KR101819296B1 - 가스저장용기의 내조지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내조와 외조로 이루어진 가스저장용기에서 상기 내조의 측부에 장착된 측부브라켓; 및 상기 외조의 내부 하면으로부터 상기 측부브라켓까지 연장배치되어 상기 내조를 지지하되, 상기 내조의 하측으로부터 상기 내조의 측부까지 횡방향 및 상하방향으로 연장배치된 내조지지수단;을 포함하고, 상기 내조지지수단은, 상기 내조 하측에 위치하는 상기 외조의 내부 하면에 연결된 하부연결부; 및 상기 하부연결부와 상기 측부브라켓을 연결하되 상기 외조 및 상기 내조와 이격되고, 상기 내조의 외부면과 대응되게 굴곡진 형상을 가진 굴곡지지부;를 구비하고, 상기 굴곡지지부는 일부 또는 전부가 다공성 재질로 이루진 단열방벽으로 둘러싸지고, 상기 단열방벽은 외판에 의해 둘러싸지고, 상기 내조의 외면에는 고리가 장착되고, 상기 고리에는 상기 외판을 둘러싸는 연결선이 연결되어 상기 굴곡지지부를 지지하는 것을 특징으로 하는 가스저장용기의 내조지지장치를 제공한다.

Description

가스저장용기의 내조지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING INNER TANK OF GAS TANK}

본 발명은 가스저장용기의 내조지지장치로서, 가스저장용기의 내조를 지지하는. 가스저장용기의 내조지지장치에 관한 것이다.

유가상승 및 엄격해지는 환경규제에 따라 석유보다 저렴하고 친환경적인 액화가스 사용이 늘어나는 추세에 있다. 자동차, 선박 등의 운송연료 및 국내/외 도서지역의 자가발전을 위한 연료사용 증가가 그 예이다.

예컨대, 액화가스는 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등을 포함할 수 있다. 상기 액화가스는 액체상태로서 기체상태보다 부피가 크게 줄어들기 때문에(LNG의 경우 1/600, LPG의 경우 1/250), 저장과 운송에 편리하지만 온도를 끓는점(LNG의 경우 -162 ℃, LPG의 경우 -50 ℃) 이하로 유지시켜 주어야 하는 단점이 있다. 이러한 액화가스를 저장하기 위해서는 액화가스를 끓는점 이하로 유지시켜 주는 극저온 액화가스 저장탱크가 필요하다.

이러한 액화가스는 대부분 극저온 상태이므로 외부와의 열교환으로 인해 액체가 증발, 기화되어 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생하게 되며, 그로 인해 액화가스 저장탱크의 압력을 상승시키게 된다.

그리고 극저온에도 취성을 나타내지 않는 특별한 소재를 사용하여 탱크를 제작한다. 예컨대, STS 304, 9% Ni, Al-5083 등은 극저온 상태에서 높은 항복강도와 인장강도를 갖고 있기 때문에 액화가스 저장탱크 소재로 많이 사용되고 있다.

또한, 액화가스 저장탱크의 사용처에 다라 육상용/해상용 탱크로 나누어지고, 내부압력의 허용여부에 따라 압력식/비압력식 탱크로 나눌 수 있다.

압력식 탱크의 경우 내부의 압력에 대하여 저항을 할 수 있도록 구형이나 실린더 형태로 제작을 하며, 비압력식의 경우는 구형으로 제작을 하거나 공간효율을 고려하여 박스형태로 제작을 하는 추세에 있다.

이때, 육상보다는 제약조건이 많은 해상에서 액화가스 저장탱크를 제작, 설치하는 것이 휠씬 까다로우며, 많은 기술이 필요하다.

이러한 액화가스 저장탱크에서 중요한 기술은 1)외부 열교환으로 발생하는 증발가스를 줄이기 위한 단열기술, 2)탱크를 지지하는 지지장치, 3)탱크의 저장효율을 높이는 탱크구조, 4)탱크에 부착되는 부가물 등이 있으며, 탱크가 설치되는 외부환경 및 용도에 따라 그 중요도가 각기 달리 결정된다.

