KR101570345B1 - A low heat loss cryogenic liquid container - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상단에 상단 커버가 결합되며 내부가 진공으로 유지되는 외부 용기; 상기 외부용기 내부에 상기 외부용기의 내주면에 이격하여 위치하며 저온 액체를 수용하는 내부용기 상기 외부용기의 상기 상단 커버를 관통하여 상기 외부용기 내부로 연장되어 상기 내부 용기와 연결되며, 저온 액체의 충진 또는 추출을 위한 유체 입출관; 및 상기 외부용기의 바닥면과 상기 내부용기의 하면 사이에 설치되어 상기 내부용기를 상기 외부용기에 대하여 지지하는 받침부를 포함하되, 상기 내부용기의 하면 중심부에는 상부 방향으로 오목하게 오목홈이 형성되고, 상기 받침부는 상기 외부용기의 바닥면에 하단이 고정되고 상기 오목홈 내측으로 연장되며, 내부에 진공의 빈 공간이 형성된 기둥 형태의 칼럼형 부재; 상기 칼럼형 부재의 상단 표면 상부에 배치되며 상기 칼럼형 부재에 의해 지지되는 단열판; 및 상기 오목홈 내부에 상기 단열판 및 상기 칼럼형 부재를 덮는 역 U자 형태로 형성되되 상기 칼럼형 부재와 이격하여 상기 칼럼형 부재를 덮으며, 상단 외측 표면에서 상향 돌출된 상향 돌출부와 외측면에서 돌출된 외측면 돌출부를 구비하는 역 U형의 캡을 포함하는 저 열손실 저온 유체 용기에 대해 개시한다. The present invention relates to an outer container having an upper cover coupled to an upper end thereof and an inner space maintained in a vacuum state; An inner container disposed inside the outer container and spaced apart from an inner circumferential surface of the outer container, the inner container extending through the upper cover of the outer container to be connected to the inner container, Or a fluid inlet and outlet tube for extraction; And a receiving portion provided between the bottom surface of the outer container and the bottom surface of the inner container to support the inner container with respect to the outer container, wherein a concave groove is formed in the center of the lower surface of the inner container, A columnar member in the form of a column having a lower end fixed to a bottom surface of the outer container and extending inwardly of the concave groove and having a hollow space therein; An insulating plate disposed on the upper surface of the columnar member and supported by the columnar member; And an inverted U-shape covering the heat insulating plate and the columnar member inside the concave groove, the upper protruding part protruding upward from the upper outer surface and the outer protruding part covering the columnar member, A low heat loss low temperature fluid container comprising an inverted U-shaped cap having protruding outer side projections.
Description
본 발명은 저 열손실 저온 유체 용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG, LPG, 액체 산소, 액체 질소, 액체 헬륨, 액체 수소 등과 같은 극저온 액체의 저장 및 액화 장치 등에서 사용되는 저 열손실 저온 유체 용기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low heat loss low temperature fluid container and more particularly to a low heat loss low temperature fluid container for use in a storage and liquefaction device for cryogenic liquids such as LNG, LPG, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid helium, .
화석연료의 과다한 사용으로 인한 대기오염과 지구 온난화 문제로 최근 국내외에서는 탄화수소계가 아닌 연료를 사용하는 시스템의 개발이 활발히 진행 중이다. 그 중 가장 대표적인 것이 바로 수소에너지의 이용기술이다. Due to the problem of air pollution and global warming caused by excessive use of fossil fuels, the development of systems using fuel rather than hydrocarbons has been actively underway at home and abroad. The most representative of these is the utilization of hydrogen energy.
수소에너지의 효율적 사용을 위해서는 부피를 축소시켜 고밀도화하여야 하며, 이 경우 수송도 간편하고, 저장도 용이하여 용도를 다양화시킬 수 있다. In order to use hydrogen energy efficiently, it is necessary to reduce the volume and to increase the density. In this case, it is possible to diversify the use because it is simple to transport and easy to store.
수소의 부피를 축소시켜 저장하는 방법 중 저장에너지가 가장 큰 것은 수소를 액화시켜 액체수소 형태로 저장하는 방법이다. 따라서 수소에너지의 이용을 확대하기 위해서는 저장 및 수송이 용이한 액체상태의 수소를 저장할 수 있는 저온 유체 용기의 개발이 선행되어야 한다. Among the methods of reducing the volume of hydrogen and storing it, the greatest storage energy is a method of liquefying hydrogen and storing it in the form of liquid hydrogen. Therefore, in order to expand the use of hydrogen energy, the development of a low-temperature fluid container capable of storing hydrogen in a liquid state that is easy to store and transport should be preceded.
