KR100967183B1 - 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포트 어셈블리 주위에 하나의 감량 탱크와, 외조와 내조의 서포트부 다른 하나의 감량 탱크를 형성하여 높은 단열을 제공하는 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기에 관한 것이다.
본 발명의 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 배관들에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되는 포트 어셈블리측에 제1 감량 탱크와, 외조와 내조의 접속에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되는 서포트 암와 서포트 플레이트가 형성된 영역에 제2 감량 탱크를 구비한다.
액화가스, 보관, 액체, 기체, 단열, 감량 탱크

Description

감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기{A vessel with improved adiabatic performance by using ullage tank}
본 발명은 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기에 관한 것으로, 특히 포트 어셈블리 주위에 하나의 감량 탱크와, 외조와 내조의 서포트부 다른 하나의 감량 탱크를 형성하여 높은 단열을 제공하는 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기에 관한 것이다.
액화가스는 낮은 비등점을 가짐으로 -160 ~ 100℃ 범위의 초저온 상태로 저장된다. 따라서, 액화가스를 액체상태로 보관하는 용기는 저장되는 액화가스를 액체상태로 유지시키기 위해서 낮은 온도를 유지해야 하는바, 도 1과 같이 사이에 진공이 유지된 외조(101)와 내조(102)로 구성된다.
그러나, 그 사이에 진공상태가 유지된 외조(101)와 내조(102) 구조의 액화가스 저장 용기도 완벽하게 단열을 제공하지 못하여 용기의 온도를 높일 수 있다. 예를 들어, 외조(101)와 내조(102)와의 금속 접촉면에서 가장 많은 열전달이 이루 어지는데, 외조(101)와 내조(102)의 접촉면을 통해 용기 내부로 전달되는 열로 용기의 온도가 올라가면 액체가 기화되어 기체가 될 수 있으며, 용기에 채워진 액화가스가 기체상태가 되면 내부 압력이 상승하여 용기는 파손될 수 있다.
종래의 액화가스 보관 용기는 상기와 같은 원인 등에 의하여 내부 압력이 상승하여 용기가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 용기 내부 일측에 용기 내부 공간의 10% 이상에 달하는 하나의 감량 탱크(105)를 구비한다. 감량 탱크(105)는 내부에 저장된 액화가스가 증발된 기체상태의 천연가스로 채워진다. 따라서, 종래의 액화가스 보관 용기는 이 감량공간에 의해 내부가 100% 액화가스로 가득 메워지지 않을 수 있으며, 동시에 고온의 외조(101)와 내조(102) 내의 초저온 액화가스 사이에 감량 공간 내의 액체보다는 비교적 고온인 증발 천연가스가 존재함으로써 큰 온도차에 의한 열전달을 감소시키는 완충역할을 한다. 그러나, 감량 탱크(105)의 반대편에 위치하는 포트 어셈블리(120)는 이런 온도차에 대한 완충효과가 없기 때문에 포트 어셈블리를 통하여 많은 양의 외부 열이 용기 내부로 침입한다.
따라서, 본 발명의 목적은 포트 어셈블리 주위에 하나의 감량 탱크와, 외조와 내조의 서포트부 다른 하나의 감량 탱크를 형성하여 높은 단열을 제공하는 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 서포트 플레이트가 내조와 진공이 유지된 외조의 안쪽으로 구비되고, 서포트 암이 상기 내조의 바깥에서 상기 서포트 플레이트의 서포트 홀에 삽입되도록 돌출되어, 상기 외조와 상기 내조의 접속부를 구성하며, 배관이 외부에서 저장조 내부로, 상기 저장조 내부에서 외부로 관통될 수 있도록 하는 포트들이 형성된 포트 어셈블리가 상기 접속부의 반대쪽으로 위치된 저장조와; 상기 포트 어셈블리쪽에서 상기 배관이 관통하는 상기 포트 어셈블리와, 상기 배관쪽이 튀어나온 상기 내조의 안쪽 공간을 점유한 제1 감량 탱크와; 상기 접속부쪽에서 상기 서포트 암이 돌출된 상기 내조의 안쪽 공간을 점유한 제2 감량 탱크;를 구비한다.
상기 제1 및 제2 감량 탱크의 크기는 동일하거나 상이하게 형성한다.
본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 배관들에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되는 포트 어셈블리측에 제1 감량 탱크와, 외조와 내조의 접속에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되 는 서포트 암와 서포트 플레이트가 형성된 서포트부에 제2 감량 탱크를 구비한다. 제1 감량 탱크는 포트 어셈블리측에서 발생하는 열침입을 억제시키고, 제2 감량 탱크는 서포트부에서 발생하는 열침입을 억제시킨다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 용기에 높은 단열을 제공할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 단열을 위하여 사이에 진공이 유지된 외조(1)와 내조(2)의 이중 구조의 저장조(10)와, 외부로부터 공급되는 액화가스를 용기 내부에 충전시키기 위한 액화가스충전배관(11), 용기 내부의 액화가스를 용기 외부로 배출시키기 위한 액화가스배출배관(12), 및 기화된 천연가스를 용기 외부로 배출시켜 용기 내부 압력 상승을 방지하는 벤트배관(13)과, 상기 배관들(11, 12, 13)이 외부에서 저장조(10) 내부로, 저장조(10) 내부에서 외부로 관통될 수 있도록 하는 포트(즉, 구멍)들이 형성된 포트 어셈블리(20)를 구비한다.
