KR102555024B1 - Outlet device for storage tank and storage tank having the same - Google Patents
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Abstract
극저온 저장탱크용 토출장치 및 이를 포함하는 극저온 저장탱크에서, 상기 토출장치는 극저온 물질이 저장되는 챔버부로부터 상기 극저온 물질을 외부로 토출하고, 펌핑 실린더, 연장로드, 밸브부 및 토출유로를 포함한다. 상기 펌핑 실린더는 상기 챔버부를 관통하여 위치한다. 상기 연장로드는 상기 펌핑 실린더의 내부에 연장된다. 상기 밸브부는 상기 연장로드의 동작에 따라 상기 극저온 물질을 외부로 토출한다. 상기 토출유로는 상기 밸브부로부터 외부까지 상기 펌핑 실린더의 내부에서 연장되어, 상기 극저온 물질이 이동한다. A discharge device for a cryogenic storage tank and a cryogenic storage tank including the same, wherein the discharge device discharges the cryogenic material from a chamber in which the cryogenic material is stored to the outside, and includes a pumping cylinder, an extension rod, a valve part, and a discharge passage . The pumping cylinder is positioned through the chamber portion. The extension rod extends inside the pumping cylinder. The valve unit discharges the cryogenic material to the outside according to the operation of the extension rod. The discharge passage extends from the inside of the pumping cylinder from the valve part to the outside, and the cryogenic material moves.
Description
본 발명은 극저온 저장탱크용 토출장치 및 이를 포함하는 극저온 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 저장되는 액체 수소와 같은 극저온 상태의 물질을 외부로 토출하는 경우, 토출과정에서의 열전달을 최소화하여 극저온 상태를 효과적으로 유지할 수 있는 극저온 저장탱크용 토출장치 및 이를 포함하는 극저온 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge device for a cryogenic storage tank and a cryogenic storage tank including the same, and more particularly, when a material in a cryogenic state such as liquid hydrogen stored therein is discharged to the outside, heat transfer during the discharge process is minimized. It relates to a discharge device for a cryogenic storage tank capable of effectively maintaining a cryogenic state by doing so, and a cryogenic storage tank including the same.
최근 액체수소와 같은 극저온 상태의 물질을 효과적으로 저장 또는 보관하기 위한 극저온 저장탱크가, 극저온 상태의 물질에 대한 수요가 증가함에 따라, 다양하게 개발되고 있다. Recently, cryogenic storage tanks for effectively storing or storing cryogenic substances such as liquid hydrogen have been developed in various ways as the demand for the cryogenic substances increases.
이러한 극저온 저장탱크의 경우, 극저온 상태의 물질을 효과적으로 보관하기 위해 외부와의 단열이 가장 중요한데, 저장된 저장 챔버의 단열상태를 효과적으로 유지한다 하더라도, 극저온 물질의 토출과정에서 열교환이 발생할 수 있다. In the case of such a cryogenic storage tank, insulation from the outside is most important in order to effectively store the material in a cryogenic state. Even if the stored storage chamber is effectively insulated, heat exchange may occur during the discharge process of the cryogenic material.
즉, 극저온 물질을 외부로 토출하는 경우, 토출되는 극저온 물질은 상대적으로 온도가 상승하게 되는데, 상기 토출되는 극저온 물질이 통과하는 토출유로가 저장 챔버를 통과하도록 설계된다면, 저장된 상태의 상대적으로 온도가 낮은 극저온 물질과 직접 접촉함에 따라 열교환이 발생하여 상기 저장된 극저온 물질에 대한 단열 효과가 감소하는 문제가 있었다. That is, when the cryogenic material is discharged to the outside, the temperature of the discharged cryogenic material is relatively increased. If the discharge passage through which the cryogenic material passes is designed to pass through the storage chamber, the temperature in the stored state is relatively increased. There is a problem in that the thermal insulation effect of the stored cryogenic material decreases due to heat exchange occurring as it directly contacts the low-temperature material.
즉, 일본국 등록특허 제3109932호에서와 같이, 냉매 배관 구조가 저장 공간을 관통하도록 설계되는 경우, 배관을 통과하는 상대적으로 높은 온도의 냉매가 저장 공간에 저장되는 상대적으로 낮은 온도의 냉매와의 사이에서 열교환이 발생하게 되어, 저장 공간에 저장되는 냉매의 온도가 상승하는 문제가 야기된다. That is, as in Japanese Patent Registration No. 3109932, when the refrigerant pipe structure is designed to penetrate the storage space, the relatively high temperature refrigerant passing through the pipe is separated from the relatively low temperature refrigerant stored in the storage space. Heat exchange occurs between them, causing a problem in that the temperature of the refrigerant stored in the storage space rises.
따라서, 저장 공간에 저장되는 상대적으로 낮은 온도의 극저온 물질에 대한 단열이 저하되며, 온도 상승으로 인한 기포 발생 등의 다양한 문제가 야기될 수 있다. Accordingly, insulation of the cryogenic material at a relatively low temperature stored in the storage space is deteriorated, and various problems such as the generation of bubbles due to the temperature increase may be caused.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 내부에 저장되는 액체 수소와 같은 극저온 상태의 물질을 외부로 토출하는 경우, 토출과정에서의 열전달을 최소화하여 극저온 상태를 효과적으로 유지할 수 있는 극저온 저장탱크용 토출장치를 제공하는 것이다. Therefore, the technical problem of the present invention is focused on this point, and the object of the present invention is to minimize heat transfer during the discharge process when discharging a cryogenic substance such as liquid hydrogen stored inside to the outside, effectively reducing the cryogenic state. It is to provide a discharge device for a cryogenic storage tank that can be maintained.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 토출장치를 포함하는 극저온 저장탱크에 관한 것이다.In addition, another object of the present invention relates to a cryogenic storage tank including the discharge device.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 토출장치는 극저온 물질이 저장되는 챔버부로부터 상기 극저온 물질을 외부로 토출하고, 펌핑 실린더, 연장로드, 밸브부 및 토출유로를 포함한다. 상기 펌핑 실린더는 상기 챔버부를 관통하여 위치한다. 상기 연장로드는 상기 펌핑 실린더의 내부에 연장된다. 상기 밸브부는 상기 연장로드의 동작에 따라 상기 극저온 물질을 외부로 토출한다. 상기 토출유로는 상기 밸브부로부터 외부까지 상기 펌핑 실린더의 내부에서 연장되어, 상기 극저온 물질이 이동한다. A discharge device according to an embodiment for realizing the above object of the present invention discharges the cryogenic material from a chamber in which the cryogenic material is stored to the outside, and includes a pumping cylinder, an extension rod, a valve part, and a discharge passage. The pumping cylinder is positioned through the chamber portion. The extension rod extends inside the pumping cylinder. The valve unit discharges the cryogenic material to the outside according to the operation of the extension rod. The discharge passage extends from the inside of the pumping cylinder from the valve part to the outside, and the cryogenic material moves.
일 실시예에서, 상기 펌핑 실린더는, 상기 챔버부에 저장되는 극저온 물질과 상기 토출유로를 따라 이동하는 극저온 물질 사이를 단열시킬 수 있다. In one embodiment, the pumping cylinder may insulate between the cryogenic material stored in the chamber unit and the cryogenic material moving along the discharge passage.
일 실시예에서, 상기 토출유로의 외면을 따라 단열부가 형성될 수 있다. In one embodiment, a heat insulating part may be formed along an outer surface of the discharge passage.
일 실시예에서, 상기 밸브부는, 상기 연장로드에 연결되어 일 방향으로 왕복이동하는 토출로드, 상기 극저온 물질이 상기 챔버부로부터 유입되어 1차적으로 저장되는 상부공간을 형성하는 제1 내측 프레임, 및 상기 토출로드의 이동에 따라 상기 상부공간으로부터 상기 토출로드를 따라 유동된 상기 극저온 물질이 토출 전에 저장되는 하부공간을 형성하는 제2 내측 프레임을 포함할 수 있다. In one embodiment, the valve unit may include a discharge rod connected to the extension rod and reciprocating in one direction, a first inner frame forming an upper space in which the cryogenic material is introduced from the chamber unit and primarily stored, and A second inner frame forming a lower space in which the cryogenic material flowing from the upper space along the discharge rod according to the movement of the discharge rod is stored before being discharged.
일 실시예에서, 상기 펌핑 실린더는, 상기 제1 내측 프레임과 일체로 형성되며 내부로 상기 토출유로가 통과하는 제1 밸브 프레임, 및 상기 제2 내측 프레임과 일체로 형성되며 내부로 상기 토출유로가 통과하는 제2 밸브 프레임을 포함할 수 있다. In one embodiment, the pumping cylinder is formed integrally with the first inner frame and integrally formed with a first valve frame through which the discharge passage passes, and the second inner frame integrally formed with the discharge passage to the inside. It may include a second valve frame passing through.
일 실시예에서, 상기 펌핑 실린더는, 상기 제2 밸브 프레임의 하부에 형성되는 하부 프레임을 더 포함하고, 상기 토출유로는, 상기 하부 프레임을 통과하며 방향이 전환되는 제1 라인부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the pumping cylinder may further include a lower frame formed below the second valve frame, and the discharge passage may include a first line portion passing through the lower frame and changing direction. .