공지의 저온 유체 용기는 외부용기와 외부용기 내부에 매달린 형태로 설치되는 내부용기의 이중 용기 구조로 형성되는 데, 영하 253℃의 액체수소를 저장하는 경우 외부 상온과 내부용기 내부의 온도차가 약 280K로 매우 크기 때문에 내부용기를 매달아 지지하는 구조물을 통한 전도 열침입이 크게 발생하는 문제점이 있으며, 내부용기를 매달아 지지하는 방식은 구조적으로도 안정성이 낮은 문제점이 있다.
The known low-temperature fluid container is formed of a double-container structure of an inner container which is installed in an outer container and an inner container suspended in the outer container. In case of storing liquid hydrogen at a temperature of 253 ° C, There is a problem in that the conduction heat penetration through the structure supporting the inner vessel is hung largely, and the method of supporting the inner vessel by hanging has a problem in that the stability is low even in terms of structure.
본 발명은 내부용기와 상기 내부용기를 내부에 보유하는 외부용기를 포함하는 이중 용기 구조에서 외부용기의 바닥면과 내부용기의 하면 사이에 내부용기를 받칠 수 있는 받침부를 형성함으로써 구조적 안정성을 향상시킬 수 있으며, 받침부를 통한 전도 열침입을 최소화할 수 있는 저 열손실 저온 유체 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention improves structural stability by forming a support capable of supporting an inner container between a bottom surface of an outer container and a bottom surface of the inner container in a double-container structure including an inner container and an outer container holding the inner container therein And is capable of minimizing the invasion of conduction heat through the support portion.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 상단에 상단 커버가 결합되며 내부가 진공으로 유지되는 외부 용기; 상기 외부용기 내부에 상기 외부용기의 내주면에 이격하여 위치하며 저온 액체를 수용하는 내부용기; 상기 외부용기의 상기 상단 커버를 관통하여 상기 외부용기 내부로 연장되어 상기 내부 용기와 연결되며, 저온 액체의 충진 또는 추출을 위한 유체 입출관; 및 상기 외부용기의 바닥면과 상기 내부용기의 하면 사이에 설치되어 상기 내부용기를 상기 외부용기에 대하여 지지하는 받침부를 포함하되, 상기 내부용기의 하면 중심부에는 상부 방향으로 오목하게 오목홈이 형성되고, 상기 받침부는 상기 외부용기의 바닥면에 하단이 고정되고 상기 오목홈 내측으로 연장되며, 내부에 진공의 빈 공간이 형성된 기둥 형태의 칼럼형 부재; 상기 칼럼형 부재의 상단 표면 상부에 배치되며 상기 칼럼형 부재에 의해 지지되는 단열판; 및 상기 오목홈 내부에 상기 단열판 및 상기 칼럼형 부재를 덮는 역 U자 형태로 형성되되 상기 칼럼형 부재와 이격하여 상기 칼럼형 부재를 덮으며, 상단 외측 표면에서 상향 돌출된 상향 돌출부와 외측면에서 돌출된 외측면 돌출부를 구비한 역 U형의 캡을 포함한다. 상기 역 U형의 캡은 상기 오목홈의 내면과 상기 상향 돌출부 및 상기 외측면 돌출부들 통해 접촉한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides an air conditioner comprising: an outer container having an upper cover coupled to an upper end thereof and a vacuum container; An inner container disposed inside the outer container and spaced apart from an inner circumferential surface of the outer container to receive the low temperature liquid; A fluid inlet / outlet pipe extending through the upper cover of the outer container to extend into the outer container and connected to the inner container, for filling or extracting the low temperature liquid; And a receiving portion provided between the bottom surface of the outer container and the bottom surface of the inner container to support the inner container with respect to the outer container, wherein a concave groove is formed in the center of the lower surface of the inner container, A columnar member in the form of a column having a lower end fixed to a bottom surface of the outer container and extending inwardly of the concave groove and having a hollow space therein; An insulating plate disposed on the upper surface of the columnar member and supported by the columnar member; And an inverted U-shape covering the heat insulating plate and the columnar member inside the concave groove, the upper protruding part protruding upward from the upper outer surface and the outer protruding part covering the columnar member, And an inverted U-shaped cap having a protruded outer surface projection. The inverted U-shaped cap is in contact with the inner surface of the recessed groove through the upward protruding portion and the outer lateral protruding portions.
