KR102605416B1 - cryogenic fuel tank - Google Patents

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라스무스 뉘보
잉바르 외스뜨
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바르실라 핀랜드 오이
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Abstract

본 발명은 극저온 연료 탱크 (10) 에 관한 것으로, 연료 탱크 (10) 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 배열체 (30) 를 포함하고, 연료 탱크 (10) 는 내부 쉘 (16) 및 외부 쉘 (18) 을 포함하고, 내부 쉘 (16) 은 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 과 그 양쪽 단부에서의 단부 부분들 (16.2) 을 포함하고, 외부 쉘 (18) 은 제 2 원통형 쉘 부분 (18.1) 과 그 양쪽 단부에서의 단부 부분들 (18.2) 을 포함하고, 내부 쉘 (16) 과 외부 쉘 (18) 사이의 절연 공동 (20) 을 포함하고, 극저온 연료 탱크 (10)는 탱크 연결 공간 (22) 을 더 포함한다. 계측 배열체 (30) 는 연료 탱크 (10) 내의 연료의 하나 이상의 물리량의 측정 시스템 (34) 을 위한 기기 안내 파이프 (32), 및 기기 안내 파이프 (32) 에 결합된 측정 시스템 (34) 을 포함하고, 기기 안내 파이프 (32) 는 절연 공동 (20) 을 통해 탱크 연결 공간 (22) 으로부터 탱크 공간 (11) 으로 연장되도록 배열된다.The present invention relates to a cryogenic fuel tank (10), comprising a metrology arrangement (30) for measuring and/or recording one or more physical quantities of fuel within the fuel tank (10), wherein the fuel tank (10) has an inner shell. (16) and an outer shell (18), the inner shell (16) comprising a first cylindrical shell portion (16.1) and end portions (16.2) at both ends thereof, and the outer shell (18) comprising a first cylindrical shell portion (16.1) and end portions (16.2) at both ends thereof. 2 comprising a cylindrical shell portion 18.1 and end portions 18.2 at both ends thereof, comprising an insulating cavity 20 between the inner shell 16 and the outer shell 18, and a cryogenic fuel tank 10. ) further includes a tank connection space (22). The metering arrangement (30) includes an instrument guide pipe (32) for a measurement system (34) of one or more physical quantities of fuel in the fuel tank (10), and a measurement system (34) coupled to the instrument guide pipe (32). and the appliance guide pipe 32 is arranged to extend from the tank connection space 22 to the tank space 11 through the insulating cavity 20.

Figure R1020217016448
Figure R1020217016448

Description

극저온 연료 탱크 cryogenic fuel tank

본 발명은 극저온 연료 탱크에 관한 것으로, 연료 탱크 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 배열체를 포함하는 극저온 연료 탱크에 관한 것이고, 연료 탱크는 내부 쉘과, 외부 쉘을 포함하고, 내부 쉘은 제 1 원통형 쉘 부분과 그 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하고, 외부 쉘은 제 2 원통형 쉘 부분과 그 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하고, 연료 탱크는 내부 쉘과 외부 쉘 사이의 절연 공동을 포함한다.The present invention relates to a cryogenic fuel tank, the fuel tank comprising an instrumentation arrangement for measuring and/or recording one or more physical quantities of the fuel within the fuel tank, the fuel tank comprising an inner shell and an outer shell. and the inner shell includes a first cylindrical shell portion and end portions at both ends thereof, the outer shell includes a second cylindrical shell portion and end portions at both ends thereof, and the fuel tank includes the inner shell and the outer shell. Includes an insulating cavity between

본 발명은 가스 컨슈머에서 사용하기 위한 압력 방지 탱크에서 극저온 상태에서 액화 가스를 저장하는 분야 및 적절한 방식으로의 탱크의 계측에 관한 것이다. 이러한 계측에 의해, 탱크 내의 가스의 물리적 양을 측정 및/또는 기록하는 것이 가능하다. 가장 관심가는 양 중 하나는 액체상의 기체의 양이지만, 다른 양들도 측정되는 것이 바람직할 수 있다.The present invention relates to the field of storing liquefied gases at cryogenic conditions in pressure-proof tanks for use in gas consumers and to the instrumentation of the tanks in a suitable manner. By these measurements, it is possible to measure and/or record the physical amount of gas in the tank. One of the quantities of most interest is the amount of gas in the liquid phase, but it may be desirable to measure other quantities as well.

레이더 레벨 기기는, 진행파의 비행 시간을 측정하고 그 후 프로세스 재료의 레벨을 결정함으로써, 초음파 레벨 센서와 매우 동일한 방식으로 전송기/센서로부터 더 아래에 위치된 액체의 표면까지의 거리를 측정하는 것으로 알려져 있다. 이들은 용기에 담긴 액체의 레벨이 변해도 레벨을 계속 측정하기 때문에 연속 레벨 측정 디바이스로 간주된다. 레이더 레벨 기기와 초음파 레벨 기기 사이의 기본적인 차이는 사용되는 파의 유형이다. 레이더 레벨 기기는 초음파 기기에 사용되는 음파 대신 전파를 사용한다. 전파는 본질적으로 전자기적이며 마이크로파 주파수 범위에서 매우 높은 주파수를 갖는다.Radar level instruments are known to measure the distance from a transmitter/sensor to the surface of a liquid located further down in much the same way as an ultrasonic level sensor, by measuring the time of flight of the traveling wave and then determining the level of the process material. there is. They are considered continuous level measurement devices because they continue to measure level even as the level of the liquid in the container changes. The basic difference between radar level instruments and ultrasonic level instruments is the type of wave used. Radar level devices use radio waves instead of sound waves used in ultrasonic devices. Radio waves are electromagnetic in nature and have very high frequencies in the microwave frequency range.

레이더 레벨 기기에는 유도파 레이더와 비접촉파 레이더의 두 가지 기본 유형이 있다. 유도파 레이더 기기는 전파 안내 프로브를 사용하여 전파를 프로세스 액체 내로 안내하는 반면 비접촉식 레이더 기기는 개방된 공간을 통해 전파를 송출하여 프로세스 물질을 반사한다. There are two basic types of radar level devices: guided wave radar and non-contacting wave radar. Guided wave radar devices use radio-guided probes to guide radio waves into the process liquid, while non-contact radar devices send radio waves through an open space and bounce them off the process material.

실용 신안 CN207379583U 에는 저장 탱크 내의 물품의 패킹 재료 레벨을 확인하기 위한 비접촉 레이더 레벨 게이지 시스템이 개시된다.Utility model CN207379583U discloses a non-contact radar level gauge system for checking the level of packing material of articles in a storage tank.

실용 신안 CN206504772U 는 장착 파이프가 제공되고 장착 파이프에 레이더 레벨 게이지가 장착된 레이더 레벨 미터 시스템을 개시한다. 레이더파가 플로우트에서 반사하여 측정 정확도를 향상시키도록 장착 파이프에는 플로우트가 있다. 액체 레벨과 레이더 레벨 게이지 사이의 거리는 레이더 레벨 게이지의 판독 및 플로우트의 두께와 동등하다. 액체 레벨이 높을 때, 플로우트는 액체 레벨 아래로 당겨져서 플로우트가 레이더 안테나와 충돌하지 않는다.Utility model CN206504772U discloses a radar level meter system provided with a mounting pipe and a radar level gauge mounted on the mounting pipe. The mounting pipe has a float so that radar waves reflect off the float, improving measurement accuracy. The distance between the liquid level and the radar level gauge is equal to the reading of the radar level gauge and the thickness of the float. When the liquid level is high, the float is pulled below the liquid level so the float does not collide with the radar antenna.