일 실시예에서, 상기 제1 밸브 프레임, 상기 제2 밸브 프레임 및 상기 하부 프레임은 분리가능하도록 연결되며, 상기 제1 밸브 프레임, 상기 제2 밸브 프레임 및 상기 하부 프레임이 연결됨에 따라, 상기 토출유로가 서로 개방되며 연장될 수 있다. In one embodiment, the first valve frame, the second valve frame, and the lower frame are separably connected, and as the first valve frame, the second valve frame, and the lower frame are connected, the discharge passage are open to each other and can be extended.
일 실시예에서, 상기 밸브부는, 상기 제1 내측 프레임을 관통하도록 형성되어, 상기 극저온 물질이 상기 상부공간으로 유입되는 유입부, 상기 토출로드의 측면으로부터 연장되며, 내부에 체크 밸브가 형성되어 상기 상부공간으로 유입된 상기 극저온 물질을 상기 토출로드의 내부로 이동시키는 연장부, 및 상기 토출로드의 끝단부에 형성되며, 상기 제2 내측 프레임과 밀착되며 상기 하부공간에 저장된 극저온 물질을 상기 토출유로로 토출시키는 밀착부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the valve unit is formed to pass through the first inner frame, extends from an inlet through which the cryogenic material flows into the upper space, and a side surface of the discharge rod, and a check valve is formed therein to An extension part for moving the cryogenic material introduced into the upper space into the discharge rod, and an extension formed at an end of the discharge rod, in close contact with the second inner frame, and transporting the cryogenic material stored in the lower space to the discharge passage. It may further include a contact portion for discharging to.
일 실시예에서, 상기 토출유로는 상기 토출로드를 관통하여 상기 연장로드를 따라 연장되도록 형성될 수 있다. In one embodiment, the discharge passage may be formed to pass through the discharge rod and extend along the extension rod.
일 실시예에서, 상기 상부공간으로 저장되는 상기 극저온 물질은, 상기 토출로드를 따라 연장되는 연장라인을 따라 상기 하부공간으로 이동되어 저장된 후, 상기 연장라인에 평행하게 연장되는 상기 토출유로를 따라 외부로 토출될 수 있다. In one embodiment, the cryogenic material stored in the upper space is moved to and stored in the lower space along an extension line extending along the discharge rod, and is then stored outside along the discharge passage extending parallel to the extension line. can be ejected with
일 실시예에서, 상기 연장로드를 왕복이동시키는 구동유닛을 더 포함하며, 상기 구동유닛은, 구동력을 발생시키는 적어도 하나의 구동부, 상기 구동부와 연결되는 웜기어부, 상기 웜기어부와 연결되며 회전하는 웜휠부, 및 상기 웜휠부에 대하여 편심회전하여 상기 웜휠부의 회전 구동력을 상기 연장로드의 직선 구동력으로 변환하는 구동 전달부를 포함할 수 있다. In one embodiment, it further includes a driving unit for reciprocating the extension rod, wherein the driving unit includes at least one driving unit generating a driving force, a worm gear unit connected to the driving unit, and a worm wheel connected to the worm gear unit and rotating and a drive transmission unit that rotates eccentrically with respect to the worm wheel unit to convert rotational driving force of the worm wheel unit into linear driving force of the extension rod.
일 실시예에서, 상기 웜기어부는, 양 끝단들 중 적어도 하나에 상기 구동부가 연결되며, 중앙에는 웜기어가 형성되는 웜 로드를 포함하고, 상기 웜 로드는 양 끝단으로부터 중앙으로 갈수록 직경이 감소할 수 있다. In one embodiment, the worm gear unit includes a worm rod to which the driving unit is connected to at least one of both ends and a worm gear is formed in the center, and the diameter of the worm rod decreases from both ends toward the center. .
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 극저온 저장탱크는 상기 토출장치, 챔버부, 중앙 프레임, 고정 프레임, 상부고정 프레임 및 커버 프레임을 포함한다. 상기 챔버부는 상기 토출장치가 중앙을 따라 관통하며 위치한다. 상기 중앙 프레임은 상기 챔버부의 외부에 고정된다. 상기 고정 프레임은 상기 챔버부와 상기 중앙 프레임을 고정한다. 상기 상부고정 프레임은 상기 챔버부의 상부로 노출되며 연장되는 상기 토출장치를 상기 중앙 프레임에 고정한다. 상기 커버 프레임은 상기 상부고정 프레임의 외부를 커버한다. A cryogenic storage tank according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above includes the discharge device, the chamber unit, a central frame, a fixed frame, an upper fixed frame, and a cover frame. The chamber part is positioned along the center of which the discharge device penetrates. The central frame is fixed to the outside of the chamber part. The fixing frame fixes the chamber part and the central frame. The upper fixing frame is exposed to the upper part of the chamber and fixes the extending discharge device to the central frame. The cover frame covers the outside of the upper fixed frame.
본 발명의 실시예들에 의하면, 극저온 물질을 외부로 토출하는 토출유로가 펌핑 실린더의 내부를 따라 연장하므로, 토출유로는 챔버부에 저장되는 극저온 물질과 직접 접촉하지 않고 극저온 물질과의 효과적인 단열이 수행되므로, 토출과정에서 온도가 상승한 토출되는 극저온 물질이 챔버부에 저장되는 극저온 물질로 열전달을 수행하는 것을 차단하여, 챔버부에 저장되는 극저온 물질의 온도 상승을 미연에 방지할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the discharge passage for discharging the cryogenic material to the outside extends along the inside of the pumping cylinder, the discharge passage does not directly contact the cryogenic material stored in the chamber and effectively insulates the cryogenic material. Therefore, it is possible to block the discharged cryogenic material whose temperature has risen during the discharge process from transferring heat to the cryogenic material stored in the chamber unit, thereby preventing the temperature rise of the cryogenic material stored in the chamber unit in advance.
즉, 펌핑 실린더를 관통하는 토출유로가 펌핑 실린더에 의해 단열되므로 챔버부에 저장되는 극저온 물질의 온도 상승이 차단되며, 나아가 토출유로의 외부를 추가적인 단열부로 커버하는 경우 이러한 단열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. That is, since the discharge passage passing through the pumping cylinder is insulated by the pumping cylinder, the rise in temperature of the cryogenic material stored in the chamber is blocked, and further, when the outside of the discharge passage is covered with an additional insulation, this insulation effect can be further improved. there is.
특히, 펌핑 실린더가 서로 분리가능하도록 결합되는 제1 밸브 프레임, 제2 밸브 프레임 및 하부 프레임을 포함하며, 각각의 프레임에 토출유로들이 형성되되 상기 각각의 프레임들이 서로 결합됨에 따라 상기 토출유로가 서로 개방되며 외부로 연장되므로, 상기 펌핑 실린더의 내부 상에 별도의 토출유로를 형성하지 않고, 상기 펌핑 실린더의 각각의 프레임을 서로 결합하는 것만으로 연장되는 토출유로를 용이하게 형성할 수 있다. In particular, the pumping cylinder includes a first valve frame, a second valve frame, and a lower frame that are detachably coupled to each other, and discharge passages are formed in each frame, and as the respective frames are coupled to each other, the discharge passages are mutually connected to each other. Since it is open and extends to the outside, it is possible to easily form an extended discharge passage only by coupling the respective frames of the pumping cylinder to each other without forming a separate discharge passage on the inside of the pumping cylinder.
이는, 상기 펌핑 실린더의 조립 및 분리가 용이한 장점이 있는 것으로, 상기 펌핑 실린더에 대한 수리 등의 편의성을 향상시킬 수 있다. This has the advantage of easy assembly and separation of the pumping cylinder, and can improve the convenience of repairing the pumping cylinder.
이 경우, 상기 펌핑 실린더 중 하부 프레임에 형성되는 토출유로가 방향을 전환하도록 연장되는 것으로, 여타의 펌핑 실린더를 구성하는 프레임에서는 토출유로의 방향 전환을 고려하지 않고 직선으로 연장되는 토출유로를 형성하면 충분하므로, 전체적으로 펌핑 실린더의 제작의 용이성이 향상된다. In this case, the discharge passage formed in the lower frame of the pumping cylinder is extended to change direction, and in the frame constituting the other pumping cylinders, if a discharge passage extending in a straight line is formed without considering the direction change of the discharge passage Since it is sufficient, the ease of manufacture of the pumping cylinder as a whole is improved.
이와 달리, 상기 토출유로 상기 토출로드를 관통하여 형성됨으로써, 상기 펌핑 실린더 상에 별도의 개구라인을 형성하지 않을 수 있어 상기 펌핑 실린더의 부피가 증가하는 문제를 방지할 수 있으며, 나아가, 토출되는 라인의 길이를 최소화하여 보다 단순한 설계 및 동작을 구현할 수 있다. Unlike this, since the discharge oil is formed to pass through the discharge rod, a separate opening line may not be formed on the pumping cylinder, thereby preventing the problem of increasing the volume of the pumping cylinder, and furthermore, the discharge line By minimizing the length of , simpler design and operation can be implemented.
또한, 연장로드를 왕복 구동하는 구동유닛에 있어서, 회전 구동을 직선 구동으로 변환하는 웜 기어부, 웜 휠부 및 구동 전달부를 적용함으로써, 종래 모터의 속도를 감속시키기 위한 감속기가 적용되어 복잡한 구조를 가지는 구동유닛을 상대적으로 간단하고 정확한 구동이 가능하도록 제작할 수 있다. In addition, in the drive unit for reciprocating the extension rod, by applying a worm gear unit, a worm wheel unit, and a drive transmission unit that convert rotational drive into linear drive, a speed reducer for reducing the speed of a conventional motor is applied to have a complicated structure The driving unit can be manufactured to enable relatively simple and accurate driving.
