KR100729217B1 - Cryogenic liquid gas cylinder for natural gas of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초저온 용기를 나타낸 전체 사시도,1 is an overall perspective view showing a cryogenic container according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 전체단면도,2 is an overall cross-sectional view of FIG.
도 3은 도 2의 A부분 확대단면도,3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐구를 나타낸 확대단면도,Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing the opening and closing in accordance with another embodiment of the present invention,
도 5는 도 2의 B부분 확대단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of portion B of FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 따른 초저온 용기의 구성요소 중 라인결합부와 유체공급라인 및 배출라인의 다른 실시예를 도시한 확대단면도이다.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the line coupling portion and the fluid supply line and the discharge line of the components of the cryogenic container according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10:주저장조 11:내벽10: main reservoir 11: inner wall
12:외벽 20:보조저장조12: outer wall 20: auxiliary storage tank
21,72:유입공 30:유체공급라인21,72: Inlet hole 30: Fluid supply line
31:분사노즐 40:개폐구31: spray nozzle 40: opening and closing
41,41a:유통관 42,42a,75:관통공41,41a:
43,43a:유동축 44,44a:고정판43, 43a:
45,45a:부력판 46:탄성체45, 45a: buoyancy plate 46: elastic body
47:연통공 50:배출라인47: communication hole 50: discharge line
51:기체배출관 52:유체배출관51: gas discharge pipe 52: fluid discharge pipe
60:레벨게이지 70:라인결합부60: level gauge 70: line coupling
71:결합체 73:배출공71: binder 73: discharge hole
74:외벽연결관 76:내벽연결과74: outer wall connector 76: inner wall connection
77:결합덮개77: bonding cover
본 발명은 차량용 천연가스의 초저온 용기에 관한 것으로서, 특히 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소,수소, 아르곤 등과 같이 초저온에서 액체로 변환된 유체를 안정적으로 저장하는 차량용 천연가스의 초저온 용기에 관한 것이다.The present invention relates to a cryogenic container of a natural gas for a vehicle, and more particularly to a cryogenic container of a natural gas for a vehicle for stably storing a fluid converted into a liquid at a very low temperature, such as natural gas, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, hydrogen, argon.
일반적으로, 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소, 수소, 아르곤, 헬륨, 네온과 같이 낮은 비등점을 가지는 기체들은 -150℃ 이하에서 액체상태로 변환하게 된다.In general, gases having low boiling points, such as natural gas, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, hydrogen, argon, helium, and neon, are converted to a liquid state below -150 ° C.
이러한, 초저온 액체를 저장하는 용기는 저장된 유체를 액체상태로 유지시키기 위해 낮은 온도를 유지해야 하는 바, 통상적으로 비어있는 상태나 채워져 있는 상태 모두에서 진공상태를 유지할 수 있는 이중 벽으로 구성하여 외부의 열 침입을 효율적으로 방지하게 된다.The container for storing the cryogenic liquid needs to be kept at a low temperature in order to keep the stored fluid in a liquid state. Therefore, the container for storing the cryogenic liquid is formed of a double wall that can maintain a vacuum in both an empty state and a filled state. It will effectively prevent heat intrusion.
그러나, 진공상태의 이중 벽 구조를 가지는 초저온 용기에 초저온 액체를 저 장하더라도 완벽하게 절연을 제공하지는 못함과 더불어, 초저온 액체의 요동에 의한 초저온 용기 표면과의 마찰로 인한 열 발생으로 초저온 액체는 부분적으로 기화되면서 기체상태로 변환하게 된다.However, even if cryogenic liquid is stored in a cryogenic vessel having a double wall structure in a vacuum state, the cryogenic liquid may not be completely insulated, and the cryogenic liquid is partially formed due to the heat generated by friction with the cryogenic vessel surface due to the shaking of the cryogenic liquid. As it vaporizes, it transforms into a gaseous state.
따라서, 종래의 초저온 용기는 초저온 액체가 가득 찬 상태에서 일부가 기체로 변환하게 되면서 내부압력을 상승시키게 된다.Therefore, the conventional cryogenic vessel increases the internal pressure while part of the cryogenic liquid is converted into a gas in a state where the cryogenic liquid is full.
