KR101570344B1 - A low heat loss cryogenic liquid container - Google Patents

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KR101570344B1
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강상우
김서영
오인환
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한국과학기술연구원
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Abstract

The present invention provides a low heat loss low-temperature fluid container comprising: an external container of which the inside is maintained to have a vacuum state and wherein an upper end cover is coupled to an upper end; an internal container spaced from an inner circumferential surface of the external container inside the external container and storing a low-temperature liquid; a liquid inlet pipe penetrating the upper end cover of the external container to be extended toward the inside of the external container to be connected with the internal container and filling or extracting the low-temperature liquid; and a plurality of support members overlapped in a height direction between a floor surface of the external container and the lower surface of the internal container to support the internal container from a lower portion and made of a low thermal conductive material.

Description

저 열손실 저온 유체 용기{A low heat loss cryogenic liquid container}[0001] A low heat loss cryogenic liquid container,

본 발명은 저 열손실 저온 유체 용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG, LPG, 액체 산소, 액체 질소, 액체 헬륨, 액체 수소 등과 같은 극저온 액체의 저장 및 액화 장치에서 사용되는 저 열손실 저온 유체 용기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low heat loss low temperature fluid container and more particularly to a low heat loss low temperature fluid container for use in a storage and liquefaction device for cryogenic liquids such as LNG, LPG, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid helium, .

화석연료의 과다한 사용으로 인한 대기오염과 지구 온난화 문제로 최근 국내외에서는 탄화수소계가 아닌 연료를 사용하는 시스템의 개발이 활발히 진행 중에 있으며, 그 중에서 가장 대표적인 것이 바로 수소에너지의 이용기술이다. In recent years, the development of systems using hydrocarbons rather than hydrocarbons has been actively under way due to the problem of air pollution and global warming due to excessive use of fossil fuels.

수소에너지의 효율적 사용을 위해서는 부피를 축소시켜 고밀도화하여야 하며, 이 경우 수송도 간편하고, 저장도 용이하여 용도를 다양화시킬 수 있다. In order to use hydrogen energy efficiently, it is necessary to reduce the volume and to increase the density. In this case, it is possible to diversify the use because it is simple to transport and easy to store.

수소의 부피를 축소시켜 저장하는 방법 중 저장에너지가 가장 큰 것은 수소를 액화시켜 액체수소 형태로 저장하는 방법이다. 따라서 수소에너지의 이용을 확대하기 위해서는 저장 및 수송이 용이한 액체상태의 수소를 저장할 수 있는 저온 유체 용기의 개발이 선행되어야 한다. Among the methods of reducing the volume of hydrogen and storing it, the greatest storage energy is a method of liquefying hydrogen and storing it in the form of liquid hydrogen. Therefore, in order to expand the use of hydrogen energy, the development of a low-temperature fluid container capable of storing hydrogen in a liquid state that is easy to store and transport should be preceded.

공지의 저온 유체 용기는 외부용기와 외부용기 내부에 매달린 형태로 설치되는 내부용기의 이중 용기 구조로 형성되는 데, 영하 253℃의 액체수소를 저장하는 경우 외부 상온과 내부용기 내부의 온도차가 약 280K로 매우 크기 때문에 내부용기를 매달아 지지하는 구조물을 통한 전도 열침입이 크게 발생하는 문제점이 있으며, 내부용기를 매달아 지지하는 방식은 구조적으로도 안정성이 낮은 문제점이 있다.
The known low-temperature fluid container is formed of a double-container structure of an inner container which is installed in an outer container and an inner container suspended in the outer container. In case of storing liquid hydrogen at a temperature of 253 ° C, There is a problem in that the conduction heat penetration through the structure supporting the inner vessel is hung largely, and the method of supporting the inner vessel by hanging has a problem in that the stability is low even in terms of structure.

본 발명은 내부용기와 상기 내부용기를 내부에 보유하는 외부용기를 포함하는 이중 용기 구조에서 외부용기의 바닥면과 내부용기의 하면 사이에 저 열전도성 소재의 받침부재를 배치하여 내부용기가 받쳐지도록 함으로써, 구조적 안정성을 향상시키면서도 외부용기에서 내부용기로의 전도 열침입을 최소화하는 것이 가능한 저 열손실 저온 유체 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention relates to a double-container structure including an inner container and an outer container holding the inner container, wherein a supporting member of a low thermal conductive material is disposed between a bottom surface of the outer container and a bottom surface of the inner container to support the inner container It is an object of the present invention to provide a low-temperature-loss low-temperature fluid container capable of minimizing conduction heat invasion from an outer container to an inner container while improving structural stability.