특히, 상기 웜 기어부를 구성하는 웜 로드가 중앙의 직경이 양 끝단의 직경보다 작게 형성되므로, 한 쌍의 구동부들을 적용하는 경우 구동의 안정성을 향상시킬 수 있으며 적은 소음으로 높은 내구성을 가지며 구동력을 제공할 수 있다. In particular, since the central diameter of the worm rod constituting the worm gear part is smaller than the diameter of both ends, the driving stability can be improved when a pair of driving parts are applied, and it has high durability with low noise and provides driving force can do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 극저온 저장탱크를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 토출장치에서, 토출유로의 단면의 예를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 토출장치에서, 밸브부의 동작을 나타내는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 극저온 저장탱크를 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 토출장치에서, 밸브부의 동작을 나타내는 단면도들이다.
도 6은 도 1 또는 도 4의 극저온 저장탱크에서, 구동유닛을 확대하여 도시한 내부도이다. 1 is a cross-sectional view showing a cryogenic storage tank according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section of a discharge passage in the discharge device of FIG. 1 .
3A and 3B are cross-sectional views illustrating an operation of a valve unit in the discharge device of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view showing a cryogenic storage tank according to another embodiment of the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views illustrating an operation of a valve unit in the discharge device of FIG. 4 .
FIG. 6 is an enlarged internal view of a driving unit in the cryogenic storage tank of FIG. 1 or 4 .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can be applied with various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprise" or "consisting of" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 극저온 저장탱크를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a cryogenic storage tank according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 극저온 저장탱크(1)는 중앙 프레임(10), 커버 프레임(20), 지지프레임(30), 챔버프레임(40), 상부고정 프레임(60), 챔버부(100) 및 토출장치(200)를 포함한다. 1, the cryogenic storage tank 1 according to this embodiment includes a
상기 중앙 프레임(10)은 전체적으로 상기 극저온 저장탱크(1)의 중앙부를 형성하며, 상기 중앙 프레임(10)의 내부에는 상기 챔버부(100)가 위치한다. The
상기 커버 프레임(20)은 상기 중앙 프레임(10)의 상부에 연결되며, 후술되는 상기 상부고정 프레임(60)의 외부에서, 상기 상부고정 프레임(60) 및 상기 토출장치(200)의 상부 노출 부분을 커버한다. The
상기 지지프레임(30)은 상기 중앙 프레임(10)의 하부에 연결되며, 지면 등에 상기 중앙 프레임(10)을 고정시키는 역할을 수행한다. The
상기 챔버 프레임(40)은 상기 챔버부(100)의 상부로부터 연장되는 프레임으로서, 내측에는 상기 토출장치(200)가 위치하며 고정되고 외측에는 상기 커버 프레임(20)이 위치하며 고정된다. 상기 중앙 프레임(10)의 내부와 상기 챔버부(100) 및 상기 챔버 프레임(40) 사이의 공간은 도시된 바와 같이 진공(Vacuum) 상태로 유지된다. The
이상과 같이, 상기 챔버부(100) 및 이의 상부로 연장되는 상기 챔버 프레임(40)은 상기 커버 프레임(20)에 의해 고정되는 것으로, 이를 통해 상기 챔버부(100)는 상기 중앙 프레임(10)의 내부에 안정적으로 고정된 상태로 위치하게 된다. As described above, the
상기 토출장치(200)는 상기 챔버부(100)의 상부, 즉 상기 챔버 프레임(40)으로부터 상기 챔버부(100)의 내부 저장공간, 즉 극저온 물질이 저장되는 저장 공간(110)까지 연장되는 것으로, 상기 토출장치(200)가 상기 챔버부(100)의 상부로 노출되는 부분은 앞서 설명한 바와 같이 상기 상부고정 프레임(60)에 의해 고정된다. The
즉, 상기 토출장치(200)는 상기 상부고정 프레임(60)에 고정된 상태에서, 하부에 위치하는 상기 챔버부(100)의 내부공간까지 연장된다. That is, the
그리하여, 후술하겠으나, 상기 토출장치(200)는 상기 챔버부(100)에 저장되는 극저온 물질을 외부로 토출하게 된다. 이 경우, 상기 챔버부(100)의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이, 액체수소(LH2) 등의 극저온 물질이 소정 높이로 저장된 상태이다. Thus, as will be described later, the
한편, 상기 커버 프레임(20)은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 토출장치(200)가 고정되는 상기 상부고정 프레임(60)을 내부에 위치 및 고정시키며 상기 중앙 프레임(10)의 상부에 연결된다. On the other hand, as described above, the
이 경우, 도시된 바와 같이, 후술되는 상기 토출장치(200)의 연장로드(220)는 상부로 연장되어 상기 커버 프레임(20) 및 상기 상부고정 프레임(60)을 관통하여 상부 방향으로 추가로 연결될 수 있으며, 도시하지는 않았으나, 상기 연장로드(220)는 상기 커버 프레임(20)의 외부에 추가로 구비되는 구동유닛(400, 도 6 참조)에 연결되어 구동력을 제공받게 된다. In this case, as shown, the
또한, 상기 연장되는 연장로드(220)가 상기 커버 프레임(20)을 관통하여 연결되는 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부고정 프레임(60)을 통해 상기 연장로드(220)가 고정된다.In addition, when the
상기 토출장치(200)를 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다. The
즉, 도 1을 다시 참조하면, 상기 토출장치(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 소정의 저장공간(110)을 형성하는 상기 챔버부(100)의 내부로 연장되어 위치하는 것으로, 펌핑 실린더(210), 연장로드(220), 밸브부(300), 하부 밸브(240) 및 토출유로(250)를 포함한다.That is, referring to FIG. 1 again, the
나아가, 상기 토출장치(200)는 구동유닛(400)을 더 포함하는데, 이에 대하여는 도 6을 참조하여 후술한다. Furthermore, the
상기 펌핑 실린더(210)는 제1 밸브 프레임(212), 제2 밸브 프레임(213) 및 하부 프레임(214)을 포함한다. The
상기 제1 밸브 프레임(212)은 상측은 상기 챔버부(100)의 상부로 노출되어 상기 상부고정 프레임(60)에 의해 고정되며, 하측은 상기 챔버부(100)의 내부로 인입되어 위치한다. The upper side of the
이 경우, 상기 제1 밸브 프레임(212)의 연장 길이는 상기 챔버부(100)의 깊이 등을 고려하여 다양하게 설계될 수 있다. In this case, the extension length of the
상기 제1 밸브 프레임(212)은 중앙에는 상기 연장로드(220)가 연장될 수 있는 개구부가 관통되어 형성되며, 상기 연장로드(220)에 인접하도록 후술되는 상기 토출유로(250)도 관통되어 형성될 수 있다. The
이 경우, 상기 제1 밸브 프레임(212)에서 상기 연장로드(220) 및 상기 토출유로(250)가 관통되는 개구부는 상기 제1 밸브 프레임(212)의 제작과 함께 일체로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 밸브 프레임(212)은 별도의 조립 구조를 포함하지 않으며 하나의 몸체로 형성될 수 있다. In this case, the opening through which the
한편, 상기 제1 밸브 프레임(212)은 도시된 바와 같이, 상대적으로 반경이 크게 형성되며, 전체적으로는 실린더 형상을 가질 수 있다. On the other hand, as shown, the
상기 제1 밸브 프레임(212)의 경우, 내부를 상기 토출유로(250)가 관통하는 것이며, 상기 토출유로(250)를 관통하는 극저온 물질의 경우 상대적으로 온도가 높기 때문에 외부와의 열전달을 최소화시키는 것이 필요하다. In the case of the
이에 따라, 상기 제1 밸브 프레임(212)의 경우, 상대적으로 반경이 크게 형성되어 효과적인 열차단이 가능하도록 형성하며, 이 경우, 상기 제1 밸브 프레임(212)의 반경은 상기 제1 밸브 프레임을 구성하는 재료나 상기 토출유로(250)를 따라 유동되는 극저온 물질의 온도 등을 고려하여 열차단을 수행할 수 있을 정도를 고려하여 다양하게 선택될 수는 있다. Accordingly, in the case of the
상기 제2 밸브 프레임(213)은 상기 제1 밸브 프레임(212)의 하면에 결합되는 프레임으로서, 전체적으로 상기 제1 밸브 프레임(212)과 동일한 반경을 가지는 실린더 형상을 가지며, 전체적으로는 상기 제1 밸브 프레임(212)의 연장 길이보다는 작은 길이로 형성될 수 있다. The
즉, 도 1 및 후술되는 도 3a를 통해 확인되는 바와 같이, 상기 제2 밸브 프레임(213)의 연장 길이는 상기 밸브부(300)에서 하부 공간(315, 도 3a 참조)이 차지하는 길이와 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. That is, as confirmed through FIG. 1 and FIG. 3A to be described later, the extended length of the
이 때, 상기 상부 공간(314) 및 상기 하부 공간(315)의 길이는 후술되는 상기 밸브부(300)의 길이 등을 고려하여 다양하게 가변될 수 있으므로, 이에 따라 상기 제1 및 제2 밸브 프레임들(212, 213)의 길이도 다양하게 가변되어 설계될 수 있음은 자명하다. At this time, since the lengths of the
또한, 상기 제2 밸브 프레임(213)의 경우, 상기 제1 밸브 프레임(212)과의 사이에서 후술되는 유입부(313, 도 3a)가 형성된다. 이 경우, 상기 유입부(313)는 도시된 바와 같이 경사진 방향으로 형성될 수 있으므로, 상기 제2 밸브 프레임(213)의 상면은 경사진 면을 형성할 수 있다. In addition, in the case of the
이와 달리, 상기 유입부(313)는 경사가 없는 평행한 방향으로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 상기 제2 밸프 프레임(213)의 상면은 평면을 형성할 수 있다. Alternatively, the