이와 같은 중요기술 중에서 증발가스의 발생을 줄이기 위해 보다 향상된 단열재료를 개발하고, 단열성능이 향상된 액화가스 저장탱크(즉, 가스저장용기) 지지장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 단열성능을 높이도록 내조를 지지하되 길이를 길게 하는 가스저장용기의 내조지지장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내조와 외조로 이루어진 가스저장용기에서 상기 내조의 측부에 장착된 측부브라켓; 및 상기 외조의 내부 하면으로부터 상기 측부브라켓까지 연장배치되어 상기 내조를 지지하되, 상기 내조의 하측으로부터 상기 내조의 측부까지 횡방향 및 상하방향으로 연장배치된 내조지지수단;을 포함하고, 상기 내조지지수단은, 상기 내조 하측에 위치하는 상기 외조의 내부 하면에 연결된 하부연결부; 및 상기 하부연결부와 상기 측부브라켓을 연결하되 상기 외조 및 상기 내조와 이격되고, 상기 내조의 외부면과 대응되게 굴곡진 형상을 가진 굴곡지지부;를 구비하고, 상기 굴곡지지부는 일부 또는 전부가 다공성 재질로 이루진 단열방벽으로 둘러싸지고, 상기 단열방벽은 외판에 의해 둘러싸지고, 상기 내조의 외면에는 고리가 장착되고, 상기 고리에는 상기 외판을 둘러싸는 연결선이 연결되어 상기 굴곡지지부를 지지하는 것을 특징으로 하는 가스저장용기의 내조지지장치를 제공한다.

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이때, 상기 굴곡지지부는 상기 외조 및 내조와 등간격으로 이격될 수 있다.

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그리고, 상기 외조의 내부 하면에서 상기 내조의 하측 부위에 하부단열판이 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 가스저장용기의 내조지지장치는, 내조를 지지하되 길이를 길게 하도록 내조의 하측으로부터 연장배치되면서 굴곡진 내조지지수단이 구성됨으로써, 외조로부터 내조로의 열전도를 저하시킴에 따라, 단열성능을 향상시켜서 가스저장용기의 증발가스 발생을 줄이고, 나아가 가스저장용기의 압력상승을 지연시켜 추가적으로 액화가스를 충전하거나 증발가스를 배출하지 않더라도 가스저장용기의 운용시간을 늘릴 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따른 가스저장용기 지지설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스저장용기의 내조지지장치가 포함된 가스저장요기 지지설비를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 가스저장용기의 내조지지장치의 굴곡지지부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 3의 굴곡지지부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 가스저장용기의 내조지지장치의 하부구조를 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 가스저장용기의 내조지지장치의 설명에 앞서, 종래기술에 따른 가스저장용기의 내조지지장치에 대한 한계점을, 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래기술에 따른 가스저장용기 지지설비를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 액화가스 저장탱크와 같은 가스저장용기(1)는 내조(1b)와 외조(1a)로 이루어지며, 상기 외조(1a)와 내조(1b)는 각각 가스저장용기(1)의 지지설비의 외조지지장치(11)와 내조지지장치(12)에 의해 지지된다.

여기에서, 상기 내조(1b)와 외조(1a) 사이에는 펄라이트 분말을 이용한 진공단열시공으로 단열성능을 유지한다.

이때, 상기 내조(1b)는 내부에 저장된 액화가스가 외부와의 열교환으로 인해 기화되어 내부압력을 높이는 원인이 되므로 내압에 견딜 수 있는 적절한 내조(1b)두께 및 설계가 필요하고, 외부의 열이 최대한 내조(1b) 내부로 침입하지 못하도록 적절한 단열구성이 필요하다.

또한, 상기 외조(1a)는 외부에서 작용하는 외압에 견딜 수 있도록 설계되며, 통상의 가스저장용기(1)는 실린더 형태로서, 좌굴에 견딜 수 있도록 스티프너링을 설치한다.

아울러, 상기 외조(1a)는 외조지지장치(11)에 의해 바닥에 지지되고, 상기 내조(1b)는 내조지지장치(12)에 의해 외조(1a)에 지지된다.

그런데, 상기 내조(1b)는 외조(1a)로부터 내조지지장치(12)를 통해 열전도되어 온도가 올라가게 된다.

이러한 외조(1a)로부터 내조(1b)로의 열전도를 저하시키기 위해서는, 내조지지장치(12)의 길이를 길게 하면 되는데, 상측에 배치된 스티프너링(13)에 의해 길이에 제한이 있게 된다. 구체적으로, 상기 스티프너링(13)은 비록 도면에서는 한 개만 도시되어 있지만, 내조(1b)의 측부에 복수 개가 상하방향으로 서로 이격되어 배치되기 때문에, 설치공간의 간섭으로 인하여 내조지지장치(12)의 길이를 길게 할 수 없는 한계점이 있다.

본 발명에 따른 가스저장용기의 내조지지장치는 상술된 한계점을 극복하도록 구성되는데, 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스저장용기의 내조지지장치가 포함된 가스저장요기 지지설비를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 가스저장용기의 내조지지장치의 굴곡지지부를 나타낸 확대도이다.