본 발명에 의하면, 상기 역 U형의 캡의 상단 내측 표면 및 내측면에는 각각 하향 돌출부 및 내측면 돌출부가 형성되고, 상기 칼럼형 부재의 상단 표면에는 돌출부가 형성되어, 상기 단열판은 상기 역 U형의 캡 및 상기 칼럼형 부재와 상기 하향 돌출부, 상기 내측면 돌출부 및 상기 돌출부를 통해 접촉한다. According to the present invention, the downward protruding portion and the inner protruding portion are formed on the upper inner side surface and the inner side surface of the inverted U-shaped cap, respectively, the protruding portion is formed on the upper surface of the columnar member, Through the cap, and the columnar member and the downward projection, the inner side projection and the projection.
본 발명에 의하면, 단열판은, 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 형성되는 것이 바람직하다. According to the present invention, it is preferable that the heat insulating plate is formed of a glass reinforced epoxy laminate (GREL).
본 발명에 의하면, 상기 칼럼형 부재의 돌출부, 상기 캡의 상기 상향 돌출부, 상기 하향 돌출부, 상기 외측면 돌출부 및 상기 내측면 돌출부는 점 접촉 가능하게 형성된다. According to the present invention, the projecting portion of the columnar member, the upward projecting portion of the cap, the downward projecting portion, the outer side projecting portion and the inner side projecting portion are formed so as to be point-contactable.
본 발명에 의하면, 상기 칼럼형 부재의 돌출부, 상기 역 U형의 캡의 상기 상향 돌출부, 상기 하향 돌출부, 상기 외측면 돌출부 및 상기 내측면 돌출부는 저 열전도성 소재로 형성되어 상기 칼럼형 부재 또는 상기 캡에 접착 고정된다. According to the present invention, the protruding portion of the columnar member, the upward protruding portion of the inverted U-shaped cap, the downward protruding portion, the outer lateral protruding portion, and the inner protruding portion are formed of a low thermal conductive material, And is adhered and fixed to the cap.
본 발명에 의하면, 상기 역 U형의 캡의 상단 외측 표면과 상기 오목홈의 상면 사이, 및 상기 역 U형의 캡의 내측 하단 표면과 상기 단열판의 상면 사이 중 적어도 어느 한 곳에는 스프링이 설치된다.According to the present invention, a spring is provided in at least one of an upper outer surface of the inverted U-shaped cap and an upper surface of the concave groove, and an inner lower surface of the inverted U-shaped cap and an upper surface of the insulating plate .
본 발명에 의하면, 상기 캡은 하단이 내부용기의 하면에 위치에 대응하거나 그 보다 긴 길이를 가져 상기 칼럼형 부재로부터 상기 내부용기로의 복사 열전달을 차단 가능하게 형성된다.According to the present invention, the lower end of the cap has a length corresponding to or longer than the lower surface of the inner container, so that the heat transfer from the columnar member to the inner container can be blocked.
본 발명에 의하면 외부용기의 내측 바닥면과 내부용기의 하면 사이에 내부용기를 받칠 수 있는 받침부를 형성하여 구조적 안정성을 향상시키면서도 받침부를 통한 전도 열침입을 최소화할 수 있는 저 열손실 저온 유체 용기를 제공할 수 있다. According to the present invention, a support for supporting an inner container is formed between an inner bottom surface of an outer container and a lower surface of an inner container, thereby improving the structural stability and minimizing the penetration of conduction heat through the support portion. .
열전도는 열전도 거리에 반비례하는 특성을 가지는데, 본 발명에 의하면 외부 상온으로부터 내부 저온으로의 열전도가 칼럼형 부재, 단열부재 및 캡을 순차적으로 경유하여 이루어지므로 열전도 길이를 크기 증가한다. 또한 열전도는 접촉 면적에 의하여 영향을 받는 데, 본 발명에 의하면 칼럼형 부재, 단열부재, 캡 및 내부용기 사이의 지지가 돌출부 접촉에 의하여 이루어지고 바람직하게는 점 접촉 형태로 지지가 이루어지는 바, 열전도 면적이 최소화하면서 열 병목 현상과 같은 열전도 저항을 증가시켜 열전도를 최소화하는 것이 가능하다. 또한, 열전도 경로 사이에 단열판을 개재하므로 열전도는 더욱 최소화된다. According to the present invention, the heat conduction from the external room temperature to the internal low temperature is sequentially performed via the columnar member, the heat insulating member and the cap, thereby increasing the heat conduction length. In addition, according to the present invention, the support between the columnar member, the heat insulating member, the cap and the inner container is formed by the projecting portion contact, and preferably the thermal conductive member is supported in a point contact manner, It is possible to minimize heat conduction by increasing the thermal conduction resistance such as thermal bottleneck while minimizing the area. Further, since the heat insulating plate is interposed between the heat conduction paths, the heat conduction is further minimized.