상기 제2 밸브 프레임(213)은 중앙에는 상기 하부 공간(315)이 형성되도록 개구된 공간을 포함하며, 상기 하부 공간(315)에 인접하도록 상기 토출유로(250)가 관통되어 형성될 수 있다. The
이 경우, 상기 토출유로(250)는 후술하겠으나, 상기 제1 밸브 프레임(213)에 형성되는 토출유로와 일렬로 연장되도록 형성된다. In this case, the discharge passage 250 is formed to extend in line with the discharge passage formed in the
또한, 앞서 상부 프레임(211)과 동일하게, 상기 제2 밸브 프레임(213) 역시 상기 하부 공간(315) 및 상기 토출유로(250)가 형성되거나 관통되는 개구부는 상기 제2 밸브 프레임(213)의 제작과 함께 일체로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 제2 밸브 프레임(213)은 별도의 조립 구조를 포함하지 않으며 하나의 몸체로 형성될 수 있다. Also, like the
상기 제2 밸브 프레임(213)도 내부를 상기 토출유로(250)가 관통하며, 상기 토출유로(250)를 관통하는 극저온 물질에 대한 외부, 즉 상기 챔버부(100)의 저장공간(110)에 저장된 극저온 물질과의 단열을 수행하여야 하므로, 상기 제2 밸브 프레임(213) 역시, 상기 상부 프레임(211) 및 상기 제1 밸브 프레임(212)과 유사하거나 동일한 단열이 가능한 재료로 형성되어야 한다. The discharge passage 250 passes through the inside of the
나아가, 상기 제2 밸브 프레임(213)의 경우, 일체로 형성된 상태에서, 상측으로는 상기 제1 밸브 프레임(212)과 결합되고, 하측으로는 상기 하부 프레임(214)과 결합된다. 이 경우, 다양한 결합 유닛이 사용될 수 있음은 설명한 바와 같다. Furthermore, in the case of the
상기 하부 프레임(214)은 상기 제2 밸브 프레임(213)의 하면에 결합되는 프레임으로서, 상기 밸브부(300)의 하부를 밀폐하는 구조도 포함하여야 하므로, 전체적으로는 하부의 반경이 좁아지도록 블록 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 하부 프레임(214)은 반경 변화 없는 하나의 블록 구조를 가질 수도 있다. The
상기 하부 프레임(214) 상에서는, 상기 토출유로(250)의 방향이 전환되도록 연장되므로, 상기 하부 프레임(214)의 길이나 반경은 상기 토출유로(250)의 방향이 전환되는 것을 고려하여 설계되어야 한다. Since the
상기 하부 프레임(214)은 내부 중앙에는 상기 밸브부(300)의 하단에 위치하는 하부 밸브(240)가 위치할 수 있는 공간을 형성하며, 상기 하부 밸브(240)가 위치하는 공간으로부터 하부 방향, 측부 방향 및 다시 상부 방향으로 상기 토출유로(250)의 방향이 전환되도록 연장될 수 있는 관통부가 형성되어야 한다. The
이 경우, 상기 상부 방향으로 방향이 전환된 토출유로(250)는, 상기 제2 밸브 프레임(213)의 토출유로(250)와 일렬로 연장되도록 형성된다. In this case, the discharge passage 250 whose direction has been changed upward is formed to extend in line with the discharge passage 250 of the
또한, 앞서 여타의 프레임들(212, 213)에 대하여 설명한 바와 같이, 상기 하부 프레임(214) 역시 상기 하부 밸브(240)가 위치하는 공간이나 상기 토출유로(250)가 관통되는 개구부는 상기 하부 프레임(214)의 제작과 함께 일체로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 하부 프레임(214) 역시 별도의 조립 구조를 포함하지 않으며 하나의 몸체로 형성될 수 있다. In addition, as described above with respect to the
또한, 상기 하부 프레임(214) 역시 앞서 설명한 단열을 수행하기 위한 단열이 가능한 재료로 형성되어야 하며, 상기 하부 프레임(214)은 상측으로는 상기 제2 밸브 프레임(213)과 다양한 결합 유닛을 통해 결합될 수 있다. In addition, the
한편, 상기 제1 및 제2 밸브 프레임들(212, 213), 및 상기 하부 프레임(214)은 설명의 편의상 서로 구분되는 것으로 도시 및 설명하였으며, 각각이 독립적으로 제작되어 서로 결합될 수 있으나, 이와 달리, 하나의 프레임으로서 일체로 형성될 수도 있다. On the other hand, the first and second valve frames 212 and 213 and the
상기 연장로드(220)는 상기 제1 밸브 프레임(212)의 중앙의 개구부를 따라 연장되며 위치하고, 도시하지는 않았으나, 후술되는 구동유닛(400)에 의해 구동되며, 상하방향, 즉 상기 연장로드(220)의 연장방향을 따라 왕복 구동된다. The
이 경우, 상기 연장로드(220)가 상기 제1 밸브 프레임(212)을 따라 왕복 구동되기 위해, 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 제1 밸브 프레임(212)의 중앙 개구부 상에는 별도의 슬라이딩 가이드(211)가 구비될 수 있다. In this case, in order for the
이와 달리, 상기 연장로드(220)가 상기 개구부를 따라 자유롭게 이동되기 위해 상기 개구부가 마찰을 최소화하도록 형성될 수 있다. Alternatively, the opening may be formed to minimize friction so that the
상기 밸브부(300)는 상기 연장로드(200)의 하부에 연결되며, 상기 연장로드(200)의 왕복 이동 구동에 따라, 상기 저장공간(110)에 저장되는 극저온 물질을 상기 토출유로(250)를 통해 외부로 유출시킨다. The
상기 밸브부(300)의 세부적인 구성 및 동작에 대하여는 후술되는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. The detailed configuration and operation of the
상기 하부 밸브(240)는 상기 밸브부(300)의 하부에 연결되며, 상기 하부 프레임(214) 상에 형성되는 소정의 공간 상에 위치한다. The
상기 하부 밸브(240)는 상기 밸브부(300)의 유출부(316, 도 3a 참조)와 상기 토출유로(250) 사이를 연결하는 것으로, 상기 유출부(316)와 상기 토출유로(250)가 직접 연결되는 경우, 연결부에서의 누수를 방지하기 위해 구비된다. The
즉, 상기 하부 밸브(240)는 소정의 저장 공간을 내부에 형성함으로써, 상기 유출부(316)를 통해 유출되는 극저온 물질이 상기 토출유로(250)로 제공되는 과정에서의 누수된 극저온 물질을 임시로 저장할 수 있으며, 나아가, 상기 토출유로(250)의 개폐 기능을 수행함으로써, 불필요하게 상기 극저온 물질이 상기 토출유로(250)로 제공되는 것을 차단할 수 있다. That is, the
상기 토출유로(250)는, 상기 하부 밸브(240)를 통해 상기 유출부(316)와 연결되어, 상기 유출부(316)를 통해 유출되는 상기 극저온 물질을 외부로 토출시킨다. The discharge passage 250 is connected to the
구체적으로, 상기 토출유로(250)는 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)을 포함한다. Specifically, the discharge passage 250 includes first to
상기 제1 토출유로(251)는 상기 하부 프레임(214)의 제작과 함께 일체로 제작되어 상기 하부 프레임(214)을 관통하도록 형성되며, 도시된 바와 같이, 상기 하부 밸브(240)로부터 일정거리 하부 방향으로 연장된 후, 수평방향으로 이동 방향이 전환되어 연장되고, 다시 상부 방향으로 방향이 전환되어 연장되도록 형성된다. 이 경우, 상기 상부 방향으로 연장되는 경우, 상기 하부 프레임(214)의 형상을 고려하여 도시된 바와 같이 경사진 방향으로 연장될 수 있다. The
즉, 상기 제1 토출유로(251)는 상기 유출부(316)를 통해 하부 방향으로 유출되는 극저온 물질을 방향을 전환시키며 상부 방향으로 토출시키는 토출유로인 것으로, 도시된 바와 같이, 방향이 수직으로 전환되면서 토출 방향을 전환시킨다. That is, the
상기 제1 토출유로(251)의 경우, 상기 하부 프레임(214)의 제작과 동시에 제작되는 것으로, 몰드 등을 통해 일체로 형성되므로, 방향 전환을 수직으로 전환하도록 형성하는 것이 상대적으로 제작에 용이할 수 있다. 다만, 상기 제1 토출유로(251)의 방향 전환이 반드시 수직으로 제한되는 것은 아니다. In the case of the
상기 제2 토출유로(252)는 상기 제2 밸브 프레임(213)의 제작과 함께 일체로 제작되어 상기 제2 밸브 프레임(213)을 관통하도록 형성되며, 도시된 바와 같이, 하부 끝단은 상기 제1 토출유로(251)와 연결되고, 상부 방향으로 직선으로 연장되어 형성된다. The second discharge passage 252 is manufactured integrally with the manufacture of the
그리하여, 상기 제1 토출유로(251)를 통해 토출되는 극저온 물질은 상기 제2 토출유로(252)를 따라 상부 방향으로 추가로 토출된다. Thus, the cryogenic material discharged through the
상기 제3 토출유로(253)는 상기 제1 밸브 프레임(212)의 제작과 함께 일체로 제작되어 상기 제1 밸브 프레임(212)을 관통하도록 형성되며, 도시된 바와 같이, 하부 끝단은 상기 제2 토출유로(252)와 연결되고, 상부 방향으로 직선으로 연장되어 형성된다. The
그리하여, 상기 제2 토출유로(252)를 통해 토출되는 극저온 물질은 상기 제3 토출유로(253)를 따라 상부 방향으로 추가로 토출된다. 이 경우, 상기 제3 토출유로(253)를 통해 상부로 토출되는 극저온 물질은, 상기 제1 밸브 프레임(212)의 상면부 상에 형성되는 별도의 토출캡(미도시)에 의해 개폐가 수행된다. Thus, the cryogenic material discharged through the second discharge passage 252 is additionally discharged upward along the
즉, 상기 제3 토출유로(253)를 통해 상기 극저온 물질이 외부로 토출되는 경우, 상기 토출캡은 개방되며, 별도의 토출 챔버 등이 연결되어 극저온 물질에 대한 토출이 수행되며, 상기 토출이 종료되면 상기 토출캡은 폐쇄되어, 상기 제3 토출유로(253)를 외부와 밀폐시킨다. That is, when the cryogenic material is discharged to the outside through the
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)은 상기 펌핑 실린더의 각각의 프레임들(214, 213, 212) 상에 상기 프레임들의 형성과 함께 개구되는 라인으로 형성되며, 상기 프레임들이 소정의 두께를 가지도록 형성됨으로써, 외부와의 열전달을 차단하여 단열 상태가 유지된다. As described above, the first to
다만, 상기 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)을 통과하는 상기 극저온 물질에 대하여 추가적인 단열을 수행할 필요가 있다. 이에, 하기 도 3에 도시된 바와 같은 단열부(255)가 추가로 형성될 수 있다. However, additional insulation needs to be performed on the cryogenic material passing through the first to
도 2는 도 1의 토출장치에서, 토출유로의 단면의 예를 도시한 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section of a discharge passage in the discharge device of FIG. 1 .
