KR100733770B1

KR100733770B1 - 유증기 환원장치

Info

Publication number: KR100733770B1
Application number: KR1020070017909A
Authority: KR
Inventors: 강민식
Original assignee: 강민식; 고경곤
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2007-07-02

Abstract

개시된 본 발명은 유조차량으로부터 유류를 주유소의 유류저장탱크에 적하하는 동안에 저장탱크의 배기관을 통해 배출되는 유증기를 응축시켜 액상의 유류로 연속적으로 환원시킴으로써 저장탱크로 다시 회수할 수 있게 해 주는 유증기 환원장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서, 상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기; 상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및 상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고, 상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 고압 저온의 저농도 유증기를 팽창밸브를 통과시켜 저압 저온 저농도 유증기로 변환한 후 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 열교환을 통해 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

유류저장탱크, 유조차량, 유증기, 유류환원, 유증기 압축

Description

유증기 환원장치 {APPARATUS FOR EXTRACTING OIL FROM OIL VAPOR}

본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.

도 1은 일반적으로 주유소에서 유조차량으로부터 유류를 유류저장탱크에 적하하면서 저장탱크 내의 유증기를 유조차량으로 회수하는 과정을 보여주는 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 일실시예를 나타낸 구성도이고,

도 3은 도 2에서 가변형 교축밸브의 일예를 나타낸 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도이고,

도 5는 도 4에 예시된 본 장치에서 측정압력과 제어전류와의 상관관계를 보여주는 그래프이고,

도 6은 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 또다른 실시예를 나타낸 구성도이고,

도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100,200 : 유증기 환원장치 110,210 : 압축기

120,220 : 일정압유지수단 130,230 : 유로개폐밸브

140 : 가변형 교축밸브 240 : 압축기모터 콘트롤러

150,250,350 : 예냉기 170,270,370 : 냉각기

180,280,380 : 유류저장통 180a,280a,380a : 유수분리통

290 : 압력측정센서

본 발명은 유류저장탱크에서 발생하는 유증기를 포집하여 액상의 유류로 다시 환원시켜 회수하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주유소에서 유조차량으로부터 유류를 주유소의 유류저장탱크에 적하하는 동안에 저장탱크의 배기관을 통해 배출되는 유증기를 응축시켜 액상의 유류로 연속적으로 환원시킴으로써 저장탱크로 다시 회수할 수 있게 해 주는 유증기 환원장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주유소 또는 유류를 다량 사용하는 공장 등에는 유조차량 등으로부터 유류를 공급받는 유류저장탱크가 마련되어 있다.

따라서, 유류는 일정한 부피를 갖는 유류저장탱크에 저장되게 되는데, 이때 저장되는 유류의 휘발성 때문에 유류저장탱크 내에는 유증기가 자연적으로 발생하 게 되고, 이와 같이 발생한 유증기는 배기관을 통하여 외부로 배출되게 된다. 이 경우 유류저장탱크에서 자연발생적으로 생성되어 배출되는 유증기의 양은 무시할 정도로 적기 때문에 대기를 오염시킬 정도는 되지 않는다.

그러나, 유류저장탱크 내에 유류를 보충할 때, 예컨대 유조차량에서 유류를 유류저장탱크 내에 적하하는 동안 공급되는 유류의 부피만큼 탱크 내부에 존재하고 있는 유증기가 외부로 빠져 나오게 된다. 이때 유류 공급에 의해 외부로 배출되는 유증기는 장시간 유류와 접촉하고 있었기 때문에 포화상태에 가까운 고농도 상태이므로 다량의 유증기가 외부로 배출될 경우 대기를 오염시키는 주범이 된다. 또한, 유증기는 발화 성분을 함유하고 있어 다량의 유증기가 대기 중으로 곧바로 방출될 경우 안전사고의 위험성도 있다.

이러한 문제들을 해소하기 위해서, 유조차량으로부터 유류저장탱크로 유류를 공급할 때, 유류저장탱크로부터 배출되는 유증기를 유조차량 내로 회수하는 방법이 개발되었다. 이러한 회수방법은 대도시 지역의 대부분의 주유소에 적용되고 있다. 도 1에서는 이러한 유류 적하시의 유증기 회수방법을 예시하고 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 유증기(g)의 회수를 위해, 유류저장탱크(10)의 배기관(12)에는 T자형의 회수밸브(14)가 마련되어 있다. 유조차량(20)으로부터 유류저장탱크(10)로 유류 적하시 회수밸브(14)에는 호스(22)로 유조차량(20) 상부의 유증기 인입부에 연결된다. 그러면, 대기로의 배출로는 폐쇄되고 호스(22)쪽으로 배출로가 형성된다. 이 상태에서 공급파이프(26)를 통해 유조차량(20)으로부터 유류저장탱크(10)로 유류를 공급하게 되면, 유류저장탱크(10)의 상부 공간, 즉 유류의 상부 공간에 존재하는 유증기(g)는 배기관(12)과 회수밸브(14)를 통하여 외부로 나가게 된다. 이렇게 외부로 배출되는 유증기(g)는 유조차량(20)과 연결된 호스(22)를 통해 유조차량(20)의 유류가 빠져나간 상부공간으로 유입되어 저장되고, 유류 적하가 끝난 후 유조차량(20)에 의해 외부로 운반되어 특정 장소에서 소각 처리된다.

