)는 단열성 재료를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 단열성 재료는 예를 들어, 유리 섬유와 에폭시(epoxy) 수지를 포함하는 재료(G-10 재료)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The
스페이서(510)가 배치됨에 따라, 내조탱크(200)와 제1 커버(120) 사이가 이격될 수 있다. 단열 부재(700)가 배치된 경우, 스페이서(510)에 의해 단열 부재(700)와 제1 커버(120) 사이가 이격될 수 있다. 나아가, 외조탱크(100)에서 전달되는 외부 열을 최소화하여, 단열 성능이 향상될 수 있다. As the
이에 따라, 외조탱크(100)와 단열 부재(700) 또는 외조탱크(100)와 내조탱크(200)가 직접 접촉하는 것을 최소화할 수 있고, 외조탱크(100)로부터 내조탱크(200)에 외부열이 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 나아가, 내조탱크(200)의 단열 성능이 향상될 수 있다. Accordingly, direct contact between the outer tank 100 and the
스페이서(510)는 본체(110)의 내측면과 이격될 수 있다. 스페이서(510)가 본체(110)의 내측면과 이격되더라도, 센터파이프(300)가 제1 커버(120)를 관통함에 따라, 센터파이프(300)가 고정될 수 있다. 이를 통해, 내조탱크(200)가 외조탱크(100) 내부에서 고정 및 지지될 수 있다. The
스페이서(510)의 외측에는 지지 링(530, 도 7 참조)이 더 배치될 수 있으며, 이를 통해, 스페이서(510)가 보다 원활하게 지지될 수 있다. A support ring 530 (see FIG. 7 ) may be further disposed outside the
서포터(520)는 제7 모듈형 탱크(270)와 제2 커버(130) 사이에 배치될 수 있다. 서포터(520)는 중앙 부분에 홀을 포함하며, 이를 센터파이프(300)가 관통할 수 있다. 서포터(520)는 지지부(320) 상에 배치될 수 있다. The
서포터(520)는 본체(110)의 내측면과 적어도 일부분에서 맞닿을 수 있다. 이를 통해, 서포터(520)는 외조탱크(100) 내부에 고정되며, 서포터(520)를 관통하는 센터파이프(300)가 외조탱크(100) 내부에 고정되며, 내조탱크(200)가 고정될 수 있다. The
서포터(520)를 통해 센터파이프(300)가 고정됨에 따라, 센터파이프(300)는 외부열이 전달되는 것을 최소화할 수 있어, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 단열 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 극저온 유체 홀딩 타임(holding time)이 향상될 수 있다. As the
사이 공간(600)은 외조탱크(100)와 내조탱크(200) 사이에 정의될 수 있다. 즉, 사이 공간(600)은 외조탱크(100)와 내조탱크(200) 사이에 위치하는 공간을 지칭할 수 있다. 사이 공간(600)은 진공으로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 외조탱크(100) 외부에서 공급되는 외부열이 내조탱크(200)로 전달되는 것을 최소화할 수 있고, 극저온 유체 저장 탱크(10)의 단열 성능이 향상될 수 있다.An
단열 부재(700)는 사이 공간(600)에 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 외조탱크(100)와 내조탱크(200) 사이에 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 내조탱크(200)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 제1 방향(DR1)을 기준으로 지지 부재(500)와 내조탱크(200) 사이에 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 센터파이프(300)에 의해 관통될 수 있다. The
단열 부재(700)는 단열 성능이 뛰어난 재료를 포함하는 복수의 층을 포함할 수 있다. 단열 부재(700)는 복합 단열재(MLI, Multi-layer insulation)를 포함할 수 있다. 단열 부재(700)는 알루미늄 박막과 공기층을 포함할 수 있으며, 30겹에서 50겹으로 적층되어 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 단열 부재(700)는 복수의 층으로 이루어진 에어로젤(aerogel) 또는 복수의 층으로 이루어진 글라스울(glass wool) 등을 포함할 수도 있다. The
단열 부재(700)가 배치됨에 따라, 외조탱크(100) 내부에서 발생할 수 있는 복사열 전달을 최소화할 수 있고, 내조탱크(200)의 단열 성능이 향상될 수 있다. As the
이하, 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이전에 이미 설명된 것과 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명한다. Hereinafter, another embodiment is described. In the following embodiments, redundant descriptions of the same components as previously described will be omitted or simplified, and description will focus on differences.
