KR100718972B1

KR100718972B1 - 유증기 액화용 증발기 및 이를 구비한 유증기 액화 장치

Info

Publication number: KR100718972B1
Application number: KR1020060046909A
Authority: KR
Inventors: 김창석
Original assignee: 김창석
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-05-16

Abstract

본 발명의 유증기 액화용 증발기는, 하나의 냉매 유입관에서 갈라진 제1 냉매 유입관과 제2 냉매 유입관을 구비하고, 상기 제1 냉매 유입관에 저온용 전자변과 저온용 팽창변이 설치되고, 상기 제2 냉매 유입관에 고온용 전자변과 고온용 팽창변이 설치되고, 상기 제1 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제1 냉매 분배기; 상기 제2 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제2 냉매 분배기; 상기 제1 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제1 냉각 코일과 상기 제2 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제2 냉각 코일이 서로 교호하게 배열된 냉각 코일; 상기 냉각 코일들 사이에 개재된 방열핀; 상기 제1 냉각 코일의 출구에 연통된 제1 헤더 파이프에 설치된 제1 냉매 유출관; 상기 제2 냉각 코일의 출구에 연통된 제2 헤더 파이프에 설치된 제2 냉매 유출관; 및 상기 제1 냉매 유출관에서 유출된 제1 냉매의 압력이 상기 제2 헤더 파이프에서 유출된 제2 냉매의 압력과 동일하게 된 경우에만 열리도록 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관 사이에 설치된 역지변을 구비하고, 상기 역지변을 통하여 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관이 연통되는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 증발기에 서로 다른 온도와 냉각능력을 형성시키므로써 다양한 성분이 함유된 유증기를 효율적으로 액화시킬 수 있다.

Description

유증기 액화용 증발기 및 이를 구비한 유증기 액화 장치{Evaporator for accumulating oil vapor and oil vapor accumulator comprising the same}

도 1은 종래의 유증기 회수장치가 구비된 유류 공급 시스템의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 유증기 액화 장치를 구비한 주유소의 유증기 회수설비의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 유증기 액화용 증발기를 나타낸다.

도 4는 도 2의 유증기 냉각부의 바람직한 세부 구성 및 유증기 냉각 작용을 설명하기 위한 구성도이다.

본 발명은 유증기를 회수하는 장치에 관한 것으로서, 특히 주유소, 선박 등의 유류 저장 탱크에서 발생한 유증기를 액화하여 회수하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주유소, 선박 등에는 유류 공급 시스템이 설치되어 있다. 이러한 유류 공급 시스템은 유조차와 같은 유류 공급 장비로부터 유류를 공급받아 저장하는 유류저장탱크를 구비한다. 유조차와 같은 유류 공급 장비로부터 유류 저장 탱 크로 유류를 공급할 경우에, 유류 저장 탱크 내에는 유증기가 발생하게 된다.

이러한 유증기는 공급되는 유류가 증발됨에 따라 발생하는 것으로서, 독한 냄새를 가지고 있음은 물론 발화 성분을 함유하고 있으므로, 이를 처리하는 문제가 유류 업계에 중요한 사안으로 대두되었다.

이러한 유류 공급 시스템에서 유류 공급시 발생하는 유증기를 개선하기 위한 종래 기술로서 한국공개특허공보 제2001-54966호 "유증기 회수장치"가 있다.

도 1은 상기 "유증기 회수장치"가 설치된 예로서 한국등록실용신안공보 제364608호에 개시된 통상적인 주유소의 유증기 회수설비를 나타내는 구조도이다.

도 1에서 유조차(2)와 지하의 유류저장탱크(1) 사이에는 유류 공급관(3)이 배치되어 있다. 그리고, 유류 공급시 발생된 유증기를 회수할 수 있는 "유증기 회수장치"(12)가 유증기 회수관(5, 6)에 설치되어 있어, 유류저장탱크(1)로의 유류 공급시에만 유조차(2)로 유증기를 회수하고 평상시에는 대기중의 공기가 유입되거나 소량의 유증기가 대기로 배출되는 구성으로 되어 있다. 이러한 종래의 유증기 회수장치는 평상시에 유증기 압력을 검사하여 일정한 압력 이상이 되면 밸브를 열어 유증기를 배출구(13)를 통하여 대기로 배출한다.