즉, 초저온 용기에 액체상태의 초저온 액체가 가득 찬 상태에서 시간이 흐르면 일부가 기화되면서 기체상태로 변환되어 내부압력이 초기의 액체로 가득 찬 상태에 비해 급격하게 상승하게 되면서 작은 충격에도 용기가 쉽게 파손될 수 있는 위험을 내재하게 되는 문제점이 있다.In other words, when the cryogenic container is filled with the cryogenic liquid in liquid state, as time passes, the gas is converted into a gaseous state as part of it is vaporized, and the internal pressure rises sharply compared with the initial liquid filled state. There is a problem inherent in the risk of being broken.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 내부에 초저온 액체를 가득 채운 상태에서 일부 액체가 기체로 변환되더라도 내부압력을 안정적으로 유지되게 하여 충격이 발생하더라도 파손위험을 방지할 수 있는 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the vehicle is able to prevent the risk of damage even if an impact occurs by keeping the internal pressure stable even if some liquid is converted to gas in a state filled with cryogenic liquid therein It is an object to provide a cryogenic container of natural gas.
본 발명은 유체공급라인 및 배출라인을 360°비틀어서 가공함으로써, 라인의 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들어 용기의 단열성능이 향상되고, 진동 시험시 라인 자체의 변형률에 의해 파열의 위험이 크게 줄어들 수 있도록 한 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In the present invention, by processing the fluid supply line and the discharge line by twisting 360 °, the overall length of the line is extended to reduce the heat loss to improve the thermal insulation performance of the container, the risk of rupture due to the strain of the line itself during the vibration test is greatly It is an object of the present invention to provide a cryogenic container of natural gas for a vehicle that can be reduced.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 천연가스의 초저온 용기는, 내벽과 외벽 사이를 진공공간으로 형성한 상태로 내부에 초저온 유체를 저장하는 주저장조와; 상부 일측에는 유입공이 형성된 상태로 상기 주저장조의 내벽 상부측에 인접되게 설치하는 보조저장조와; 외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 초저온 유체를 공급하는 유체공급라인과; 상기 보조저장조의 하부 일측에 관통결합된 상태로 상기 유체공급라인에서 공급되는 초저온 유체의 수위에 따라 부력에 의해 개폐되면서 초저온 유체 및 기화된 기체가 상기 보조저장조로 인배출되도록 하는 계폐구와; 외부에서 상기 주저장조 내부로 관통 설치되어 상기 주저장조에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배출라인; 및, 상기 유체공급라인 및 상기 배출라인의 상기 주저장조 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 상기 주저장조에 관통결합되어 외부에서 상기 주저장조 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 라인결합부를 포함한다.Cryogenic container of the natural gas for a vehicle of the present invention for achieving the above object, the main storage tank for storing the cryogenic fluid therein in a state formed between the inner wall and the outer wall as a vacuum space; An auxiliary storage tank installed adjacent to an upper side of an inner wall of the main storage tank in an inlet hole formed at an upper side thereof; A fluid supply line penetrating into the main reservoir from the outside and supplying cryogenic fluid to the main reservoir; An opening and closing mechanism for allowing the cryogenic fluid and the vaporized gas to be discharged into the auxiliary storage tank while being opened and closed by buoyancy according to the level of the cryogenic fluid supplied from the fluid supply line in a state of being penetrated through the lower one side of the auxiliary storage tank; A discharge line penetrating into the main reservoir from the outside to discharge the cryogenic fluid and vaporized gas stored in the main reservoir to the outside; And a line coupling part penetratingly coupled to the main storage tank to integrally surround a portion passing through the inner portion of the main storage tank of the fluid supply line and the discharge line to block heat from being transferred from the outside into the main storage tank. do.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be limited to the usual or dictionary meanings, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예에 따른 초저온 용기를 나타낸 전체 사시도, 도 2는 도 1의 전체단면도이다.1 is an overall perspective view showing a cryogenic container according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a full cross-sectional view of FIG.
