KR101603839B1 - Structure of liquid oxygen tank for submarine - Google Patents

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Abstract

단열 성능을 향상시킨 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관하여 개시한다.
발명의 일 실시예에 따르면, 액화산소탱크의 내부에 구비되는 내벽과, 상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며 상기 내벽과의 사이에 공간을 두고 형성되는 외벽과, 상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블과 복사열 차단 기능을 갖는 기능성 분말이 설정된 비율로 혼합되어 압착하여 형성된 단열재;를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 구조를 제공한다.Disclosed is a liquefied oxygen tank structure of a submarine improved in heat insulation performance.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquefied oxygen generator comprising: an inner wall provided inside a liquefied oxygen tank; an outer wall provided outside the liquefied oxygen tank and having a space therebetween; And a heat insulating material formed by compressing and mixing glass bubbles and functional powder having a radiation blocking function at a predetermined ratio.

Description

잠수함의 액화산소탱크 구조{STRUCTURE OF LIQUID OXYGEN TANK FOR SUBMARINE}STRUCTURE OF LIQUID OXYGEN TANK FOR SUBMARINE

본 발명의 실시예는 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화산소탱크의 내벽과 외벽 사이에 채워지는 단열재에 복사열 차단 효과가 뛰어난 기능성 분말을 혼합하여 단열 성능을 향상시킨 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to a structure of a liquefied oxygen tank of a submarine, and more particularly, to a submarine improved in heat insulation performance by mixing a functional powder excellent in radiant heat blocking effect with a heat insulating material filled between an inner wall and an outer wall of a liquefied oxygen tank To a liquefied oxygen tank structure.

연료전지로 추진하는 잠수함의 경우, 산소와 수소가 촉매 반응하여 산화되면서 전기에너지를 발생시키게 된다. In the case of a submarine propelled by a fuel cell, oxygen and hydrogen are catalyzed and oxidized to generate electrical energy.

다만, 잠수함의 경우 공간상으로 제약이 있어 필요한 양의 산소를 충분히 저장하기 위해 극저온 상태에서 액화시킨 액체산소를 저장하며, 이를 저장하는 탱크를 액화산소탱크라 한다.However, in the case of a submarine, the liquid oxygen stored in the cryogenic condition is stored in a space-constrained manner to sufficiently store the required amount of oxygen, and the tank storing the oxygen is called a liquefied oxygen tank.

극저온 상태의 액화산소를 안전하게 저장하기 위하여, 상기 액화산소탱크는 비교적 복잡한 단열 구조로 이루어진다. To safely store liquefied oxygen at cryogenic temperatures, the liquefied oxygen tank is of a relatively complicated thermal insulation structure.

나아가, 액화산소탱크의 단열 성능을 향상시킬 수 있는 기술 개발이 요청된다.
Furthermore, it is required to develop a technique capable of improving the heat insulating performance of the liquefied oxygen tank.

연료 전지를 구비하는 잠수함용 발전 장치(대한민국 공개특허공보 제10-2012-0014151호)A power generator for a submarine equipped with a fuel cell (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0014151)

본 발명은 액화산소탱크의 내벽과 외벽 사이에 채워지는 단열재에 복사열 차단 효과가 뛰어난 기능성 분말을 혼합하여 단열 성능을 향상시킨 잠수함의 액화산소탱크 구조를 제공한다.
The present invention provides a liquefied oxygen tank structure for a submarine which improves thermal insulation performance by mixing a functional powder having excellent radiant heat blocking effect with a heat insulating material filled between an inner wall and an outer wall of a liquefied oxygen tank.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화산소탱크의 내부에 구비되는 내벽; 상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며 상기 내벽과의 사이에 공간을 두고 형성되는 외벽; 및 상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블과 복사열 차단 기능을 갖는 기능성 분말이 설정된 비율로 혼합되어 압착하여 형성된 단열재;를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 구조를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, an inner wall provided inside the liquefied oxygen tank; An outer wall provided outside the liquefied oxygen tank and spaced from the inner wall; And a heat insulating material filled in a space between the inner wall and the outer wall and formed by compressing and mixing glass bubbles and functional powder having a radiation shielding function in a predetermined ratio.

상기 단열재는, 부피%로, 상기 글라스 버블 70~95%와, 상기 기능성 분말 5~30%가 혼합될 수 있다.The heat insulating material may be mixed with 70 to 95% of the glass bubble and 5 to 30% of the functional powder by volume%.

상기 기능성 분말은, 금속, 플라스틱, 세라믹 중 하나 이상의 재질로 이루어질 수 있다.The functional powder may be made of one or more materials selected from metals, plastics, and ceramics.

바람직하게는 상기 기능성 분말은, 알루미늄 또는 구리 플레이크(flake)로 이루어지거나, 상기 알루미늄 또는 구리를 증착한 얇은 박막(film)을 1㎜ 이하로 분쇄한 것을 이용할 수 있다.Preferably, the functional powder is made of aluminum or copper flake, or a thin film obtained by pulverizing a thin film deposited with aluminum or copper to 1 mm or less can be used.