또한, 스프링에 의하여 내부 용기의 변위 또는 변형이 흡수되므로 내부용기에 가해지는 열적 스트레스를 완화시킬 수 있다. Further, since the displacement or deformation of the inner vessel is absorbed by the spring, the thermal stress applied to the inner vessel can be alleviated.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 개략적인 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 받침부의 확대 단면도이다.
도 3 은 도 2 에 도시된 받침부의 분해 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 받침부의 확대 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a low heat loss low temperature fluid container according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of a receiving portion of a low thermal loss low temperature fluid container according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the pedestal shown in Fig.
4 is an enlarged cross-sectional view of a receiving portion of a low heat loss low temperature fluid container according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기에 대하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a low heat loss low temperature fluid container according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에 도시된 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기는 저온 유체 저장 장치에 적용된 것을 실시예로 하고 있으나, 여기에 제한되지 않고 저온 유체 액화 장치에도 적용될 수 있다. The low-temperature-loss low-temperature fluid container according to the present invention shown in the drawings is applied to a low-temperature fluid storage device, but the present invention is not limited thereto and can be applied to a low-temperature fluid liquefaction device.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 개략적인 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기에서 받침부의 확대 단면도이고, 도 3 은 도 2 에 도시된 받침부의 분해 사시도이다. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a low-heat-loss low-temperature fluid container according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a bearing portion in a low- Fig. 3 is an exploded perspective view of the pedestal shown in Fig.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기는 외부용기(10)와, 내부용기(20), 유체 입출관(30) 및 받침부(40)를 포함한다. Referring to the drawings, a low heat loss low temperature fluid container according to the present invention includes an
외부용기(10)는 내부에 내부용기(20)를 수용하며, 상단 개구에 결합되는 상단 커버(12)를 포함한다. 상단 커버(12)는 외부용기(10) 본체의 개방된 상단에 결합되어 내부를 밀폐한다. 외부용기(10)의 내부는 진공 상태이다. The
내부용기(20)는 LNG, LPG, 액체 산소, 액체 질소, 액체 헬륨, 액체 수소 등의 저온 액체를 수용하기 위해 제공된다. 내부용기(20)는 외부용기(10) 내부에서 외부용기(10)의 내주면과 이격되게 배치된다. The
내부용기(20)의 하면(22) 중심부에는 상부 방향으로 오목한 원통 형태의 오목홈(24)이 형성된다. At the center of the
외부용기(10) 내부에서 외부 용기(10) 내주면과 내부용기(20)의 외주면과의 사이에 형성된 진공은 진공 단열층을 형성하여 대류 열전달 및 공기에 의한 열전도를 방지하여, 내부용기(20)로 열이 침입하는 것을 방지한다. 외부용기(10) 내주면과 내부용기(20) 외주면 사이 공간에는 진공단열층 외에 내부용기(20)를 둘러싸는 다층단열재(미도시)를 포함하여 다양한 단열 구조가 형성될 수 있다. The vacuum formed between the inner circumferential surface of the
유체 입출관(30)은 저온 액체의 충진 및/또는 추출을 위한 것으로, 상단커버(12)를 관통하여 외부용기(10) 내부로 연장되어 내부용기(20)와 연결되고, 하단은 내부용기(20) 내로 연장된다. The fluid inlet /
본 발명에 의하면, 내부용기(20)는 외부용기(10) 바닥면(14)과 내부용기(20) 하면(22) 사이에 구비된 받침부(40)에 의해 아래에서 받쳐지는 방식으로 외부용기(10)에 대하여 지지된다. According to the present invention, the