따라서 유류 공급시가 아닌 평상시에 외기 온도가 올라가 유류 증발이 발생하는 조건이 되면 유류저장탱크에서 유증기가 발생하고, 이렇게 발생한 유증기의 압력이 일정 압력 이상이 되면 종래의 유증기 회수장치의 밸브가 열려서 모두 외기로 배출되게 된다. 이 때문에 공기의 오염은 물론 에너지가 낭비되고 있다.

또한 종래의 유증기 회수를 위한 외국제품으로는 유증기를 압축하여 액화하 는 방식의 장치가 있으나, 이러한 압축 방식으로는 유조차에서 유류저장탱크로 유류 공급시에는 유증기를 액화 시키기가 어렵다. 유조차에서 유류저장탱크로 유류 20000ℓ 이송시 약 20~30분의 시간이 소요되는데, 이러한 유증기 압축방식으로는 짧은 시간에 유증기를 액화하기 어렵다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 유류저장탱크로부터 회수된 유증기를 냉각하여 효율적으로 액화하는 유증기 액화용 증발기 및 이를 구비한 유증기 액화 장치를 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유증기 액화용 증발기는, 하나의 냉매 유입관에서 갈라진 제1 냉매 유입관과 제2 냉매 유입관을 구비하고, 상기 제1 냉매 유입관에 제1 전자변과 제1 팽창변이 설치되고, 상기 제2 냉매 유입관에 제2 전자변과 제2 팽창변이 설치되고, 상기 제1 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제1 냉매 분배기; 상기 제2 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제2 냉매 분배기; 상기 제1 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제1 냉각 코일과 상기 제2 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제2 냉각 코일이 서로 교호하게 배열된 냉각 코일; 상기 냉각 코일들 사이에 개재된 방열핀; 상기 제1 냉각 코일의 출구에 연통된 제1 헤더 파이프에 설치된 제1 냉매 유출관; 상기 제2 냉각 코일의 출구에 연통된 제2 헤더 파이프에 설치된 제2 냉매 유출관; 및 상기 제1 냉매 유출관에서 유출된 제1 냉매의 압력이 상기 제2 헤더 파이프에서 유출된 제2 냉매의 압 력과 동일하게 된 경우에만 열리도록 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관 사이에 설치된 역지변을 구비하고, 상기 역지변을 통하여 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관이 연통되는 구조로 된 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 방열핀의 사이 간격은 2.0㎜ 내지 4.0㎜ 인 것이 바람직하다.

상기 유증기 액화용 증발기는 상기 제2 냉매 유출관상에 증발압력 조정변을 더 구비한 것이 바람직하다.

또한 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유증기 액화장치는, 유류저장탱크에서 발생한 유증기를 회수하는 제1 유증기 회수관이 구비된 유류공급시스템에서 회수된 유증기를 액화하기 위하여, 상기 제1 유증기 회수관에 연통된 유증기 흡기 하우징; 상기 유증기 흡기 하우징에 연통되어 유입된 유증기를 냉각하여 액화하는 상기 유증기 액화용 증발기가 구비된 유증기 액화 하우징; 상기 유증기 액화 하우징에서 상기 증발기를 거치는 동안 액화되지 않은 유증기를 모아서 배출하는 유증기 배기 하우징; 상기 유증기 배기 하우징 하부에서 액화된 응축유를 저장하는 회수 탱크; 상기 유증기 배기 하우징의 출구 반대측 단부에 스톱밸브가 설치된 유증기 배출관; 상기 증발기의 상기 제1 냉매 유입관과 상기 제2 냉매 유입관에 공통의 냉매를 공급하고, 상기 증발기를 통과하여 유출된 냉매를 회수하여 냉각하는 냉각 시스템을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 유증기 흡기 하우징은, 1개의 입구와 2개의 대칭 출구로 이루어진 T자형의 유증기 분산관을 더 구비하고, 상기 유증기 분산관의 입구는 상기 유증기 흡기 하우징의 입구에 연결되고, 상기 유증기 분산 파이프의 2개의 대칭 출구로부터 분산되어 빠져나온 유증기가 상기 유증기 액화 하우징측으로 흘러 들어가도록 된 것이 바람직하다.

또한 상기 유증기 배기 하우징은, 2개의 대칭 입구와 1개의 출구로 이루어진 T자형의 유증기 분산관을 더 구비하고, 상기 유증기 분산관의 출구는 상기 유증기 배기 하우징의 출구에 연결되고, 상기 유증기 배기 하우징에서 상기 유증기 분산 파이프의 2개의 대칭 입구로 분산되어 유입된 유증기가 상기 출구를 통하여 상기 유증기 배출관으로 흘러 나가도록 된 것이 바람직하다.