도시된 바와 같이 본 실시예의 초저온 용기는, 주저장조(10), 보조저장조(20), 유체공급라인(30), 개폐구(40), 배출라인(50), 라인결합부(70)을 구비한다.As illustrated, the cryogenic container of the present embodiment includes a
상기 주저장조(10)는 내부에 천연가스, 질소, 산소, 이산화탄소, 수소, 아르곤, 헬륨, 네온과 같이 초저온 상태에서 액체가 되는 초저온 유체를 저장하는 수조이다.The
이러한, 상기 주저장조(10)는 열 침투를 방지하여 저장되는 초저온 유체가 저온상태를 효율적으로 유지되게 하도록 내벽(11)과 외벽(12) 사이에 진공공간을 형성한다.The
그리고, 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이의 진공공간에는 열 침투 방지효과가 커지도록 단열재를 충진할 수도 있다.In addition, a heat insulating material may be filled in the vacuum space between the
또한, 상기 주저장조(10) 내부에는 저장되는 초저온 유체의 수위를 파악할 수 있도록 레벨게이지(60)를 설치할 수 있다.In addition, a
상기 보조저장조(20)는 상기 주저장조(10)의 내부에 설치되어 상기 주저장조(10)에 저장된 초저온 유체 중 온도상승으로 기화된 기체가 저장될 수 있는 공간을 제공하는 수조이다.The
이러한, 상기 보조저장조(20)는 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 인접되도록 설치하며, 상부 일측에는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체 및 기화된 기체가 내부로 유입되도록 작은 유입공(21)을 형성한다. The
따라서, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체가 공급되면서 가득 차서 공급이 차단되면, 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 초저온 유체가 상기 유입공(21)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다. 결국, 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이 만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화되는 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 되는 것이다.Therefore, when the cryogenic fluid is supplied to the
상기 유체공급라인(30)은 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 공급하는 배관으로, 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 관통 설치한다.The
상기 주저장조(10) 내부로 인입된 상기 유체공급라인(30)의 일단부는 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 수직상태로 인접되게 설치한다.One end of the
그리고, 상기 유체공급라인(30)의 상기 주저장조(10)에 인입된 일단부에는 초저온 유체를 상기 주저장조(10) 내부에 분무상태로 분사 공급하도록 분사노즐(31)을 구비한다.In addition, one end portion of the
따라서, 상기 유체공급라인(30)의 분사노즐(31)을 통해 상기 주저장조(10) 내부에서 상향으로 분무되는 초저온 유체는 상기 주저장조(10) 내부의 기체를 압축시키면서 압력의 근원을 무너지게 하여 내부압력을 줄어들게 함으로서 초저온 유체 가 상기 주저장조(10)로 용이하게 공급될 수 있게 한다.Therefore, the cryogenic fluid sprayed upward in the
상기 개폐구(40)는 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 관통결합되어 상기 유체공급라인(30)에서 공급되는 초저온 유체의 저장수위에 따라 부력에 의해 개폐되면서 초저온 유체 및 기화된 기체를 상기 보조저장조(20)로 인배출되게 하는 부재이다.The opening and
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 개폐구(40)는 단턱이 마련된 관통공(42)이 길이방향으로 형성된 상태로 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관(41)과, 상단부 및 하단부에 각각 고정판(44) 및 부력판(45)이 결합된 상태로 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽되는 유동축(43)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the opening and
여기서, 상기 유동축(43)의 상기 고정판(44)은 상기 유동축(43)이 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽된 상태에서 중력에 의해 이탈되지 않도록 고정하며, 상기 부력판(45)은 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 부력에 의해 상기 유동축(43)을 상승시키게 한다.Here, the
또한, 상기 개폐구(40)는 상기 유통관(41)의 단턱에 걸림된 상태로 관통공(42)에 인입되며, 상기 유통관(41)의 관통공(42)에 내삽된 상기 유동축(43)에는 외삽되는 탄성체(46)를 구비한다.In addition, the opening and
이러한, 상기 탄성체(46)는 상기 유통관(41)의 내주면과 상기 유동축(43)의 외주면 사이에 이격을 생기게 하여 상기 관통공(42)을 통해 유체 및 기체가 용이하게 유통될 수 있도록 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.The
따라서, 상기 탄성체(46)는 상기 주저장조(10)로 공급되는 초저온 유체의 수 위가 상기 부력판(45) 하부에 위치하고 있을 경우에는 상기 유동축(43)의 고정판(44)과 부력판(45)이 각각 상기 유통관(41)의 상단부 및 하단부와 각각 이격된 상태를 유지되게 한다.Therefore, the
즉, 상기 개폐구(40)는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 유동축(43)의 부력판(45) 보다 낮은 경우에는 기화된 기체가 상기 관통공(42)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입되게 한다.That is, the opening and closing