본 발명은 연료 탱크에 관한 발명이기 때문에, 급격한 인화성을 갖는 연료를 취급하는데 있어서 작동 안전성은 매우 중요한 양상이며, 이와 관련하여 액화 가스 탱크의 이중벽 배열체의 사용이 알려져 있다. Since the present invention relates to fuel tanks, operational safety is a very important aspect in handling highly flammable fuels, and in this connection the use of double wall arrangements of liquefied gas tanks is known.

공보 WO2017042424A1 에는 LNG-연료 탱크가 도시되어 있으며, 상기 탱크는 스테인레스 강의 내부 쉘, 외부 쉘 및 그 사이에 절연체를 갖는 공동 (20) 을 포함한다. WO2017042424A1 에는 레이더 기반 검출기를 사용하여 탱크 내의 연료 레벨을 결정하는 방법이 개시된다. 이를 위해, LNG 연료 탱크는, LNG 연료 탱크의 내부로의 접근이 가능하도록 탱크의 원통형 쉘 부분에 맨홀 구조물을 제공한다. 맨홀은 탱크의 내부 쉘 내의 연료 레벨을 결정하기 위한 수단을 제공한다. 이러한 종류의 배열은 탱크의 기밀을 위태롭게 할 수 있는 잠재적 위험인 외부 쉘을 통한 배선의 리드 스루를 필요로 한다. Publication WO2017042424A1 shows an LNG-fuel tank comprising an inner shell of stainless steel, an outer shell and a cavity 20 with an insulator between them. WO2017042424A1 discloses a method for determining fuel level in a tank using a radar-based detector. To this end, the LNG fuel tank is provided with a manhole structure in the cylindrical shell portion of the tank to allow access to the interior of the LNG fuel tank. The manhole provides a means for determining the fuel level within the inner shell of the tank. This type of arrangement requires lead-through of the wiring through the outer shell, a potential hazard that could compromise the tank's tightness.

본 발명의 목적은 계측을 신뢰성 있고 간편하게 얻을 수 있는 극저온 연료 탱크를 제공하는 것이다. The object of the present invention is to provide a cryogenic fuel tank from which measurements can be obtained reliably and easily.

본 발명의 목적은 독립항 및 본 발명의 상이한 실시형태들의 보다 상세들을 설명하는 다른 청구항들에 개시된 바와 같이 실질적으로 충족될 수 있다.The object of the invention can be achieved substantially as set forth in the independent claims and other claims setting forth more details of different embodiments of the invention.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극저온 연료 탱크는 연료 탱크 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 배열체를 포함하고, 연료 탱크는 내부 쉘, 외부 쉘을 포함하고, 내부 쉘은 제 1 원통형 쉘 부분 및 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하고, 외부 쉘은 제 2 원통형 쉘 부분 및 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하고, 극저온 연료 탱크는 내부 쉘과 외부 쉘 사이의 절연 공동을 포함한다. 상기 극저온 연료 탱크는 탱크 연결 공간을 더 포함한다. 계측 배열체는 기기 안내 파이프, 및 연료 탱크 내의 연료의 액체 레벨을 측정하도록 구성된 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템을 포함하고, 측정 시스템은 기기 안내 파이프에 결합된다. 상기 기기 안내 파이프는 상기 탱크 연결 공간으로부터 상기 탱크 공간으로 상기 절연 공동을 통해 연장되도록 배열된다. According to one embodiment of the invention, a cryogenic fuel tank includes a metrology arrangement for measuring and/or recording one or more physical quantities of the fuel within the fuel tank, the fuel tank comprising an inner shell, an outer shell, and an inner shell includes a first cylindrical shell portion and end portions at both ends, the outer shell includes a second cylindrical shell portion and end portions at both ends, and the cryogenic fuel tank has an insulating cavity between the inner shell and the outer shell. Includes. The cryogenic fuel tank further includes a tank connection space. The metrology arrangement includes an instrument guide pipe and a radar-based liquid level measurement system configured to measure the liquid level of fuel in the fuel tank, the measurement system being coupled to the instrument guide pipe. The appliance guide pipe is arranged to extend through the insulating cavity from the tank connection space to the tank space.

상기 탱크 연결 공간은 상기 기기 안내 파이프의 단부 및 상기 기기 안내 파이프에 결합된 계측 시스템을 수용하기 위한 공간이다. 탱크 연결 공간은 가스 기밀하게 배열되지만, 예를 들어 유지보수를 위해 접근 가능하다. The tank connection space is a space for accommodating an end of the device guide pipe and a measurement system coupled to the device guide pipe. The tank connection space is arranged gas-tight but accessible, for example for maintenance.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기기 안내 파이프는 외부 쉘의 단부 부분을 통해 절연 공동으로 연장되도록 배열되고, 기기 안내 파이프는 연료 탱크의 내부 쉘의 제 1 원통형 부분을 통해 절연 공동으로부터 탱크 공간 내로 더 연장되도록 배열된다. According to one embodiment of the invention, the appliance guide pipe is arranged to extend through the end portion of the outer shell into the insulating cavity, and the appliance guide pipe extends from the insulating cavity through the first cylindrical portion of the inner shell of the fuel tank into the tank space. It is arranged to extend further.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 기기 안내 파이프의 제 1 섹션은 상기 외부 쉘의 상기 단부 부분을 통해 연장되도록 배열되고, 상기 기기 안내 파이프의 제 2 섹션은 상기 내부 쉘의 상기 단부 부분과 상기 외부 쉘의 상기 단부 부분 사이의 절연 공동을 따라 상기 제 1 원통형 부분과 상기 제 2 원통형 부분 사이의 상기 절연 공동으로 연장되도록 배열되고, 추가로, 상기 기기 안내 파이프의 제 3 섹션은 상기 극저온 연료 탱크의 종방향으로 상기 제 1 원통형 부분과 상기 제 2 원통형 부분 사이의 상기 절연 공동 내로 연장되도록 배열되고, 상기 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 상기 연료 탱크의 상기 내부 쉘을 통해 탱크 공간 내로 연장되도록 배열된다.According to one embodiment of the invention, the first section of the appliance guide pipe is arranged to extend through the end portion of the outer shell and the second section of the appliance guide pipe is arranged to extend through the end portion of the inner shell and the end portion of the inner shell. arranged to extend along the insulating cavity between the end portions of the outer shell into the insulating cavity between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion, and further, a third section of the appliance guide pipe connected to the cryogenic fuel tank. arranged to extend longitudinally into the insulating cavity between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion, and the fourth section of the appliance guide pipe is arranged to extend through the inner shell of the fuel tank into the tank space. do.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극저온 연료 탱크는 연료 탱크 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 배열체를 포함하고, 연료 탱크는 내부 쉘, 외부 쉘을 포함하고, 내부 쉘은 제 1 원통형 쉘 부분 및 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하고, 외부 쉘은 제 2 원통형 쉘 부분 및 양쪽 단부에서의 단부 부분을 포함하며, 극저온 연료 탱크는 내부 쉘과 외부 쉘 사이의 절연 공동을 포함하고, 계측 배열체는 연료 탱크 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하도록 구성된 측정 시스템 및 기기 안내 파이프를 포함하고, 측정 시트템은 기기 안내 파이프에 커플링되고, 기기 안내 파이프는 절연 공동을 통해 탱크 연결 공간으로부터 탱크 공간으로 연장하도록 배열된다. According to one embodiment of the invention, a cryogenic fuel tank includes a metrology arrangement for measuring and/or recording one or more physical quantities of the fuel within the fuel tank, the fuel tank comprising an inner shell, an outer shell, and an inner shell includes a first cylindrical shell portion and end portions at both ends, the outer shell includes a second cylindrical shell portion and end portions at both ends, and the cryogenic fuel tank has an insulating cavity between the inner shell and the outer shell. wherein the measurement arrangement includes a measuring system configured to measure and/or record one or more physical quantities of the fuel in the fuel tank and an instrument guide pipe, the measurement system being coupled to the instrument guide pipe, the instrument guide pipe being insulated. It is arranged to extend from the tank connection space to the tank space through the cavity.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탱크 공간에 있는 상기 기기 안내 파이프 부분은 외부 벽에 개구를 포함한다.According to one embodiment of the invention, the appliance guide pipe portion in the tank space includes an opening in the external wall.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 원통형 쉘 부분에는 리드 스루가 제공되며, 이를 통해 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 탱크 공간 내로 연장되도록 배열되고, 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 리드 스루로부터 제 1 원통형 쉘 부분의 중심을 향해 방사상으로 그리고 또한 리드 스루에 방사상으로 대향하는 제 1 쉘 벽을 향해 연장되도록 배열된다.According to one embodiment of the invention, the first cylindrical shell part is provided with a lead through, through which a fourth section of the instrument guide pipe is arranged to extend into the tank space, and a fourth section of the instrument guide pipe extends from the lead through. It is arranged to extend radially towards the center of the first cylindrical shell portion and also towards the first shell wall radially opposite to the lead through.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 그 외부 벽에 개구를 포함한다.According to one embodiment of the invention, the fourth section of the instrument guide pipe includes an opening in its outer wall.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 리드 스루는 상기 내부 쉘에 부착된 림을 갖는 방사상 내측으로 연장되는 컵을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프는 상기 컵의 바닥 부분을 통해 안내된다.According to one embodiment of the invention, the lead through includes a radially inwardly extending cup having a rim attached to the inner shell, and the instrument guide pipe is guided through a bottom portion of the cup.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 계측 배열체는 레이더 기반 측정 시스템을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 레이더 신호를 반사하도록 배열된 플로우트 부분을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the metrology arrangement comprises a radar-based measurement system, and the fourth section of the instrument guide pipe comprises a float portion arranged to reflect radar signals.