본 발명은 상단에 상단 커버가 결합되며 내부가 진공으로 유지되는 외부용기; 상기 외부용기 내부에 상기 외부용기의 내주면과 이격하여 위치하며 저온 액체를 수용하는 내부용기; 상기 외부용기의 상기 상단 커버를 관통하여 상기 외부용기 내부로 연장되어 상기 내부 용기와 연결되며, 저온 액체의 충진 또는 추출을 위한 유체 입출관; 및 상기 외부용기의 바닥면과 상기 내부용기의 하면 사이에 높이 방향으로 겹쳐 설치되어 상기 내부용기를 아래에서 받쳐 지지하는, 저 열전도성 소재로 형성된 복수개의 받침부재를 포함하는 저 열손실 저온 유체 용기를 제공한다. The present invention relates to an outer container having an upper cover coupled to an upper end thereof and an inner space maintained in a vacuum state; An inner container disposed inside the outer container and spaced apart from an inner circumferential surface of the outer container to receive the low temperature liquid; A fluid inlet / outlet pipe extending through the upper cover of the outer container to extend into the outer container and connected to the inner container, for filling or extracting the low temperature liquid; And a plurality of supporting members formed of a low thermal conductive material and superimposed in a height direction between a bottom surface of the outer container and a bottom surface of the inner container to support the inner container below, Lt; / RTI >

본 발명에 의하면, 상기 내부용기의 하면에는 상부 방향으로 원통 형상으로 오목한 오목홈이 형성되고, 상기 받침부재 중 적어도 최상부의 받침부재는 상기 오목홈의 내부에 위치하여, 상기 최상부의 받침부재의 상단이 상기 오목홈의 상면과 접촉하여 지지된다. According to the present invention, the lower surface of the inner container is formed with a concave groove recessed in a cylindrical shape in the upper direction, and at least the uppermost supporting member of the supporting members is located inside the concave groove, Is held in contact with the upper surface of the concave groove.

본 발명에 의하면, 상기 외부용기의 바닥면에는 받침부재 중 최하부의 받침부재를 고정하기 위해, 안착홈이 형성된 받침부재 지지부를 구비한다. According to the present invention, the bottom surface of the outer container is provided with a supporting member support portion having a mounting groove formed therein for fixing the lowermost supporting member of the supporting member.

본 발명에 의하면, 상기 받침부재는 상단에 상단 접촉부를 갖는 원뿔 또는 다각형 뿔 형태로 형성된 상부 부분과, 중심부를 향하여 경사지게 연장되고 끝 부분에 하단 접촉부를 갖는 적어도 3개의 지지 레그를 포함하며, 상기 받침부재들을 높이 방향으로 겹쳤을 때 하부에 위치하는 받침부재의 지지 레그의 하단 접촉부가 상부에 위치하는 받침부재의 상부 부분의 표면과 접촉하여 지지된다. According to the present invention, the support member comprises an upper portion formed in the form of a cone or polygonal horn having a top contact portion at an upper end, and at least three support legs extending obliquely toward the central portion and having a lower contact portion at an end portion, When the members are stacked in the height direction, the lower contact portion of the supporting leg of the lower supporting member is held in contact with the upper surface of the upper supporting member.

본 발명에 의하면, 상기 받침 부재의 상기 상부 부분의 표면에는 상기 지지 레그의 하단 접촉부가 안착되어 지지되는 레그 지지홈이 형성된다. According to the present invention, on the surface of the upper portion of the receiving member, a leg supporting groove is formed in which the lower end contact portion of the supporting leg is seated and supported.

본 발명에 의하면, 상기 받침부재는 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 형성된다. According to the present invention, the support member is formed of a glass reinforced epoxy laminate (GREL).

본 발명에 의하면, 상기 받침부재 중 최상부의 받침부재와 상기 오목홈의 상면 사이에 개재되는 제1 스프링과, 상기 받침부재 중 최하부의 받침부재와 상기 받침부재 지재부의 안착홈의 바닥면 사이에는 개재되는 제2 스프링 중 적어도 하나를 포함한다.
According to the present invention, a first spring interposed between the uppermost supporting member of the supporting member and the upper surface of the concave groove, and a second spring interposed between the lowest supporting member of the supporting member and the bottom surface of the seating groove of the supporting member holding member. And a second spring to which the second spring is attached.