받침부(40)는 칼럼형 부재(column type element)(50)와, 단열판(insulation plate)(60), 및 역 U형의 캡(inverted U shape cap)(70)을 포함한다. The
칼럼형 부재(50)는 외부용기(10)의 바닥면(14)에 하단이 고정되고 내부용기(20)의 하면에 형성된 오목홈(24) 내부를 향해 연장된 기둥 형태로 형성된다. 하단에는 외측 방향으로 직경이 확장된 형태의 확장부(52)를 구비하며 확장부(52)의 하단이 외부용기(10)의 바닥면(14)에 고정된다. The
칼럼형 부재(50)는 내부가 빈 중공으로 형성되며, 내부는 진공으로 형성된다. 이를 위해 칼럼형 부재(50)에는 공기빼기 홀(53)이 형성되어, 외부용기(10) 내부에서 공기가 배출되면서 진공이 형성될 때 칼럼형 부재(50) 내부의 공기 역시 공기빼기 홀(53)을 통해 배출되어 진공이 되도록 할 수 있다. 다른 예로서 칼럼형 부재(50)는 제조 시에 내부에 진공으로 형성된 공간을 가진 밀폐형 부재로 형성될 수 있다. The inside of the columnar member (50) is hollow and the inside is formed of a vacuum. An
칼럼형 부재(50)의 상단 표면에는 돌출부(55)가 형성된다. 돌출부(55)는 단열판(60)과 점접촉 형태로 접촉하도록 뾰족하게 형성된다. A
단열판(60)은 오목홈(24) 내부에서 칼럼형 부재(50)의 상단 표면 상부에 배치된다. 단열판(60)은 원판형 블럭 형태로 형성되는 데, 공지의 단열 소재를 포함하여 저 열전도성 소재로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 제조된다. GREL은 저 열전도성 소재로서 열전도를 최소화하는 것이 가능하며, 칼럼형 부재(50)와 캡(70) 사이에서 필요한 지지력을 제공하는 것이 가능하다. GREL의 종류로서, "G-10", "G-11", "G-10 CR" 등이 공지되어 있다. GREL은 접촉을 통한 물리적 지지와 함께 열전도 차단 기능을 함께 발휘하는 데 유리하다. The
단열판(60)은 칼럼형 부재(50)의 돌출부(55)와의 점접촉을 통해 칼럼형 부재(50)의 상부에서 지지된다. The
캡(70)은 단열판(60)과 칼럼형 부재(50)를 덮을 수 있도록 역 U자 형태로 형성된다. The
캡(70)은 내부용기(20)의 오목홈(24) 내부에 배치되며, 단열판(60)을 칼럼형 부재(50)의 상부 표면 사이에 개재하며, 칼럼형 부재(50)를 덮도록 설치된다. 바람직하게는, 캡(70)은 설치 상태에서 하단이 내부용기(20)의 하면 위치에 대응하거나 그 보다 아래로 위치하는 길이로 형성되어, 칼럼형 부재(50)에서 내부용기(20)로의 복사 열 전달을 차단할 수 있게 형성된다. The
캡(70)은 칼럼형 부재(50)와 같이 내부에 빈 공간을 가지도록 형성될 수 있으며, 이 경우 내부가 빈 진공으로 형성되거나, 공기빼기 홀(71)을 구비하여 외부용기(10) 내부의 공기가 배출될 때 진공이 되도록 할 수 있다. 내부에 진공 상태의 중공을 가진 형태로 캡(70)을 형성하는 경우, 캡(70)을 통한 열 전달을 최소화하는 데 유리하다. The
캡(70)은 상단 외측 표면에 상향 돌출 형성된 상향 돌출부(72)를 구비한다. 상향 돌출부(72)는 내부용기(20)의 오목홈(24)의 상면과 점 접촉하게 뾰족하게 형성된다. 상향 돌출부(72)는 열전도의 최소화 측면에서 1개로 형성될 수 있다. The
또한 캡(70)의 상단 내측 표면에 하향 돌출 형성된 하향 돌출부(74)를 구비한다. 하향 돌출부(74)는 단열판(60)의 상면과 점 접촉하게 뾰족하게 형성된다. 하향 돌출부(74)는 열전도의 최소화 측면에서 1개로 형성될 수 있다. And has a downwardly protruding
또한 캡(70)은 외주면에 둘레 방향으로 이격되어 형성된 복수개의 외측면 돌출부(76)를 구비한다. 외측면 돌출부(76)는 내부용기(20)의 오목홈(24) 내주면과 접촉하여 내부용기(20)가 캡(70)에 의해 지지되도록 한다. Further, the
외측면 돌출부(76)는 구조적 안정성과 열전도의 최소화 측면을 동시에 고려하여 그 개수가 결정되며 본 실시예는 3개의 외측면 돌출부(76)를 갖는 형태를 예시하고 잇다. 외측면 돌출부(76)는 오목홈(24)의 측면들과 점 접촉하여 내부용기(20)를 지지한다. The number of the
또한 캡(70)은 단열판(60)의 측면과 접촉가능하게 내측면에서 돌출된 복수개의 내측면 돌출부(78)를 구비한다. 내측면 돌출부(78)는 원주 방향으로 이격되어 복수개 형성로 형성되는 데, 구조적 안정성 측면과 열전도의 최소화 측면을 동시에 고려하여 그 개수가 결정될 수 있다. 바람직하게는 적어도 3개의 내측면 돌출부(78)를 갖는다. 내측면 돌출부(78)은 단열판(60)의 측면과 점 접촉하여 캡(70)이 단열판(60)에 의해 지지되도록 한다. The
이와 같이 캡(70)은 단열판(60)을 매개로 칼럼형 부재(50)에 지지되고, 내부용기(20)의 오목홈(24) 내부에서 내부용기(10)를 지지한다. The
컬럼형 부재(50)의 돌출부(55), 캡(70)의 상향 돌출부(72), 하향 돌출부(74), 외측면 돌출부(76) 및 내측면 돌출부(78)는 저 열전도성 소재를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 스테인리스 스틸 소재로 형성된 칼럼형 부재(50) 및 캡(70)에 표면에 저열전도성 소재를 이용하여 돌출부들을 별개로 형성하여 극저온 접착제를 이용하여 접착 고정하는 방식으로 형성할 수 있다. 이때 저 열전도성 소재는 공지의 단열 소재 및 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)가 이용될 수 있다. The
이와 같은 구조의 받침부(40)는 외부용기(10)가 접한 외부 상온으로부터 내부용기(20)의 내부 저온으로의 열전도를 최소화시키면서도 내부용기(20)가 외부용기(10)에 대하여 지지되는 것을 가능하게 한다. The
본 발명에 의한 받침부(40)의 작용을 살펴보면, 외부용기(10)에 고정된 칼럼형 부재(50)는 단열판(60)을 매개로 캡(70)을 물리적으로 지지한다. 따라서 내부용기(20)를 외부용기(10)에 대하여 매달아 지지하는 종래의 지지구조에 대하여 안정적인 지지가 가능하다. The