즉, 도 2를 참조하면, 상기 펌핑 실린더의 각각의 프레임들(214, 213, 212) 상에 형성되는 상기 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)의 외주면을 따라, 상기 단열부(255)가 추가로 형성될 수 있다. That is, referring to FIG. 2, along the outer circumferential surfaces of the first to
이 경우, 상기 단열부(255)는 상기 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)이 연장되는 경우, 연장되는 라인들의 외주면을 따라 모두 형성될 수 있으며, 단열 재료로 형성될 수 있다. In this case, when the first to
또한, 상기 단열부(255)의 경우, 예를 들어, 상기 펌핑 실린더들의 제조에 있어, 인서트 몰딩 등의 공정을 통해 상기 제1 내지 제3 토출유로들(251, 252, 253)과 함께 형성될 수 있다. 다만, 이러한 제조 공정으로 제한되는 것은 아니다. In addition, in the case of the
도 3a 및 도 3b는 도 1의 토출장치에서, 밸브부의 동작을 나타내는 단면도들이다. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating an operation of a valve unit in the discharge device of FIG. 1 .
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 밸브부(300)는 내측 프레임(310), 토출로드(320), 연장부(330) 및 밀착부(340)를 포함한다. Referring to FIGS. 3A and 3B , the
상기 내측 프레임(310)은 도 3a 및 도 3b에서는 별도의 프레임으로 도시하였으나, 실질적으로 앞서 설명한 상기 펌핑 실린더(210)에 해당될 수 있다. Although the
즉, 상기 내측 프레임(310)은 상부 공간(314)을 형성하는 제1 내측프레임(311)과 하부공간(315)을 형성하는 제2 내측프레임(312)을 포함하는데, 상기 제1 및 제2 내측 프레임들(311, 312)은 각각 별도의 프레임으로 형성될 수도 있으나, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내측 프레임(311)은 상기 제1 밸브 프레임(212)의 일부이고, 상기 제2 내측 프레임(312)은 상기 제2 밸브 프레임(213)의 일부에 해당될 수 있다. That is, the
다만, 이하에서는 설명의 편의상, 상기 제1 및 제2 내측프레임들(311, 312)을 별도의 구성요소로 설명하되, 상기 제1 및 제2 내측프레임들(311, 312)은 결국 상기 제1 및 제2 밸브 프레임들(212, 213)과 일체로 형성되는 것이라 이해하면 충분하다. However, in the following, for convenience of description, the first and second
상기 제1 내측 프레임(311)은 설명한 바와 같이, 상기 상부 공간(314)을 형성하며, 상기 제2 내측 프레임(312)은 상기 하부 공간(315)을 형성하고, 상기 상부 공간(314)과 상기 하부 공간(315)은 분리되지 않으며 연속적으로 형성된다.As described above, the first
이 경우, 상기 제1 내측 프레임(311)은, 상부측으로는 상기 연장로드(220)가 관통되는 개구부가 형성되며, 상기 제1 내측 프레임(311)의 하측 끝단에는 유입부(313)가 형성된다. In this case, the first
상기 유입부(313)는 상기 저장공간(110)과 연결되어, 상기 저장공간(110)으로부터 상기 극저온 물질이 유입되며, 이렇게 유입된 상기 극저온 물질은 상기 상부공간(314) 상에 위치하게 된다. The
상기 제2 내측 프레임(312)은, 하부 끝단에 상기 유출부(316)가 형성되며, 후술하겠으나, 상기 상부공간(314)에 저장되던 극저온 물질이 상기 하부공간(315)으로 이동된 후, 상기 토출로드(320)의 이동 동작에 의해 상기 하부공간(315)에 저장되던 극저온 물질은 상기 유출부(316)로 유출된다. The second
상기 토출로드(320)는 상측은 상기 연장로드(220)에 연결되며, 상기 상부공간(314) 및 상기 하부 공간(315)의 내부에서 상하방향으로 연장된다. The upper side of the
상기 토출로드(320)는 상기 연장로드(220)의 상하방향으로의 이동에 따라 상하방향으로 이동되며, 이를 통해, 상기 극저온 물질은 상부공간(314)으로부터 하부공간(315)으로 이동된 후, 상기 유출부(316)를 통해 유출된다. The
상기 토출로드(320)에는, 상기 토출로드(320)의 중앙부를 따라 연장되는 연장라인(321)이 형성되며, 상기 연장라인(321)의 상부 끝단에는 상기 연장라인(321)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장되는 유입라인(322)이 형성된다. An
그리하여, 상기 상부공간(314)에 저장되던 상기 극저온 물질은 상기 유입라인(322)을 통해 상기 토출로드(320)의 내부로 유입되고, 이후 상기 연장라인(321)을 따라 유동되어 상기 하부공간(315)으로 제공된다. Thus, the cryogenic material stored in the
이 경우, 상기 연장라인(321)의 끝단에는 제2 체크밸브(341)가 구비되는데, 상기 제2 체크밸브(341)에 의해 상기 극저온 물질을 일방향으로만 유동된다. In this case, a
즉, 상기 제2 체크밸브(341)에 의해, 상기 연장라인(321)을 따라 상부에서 제공되는 극저온 물질은 상기 하부공간(315)으로 제공되지만, 상기 하부공간(315)에 저장되는 극저온 물질은 상기 연장라인(321)으로는 유입되는 것이 차단된다. That is, the cryogenic material provided from the upper part along the
상기 연장부(330)는 상기 토출로드(320)의 상부에서, 상기 토출로드(320)의 연장방향에 수직인 방향으로 소정길이 도출되어 형성된다. The
이 경우, 상기 연장부(330)의 외주면은 상기 상부공간(314)의 내주면과 실질적으로 동일하게 형성되며, 이에 따라 상기 연장부(330)는 상기 상부공간(314)을 구획하게 된다. In this case, the outer circumferential surface of the
또한, 상기 연장부(330)는 상기 토출로드(320)의 상하방향으로의 이동에 따라, 상기 상부공간(314)의 내부에서 상하방향으로 이동하며, 이에 상기 상부공간(314)에 저장되는 극저온 물질은 상기 연장부(330)의 이동에 따라 상기 상부공간(314)의 내부에서 유동하게 된다. 이러한 유동에 대하여는 후술한다. In addition, the
상기 연장부(330)의 내부에는 제1 체크밸브(331)가 구비되어, 일 방향으로만 상기 극저온 물질이 유동하도록 동작한다. 즉, 상기 제1 체크밸브(331)에 의해, 상기 연장부(330)를 기준으로 상부에 저장되는 극저온 물질이, 상기 연장부(330)를 기준으로 하부로 이동되는 것이 차단된다. A
이와 달리, 상기 연장부(330)를 기준으로 하부에 저장되는 극저온 물질은 상기 연장부(330)를 기준으로 상부로 이동될 수는 있다. Unlike this, the cryogenic material stored in the lower part based on the
상기 밀착부(340)는, 도시되지는 않았으나, 상기 토출로드(320)의 하부에 구비될 수 있으며, 상기 토출로드(320)의 외주면을 따라 돌출되어 형성될 수 있다. 물론, 이러한 밀착부(340)는 실시예에 따라 생략되어, 도시된 바와 같이 전체적으로 상기 토출로드(320)가 상기 제2 내측프레임(312)에 밀착된 상태로 슬라이딩 될 수 있다. Although not shown, the
상기 밀착부(340)는, 상기 하부공간(315)의 내주면을 따라 슬라이딩하게 되며, 이와 동시에 상기 하부공간(315)과 상기 상부공간(314) 사이에서의 극저온 물질의 유동을 차단하여, 두 공간을 분리시키는 역할을 수행한다. The
또한, 상기 하부공간(315)의 내주면을 따라 밀착되며 슬라이딩이 가능하도록, 상기 밀착부(340)의 외주면에는 피스톤 링(ring)이 구비될 수 있다. In addition, a piston ring may be provided on an outer circumferential surface of the
이하에서는, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 상기 밸브부(300)의 구동을 설명한다. Hereinafter, the operation of the
우선, 도 3a를 참조하면, 상기 토출로드(320)가 하강하여 상기 토출로드(320)의 하부끝단이 상기 유출부(316) 상에 위치하는 경우, 상기 연장부(330)는 상기 유입부(313)보다 하측에 위치하게 된다. First, referring to FIG. 3A , when the