본 발명에 의하면 내부용기와 상기 내부용기를 내부에 보유하는 외부용기의 이중 용기 구조에서 내부용기가 외부용기에 대하여 받침부재를 매개로 아래에서 받쳐 지지되는 방식으로 지지되므로 구조적으로 더욱 안정한 형태를 지닌다. 또한 받침부재는 접촉을 최소하면서 복수개가 겹쳐진 구조로 설치되므로, 외부용기에서 내부용기로의 전도 열침입을 최소화하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에 의하면 구조적으로 안정되면서도 전도 열침입이 최소화된 저 열손실 저온 유체 용기를 제공하는 것 가능하게 된다. According to the present invention, in the dual-container structure of the inner container and the outer container holding the inner container therein, the inner container is supported in such a manner that the inner container is supported by the support member from under the support member via the support member, . Further, since the supporting member is provided in a structure in which a plurality of the supporting members are overlapped with each other with minimal contact, it is possible to minimize the conduction heat penetration from the outer container to the inner container. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to provide a low-heat-loss low-temperature fluid container which is structurally stable and minimizes conduction heat intrusion.

또한, 스프링에 의하여 내부 용기의 변위 또는 변형이 흡수되므로 내부용기에 가해지는 열적 스트레스를 완화시킬 수 있다.Further, since the displacement or deformation of the inner vessel is absorbed by the spring, the thermal stress applied to the inner vessel can be alleviated.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 개략적인 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 받침부재의 사시도이다.
도 3 및 도 4 는 도 2 에 도시된 받침부재의 평면도 및 저면도이다.
도 5 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 개략적 단면도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a low heat loss low temperature fluid container according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a receiving member according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are a plan view and a bottom view of the receiving member shown in Fig.
5 is a schematic cross-sectional view of a low heat loss low temperature fluid container according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기에 대하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a low heat loss low temperature fluid container according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면에 도시된 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기는 저온 유체 저장 장치에 적용된 것을 실시예로 하고 있으나, 여기에 제한되지 않고 저온 유체 액화 장치 등에도 적용될 수 있다. The low-temperature-loss low-temperature fluid container according to the present invention is applied to a low-temperature fluid storage device. However, the present invention is not limited thereto and can be applied to a low-temperature fluid liquefier.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기의 개략적인 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 받침부재의 사시도이며, 도 3 및 도 4 는 도 2 에 도시된 받침부재의 평면도 및 저면도이다. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a low-temperature-loss low-temperature fluid container according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a support member according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 are cross- And a bottom view of the member.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 저 열손실 저온 유체 용기는, 외부용기(10)와, 내부용기(20), 유체 입출관(30) 및 받침부재(40)를 포함한다. Referring to the drawings, a low heat loss low temperature fluid container according to the present invention includes an outer container 10, an inner container 20, a fluid inlet / outlet pipe 30, and a support member 40.

외부용기(10)는 내부용기(20)를 내부에 수용하며, 상단 개구에 결합되는 상단 커버(12)를 포함한다. 상단 커버(12)는 외부용기(10) 본체의 개방된 상단에 결합되어 내부를 밀폐한다. 외부용기(10)의 내부는 진공 상태이다. The outer vessel 10 contains an inner vessel 20 therein and a top cover 12 coupled to the top opening. The top cover 12 is joined to the open upper end of the main body of the outer container 10 to seal the inside thereof. The inside of the outer vessel 10 is in a vacuum state.

외부용기(10)의 바닥면(14)에는 받침부재 지지부(15)가 구비되는 데, 받침부재 지지부(15)의 중심부에는 받침부재(40)가 적어도 부분적으로 삽입되어 고정되는 안착홈(16)이 형성된다. 받침부재 지지부(15)는 받침부재(40)를 지지하는 기능을 한다. The bottom surface 14 of the outer container 10 is provided with a support member support portion 15 and a seating groove 16 in which a support member 40 is at least partly inserted and fixed is formed in the center of the support member support portion 15, . The supporting member supporting portion 15 serves to support the supporting member 40. [

내부용기(20)는 LNG, LPG, 액체 산소, 액체 질소, 액체 헬륨, 액체 수소 등의 저온 액체를 수용하기 위해 제공된다. 내부용기(20)는 외부용기(10) 내부에서 외부용기(10)의 내주면과 이격되게 배치된다. The inner vessel 20 is provided to receive a low temperature liquid such as LNG, LPG, liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid helium, liquid hydrogen, and the like. The inner container 20 is disposed inside the outer container 10 so as to be spaced apart from the inner peripheral surface of the outer container 10.

내부용기(20)의 바닥면(22)에는 상부 방향으로 오목한 원통 형태의 오목홈(23)이 형성된다. On the bottom surface (22) of the inner container (20), a concave groove (23) in the shape of a cylinder concave upward is formed.

