KR101330511B1 - 액체탄산가스 저장탱크장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체탄산가스 저장탱크장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 기화기가 필요 없어서 그 구성을 간단하게 할 수 있는 액체탄산가스 저장탱크장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 액체탄산가스 저장탱크장치는 저장탱크와, 냉온수단과, 배출관을 포함한다. 상기 저장탱크는 내부에 탄산가스를 수용할 수 있다. 상기 냉온수단은 상기 저장탱크에 일단이 삽입된 냉매관과, 상기 저장탱크 내부에 상기 탄산가스를 저장할 때에는 상기 탄산가스를 액화시킬 수 있도록 상기 저장탱크 내부를 냉각시키고 상기 저장탱크 내부에 수용된 상기 탄산가스를 배출시킬 때에는 상기 탄산가스를 기화시키기 위하여 상기 냉매관의 냉매를 냉가열시키는 히터펌프를 구비한다. 상기 배출관은 상기 저장탱크 내부에서 수용된 기화된 상기 탄산가스를 배출시킨다.
본 발명에 의하면 액체탄산가스 저장탱크장치는 탄산가스기체를 공급하기 위하여 별도의 온수전열기화기가 필요하지 않는다. 이로 인하여 설치면적을 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치에 비하여 2/3로 줄일 수 있다.
또한, 동절기에도 첨가액인 부동액이 필요하지 아니하므로 환경 오염을 방지할 수 있다.

Description

액체탄산가스 저장탱크장치{Storage tank apparatus for liquid carbonic acid gas}
본 발명은 액체탄산가스 저장탱크장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 기화기가 필요 없어서 그 구성을 간단하게 할 수 있는 액체탄산가스 저장탱크장치에 대한 것이다.
액체탄산가스 저장탱크장치는 온도가 -19℃ ~ -23℃이고 압력이 17.6 ~ 21.1 kg/㎠g 인 액체탄산가스를 저장탱크의 내부에 저장하여, 기체탄산가스가 필요할 때 액체탄산가스를 기화시켜 공급해준다.
도 2는 이러한 종래의 액체탄산가스를 저장하는 액체탄산가스 저장탱크장치이다.
액체탄산가스 저장탱크장치는 상기 저장탱크가 대기온도가 높은 곳에서 설치될 때에 온도에 따라서 압력이 변하기 때문에 냉각장치를 필요로 한다. 그래서 액체탄산가스 저장탱크장치는 냉동기를 가동시켜서 저장탱크 내부의 온도와 압력을 유지시켜 저장탱크 내부에 탄산가스를 저장한다.
그런데 저장탱크는 상부가 기체로 존재하게 되어 탄산가스가 사용됨에 따라 저장탱크 내부의 압력이 떨어진다. 그래서 저장탱크 상부의 기체로는 공급량이 부족하기 때문에 액체탄산가스를 저장탱크와 별도 장치인 액체탄산 전용 전열기화기를 통해서 생산한다.
이를 위하여 도 2에 도시된 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치는 저장탱크(1)와, 냉각수단(3)과, 온수전열기화기(7)와, 액체탄산가스를 배출시키기 위한 배관(8)을 구비한다.
저장탱크(1)는 내부에 액체탄산가스를 저장한다. 냉각수단(3)은 저장탱크(1) 내부를 냉각시킨다. 이를 위하여 냉각수단(3)은 냉각펌프(4)와 쿨링코일관(5)을 구비한다. 냉각펌프(4)는 냉매를 냉각시키며, 쿨링코일관(5)은 저장탱크(1) 내부에 삽입되어 냉각펌프(4)로 냉각된 냉매로 저장탱크(1) 내부를 냉각시킨다. 배관(8)은 저장탱크(1) 내부에 저장된 액체탄산가스를 배출시키며, 온수전열기화기(7)는 배관(8)에서 배출되는 액체탄산가스를 가열시켜 기체탄산가스로 변환시킨다.
즉 저장탱크(1) 내부에 저장된 액체탄산가스를 배관(8)으로 배출시킨 후 온수전열기화기를 사용하여 기체탄산가스로 변화시켜서 공급시켜 준다.
도 2에 도시된 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치는 액체탄산가스를 기체탄산가스로 변환시키기 위하여 별도의 온수전열기화기(7)가 필요하다. 온수전열기화기(7)는 물을 가열시켜서 액체탄산가스를 기체탄산가스로 변환시키므로 에너지가 많이 소비된다는 문제점이 있었다.
또한 온수전열기화기(7)는 그 구성이 복잡하고 설치면적이 넓으므로 설치시 여러가지 제약이 있다는 문제점이 있었다.