이에, 상기 유입부(313)를 통해 상기 극저온 물질이 상기 상부공간(314)로 유입되어 상기 상부공간(314)이 상기 극저온 물질로 채워진다. Thus, the cryogenic material is introduced into the
이 후, 도 3b를 참조하면, 상기 토출로드(320)가 상승하여 상기 연장부(330)도 상기 상부공간(314) 상에서 상승하면, 상기 연장부(330)의 가압에 의해 상기 상부공간(314)에 채워진 상기 극저온 물질은 상기 유입라인(322) 및 상기 연장라인(321)을 따라 하부방향으로 이동한다. Then, referring to FIG. 3B , when the
그리하여, 상기 토출로드(320)가 상승하면서 여유가 발생하는 상기 하부공간(315)으로 상기 극저온 물질이 저장된다. Thus, the cryogenic material is stored in the
이 후, 다시 도 3a에서와 같이, 상기 토출로드(320)가 하강하면, 상기 하부공간(315)에 저장되던 상기 극저온 물질은 상기 밀착부(340)의 가압에 의해 상기 유출부(316)를 통해 유출된다. After that, as shown in FIG. 3A , when the
그리하여, 상기 토출유로(250)를 통해 외부로 토출된다. Thus, it is discharged to the outside through the discharge passage 250 .
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 극저온 저장탱크를 도시한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing a cryogenic storage tank according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에 의한 극저온 저장탱크(2)에서는, 토출유로(523)가 토출로드(520) 및 연장로드(320)를 따라 형성되는 것을 제외하고는, 도 1을 참조하여 설명한 극저온 저장탱크(1)와 실질적으로 동일하므로 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다. In the
즉, 도 4를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 토출유로(523, 도 5a 참조)는 앞선 실시예에서와 같이 상기 펌핑 실린더(210)를 따라 형성되지 않으며, 상기 토출로드(520) 및 상기 연장로드(320)의 내부에 직접 형성된다. That is, referring to FIG. 4 , the discharge passage 523 (see FIG. 5A) in this embodiment is not formed along the
이러한, 상기 토출유로(523)의 구조에 대하여는 이하의 도 5a 및 5b를 참조하여 밸브부(301)에 대한 설명을 통해 상세히 설명한다. The structure of the
도 5a 및 도 5b는 도 4의 토출장치에서, 밸브부의 동작을 나타내는 단면도들이다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating an operation of a valve unit in the discharge device of FIG. 4 .
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 밸브부(301)에서는, 토출유로(523)가 상기 토출로드(320) 및 상기 연장로드(520)를 관통하여 형성된다. 이에, 도 1 및 도 2에서, 상기 펌핑 실린더(210)를 관통하며 형성되는 상기 토출유로(250)는 모두 형성되지 않는다. Referring to FIGS. 5A and 5B , in the
즉, 상기 펌핑 실린더(210)는 단순히 상기 밸브부(301)의 외부를 커버하는 역할만 수행하며, 내부에 별도의 토출유로(250)는 형성되지 않으며, 이에 따라 상기 펌핑 실린더(210)의 반경은 상대적으로 작게 형성될 수 있다. That is, the
따라서, 전체적으로 상기 펌핑 실린더(210)가 형성하는 부피가 감소하므로, 상대적으로 상기 극저온 가스가 저장되는 상기 저장공간(110)의 부피는 증가하게 된다. Accordingly, since the overall volume formed by the
한편, 본 실시예의 경우, 상기 토출로드(320)에 형성되는 유입라인(522)은 상기 토출로드(320)의 양측으로 형성되지만, 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 상기 토출유로(523)와 서로 교차하지 않도록 분리 이격되어 형성되어야 한다. Meanwhile, in the present embodiment, the
상기 유입라인(522)을 통해 유입된 상기 극저온 물질은, 상기 유입라인(522)에 수직인 방향으로 하부방향으로 연장되는 연장라인(521)을 따라 유동되어 상기 하부공간(315)으로 제공된다. The cryogenic material introduced through the
이 경우, 상기 연장라인(521) 역시, 상기 토출유로(523)가 형성되는 공간을 확보하도록 하기 위해, 상기 토출로드(320)의 일 측에 치우친 위치를 따라 하부 방향으로 연장될 수 있다. In this case, the
또한, 상기 토출유로(523)는 상기 연장라인(521)에 평행하도록, 상기 연장라인(521)에 소정거리 이격된 상태로 상기 토출로드(320)를 관통하며 연장된다. In addition, the
상기 토출유로(523)는 하부 끝단은 상기 토출로드(320)의 하면을 관통하여 개방되어, 상기 하부공간(315)과 서로 개방되도록 형성된다. The lower end of the
또한, 상기 토출유로(523)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 유입라인(522)이 형성된 부분에서 상기 유입라인(522)과 서로 이격되며 경로가 서로 독립적으로 연장된다. In addition, as described above, the
이렇게 연장되는 상기 토출유로(523)는, 상기 연장로드(520)를 따라 상부로 연장된 후, 도시하지는 않았으나, 별도의 외부 유출라인과 연결되며, 이에 따라, 상기 극저온 물질은 외부로 유출될 수 있다. The
한편, 상기 연장라인(521)의 하부 끝단에는 제2 체크밸브(341)가 형성되어, 상기 극저온 물질이 상기 연장라인(521)으로부터 상기 하부공간(315)을 향하는 방향으로만 유동되도록 제한한다. Meanwhile, a
마찬가지로, 상기 토출유로(523)의 하부 끝단에도 제3 체크밸브(342)가 형성되어, 상기 극저온 물질이 상기 하부공간(315)으로부터 상기 토출유로(523)를 향하는 방향으로만 유동되도록 제한한다. Similarly, a
이하에서는, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 상기 밸브부(301)의 구동을 설명한다. Hereinafter, the operation of the
우선, 도 5a를 참조하면, 상기 연장로드(520) 및 상기 토출로드(320)가 하강하여 상기 토출로드(320)의 하부끝단이 상기 제2 내측프레임(312)의 저면과 접촉되는 경우, 상기 연장라인(521)은 물론 상기 토출유로(523)도 하부는 모두 밀폐된다. First, referring to FIG. 5A , when the
이에, 상기 유입부(313)를 통해 상기 극저온 물질이 상기 상부공간(314)로 유입되어 상기 상부공간(314)이 상기 극저온 물질로 채워진다. Thus, the cryogenic material is introduced into the
이 후, 도 5b를 참조하면, 상기 토출로드(320) 및 상기 연장로드(520)가 상승하여 상기 연장부(330)도 상기 상부공간(314) 상에서 상승하면, 상기 연장부(330)의 가압에 의해 상기 상부공간(314)에 채워진 상기 극저온 물질은 상기 유입라인(522) 및 상기 연장라인(521)을 따라 하부방향으로 이동한다. After that, referring to FIG. 5B , when the
이 때, 상기 연장라인(521) 및 상기 토출유로(523)의 하부 끝단은 상기 제2 내측프레임(312)의 저면과는 이격되며 하부에 소정의 공간이 발생하므로, 상기 연장라인(521)을 따라 이동된 상기 극저온 물질은 상기 하부공간(315) 상에 저장된다. At this time, since the lower ends of the
이 후, 다시 도 5a에서와 같이, 상기 토출로드(320) 및 상기 연장로드(520)가 하강하면, 상기 하부공간(315)에 저장되던 상기 극저온 물질은 상기 제3 체크밸브(342)로 인해 상기 토출유로(523)로만 유동되어, 화살표로 도시된 바와 같이 상부방향으로 상기 토출유로(523)를 따라 외부로 토출된다. After that, as shown in FIG. 5A, when the
도 6은 도 1 또는 도 4의 극저온 저장탱크에서, 구동유닛을 확대하여 도시한 내부도이다. FIG. 6 is an enlarged internal view of a driving unit in the cryogenic storage tank of FIG. 1 or 4 .