상기 유증기 분산관의 측면부에 하나 이상의 관통구가 더 형성된 것이 바람직하다.

또한 상기 유증기 액화장치는 상기 유증기 배출관과 상기 유류저장탱크를 연결하는 제2 유증기 회수관을 더 구비하고, 상기 제2 유증기 회수관 상에 설치되어 상기 유증기 배출관으로부터의 유증기를 개폐하는 스톱밸브; 및 상기 제2 유증기 회수관 상에서 상기 스톱밸브에 연결되어 설치되어 유증기를 흡입하는 송풍기(blower)를 더 구비한 것이 바람직하다.

또한 상기 유증기 액화장치는 상기 제1 유증기 회수관의 유증기 압력을 측정하는 저압스위치를 더 구비하고, 상기 저압스위치에 의하여 상기 유증기 압력이 소정 기준 압력 이상이 되면 이를 상기 송풍기를 턴온하고, 상기 유증기 압력이 소정 기준 압력 이하가 되면 이를 상기 송풍기를 턴오프하도록 제어하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 기본 특징은, 다양한 성분이 함유된 유증기를 효율적으로 액화하기 위하여 서로 다른 증발 온도의 냉매가 흐를 수 있는 2단 배열의 냉각코일을 갖는 증발기 및 이를 구비한 유증기 액화 장치의 구성에 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 유증기 액화 장치를 구비한 주유소의 유증기 회수설비의 구성도로서, 유조차(101), 유류 이송관(102), 유류저장탱크(103), 유증기 배출관(104), 유증기 방출 억제변(105), 유증기 배출구(106), 제1 유증기 회수관(107), 본 발명의 유증기 액화장치(100)로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 도 2의 유증기 액화 장치(100)는, 유증기 배출관(104)과 제1 유증기 회수관(107)을 통하여 유류저장탱크(103)에 연통된다. 이 때, 주유소 등에서 유증기 회수를 위하여 유증기 방출 억제변(105)이 유증기 배출 경로상에 설치된 경우에는, 유증기 액화 장치(100)는 유증기 배출관(104), 유증기 방출 억제변(105), 제1 유증기 회수관(107)을 통하여 유류저장탱크(103)와 연통된다. 여기서 유증기 방출 억제변(105)은 한국공개특허공보 제2001-54966호, 한국등록실용신안공보 제364608호 등에 개시되고, (주)동명 엔터프라이즈의 "유증기 회수장치" 등으로 구비될 수 있다.

여기서 유증기 방출 억제변(105)은 유증기 배출관(104)의 유증기가 일정 압력 예컨대 대기압 보다 높은 0.06㎏/㎠이 되면 압력조절 밸브가 유증기 배출구(106) 측으로 열리게 되어 유류저장탱크(103) 내의 유증기를 외기로 배출하며, 그렇지 않으면 제1 유증기 회수관(107) 측으로 밸브가 열려 있게 된다. 따라서 이 러한 유증기 방출 억제변(105)의 유증기 배출 압력보다 약간 낮은 압력을 감지하여 이를 후술할 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서 추가된 구성의 송풍기(228)의 동작 트리거(trigger) 신호로 사용한다.

도 2의 유증기 액화 장치(100)는 유증기 흡기 하우징(200), 유증기 액화 하우징(201), 유증기 배기 하우징(203), 응축유 회수탱크(204), 유증기 배기관(205), 응축유 회수관(225), 유증기 액화 하우징(201) 내부의 증발기(202), 증발기(202)로 서로 다른 온도의 냉매를 각기 순환시키기 위한 2개의 서로 다른 경로를 제공하는 구성요소들(211, 209, 207, 221, 223)(212, 210, 208, 220, 224), 냉각 시스템(215, 216, 217, 218)으로 구비된다.

여기서 유증기 흡기 하우징(200), 유증기 액화 하우징(201), 유증기 배기 하우징(203), 응축유 회수탱크(204)는 일체화된 구조로 구비될 수 있으며, 그 동작에 대하여는 도 4의 예에서 상세히 설명하기로 한다.