또한 온수전열기화기(7)는 물을 가용하므로 동절기에는 첨가액인 부동액이 필요하여 환경오염의 가능성이 있다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치는 온수전열기화기의 고장률이 높아서 사후 관리비용이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 별도의 온수전열기화기가 필요하지 않는 액체탄산가스 저장탱크장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 액체탄산가스 저장탱크장치는 저장탱크와, 냉온수단과, 배출관을 포함한다. 상기 저장탱크는 내부에 탄산가스를 수용할 수 있다. 상기 냉온수단은 상기 저장탱크에 일단이 삽입된 냉매관과, 상기 저장탱크 내부에 상기 탄산가스를 저장할 때에는 상기 탄산가스를 액화시킬 수 있도록 상기 저장탱크 내부를 냉각시키고 상기 저장탱크 내부에 수용된 상기 탄산가스를 배출시킬 때에는 상기 탄산가스를 기화시키기 위하여 상기 냉매관의 냉매를 냉가열시키는 히터펌프를 구비한다. 상기 배출관은 상기 저장탱크 내부에서 수용된 기화된 상기 탄산가스를 배출시킨다.
또한, 상기의 액체탄산가스 저장탱크장치는 코일관과, 히터파이프를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 코일관은 일단이 상기 저장탱크에 삽입된다. 상기 히터파이프는 외부로 분리될 수 있도록 상기 코일관에 삽입되어 상기 코일관을 가열시킬 수 있다. 그리고 이 경우 상기 저장탱크는 외부에 우레탄 단열재가 구비된다.
또한, 상기의 액체탄산가스 저장탱크장치는 상기 코일관을 가열시키기 위하여 히터파이프에 결합된 히터코일을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 액체탄산가스 저장탱크장치는 탄산가스기체를 공급하기 위하여 별도의 온수전열기화기가 필요하지 않는다. 이로 인하여 설치면적을 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치에 비하여 2/3로 줄일 수 있다.
또한, 동절기에도 첨가액인 부동액이 필요하지 아니하므로 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 액체탄산가스를 기화시키기 위하여 물을 가열시키지 아니하므로 전기료를 절감할 수 있다.
또한, 별도의 온수전열기화기를 구비하지 아니하므로 액체탄산가스 저장탱크장치의 고장률을 줄여서 사후 관리비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 히터펌프가 고장날 경우 저장탱크 외부에서 이를 교체할 수 있으므로 유지보수가 간편하다.
도 1은 본 발명에 따른 액체탄산가스 저장탱크장치의 일 실시예의 개념도,
도 2는 종래의 액체탄산가스 저장탱크장치의 개념도이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 액체탄산가스 저장탱크장치의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 액체탄산가스 저장탱크장치는 저장탱크(11)와, 냉온수단(13)과, 배출관(17)과, 코일관(19) 및 히터파이프(21)를 포함한다.
저장탱크(11)는 내부에 이산화탄소와 같은 액체탄산가스를 저장한다. 이를 위하여 저장탱크(11)는 외부에 보온재로서 우레탄 단열재를 구비한다. 즉 저장탱크(11)는 우레탄 단열재로 감싸져서 보온된다.
냉온수단(13)은 저장탱크(11) 내부에 탄산가스를 저장할 때에는 탄산가스를 액화시킬 수 있도록 저장탱크(11) 내부를 냉각시키며, 저장탱크(11) 내부에 수용된 탄산가스를 배출시킬 때에는 저장탱크(11) 내부를 가열시킨다. 이를 위하여 냉온수단(11)은 히터펌프(14)와 냉매관(15)을 구비한다. 냉매관(15)은 내부에 냉매가 순환되며 일단이 저장탱크(11)의 내부에 삽입된다. 따라서 냉매가 가열되면 저장탱크의 내부가 가열되고 냉매가 냉각되면 저장탱크 내부가 냉각된다. 히터펌프(14)는 냉매관(15)의 내부에 순환되는 냉매를 냉각 또는 가열시킨다. 따라서 히터펌프(14) 및 냉매관(15)을 사용하여 저장탱크(11) 내부를 냉각시키거나 가열시킬 수 있다.
한편 본 실시예의 경우 저장탱크(11) 내부에 냉매관(15) 만 삽입되어 있고 히터펌프(14)는 저장탱크(11)의 외부에 설치되어 있으므로 히터펌프(14)가 고장날 경우 저장탱크(11) 내부에 수용된 탄산가스를 배출시키지 않고 히터펌프(14)만 교체하여 수리가 가능하다. 따라서 본 실시예의 경우 냉온수단(13)이 고장 나더라도 저장탱크(11) 내부에 저장된 탄산가스를 배출시키지 않고 수리할 수 있다는 장점이 있다.
배출관(17)은 저장탱크(11) 내부에서 수용된 기화된 탄산가스를 배출시킬 수 있도록 저장탱크(11)에 연결된다.
저장탱크(11)에는 배출관(17)과 함께 액체배출관(18a) 및 액체유입관(18b)이 연결되어 있다. 액체배출관(18a)은 히터펌프(14)가 고장난 경우 저장탱크(11) 내부에 수용된 액체탄산가스를 배출시키기 위함이며, 액체유입관(18b)는 저장탱크(11) 내부에 액체탄산가스를 공급시키기 위한 배관이다.