상기 내벽과 외벽 사이의 공간은, 진공상태로 유지될 수 있다.The space between the inner wall and the outer wall can be maintained in a vacuum state.

상기 내벽은, 극저온 강 재질로 이루어질 수 있다.The inner wall may be made of a cryogenic steel material.

상기 외벽은, 금속 재질로 이루어질 수 있다.
The outer wall may be made of a metal material.

본 발명에 의하면, 액화산소탱크의 내벽과 외벽 사이에 채워지는 단열재에 복사열 차단 효과가 뛰어난 기능성 분말을 혼합하고 이들을 압착 형성하고 진공을 형성함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있으며 충격에 강한 구조를 제공할 수 있다.
According to the present invention, the heat insulating material filled between the inner wall and the outer wall of the liquefied oxygen tank is mixed with the functional powder excellent in the radiant heat blocking effect, and these are compressed and formed to form a vacuum. can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 구조를 간략히 도시한 개념도. 1 is a conceptual view schematically showing a liquefied oxygen tank structure of a submarine according to an embodiment of the present invention;

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor shall appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various modifications may be made.

연료전지로 추진하는 잠수함의 경우, 산소와 수소가 촉매 반응하여 산화되면서 전기에너지를 발생시키게 된다. In the case of a submarine propelled by a fuel cell, oxygen and hydrogen are catalyzed and oxidized to generate electrical energy.

다만, 잠수함의 경우 공간상으로 제약이 있어 필요한 양의 산소를 충분히 저장하기 위해 극저온 상태에서 액화시킨 액체산소를 저장하며, 이를 저장하는 탱크를 액화산소탱크라 한다.
However, in the case of a submarine, the liquid oxygen stored in the cryogenic condition is stored in a space-constrained manner to sufficiently store the required amount of oxygen, and the tank storing the oxygen is called a liquefied oxygen tank.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure of a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소 탱크 구조를 간략히 도시한 개념도이다.1 is a conceptual view briefly showing a structure of a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 잠수함의 액화산소 탱크 구조는 내벽(110), 외벽(120), 그리고 상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블(131)과 복사열 차단 기능을 갖는 기능성 분말(133)이 설정된 비율로 혼합되어 압착하여 형성된 단열재(130)를 포함한다. 1, a liquefied oxygen tank structure of a submarine is filled in a space between an inner wall 110, an outer wall 120, and the inner wall and an outer wall, and a glass bubble 131 and a functional powder 133 And a heat insulating material 130 formed by pressing and mixing.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화산소탱크의 경우 일반적으로 알려진 바와 같이, 내부에 극저온의 액화산소를 안전하게 보관하도록 내벽(110)과 외벽(120)으로 구성된 이중의 쉘(shell) 구조로 이루어져 있다. As is generally known in the case of the liquefied oxygen tank according to an embodiment of the present invention, the liquefied oxygen tank has a double shell structure composed of an inner wall 110 and an outer wall 120 to safely store cryogenic liquefied oxygen therein .

상기 내벽(110)은 액화산소탱크의 내부에 구비되며 내부에 저장된 극저온의 액화가스와 직접 접촉하며 밀폐된 내부 벽면을 제공한다. The inner wall 110 is provided inside the liquefied oxygen tank and provides a sealed inner wall surface in direct contact with the cryogenic liquefied gas stored therein.

상기 내벽(110)은 극저온에서 사용할 수 있는 극저온 강 재질로 이루어질 수 있다.The inner wall 110 may be made of a cryogenic steel material which can be used at a cryogenic temperature.

그리고 상기 외벽(120)은 상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며, 상기 내벽(110)과의 사이에 공간을 두고 형성될 수 있다.The outer wall 120 may be provided outside the liquefied oxygen tank and may have a space between the inner wall 110 and the liquefied oxygen tank.

상기 외벽(120)은 다양한 금속 재질로 제작할 수 있다.The outer wall 120 may be formed of various metal materials.

한편, 상기 내벽(110)과 외벽(120) 사이에는 공간이 마련되어 있는데, 이 공간을 통해 단열재(130)가 충진 될 수 있다.Meanwhile, a space is provided between the inner wall 110 and the outer wall 120, and the heat insulating material 130 can be filled through the space.

상기 단열재(130)는 글라스 버블(131)과 복사열 차단 기능을 갖는 기능성 분말(133)이 설정된 비율로 혼합되어 압착 형성된 형태로 제공된다. The heat insulating material 130 is mixed with the glass bubbles 131 and the functional powder 133 having a radiation heat blocking function at a predetermined ratio and is provided in a compressed form.

바람직한 실시예로서, 상기 단열재는, 부피%로, 70~95%의 상기 글라스 버블(131)과 5~30%의 상기 기능성 분말(133)을 혼합한 후 압착시킨 형태로 제공될 수 있다. In a preferred embodiment, the heat insulating material may be provided in a form of a mixture of 70 to 95% of the glass bubble 131 and 5 to 30% of the functional powder 133 by volume in a compressed state.