배관들(11, 12, 13)은 스테인레스 강등의 금속재료로 형성된다. 따라서, 용 기 외부의 열이 금속재료로 형성된 배관들(11, 12, 13)에 의해 전도되어 용기 내부로 유입된다. 즉, 배관들(11, 12, 13)을 외부에서 저장조(10) 내부로, 저장조(10) 내부에서 외부로 관통시키는 포트 어셈블리(20)는 액화가스 저장 용기에서 열침입 장소가 됨으로써 단열에 가장 취약한 부분이다.
그리고, 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 내조(2)가 외조(1)의 내부에서 움직이는 것을 방지하기 위하여, 내조(2)를 외조(1)에 고정시키기 위해 내조(2)에 형성된 서포트 암(3)와, 외조(1)에 형성되며, 서포트 암(3)가 삽입되는 서포트 홀(4a)을 가지는 서포트 플레이트(4)를 구비한다. 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)는 내조(2)가 외조(1)의 내부에서 움직이는 것을 방지하기 위한 것으로, 강성이 있는 재질 예를 들어 스테인레스 강 등으로 형성된다. 따라서, 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)는 비교적 열전도율이 높다. 따라서, 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)가 형성된 영역은 외부의 열이 외조(1), 서포트 플레이트(4) 및 서포트 암(3)를 거쳐 내조(2)로 전달되기 쉽다. 즉, 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)가 형성된 서포트부는 액화가스 저장 용기에서 열침입 장소가 되며, 상기 포트 어셈블리(20) 다음으로 단열에 취약한 부분이다.
한편, 감량 탱크(15)의 내부는 증발된 기체상태의 천연가스로 채워진다. 기체는 액체나 고체보다 열전도율이 낮다.
상기의 점들에 착안하여, 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 배관들(11, 12, 13)에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되는 포트 어셈블리(20)측에 제1 감량 탱크(15a)와, 외조(1)와 내조(2)의 접속에 의해서 외부와 용기 내부의 열침입 장소가 되는 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)가 형성된 서포트부에 제2 감량 탱크(15b)를 구비한다.
제1 감량 탱크(15a)는 배관들(11, 12, 13)에 의해 포트 어셈블리(20)측에 발생하는 열침입을 감소시키고, 제2 감량 탱크(15b)는 외조(1)와 내조(2)의 접속에 의해 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)가 형성된 영역에 발생하는 열침입을 감소시킨다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기는 포트 어셈블리(20)측 및 서포트 암(3)와 서포트 플레이트(4)가 형성된 서포트부에서 발생하는 열침입, 특히 단열에 가장 취약한 포트 어셈블리(20)측에서 발생하는 열침입을 감소시킴으로써 용기에 단열을 향상시킬 수 있다.
제1 및 제2 감량 탱크(15a, 15b)의 합 용량은 내조(2) 용량의 10% 이상이다. 도 2에서 제1 및 제2 감량 탱크(15a, 15b)의 용량은 동일한 것으로 도시되어 있지만, 제1 및 제2 감량 탱크(15a, 15b)의 용량은 다를 수 있으며, 바람직하게는 제1 및 제2 감량 탱크(15a, 15b)의 용량이 동일하나, 도 3에 도시된 바와 같이 배관들(11, 12, 13)이 형성되어 단열에 더욱 취약한 포트 어셈블리(20)측의 제1 감량 탱크(15a)의 용량을 크게 할 수도 있다.
도 1은 종래의 액화가스 보관 용기를 나타내는 도면,본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 101 : 외조 2, 102 : 내조
3 : 서포트 암 4 : 서포트 플레이트
10 : 저장조 11 : 액화가스충전배관
12 : 액화가스배출배관 13 : 벤트배관
15, 105 : 감량 탱크 20 : 포트 어셈블리

Claims (2)

  1. 서포트 플레이트가 내조와 진공이 유지된 외조의 안쪽으로 구비되고, 서포트 암이 상기 내조의 바깥에서 상기 서포트 플레이트의 서포트 홀에 삽입되도록 돌출되어, 상기 외조와 상기 내조의 접속부를 구성하며, 배관이 외부에서 저장조 내부로, 상기 저장조 내부에서 외부로 관통될 수 있도록 하는 포트들이 형성된 포트 어셈블리가 상기 접속부의 반대쪽으로 위치된 저장조와;
    상기 포트 어셈블리의 설치 부위를 감싸도록 상기 내조의 안쪽에 설치되는 제1 감량 탱크와;
    상기 접속부쪽에서 상기 서포트 암이 돌출된 상기 내조의 안쪽 공간을 점유한 제2 감량 탱크;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감량 탱크의 크기는 동일하거나 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 감량탱크를 이용하여 단열성능을 향상시킨 용기.
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