또한, 도 4는 도 3의 굴곡지지부의 단면을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2의 가스저장용기의 내조지지장치의 하부구조를 나타낸 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가스저장용기의 내조지지장치는, 내조(1b)의 측부에 장착된 측부브라켓(100)과, 내조(1b)와 외조(1a) 사이에 배치된 내조지지수단(200)을 포함한다.

여기에서, 상기 측부브라켓(100)은 내조(1b)와 외조(1a)로 이루어진 가스저장용기(1)에서 내조(1b)의 측부에 설치된다.

이러한 측부브라켓(100)은 내조(1b)의 측면에 장착되며 단열을 위한 측부단열판(110)과, 상기 측부단열판(110)의 측부에 장착되며 내구성 보강을 위한 보강재(120)를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 내조지지수단(200)은 외조(1a)의 내부 하면으로부터 측부브라켓(100)까지 연장배치되어 내조(1b)를 지지하는 구조를 취한다.

여기에서, 본 발명의 주요 구성적 특징은, 상기 내조지지수단(200)이 외조(1a)로부터 내조(1b)로의 열전도를 저하시키기 위해, 길이를 길게 하도록 내조(1b)의 하측으로부터 연장배치된다는 점이다.

참고로, 상기 내조지지수단(200)은 상술된 바와 같이 내조지지장치의 상측에 배치된 스티프너링(13)에 의해 길이에 제한이 있다.

구체적으로, 상기 내조지지수단(200)은 외조(1a)의 내부 하면에 연결된 하부연결부(210)와, 상기 하부연결부(210)를 측부브라켓(100)과 연결하는 굴곡지지부(220)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 하부연결부(210)는 내조(1b) 하측의 외조(1a)의 내부 하면에 연결된다.

이러한 연결위치로 인하여 종래과 같이 내조(1b)의 측부에서 단순하게 상하방향으로 연장배치된 구조로 인한 길이제한을 극복할 수 있다. 즉, 본 발명의 하부연결부(210)는 외조(1a)의 내부 하면과의 연결부위가 내조(1b)의 하측 부위로서, 본 발명의 내조지지수단(200)이 내조(1b)의 측부까지 상하방향 연장배치된 구조에 더하여, 내조(1b)의 하측으로부터 횡방향으로 연장배치된 구조까지 취하도록 함에 따라, 종래보다 상대적으로 긴 길이를 확보할 수 있다.

또한, 상기 굴곡지지부(220)는 하부연결부(210)와 측부브라켓(100)을 연결하되, 내조(1b)의 외부면과 대응되게 굴곡진 형상을 가질 수 있다.

참고로, 이러한 굴곡지지부(220)는 내조지지수단(200)에서 하부연결부(210)로부터 측부브라켓(100)까지의 부위로서, 적어도 일부가 굴곡진 형상을 가지도록 구성되면 된다. 일례로서 상기 굴곡지지부(220)는 도면에 도시된 바와 같이 내조(1b)의 하부면과 하부테두리와 대응되는 부위만이 굴곡지고, 내조(1b)의 측방향에서는 내조(1b)의 측부면과 대응되게 직선형 구조를 취할 수 있다.

여기에서, 상기 굴곡지지부(220)의 굴곡진 형상은 굴곡지지부(220)가 내조(1b)와의 적정거리를 유지시키도록 함으로써, 내조(1b) 사이의 공간을 통한 열전달을 최소화하도록 한다.

더욱 구체적으로, 상기 굴곡지지부(220)는 외조(1a) 및 내조(1b)와 등간격으로 이격될 수 있는데, 이에 따라 굴곡지지부(220)가 외조(1a)로부터 열기를 받는 것도 최소화하면서 내조(1b)로부터 냉기를 빼앗는 것도 최소화할 수 있다.

즉, 상기 굴곡지지부(220)는 외조(1a)로부터 내조(1b)로 연결되어 열전도가 되는 부분인데, 이와 같이 열전도가 되는 부분이 외조(1a) 및 내조(1b)와 서로 최대한 열영향을 미치지 않도록 하기 위해, 외조(1a) 및 내조(1b)와 등간격으로 이격되는 구조를 취할 수 있다.

나아가, 상기 굴곡지지부(220)는 일부 또는 전부에 단열방벽(231)으로 둘러싸진 구조를 이룰 수 있다.

이와 같이 단열방벽(231)이 굴곡지지부(220)를 둘러쌈으로써, 굴곡지지부(220)가 외조(1a) 및 내조(1b)와 최대한 단열되는 구성을 취하게 됨에 따라, 내조(1b)에 대한 열전달을 최소화할 수 있다.