한편. 칼럼형 부재(50)는 상단 표면의 돌출부(55)가 단열판(60)과 접촉하게 되므로, 접촉 면적이 최소화되어 열전도가 최소화될 뿐만 아니라 단열판(60)의 저 열전도성 특성으로 인하여 열전도를 최소화할 수 있다. Meanwhile. The protruding
또한 단열판(60)은 캡(70)과 하향 돌출부(74) 및 내측면 돌출부(78)을 통해 접촉하여 캡(70)을 지지하게 되는 바, 단열판(60)의 저 열전도성 특성으로 인하여 열전도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 단열판(60)과 캡(70)의 접촉 면적이 최소화되므로 단열판(60)에서 캡(70)으로부터 열전도 역시 최소화된다. The
또한 캡(70)은 내부용기(20)와 상향 돌출부(72) 및 외측면 돌출부(74)를 통하여 접촉하여 내부용기(20)를 지지하게 되는 바, 접촉 면적이 최소화되므로 캡(70)에서 내부용기(20)로의 열전도 역시 최소화된다. The
더욱이 캡(70)은 설치 상태에서 하단이 내부용기(20)의 하면에 대응하는 길이를 가지는 바, 캡(70)에 의하여 칼럼형 부재(50)에서 내부용기(20)로의 복사 열전달이 차단된다. 또한 외부용기(10)는 진공으로 형성되므로, 칼럼형 부재(50), 캡(70), 내부용기(20) 사이의 갭은 진공단열층이 되어 대류 열전달 역시 차단된다. Furthermore, since the lower end of the
한편, 열전도는 열전도 거리에 반비례하는 특성을 갖는 바, 본 발명은 외부 상온으로부터 내부 저온으로의 열전도가 칼럼형 부재(50), 단열부재(60) 및 캡(70)을 통해 이루어지므로, 열전도 길이를 크기 증가하여 열전도를 감소시키게 된다. Since the heat conduction from the external room temperature to the internal low temperature is performed through the
이와 같이 본 발명에 따른 받침부(70)은 내부용기(20)가 외부용기(10)에 대하여 아래에서 받쳐지는 것을 가능하게 하여 구조적 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라, 열전도 길이를 증가시키고, 접촉면적을 최소화하며, 열전도 경로 사이에 단열판을 개재하므로 전도 열침입이 최소화되는 것을 가능하게 한다.As described above, the
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 받침부의 단면도이다. 도 2 에 도시된 본 발명의 일 실시예의 받침부와 대비하면, 내부용기(20)의 열적 스트레스를 흡수할 수 있는 스프링(73, 75)을 더 포함한다. 4 is a cross-sectional view of a receiving portion of a low heat loss low temperature fluid container according to another embodiment of the present invention. In comparison with the support portion of the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the
도 4 를 참조하면, 제1 스프링(73)은 캡(70)의 상단 외측 표면에 형성된 상향 돌출부(72)가 일단 내부로 끼워진 상태로 캡(70)의 상단 외측 표면과 내부용기(20)의 오목홈(24) 상면 사이에 설치되고, 제2 스프링(75)은 캡(70)의 상단 내측 표면에 형성된 하향 돌출부(74)가 일단 내부로 끼워진 상태로 캡(70)의 상단 내측 표면과 단열판(60) 사이에 설치된다. Referring to FIG. 4, the
본 발명에 의하면, 제1 및 제2 스프링(73, 75) 중 어느 하나만이 설치되는 것도 가능하다. According to the present invention, only one of the first and
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 열수축 또는 열팽창에 의해 발생하는 내부용기(20)의 변위가 스프링(73, 75)에 의해 흡수됨으로 내부용기(20)에 가해지는 열적 스트레스도 받침부(40)에 의해 완화 경감되는 것이 가능하다. According to another embodiment of the present invention, since the displacement of the
이상에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예들에 의해 한정되지 않는다. 예컨대, 첨부된 도면의 본 발명의 실시예는 저온 유체 저장 장치에 적용된 형태로 도시되어 있으나, 액화 장치에도 적용가능하며, 이 경우 내부 용기의 상단으로 극저온 냉동기 등이 설치될 수 있다. 이러한 변형은 본 발명의 보호범위에 속한다.
In the foregoing, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of protection of the present invention is not limited by the above-described embodiments. For example, although the embodiment of the present invention is illustrated in a form applied to a low-temperature fluid storage device, the present invention is also applicable to a liquefaction device. In this case, a cryogenic freezer or the like may be installed at an upper end of the inner container. Such variations are within the scope of protection of the present invention.
10: 외부용기 12: 상단커버
15: 받침부재 받침부 16: 안착홈
20: 내부용기 24: 오목홈
30: 유체 입출관 40: 받침부
50: 칼럼형 부재 55: 돌출부
60: 단열부재 70: 캡