코일관(19)은 일단이 저장탱크(11)의 내부에 삽입된다.
히터파이프(21)는 외부로 분리될 수 있도록 코일관(19)에 삽입되어 코일관(19)을 가열시킨다. 히터파이프(21)에는 가열 및 냉각장치가 부착되어 히터파이프를 가열시키거나 냉각시킬 수 있다. 코일관(19) 및 히터파이프(21)는 냉온수단(13)이 고장난 경우 저장탱크(11)를 유지시키기 위한 예비적 수단이다. 따라서 코일관(19) 및 히터파이프(21)는 실시예에 따라 생략이 가능하다. 히터펌프(14)가 작동하지 아니하는 경우 히터파이프(21)에 부착된 가열 및 냉각장치가 작동하여 히터파이프(21)를 냉각 또는 가열시킨다. 히터파이프(21)가 가열되면 코일관(19) 내부를 가열하고 그러면 코일관(19)이 가열되어 가스탱크(11) 내부를 가열시키고, 히터파이프(21)가 냉각되면 코일관(19) 내부를 냉각시키고 그러면 코일관(19)이 냉각되어 가스탱크(11) 내부를 냉각시킨다. 본 실시예의 경우에도 히터파이프(21)를 코일관(19)에서 분리시킬 수 있으므로 히터파이프(21)가 고장나면 히터파이프(21) 만 분리시켜 수리가 가능하다. 따라서 본 발명의 경우 유지보수가 간편하다. 한편, 실시예에 따라서 히터파이프(21)에 결합된 히터코일(미도시)이 더 설치될 수 있다. 히터코일이 설치될 경우 코일관(19)을 더욱 빠른 속도로 가열시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시예의 작동에 대하여 설명한다. 먼저 액체유입관(18b)을 통하여 저장탱크(11)에 액체탄산가스를 저장한다. 그리고 저장탱크(11) 내부에 액체탄산가스를 저장할 경우에는 히터펌프(14)가 냉매를 냉각시켜 저장탱크(11) 내부의 온도 및 압력을 낮추어 탄산가스를 액체상태로 저장한다.
이때 기체탄산가스가 필요한 경우 히터펌프(14)를 동작시켜 냉매를 가열시켜서 저장탱크(11) 내부를 가열시킨다. 그러면 저장탱크(11) 내부의 액체탄산가스는 기체탄산가스로 변환되며 저장탱크 내부의 온도 및 압력이 올라간다. 그래서 저장탱크(11) 내부의 기체탄산가스는 배출관(17)을 통하여 배출될 수 있다. 한편 히터펌프(14)가 고장난 경우 히터펌프(14)를 분리시켜 수리할 수 있다. 이 경우 히터파이프(21)를 동작시킨다.
따라서 본 실시예에 의하면, 별도의 온수전열기화기가 필요하지 아니하므로 그 설치면적을 줄일 수 있고, 물을 예열하여 액체탄산가스를 가열하는 간접 가열방식을 사용하지 않고 액체탄산가스를 저장하는 저장탱크(11)의 내부의 상부를 직접 가열하므로 전기 소모량을 줄일 수 있다.
1 : 저장탱크 3 : 냉각수단
4 : 냉동펌프 5 : 쿨링코일관
7 : 온수전열기화기 8 : 배관
11 : 저장탱크 13 : 냉온수단
14 : 히터펌프 15 : 냉매관
17 : 배출관 19 : 코일관
21 : 히터파이프

Claims (3)

  1. 내부에 탄산가스를 수용할 수 있는 저장탱크와,
    상기 저장탱크에 일단이 삽입된 냉매관과, 상기 저장탱크 내부에 상기 탄산가스를 저장할 때에는 상기 탄산가스를 액화시킬 수 있도록 상기 저장탱크 내부를 냉각시키고 상기 저장탱크 내부에 수용된 상기 탄산가스를 배출시킬 때에는 상기 탄산가스를 기화시키기 위하여 상기 냉매관의 냉매를 냉가열시키는 히터펌프를 구비한 냉온수단과,
    상기 저장탱크 내부에서 수용된 기화된 상기 탄산가스를 배출시키기 위한 배출관과,
    일단이 상기 저장탱크에 삽입된 코일관과,
    외부로 분리될 수 있도록 상기 코일관에 삽입되어 상기 코일관을 냉각 또는 가열시킬 수 있는 히터파이프를 포함하며,
    상기 저장탱크는 외부에 우레탄 단열재가 구비되는 것을 특징으로 하는 액체탄산가스 저장탱크장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일관을 가열시키기 위하여 히터파이프에 결합된 히터코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체탄산가스 저장탱크장치.
  3. 삭제
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