유증기 흡기 하우징(200)은 제1 유증기 회수관(107)에 연통되어 유증기를 흡기한다. 유증기 액화 하우징(201)은 유증기 흡기 하우징(200)으로부터 유입된 유증기를 냉각하여 액화하는 본 발명의 증발기(202)를 구비한다. 도 3에 예시된 본 발명의 증발기(202)는 서로 다른 온도의 냉매를 순환시키는 2개의 냉각 코일을 구비하여 다양한 성분이 함유된 유증기를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

유증기 배기 하우징(203)은 유증기 액화 하우징(201) 내에서 증발기(202)를 거치는 동안 액화되지 않은 유증기를 모아서 유증기 배기관(205)으로 배출한다.

응축유 회수 탱크(204)는 유증기 액화 하우징(201)에서 증발기(202)에 의하 여 액화된 응축유를 받아서 저장한다.

유증기 배기 하우징(203)에 연통된 유증기 배기관(205)은 단부에 스톱밸브(206)가 설치된다. 평상시에는 스톱밸브(206)를 닫아놓고, 유조차(101)가 연결되어 유류 이송시에는 스톱밸브(206)를 열어 놓는다.

그리고 냉각 시스템(215, 216, 217, 218)은 증발기(202)의 제1냉매 유입관(211)과 제2냉매 유입관(212)에 냉매를 공급하고, 증발기(202)를 통과하여 유출된 냉매를 회수하여 냉각한다. 이를 위하여 냉각 시스템은 액분리기(218), 압축기(217), 응축기(216), 수액기(215), 드라이어(214)로 구비될 수 있다.

한편, 도 2의 유증기 액화 장치(100)는 유증기 배기관(205)과 유류저장탱크(103)를 연통하는 제2 유증기 회수관(230)을 더 구비하고, 제2 유증기 회수관(230)에 스톱밸브(227)와 송풍기(blower, 227)를 더 설치할 수 있다. 스톱밸브(227)를 열어 놓은 경우에, 송풍기(227)를 작동하면 유증기 액화 장치(100)의 흡기 하우징(200)으로 유증기를 빨아 들이게 된다. 제2 유증기 회수관(230) 상에 송풍기(227)를 사이에 두고 2개의 스톱밸브(227, 229)가 설치되는 것이 바람직하다.

도 2에서 유증기 방출 억제변(105)은 유증기 배출관(104)의 유증기가 일정 압력 예컨대 대기압 보다 높은 0.06㎏/㎠ 게이지 압력이 되면 압력조절 밸브가 유증기 배출구(106) 측으로 열리게 되어 유류저장탱크(103) 내의 유증기를 외기로 배출하며, 그렇지 않으면 제1 유증기 회수관(107) 측으로 밸브가 열려 있게 된다. 따라서 이러한 유증기 방출 억제변(105)의 유증기 배출 압력보다 약간 낮은 압력을 감지하여 송풍기를 턴온(turn on)시키면, 유증기 방출을 방지할 수 있다.

이를 위하여 유증기 배출관(104) 상에 저압스위치(low pressure switch, 231)를 설치하고 이를 송풍기(228)의 동작 트리거(trigger) 수단으로 사용할 수 있다. 즉 저압스위치(231, LPS)에 의해 유증기 배출관(104)의 압력이 대기압(0.0 ㎏/㎠ 게이지 압력) 보다 높고 상기 유증기 방출 억제변(105)의 밸브 개방 압력(예: 0.06㎏/㎠ 게이지 압력) 보다 낮은 턴온 압력에서 송풍기가 턴온되고, 유증기 배출관(104)의 압력이 대기압 보다 낮은 턴오프 압력에서 송풍기가 턴오프되도록 할 수 있다.

이렇게 유증기 배출관(104)에 저압스위치(231, LPS)를 설치하고 이를 이용하여 송풍기(227)를 동작시켜 유증기를 흡입 액화함으로써, 유증기 방출 억제변(105), 배기구(106) 경로를 통하여 평상시 공연히 배출되는 유증기를 효과적으로 액화할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 유증기 액화용 증발기(202)를 나타내는 것으로서, 제1 냉매 유입관(211), 제2 냉매 유입관(212), 제1 냉매 분배기(distributor)(301), 제2 냉매 분배기(302), 제1 냉각 코일(303, 304, 305), 제2 냉각 코일(306, 307, 308), 방열핀(311, 312), 제1냉매 유출관(221), 제2 냉매 유출관(220), 및 이들 구성요소가 장착된 프레임(300)으로서 구비된다.