도 8은 다른 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다. 도 9는 다른 실시예에 따른 센터파이프 및 내조탱크의 사시도이다. 8 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to another embodiment. 9 is a perspective view of a center pipe and an internal tank according to another embodiment.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크(10_1)의 내조탱크(200)는 복수의 모듈형 탱크(210, 220_1)를 포함하되, 저장 탱크(제2 모듈형 탱크(220_1))가 일체로 형성된다는 점, 및 복수의 모듈형 탱크(210, 220_1) 사이에 제2 서포터(521_1)가 더 배치된다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다. 8 and 9, the internal tank 200 of the cryogenic fluid storage tank 10_1 according to the present embodiment includes a plurality of
구체적으로, 본 실시예에 따른 내조탱크(200)는 제1 모듈형 탱크(210) 및 제2 모듈형 탱크(220_1)를 포함할 수 있다. 제1 모듈형 탱크(210) 및 제2 모듈형 탱크(220_1)는 서로 독립적으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 모듈형 탱크(210) 및 제2 모듈형 탱크(220_1)는 서로의 외부에 배치될 수 있다. Specifically, the internal tank 200 according to the present embodiment may include a first
제2 모듈형 탱크(220_1)는 제1 방향(DR1) 일측 끝단에 제3 모듈 부재(221, 도 2 참조)가 배치되고, 제1 방향(DR1) 타측 끝단에 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)과 대칭인 형상을 갖는 부재가 배치되고, 그 사이를 원통형 형상을 같는 부재가 배치되어, 서로 결합된 형상을 가질 수 있다. In the second modular tank 220_1, a third module member 221 (see FIG. 2) is disposed at one end in the first direction DR1, and the
제1 모듈형 탱크(210) 내부에는 얼리지 홀(UH)이 배치되고, 제1 모듈형 탱크(210)는 얼리지 탱크의 역할을 수행할 수 있다. 제2 모듈형 탱크(220_1) 내부에는 적어도 하나의 유체 공급 홀(LH)이 배치되어, 제2 모듈형 탱크(220_1)는 저장 탱크의 역할을 수행할 수 있다. An ullage hole (UH) is disposed inside the first
제2 모듈형 탱크(220_1)의 용량은 제1 모듈형 탱크(210)보다 클 수 있다. 제2 모듈형 탱크(220_1)가 제1 방향(DR1)으로 연장된 길이는 제1 모듈형 탱크(210)보다 길 수 있다. The capacity of the second modular tank 220_1 may be greater than that of the first
제2 모듈형 탱크(220_1) 내부에 배치된 유체 공급 홀(LH)의 개수는 제1 모듈형 탱크(210) 내부에 배치된 얼리지 홀(UH)의 개수와 같거나 많을 수 있다. 제2 모듈형 탱크(220_1) 내부에 배치된 유체 공급 홀(LH)의 개수는 제1 모듈형 탱크(210) 내부에 배치된 얼리지 홀(UH)의 개수의 2배 이상일 수 있다. 이에 따라, 제2 모듈형 탱크(220_1)의 크기가 커지더라도, 제2 모듈형 탱크(220_1)를 충진하는 시간을 단축할 수 있다. The number of fluid supply holes LH disposed inside the second modular tank 220_1 may be equal to or greater than the number of ullage holes UH disposed inside the first
도면상, 제2 모듈형 탱크(220_1) 내부에는 제1 유체 공급 홀(LH1) 및 제2 유체 공급 홀(LH2)이 배치된 것으로 도시하였으나, 유체 공급 홀(LH)의 개수는 이에 제한되지 않는다. 유체 공급 홀(LH)의 개수는 제2 모듈형 탱크(220_1)의 용량 등에 따라 달라질 수 있다. In the drawings, it is shown that the first fluid supply hole LH1 and the second fluid supply hole LH2 are disposed inside the second modular tank 220_1, but the number of the fluid supply holes LH is not limited thereto. . The number of fluid supply holes (LH) may vary depending on the capacity of the second modular tank (220_1).
