KR101411868B1 - 가스 저장장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 저장장치에 관한 것으로, 출입배관이 형성되고 가스가 저장되는 저장부와, 저장부에 내장되고 저장부의 저장용량을 조절하는 피스톤부와, 저장부의 상방에 장착되고 저장부 내측으로 오일을 낙하시켜 피스톤부와 저장부간의 기밀을 유지하는 오일탱크부와, 오일탱크부에 연결되고 오일탱크부에 오일을 공급하는 오일공급부; 및 저장부에 내장되고 저장부 내측으로 낙하되는 오일을 회수하여 오일공급부에 보내는 오일회수부를 포함하여, 저장부의 가스 누출을 방지할 수 있다.

Description

가스 저장장치{DEVICE FOR STORAGE OF GAS}
본 발명은 가스 저장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고로나 코크스 생산설비에서 발생되는 가스를 일시 저장하여 제철소의 에너지원으로 재사용하는 가스 저장장치에 관한 것이다.
일반적으로 고로공장에서 선철 제조시에는 다량의 가스가 발생한다. 그리고, 코크스 공장에서 선탄 제조시에도 다량의 가스가 발생한다.
제철소에서는 선철이나 선탄 제조시에 발생하는 가스를 배출하는 배관의 압력을 유지하고, 배출된 가스를 에너지원으로 사용하고자 가스 저장장치가 사용된다.
한편, 관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 2011-0124763호(2011.11.17 공개, 발명의 명칭 : 고로 가스의 이용 프로세스에 있어서의 고로 가스로부터의 이산화탄소의 분리 회수 방법)가 있다.
본 발명은 제철소에서 생성되는 가스를 저장하고 이를 에너지원으로 활용하는 가스 저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 가스 저장장치는 출입배관이 형성되고, 가스가 저장되는 저장부; 상기 저장부에 내장되고, 상기 저장부의 저장용량을 조절하는 피스톤부; 상기 저장부의 상방에 장착되고, 상기 저장부 내측으로 오일을 낙하시켜 상기 피스톤부와 상기 저장부간의 기밀을 유지하는 오일탱크부; 상기 오일탱크부에 연결되고, 상기 오일탱크부에 오일을 공급하는 오일공급부; 및 상기 저장부에 내장되고, 상기 저장부 내측으로 낙하되는 오일을 회수하여 상기 오일공급부에 보내는 오일회수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일탱크부는 상기 저장부를 감싸며, 상기 저장부에 형성되는 공급홀과 연통되는 공급챔버; 및 상기 공급챔버에 내장되고, 상기 오일공급부와 연통되어 오일이 저장되며, 상측이 개구된 저장챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급챔버는 상기 저장부를 감싸도록 원띠 형상을 하는 외장판; 상기 외장판의 상단부에서 상기 저장부 방향으로 돌출 형성되어 상기 저장부와 결합되는 상부결합판; 및 상기 외장판의 하단부에서 상기 저장부 방향으로 돌출 형성되어 상기 저장부와 결합되는 하부결합판을 포함하고, 상기 상부결합판과 상기 하부결합판 사이에 상기 공급홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 저장챔버는 상기 오일공급부와 연통되고, 상기 하부결합판에 안착되는 하부판; 및 상기 하부판의 양단부에서 상방으로 돌출 형성되는 한 쌍의 측판을 포함하고, 상기 하부판은 상기 하부결합판의 길이보다 짧으며, 상기 측판은 상기 외장판의 길이보다 짧고, 상기 측판 중 어느 하나는 상기 외장판과 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 저장챔버에는 오일동결을 방지하는 히터가 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가스 저장장치는 오일이 저장부에 흘러내려 기밀을 위한 막을 형성함으로써, 저장부에 저장된 가스의 누출을 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 가스 저장장치는 히터가 저장된 오일을 가열함으로써, 오일의 동결을 방지하여 외부온도가 무관하게 기밀 유지가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치에서 오일탱크부를 개략적으로 나태내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치에서 오일탱크부의 오일흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가스 저장장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치에서 오일탱크부를 개략적으로 나태내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치에서 오일탱크부의 오일흐름을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치(1)에는 저장부(10), 피스톤부(20), 오일탱크부(30), 오일공급부(40) 및 오일회수부(50)가 구비된다.
저장부(10)는 가스가 저장되도록 내부에 공간이 형성된다. 이러한 저장부(10)에는 출입배관(11)이 연결된다.
출입배관(11)은 고로용 가스 배출관, 코크스용 가스 배출관 또는 에너지 회수용 가스관과 연결된다.
피스톤부(20)는 저장부(10)에 내장된다. 이러한 피스톤부(20)는 저장부(10)의 저장용량을 조절한다.
예를 들어, 피스톤부(20)에는 저장부(10)를 구획하는 구획판(21) 및 구획판(21)에 일단부가 결합되고 저장부(10)에 타단부가 결합되어 길이가 조절되는 길이조절체(22)가 구비된다.