도 2와 도 3을 참조하면, 하나의 냉매 유입관(도 2의 213)에서 갈라진 제1 냉매 유입관(211)과 제2 냉매 유입관(212)을 구비하고, 제1 냉매 유입관(211)의 연장부에 제1 전자변(도 2의 209)과 제1 팽창변(도 2의 207, 223)이 설치되고, 제2 냉매 유입관(212)의 연장부에 제2 전자변(도 2의 210)과 제2 팽창변(도 2의 208, 224)이 설치된다. 제1 냉매 유입관(211)에서는 제1 팽창변(207)에 의해 상대적으로 저온의 냉매(예:-30℃)가 유입되고, 제2 냉매 유입관(212)에서는 제2 팽창변(208)에 의해 상대적으로 고온의 냉매(예:-20℃)가 유입된다. 도면에서 참조부호 223, 224 부재는 각각 팽창변(207, 208)와 한 세트로 구비되는 온도센서로서, 냉매 유출관의 온도를 감지하여 팽창변(208, 208)의 냉매 유출량을 조절하는 역할을 한다.

제1 냉매 분배기(301)는 제1 냉매 유입관(211)에 연결되어 제1 냉매를 2 이상의 지류로 분배한다. 마찬가지로, 제2 냉매 분배기(302)는 제2 냉매 유입관(212)에 연결되어 제2 냉매를 2 이상의 지류로 분배한다. 도 3에서는 제1 냉매 및 제2 냉매를 각각 3개의 지류로 분배한 제1 냉매 분배기(301)와 제2 냉매 분배기(302)를 예시하고 있다.

그리고, 증발기(202) 본체는 제1 냉매 분배기(301)의 2 이상의 지류에 연결된 제1 냉각 코일(303, 304, 305)과 제2 냉매 분배기(302)의 2 이상의 지류에 연결된 제2 냉각 코일(306, 307, 308)이 서로 교호하게 배열된 냉각 코일(303, 304, 305, 306, 307, 308)을 갖는다. 제1 냉매는 제1 전자변(209)과 제1 팽창변(207)을 통하여 유입된 상대적 저온(예:-30℃)의 냉매이고, 제2 냉매는 제2 전자변(210)과 제2 팽창변(208)을 통하여 유입된 상대적 고온(예:-20℃)의 냉매이다. 따라서 증발기(202)는 서로 다른 온도의 2개의 냉각코일에 의해 다양한 성분이 함유된 유증기를 효율적으로 액화할 수 있다.

증발기(202) 본체의 냉각 코일(303, 304, 305, 306, 307, 308)들 사이에 개재된 방열핀(311, 312)에 의해 외기의 유증기가 냉각된다.

여기서 방열핀(311, 312)의 사이 간격은 보다 효율적인 유증기 냉각을 위하여 2.0㎜ 내지 4.0㎜ 인 것이 바람직하다. 본 발명의 증발기를 직접 제작하여 유증기 액화장치의 실험을 수행한 결과, 방열핀(311, 312)의 간격이 너무 작으면 유증기 액화시에 포함된 함유 성분들이 냉각시 방열핀(311, 312) 사이에 달라 붙어서 방열핀(311, 312)이 일부 막힐 우려가 있으며, 방열핀(311, 312)의 간격이 너무 크면 유증기 액화 효율 즉 시간당 액화량이 감소하게 된다.

그리고, 제1 냉매 유출관(221)은 제1 냉각 코일(303, 304, 305)의 출구에 연통된 제1 헤더 파이프(309)에 설치된다. 제2 냉매 유출관(220)은 제2 냉각 코일(306, 307, 308)의 출구에 연통된 제2 헤더 파이프(310)에 설치된다.

이러한 증발기(202) 구조에서, 제1 냉매는 제1 냉매 유입관(211)→제1 냉매 분배기(301)→제1 냉각코일(303, 304, 305)→제1 헤더 파이프(309)→제1 냉매 유출관(221)을 통하여 흐르면서 유증기에 함유된 상대적으로 저온에서 냉각이 잘 되는 성분들을 효율적으로 냉각시키게 된다.

또한 제2 냉매는 제2 냉매 유입관(212)→제2 냉매 분배기(302)→제2 냉각코일(306, 307, 308)→제2 헤더 파이프(310)→제2 냉매 유출관(220)을 통하여 흐르면서 유증기에 함유된 상대적으로 고온에서 냉각이 잘 되는 성분들을 효율적으로 냉각시키게 된다.