제2 모듈형 탱크(220_1) 내부로 유입되는 극저온 유체의 유량은 제1 모듈형 탱크(210) 내부로 유입되는 극저온 유체의 유량보다 많을 수 있다. 제2 모듈형 탱크(220_1) 내부가 우선적으로 완전히 충진되며, 제1 모듈형 탱크(210)는 극저온 유체(액체)가 충진되지 않은 일정 크기만큼의 내부 공간을 확보할 수 있다. The flow rate of the cryogenic fluid flowing into the second modular tank 220_1 may be greater than the flow rate of the cryogenic fluid flowing into the first
본 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크(10_1)의 지지 부재(500)는 복수의 모듈형 탱크(210, 220_1) 사이에 배치되는 제2 서포터(521_1)를 더 포함할 수 있다. 구분을 위해, 도 1의 서포터(520)는 제1 서포터(520)로 지칭한다. 제2 서포터(521_1)는 제1 서포터(520)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 제2 서포터(521_1)는 얼리지 탱크와 저장 탱크 사이에 배치될 수 있다. The support member 500 of the cryogenic fluid storage tank 10_1 according to this embodiment may further include a second supporter 521_1 disposed between the plurality of
제2 서포터(521_1)는 센터파이프(300)에 의해 관통되며, 외조탱크(100)의 본체(110)의 내측면과 적어도 일부분에서 접촉할 수 있다. 이에 따라, 제2 서포터(521_1)는 센터파이프(300)를 지지할 수 있다. The second supporter 521_1 is penetrated by the
다만, 내조탱크(200)의 용량 등에 따라, 제2 서포터(521_1)는 생략될 수도 있다. However, depending on the capacity of the inner tank 200 and the like, the second supporter 521_1 may be omitted.
제2 서포터(521_1)가 배치되는 경우, 단열 부재(700)는 제2 서포터(521_1) 근처에서 모듈형 탱크(210, 220_1)의 외측면을 따라 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 제2 서포터(521_1) 근처에서 곡률을 갖도록 라운드지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 서포터(521_1)가 배치되더라도, 복사열을 최소화할 수 있다.When the second supporter 521_1 is disposed, the
이 경우에도, 내조탱크(200) 내부의 극저온 액체가 기화하여 내부 압력이 상승하더라도, 내조탱크(200)가 파손되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. In this case, even if the cryogenic liquid inside the internal tank 200 vaporizes and the internal pressure rises, damage to the internal tank 200 can be suppressed or prevented.
저장 탱크(제2 모듈형 탱크(220_1))를 일체로 형성함에 따라, 제조 공정이나 조립 공정에 필요한 시간 및 비용이 감소할 수 있으며, 저장 탱크의 저장 용량이 증가할 수 있다. As the storage tank (the second modular tank 220_1) is integrally formed, time and cost required for a manufacturing process or assembly process may be reduced, and the storage capacity of the storage tank may be increased.