72: 상향 돌출부 74: 하향 돌출부
73, 75: 스프링 76: 외측면 돌출부
78: 내측면 돌출부10: outer container 12: upper cover
15: receiving member receiving portion 16:
20: inner container 24: concave groove
30: fluid inlet / outlet pipe 40:
50: columnar member 55:
60: thermal insulating member 70: cap
72: upward protrusion 74: downward protrusion
73, 75: spring 76: outer side projection
78: Inner side projection
Claims (7)
상기 외부용기 내부에 상기 외부용기의 내주면에 이격하여 위치하며 저온 액체를 수용하는 내부용기;
상기 외부용기의 상기 상단 커버를 관통하여 상기 외부용기 내부로 연장되어 상기 내부 용기와 연결되며, 저온 액체의 충진 또는 추출을 위한 유체 입출관; 및
상기 외부용기의 바닥면과 상기 내부용기의 하면 사이에 설치되어 상기 내부용기를 상기 외부용기에 대하여 지지하는 받침부를 포함하되,
상기 내부용기의 하면 중심부에는 상부 방향으로 오목하게 오목홈이 형성되고,
상기 받침부는 상기 외부용기의 바닥면에 하단이 고정되고 상기 오목홈 내측으로 연장된 기둥 형태의 칼럼형 부재;
상기 칼럼형 부재의 상단 표면 상부에 배치되며 상기 칼럼형 부재에 의해 지지되는 단열판; 및
상기 오목홈 내부에 배치되고, 상기 단열판 및 상기 칼럼형 부재를 덮는 역 U자 형태로 형성되어 상기 칼럼형 부재와 이격하여 상기 칼럼형 부재를 덮으며, 상단 외측 표면에서 상향 돌출된 상향 돌출부와 외측면에서 돌출된 외측면 돌출부를 구비하는 역 U형의 캡을 포함하며,
상기 역 U형의 캡의 상단 내측 표면 및 내측면에는 각각 하향 돌출부 및 내측면 돌출부가 형성되고,
상기 칼럼형 부재의 상단 표면에는 돌출부가 형성되어,
상기 단열판은 상기 역 U형의 캡 및 상기 칼럼형 부재와 상기 하향 돌출부, 상기 내측면 돌출부 및 상기 돌출부를 통해 접촉하는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
An outer container to which an upper cover is coupled at an upper end and the interior of which is maintained in vacuum;
An inner container disposed inside the outer container and spaced apart from an inner circumferential surface of the outer container to receive the low temperature liquid;
A fluid inlet / outlet pipe extending through the upper cover of the outer container to extend into the outer container and connected to the inner container, for filling or extracting the low temperature liquid; And
And a support unit installed between the bottom surface of the outer container and a lower surface of the inner container to support the inner container with respect to the outer container,
A concave groove is formed concavely in the upper direction at the center of the lower surface of the inner container,
The support portion includes a columnar member having a columnar shape and a lower end fixed to a bottom surface of the outer container and extending to the inside of the concave groove;
An insulating plate disposed on the upper surface of the columnar member and supported by the columnar member; And
An upper protruding portion which is disposed inside the concave groove and formed in an inverted U-shape covering the heat insulating plate and the columnar member and spaced apart from the columnar member to cover the columnar member, And an inverted U-shaped cap having an outwardly projecting lateral protrusion,
The downward projecting portion and the inner projecting portion are respectively formed on the upper inner side surface and the inner side surface of the inverted U-
A protrusion is formed on an upper surface of the columnar member,
Wherein said insulating plate is in contact with said inverted U-shaped cap and said columnar member through said downward protrusion, said inner protrusion and said protrusion.
상기 단열판은, 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 형성된 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating plate is formed of a glass reinforced epoxy laminate (GREL).