오목홈(23) 내측으로는 받침부재(40)가 배치된다. 겹쳐 쌓은 받침부재(40) 중 최상부의 받침부재(40)의 상단 접촉부(43)가 오목홈(23)의 내부의 상면과 접촉하고 오목홈(23) 내측으로 위치하는 받침부재(40)의 측단부(46)가 오목홈(23)의 내면의 측면과 접촉한다. 받침부재(40)는 내부용기(20)를 아래에서 받쳐, 내부용기(20)가 외부용기(10)에 대하여 지지되도록 한다.A receiving member (40) is disposed inside the concave groove (23). The upper contact portion 43 of the uppermost support member 40 of the stacked support members 40 contacts the upper surface of the inside of the recessed groove 23 and the side of the support member 40 located inside the recessed groove 23 The end portion 46 comes into contact with the side surface of the inner surface of the concave groove 23. The support member 40 supports the inner container 20 from below so that the inner container 20 is supported with respect to the outer container 10.

외부용기(10) 내주면과 내부용기(20) 외주면과의 사이에 형성된 진공은 진공 단열층을 형성한다. 진공단열층은 외부용기(10) 외부 상온과 내부용기(20) 저온 사이의 대류 열전달 및 공기에 의한 열전도를 최소화시킨다. A vacuum formed between the inner peripheral surface of the outer container 10 and the outer peripheral surface of the inner container 20 forms a vacuum insulating layer. The vacuum insulation layer minimizes the convection heat transfer between the external ambient temperature of the outer container 10 and the low temperature of the inner container 20 and the heat conduction due to air.

외부용기(10)와 내부용기(20) 사이 공간에는 진공단열층 외에 내부용기(20)를 둘러싸는 다층단열재(미도시)를 포함하여 다양한 단열 구조들을 구비할 수 있다. The space between the outer container 10 and the inner container 20 may include various insulation structures including a vacuum insulation layer and a multilayer insulation material (not shown) surrounding the inner container 20.

유체 입출관(30)은 저온 액체의 충진 및/또는 추출을 위한 것으로, 외부용기(10)의 상단 커버(12)를 관통하여 외부용기(10) 내부로 연장되어 내부용기(20)와 연결되고, 하단은 내부용기(20) 내로 연장된다. The fluid inlet / outlet pipe 30 is for filling and / or extracting the low temperature liquid. The fluid inlet / outlet pipe 30 extends into the outer container 10 through the upper cover 12 of the outer container 10 and is connected to the inner container 20 , And the lower end extends into the inner container 20. [

도 2 내지 도 4 를 참조하면, 받침부재(40)는 원뿔 형태의 상부 부분(42)과 상부 부분(42)의 하부에서 중심부를 향하여 경사지게 연장된 복수개의 지지 레그(44)를 포함한다. 받침부재(40)는 저 열전도성 소재인 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 제조된다. GREL의 종류로서, "G-10", "G-11", "G-10 CR" 등이 공지되어 있다.2 to 4, the support member 40 includes a conical upper portion 42 and a plurality of support legs 44 extending obliquely toward the center from the lower portion of the upper portion 42. The support member 40 is made of a glass reinforced epoxy laminate (GREL) which is a low thermal conductive material. As the kind of GREL, "G-10", "G-11", "G-10 CR" and the like are known.

상부 부분(42)은 도 2 에 도시된 원뿔 형태 외에도 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔 등의 다각형 뿔 형태로 형성되는 것이 가능하며, 최상부에 상단 접촉부(43)를 갖는다. 상단 접촉부(43)은 내부 용기(20)의 오목홈(23)의 상단면과 접촉할 때 열전도의 최소화를 위해 점접촉이 이루어질 수 있도록 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다. The upper portion 42 may be formed in the shape of a polygonal horn such as a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, and a pyramidal pyramid in addition to the conical shape shown in FIG. 2, and has a top contact portion 43 at the uppermost portion. It is preferable that the upper contact portion 43 is formed to be pointed so that point contact can be made for minimizing thermal conduction when contacting the upper end surface of the concave groove 23 of the inner container 20. [

상부 부분(42)의 하단으로 외측으로 돌출된 측단부(46)가 형성된다. 상부 부분(42)이 원뿔 형태로 형성되는 경우 측단부(46)는 환형의 링과 같은 형태를 지니며, 다각형 뿔 형태로 형성되는 경우 측단부(46)는 다각형의 링과 같은 형태를 지닌다. 내부 용기(20)의 오목홈(23) 내부에 위치하는 받침부재(40)의 경우 측단부(46)가 오목홈(23)의 내면의 측면과 접촉하여 지지가 이루어지는 데, 상부 부분(42)이 원뿔 형태로 형성되는 경우 측단부(46)와 오목홈(23) 사이에는 선 접촉이 이루어지며, 상부 부분(42)이 다각형 뿔 형태로 형성되는 경우 다각형 링의 꼭지점에 해당하는 부분과 오목홈(23)의 내면의 측면과 점접촉을 하여 지지가 이루어진다. And a side end portion 46 protruding outward at the lower end of the upper portion 42 is formed. When the upper portion 42 is formed in a conical shape, the side end portion 46 has the same shape as an annular ring. When the upper portion 42 is formed in the shape of a polygonal horn, the side end portion 46 has the same shape as a polygonal ring. In the case of the supporting member 40 positioned inside the concave groove 23 of the inner container 20, the side end portion 46 is held in contact with the side surface of the inner surface of the concave groove 23, When the upper portion 42 is formed in the shape of a polygonal horn, the portion corresponding to the vertex of the polygonal ring and the portion corresponding to the vertex of the concave groove 23, And is in point contact with the side surface of the inner surface of the base plate 23.