이와 같이 기존에는 유류를 공급할 때 발생되는 유증기를 대기로 그냥 방출하거나 유조차량에 그대로 회수하여 소각 처리하므로, 대기로 방출할 경우 전술한 바와 같이 대기오염, 안전사고의 위험이 있으며, 회수하여 소각처리하는 경우 운반 및 소각에 따른 비용과 소각에 따른 환경공해물질이 발생하는 단점이 있었다. 나아가서, 다량의 유증기를 방출 또는 소각 처리하므로 유증기에 포함된 유류의 낭비를 가져오는 경제적인 손실도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 유조차량으로부터 유류를 유류저장탱크에 적하하는 동안에 저장탱크의 배기관을 통해 배출되는 유증기를 고압 저온 상태에서 응축시킴으로써 고효율로 액상의 유류로 환원시켜 회수함으로써 유증기로 인한 대기오염을 방지하고 유류의 경제적 손실을 방지할 수 있는 유증기 환원장치를 제공하는 데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 저장탱크에 유류를 적하하는 동안에 실시간적으로 고압상태에서 냉각하여 유증기의 환원과정을 수행하여 유증기를 액상 유류로 환원하여 저장탱크로 다시 회수할 수 있게 해 줌으로써 장치를 소형화할 수 있는 유 증기 환원장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른 유증기 환원장치는 유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서, 상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기; 상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및 상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고, 상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른 유증기 환원장치는 유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서, 상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기; 상기 배기관과 상기 압축기 사이에 배치되어, 상기 배기관의 압력에 따라 상기 압축기로 공급되는 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력이 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단; 상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및 상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고, 상기 일정압유지수단은 상기 배기관의 배출구 측에 연결되어 상기 배기관의 압력이 사용자가 설정한 동작압력 이상에서는 상기 배기관으로부터 유증기가 상기 압축기로 공급되도록 유로를 개방하고 상기 동작압력 밑으로 떨어지면 상기 유로를 폐쇄하는 유로개폐밸브와, 상기 유로개폐밸브와 상기 압축기 사이에 배치되어 상기 유로개폐밸브를 통해 상기 압축기로 공급되는 유증기 압력에 따라 유로 면적을 가변시켜 상기 유증기 압력이 높아지면 유로 면적을 넓혀 단위시간당 흐르는 양을 증가시키고 상기 유증기 압력이 낮아지면 유로 면적을 좁혀 흐르는 양을 감소시켜 상기 배기관의 압력을 일정하게 하는 가변형 교축밸브를 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3측면에 따른 유증기 환원장치는 유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서, 상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기; 상기 배기관의 압력에 따라 상기 압축기에서 처리하는 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력이 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단; 상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및 상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙 되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고, 상기 일정압유지수단은 상기 배기관의 배출구 측에 연결되어 상기 배기관의 압력이 사용자가 설정한 동작압력 이상에서는 상기 배기관으로부터 유증기가 상기 압축기로 공급되도록 유로를 개방하고 상기 동작압력 밑으로 떨어지면 상기 유로를 폐쇄하는 유로개폐밸브와, 상기 유로개폐밸브와 상기 압축기 사이에 배치되어 상기 유로개폐밸브를 통해 상기 압축기로 공급되는 유증기의 압력을 측정하는 압력측정센서와, 이 압력측정센서의 측정압력에 따라 상기 압축기의 구동모터의 회전속도를 제어하여 단위시간당 상기 압축기에서 처리하는 상기 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력을 일정하게 유지시키는 압축기모터 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 일실시예를 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2에서 가변형 교축밸브의 일예를 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유증기 환원장치(100)는 유류저장탱 크(10)의 배기관(12)에 연결되어 배기관(12)을 통해 배출되는 유증기(g)를 유류로 환원시켜 회수하는 장치이다. 본 장치(100)는 특히 유조차량(20)에서 유류를 유류저장탱크(10)로 적하시 다량으로 발생하는 유증기를 실시간으로 액체 유류로 환원시켜 유류저장탱크(10)로 회수해 주기 위해 사용된다. 바람직하게는, 본 장치(100)는 배기관(12)에 마련되어 유조차량(20)의 회수탱크와 연결하기 위한 기존의 회수밸브(14)에 연결되어 사용된다. 배기관(12)에는 유류저장탱크(10) 내부의 진공을 방지하기 위한 진공방지밸브(102)가 마련되는 것이 바람직하다. 이 진공방지밸브(102)는 체크밸브로서 구성될 수 있다.

본 장치(100)는 배기관(12)에 연결되어 배기관(12)으로부터 유입되는 유증기를 흡입하여 압축하는 압축기(110)를 구비하고 있다. 압축기(110)는 유입된 유증기를 수 내지 수십 기압의 고압으로 압축시켜 부피를 축소시킨다. 바람직하게는, 이 압축기(110)에 의해 유입된 유증기는 10기압 이상의 압력으로 압축된다. 압축기(110)의 압축력(기압)은 사용자에 의해 조정이 가능하다. 압축기(110)와 배기관(12) 사이에는 배기관(12)의 압력이 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단(120)이 설치되어 있다.

일정압유지수단(120)은 배기관(12)과 압축기(110) 사이에 배치되어 배기관(12)의 압력이 동작압력, 예컨대 대기압 이상이 되면 유로를 개방하고 진공이 되면 유로를 폐쇄하는 유로개폐밸브(130)와, 이 유로개폐밸브(130)의 후단에 연결되어 동작압력(대기압) 이상으로 공급되는 유증기의 압력에 따라 유로 면적이 변경되면서 배기관 압력이 일정하게 유지되도록 하는 가변형 교축밸브(140)를 구비한다.