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본 발명의 일 실시형태에 따르면, 계측 배열체는 상기 연료 탱크의 경사각을 규정하기 위한 관성 측정 유닛을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the measurement arrangement comprises an inertial measurement unit for defining the angle of inclination of the fuel tank.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극저온 연료 탱크에는 두개의 별개의 계측 배열체들이 제공되고 계측 배열체는 온도 측정 시스템 및 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템을 포함한다.According to one embodiment of the invention, a cryogenic fuel tank is provided with two separate metering arrangements, the metering arrangement comprising a temperature measurement system and a radar-based liquid level measurement system.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 계측 배열체는 레이더 기반 측정 시스템을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프의 제 4 섹션은 파이프에서 정적 기준 반사기를 포함한다.According to one embodiment of the invention, the metrology arrangement comprises a radar-based measurement system and the fourth section of the instrument guide pipe comprises a static reference reflector in the pipe.

본 특허 출원에 제공된 본 발명의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구항들의 적용성을 제한하도록 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하는" 은 또한 인용되지 않은 특징들의 존재를 배재하지 않도록 개방된 제한으로서 본 특허 출원에서 사용된다. 종속 청구항들에서 인용된 특징들은 다르게 명백하게 언급되지 않는 한 상호 자유롭게 조합될 수 있다. 본 발명의 특징으로서 고려되는 새로운 특징들은 특히 첨부된 청구항들에 개시된다.The exemplary embodiments of the invention provided in this patent application should not be construed to limit the applicability of the appended claims. The verb “comprising” is also used in this patent application as an open limitation so as not to exclude the presence of unrecited features. Features recited in dependent claims may be freely combined with each other unless explicitly stated otherwise. New features contemplated as features of the invention are particularly disclosed in the appended claims.

다음에, 본 발명은 첨부된 예시적이고, 계략적인 도면들을 참조하여 설명될 것이다. Next, the present invention will be explained with reference to the accompanying exemplary and schematic drawings.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 극저온 연료 탱크를 도시하고,
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 도 1 의 II-II 를 도시한 도면이고,
도 3 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 도 1 의 II-II 를 도시한 도면이고,
도 4 는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하고,
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시형태를 도시하고,
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시형태를 도시하고,
도 6 은 극저온 연료 탱크를 도시하고,
도 7 은 서비스 단계에서 도 6 에 따른 극저온 연료 탱크를 도시한다.
1 shows a cryogenic fuel tank according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram illustrating lines II-II of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a diagram showing lines II-II of Figure 1 according to another embodiment of the present invention;
4 shows another embodiment of the present invention,
5 shows another embodiment of the present invention,
5 shows another embodiment of the present invention,
6 shows a cryogenic fuel tank;
Figure 7 shows the cryogenic fuel tank according to Figure 6 in the service phase.

도 1 은 선박용 데크 (12) 에 배열되는 극저온 연료 탱크 (10) 를 도시한 것이고, 도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른 도 1 의 II-II 를 도시한다. 상기 극저온 연료 탱크는 예를 들면 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 액화 천연 가스 연료 탱크로서 역할을 할 수 있다. 극저온 연료 탱크 (10) 는 데크 (12) 상의 새들 (14) 에 의해 지지된다. 극저온 연료 탱크 (10) 는 탱크 내의 상황을 견디기 위해 스테인리스 강으로 된 내부 쉘 (16) 을 포함한다. 내부 쉘 내의 탱크 공간 (11) 은 연료 저장 공간을 형성한다. 극저온 연료 탱크 (10) 는 또한 스테인리스 강으로 된 외부 쉘 (18) 을 포함한다. 내부 쉘 (16) 은 제 1 종방향 중심축 (A1) 을 갖는 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 및 그 양쪽 단부에서의 단부 부분들 (16.2) 을 포함하고, 외부 쉘 (18) 은 제 2 종방향 중심축 (A2) 을 갖는 제 2 원통형 쉘 부분 (18.1) 및 그 양쪽 단부에서의 각각의 단부 부분들 (18.2) 을 포함한다. 도 1 에서 제 1 및 제 2 종축은 서로 일치하지만, 이는 선택적인 특징일 뿐이다. 종축들은 데크 (12) 에 평행하다, 즉 실질적으로 수평으로 배향된다. 내부 쉘 (16) 과 내부 쉘을 둘러싸는 외부 쉘 (18) 사이에는 절연 공동 (20) 이 있다. 절연 공동 (20) 은 적절한 절연 물질로 충전될 수도 있고, 도 1의 경우와 같이 진공 절연 공간일 수도 있다. 내부 쉘 (16) 은 공동 (20) 내에 배열된 지지부에 의해 외부 쉘 (18) 상에 또는 그에 대해 지지된다. 단부 부분 (16.2 및 18.2) 은 바람직하게는 돔 형상이고, 내부 및 외부 쉘은 500 kPa 초과의 압력을 유지하도록 구성된다.Figure 1 shows a cryogenic fuel tank 10 arranged on a marine deck 12, and Figure 2 shows lines II-II of Figure 1 according to an embodiment of the present invention. The cryogenic fuel tank can serve, for example, as a liquefied natural gas fuel tank according to a preferred embodiment of the present invention. The cryogenic fuel tank (10) is supported by saddles (14) on the deck (12). The cryogenic fuel tank 10 includes an inner shell 16 made of stainless steel to withstand conditions within the tank. The tank space 11 in the inner shell forms a fuel storage space. The cryogenic fuel tank 10 also includes an outer shell 18 made of stainless steel. The inner shell 16 comprises a first cylindrical shell part 16.1 with a first longitudinal central axis A1 and end parts 16.2 at both ends thereof, and the outer shell 18 has a second type It comprises a second cylindrical shell part 18.1 with a directional central axis A2 and respective end parts 18.2 at both ends thereof. In Figure 1 the first and second longitudinal axes coincide with each other, but this is only an optional feature. The longitudinal axes are parallel to the deck 12, i.e. oriented substantially horizontally. There is an insulating cavity 20 between the inner shell 16 and the outer shell 18 surrounding the inner shell. The insulating cavity 20 may be filled with a suitable insulating material or, as in the case of Figure 1, may be a vacuum insulating space. The inner shell 16 is supported on or against the outer shell 18 by supports arranged in the cavity 20 . The end portions 16.2 and 18.2 are preferably dome-shaped and the inner and outer shells are configured to maintain a pressure of more than 500 kPa.