지지 레그(44)는 중심을 향하여 경사지게 연장되도록 형성되는 데, 받침부재(40)를 겹쳐 쌓을 때 안정적인 지지가 이루어질 수 있도록 적어도 3개로 형성된다. 지지 레그(44)는 실시예에 따라 4개 이상으로 형성될 수 있으나, 지지 레그(44)의 개수가 증가할수록 상부의 받침부재(40)와 하부의 받침부재(40) 사이의 접촉 부분이 증가하여 열전도 경로를 증가시킴으로 구조적 안정성을 제공할 수 있는 최소한의 개수로 형성하는 것이 바람직하다. The support legs 44 are formed to extend obliquely toward the center. The support legs 44 are formed of at least three such that the support members 40 can be stably supported when the support members 40 are stacked. As the number of the support legs 44 increases, the contact portion between the upper support member 40 and the lower support member 40 is increased as the number of the support legs 44 increases, It is preferable to form the heat conduction path with the minimum number that can provide structural stability by increasing the heat conduction path.

지지 레그(44)는 끝 부분에 하단 접촉부(45)를 가지며, 상부의 받침부재(40)의 하단 접촉부(45)가 하부의 받침부재(40)의 상부 부분의 표면에 접촉하여 지지가 이루어질 때 열전도의 최소화를 위해 점접촉이 이루어질 수 있도록 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다. The support leg 44 has a lower contact portion 45 at an end portion thereof and when the lower contact portion 45 of the upper support member 40 is held in contact with the surface of the upper portion of the lower support member 40 And it is preferably formed to be pointed so that point contact can be made for minimizing heat conduction.

상부 부분(42)의 표면에는 환형 홈 형태의 레그 지지홈(47)이 형성된다. 따라서 받침부재(40)를 높이 방향으로 겹쳐 쌓을 때 상부 받침부재(40)의 지지 레그(44)의 하단 접촉부(45)가 하부 받침부재(40)의 레그 지지홈(47)에 안착되고, 이로 인해 받침부재(40)를 겹쳐 쌓아 올릴 때 정렬이 용이하게 이루어지며 상호 간의 이탈이 방지된다. 레그 지지홈(47)은 환형 홈 형태 외에 하단 접촉부(45)에 대응되는 복수개의 홈으로 형성될 수도 있다. An annular groove-shaped leg support groove 47 is formed on the surface of the upper portion 42. The lower end contact portion 45 of the support leg 44 of the upper support member 40 is seated in the leg support groove 47 of the lower support member 40 when the support member 40 is stacked in the height direction, The alignment is facilitated when the support members 40 are piled up, and mutual separation is prevented. The leg support groove 47 may be formed by a plurality of grooves corresponding to the lower contact portion 45 in addition to the shape of the annular groove.

본 발명에 따르면, 받침부재(40)는 높이 방향으로 서로 겹쳐져 외부용기(10)의 내부 바닥면(14)과 내부용기(20)의 바닥면(22) 사이에 설치된다. 이때 최하부의 받침부재(40)는 적어도 부분적으로 받침부재 지지부(15)의 안착홈(16)에 삽입되어 고정되며, 적어도 최상부의 받침부재(40)는 내부용기(20)의 오목홈(23)내에 삽입되어 고정된다. According to the present invention, the support members 40 are installed between the inner bottom surface 14 of the outer container 10 and the bottom surface 22 of the inner container 20, overlapping each other in the height direction. At this time, the lowermost support member 40 is at least partly inserted and fixed into the seating groove 16 of the support member support 15, and at least the uppermost support member 40 is fixed to the concave groove 23 of the inner container 20, As shown in Fig.