그리고, 제1 냉매 유출관(221)에서 유출된 상대적 저온의 제1 냉매의 압력이 제2 냉매 유출관(220)에서 유출된 상대적 고온의 제2 냉매의 압력과 동일하게 된 경우에만 열리도록 제1 냉매 유출관(221)과 제2 냉매 유출관(220) 사이에 설치된 역지변(도 2의 222)을 구비한다.

그리고, 제2 냉매 유출관(220) 상에 증발기의 압력을 조정하기 위한 증발압력 조정변(232)이 더 설치되는 것이 바람직하다.

제1 냉매 유출관(221)과 제2 냉매 유출관(220)은 역지변(도 2의 222) 이후의 지점에서 만나게 되어 액 분리기(218)로 들어간다.

도 3의 증발기는 각각 3개의 지류를 갖는 제1 냉각코일(303, 304, 305) 및 제2 냉각코일(306, 307, 308)를 예시하고 있으나, 당업자라면 냉각코일의 규모 즉 지류의 개수 및 크기 등은 냉각하여야 할 유증기의 예상 발생량(유류저장탱크의 용량 등)에 따라 적절히 결정되어 설계될 수 있음을 이해할 것이다.

도 4는 도 2의 유증기 냉각부(200, 201, 202, 203, 204, 205)의 바람직한 세부 구성 및 유증기 냉각 작용을 설명하기 위한 구성도이다.

도 4에서 점선 화살표는 유증기를 나타내고, 실선 화살표는 유증기가 냉각되어 액화된 응축유(분리된 유류)를 나타낸다.

제1 유증기 회수관(107)을 통하여 유증기 입구관(401)으로 유입된 유증기는 유증기 흡기 하우징(200)을 통하여 유증기 액화 하우징(201)을 거치면서 증발기(202)에 의해 액화된다. 유증기가 액화된 응축유는 유증기 액화 하우징(201)의 바닥면을 타고 응축유 회수 탱크(204)로 흘러내려가게 된다. 유증기 배기 하우징(203)의 하면은 응축유 회수 탱크(204)로 개방되어 있으며, 유증기 액화 하우징(201)의 바닥면은 액화된 응축유가 잘 흘러가도록 유증기 배기 하우징(203) 측으로 기울어진 것이 바람직하다. 응축유 회수 탱크에 저장된 응축유는 회수관(225)에 설치된 스톱밸브(도 2의 226)이 열리면 유류저장탱크(103)로 회수된다.

유증기 액화 하우징(201)을 거치면서 액화되지 않은 유증기는 유증기 배기 하우징(203)에 모여서 출구관(406)을 통하여 유증기 배기관(205)으로 배출된다.

유증기 흡기 하우징(200)의 내부에는 입구관(401)에 연결된 유증기 분산관(400)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 유증기 분산관(400)은 유입된 유증기를 유증기 흡기 하우징(200) 내부에서 유증기 액화 경로상의 넓은 영역에 골고루 분산시키는 역할을 한다. 도면에 예시된 유증기 분산관은(400)은 입구관(401)에 조립되는 T자형의 형상이며, 입구관(401)으로 유입된 유증기를 양측의 통기관(402, 403)과 중앙의 관통구(404)를 통하여 분산한다.

또한 유증기 배기 하우징(203)도 출구관(406)에 연결된 유증기 분산관(405)을 더 구비하는 것이 바람직하며, 이 유증기 분산관(405)은 양측의 통기관(407, 408)과 중앙의 관통구(409)를 통하여 액화되지 않은 유증기를 모아서 배출하는 역할을 한다. 이는 유증기 흡기 하우징(200) 내부에 설치된 유증기 분산관(400)과 대칭되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 유증기 액화용 증발기 및 이를 구비한 유증기 액화 장치에 의하면, 증발기에 서로 다른 온도와 냉각능력을 형성시키므로써 다양한 성분이 함유된 유증기를 효율적으로 액화시킬 수 있으며, 유조차에서 유류저장탱크로의 유류 이송시와 같이 비교적 짧은 기간에도 상당량의 유증기를 액화시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

하나의 냉매 유입관에서 갈라진 제1 냉매 유입관과 제2 냉매 유입관을 구비하고, 상기 제1 냉매 유입관에 제1 전자변과 제1 팽창변이 설치되고, 상기 제2 냉매 유입관에 제2 전자변과 제2 팽창변이 설치되고,