유로개폐밸브(130)는 바람직하게는 예시한 바와 같이 2웨이 2포트(2 way 2 port) 밸브로 구성될 수 있으며, 유로개폐밸브(130)의 동작압력은 본 장치의 설치 목적 및 용도를 고려하여 사용자에 의해 적절한 값으로 설정될 수 있다.

가변형 교축밸브(140)는 입력되는 압력에 따라 그 내부의 유로 면적이 변하도록 구성되는데, 입력압력이 높아지면 유로면적이 커지고 입력압력이 낮아지면 유로 면적이 작아지도록 동작하는 구조를 갖는다. 따라서, 가변형 교축밸브(140)는 배기관 압력이 본 장치의 작동에 기준이 되는 기준압력(예컨대, 대기압) 보다 많이 높으면 유로 면적을 넓혀 압축기(110)에 공급되는 유증기 양을 증가시켜 배기관(14)의 압력을 낮추고, 기준압력(대기압)에 근접할수록 증가된 유로 면적을 다시 좁혀 압축기(110)에 공급되는 유증기 양을 감소시켜 배기관 압력을 천천히 낮추어, 작동 중 배기관 압력이 기준압력(대기압) 수준으로 유지되도록 한다. 이 가변형 교축밸브(140)는 일예로 도 3에서와 같이 다이아프램(diaphragm; 142) 방식으로 유입되는 유증기의 압력에 따라 밸브(144)의 개폐정도가 자동 조절되어 유로 면적을 가변시키는 구조로 될 수 있다. 이외에도 유증기의 압력에 따라 유로 면적이 조절되는 방식 및 구조를 갖는 밸브들이 가변형 교축밸브(140)로 채용될 수 있다.

만약, 배기관 압력이 진공이 되면 유로개폐밸브(130)가 작동되어 유증기 공급이 차단되며, 이때 압축기(110)는 진공상태에서 구동된다. 이후에 유조차량(20)에서 유류가 공급되어 배기관 압력이 기준압력(대기압) 이상으로 회복되면 유로개폐밸브(130)가 다시 개방되어 압축기(110)로 유증기의 공급이 재개되게 된다.

압축기(110)의 배출구에는 예냉기(豫冷機; 150)가 연결되어, 압축기(110)에서 고압으로 압축된 유증기는 예냉기(150)로 공급된다. 압축기(110)와 예냉기(150) 사이에는 압축기(110)에서 보낸 고압의 유증기가 예냉기(150)로부터 회귀하는 것을 방지하기 위해 역류방지밸브(160)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 역류방지밸브(160)는 체크밸브로 구성될 수 있다.

예냉기(150)는 그 유입구가 압축기(110)의 배출구와 연결되어 있으며, 내부에 유체가 유동하는 공간(152)이 마련되어 있다. 이 예냉기(150)의 내부공간(152)에는 격막들(154)이 일정간격마다 반대위치에 부착되어, 내부공간(152)은 격막들(154)로 인해 지그재그(zigzag)의 유로를 형성한다. 특히, 격막들(154)에 의해 형성된 지그재그의 유로에 1차 냉각코일(156)이 배치되어 유로를 유동하는 유증기의 열을 흡수하여 유증기의 예비냉각을 수행한다. 이 1차 냉각코일(156) 내를 유동하는 냉매로는 후술할 냉각기(170)에서 유증기의 응축 후 배출되는 미소량의 유류만이 포함된 저온의 저농도 유증기가 이용된다. 이 저농도 유증기는 냉각기(170)의 냉각온도로 냉각되어 저온이기 때문에 유증기의 예비냉각에 매우 효과적이다. 이와 같이, 예냉기(150)는 냉각을 위한 별도의 냉매나 저온을 생성하기 위한 수단이 필요없어 간단히 구성될 수 있다. 위에서 예냉기(150) 내의 격막들(154)은 수평방향으로 이격되어 배치되어 수평방향의 유로를 구성하는 것이 바람직하다.

예냉기(150)의 배출구에는 냉각기(170)가 연결되어 있다. 따라서, 예냉 기(150)에서 1차 냉각되어 배출되는 고압의 유증기는 냉각기(170)로 유입된다. 냉각기(170)의 내부공간(172)에도 격막들(174)이 그 유입구 측에서부터 유출구 측으로 등간격으로 배치되어 있으며, 이 격막들(174)로 인해 냉각기(170) 내부의 유로는 지그재그 형태를 이룬다. 냉각기(170) 내의 유로에는 냉각코일(176)이 유로를 따라 배치되어 있다. 냉각코일(176) 내에는 냉매가 유동하며, 냉각기(170) 내의 유로를 따라 유동하는 고압의 유증기를 냉각시켜 응축시키게 된다. 그 결과, 냉각기(170) 내에서 유증기는 응축되어 액상의 유류로 환원된다. 이때, 냉각기(170) 내의 온도는 유증기에 포함된 수분은 응결되고 유류는 응결되지 않도록, 수분(물)의 빙점(氷點) 보다는 낮고 유류의 빙점 보다는 높은 온도로 설정된다. 이 온도는 R-22 냉매를 사용한 경우 -1℃ 내지 -40℃ 범위에서 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -20℃ 내지 -30℃가 좋다. 이와 같이 냉각기(170) 내의 온도를 설정함에 의해 유증기에서 수분은 냉각기(170) 내벽, 격막(174), 냉각코일(176)의 표면 등에 결빙되어 남게 되고, 응축되지만 결빙되지 않은 유류만이 아래로 떨어지게 된다. 따라서, 유증기에 포함된 수분과 유류가 자연스럽게 분리된다. 특히, 냉각기(170)에서는 고압의 유증기를 냉각시키므로 유류환원 효율이 높다. 더욱이, 냉각기(170)에서는 이미 예냉기(150)에서 예비냉각된 유증기를 재차 냉각하므로 그 응축환원효율이 더욱더 상승하게 된다. 그로 인하여, 유증기에 포함된 유류는 예컨대 10기압 -20℃ 이하로 냉각시키면 98% 이상이 응축되어 환원 회수된다.