최하부의 받침부재(40)는 지지 레그(44)의 하단 접촉부(45)가 안착홈(16)의 하단면과 접촉하고 측단부(47)가 안착홈(16)의 내주면에 접촉하여 지지가 이루어지며, 이러한 최하부의 받침부재(40) 상측으로 받침부재(40)들이 차례로 겹쳐지고, 최상부의 받침부재(40)는 상부 부분(42)의 상단 접촉부(43)가 오목홈(23)의 상단면과 접촉하고 측단부가 오목홈(23)의 내주면과 접촉하여 지지가 이루어진다. The lower end support member 40 is supported by the lower end contact portion 45 of the support leg 44 in contact with the lower end surface of the seat groove 16 and the side end portion 47 in contact with the inner peripheral surface of the seat groove 16 And the uppermost supporting member 40 is formed so that the upper end contact portion 43 of the upper portion 42 is in contact with the upper end surface 42 of the concave groove 23, And the side end portion comes into contact with the inner peripheral surface of the concave groove 23 to be supported.

받침부재(40)를 겹쳐 쌓을 때, 하부에 위치하는 받침부재(40)의 레그 지지홈(47)에 그 상부에 위치하는 받침부재(40)의 지지 레그(44)의 하단 접촉부(45)가 위치하는 방식으로 높이 방향으로 겹쳐 정렬되므로 일정한 위치로 손쉽게 정렬시킬 수 있다. The lower end contact portion 45 of the support leg 44 of the support member 40 located at the upper portion of the support member 40 of the support member 40 located at the lower portion of the support member 40 when the support member 40 is stacked Since they are arranged in the height direction in a superposed manner, they can be easily aligned to a predetermined position.

본 발명에 따른 받침부재(40)의 기능을 살펴보면, 먼저, 받침부재(40)는 내부용기(20)를 외부용기(10)에 대하여 지지하는 기능을 한다. First, the support member 40 functions to support the inner container 20 with respect to the outer container 10. As shown in FIG.

외부용기(10)와 내부용기(20)를 포함하는 이중 용기 형태의 저온 유체 용기에서는 내부 용기(20)가 외부 용기(10) 내주면과 이격되어 배치되므로 내부용기(20)를 물리적으로 지지하기 위한 구조를 필요로 한다. 본 발명에서는 서로 겹쳐 설치된 받침부재(40)가 내부용기(20)의 바닥면을 받쳐 외부용기(10)에 대하여 내부용기(20)가 지지되도록 한다. 따라서 종래와 같이 내부용기를 외부용기 내부에서 매달아 지지하는 지지 구조물을 생략하면서도 내부용기(20)를 안정적으로 지지할 수 있다. 종래의 지지구조물이 생략되므로 종래의 지지구조물을 통한 전도 열침입을 방지할 수 있다. In the low-temperature fluid container of the double-container type including the outer container 10 and the inner container 20, since the inner container 20 is disposed apart from the inner peripheral surface of the outer container 10, Structure. In the present invention, the supporting member 40, which is stacked on top of each other, supports the bottom surface of the inner container 20 to support the inner container 20 with respect to the outer container 10. Therefore, it is possible to stably support the inner container 20 while omitting the supporting structure for supporting the inner container from inside the outer container as in the prior art. The conventional support structure is omitted, so that the conduction heat penetration through the conventional support structure can be prevented.

또한 받침부재(40)는 외부 상온으로부터 내부용기 내부의 저온 액체로의 전도 열침입을 최소화하는 기능을 한다. Further, the support member 40 functions to minimize conduction heat penetration from the external ambient temperature to the low temperature liquid inside the inner container.

서로 접촉하는 물체들 사이에서 일어나는 열전도는 접촉 면적에 의해 영향을 받는다. 본 발명에 따르면 받침부재(40)가 높이 방향으로 겹쳐질 때 상측의 받침부재(40)의 지지 레그(44)의 끝단 하단 접촉부(45)와 하측의 받침부재(40)의 상부 부분(42)의 표면 사이에서만 접촉이 이루어지므로 접촉 면적을 최소화하여 열전도를 최소화하는 것이 가능하다. 즉, 받침부재(40) 사이에서 열전도를 최소화하면서 나머지 열은 차단하는 효과가 발생한다. 특히, 본 발명은 여러 개의 받침부재(40)가 높이 방향으로 서로 겹쳐진 형태로 설치되므로, 이러한 열 차단 효과가 순차적으로 반복하여 이루어진다. 또한 최상부의 받침부재(40)와 내부용기(20) 사이에도 상단 접촉부(43) 및 측단부(46)와 오목홈(23)의 상단 표면 및 내주면 사이에서만 접촉하여 열전도가 이루어지므로 최상부의 받침부재와 내부용기(20) 사이의 열전도 역시 최소화하는 것이 가능하다. 접촉 형태가 점접촉인 경우 열전도는 더욱 최소화된다.The heat conduction between objects touching each other is affected by the contact area. The upper end contact portion 45 of the support leg 44 of the upper support member 40 and the upper end contact portion 45 of the lower support member 40 of the upper support member 40 overlap with each other when the support member 40 is overlapped in the height direction. It is possible to minimize the contact area and minimize the heat conduction. That is, the effect of interrupting the remaining heat while minimizing the heat conduction between the support members 40 occurs. Particularly, in the present invention, since the plurality of support members 40 are installed in a stacked manner in the height direction, the heat shielding effect is sequentially and repeatedly performed. Since the uppermost contact member 43 and the side end portions 46 are in contact with each other only between the upper surface and the inner circumferential surface of the concave groove 23 and also between the uppermost support member 40 and the inner container 20, It is also possible to minimize the thermal conduction between the inner container 20 and the inner container 20. The thermal conductivity is further minimized when the contact form is point contact.