상기 제1 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제1 냉매 분배기;

상기 제2 냉매 유입관을 2 이상의 지류로 분배하는 제2 냉매 분배기;

상기 제1 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제1 냉각 코일과 상기 제2 냉매 분배기의 2 이상의 지류에 연결된 제2 냉각 코일이 서로 교호하게 배열된 냉각 코일;

상기 냉각 코일들 사이에 개재된 방열핀;

상기 제1 냉각 코일의 출구에 연통된 제1 헤더 파이프에 설치된 제1 냉매 유출관;

상기 제2 냉각 코일의 출구에 연통된 제2 헤더 파이프에 설치된 제2 냉매 유출관; 및

상기 제1 냉매 유출관에서 유출된 제1 냉매의 압력이 상기 제2 헤더 파이프에서 유출된 제2 냉매의 압력과 동일하게 된 경우에만 열리도록 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관 사이에 설치된 역지변을 구비하고,

상기 역지변을 통하여 상기 제1 냉매 유출관과 상기 제2 냉매 유출관이 연통되는 구조로 된 것을 특징으로 하는 유증기 액화용 증발기.
제1항에 있어서,

상기 방열핀의 사이 간격은 2.0㎜ 내지 4.0㎜ 인 것을 특징으로 하는 유증기 액화용 증발기.
제1항에 있어서,

상기 제2 냉매 유출관상에 증발압력 조정변을 더 구비한 것을 특징으로 하는 유증기 액화용 증발기.
유류저장탱크에서 발생한 유증기를 회수하는 제1 유증기 회수관이 구비된 유류공급시스템에서 회수된 유증기를 액화하기 위하여,

상기 제1 유증기 회수관에 연통된 유증기 흡기 하우징;

상기 유증기 흡기 하우징에 연통되어 유입된 유증기를 냉각하여 액화하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 증발기가 구비된 유증기 액화 하우징;

상기 유증기 액화 하우징에서 상기 증발기를 거치는 동안 액화되지 않은 유증기를 모아서 배출하는 유증기 배기 하우징;

상기 유증기 배기 하우징 하부에서 액화된 응축유를 저장하는 회수 탱크;

상기 유증기 배기 하우징의 출구 반대측 단부에 스톱밸브가 설치된 유증기 배출관;

상기 증발기의 상기 제1 냉매 유입관과 상기 제2 냉매 유입관에 공통의 냉매 를 공급하고, 상기 증발기를 통과하여 유출된 냉매를 회수하여 냉각하는 냉각 시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.
제4항에 있어서, 상기 유증기 흡기 하우징은

1개의 입구와 2개의 대칭 출구로 이루어진 T자형의 유증기 분산관을 더 구비하고,

상기 유증기 분산관의 입구는 상기 유증기 흡기 하우징의 입구에 연결되고,

상기 유증기 분산 파이프의 2개의 대칭 출구로부터 분산되어 빠져나온 유증기가 상기 유증기 액화 하우징측으로 흘러 들어가도록 된 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.
제5항에 있어서, 상기 유증기 배기 하우징은

2개의 대칭 입구와 1개의 출구로 이루어진 T자형의 유증기 분산관을 더 구비하고,

상기 유증기 분산관의 출구는 상기 유증기 배기 하우징의 출구에 연결되고,

상기 유증기 배기 하우징에서 상기 유증기 분산 파이프의 2개의 대칭 입구로 분산되어 유입된 유증기가 상기 출구를 통하여 상기 유증기 배출관으로 흘러 나가도록 된 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 유증기 분산관의 측면부에 하나 이상의 관통구가 더 형성된 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.
제4항에 있어서,

상기 유증기 배출관과 상기 유류저장탱크를 연결하는 제2 유증기 회수관을 더 구비하고,

상기 제2 유증기 회수관 상에 설치되어 상기 유증기 배출관으로부터의 유증기를 개폐하는 스톱밸브; 및

상기 제2 유증기 회수관 상에서 상기 스톱밸브에 연결되어 설치되어 유증기를 흡입하는 송풍기(blower)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 유증기 회수관의 유증기 압력을 측정하는 저압스위치를 더 구비하고,

상기 저압스위치에 의하여 상기 유증기 압력이 소정 기준 압력 이상이 되면 이를 상기 송풍기를 턴온하고, 상기 유증기 압력이 소정 기준 압력 이하가 되면 이를 상기 송풍기를 턴오프하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유증기 액화장치.