냉각기(170)에는 냉각코일(176) 내를 순환하는 냉매를 저온화하기 위해 냉매처리수단(178)이 마련되어 있다. 냉매처리수단(178)은 냉매를 압축하는 압축 기(178-1)와 냉매를 냉각시키는 열교환기(178-3)와 냉각된 냉매를 기화시키는 팽창밸브(178-5)를 구비한다. 냉각기(170)의 유로는 유증기가 상하로 유동하면서 응축되는 유류가 자연스럽게 아래로 떨어져 모이도록 격막들(174)을 상하로 배치하여 구성되는 것이 바람직하다.

냉각기(170)의 배출구 측에는 응축되어 액상 유류로 분리되어 떨어지는 유류를 수집하기 위해 유류저장통(180)이 마련되어 있다. 유류저장통(180)에는 밸브(182)가 마련되어 유류저장통(180) 내부에 저장된 유류를 외부로 제공할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 유류저장통(180)을 예컨대 주유소 등의 유류저장탱크(10)에 연결하면 환원된 유류를 곧바로 유류저장탱크(10)로 공급회수할 수 있게 된다. 한편으로는, 냉각기(170)에 유류저장통(180)을 마련하지 않고, 냉각기(170)를 곧바로 유류저장탱크(10)와 호스나 파이프로 연결하여 냉각기(170)에서 분리환원된 유류를 곧바로 유류저장탱크(10)로 회수할 수도 있다.

한편, 냉각기(170) 내에서 응축되지 않은 미소량의 유류가 포함된 저농도 유증기는 1차 냉각코일(156)의 유입구와 연결되는 연결관(156-1)을 통해 예냉기(150)의 1차 냉각코일(156)로 제공하여 유동시켜 냉각기(170)에서 냉각된 저농도 유증기의 냉기를 활용하여 예냉기(150) 내부에 유입된 고온 고압의 유증기를 1차적으로 냉각시키게 된다. 특히, 연결관(156-1)에 압력조절밸브(156-3)를 설치하여 냉각기(170)와 예냉기(150) 내의 유증기의 압력을 원하는 압력으로 유지시키고, 팽창밸브(156-5)를 추가로 설치하여 냉각기(170)로부터 입력되는 고압저온의 저농도 유증 기의 압력을 떨어뜨림으로써 1차 냉각코일(156)로 제공되어 냉매 역할을 하는 저농도 유증기의 온도를 보다 더 강하시켜 예냉기(150)의 냉각효율을 높이는 것이 바람직하다. 1차 냉각코일(156)의 배출구는 예냉기(150)의 외부로 노출되어 예냉기(150) 내부에 위치된 1차 냉각코일(156)을 유동한 저농도 유증기를 대기 중으로 배출한다. 이때 외부로 배출되는 저농도 유증기는 냉각기(170)의 압력이 10기압 -20℃일 경우 대략 2% 내의 미소량의 유류만이 포함된 것으로 대기 중으로 방출하여도 유해하지 않는 정도이다.

또, 예냉기(150)에는 밸브(182a)가 구비된 유수분리통(180a)을 장착하여, 예냉기(150)에서 유증기로부터 응축되어 환원되는 일정량의 물과 유류를 저장할 수 있다. 예냉기(150)에서는 예비냉각된 유증기가 영하로 떨어지지 않기 때문에 유증기에 포함된 수분이 결빙되지 않고 고압에 의해 물과 유류로 환원된다. 따라서, 유수분리통(180a)에는 물과 유류가 수집되어 저장되게 되며, 이렇게 저장된 물과 유류의 분리는 두 물질이 섞이지 않으므로 기존에 사용되는 방법들을 적용하여 분리한다. 예를 들어, 물과 유류는 유수분리통(180a) 내에 섞이지 않고 비중이 작은 유류가 물 위에 떠 있으므로, 유수분리통(180a)의 내부를 눈으로 확인할 수 있도록 전체나 그 일부를 투명하게 구성하여 유수분리통(180a)의 밸브(182a)를 열어 먼저 물을 배출한 다음, 유수분리통(180a)에 남아있는 유류를 나중에 배출하여 분리하면 된다.