더욱이, 본 발명에 의하면, 받침부재(40)는 "G-10", "G-11", "G-10 CR" 과 같은 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 제조되므로 소재 자체의 성질에 의하여 열전도가 최소화된다. 따라서 외부 상온으로부터 내부용기 내부의 저온 액체로서의 전도 열침입이 최소화되는 것이 가능하게 되는 것이다. Further, according to the present invention, since the support member 40 is made of a glass reinforced epoxy laminate (GREL) such as "G-10", "G-11" The thermal conductivity is minimized. Therefore, conduction heat intrusion as a low-temperature liquid inside the inner container can be minimized from the external ambient temperature.

이와 같이, 본 발명에 따른 받침부재(40)는 내부용기(20)가 외부용기(10)에 대하여 안정적으로 지지되도록 하면서 이와 동시에 외부 상온으로부터 저온 액체로의 전도 열침입을 최소화할 수 있다. As described above, the support member 40 according to the present invention can minimize the penetration of conduction heat from the external room temperature to the low-temperature liquid while allowing the internal container 20 to be stably supported with respect to the external container 10. [

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저 열손실 저온 유체 용기를 개략적으로 도시한 도면이다. 5 is a schematic view of a low heat loss low temperature fluid container according to another embodiment of the present invention.

도 5 를 참조하면, 받침부재(40) 중 최상부에 위치하는 받침부재(40)와 오목홈(23)의 내면의 상면 사이에는 제1 스프링(52)가 개재된다. 제1 스프링(52)의 하단이 받침부재(40)의 상부로 끼워지고, 상단은 오목홈(23)의 상면에 접촉한다. Referring to FIG. 5, a first spring 52 is interposed between the receiving member 40 located at the uppermost position of the receiving member 40 and the upper surface of the inner surface of the concave groove 23. The lower end of the first spring 52 is fitted to the upper portion of the receiving member 40, and the upper end thereof contacts the upper surface of the concave groove 23.

또한, 받침부재(40) 중 최하부에 위치하는 받침부재(40)와 받침부재 지지부(15)의 안착홈(16)의 바닥면 사이에는 제2 스프링(54)이 설치된다. A second spring 54 is disposed between the bottom surface of the receiving groove 16 of the receiving member supporting portion 15 and the receiving member 40 located at the lowermost position of the receiving member 40.

제1 및 제2 스프링(52, 54)는 어느 하나만이 설치되거나 동시에 설치될 수 있다. Only one of the first and second springs 52 and 54 may be installed or may be installed at the same time.

제1 및 제2 스프링(52, 54)는 내부용기(20)의 열수축 또는 열팽창에 의해 내부용기(20)의 변위 또는 변형이 발생하는 경우 이를 흡수하여 내부용기(20)에 가해지는 열적 스트레스를 완화하는 기능을 한다. The first and second springs 52 and 54 absorb the thermal stress or the thermal stress applied to the inner vessel 20 when the inner vessel 20 is displaced or deformed due to thermal contraction or thermal expansion thereof It functions to mitigate.

이상에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예들에 의해 한정되지 않는다. 예컨대, 첨부된 도면의 본 발명의 실시예는 저온 유체 저장 장치에 적용된 형태로 도시되어 있으나, 액화 장치에도 적용가능하며, 이 경우 내부 용기의 상단으로 극저온 냉동기 등이 설치될 수 있다. 이러한 변형은 본 발명의 보호범위에 속한다.
In the foregoing, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of protection of the present invention is not limited by the above-described embodiments. For example, although the embodiment of the present invention is illustrated in a form applied to a low-temperature fluid storage device, the present invention is also applicable to a liquefaction device. In this case, a cryogenic freezer or the like may be installed at an upper end of the inner container. Such variations are within the scope of protection of the present invention.