그리고, 상기 유동축(43)의 부력판(45)에 초저온 유체가 접한 시점부터 계속 수위가 상승하게 되면 상기 부력판(45)이 부력에 의해 상승하면서 상기 유통관(41)의 하단부와 접한 상태가 되어 상기 관통공(42)을 통한 유체 및 기체의 흐름을 막게 된다.When the water level continues to rise from the point where the cryogenic fluid is in contact with the
도 4는 상기 개폐구(40)의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing another embodiment of the opening and closing
이러한, 상기 개폐구(40)는 단턱이 마련된 관통공(42a)이 길이방향으로 형성되며, 상기 보조저장조(20)와 관통공(42a)을 연통하는 연통공(47)이 형성된 상태로 상기 보조저장조(20)의 하부 일측에 수직되게 관통 결합하는 유통관(41a)과, 상단부 및 하단부에 각각 고정판(44a) 및 걸림부(46)가 형성된 부력판(45a)이 결합된 상태로 상기 유통관(41a)의 관통공(42a)에 내삽되는 유동축(43a)을 포함한다.The opening and closing
따라서, 상기 개폐구(40)는 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 유동축(43a)의 부력판(45a) 보다 낮은 경우에는 기화된 기체가 상기 관통공(42a)과 연통공(47)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입되게 한다.Therefore, when the water level of the cryogenic fluid supplied to the
그리고, 상기 유동축(43a)의 부력판(45a)에 초저온 유체가 접한 시점부터 계 속 수위가 상승하게 되면 상기 부력판(45a)이 부력에 의해 상승하면서 상기 유통관(41a)의 관통공(42a)에 상기 유동축(43a)의 걸림부(46)가 삽입되면서 상기 관통공(42a)을 밀폐시켜 상기 관통공(42a)과 연통공(47)을 통한 유체 및 기체의 상기 보조저장조(20)내부로의 유입을 차단하게 된다.When the water level continues to rise from the point where the cryogenic fluid comes into contact with the
상기 배출라인(50)은 상기 주저장조(10)에 저장된 초저온 유체와 기화된 기체를 외부로 배출시키는 배관으로, 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 관통 설치한다.The
이러한, 상기 배출라인(50)은 일단부가 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 기화된 기체를 외부로 배출시키는 기체배출관(51)과, 일단부가 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 저부측에 수직상태로 인접되게 절곡 형성하여 초저온 유체를 외부로 배출시키는 유체배출관(52)을 구비한다.The
상기 라인결합부(70)는 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)의 상기 주저장조(10) 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 상기 주저장조(10)에 관통 결합되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 부재이다.The
이러한, 상기 라인결합부(70)는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)과 연결되는 유입공(72)과 한쌍의 배출공(73)이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조(10)의 외벽(12)에 관통 결합되는 결합체(71)와, 상기 결합체(71)의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12)사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공(75)이 형성되며, 내부로는 상 기 유체공급라인(30) 및 배출라인(50)이 삽입되는 외벽연결관(74)을 포함한다.This, the
그리고, 상기 라인결합부(70)는 일단부이 상기 주저장조(10)의 내부에서 내벽(11)으로 관통 결합된 상태로 상기 외벽연결관(74)을 둘러싸게 되는 내벽연결관(76)과, 상기 주저장조(10) 내부로 유입된 상기 외벽연결관(74)과 내벽연결관(76)의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인(30) 및 상기 배출라인(50)이 관통되는 결합덮개(77)를 포함한다.In addition, the
이때, 상기 내벽연결관(76)과 외벽연결관(74) 사이 및 상기 외벽연결관(74) 내부는 상기 주저장부(10)의 내벽(11)과 외벽(12)사이의 진공공간과 연통되므로 상기 주저장부(10)의 내벽(11) 및 외벽(12)사이와 같은 진공상태가 되어 외부에서 상기 주저장부(10) 내부로의 열전달을 차단할 수 있게 된다.At this time, since the inner
또한, 상기 내벽연결관(76)과 외벽연결관(74) 사이 및 외벽연결관(74) 내부에는 외부의 열전달 효과를 높이도록 단열재를 충진할 수 있다.In addition, a heat insulating material may be filled between the inner
즉, 상기 유체공급라인(30)과 상기 배출라인(50)의 각 기체배출관(51) 및 유체배출관(52)이 상기 라인결합부(70)의 결합덮개(77)를 관통하면서 상기 외벽연결관(74) 내부로 인입된 상태에서 상기 결합체(71)의 유입공(72) 및 배출공(73)에 각각 연결되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로의 열 전달을 차단하게 된다.That is, each of the
이와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 초저온 용기의 초저온 유체 저장과 배출과정을 도 1내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above, the cryogenic fluid storage and discharging process of the cryogenic container according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