도 1 에 도시된 바와 같은 극저온 연료 탱크 (10) 는 의도치 않는 가스 누출에 대한 안전 배리어를 형성하는 탱크 (10) 의 외부 쉘 (18) 에 용접되거나, 또는 그와 가스 기밀 연결로 배열된 몇몇 다른 적절한 수단에 의해, 룸 또는 공간 (22) 을 구비한다. 상기 공간 (22) 은 탱크 연결 공간으로 지칭될 수 있으며, 예를 들어, 여기서 도시되지 않은 연료 탱크 (10) 를 충전하거나 비울 때 필요한 파이핑 및 기기들을 하우징한다. 탱크 연결 공간 (22) 은 극저온 탱크 (10) 의 단부 부분과 연결되도록 배열된다.The cryogenic fuel tank 10 as shown in FIG. 1 is welded to the outer shell 18 of the tank 10 forming a safety barrier against inadvertent gas leakage, or has several gas-tight connections arranged therewith. The room or space (22) is provided by other suitable means. This space 22 may be referred to as a tank connection space and houses, for example, piping and equipment required for filling or emptying the fuel tank 10, not shown here. The tank connection space 22 is arranged to connect with the end portion of the cryogenic tank 10.

본 발명에 따른 극저온 탱크 (10) 는 극저온 연료 탱크 (10) 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 배열체 (30) 를 포함한다. 계측 배열체 (30) 는 연료 탱크 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정하기 위한 측정 시스템 (34) 및 측정 시스템 (34) 에 의해 사용하기 위한 기기 안내 파이프 (32) 를 포함한다. 기기 안내 파이프 (32) 는 탱크 연결 공간 (22) 으로부터 절연 공동 (20) 을 통해 탱크 공간 (11) 으로 연장되도록 배열되고, 또한 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 내의 탱크 공간 (11) 을 실질적으로 벽으로부터 벽으로 가로지른다. 측정 시스템 (34) 은 측정 신호(들) 및 탱크 연결 공간 (22) 내의 제어를 위한 인터페이스를 포함한다. The cryogenic tank (10) according to the invention comprises a metrology arrangement (30) for measuring and/or recording one or more physical quantities of the fuel in the cryogenic fuel tank (10). The metering arrangement 30 includes a measuring system 34 for measuring one or more physical quantities of fuel in a fuel tank and an instrument guide pipe 32 for use by the measuring system 34 . The appliance guide pipe 32 is arranged to extend from the tank connection space 22 through the insulating cavity 20 into the tank space 11 and substantially extends into the tank space 11 within the first cylindrical shell portion 16.1. It traverses from wall to wall. The measurement system 34 comprises an interface for measurement signal(s) and control within the tank connection space 22.

탱크 연결 공간 (22) 은 통상적으로 모든 탱크 연결, 피팅, 플랜지 및 탱크 밸브를 포함하는 가스 기밀 인클로저이다. 그것은 극저온 내열 재질로 구성되고, 높은 레벨의 표시기와 저온 센서를 갖는 빌지 웰을 갖는다. 탱크 연결 공간 (TCS) 은 평상시 접근이 불가능하며, 충분한 산소와 폭발성 대기의 부재 여부를 확인하지 않는 한 인원이 출입할 수 없다. 안전상의 이유로, TCS 는 유리하게는 영구적인 가스 검출, 고정된 화재 검출 및 기계적 강제 환기를 제공받으며, 이는 공기를 적어도 30회/시간으로 변경시킨다.Tank connection space 22 is typically a gas-tight enclosure containing all tank connections, fittings, flanges and tank valves. It is constructed of cryogenic heat-resistant material and has a bilge well with a high-level indicator and a low-temperature sensor. The tank connection space (TCS) is normally inaccessible and cannot be entered by personnel unless it is confirmed that there is sufficient oxygen and the absence of an explosive atmosphere. For safety reasons, the TCS is advantageously provided with permanent gas detection, fixed fire detection and mechanical forced ventilation, which changes the air at least 30 times/hour.

도 1 의 기기 안내 파이프 (32) 는 일반적으로 4개의 섹션을 포함한다. 기기 안내 파이프 (32) 의 제 1 단부로도 지칭될 수 있는 제 1 섹션 (32.1) 은 대체로 종방향 중심축 (A1, A2) 과 평행한 극저온 연료 탱크 (10) 의 종방향으로 탱크 연결 공간 (22) 으로부터 외부 쉘 (18) 의 단부 부분들 (18.2) 을 통해 연장되도록 배열된다. 제 1 섹션 (32.1) 은 가스 기밀 탱크 연결 공간 (22) 에서 그의 단부를 가지며, 극저온 연료 탱크 (10) 의 안전성을 증가시킨다. 제 2 섹션 (32.2) 은 적어도 방사상으로 내부 쉘 (16) 의 단부 부분 (16.2) 과 외부 쉘 (18) 의 단부 부분 (18.2) 사이에서 절연 공동 (20) 을 따라 연장되도록 배열된다. 제 2 섹션 (32.2) 은 외부 쉘 (18) 의 방사상 주변부를 향해 진행되지만, 제 1 섹션 (32.1) 의 위치가 제 2 종방향 중심축 (A2) 과 반드시 일치할 필요는 없고, 및/또는 제 1 섹션이 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 반드시 직선 파이프일 필요가 없기 때문에, 방향은 정확히 방사상 또는 직선일 필요는 없다. 따라서, 제 2 섹션은 또한 약간 만곡될 수 있다. 도 1 은 또한 제 2 섹션 (32.2) 이 종방향 성분을 갖는 것을 도시한다. 기기 안내 파이프 (32) 의 제 3 섹션 (32.3) 은 미리 결정된 거리에 걸쳐 내부 쉘 (16) 과 외부 쉘 (18) 사이의 절연 공동 (20) 을 따라 대체로 종방향으로 연장되도록 배열된다. 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 은 실질적으로 방사상 방향으로 연료 탱크 내로 연장되도록 배열된다. 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 은 바람직하게는 탱크 공간 (11) 을 통해 벽으로부터 벽으로 연장된다. 제 4 섹션 (32.4) 및 제 3 섹션 (32.3) 은 유리하게는 서로 실질적으로 수직이다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 섹션은 기기 안내 파이프 (32), 내부 쉘 (16) 및/또는 외부 쉘 (18) 의 임의의 열 팽창에 보상을 제공하도록 배열된다. 상기 기기 안내 파이프 (32) 는 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 섹션들 사이에 앵글 부분을 포함하여서, 상기 기기 안내 파이프 (32) 는 온도 변화로 인해 내부 및 외부 쉘들이 서로 이동하면서 손상없이 벤딩된다.The instrument guide pipe 32 of Figure 1 generally includes four sections. The first section 32.1, which can also be referred to as the first end of the instrument guide pipe 32, extends in the longitudinal direction of the cryogenic fuel tank 10 generally parallel to the longitudinal central axes A1, A2, into a tank connection space ( 22) through the end portions 18.2 of the outer shell 18. The first section 32.1 has its ends in the gas tight tank connection space 22, which increases the safety of the cryogenic fuel tank 10. The second section 32.2 is arranged to extend at least radially along the insulating cavity 20 between the end part 16.2 of the inner shell 16 and the end part 18.2 of the outer shell 18. The second section 32.2 runs towards the radial periphery of the outer shell 18, but the position of the first section 32.1 need not necessarily coincide with the second longitudinal central axis A2, and/or Since one section is not necessarily a straight pipe as shown in Figures 1 and 2, the direction does not have to be exactly radial or straight. Accordingly, the second section may also be slightly curved. Figure 1 also shows that the second section 32.2 has a longitudinal component. The third section 32.3 of the appliance guide pipe 32 is arranged to extend generally longitudinally along the insulating cavity 20 between the inner shell 16 and the outer shell 18 over a predetermined distance. The fourth section 32.4 of the instrument guide pipe 32 is arranged to extend into the fuel tank in a substantially radial direction. The fourth section 32.4 of the appliance guide pipe 32 preferably extends from wall to wall through the tank space 11. The fourth section 32.4 and the third section 32.3 are advantageously substantially perpendicular to each other. The first, second, third and fourth sections are arranged to provide compensation for any thermal expansion of the instrument guide pipe 32, inner shell 16 and/or outer shell 18. The machine guide pipe 32 includes an angle portion between the first, second, third and fourth sections, so that the machine guide pipe 32 moves with the inner and outer shells relative to each other due to temperature changes. Bending without damage.