따라서, 길이조절체(22)의 길이가 변화됨에 따라 구획판(21)이 상하 이동되어 저장부(10)의 저장용량이 조절된다. 이러한 저장용량이 조절됨으로써, 출입배관(11) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
이와 같이 출입배관(11)의 압력이 조절되면, 고로에서 배출되는 가스에 따른 고로용 가스 배출관 압력이 조절될 수 있고, 코크스 공장에서 배출되는 가스에 따른 코크스용 가스 배출관의 압력이 조절될 수 있다.
또한, 에너지 회수용 설비의 용량에 따라 잉여 가스를 보관하거나 부족한 가스가 보충될 수 있다.
오일탱크부(30)는 저장부(10)의 상방에 장착된다. 이러한 오일탱크부(30)는 저장부(10)의 내측으로 오일을 낙하시킨다.
저장부(10) 내측면을 타고 흘러내리는 오일은 피스톤부(20)와 저장부(10) 사이 공간을 밀폐시켜 기밀을 유지한다.
오일공급부(40)는 오일탱크부(30)에 연결되고, 오일탱크부(30)에 오일을 공급한다. 이러한 오일공급부(40)는 지면에 고정 설치된다.
예를 들어, 오일공급부(40)에는 오일이 저장되는 공급통(41), 공급통(41)과 오일탱크부(30)를 연결하는 공급관(42) 및 공급관(42)에 장착되어 공급통(41)에 저장된 오일을 오일탱크부(30)로 유도하는 공급펌프(43)가 구비된다.
오일회수부(50)는 저장부(10)에 내장되고, 저장부(10) 내측으로 낙하되는오일을 회수하여 오일공급부(40)로 안내한다.
예를 들어, 오일회수부(50)에는 저장부(10)의 내측 하단부에 장착되어 저장부(10)의 내측면을 따라 흘러내리는 오일을 회수하는 회수통(51) 및 회수통(51)에 일단부가 연통되고 저장부(10)를 관통하여 공급통(41)에 타단부가 연통되는 회수관(52)이 구비된다.
이때, 회수관(52)의 일단부는 타단부보다 높은 지점에 위치되어 오일이 공급통(41)을 향해 이동된다. 그 외 회수관(52)에는 오일을 강제로 이송하기 위한 회수펌프가 구비될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일탱크부(30)에는 공급챔버(31) 및 저장챔버(32)가 구비된다.
공급챔버(31)는 저장부(10)를 감싸도록 형성되어 저장부(10)의 외측면에 결합된다. 예를 들어, 저장부(10)가 원통 형상을 하면, 공급챔버(31)는 원띠 형상을 하여 저장부(10)의 상단부 외측면에 결합된다.
저장부(10)에는 오일이 배출되기 위한 공급홀(12)이 형성되고, 공급챔버(31)는 공급홀(12)과 연통된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급챔버(31)에는 외장판(311), 상부결합판(312) 및 하부결합판(313)이 구비된다.
외장판(311)은 원통 형상을 하는 저장부(10)를 감싸도록 원띠 형상을 한다. 이때, 외장판(311)의 지름은 저장부(10)의 지름보다 길어, 외장판(311)과 저장부(10) 사이에는 공간이 형성된다.
상부결합판(312)은 외장판(311)의 상단부에서 저장부(10) 방향으로 돌출 형성되어 저장부(10)와 결합된다. 그리고, 하부결합판(313)은 외장판(311)의 하단부에서 저장부(10) 방향으로 돌출 형성되어 저장부(10)와 결합된다.
이때, 상부결합판(312)과 하부결합판(313) 사이에 공급홀(12)이 형성된다.
저장챔버(32)는 공급챔버(31)에 내장되고, 오일공급부(40)와 연통되어 오일이 공급된다. 이러한 저장챔버(32)의 상측은 개구되어 오일이 넘치는 구조를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장챔버(32)에는 하부판(321) 및 측판(322)이 구비된다.
하부판(321)은 공급관(42)과 연통되고, 측판(322)은 하부판(321)의 양단부에서 상방으로 돌출 형성된다. 이때, 측판(322)의 길이는 외장판(311)의 길이보다 짧게 형성된다.
예를 들어, 하부판(321)은 하부결합판(313)의 상측면에 결합되고, 하부결합판(313)을 관통한 공급관(42)이 하부판(321)과 연통된다.
이때, 하부판(321)은 하부결합판(313)보다 길이가 짧고, 측판(322) 중 어느 하나는 외장판(311)과 결합된다.
한편, 저장챔버(32)는 공급챔버(31)와 혼용될 수 있다. 예를 들어, 만일, 저장챔버(32)가 공급챔버(31)와 혼용되는 경우, 하부결합판(313)의 중간지점에서 외장판(311) 보다 길이가 짧은 측판(322)이 상방으로 돌출 형성되어 저장챔버(32)와 공급챔버(31)가 구분된다.