도 6을 참조하면, 상기 구동유닛(400)은 기어박스(410), 구동부(420), 웜 기어부(430), 웜 휠부(440) 및 구동 전달부(450)를 포함한다. Referring to FIG. 6 , the
상기 기어박스(410)는 상기 구동부(420) 중 구동모터에 해당되는 제1 및 제2 구동부들(421, 422)을 제외한 상기 웜 기어부(430), 상기 웜 휠부(440) 및 상기 구동 전달부(450)를 내부에 위치시키도록 소정의 공간을 형성한다. The
상기 구동부(420)는 적어도 하나의 구동모터에 해당되는 구동부를 포함하는데, 도 6에서는 상기 구동부(420)가 한 쌍의 제1 및 제2 구동부들(421, 422)을 포함하는 것을 예시하여 설명한다. The driving
상기 제1 및 제2 구동부들(421, 422)은 각각 구동모터일 수 있다. Each of the first and second driving
상기 웜 기어부(430)는 일 방향으로 연장되는 웜 로드(343)를 포함하며, 상기 웜 로드(343)는 전체적으로는 상기 연장로드(220)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장되고, 상기 웜 로드(343)의 중앙에는 웜 기어(433)가 형성된다.The
이 경우, 상기 웜 로드(343)는 중앙으로부터 양 끝단으로 갈수록 반경이 증가하는 형상을 가지며, 이에 따라 상기 웜 기어(433)가 형성되는 중앙부분의 반경이 가장 작게 형성된다. In this case, the worm rod 343 has a shape in which the radius increases from the center toward both ends, and accordingly, the radius of the central portion where the
또한, 상기 웜 로드(343)의 제1 끝단(431)에는 상기 제1 구동부(421)가 연결되어, 구동력을 제공받으며, 상기 제1 끝단(431)의 반대측인 제2 끝단(432)에는 상기 제2 구동부(422)가 연결되어 구동력을 제공받는다.In addition, the
상기 웜 휠부(440)는 상기 웜기어(433)와 기어결합을 하며 구동력을 제공받는 웜 휠(442) 및 상기 웜 휠(442)의 중앙에 돌출되도록 형성되는 중심부(441)를 포함한다. The
상기 웜 휠(442)은 상기 웜기어(433)와 맞물리며 회전 구동력을 제공받으며, 이에 따라 상기 웜 휠(442)은 상기 중심부(441)를 기준으로 회전한다. The
상기 구동 전달부(450)는 회전부(451), 전달 로드(452), 연결부(453), 전달 가이드(454), 전달 프레임(455) 및 가이드 실린더(456)를 포함한다. The driving
상기 회전부(451)는 중심이 아닌 내주면이 상기 중심부(441)의 외주면과 결합되어, 상기 중심부(441)의 회전에 따라 상기 회전부(451)도 회전하는데, 이에 따라 상기 회전부(451)는 상기 웜 휠(442)에 대하여 편심회전을 수행하게 된다. The inner circumferential surface of the
이러한, 상기 회전부(451)의 편심회전에 의해, 상기 전달로드(452)는 상하방향, 즉 상기 연장로드(220)의 연장방향으로의 왕복 이송 구동을 구현하게 된다. Due to the eccentric rotation of the
상기 연결부(453)는 상기 전달로드(452)와 상기 연장로드(220)를 서로 연결하며, 상기 전달 가이드(454)는 상기 전달로드(452)와 상기 연장로드(220)가 상하방향으로 왕복 이송함에 있어 이탈을 방지하도록 이동 방향을 가이드한다. The
이 경우, 상기 가이드 실린더(456)는 상기 전달 가이드(454)를 내부에 위치하도록 한다. In this case, the
상기 전달 프레임(455)은 상기 전달 가이드(454)를 상기 기어박스(410) 상에 고정시키는 역할을 한다. The
이상과 같이, 상기 구동부(420)에 의해 제공되는 회전 구동력은 상기 웜 기어(433)와 상기 웜 휠(442)을 통해, 상기 회전부(451)의 편심 회전 구동을 유도하며, 이를 통해 상기 전달로드(452)는 상하방향으로의 왕복 이송 구동이 구현된다. 그리하여, 상기 연장로드(220)는 상하방향으로의 왕복 이송 구동을 수행하며, 상기 토출로드(320)를 상하방향으로 이동시킨다. As described above, the rotation driving force provided by the
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 극저온 물질을 외부로 토출하는 토출유로가 펌핑 실린더의 내부를 따라 연장하므로, 토출유로는 챔버부에 저장되는 극저온 물질과 직접 접촉하지 않고 극저온 물질과의 효과적인 단열이 수행되므로, 토출과정에서 온도가 상승한 토출되는 극저온 물질이 챔버부에 저장되는 극저온 물질로 열전달을 수행하는 것을 차단하여, 챔버부에 저장되는 극저온 물질의 온도 상승을 미연에 방지할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, since the discharge passage for discharging the cryogenic material to the outside extends along the inside of the pumping cylinder, the discharge passage does not directly contact the cryogenic material stored in the chamber unit and does not directly contact the cryogenic material. Since effective insulation is performed, the discharged cryogenic material whose temperature has risen during the discharge process is blocked from performing heat transfer to the cryogenic material stored in the chamber unit, thereby preventing the temperature rise of the cryogenic material stored in the chamber unit in advance. .
즉, 펌핑 실린더를 관통하는 토출유로가 펌핑 실린더에 의해 단열되므로 챔버부에 저장되는 극저온 물질의 온도 상승이 차단되며, 나아가 토출유로의 외부를 추가적인 단열부로 커버하는 경우 이러한 단열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. That is, since the discharge passage passing through the pumping cylinder is insulated by the pumping cylinder, the rise in temperature of the cryogenic material stored in the chamber is blocked, and further, when the outside of the discharge passage is covered with an additional insulation, this insulation effect can be further improved. there is.
특히, 펌핑 실린더가 서로 분리가능하도록 결합되는 제1 밸브 프레임, 제2 밸브 프레임 및 하부 프레임을 포함하며, 각각의 프레임에 토출유로들이 형성되되 상기 각각의 프레임들이 서로 결합됨에 따라 상기 토출유로가 서로 개방되며 외부로 연장되므로, 상기 펌핑 실린더의 내부 상에 별도의 토출유로를 형성하지 않고, 상기 펌핑 실린더의 각각의 프레임을 서로 결합하는 것만으로 연장되는 토출유로를 용이하게 형성할 수 있다. In particular, the pumping cylinder includes a first valve frame, a second valve frame, and a lower frame that are detachably coupled to each other, and discharge passages are formed in each frame, and as the respective frames are coupled to each other, the discharge passages are mutually connected to each other. Since it is open and extends to the outside, it is possible to easily form an extended discharge passage only by coupling the respective frames of the pumping cylinder to each other without forming a separate discharge passage on the inside of the pumping cylinder.
이는, 상기 펌핑 실린더의 조립 및 분리가 용이한 장점이 있는 것으로, 상기 펌핑 실린더에 대한 수리 등의 편의성을 향상시킬 수 있다. This has the advantage of easy assembly and separation of the pumping cylinder, and can improve the convenience of repairing the pumping cylinder.
이 경우, 상기 펌핑 실린더 중 하부 프레임에 형성되는 토출유로가 방향을 전환하도록 연장되는 것으로, 여타의 펌핑 실린더를 구성하는 프레임에서는 토출유로의 방향 전환을 고려하지 않고 직선으로 연장되는 토출유로를 형성하면 충분하므로, 전체적으로 펌핑 실린더의 제작의 용이성이 향상된다. In this case, the discharge passage formed in the lower frame of the pumping cylinder is extended to change direction, and in the frame constituting the other pumping cylinders, if a discharge passage extending in a straight line is formed without considering the direction change of the discharge passage Since it is sufficient, the ease of manufacture of the pumping cylinder as a whole is improved.
이와 달리, 상기 토출유로 상기 토출로드를 관통하여 형성됨으로써, 상기 펌핑 실린더 상에 별도의 개구라인을 형성하지 않을 수 있어 상기 펌핑 실린더의 부피가 증가하는 문제를 방지할 수 있으며, 나아가, 토출되는 라인의 길이를 최소화하여 보다 단순한 설계 및 동작을 구현할 수 있다. Unlike this, since the discharge oil is formed through the discharge rod, a separate opening line may not be formed on the pumping cylinder, thereby preventing the problem of increasing the volume of the pumping cylinder, and furthermore, the discharge line By minimizing the length of , simpler design and operation can be implemented.
또한, 연장로드를 왕복 구동하는 구동유닛에 있어서, 회전 구동을 직선 구동으로 변환하는 웜 기어부, 웜 휠부 및 구동 전달부를 적용함으로써, 종래 모터의 속도를 감속시키기 위한 감속기가 적용되어 복잡한 구조를 가지는 구동유닛을 상대적으로 간단하고 정확한 구동이 가능하도록 제작할 수 있다. In addition, in the drive unit for reciprocating the extension rod, by applying a worm gear unit, a worm wheel unit, and a drive transmission unit that convert rotational drive into linear drive, a speed reducer for reducing the speed of a conventional motor is applied to have a complicated structure The driving unit can be manufactured to enable relatively simple and accurate driving.