제2 서포터(521_1)가 더 배치됨에 따라, 센터파이프(300)를 보다 원활하게 지탱할 수 있다. 이 경우, 내조탱크(200)의 용량이 증가하더라도, 센터파이프(300)가 보다 원활하게 지탱될 수 있다. As the second supporter 521_1 is further disposed, the
도 10은 또 다른 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a cryogenic fluid storage tank according to another embodiment.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크(10_2)는 스페이서(510, 도 1 참조) 대신 서포터(510_2, 제2 서포터)가 배치되며, 복수의 모듈형 탱크(210 ~ 270) 사이에 제3 서포터(521_2)가 더 배치된다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다. Referring to FIG. 10, in the cryogenic fluid storage tank 10_2 according to the present embodiment, a supporter 510_2 (second supporter) is disposed instead of a spacer 510 (see FIG. 1), and a plurality of
구체적으로, 본 실시예에 따른 극저온 유체 저장 탱크(10_2)의 지지 부재(500)는 제2 서포터(510_2) 및 제3 서포터(521_2)를 더 포함하며, 스페이서(510, 도 1 참조)는 생략될 수 있다. Specifically, the support member 500 of the cryogenic fluid storage tank 10_2 according to the present embodiment further includes a second supporter 510_2 and a third supporter 521_2, and the spacer 510 (see FIG. 1) is omitted. It can be.
제2 서포터(510_2)는 내조탱크(200)의 외측에 배치되며, 내조탱크(200)의 제1 방향(DR1) 일측에 배치될 수 있다. 제2 서포터(510_2)는 단열 부재(700)와 제1 커버(120) 사이에 배치될 수 있다. The second supporter 510_2 is disposed outside the inner tank 200 and may be disposed on one side of the inner tank 200 in the first direction DR1. The second supporter 510_2 may be disposed between the
제3 서포터(521_2)는 저장 탱크의 역할을 수행하는 모듈형 탱크 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 서포터(521_2)는 제3 모듈형 탱크(230)와 제4 모듈형 탱크(240) 사이에 배치될 수 있으나, 그 위치는 이에 제한되지 않는다. The third supporter 521_2 may be disposed between modular tanks serving as storage tanks. For example, the third supporter 521_2 may be disposed between the third
제2 서포터(510_2)와 제3 서포터(521_2)는 함께 배치될 필요는 없으며, 제2 서포터(510_2)와 제3 서포터(521_2) 중 어느 하나만 배치될 수도 있다. The second supporter 510_2 and the third supporter 521_2 do not need to be disposed together, and only one of the second supporter 510_2 and the third supporter 521_2 may be disposed.
제3 서포터(521_2)가 배치되는 경우, 단열 부재(700)는 제3 서포터(521_2) 근처에서 모듈형 탱크(230, 240)의 외측면을 따라 배치될 수 있다. 단열 부재(700)는 제3 서포터(521_2) 근처에서 곡률을 갖도록 라운드지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제3 서포터(521_2)가 배치되더라도, 복사열을 최소화할 수 있다. When the third supporter 521_2 is disposed, the
이 경우에도, 내조탱크(200) 내부의 극저온 액체가 기화하여 내부 압력이 상승하더라도, 내조탱크(200)가 파손되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 아울러, 제2 서포터(510_2)와 제3 서포터(521_2)를 포함함에 따라, 센터파이프(300)를 보다 원활하게 지탱할 수 있다. 이 경우, 내조탱크(200)의 용량이 증가하더라도, 센터파이프(300)가 보다 원활하게 지탱될 수 있다. In this case, even if the cryogenic liquid inside the internal tank 200 vaporizes and the internal pressure rises, damage to the internal tank 200 can be suppressed or prevented. In addition, as the second supporter 510_2 and the third supporter 521_2 are included, the
도 11은 또 다른 실시예에 따른 제1 모듈형 탱크 및 제2 모듈형 탱크 주변을 확대한 확대도이다. Figure 11 is an enlarged view of the periphery of the first modular tank and the second modular tank according to another embodiment.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 모듈형 탱크(210_3)는 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)를 더 포함할 수 있다는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다. Referring to FIG. 11 , the first modular tank 210_3 according to this embodiment is different from the embodiment of FIG. 3 in that it may further include a