도 3 은 각각의 측정 시스템을 위한 전용 기기 안내 파이프 (32) 를 갖는 극저온 연료 탱크 (10) 내의 연료의 적어도 2개의 상이한 물리량들을 측정하기 위해 극저온 연료 탱크 (10) 에 2개의 별개의 계측 배열체 (30) 가 제공되는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 도 1 의 도면 II-II 를 도시한다. 3 shows two separate measurement arrangements in the cryogenic fuel tank 10 for measuring at least two different physical quantities of the fuel in the cryogenic fuel tank 10, with a dedicated instrument guide pipe 32 for each measurement system. (30) shows drawings II-II in Fig. 1 according to another embodiment of the present invention where provided.

도 1 의 실시형태에서 기기 안내 파이프 (32) 의 제 1 단부에 커플링된 측정 시스템 (34) 은 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템 (34) 또는 액체 레벨 표시기이다. 이 실시형태에서, 기기 안내 파이프 (32) 는 레이더 파들이 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템 (34) 으로부터 전송되고 액체 표면으로부터 반사되는 파들이 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템 (34) 으로 다시 전송되는 도파관이다. 따라서, 상기 안내 파이프 (32) 는 파이프 내부로 레이더파를 안내하는 역할을 한다. 도면에 도시되지 않더라도, 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템 (34) 은 탱크가 작동 중일 때에도 유지보수가 필요할 경우 레이더 장치를 용이하게 제거할 수 있는 가능성을 제공하도록 통합된 차단 밸브를 구비할 수 있다. 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템 (34) 은 또한 탱크 (10) 의 기체 상에서의 압력을 측정하는 통합된 압력 전송기를 가질 수 있다. The measurement system 34 coupled to the first end of the instrument guide pipe 32 in the embodiment of Figure 1 is a radar-based liquid level measurement system 34 or a liquid level indicator. In this embodiment, instrument guide pipe 32 is a waveguide through which radar waves are transmitted from radar-based liquid level measurement system 34 and through which waves reflected from the liquid surface are transmitted back to radar-based liquid level measurement system 34. Therefore, the guide pipe 32 serves to guide radar waves into the pipe. Although not shown in the drawing, the radar-based liquid level measurement system 34 may be equipped with an integrated shut-off valve to provide the possibility to easily remove the radar device if maintenance is required even while the tank is in operation. Radar-based liquid level measurement system 34 may also have an integrated pressure transmitter that measures the pressure in the gas phase of tank 10.

도 4 는, 파이프가 파이프의 벽을 통해 여러 개의 개구 (36) 를 구비하는, 기기 파이프의 제 4 섹션 (32.4) 에 관한 특징을 도시한다. 즉, 탱크 공간 (11) 내의 기기 안내 파이프 부분은 그 외벽에 개구 (36) 를 포함한다. 개구 (36) 는 제 4 섹션의 길이에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포된다. 이는 극저온 연료 탱크 내의 액화 연료 가스의 수평 레벨이 상승 또는 하강할 때 기체형 가스가 파이프로 유입 또는 유출될 수 있도록 하는 효과를 제공한다. 기기 안내 파이프 (32) 내부와 외부의 압력을 동일하게 하는 것은, 안내 파이프 (32.4) 의 제 4 섹션 내부의 액체 표면 레벨이 탱크 내의 액체 표면 레벨을 추종하게 허용한다. 개구 (36) 를 적절하게 치수화함으로써, 파이프 내의 표면 레벨의 갑작스런 변화도 방지할 수 있다.Figure 4 shows a feature relating to the fourth section 32.4 of the appliance pipe, in which the pipe is provided with several openings 36 through the wall of the pipe. That is, the appliance guide pipe portion within the tank space 11 includes an opening 36 in its outer wall. The openings 36 are distributed substantially uniformly over the length of the fourth section. This provides the effect of allowing gaseous gas to flow into or out of the pipe when the horizontal level of the liquefied fuel gas in the cryogenic fuel tank rises or falls. Equalizing the pressure inside and outside the instrument guide pipe 32 allows the liquid surface level inside the fourth section of the guide pipe 32.4 to follow the liquid surface level within the tank. By appropriately dimensioning the opening 36, sudden changes in surface level within the pipe can also be prevented.