나아가서, 본 장치의 냉각기(170)의 벽체(179)는 열을 잘 흡수할 수 있는 내 벽(179-1)과, 냉각기(170)의 내외부의 열교환을 막는 단열의 외벽(179-3)으로 구성하는 것이 바람직하다. 특히 내벽(179-1)은 열전도율이 우수하고 단위체적당 비열이 큰 금속으로 구성되는 것이 보다 바람직하며, 예컨대 그런 금속으로 철판 등을 들 수 있다. 또한, 외벽(179-3)은 단열층의 역할을 하는 것으로서, 냉각기(170) 내부의 냉기 유출을 방지하고 외부의 열기 유입을 차단하는 기능을 갖는다. 이와 같은 벽체(179)의 구성에 의해 냉각기(170)의 냉각효율이 보다 상승될 수 있을 것이다. 더욱이, 본 장치는 작동시 유증기 공급에 앞서 냉각기(170)를 먼저 작동시켜 냉각기(170) 내의 온도를 냉각에 필요한 충분한 온도로 강하시킨 상태에서 유증기를 공급하여 내벽이 유증기의 열을 흡수하도록 함으로써 요구되는 냉매처리수단(178)의 출력을 낮추면서도 유증기의 냉각응축효율을 높이는 것이 바람직하다. 한편, 예냉기(150)의 벽체는 단열벽으로 할 수 있다.

이제, 위에 설명한 구성을 갖는 본 발명의 유증기 환원장치의 동작에 대해 구체적으로 살펴보고자 한다.

유조차량(20)으로부터 주유소의 유류저장탱크(10)로 유류 적하시 배기관(12)에 마련된 회수밸브(14)에 본 장치(100)를 연결하면, 유류저장탱크(10)에서 발생된 유증기는 배기관(12)을 통해 회수밸브(14)를 거쳐 본 장치(100)의 압축기(110)로 유입되게 된다. 이때, 본 장치가 작동하는 기준압력을 예컨대 대기압으로 설정했다고 가정할 때, 유로개폐밸브(130)는 배기관(12)의 압력이 대기압 이상에서는 유로를 개방하여 유증기를 압축기(110)로 공급하고, 그렇지 않은 경우에는 유로개폐 밸브(130)를 폐쇄하여 유증기의 공급을 차단한다.

위와 같이 공급된 유증기를 압축기(110)가 예를 들어 10기압으로 압축한다고 했을 때, 상온(대략 20℃)의 유증기는 10기압의 고압으로 압축되면서 온도가 상승하게 되고, 이때 70℃ 정도로 올라갔다고 가정하면, 예냉기(150)의 유입구 측의 금방 유입된 유증기는 10기압, 70℃가 되고, 1차 냉각코일(156) 내의 냉매 역할을 하는 저농도 유증기가 -20℃(냉각기(170)의 냉각온도가 -20℃인 경우)라고 할 때, 예냉기(150) 내의 유로를 유동하면서 1차 냉각코일(156)에 의해 배출구 측으로 갈수록 유증기의 온도가 떨어져 유증기에 포함된 수분과 유류는 일정부분 응축되어 액화되어 유수분리통(180a)에 모이게 된다. 이렇게 1차적으로 예비냉각된 유증기는 예냉기(150)로부터 냉각기(170)에 유입되어 -20℃의 냉각기(170)의 유로를 통과하면서 수분은 결빙하고 대부분의 유류는 응축되어 액화된다. 이 액화된 유류는 아래로 낙하하여 냉각기(170)의 바닥에 연결된 유류저장통(180)에 수집된다. 사용자는 유류저장통(180)의 밸브(182)를 개방하여 환원된 유류를 원하는 장소, 예컨대 유류저장탱크(10)로 이송하여 회수하면 된다.

한편, 냉각기(170) 내에 결빙된 수분(물)은 본 장치의 사용이 끝난 후, 즉 유류를 환원하여 유류저장탱크(10)로 회수하고나서 본 장치(100)의 전원을 오프(off)시킨 다음 상온의 외기를 넣어 결빙된 얼음을 녹여서 물로 배출하여 제거하면 된다.

도 4는 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도이 고, 도 5는 도 4에 예시된 본 장치에서 측정압력과 제어전류와의 상관관계를 보여주는 그래프이다.

본 실시예에서는 배기관(12)의 압력을 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단(220)의 구성을 앞의 도 2에 도시된 실시예와 달리 능동제어방식으로 구성한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 일정압유지수단(220)은 회수밸브(14)와 압축기(210) 사이에 설치된 유로개폐밸브(230)를 구비한다. 이 유로개폐밸브(230)는 배기관(12)과 압축기(210) 사이에 배치되어 배기관(12)의 압력이 동작압력, 예컨대 대기압 이상이 되면 유로를 개방하여 유증기를 압축기(210)로 보내고 진공이 되면 유로를 폐쇄하여 압축기(210)로 공급되는 유증기를 차단한다.

일정압유지수단(220)은 또한 유로개폐밸브(230)와 압축기(210) 사이에 압력측정센서(290)를 마련하여 배기관(12)의 압력을 측정하고, 이 압력측정센서(290)의 측정압력에 따라 압축기(210)의 모터(212)의 회전속도를 제어하여 단위시간당 압축기에서 처리하는 유증기의 양을 조절하여 배기관(12)의 압력을 일정하게 유지시키는 압축기모터 콘트롤러(240)를 구비한다.