구체적으로, 본 실시예에 따른 제1 모듈형 탱크(210_3)는 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조) 및 제2 모듈 부재(212, 도 2 참조) 뿐만 아니라, 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)를 더 포함할 수 있다. Specifically, the first modular tank 210_3 according to the present embodiment includes a first module member 211 (see FIG. 2) and a second module member 212 (see FIG. 2), as well as a
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 제7 모듈형 탱크(270, 도 1 참조)도 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)와 실질적으로 동일한 구성을 더 포함할 수도 있다. 다시 말해서, 제1 방향(DR1)으로 나열된 모듈형 탱크(210 ~ 270, 도 1 참조) 중 일측 끝단 및 타측 끝단에 배치된 모듈형 탱크 중 적어도 어느 하나는 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)와 실질적으로 동일한 구성을 더 포함할 수 있다. However, it is not limited thereto, and the seventh modular tank 270 (see FIG. 1 ) may further include substantially the same configuration as the
모듈 지지부(213) 및 충진재(214)는 단열 부재(700, 도 1 참조)로 둘러싸인 공간의 내측에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)는 단열 부재(700, 도 1 참조)와 제1 모듈 부재(211) 사이에 배치될 수 있다. The
모듈 지지부(213)는 제1 모듈형 탱크(210_3)의 리세스(211c, 도 2 참조)를 커버하도록 배치될 수 있다. 모듈 지지부(213)는 매니폴드부(330)와 결합될 수 있다. 모듈 지지부(213)는 제1 모듈 부재(211)와 결합될 수 있다. 모듈 지지부(213)는 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)에서 제1 방향(DR1) 일측으로 돌출된 최외각 부분과 결합할 수 있다. 모듈 지지부(213)는 용접에 의해 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조) 및 매니폴드부(330)와 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The
모듈 지지부(213)는 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조) 및 제2 모듈 부재(212, 도 2 참조)의 결합체를 지지할 수 있다. 이에 따라, 제1 모듈형 탱크(210_3)의 내압 성능이 향상될 수 있다. The
충진재(214)는 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)와 모듈 지지부(213) 사이 공간을 충진할 수 있다. 충진재(214)는 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)의 리세스(211c, 도 2 참조)와 모듈 지지부(213) 사이 공간을 충진할 수 있다. The
충진재(214)는 단열성 재료를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 단열성 재료는 예를 들어, 유리 섬유와 에폭시(epoxy) 수지를 포함하는 재료(G-10 재료)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 충진재(214)가 배치됨에 따라, 외부의 열이 제1 모듈형 탱크(210_3) 내부로 전달되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
제1 모듈형 탱크(210_3)가 모듈 지지부(213) 및 충진재(214)를 포함하는 경우, 제1 모듈형 탱크(210_3)의 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)의 제1 곡면부(211a, 도 2 참조) 및 리세스(211c, 도 2 참조)의 곡률이 작아지더라도, 제1 모듈형 탱크(210_3)의 내압 성능이 감소하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 아울러, 상기 제1 곡면부(211a, 도 2 참조) 및 리세스(211c, 도 2 참조)의 곡률이 작아지는 경우, 제1 모듈형 탱크(210_3)의 제1 모듈 부재(211, 도 2 참조)의 용접이 보다 용이할 수 있다. 나아가, 극저온 유체 저장 탱크의 제조 공정에 필요한 시간 및 비용이 감소될 수 있다. When the first modular tank 210_3 includes the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
10: 극저온 유체 저장 탱크
100: 외조탱크
200: 내조탱크
210 ~ 270: 모듈형 탱크
300: 센터파이프
400: 수위 센서
500: 지지 부재
700: 단열 부재
UH: 얼리지 홀
LH: 유체 공급 홀10: cryogenic fluid storage tank
100: outer tank
200: internal tank
210 to 270: modular tanks
300: center pipe
400: water level sensor
500: support member
700: insulation member
UH: Ulledge Hall
LH: fluid supply hole
Claims (18)
상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크를 관통하도록 배치되는 센터파이프; 및
상기 내조탱크 및 상기 센터파이프를 내부에 수납하는 외조탱크;
를 포함하되,
상기 센터파이프는 상기 제1 모듈형 탱크 내부에 위치하는 얼리지 홀 및 상기 제2 모듈형 탱크 내부에 위치하는 유체 공급 홀을 정의하고,