이와 같이 유리하더라도, 제 4 섹션 (32.4) 은 탱크 내의 액체 표면의 법선 방향으로 반드시 배열되어야 하는 것은 아니다. 액체 표면의 법선과 기기 파이핑의 제 4 섹션 (32.4) 사이에 각도가 있는 경우, 액체 레벨의 실제 위치는 탱크의 각도 및 치수에 기초하여 계산될 수 있다. 또한, 극저온 연료 탱크가 선박에 설치될 때, 그것은 선박과 함께 그 경사 각도를 당연히 변경시키고, 이는 내부 쉘의 종방향 중심축 (A1) 에 대해 액체 표면의 경사가 단기간 또는 장기간 경사를 발생시킨다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극저온 연료 탱크는 유리하게는 탱크 연결 공간 (22) 에 장착된 관성 측정 유닛 (IMU) (38) 을 포함한다. IMU 는 3축 자이로스코프, 3축 가속도계 및 3축 자력계를 사용하여 연료 탱크 유닛 (10) 의 정확한 각도 및 방향 정보를 제공한다. 탱크의 각도와 조합하여 제 4 섹션 (32.4) 으로부터 탱크의 종방향 중심까지의 거리는 탱크에서 실제적인 액체 레벨을 연산하도록 사용될 수 있는데, 이는 측정 시스템 (34) 이 관성 측정 유닛 (38) 의 정보를 사용하도록 구성되기 때문이다.Although this is advantageous, the fourth section 32.4 does not necessarily have to be arranged in the direction normal to the liquid surface in the tank. If there is an angle between the normal to the liquid surface and the fourth section (32.4) of the appliance piping, the actual position of the liquid level can be calculated based on the angle and dimensions of the tank. Additionally, when a cryogenic fuel tank is installed on a ship, it naturally changes its inclination angle along with the ship, which results in a short-term or long-term inclination of the liquid surface with respect to the longitudinal central axis A1 of the inner shell. According to one embodiment of the invention, the cryogenic fuel tank advantageously comprises an inertial measurement unit (IMU) 38 mounted in the tank connection space 22. The IMU uses a 3-axis gyroscope, 3-axis accelerometer, and 3-axis magnetometer to provide accurate angle and orientation information of the fuel tank unit 10. The distance from the fourth section 32.4 to the longitudinal center of the tank in combination with the angle of the tank can be used to calculate the actual liquid level in the tank, as the measurement system 34 uses the information from the inertial measurement unit 38. This is because it is configured to be used.

또한, 도 4 는 계측 배열체 (30) 가 기기 안내 파이프 (30) 의 제 4 섹션 (32.4) 에서 파이프 내에 슬라이딩가능하게 배치되는 플로우트 부분 (40) 을 포함하는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한다. 플로우트 부분 (40) 은, 플로우트 부분으로부터의 레이더 신호의 반사를 용이하게 하는 표면을 구비한다. 표면은 유리하게는 기기 안내 파이프 (30) 의 제 4 섹션 (32.4) 의 종방향에 수직이다. 플로우트 부분 (40) 의 표면은 예를 들어 금속일 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 액화 천연 가스의 유전 상수가 다소 낮기 때문에 (메탄에 대해 1.7), 액체 표면은 약한 반사를 초래할 것이고, 플로우팅 부분에 의해, 레이더 측정의 감도가 개선되어 액체 표면의 명확한 표시를 제공할 수 있다. 플로우트 부분 (40) 은 그 상부 표면이 액체의 표면 근방에 있도록 플로우팅되도록 구성되는 것이 유리하다. 기기 안내 파이프 (30) 의 제 4 섹션 (32.4) 과 플로우트 부분은, 플로우트 부분 (40) 은 항상 제 4 섹션의 일단부로부터 타단부까지 액체 레벨와 함께 플로우팅함으로써 이동할 수 있도록 구성된다.Figure 4 also shows another embodiment of the invention in which the metrology arrangement 30 comprises a float portion 40 slidably disposed within the pipe in the fourth section 32.4 of the instrument guide pipe 30. . The float portion 40 has a surface that facilitates reflection of radar signals from the float portion. The surface is advantageously perpendicular to the longitudinal direction of the fourth section 32.4 of the instrument guide pipe 30 . The surface of the float portion 40 may be metal, for example. In this way, since, for example, the dielectric constant of liquefied natural gas is rather low (1.7 for methane), the liquid surface will result in weak reflections, and by the floating part, the sensitivity of the radar measurement will be improved, providing a clear view of the liquid surface. An indication can be provided. The float portion 40 is advantageously configured to float such that its upper surface is near the surface of the liquid. The fourth section 32.4 and the float portion of the instrument guide pipe 30 are configured so that the float portion 40 can always move by floating with the liquid level from one end of the fourth section to the other end.

도 5 는 본 발명의 2개의 추가 양상을 개시한다. 도 5 에 도시된 본 발명의 실시형태는 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템과 선택적으로 함께 사용되도록 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 내에 배열된 정적 기준 반사기 (42) 를 포함한다. 기준 반사기 (42) 는 예를 들어 파이프 (32) 로 방사상으로 연장하도록 배열된 핀일 수 있다. 도 5 에서, 핀 (42) 은 파이프 내로 부분적으로만 연장되어, 레이더 시스템이 기준 반사기를 식별하는 데 필요한 반사 효과를 제공한다. 기준 반사기 (42) 는 또한, 예를 들어 파이프를 통해 유도되는 오리피스 또는 핀 등일 수 있는 기기 안내 파이프 (32) 내의 적절한 내부 연장부에 의해 얻어질 수 있다. 기준 반사기가 정착된 위치에 있기 때문에, 이것은 레이더가 정확한 액체 레벨 측정을 제공하기 위한 기준 신호를 초래한다. 내부 쉘은 외부 쉘에 대해 이동할 수 있고, 파이프는 적어도 어느 정도 벤딩될 수 있기 때문에, 레이더파의 반사 시간에 대한 간섭이 발생할 수 있다. 정적 기준 반사기 (42) 에 의해, 간섭이 보상될 수 있다. 핀과 같은 정적 기준 반사기 (42) 는 유리하게는 안내 파이프가 내부 쉘 (16) 을 통해 연장되는 위치에서 안내 파이프 (32) 내부에 조립된다. 기준 반사기 (42) 는 항상 작은 반사를 제공할 것이며, 이는 정확도를 증가시키기 위해 레이더에 의한 기준으로서 사용될 수 있다. Figure 5 discloses two further aspects of the invention. The embodiment of the invention shown in Figure 5 includes a static reference reflector 42 arranged within the fourth section 32.4 of the instrument guide pipe 32 for optional use with a radar-based liquid level measurement system. The reference reflector 42 may for example be a fin arranged to extend radially into the pipe 32 . In Figure 5, fin 42 extends only partially into the pipe, providing the necessary reflection effect for the radar system to identify the reference reflector. The reference reflector 42 can also be obtained by a suitable internal extension in the instrument guide pipe 32, which can for example be an orifice or a pin leading through the pipe. Because the reference reflector is in a fixed position, this results in a reference signal for the radar to provide accurate liquid level measurements. Since the inner shell can move relative to the outer shell and the pipe can be bent at least to some extent, interference with the reflection time of the radar wave can occur. By means of a static reference reflector 42 the interference can be compensated. A static reference reflector 42 , such as a fin, is advantageously assembled inside the guide pipe 32 at a position where the guide pipe extends through the inner shell 16 . Reference reflector 42 will always provide a small reflection, which can be used as a reference by the radar to increase accuracy.

레이더 기반 측정 시스템 대신에, 기기 안내 파이프 (32) 에 결합된 측정 시스템 (34) 은 초음파 액체 레벨 측정 시스템 (34) 일 수 있다. 초음파 액체 레벨 측정 시스템은 레이더 기반 액체 레벨 측정 시스템과 유사한 기기 안내 파이프 (32) 와 관련하여 사용될 수 있다. 파이프 (32) 내부에 장착된 기준 반사기는 온도가 변할 때 음파의 속도 변화를 보상하기 위해 센서를 연속적으로 교정하는데 사용될 수 있다.  초음파 장치는 또한 가스 내의 온도를 간접적으로 측정하는 데 사용될 수 있다.Instead of a radar-based measurement system, the measurement system 34 coupled to the instrument guide pipe 32 may be an ultrasonic liquid level measurement system 34. An ultrasonic liquid level measurement system may be used in conjunction with the instrument guide pipe 32 similar to a radar based liquid level measurement system. A reference reflector mounted inside pipe 32 can be used to continuously calibrate the sensor to compensate for changes in the speed of sound waves as the temperature changes. Ultrasonic devices can also be used to indirectly measure the temperature in a gas.