또한, 상기 기능성 분말(133)은 금속, 플라스틱, 세라믹 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있는데, 이 외에도 복사열 차단 기능을 갖는 것으로 알려진 다른 재질을 이용하여도 무방하다. In addition, the functional powder 133 may be made of any one of metal, plastic, and ceramic, but other materials known to have a radiation shielding function may also be used.

특히, 상기 기능성 분말(133)은 알루미늄 또는 구리 플레이크(flake)이거나, 상기 알루미늄 또는 구리를 증착한 얇은 박막을 1㎜ 이하로 분쇄한 미세한 분말로 이루어질 수 있다. In particular, the functional powder 133 may be aluminum or copper flake, or may be formed of a fine powder obtained by pulverizing a thin film deposited with aluminum or copper to 1 mm or less.

이와 같이, 글라스 버블(131)과 함께 기능성 분말(133)이 혼합되어 압착된 단열재를 이용할 경우, 단일의 재질, 즉 글라스 버블만으로 열전달을 차단하는 것에 비해 상기 기능성 분말(133)에 의해 추가적으로 복사열을 차단해 줄 수 있어, 단열 성능을 강화시킬 수 있다. In this way, when the heat insulating material mixed with the functional powder 133 together with the glass bubble 131 is used, the heat transfer is blocked by only a single material, that is, glass bubbles, So that the heat insulating performance can be enhanced.

그리고 상기 단열재(130)가 채워진 내벽(110)과 외벽(120) 사이의 공간은 단열 특성을 더욱 향상시키기 위하여 진공상태로 유지되는 것이 바람직하다.
The space between the inner wall 110 and the outer wall 120 filled with the heat insulating material 130 is preferably maintained in a vacuum state to further improve the heat insulating property.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 액화산소탱크의 내벽과 외벽 사이에 채워지는 단열재에 글라스 버블과 함께 복사열 차단 효과가 뛰어난 기능성 분말을 혼합하고 이들을 압착하고 진공을 형성함으로써, 단열 성능을 향상시킬 수 있으며, 충격에 강한 구조를 제공할 수 있다.As described above, according to the constitution and the function of the present invention, the heat insulating material filled between the inner wall and the outer wall of the liquefied oxygen tank is mixed with the glass bubble together with the functional powder excellent in radiant heat blocking effect, It is possible to improve the performance and provide a structure resistant to impact.

다시 말해, 글라스 버블만으로 열전달을 차단하는 것에 비해 복사열 차단 효과가 뛰어난 기능성 분말을 혼합해 줌으로써, 단열 성능을 극대화시킬 수 있다.
In other words, it is possible to maximize the heat insulation performance by mixing the functional powder excellent in the radiant heat blocking effect as compared with the case of blocking heat transfer by only glass bubbles.

지금까지 본 발명인 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관하여 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. Up to now, the structure of the liquefied oxygen tank of the submarine of the present invention has been described with reference to preferred embodiments.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

110: 내벽
120; 외벽
130: 단열재
131: 글라스 버블
133: 기능성 분말110: inner wall
120; outer wall
130: Insulation
131: Glass bubble
133: Functional powder

Claims (7)

액화산소탱크의 내부에 구비되는 내벽;
상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며 상기 내벽과의 사이에 공간을 두고 형성되는 외벽; 및
상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 부피%로, 글라스 버블 70~95%와, 복사열 차단 기능을 갖는 기능성 분말 5~30%가 혼합되어 압착하여 형성된 단열재;를 포함하며,
상기 기능성 분말은, 알루미늄 또는 구리 플레이크(flake)이거나 또는 상기 알루미늄 또는 구리를 증착한 얇은 박막을 1㎜ 이하로 분쇄한 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
An inner wall provided inside the liquefied oxygen tank;
An outer wall provided outside the liquefied oxygen tank and spaced from the inner wall; And
And a heat insulating material filled in a space between the inner wall and the outer wall and composed of 70 to 95% of glass bubbles and 5 to 30% of a functional powder having a radiant heat shielding function by volume,
Wherein the functional powder is aluminum or copper flake or a thin film obtained by pulverizing a thin film deposited with aluminum or copper to 1 mm or less is used.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내벽과 외벽 사이의 공간은,
진공상태로 유지되는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
The method according to claim 1,
The space between the inner wall and the outer wall,
Liquefied oxygen tank structure of a submarine kept in vacuum.
제1항에 있어서,
상기 내벽은,
극저온강 재질로 이루어지는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
The method according to claim 1,
The inner wall
Liquefied oxygen tank structure of a submarine made of cryogenic steel.
제1항에 있어서,
상기 외벽은,
금속 재질로 이루어지는 잠수함의 액화산소탱크 구조.The method according to claim 1,
The outer wall
Liquefied oxygen tank structure of submarine made of metal.
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