압축기모터 콘트롤러(240)는 압력측정센서(290)에 의해 측정된 배기관(12)의 측정압력(Pm)과 본 장치(200)의 동작의 기준이 되는 기준압력(Pf)의 차(오차;e)를 감산기(242)에서 산출하고, 비례제어기(244)는 이 오차(e)에 비례기 상수를 곱하여 출력한다. 그 다음, 가산기(246)에서 이 출력값(Vu)에 정상상태(설정된 기준압력)에서 모터(212)가 설정된 속도로 구동되도록 오프셋(offset)값(Vs)을 반영한다. 즉, 설정된 기준압력(Pf)이 대기압이고 측정압력(Pm)이 대기압이라고 할 때, 그 오차(e)는 '0'이므로 비례기 상수를 곱한 비례제어기(244)로부터 얻어지는 출력값(Vu)도 '0'이 되며, 그러면 모터(212)의 제어출력값(전압값;Vc)이 '0'이 되므로, 모터(212)는 구동되지 않게 된다. 따라서, 측정압력(Pm)이 대기압일 때에는 기준압력(Pf)에 해당하므로 기정된 속도로 모터(212)가 회전하여야 하므로 오프셋값(기정 전압값; Vs)을 가산하여 출력을 만들어주게 된다. 그런 다음, 모터앰프(amp; 248)에서 오프셋값이 반영된 전압값(Vc)을 압축기모터(212)를 제어구동하기 위한 전류값(Ic)으로 변환하여 모터(212)에 인가한다.

이때, 압축기모터(212)에 인가되는 제어전류(Ic)는 도 5에서 보는 바와 같이, 측정압력이 기준압력보다 높아지면 전류도 그에 따라 증가하여 모터(212)의 회전속도가 빨라지고, 그 결과 처리되어 압축기(210)를 통과하는 유증기의 양이 증가한다. 그에 따라서, 배기관의 압력, 즉 측정압력이 낮아지게 된다. 반면에, 측정압력이 기준압력보다 낮아지면 모터(212)의 회전속도는 느려지고, 그에 따라 압축기(210)를 통과하는 유증기 양이 감소하여, 배기관 압력을 상승시키는 결과를 가져온다. 이와 같은 작동에 의해, 배기관(12)의 압력인 측정압력은 설정된 기준압력으로 정밀하게 제어되어 유지된다.

본 실시예에서는 압축기모터 콘트롤러(240)의 제어기로 비례제어기(244)를 예시하였으나, 제어기는 이외에도 비례-적분 제어기 등의 본 제어에 적합한 다양한 제어기들이 적용될 수 있다.

이상 설명한 제어를 통해 배기관(12)으로부터 압축기(210)로 공급된 유증기는 압축기(210)에서 압축된 후, 앞실시예에서와 동일하게 예냉기(250)와 냉각기(270)를 차례로 거치면서 유증기에서 유류성분이 응축되어 환원된다. 예냉기(250)와 냉각기(270)를 거쳐 유증기로부터 유류가 환원회수되는 과정은 앞실시예에서와 동일하므로, 본 실시예에서는 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 유증기 환원장치의 또다른 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 7은 도 6의 A-A선에 따른 단면도이다.

본 실시예는 앞의 두 실시예들과 같이 예냉기 및 냉각기에 격막을 설치하여 유증기 유로를 형성하는 대신에, 예냉기(350) 및 냉각기(370) 내부에 이중관(352,372)을 설치하여 내부관(354,374)으로는 냉매가 유동하게 하고 외부관(356,376)으로는 유증기가 유동하도록 하여 냉각효율을 보다 상승시키는 구조를 예시하고 있다. 예냉기(350)와 냉각기(370) 이외의 나머지 구성들은 앞의 두 실시예들에서의 구성이 그대로 적용될 수 있으므로, 본 실시예에서는 그러한 구성들을 생략하고 예냉기와 냉각기 부분만을 도시하고 설명한다.

본 실시예에서 외부관(356,376) 내부에 위치하는 내부관(354,374)은 외부관(356,376)과 동심을 이루도록 하여, 내부관(354,374)의 외면의 모든 구간에서 외부관(356,376)의 내면과 일정한 간격이 이격되게 하여 내부관(354,374) 외면과 외부관(356,376) 내면 사이를 유동하는 유증기가 내부관(354,374)의 외면에 되도록 많이 접촉되게 한다. 바람직하게는, 접촉면적을 높이기 위하여 외부관(356,376) 내에 위치되는 내부관(354,374)을 나선형으로 구성하는 것이 좋다.

위에서 예냉기(350) 내의 이중관(352)은 그 유증기의 출구측에서 외부관(356)에 배출구(356-1)가 형성되어 이곳을 통해 응축된 수분 및 유류가 낙하하여 유수분리통(380a)에 모이게 된다. 이 배출구(356-1)는 외부관(356)이 예냉기(350)의 벽과 이격되어 마련될 수 있으며, 배출구(356-1)와 대응하는 예냉기(350)의 벽에는 배출구(356-1)로부터 배출된 유증기를 냉각기(370)로 유입시키기 위한 유동구(359)가 형성되어 냉각기(370)의 외부관(376)이 연결되어 있다.

마찬가지로, 냉각기(370)의 이중관(372) 또한 유증기가 유동하는 외부관(376) 내에 냉매가 유동하는 내부관(374)이 위치되어 있으며, 내부관(374)은 그 유입구와 유출구가 냉매처리수단(378)과 연결되어 그 내부를 냉매가 순환하게 되며, 외부관(376)의 배출단(376-1)은 개방되어 응축된 유류가 낙하하게 되어 있다. 이때, 유증기에 포함된 수분은 외부관(376)의 내벽에 부착되어 결빙된다.

이러한 구조의 예냉기(350)와 냉각기(370)의 이중관(352,372)은 수직방향을 따라 지그재그 형태로 배열되는 것이 바람직하다.