상기 칼럼형 부재의 돌출부와, 상기 역 U형의 캡의 상기 상향 돌출부, 상기 하향 돌출부, 상기 외측면 돌출부 및 상기 내측면 돌출부는 점 접촉 가능하게 뾰족하게 형성되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
The method according to claim 1,
Characterized in that the protruding portion of the columnar member and the upward protruding portion, the downward protruding portion, the outer lateral protruding portion, and the inner protruding portion of the inverted U-shaped cap are pointed to be pointably contactable. Vessel.
상기 칼럼형 부재의 돌출부와, 상기 역 U형의 캡의 상기 상향 돌출부, 상기 하향 돌출부, 상기 외측면 돌출부 및 상기 내측면 돌출부는 저 열전도성 소재로 형성되어 상기 칼럼형 부재 또는 상기 캡에 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
The method according to claim 1,
The protruding portion of the columnar member and the upward protruding portion, the downward protruding portion, the outer protruding portion, and the inner protruding portion of the inverted U-shaped cap are formed of a low thermal conductive material and fixed to the columnar member or the cap Wherein the low-temperature-loss low-temperature fluid container is a low-temperature-loss low-temperature fluid container.
상기 역 U형의 캡의 상단 외측 표면과 상기 오목홈의 상면 사이, 및 상기 역 U형의 캡의 내측 하단 표면과 상기 단열판의 상면 사이 중 적어도 어느 한 곳에는 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
The method according to claim 1,
Wherein a spring is provided at least at any one of an upper outer surface of the inverted U-shaped cap and an upper surface of the concave groove, and an inner lower surface of the inverted U-shaped cap and an upper surface of the insulating plate. Heat loss low temperature fluid container.
상기 캡은 하단이 내부용기의 하면 위치에 대응하는 길이를 갖거나 상기 내부 용기의 하면 위치보다 긴 길이를 가져, 상기 칼럼형 부재로부터 상기 내부용기로의 복사 열전달을 차단하는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.The method according to claim 1,
Wherein the cap has a length corresponding to a bottom position of the inner container at the lower end or a length longer than a bottom position of the inner container so as to block radiation heat transfer from the columnar member to the inner container. Loss Cryogenic fluid vessel.
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|---|---|---|---|
| KR1020140108582A KR101570345B1 (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | A low heat loss cryogenic liquid container |
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|---|---|---|---|---|
| KR20180121418A (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-07 | (주)메타비스타 | A Liquefied Gas Tank |
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| KR101041783B1 (en) * | 2010-10-22 | 2011-06-17 | 대우조선해양 주식회사 | LNG storage containers |
| JP2014074452A (en) | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Air Water Plant & Engineering Inc | Vacuum heat insulation container for low temperature |
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2014
- 2014-08-20 KR KR1020140108582A patent/KR101570345B1/en active IP Right Grant
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| KR102067522B1 (en) * | 2017-04-28 | 2020-01-20 | 백종훈 | A Liquefied Gas Tank |
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