이때, 상기 단열방벽(231)은 다공성 재질로 이루어짐으로써 단열성능을 증대시킬 수 있으며, 일례로서 폴리우레탄 재질이 활용될 수 있다.

이에 더하여, 상기 단열방벽(231)은 외판(232)에 의해 둘러싸질 수 있다.

이러한 외판(232)은 단열방벽(231)의 단열성능을 높이면서, 또한 다공성 재질의 단열방벽(231)의 외형을 고정시켜주고, 아울러 폴리우레탄을 충진하여 단열방벽(231)을 구성시키는 경우에는 충진을 위한 틀구조로서 활용될 수 있으며, 나아가 후술되는 연결선(242)의 설치 시 단열방벽(231)을 손상시키지 않으면서도 굴곡지지부(220)가 연결선(242)에 의해 견고하게 지지될 수 있도록 한다.

한편, 상기 내조(1b)의 외면에는 고리(241)가 장착되고, 상기 고리(241)에는 상기 단열방벽(231)을 둘러싸는 연결선(242)이 연결될 수 있다.

상기 굴곡지지부(220)에서 내조(1b)의 외부면과 대응되게 굴곡진 부분은 지지구조 측면에 있어서 취약한 부분이기 때문에, 연결선(242)으로 내조(1b)에 연결되어 지지되는 구조를 취함으로써, 취약구조를 보강할 수 있다.

이때, 상기 고리(241)는 굴곡지지부(220)에 대한 보강하고자 하는 정도를 고려하여 구조적 안정성을

측면에 복수 개가 사용될 수 있으며, 상기 연결선(242)은 선재 등의 끈을 이용하고 나아가 굴곡지지부(220)에 대한 보다 견고한 보강을 위해서는 보강재 형태로서 감싸는 구조가 활용될 수 있다.

그리고, 본 발명은 외조(1a)의 내부 하면에서 내조(1b)의 하측 부위에 하부단열판(250)이 설치될 수 있다.

이러한 하부단열판(250)은 내조지지수단(200)의 하부연결부(210)에 대한 단열을 증대시키고, 나아가 내조(1b)의 하부로의 열전달을 최소화하도록 한다.

결과적으로, 본 발명은 내조(1b)를 지지하되 길이를 길게 하도록 내조(1b)의 하측으로부터 연장배치되면서 굴곡진 내조지지수단(200)이 구성됨으로써, 외조(1a)로부터 내조(1b)로의 열전도를 저하시킴에 따라, 단열성능을 향상시켜서 가스저장용기(1)의 증발가스 발생을 줄이고, 나아가 가스저장용기(1)의 압력상승을 지연시켜 추가적으로 액화가스를 충전하거나 증발가스를 배출하지 않더라도 가스저장용기(1)의 운용시간을 늘릴 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 가스저장용기 1a : 외조
1b : 내조 11 : 외조지지장치
100 : 측부브라켓 110 : 측부단열판
120 : 보강재 200 : 내조지지수단
210 : 하부연결부 220 : 굴곡지지부
231 : 단열방벽 232 : 외판
241 : 고리 242 : 연결선
250 : 하부단열판

Claims (8)

1. 내조와 외조로 이루어진 가스저장용기에서 상기 내조의 측부에 장착된 측부브라켓; 및
   상기 외조의 내부 하면으로부터 상기 측부브라켓까지 연장배치되어 상기 내조를 지지하되, 상기 내조의 하측으로부터 상기 내조의 측부까지 횡방향 및 상하방향으로 연장배치된 내조지지수단;
   을 포함하고,
   상기 내조지지수단은,
   상기 내조 하측에 위치하는 상기 외조의 내부 하면에 연결된 하부연결부; 및
   상기 하부연결부와 상기 측부브라켓을 연결하되 상기 외조 및 상기 내조와 이격되고, 상기 내조의 외부면과 대응되게 굴곡진 형상을 가진 굴곡지지부;
   를 구비하고,
   상기 굴곡지지부는 일부 또는 전부가 다공성 재질로 이루진 단열방벽으로 둘러싸지고,
   상기 단열방벽은 외판에 의해 둘러싸지고,
   상기 내조의 외면에는 고리가 장착되고, 상기 고리에는 상기 외판을 둘러싸는 연결선이 연결되어 상기 굴곡지지부를 지지하는 것을 특징으로 하는 가스저장용기의 내조지지장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 굴곡지지부는 상기 외조 및 내조와 등간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 가스저장용기의 내조지지장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 외조의 내부 하면에서 상기 내조의 하측 부위에 하부단열판이 설치된 것을 특징으로 하는 가스저장용기의 내조지지장치.
   

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