한편, 상기 센터파이프는 상기 제1 모듈형 탱크 및 상기 제2 모듈형 탱크와 결합되어, 상기 제1 모듈형 탱크 및 상기 제2 모듈형 탱크가 상기 외조탱크와 이격되도록 상기 외조탱크 내부에서 상기 제1 모듈형 탱크 및 상기 제2 모듈형 탱크를 지지하도록 구성되며,
또한, 상기 얼리지 홀을 통해 상기 제1 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량은 상기 유체 공급 홀을 통해 상기 제2 모듈형 탱크 내부로 공급되는 상기 극저온 유체의 유량보다 작은 극저온 유체 저장 탱크.an internal tank including a first modular tank and a second modular tank each having a space for storing a cryogenic fluid and having different shapes;
a center pipe disposed to pass through the first modular tank and the second modular tank; and
an outer tank for accommodating the inner tank and the center pipe therein;
Including,
The center pipe defines an ullage hole located inside the first modular tank and a fluid supply hole located inside the second modular tank,
Meanwhile, the center pipe is coupled to the first modular tank and the second modular tank so that the first modular tank and the second modular tank are spaced apart from the outer tank, and the outer tank is separated from the outer tank. It is configured to support one modular tank and the second modular tank,
In addition, the flow rate of the cryogenic fluid supplied into the first modular tank through the ullage hole is smaller than the flow rate of the cryogenic fluid supplied into the second modular tank through the fluid supply hole in the cryogenic fluid storage tank. .
상기 센터파이프는 상기 극저온 유체가 공급되며 상기 얼리지 홀 및 상기 유체 공급 홀이 정의된 유체 공급부, 및
상기 유체 공급부의 일측에 배치된 지지부,
를 포함하되,
상기 유체 공급부의 내부와 상기 지지부의 내부는 서로 분리되어 각각이 중공으로 이루어지며,
상기 지지부의 상기 내부는 진공으로 이루어지는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 1,
The center pipe includes a fluid supply unit in which the cryogenic fluid is supplied and the ullage hole and the fluid supply hole are defined, and
A support part disposed on one side of the fluid supply part;
Including,
The inside of the fluid supply part and the inside of the support part are separated from each other and each is made of a hollow,
The inside of the support is a cryogenic fluid storage tank made of a vacuum.
상기 내조탱크와 상기 외조탱크 사이에서 정의되며, 진공으로 이루어지는 사이 공간을 더 포함하되,
상기 지지부는 지지부 관통홀을 정의하고,
상기 지지부 관통홀을 통해, 상기 지지부의 상기 내부와 상기 사이 공간이 연통되는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 2,
Further comprising a space defined between the inner tank and the outer tank and made of a vacuum,
The support defines a support through hole,
A cryogenic fluid storage tank in which the inside of the support part and the space between the support part communicate with each other through the through hole of the support part.
상기 지지부 관통홀은 상기 내조탱크의 외부에 배치되는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 3,
The cryogenic fluid storage tank of claim 1 , wherein the support through hole is disposed outside the inner tank.
상기 센터파이프는 상기 유체 공급부의 타측에 배치되는 매니폴드부를 더 포함하되,
상기 매니폴드부의 내부는 중공으로 이루어지며, 상기 유체 공급부의 상기 내부와 분리되고,
상기 매니폴드부의 상기 내부는 진공으로 이루어지는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 2,
The center pipe further includes a manifold part disposed on the other side of the fluid supply part,
The inside of the manifold part is made of a hollow, and is separated from the inside of the fluid supply part,
The inside of the manifold part is a cryogenic fluid storage tank made of vacuum.