저장챔버(32)에는 오일동결을 방지하는 히터(33)가 장착된다. 이러한 히터(33)에 전원이 인가되면, 저장챔버(32)에 저장된 오일의 동결을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
저장부(10)의 내부에는 피스톤부(20)가 장착된다. 이러한 피스톤부(20)는 저장부(10)의 저장용량을 조절함으로써, 가스가 출입되는 출입배관(11)의 압력을 조절하고 과잉된 가스를 일시 저장하거나 부족한 가스를 외부로 공급할 수 있다.
저장부(10)의 외측 상단부에 장착되는 오일탱크부(30)는 오일공급부(40)를 통해 오일을 공급받고, 저장부(10) 내측으로 오일을 낙하시켜 저장부(10)와 피스톤부(20) 사이 틈새로 가스가 누설되지 않도록 막을 형성한다.
한편, 오일공급부(50)에 의해 저장부(10) 상단부에 결합되는 오일탱크부(30)에 오일이 공급되고, 오일탱크부(30)에서 낙하된 오일은 오일회수부(50)에서 회수된 후 오일공급부(40)로 안내된다.
오일탱크부(30)에는 오일이 배출되기 위한 공급홀(12)과 연통되는 공급챔버(31) 및 공급챔버(31)에 내장되고 오일공급부(40)와 연통되어 오일이 일시 저장되는 저장챔버(32)가 구비된다.
따라서, 오일공급부(40)에서 공급된 오일이 저장챔버(32)에 일시 저장되고, 저장챔버(32)에서 넘쳐 흘러내려 공급챔버(31)에 저장된 후 공급홀(11)을 통해 저장부(10)의 내측으로 낙하된다.
이때, 저장챔버(32)에 장착된 히터(33)에 전원이 인가되면, 저장챔버(32)에 저장된 오일의 온도가 상승한다. 이로 인해, 겨울철과 같이 외부온도가 급강하하더라도 오일의 동결이 방지되어, 오일이 저장부(10) 내부 기밀을 유지하는데 사용될 수 있다.
한편, 오일이 저장챔버(32)과 공급챔버(31)에 일시 저장된 후 공급홀(12)을 통해 배출됨으로써, 오일에 포함된 비중이 큰 이물질이 아래로 가라앉아 이물질을 걸러낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치(1)는 오일이 저장부(10)에 흘러내려 기밀을 위한 막을 형성함으로써, 저장부(10)에 저장된 가스의 누출을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 저장장치(1)는 히터(33)가 저장된 오일을 가열함으로써, 오일의 동결을 방지하여 외부온도가 무관하게 기밀 유지가 가능한 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 저장부 11 : 출입배관
12 : 공급홀 20 : 피스톤부
21 : 구획판 22 : 길이조절체
30 : 오일탱크부 31 : 공급챔버
32 : 저장챔버 33 : 히터
40 : 오일공급부 41 : 공급통
42 : 공급관 43 : 공급펌프
50 : 오일회수부 51 : 회수통
52 : 회수관 311 : 외장판
312 : 상부결합판 313 : 하부결합판
321 : 하부판 322 : 측판

Claims (5)

  1. 출입배관이 형성되고, 가스가 저장되는 저장부;
    상기 저장부에 내장되고, 상기 저장부의 저장용량을 조절하는 피스톤부;
    상기 저장부의 상방에 장착되고, 상기 저장부 내측으로 오일을 낙하시켜 상기 피스톤부와 상기 저장부간의 기밀을 유지하는 오일탱크부;
    상기 오일탱크부에 연결되고, 상기 오일탱크부에 오일을 공급하는 오일공급부; 및
    상기 저장부에 내장되고, 상기 저장부 내측으로 낙하되는 오일을 회수하여 상기 오일공급부에 보내는 오일회수부를 포함하고,
    상기 오일탱크부는
    상기 저장부를 감싸며, 상기 저장부에 형성되는 공급홀과 연통되는 공급챔버; 및
    상기 공급챔버에 내장되고, 상기 오일공급부와 연통되어 오일이 저장되며, 상측이 개구된 저장챔버를 포함하며,
    상기 공급챔버는
    상기 저장부를 감싸도록 원띠 형상을 하는 외장판;
    상기 외장판의 상단부에서 상기 저장부 방향으로 돌출 형성되어 상기 저장부와 결합되는 상부결합판; 및
    상기 외장판의 하단부에서 상기 저장부 방향으로 돌출 형성되어 상기 저장부와 결합되는 하부결합판을 포함하고,
    상기 저장챔버는
    상기 오일공급부와 연통되고, 상기 하부결합판에 안착되는 하부판; 및
    상기 하부판의 양단부에서 상방으로 돌출 형성되는 한 쌍의 측판을 포함하고,
    상기 하부판은 상기 하부결합판의 길이보다 짧으며,
    상기 측판은 상기 외장판의 길이보다 짧고, 상기 측판 중 어느 하나는 상기 외장판과 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 저장장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저장챔버에는 오일동결을 방지하는 히터가 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 저장장치.
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