특히, 상기 웜 기어부를 구성하는 웜 로드가 중앙의 직경이 양 끝단의 직경보다 작게 형성되므로, 한 쌍의 구동부들을 적용하는 경우 구동의 안정성을 향상시킬 수 있으며 적은 소음으로 높은 내구성을 가지며 구동력을 제공할 수 있다. In particular, since the central diameter of the worm rod constituting the worm gear part is smaller than the diameter of both ends, the driving stability can be improved when a pair of driving parts are applied, and it has high durability with low noise and provides driving force can do.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
1 : 극저온 저장탱크 100 : 챔버부
200 : 토출장치 210 : 펌핑 실린더
220, 520 : 연장로드 240 : 하부 밸브
250, 523 : 토출유로 255 : 단열부
300, 301 : 밸브부 310 : 내측 프레임
320 : 토출로드 321, 521 : 연장라인
322, 522 : 유입라인 330 : 연장부
340 : 밀착부 400 : 구동유닛
430 : 웜기어부 440 : 웜 휠부
450 : 구동 전달부 1: cryogenic storage tank 100: chamber part
200: discharge device 210: pumping cylinder
220, 520: extension rod 240: lower valve
250, 523: discharge flow path 255: insulation
300, 301: valve unit 310: inner frame
320:
322, 522: inlet line 330: extension
340: contact part 400: driving unit
430: worm gear part 440: worm wheel part
450: drive transmission unit
Claims (13)
상기 챔버부를 관통하여 위치하는 펌핑 실린더;
상기 펌핑 실린더의 내부에 연장되는 연장로드;
상기 연장로드의 동작에 따라 상기 극저온 물질을 외부로 토출하는 밸브부; 및
상기 밸브부로부터 외부까지 상기 펌핑 실린더의 내부에서 연장되어, 상기 극저온 물질이 이동하는 토출유로를 포함하고,
상기 밸브부는, 상기 연장로드에 연결되어 왕복이동하는 토출로드, 및 상기 극저온 물질이 상기 챔버부로부터 유입되어 1차적으로 저장되는 상부공간을 형성하는 제1 내측 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. A discharge device for discharging the cryogenic material from a chamber in which the cryogenic material is stored to the outside,
a pumping cylinder positioned through the chamber;
an extension rod extending inside the pumping cylinder;
a valve unit discharging the cryogenic material to the outside according to the operation of the extension rod; and
A discharge passage extending from the inside of the pumping cylinder from the valve part to the outside, through which the cryogenic material moves,
The valve unit includes a discharge rod connected to the extension rod and reciprocating, and a first inner frame forming an upper space in which the cryogenic material is introduced from the chamber unit and is primarily stored. .
상기 챔버부에 저장되는 극저온 물질과 상기 토출유로를 따라 이동하는 극저온 물질 사이를 단열시키는 것을 특징으로 하는 토출장치. The method of claim 1, wherein the pumping cylinder,
The discharge device characterized in that for insulation between the cryogenic material stored in the chamber unit and the cryogenic material moving along the discharge passage.
상기 토출유로의 외면을 따라 단열부가 형성되는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 2,
A discharge device characterized in that a heat insulating portion is formed along the outer surface of the discharge passage.
상기 토출로드의 이동에 따라 상기 상부공간으로부터 상기 토출로드를 따라 유동된 상기 극저온 물질이 토출 전에 저장되는 하부공간을 형성하는 제2 내측 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. The method of claim 1, wherein the valve unit,
and a second inner frame forming a lower space in which the cryogenic material flowing along the discharge rod from the upper space according to the movement of the discharge rod is stored before being discharged.
상기 제1 내측 프레임과 일체로 형성되며 내부로 상기 토출유로가 통과하는 제1 밸브 프레임; 및
상기 제2 내측 프레임과 일체로 형성되며 내부로 상기 토출유로가 통과하는 제2 밸브 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. The method of claim 4, wherein the pumping cylinder,
a first valve frame integrally formed with the first inner frame and through which the discharge passage passes; and
and a second valve frame integrally formed with the second inner frame and through which the discharge passage passes.
상기 펌핑 실린더는, 상기 제2 밸브 프레임의 하부에 형성되는 하부 프레임을 더 포함하고,
상기 토출유로는, 상기 하부 프레임을 통과하며 방향이 전환되는 제1 라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 5,
The pumping cylinder further includes a lower frame formed under the second valve frame,
The discharge passage may include a first line portion passing through the lower frame and changing direction.
상기 제1 밸브 프레임, 상기 제2 밸브 프레임 및 상기 하부 프레임은 분리가능하도록 연결되며,
상기 제1 밸브 프레임, 상기 제2 밸브 프레임 및 상기 하부 프레임이 연결됨에 따라, 상기 토출유로가 서로 개방되며 연장되는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 6,
The first valve frame, the second valve frame and the lower frame are separably connected,
The discharge device characterized in that, as the first valve frame, the second valve frame and the lower frame are connected, the discharge passages open and extend each other.
상기 제1 내측 프레임을 관통하도록 형성되어, 상기 극저온 물질이 상기 상부공간으로 유입되는 유입부;
상기 토출로드의 측면으로부터 연장되며, 내부에 체크 밸브가 형성되어 상기 상부공간으로 유입된 상기 극저온 물질을 상기 토출로드의 내부로 이동시키는 연장부; 및
상기 토출로드의 끝단부에 형성되며, 상기 제2 내측 프레임과 밀착되며 상기 하부공간에 저장된 극저온 물질을 상기 토출유로로 토출시키는 밀착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. The method of claim 4, wherein the valve unit,
an inlet formed to pass through the first inner frame, through which the cryogenic material flows into the upper space;
an extension portion extending from a side surface of the discharge rod and having a check valve formed therein to move the cryogenic material introduced into the upper space into the discharge rod; and
The discharge device further comprises a contact portion formed at an end of the discharge rod, in close contact with the second inner frame, and discharging the cryogenic material stored in the lower space to the discharge passage.
상기 토출유로는 상기 토출로드를 관통하여 상기 연장로드를 따라 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 4,
The discharge passage is formed to pass through the discharge rod and extend along the extension rod.
상기 상부공간으로 저장되는 상기 극저온 물질은, 상기 토출로드를 따라 연장되는 연장라인을 따라 상기 하부공간으로 이동되어 저장된 후,
상기 연장라인에 평행하게 연장되는 상기 토출유로를 따라 외부로 토출되는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 9,
After the cryogenic material stored in the upper space is moved to the lower space along an extension line extending along the discharge rod and stored,
Discharge device characterized in that the discharge to the outside along the discharge passage extending parallel to the extension line.
상기 연장로드를 왕복이동시키는 구동유닛을 더 포함하며,
상기 구동유닛은,
구동력을 발생시키는 적어도 하나의 구동부;
상기 구동부와 연결되는 웜기어부;
상기 웜기어부와 연결되며 회전하는 웜휠부; 및
상기 웜휠부에 대하여 편심회전하여 상기 웜휠부의 회전 구동력을 상기 연장로드의 직선 구동력으로 변환하는 구동 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 1,
Further comprising a driving unit for reciprocating the extension rod,
The driving unit is
at least one driving unit generating a driving force;
a worm gear unit connected to the driving unit;
A worm wheel unit that is connected to the worm gear unit and rotates; and
and a drive transmission unit which rotates eccentrically with respect to the worm wheel unit and converts rotational driving force of the worm wheel unit into linear driving force of the extension rod.
상기 웜기어부는, 양 끝단들 중 적어도 하나에 상기 구동부가 연결되며, 중앙에는 웜기어가 형성되는 웜 로드를 포함하고,
상기 웜 로드는 양 끝단으로부터 중앙으로 갈수록 직경이 감소하는 것을 특징으로 하는 토출장치. According to claim 11,
The worm gear unit includes a worm rod to which the drive unit is connected to at least one of both ends and a worm gear is formed in the center,
The worm rod is a discharge device, characterized in that the diameter decreases from both ends toward the center.
상기 토출장치가 중앙을 따라 관통하며 위치하는 상기 챔버부;
상기 챔버부의 외부에 고정되는 중앙 프레임;
상기 챔버부와 상기 중앙 프레임을 고정하는 고정 프레임;
상기 챔버부의 상부로 노출되며 연장되는 상기 토출장치를 상기 중앙 프레임에 고정하는 상부고정 프레임; 및
상기 상부고정 프레임의 외부를 커버하는 커버 프레임을 포함하는 극저온 저장탱크. The discharge device according to any one of claims 1 to 12;
The chamber portion through which the ejection device penetrates along the center;
a central frame fixed to the outside of the chamber unit;
a fixing frame fixing the chamber part and the central frame;
an upper fixing frame for fixing the discharge device extending and exposed to an upper portion of the chamber unit to the central frame; and
Cryogenic storage tank comprising a cover frame covering the outside of the upper fixed frame.
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JP3015874B2 (en) * | 1997-12-16 | 2000-03-06 | 工業技術院長 | Liquefied gas filling system and liquefied gas filling vehicle |
-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019526742A (en) * | 2016-08-29 | 2019-09-19 | エイシーディー・エルエルシー | High pressure fuel gas pump |
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