여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유증기 환원장치는 주유소에서 유조차량으로부터 유류를 주유소의 유류저장탱크에 적하하는 동안에 저장탱크의 배기관을 통해 배출되는 유증기를 냉각시켜 액상의 유류로 환원시켜 회수함으로써 유류의 손실을 방지할 수 있다. 즉, 휘발성 유증기를 냉각 응축 방식에 의해 액상의 유류로 환원하여 다량 회수하므로 유류 적하시 유증기로 날아가는 유류 소모를 방지하는 경제적인 효과가 있다. 나아가, 본 장치는 유류저장탱크 내의 발생된 유증기가 대기로 배출되지 않고 다시 유류로 환원되어 저장탱크로 회수됨으로써 대기 오염을 방지할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명에 따르면 저장탱크에 유류를 적하하는 동안에 배출되는 다량의 유증기를 보관하였다가 처리하는 것이 아니라 발생되어 배출되는 유증기를 실시간적이고 연속적으로 환원처리하여 저장탱크로 다시 회수함으로써 장치를 소형화할 수 있는 장점이 있다. 그로 인하여, 소규모의 주유소나 유류저장시설에 설치가 용이하다. 나아가서, 본 장치는 고압으로 유증기를 압축하여 냉각함으로써 환원효율을 배가시키고 소형화를 구현할 수 있다. 즉, 냉각 전에 유증기의 부피를 1/10 이하로 압축하므로, 부피가 작아져 제거 효율이 훨씬 높아지고 동일 효율인 경우에는 냉각기 용량을 줄일 수 있다. 특히, 냉각기의 온도설정에 의해 수분과 유류를 분리함으로써 유류분리에 의한 구성이 불필요하여 구조를 간소화할 수 있고 연속적인 처리가 가능한 잇점이 있다.

또한, 본 장치는 배기관의 압력을 사용자가 설정한 동작압력으로 일정하게 유지시켜 주는 일정압유지수단을 구비함에 의해, 유증기의 회수 작업시 유류저장탱크 내부에 음압이 걸려 발생되는 탱크의 손상이나 파손의 우려를 제거할 수 있다. 그러므로 과도한 진공압에 의한 유류저장탱크의 폭발과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있어, 작업의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.

특히, 본 장치는 냉각기에서의 주냉각 전에 냉각기에서 외부로 배기하는 불필요한 저온의 저농도 유증기를 예비 냉각하는 데 사용하므로 냉각비용을 줄이면서도 냉각효율을 높일 수 있다. 이것은 냉각기에서 처리효율을 높이고 냉각기 용량을 줄이는 효과를 가져온다.

위와 같이, 본 장치는 유류를 적하하는 동안 배기관을 통해 연속적으로 배출되는 유증기를 연속적으로 실시간 처리하여 회수할 수 있어, 이로 인해 유류 적하와 동시에 환원된 액상 유류를 유증기가 발생된 유류저장탱크로 다시 회수할 수 있다.

Claims

유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서,

상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기;

상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및

상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고,

상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 1항에 있어서, 상기 배기관과 상기 압축기 사이에 배치되어, 상기 배기관의 압력이 사용자가 설정한 동작압력 이상에서는 상기 배기관으로부터 유증기가 상기 압축기로 공급되도록 유로를 개방하고, 상기 동작압력 밑으로 떨어지면 상기 유로를 폐쇄하는 일정압유지수단을 더 포함하는 유증기 환원장치.
유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서,

상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기;

상기 배기관과 상기 압축기 사이에 배치되어, 상기 배기관의 압력에 따라 상기 압축기로 공급되는 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력이 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단;

상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및

상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고,

상기 일정압유지수단은 상기 배기관의 배출구 측에 연결되어 상기 배기관의 압력이 사용자가 설정한 동작압력 이상에서는 상기 배기관으로부터 유증기가 상기 압축기로 공급되도록 유로를 개방하고 상기 동작압력 밑으로 떨어지면 상기 유로를 폐쇄하는 유로개폐밸브와, 상기 유로개폐밸브와 상기 압축기 사이에 배치되어 상기 유로개폐밸브를 통해 상기 압축기로 공급되는 유증기 압력에 따라 유로 면적을 가변시켜 상기 유증기 압력이 높아지면 유로 면적을 넓혀 단위시간당 흐르는 양을 증 가시키고 상기 유증기 압력이 낮아지면 유로 면적을 좁혀 흐르는 양을 감소시켜 상기 배기관의 압력을 일정하게 하는 가변형 교축밸브를 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서,

상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기;

상기 배기관의 압력에 따라 상기 압축기에서 처리하는 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력이 일정하게 유지되도록 제어하는 일정압유지수단;

상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및

상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고,

상기 일정압유지수단은 상기 배기관의 배출구 측에 연결되어 상기 배기관의 압력이 사용자가 설정한 동작압력 이상에서는 상기 배기관으로부터 유증기가 상기 압축기로 공급되도록 유로를 개방하고 상기 동작압력 밑으로 떨어지면 상기 유로를 폐쇄하는 유로개폐밸브와, 상기 유로개폐밸브와 상기 압축기 사이에 배치되어 상기 유로개폐밸브를 통해 상기 압축기로 공급되는 유증기의 압력을 측정하는 압력측정센서와, 이 압력측정센서의 측정압력에 따라 상기 압축기의 구동모터의 회전속도를 제어하여 단위시간당 상기 압축기에서 처리하는 상기 유증기의 양을 조절하여 상기 배기관의 압력을 일정하게 유지시키는 압축기모터 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 4항에 있어서, 상기 압축기모터 콘트롤러는,