10: 외부용기 12: 상단커버
15: 받침부재 지지부 16: 안착홈
20: 내부용기 23: 오목홈
30: 유체 입출관 40: 받침부재
42: 상부 부분 43: 상단 접촉부
44: 지지 레그 45: 하단 접촉부
46: 측단부 47: 레그 지지홈
52: 제1 스프링 54: 제2 스프링10: outer container 12: upper cover
15: support member supporting portion 16:
20: inner container 23: concave groove
30: fluid inlet / outlet pipe 40: support member
42: upper portion 43: upper contact portion
44: support leg 45: bottom contact
46: side end portion 47: leg supporting groove
52: first spring 54: second spring

Claims (7)

상단에 상단 커버가 결합되며 내부가 진공으로 유지되는 외부용기;
상기 외부용기 내부에 상기 외부용기의 내주면과 이격하여 배치되며 저온 액체를 수용하는 내부용기;
상기 외부용기의 상기 상단 커버를 관통하여 상기 외부용기 내부로 연장되어 상기 내부 용기와 연결되는, 저온 액체의 충진 또는 추출을 위한 유체 입출관; 및
상기 외부용기의 바닥면과 상기 내부용기의 하면 사이에 높이 방향으로 겹쳐 설치되어 상기 내부용기를 아래에서 받쳐 지지하는, 저 열전도성 소재로 형성된 복수개의 받침부재를 포함하되,
상기 받침부재는 상단에 상단 접촉부를 갖는 원뿔 또는 다각형 뿔 형태로 형성된 상부 부분과, 중심을 향하여 경사지게 연장되고 끝 부분에 하단 접촉부를 갖는 지지 레그를 포함하며,
상기 받침부재들을 높이 방향으로 겹쳤을 때 상부에 위치하는 받침부재의 지지 레그의 하단 접촉부가 하부에 위치하는 받침부재의 상부 부분의 표면과 접촉하여 지지되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.An outer container to which an upper cover is coupled at an upper end and the interior of which is maintained in vacuum;
An inner container disposed inside the outer container and spaced apart from an inner circumferential surface of the outer container, the inner container receiving the low temperature liquid;
A fluid inlet / outlet pipe for filling or extracting the low temperature liquid, the fluid outlet pipe extending through the top cover of the outer container to the inside of the outer container and connected to the inner container; And
And a plurality of supporting members formed of a low thermal conductive material and superimposed in a height direction between the bottom surface of the outer container and the bottom surface of the inner container to support the inner container from below,
The support member includes an upper portion formed in the form of a cone or polygonal horn having a top contact portion at an upper end and a support leg extending obliquely toward the center and having a lower contact portion at an end,
Wherein the lower contact portion of the support leg of the support member located at the upper portion when the support members are overlapped in the height direction is held in contact with the surface of the upper portion of the support member located at the lower portion. 제1 항에 있어서,
상기 내부용기의 하면에는 상부 방향으로 원통 형상으로 오목한 오목홈이 형성되고, 상기 받침부재 중 적어도 최상부의 받침부재는 상기 오목홈의 내부에 적어도 부분적으로 위치하며, 상기 최상부의 받침부재의 상단은 상기 오목홈의 상면과 접촉하여 지지되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기The method according to claim 1,
Wherein at least an uppermost supporting member of the supporting member is at least partly located inside the concave groove and an upper end of the upper supporting member is located at a lower end of the uppermost supporting member, Wherein the low-temperature-loss low-temperature fluid container is supported in contact with the upper surface of the concave groove 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 외부용기의 바닥면에는 받침부재 중 최하부의 받침부재를 고정하기 위해, 안착홈이 형성된 받침부재 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the bottom surface of the outer container is provided with a supporting member support portion having a mounting groove formed therein for fixing the lowermost supporting member among the supporting members.
제 1 항에 있어서,
상기 받침 부재의 상기 상부 부분의 표면에는 상기 지지 레그의 하단 접촉부가 안착되어 지지되는 레그 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.
The method according to claim 1,
And a leg support groove is formed on a surface of the upper portion of the support member so that the lower end contact portion of the support leg is seated and supported.
제 1 항에 있어서,
상기 받침부재는 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 형성된 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.The method according to claim 1,
Wherein the support member is formed of a glass reinforced epoxy laminate (GREL). 제 3 항에 있어서, 상기 받침부재 중 최상부의 받침부재와 상기 오목홈의 상면 사이 및 상기 받침부재 중 최하부의 받침부재와 상기 받침부재 지지부의 상기 안착홈의 바닥면 사이 중 적어도 어느 한 곳에는 스프링이 개재되는 것을 특징으로 하는 저 열손실 저온 유체 용기.4. The apparatus according to claim 3, wherein at least one of an uppermost surface of the receiving member and an upper surface of the concave groove and a bottom surface of the lowermost receiving member of the receiving member and a bottom surface of the receiving groove of the receiving member supporting portion Wherein the low-temperature-loss low-temperature fluid container is interposed. 삭제delete
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