도 5 는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한다. 내부 쉘 (16) 의 제 1 원통형 부분 (16.1) 에는 기기 안내 파이프 (32) 와 관련하여 선택적인 사용을 위해 특수 리드 스루 (44) 가 제공될 수 있다. 리드 스루 (44) 는 극저온 연료 탱크 (10) 의 내부 쉘 (16.1) 에 부착된 림 (46) 을 갖는 방사상 내향 연장 컵 (45) 을 포함한다. 상기 기기 안내 파이프 (32) 는 컵의 바닥 부분을 통해 안내된다. 컵은 제 4 섹션 (32.4) 이 절연 공동 (20) 을 따라 진행하는 기기 안내 파이프 (32.3) 의 제 3 섹션에 수직으로 컵을 관통하면서 제 4 섹션 (32.4) 과 제 3 섹션 (32.2) 사이의 각도 부분의 벤딩 반경을 더 크게 배열하는 것이 가능하도록 적합하게 선택된 깊이 및 직경을 갖는다. Figure 5 shows another embodiment of the present invention. The first cylindrical part 16.1 of the inner shell 16 can be provided with a special lead through 44 for optional use in connection with the instrument guide pipe 32. The lead through (44) includes a radially inwardly extending cup (45) with a rim (46) attached to the inner shell (16.1) of the cryogenic fuel tank (10). The instrument guide pipe 32 is guided through the bottom part of the cup. The cup is positioned between the fourth section (32.4) and the third section (32.2) with the fourth section (32.4) penetrating the cup perpendicular to the third section of the appliance guide pipe (32.3) running along the insulating cavity (20). It has a suitably selected depth and diameter so that it is possible to arrange a larger bending radius of the angular portion.

도 6 및 도 7 은 온도 측정 시스템 (34') 인 기기 안내 파이프 (32) 의 제 1 단부에 커플링된 측정 시스템 (34) 을 도시한다. 상기 온도 측정 시스템은 가요성 프로브 부분을 포함하고, 상기 프로브의 상이한 위치들에서 여러 개의 프로브 요소들을 구비한다. 이러한 방식으로, 가요성 프로브는 기기 안내 파이프 (32) 내로 삽입될 수 있고 또한 제거될 수 있다. 도 6 에서, 가요성 프로브는 안내 파이프 (32) 에 완전히 삽입되고, 도 7 에서 프로브는 예를 들어 프로브의 서비스 또는 교체를 위해 부분적으로 제거된다. 튜브 내의 프로브의 삽입이 너무 어려운 경우, 그 내부에서 파이프 (32) 의 단부를 루핑하는 강 와이어는 프로브를 푸시하는 대신에 파이프 내에서 프로브를 당기는 데 사용될 수 있다. 온도 측정 시스템 (34') 은 도 3에 설명된 실시형태에서 액체 레벨 측정 시스템과 동시에 사용될 수 있다.Figures 6 and 7 show a measurement system 34 coupled to the first end of the instrument guide pipe 32, which is a temperature measurement system 34'. The temperature measurement system includes a flexible probe portion and has several probe elements at different positions on the probe. In this way, the flexible probe can be inserted into the instrument guide pipe 32 and also removed. In Figure 6 the flexible probe is fully inserted into the guide pipe 32, and in Figure 7 the probe is partially removed, for example for servicing or replacement of the probe. If insertion of the probe within the tube is too difficult, a steel wire looping the end of the pipe 32 therein may be used to pull the probe within the pipe instead of pushing it. Temperature measurement system 34' can be used concurrently with the liquid level measurement system in the embodiment illustrated in FIG. 3.

다르게는 다른 도면에 도시된 것에 상응하는 본 발명의 실시형태에 따르면, 탱크 연결 공간은 극저온 탱크와 별개이고, 즉 그와 일체형이 아니다. 기기 안내 파이프는 외부 쉘의 단부 부분들을 통해 그리고 탱크 연결 공간 내로 배리어 채널을 통해 연장된다. 기기 안내 파이프는 외부 쉘의 단부 부분과 탱크 연결 공간 사이에서 배리어 채널에 의해 가스 기밀 방식으로 둘러싸인다. 배리어 채널은 예를 들어 기기 안내 파이프의 직경보다 큰 직경을 갖는 파이프일 수 있다. According to an embodiment of the invention which otherwise corresponds to that shown in the other figures, the tank connection space is separate from the cryogenic tank, i.e. not integral therewith. The instrument guide pipe extends through the end portions of the outer shell and through the barrier channel into the tank connection space. The instrument guide pipe is surrounded in a gas-tight manner by a barrier channel between the end portion of the outer shell and the tank connection space. The barrier channel may, for example, be a pipe with a larger diameter than the diameter of the instrument guide pipe.

본 발명은 가장 바람직한 실시형태로 고려되는 것과 연결하여 예들로써 본원에 설명되지만, 본 발명은 개시된 실시형태들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항에서 규정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 포함되는 그 특징들의 다양한 조합들 또는 변경예들 및 몇몇 다른 적용예들을 포함하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 상기 임의의 실시형태와 연결하여 언급된 상세들 및 기술적 특징들은 그러한 조합이 기술적으로 실행 가능할 때에 임의의 다른 실시형태와 연결되어 사용될 수 있다. Although the invention is described herein by way of example and in connection with what is considered the most preferred embodiment, the invention is not limited to the disclosed embodiments but rather includes features thereof included within the scope of the invention as defined in the appended claims. It should be understood that it is intended to encompass various combinations or variations and several other applications. Details and technical features mentioned in connection with any of the embodiments above may be used in connection with any other embodiment when such combination is technically feasible.

Claims (14)