상기 내조탱크와 상기 외조탱크 사이에서 정의되며, 진공으로 이루어지는 사이 공간을 더 포함하되,
상기 매니폴드부는 매니폴드 관통홀을 정의하고,
상기 매니폴드 관통홀을 통해 상기 매니폴드부의 상기 내부와 상기 사이 공간이 연통되는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 5,
Further comprising a space defined between the inner tank and the outer tank and made of a vacuum,
The manifold portion defines a manifold through hole,
A cryogenic fluid storage tank in which the interior of the manifold unit and the space between the manifold unit communicate with each other through the manifold through-hole.
상기 매니폴드부에 의해 관통되는 스페이서를 더 포함하되,
상기 스페이서는 상기 스페이서 내부를 향해 오목하게 형성된 단차부를 포함하고,
상기 단차부에 의해, 상기 매니폴드 관통홀이 상기 사이 공간에 노출되는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 6,
Further comprising a spacer penetrated by the manifold portion,
The spacer includes a stepped portion formed concavely toward the inside of the spacer,
The cryogenic fluid storage tank in which the manifold through-hole is exposed to the interspace by the stepped portion.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 내조탱크의 일측에 배치되는 서포터를 더 포함하되,
상기 서포터는 상기 외조탱크의 내측면과 접하는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 1,
Further comprising a supporter penetrated and supported by the center pipe and disposed on one side of the inner tank,
The supporter is a cryogenic fluid storage tank in contact with the inner surface of the outer tank.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 내조탱크의 타측에 배치되는 스페이서를 더 포함하되,
상기 스페이서는 상기 외조탱크의 내측면과 이격되어 배치되는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 8,
Further comprising a spacer penetrated and supported by the center pipe and disposed on the other side of the inner tank,
The spacer is a cryogenic fluid storage tank disposed spaced apart from the inner surface of the outer tank.
상기 스페이서는 단열성 재료를 포함하는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 9,
The cryogenic fluid storage tank of claim 1 , wherein the spacer includes an insulating material.
상기 센터파이프는 상기 얼리지 홀과 상기 유체 공급 홀이 정의되는 유체 공급부, 상기 유체 공급부의 일측에 위치하는 지지부, 및 상기 유체 공급부의 타측에 배치되는 매니폴드부를 포함하되,
상기 유체 공급부, 상기 지지부 및 상기 매니폴드부는 내부가 분리되며,
상기 서포터는 상기 지지부 상에 배치되고, 상기 스페이서는 상기 매니폴드부 상에 배치되는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 9,
The center pipe includes a fluid supply unit in which the ullage hole and the fluid supply hole are defined, a support unit located on one side of the fluid supply unit, and a manifold unit disposed on the other side of the fluid supply unit,
The fluid supply part, the support part, and the inside of the manifold part are separated,
The supporter is disposed on the support part, and the spacer is disposed on the manifold part.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 외조탱크의 내측면과 접하는 서포터를 더 포함하되,
상기 서포터는 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크 사이에 배치되는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 1,
Further comprising a supporter penetrated and supported by the center pipe and in contact with the inner surface of the outer tank,
The supporter is a cryogenic fluid storage tank disposed between the first modular tank and the second modular tank.
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 극저온 유체를 저장하는 공간을 마련하는 제3 모듈형 탱크, 및
상기 센터파이프에 의해 관통되어 지지되며, 상기 외조탱크의 내측면과 접하는 서포터,
를 더 포함하되,
상기 제2 모듈형 탱크는 상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제3 모듈형 탱크 사이에 배치되고,
상기 서포터는 상기 제2 모듈형 탱크와 상기 제3 모듈형 탱크 사이에 배치되는 극저온 유체 저장 탱크.According to claim 1,
A third modular tank penetrated and supported by the center pipe and providing a space for storing the cryogenic fluid, and
A supporter penetrated and supported by the center pipe and in contact with the inner surface of the outer tank;
Including more,
The second modular tank is disposed between the first modular tank and the third modular tank,
The supporter is a cryogenic fluid storage tank disposed between the second modular tank and the third modular tank.