먼저, 초저온 용기로의 초저온 유체 저장을 살펴보면, 상기 유체공급라인(30)을 통해 초저온 유체가 상기 주저장조(10) 내부에 분무상태로 분사 공급된 다.First, when looking at the cryogenic fluid storage in the cryogenic container, the cryogenic fluid is sprayed and supplied into the
그러면, 상기 주저장조(10)에 공급되는 초저온 유체의 수위가 서서히 상승하게 되며, 기화되는 기체들은 상기 보조저장조(20)의 유입공(21)과 상기 개폐구(40)의 관통공(42)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다.Then, the water level of the cryogenic fluid supplied to the
이후, 공급되는 초저온 유체의 수위가 상기 개폐구(40)의 부력판(45)과 접한 상태에서 계속해서 상승하게 되면, 상기 부력판(45)이 상승하면서 상기 개폐구(40)의 유통관(41) 하단부에 접하게 되어 관통공(42)을 폐쇄시키며 상기 개폐구(40)의 관통공(42)을 통해 초저온 유체가 상기 보조저장조(20)로 유입되지 않게 한다.Subsequently, when the level of the cryogenic fluid supplied is continuously raised in contact with the
그리고, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체가 가득 차게 되면 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 초저온 유체가 상기 유입공(21)을 통해 상기 보조저장조(20)로 유입된다.When the cryogenic fluid is filled in the
따라서, 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 가득 채우더라도 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화되는 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 된다.Therefore, even when the
그러면, 초저온 용기에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체의 배출을 살펴보면, 상기 배출라인(50)의 기체배출관(51) 및 유체배출관(52)을 통해 상기 주저장조(10) 내부의 상부 및 하부의 기화된 기체와 초저온 유체를 외부로 배출한다.Then, when looking at the discharge of the cryogenic fluid and vaporized gas stored in the cryogenic container, vaporization of the upper and lower inside the
이때, 상기 보조저장조(20)의 기체는 상기 유입공(21)을 통해 일차적으로 배출되며, 상기 주저장조(10)의 초저온 유체의 수위가 낮아지면서 상기 개폐구(40)의 부력판(45)보다 낮아지게 되면 상기 개폐구(40)의 관통공(42)이 개방되면서 상기 보조저장조(20)에 저장된 초저온 유체 및 기화된 기체가 상기 배출라인(50)으로 완전히 배출되게 된다.At this time, the gas of the
이와 같이, 초저온 용기는 상기 주저장조(10)에 초저온 유체를 가득 채우더라도 상기 주저장조(10)의 내벽(11) 상부측과 상기 보조저장조(20) 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 상기 보조저장조(20)의 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화된 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하여 초저온 유체의 일부가 기화되어 기체로 변환되더라도 내부 압력상승에 따른 파손 위험을 방지할 수 있게 된다.As described above, the cryogenic container has a space equal to a spaced height between the upper side of the
도 6는 본 발명의 일 실시예를 따른 초저온 용기의 구성요소 중 라인결합부와 유체공급라인 및 배출라인의 다른 실시예를 도시한 확대단면도이다.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the line coupling portion and the fluid supply line and the discharge line of the components of the cryogenic container according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 라인결합부는 유체공급라인, 배출라인 및 결합덮개를 다르게 구성할 수도 있다. As shown in Figure 6, the line coupling portion may be configured differently the fluid supply line, the discharge line and the coupling cover.
즉, 유체공급라인(130), 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)와 연결되는 유입공(172)과 한 쌍의 배출공(173a),(173b)이 형성된 상태로 외부에서 상기 주저장조(10)의 외벽(12)에 관통 결합되는 결합체(171)와, 상기 결합체(171)의 일단에 결합된 상태에서 상기 주저장조(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이에 위치하는 일측부에는 복수개의 관통공(175)이 형성되며 내부로는 상기 유체공급라인(130), 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)이 삽입되는 외벽연결관(174)을 포함한다. 상기 결합체(171)와 외벽연결관(174)은 용접에 의해 결합된다.That is, the main storage tank from the outside in a state in which the