극저온 연료 탱크 (10) 내의 연료의 하나 이상의 물리량들을 측정 및/또는 기록하기 위한 계측 (instrumentation) 배열체 (30) 를 포함하는 극저온 연료 탱크 (10) 로서,
상기 극저온 연료 탱크 (10) 는 내부 쉘 (16) 및 외부 쉘 (18) 을 포함하고,
상기 내부 쉘 (16) 은 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 및 양쪽 단부들에서의 단부 부분들 (16.2) 을 포함하고,
상기 외부 쉘 (18) 은 제 2 원통형 쉘 부분 (18.1) 및 양쪽 단부들에서의 단부 부분들 (18.2) 을 포함하고,
상기 극저온 연료 탱크 (10) 는 상기 내부 쉘 (16) 과 상기 외부 쉘 (18) 사이의 절연 공동 (20) 을 포함하고,
상기 극저온 연료 탱크 (10) 는 탱크 연결 공간 (22) 을 더 포함하고,
상기 계측 배열체 (30) 는 기기 안내 파이프 (32), 및 상기 기기 안내 파이프 (32) 에 커플링된 상기 극저온 연료 탱크 (10) 내의 상기 연료의 액체 레벨을 측정하도록 구성된 레이더 기반 액체 측정 시스템 (34) 을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프 (32) 는, 상기 기기 안내 파이프 (32) 를 따라 레이더 파들이 전송되는 도파관이고, 또한 상기 탱크 연결 공간 (22) 으로부터 탱크 공간 (11) 으로 상기 절연 공동 (20) 을 통해 연장되도록 배열되는, 극저온 연료 탱크 (10).
A cryogenic fuel tank (10) comprising an instrumentation arrangement (30) for measuring and/or recording one or more physical quantities of the fuel within the cryogenic fuel tank (10), comprising:
The cryogenic fuel tank (10) includes an inner shell (16) and an outer shell (18),
The inner shell (16) comprises a first cylindrical shell part (16.1) and end parts (16.2) at both ends,
The outer shell (18) comprises a second cylindrical shell part (18.1) and end parts (18.2) at both ends,
The cryogenic fuel tank (10) includes an insulating cavity (20) between the inner shell (16) and the outer shell (18),
The cryogenic fuel tank (10) further includes a tank connection space (22),
The metering arrangement (30) includes an instrument guide pipe (32) and a radar-based liquid measurement system configured to measure the liquid level of the fuel in the cryogenic fuel tank (10) coupled to the instrument guide pipe (32) 34), wherein the equipment guide pipe 32 is a waveguide through which radar waves are transmitted along the equipment guide pipe 32, and also the insulating cavity from the tank connection space 22 to the tank space 11. A cryogenic fuel tank (10) arranged to extend through (20).
제 1 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 는 상기 외부 쉘 (18) 의 상기 단부 부분 (18.2) 을 통해 상기 절연 공동 (20) 으로 그리고, 추가로 상기 절연 공동 (20) 으로부터 탱크 공간 (11) 내로 상기 극저온 연료 탱크 (10) 의 상기 내부 쉘 (16) 의 상기 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 을 통해 연장되도록 배열되는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 1,
The appliance guide pipe 32 passes the cryogenic fuel through the end part 18.2 of the outer shell 18 into the insulating cavity 20 and further from the insulating cavity 20 into the tank space 11. A cryogenic fuel tank (10) arranged to extend through the first cylindrical shell portion (16.1) of the inner shell (16) of the tank (10).
제 1 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 1 섹션 (32.1) 은 상기 외부 쉘 (18) 의 상기 단부 부분 (18.2) 을 통해 연장되도록 배열되고,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 2 섹션 (32.2) 은 상기 내부 쉘 (16) 의 상기 단부 부분 (16.2) 과 상기 외부 쉘 (18) 의 상기 단부 부분 (18.2) 사이의 절연 공동 (20) 을 따라 상기 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 과 상기 제 2 원통형 쉘 부분 (18.1) 사이의 상기 절연 공동 (20) 으로 연장되도록 배열되고,
추가로, 상기 기기 안내 파이프의 제 3 섹션 (32.3) 은 상기 극저온 연료 탱크 (10) 의 종방향으로 상기 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 과 상기 제 2 원통형 쉘 부분 (18.1) 사이의 상기 절연 공동 (20) 내로 연장되도록 배열되고,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 은 상기 극저온 연료 탱크 (10) 의 상기 내부 쉘 (16) 을 통해 탱크 공간 (11) 내로 연장되도록 배열되는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 1,
a first section (32.1) of the instrument guide pipe (32) is arranged to extend through the end portion (18.2) of the outer shell (18),
The second section 32.2 of the appliance guide pipe 32 forms an insulating cavity 20 between the end portion 16.2 of the inner shell 16 and the end portion 18.2 of the outer shell 18. arranged to extend into the insulating cavity (20) between the first cylindrical shell part (16.1) and the second cylindrical shell part (18.1),
Additionally, the third section 32.3 of the appliance guide pipe is positioned in the insulating cavity between the first cylindrical shell portion 16.1 and the second cylindrical shell portion 18.1 in the longitudinal direction of the cryogenic fuel tank 10. (20) arranged to extend into the
The fourth section (32.4) of the appliance guide pipe (32) is arranged to extend through the inner shell (16) of the cryogenic fuel tank (10) into the tank space (11).
제 3 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 상기 제 1 섹션 (32.1) 은 상기 극저온 연료 탱크 (10) 의 종방향으로 상기 외부 쉘 (18) 의 상기 단부 부분 (18.2) 을 통해 연장되도록 배열되는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 3,
The first section (32.1) of the instrument guide pipe (32) is arranged to extend through the end portion (18.2) of the outer shell (18) in the longitudinal direction of the cryogenic fuel tank (10). (10).
제 3 항에 있어서,
제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 에는 상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 이 상기 탱크 공간 (11) 내로 연장되도록 배열되는 리드 스루 (44) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 3,
Cryogenic fuel tank, characterized in that the first cylindrical shell part (16.1) is provided with a lead through (44) arranged so that the fourth section (32.4) of the instrument guide pipe (32) extends into the tank space (11). (10).
제 5 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 상기 제 4 섹션 (32.4) 은 리드 스루 (44) 로부터 상기 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 의 중심을 향해 방사상으로 연장되고, 추가로 상기 리드 스루 (44) 에 방사상으로 대향하는 제 1 원통형 쉘 부분 (16.1) 벽을 향해 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 5,
The fourth section 32.4 of the instrument guide pipe 32 extends radially from the lead through 44 towards the center of the first cylindrical shell part 16.1 and further extends radially to the lead through 44. Cryogenic fuel tank (10), characterized in that the first cylindrical shell portion (16.1) opposite to is arranged to extend towards the wall.
제 3 항에 있어서,
상기 탱크 공간 (11) 에 있는 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4)은 외부 벽에 개구들 (36) 을 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 3,
Cryogenic fuel tank (10), wherein the fourth section (32.4) of the instrument guide pipe (32) in the tank space (11) comprises openings (36) in the external wall.
제 3 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 상기 제 4 섹션 (32.4) 은 외부 벽에 개구들 (36) 을 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 3,
The cryogenic fuel tank (10), wherein the fourth section (32.4) of the instrument guide pipe (32) comprises openings (36) in the outer wall.
제 5 항에 있어서,
상기 리드 스루 (44) 는 상기 내부 쉘 (16) 에 부착된 림 (46) 을 갖는 방사상 내측으로 연장되는 컵 (45) 을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프 (32) 는 상기 컵 (45) 의 바닥부를 통해 안내되는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 5,
The lead through (44) includes a radially inwardly extending cup (45) with a rim (46) attached to the inner shell (16), and the instrument guide pipe (32) extends at the bottom of the cup (45). Guided through section, cryogenic fuel tank (10).
제 6 항에 있어서,
상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 은 레이더 신호를 반사하도록 배열된 플로우트 부분 (40) 을 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 6,
The fourth section (32.4) of the instrument guide pipe (32) comprises a float portion (40) arranged to reflect radar signals.
제 1 항에 있어서,
상기 계측 배열체 (30) 는 상기 극저온 연료 탱크 (10) 의 경사각을 규정하기 위한 관성 측정 유닛을 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 1,
A cryogenic fuel tank (10), wherein the metrology arrangement (30) comprises an inertial measurement unit for defining an inclination angle of the cryogenic fuel tank (10).
제 1 항에 있어서,
상기 극저온 연료 탱크 (10) 에는 두개의 별개의 계측 배열체 (30) 가 제공되고 상기 계측 배열체 (30) 는 온도 측정 시스템 (34') 및 레이더 기반 액체 측정 시스템 (34) 을 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 1,
The cryogenic fuel tank (10) is provided with two separate metrology arrangements (30) comprising a temperature measurement system (34') and a radar-based liquid measurement system (34). Fuel tank (10).
제 3 항에 있어서,
상기 계측 배열체 (30) 는 레이더 기반 측정 시스템 (34) 을 포함하고, 상기 기기 안내 파이프 (32) 의 제 4 섹션 (32.4) 이 상기 파이프 (32) 에서 정적 기준 반사기 (42) 를 포함하는, 극저온 연료 탱크 (10).
According to claim 3,
The metrology arrangement (30) comprises a radar-based measurement system (34), wherein a fourth section (32.4) of the instrument guide pipe (32) comprises a static reference reflector (42) in the pipe (32). Cryogenic fuel tank (10).
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