상기 압력측정센서에서 측정된 배기관의 측정압력과 동작의 기준이 되는 기준압력과의 오차를 산출하는 감산기와,

상기 감산기에서 출력된 오차에 비례기 상수를 곱하여 출력하는 비례제어기와,

상기 비례제어기의 출력값에 정상상태에서의 상기 압축기모터의 구동에 필요한 오프셋값을 반영하는 가산기와,

상기 오프셋값이 반영되어 상기 가산기로부터 출력된 전압값을 상기 압축기모터를 제어구동하기 위한 전류값으로 변환하여 상기 압축기모터에 인가하는 모터앰프를 구비하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각기는 상기 유증기가 유입되어 유동하는 내부공간에 상기 유증기의 유동방향을 따라 다수의 격막들을 일정간격으로 이격시켜 서로 엇갈리게 설치하여 지그재그 형태의 유로를 형성하며, 이 유로를 따라 냉각코일을 배치하고 상기 냉각코일에 냉매처리수단을 통해 저온의 냉매를 제공하여 유로를 따라 유동하는 유증기를 냉각시켜 응축시키는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 6항에 있어서, 상기 냉매처리수단은 냉매를 압축하는 압축기와 냉매를 냉각시키는 열교환기와 냉각된 냉매를 기화시키는 팽창밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 6항에 있어서, 상기 냉각기의 벽체는 열전도성이 우수한 재질의 내벽과, 상기 냉각기의 내외부의 열교환을 막는 단열의 외벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 6항에 있어서, 상기 예냉기에는 상기 유증기가 유입되어 유동하는 내부공간에 상기 유증기의 유동방향을 따라 일정간격으로 이격시켜 서로 엇갈리게 설치하여 지그재그 형태의 유로를 형성하는 다수의 격막들과, 상기 냉각기에 잔류하는 저온의 저농도 유증기를 유입시켜 상기 예냉기 내부의 유로를 따라 유동시키는 1차 냉각코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 9항에 있어서, 상기 냉각기와 연결되는 상기 1차 냉각코일의 유입구 측에는 상기 냉각기와 상기 예냉기의 압력을 동일하게 유지시키는 압력조절밸브와 상기 냉각기에서 배출된 저농도 유증기를 팽창시켜 온도를 강하시켜 상기 예냉기 내부에 위치한 상기 1차 냉각코일로 공급하는 팽창밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
유류저장탱크에서 발생되어 배기관을 통해 배출되는 유증기를 회수처리하는 장치에 있어서,

상기 배기관과 연결되어 상기 배기관으로부터 유입되는 유증기를 압축하여 내보내는 압축기;

상기 압축기로부터 압축되어 나오는 고압 고온의 유증기를 예비 냉각하는 예냉기; 및

상기 예냉기로부터 입력되는 고압의 유증기를 유증기에 포함된 수분은 결빙되고 유류는 결빙되지 않고 응축되는 온도로 냉각하여, 상기 유증기로부터 수분과 유류를 분리하여 상기 유류를 회수하는 냉각기를 포함하고,

상기 냉각기는 내부공간에 냉매가 유동하는 내부관과 상기 유증기가 유동하는 외부관의 이중관이 배치되고, 상기 내부관에 냉매처리수단을 통해 저온의 냉매를 제공하여 상기 내부관과 상기 외부관 사이의 유로를 따라 유동하는 유증기를 냉각시켜 응축시키는 것을 특징으로 하며,

상기 예냉기는 상기 냉각기에서 유류가 환원된 후 남은 저온의 저농도 유증기를 상기 예냉기 내부로 유입시켜 상기 압축기로부터 유입된 고온의 유증기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 11항에 있어서, 상기 예냉기는 내부공간에 냉매가 유동하는 내부관과 상기 유증기가 유동하는 외부관의 이중관을 배치하고, 상기 예냉기의 상기 내부관에 상기 냉각기로부터 저온의 저농도 유증기를 유입시켜 유동시켜 상기 냉매로서 활용하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 12항에 있어서, 상기 예냉기와 상기 냉각기의 내부관들은 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 1항, 제 3항, 제 4항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 예냉기의 바닥에는 응축되어 액화된 수분과 유류를 저장하는 유수분리통이 연결되고, 상기 유수분리통에는 그 내부에 저장된 수분과 유류를 분리하여 배출하기 위한 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 1항, 제 3항, 제 4항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각기의 바닥에는 응축되어 액화된 유류를 저장하는 유류저장통이 연결되고, 상기 유류저장통에는 그 내부에 저장된 유류를 배출하기 위한 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 1항, 제 3항, 제 4항 및 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축기로부터 상기 예냉기로 공급되는 고압의 유증기가 역류하지 않도록 상기 압축기와 상기 예냉기 사이에는 역류방지밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유증기 환 원장치.
제 16항에 있어서, 상기 배기관에는 상기 유류저장탱크 내부의 진공을 방지하는 진공방지밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 16항에 있어서, 상기 압축기는 유증기를 10기압 이상으로 압축하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.
제 18항에 있어서, 상기 냉각기는 -1℃ 내지 -40℃로 유증기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 유증기 환원장치.