또한, 상기 외벽연결관(174)의 내부에 내장되는 유체공급라인(130), 기체배출관(151), 및 유체배출관(152)은 모두 360°만큼 트위스트되어 비틀려 가공된 후 설치된다. 즉, 상기 유체공급라인(130), 기체배출관(151), 및 유체배출관(152)은 서로 얽혀서 꼬인 상태로 설치된다. 이렇게 함으로써, 기존에 직선형태로 설치되었을 때보다 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들고 그로 인해 용기 전체의 단열성능이 향상되며, 아울러 360°만큼 비틀려 있기 때문에 라인 자체의 변형률이 있어 진동에 의한 파열의 위험이 줄어들 수 있는 것이다.In addition, the
그리고, 상기 라인결합부(170)는 일단부이 상기 주저장조(10)의 내부에서 내벽(11)으로 관통 결합된 상태로 상기 외벽연결관(174)을 둘러싸게 되는 내벽연결관(176)과, 상기 주저장조(10) 내부로 유입된 상기 외벽연결관(174)과 내벽연결관(176)의 일단부를 밀폐 결합한 상태에서 상기 유체공급라인(130) 및 상기 배출라인(50)이 관통되는 결합덮개(177)를 포함한다.In addition, the
상기 결합덮개(177)는 일체형이 아니고, 3개의 별도의 캡들로 구성된 것이다. 즉, 상기 결합덮개(177)는 외벽연결관(174)의 일단부를 밀폐시키기 위한 소형캡(177a), 상기 외벽연결관(174)와 상기 내벽연결관(176) 사이의 일단부를 밀폐시키기 위한 중형 캡(177b), 및 상기 내벽연결관(176)의 일단부를 지지하기 위한 대형 캡(177c)를 포함한다. 상기 소형 캡(177a)의 직경은 상기 중형 캡(177b)보다 작고, 상기 중형 캡(177b)의 직경은 상기 대형 캡(177c)보다 작다.The coupling cover 177 is not integral, but consists of three separate caps. That is, the coupling cover 177 is a
이와 같이, 상기 결합덮개(177)를 3개의 별도의 캡들로 구성한 후, 상기 각각의 캡들의 뒷부분에서 용접을 함으로써, 진동시 응력을 적게 받아서 용접부위가 쉽게 파열되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. As such, after the coupling cover 177 is composed of three separate caps, welding is performed at the rear portions of the respective caps, thereby reducing the stress during vibration, thereby preventing the welding site from being easily ruptured. .
이때, 상기 내벽연결관(176)과 외벽연결관(174) 사이 및 상기 외벽연결관(174) 내부는 상기 주저장부(10)의 내벽(11)과 외벽(12) 사이의 진공공간과 연통되므로 상기 주저장부(10)의 내벽(11) 및 외벽(12) 사이와 같은 진공상태가 되어 외부에서 상기 주저장부(10) 내부로의 열전달을 차단할 수 있게 된다.At this time, the inner
또한, 상기 내벽연결관(176)과 외벽연결관(174) 사이 및 외벽연결관(174) 내부에는 외부의 열전달 효과를 높이도록 단열재를 충진할 수 있다.In addition, the inner
즉, 상기 트위스트된 유체공급라인(130), 상기 기체배출관(151) 및 유체배출관(152)이 상기 라인결합부(170)의 결합덮개(177)를 관통하면서 상기 외벽연결관(174) 내부로 인입된 상태에서 상기 결합체(171)의 유입공(172) 및 한 쌍의 배출공(173a),(173b)에 각각 연결되어 외부에서 상기 주저장조(10) 내부로의 열 전달을 차단하게 된다.That is, the twisted
상술한 바와 같은 본 발명의 초저온 용기는, 주저장조에 초저온 유체를 가득 채우더라도 주저장조의 내벽 상부측과 보조저장조 상부측의 이격된 높이만큼의 공간 및 보조저장조의 내부 잔여 공간이 항상 유지되므로 기화된 기체가 유입될 수 있는 공간을 제공하게 되어 초저온 유체의 일부가 기화되어 기체로 변환되더라도 내부 압력상승에 따른 충격에 의한 파손 위험을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In the cryogenic container of the present invention as described above, even if the cryogenic fluid is filled in the main reservoir, the space of the inner wall of the main reservoir and the upper space of the secondary reservoir and the inner remaining space of the auxiliary reservoir are always maintained. It provides a space for the gas to be introduced, so that even if a part of the cryogenic fluid is vaporized and converted into gas, it provides an effect of preventing the risk of damage due to impact due to an internal pressure increase.
또한, 유체공급라인 및 배출라인을 360°비틀어서 가공함으로써, 라인의 전체 길이가 길어져서 열손실이 줄어들어 용기의 단열성능이 향상되고, 진동 시험시 라인 자체의 변형률에 의해 파열의 위험이 크게 줄어들 수 있도록 한 차량용 천연가스의 초저온 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, by processing the fluid supply line and the discharge line by twisting 360 °, the overall length of the line is extended to reduce heat loss, thereby improving the thermal insulation performance of the container, and greatly reduces the risk of rupture due to the strain of the line itself during the vibration test. It is an object of the present invention to provide an ultra low temperature container of natural gas for a vehicle.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
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