상기 얼리지 홀의 크기는 상기 유체 공급 홀의 크기보다 작은 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 1,
A size of the ullage hole is smaller than a size of the fluid supply hole.
상기 얼리지 홀의 크기는 상기 유체 공급 홀의 크기의 1/2 내지 1/300의 범위 내에 있는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 14,
The size of the ullage hole is within a range of 1/2 to 1/300 of the size of the fluid supply hole.
상기 얼리지 홀 및 상기 유체 공급 홀은 평면상 원형 형상으로 이루어지고,
상기 유체 공급 홀의 직경은 20mm 내지 60mm의 범위 내에 있으며, 상기 얼리지 홀의 직경은 0.1mm 내지 20mm의 범위 내에 있는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 15,
The ullage hole and the fluid supply hole have a circular shape on a plane,
A diameter of the fluid supply hole is in the range of 20 mm to 60 mm, and a diameter of the ullage hole is in the range of 0.1 mm to 20 mm.
상기 제1 모듈형 탱크는,
곡률을 포함하는 곡면부 및 상기 곡면부로부터 연장되는 리세스를 포함하는 제1 모듈 부재,
내부에 저장 공간을 마련하도록 상기 제1 모듈 부재와 결합되는 제2 모듈 부재,
상기 저장 공간의 외부에서 상기 제1 모듈 부재와 결합되며, 상기 센터파이프에 의해 관통되는 모듈 지지부, 및
상기 모듈 지지부와 상기 제1 모듈 부재의 상기 리세스 사이를 충진하는 충진재를 포함하는 극저온 유체 저장 탱크. According to claim 1,
The first modular tank,
A first module member including a curved portion including a curvature and a recess extending from the curved portion;
A second module member coupled to the first module member to provide a storage space therein;
A module support portion coupled to the first module member outside the storage space and penetrated by the center pipe, and
A cryogenic fluid storage tank comprising a filler filling between the module support and the recess of the first module member.
상기 제1 모듈형 탱크와 상기 제2 모듈형 탱크를 관통하도록 배치되는 센터파이프; 및
상기 내조탱크 및 상기 센터파이프를 내부에 수납하는 외조탱크;
를 포함하되,
상기 센터파이프는 복수의 홀을 정의하는 유체 공급부, 상기 유체 공급부의 일측에 배치되며 내부가 진공으로 이루어지는 지지부, 및 상기 유체 공급부의 타측에 배치되며 유체 공급관을 포함하는 매니폴드부를 포함하며,
상기 유체 공급부의 내부, 상기 지지부의 상기 내부 및 상기 매니폴드부의 내부는 분리되고,
상기 복수의 홀을 통해, 상기 극저온 유체가 제1 모듈형 탱크 및 상기 제2 모듈형 탱크 내부로 공급되는 극저온 유체 저장 탱크.
an internal tank including a first modular tank and a second modular tank each providing a space for storing cryogenic fluid;
a center pipe disposed to pass through the first modular tank and the second modular tank; and
an outer tank for accommodating the inner tank and the center pipe therein;
Including,
The center pipe includes a fluid supply unit defining a plurality of holes, a support unit disposed on one side of the fluid supply unit and having a vacuum inside, and a manifold unit disposed on the other side of the fluid supply unit and including a fluid supply pipe,
The inside of the fluid supply unit, the inside of the support unit and the inside of the manifold unit are separated,
Through the plurality of holes, the cryogenic fluid storage tank through which the cryogenic fluid is supplied into the first modular tank and the second modular tank.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230014920A KR102568305B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Cryogenic fluid storage tank |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102568305B1 true KR102568305B1 (en) | 2023-08-21 |
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| KR1020230014920A KR102568305B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Cryogenic fluid storage tank |
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| KR (1) | KR102568305B1 (en) |
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2023
- 2023-02-03 KR KR1020230014920A patent/KR102568305B1/en active IP Right Grant
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