KR20030076295A - 고정식 또는 이동식 벌크 용기용 제품 운반 시스템 - Google Patents

고정식 또는 이동식 벌크 용기용 제품 운반 시스템 Download PDF

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KR20030076295A
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보텔호알렉산드레데알메이다
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Abstract

고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품을 담아 이동식 지지 구조 또는 고정식 지지 구조 안에서 사용하기 위한 용기가 제공된다. 이 용기는 안에 담겨 있는 압축된 제품의 체적을 최대화하고, 기상 제품의 운반 중에 액상 제품으로부터 액체 및/또는 오염물이 비말동반되는 것을 방지한다. 이 시스템은 제거 가능한 통로를 매개로 운반 지점과 용기의 상부 공간을 접속시키는 격실 또는 하우징에 의해 연결된 최소 2개의 운반 레그를 사용하여, 제품의 레벨이 운반 밸브보다 높으면 제품을 빼낼 수 있게 한다.

Description

고정식 또는 이동식 벌크 용기용 제품 운반 시스템 {PRODUCT DELIVERY SYSTEM FOR STATIONARY OR PORTABLE BULK CONTAINERS}
본 발명은 순수한 제품, 고순도(HP) 제품 및/또는 초고순도(UHP) 제품(고상 물질, 액상 물질 및/또는 기상 물질)을 국가간 수송이 가능한 벌크 용기 또는 고정식 벌크 용기로부터 최종 사용자에게 운반하는 것에 관한 것이다.
오늘날, 각 지역의 운송 요건에 따라 구성이 결정되는 용기에 담아 운반할 수 있는 제품의 양을 최대화할 수 있는 시스템이 필요하다. 이 시스템과 용기는 국가간 수송에 적합해야 하고, 국제 표준 기구(ISO) 및/또는 각 지역의 운송 관할 당국의 요건들을 충족시켜야 한다. 또한, 고정식 및/또는 이동식의 국내용 용기 및 운반 시스템은 미국 교통부(DOT) 규정(예를 들면, 49 C.F.R. ァ173.315 및 49 C.F.R. ァ178.245)의 요구 사항들을 충족시켜야 한다. 이들 표준에 기초한 관련 요건들에 따르면, 용기 설계 및 제작에는 수송을 위한 견고한 기부를 제공하는 지지 구조(예를 들면, 프레임 등)가 포함되어야 하고, 공정 또는 서비스 설비가 파손으로부터 보호되도록 배치되어야 하며, 용기의 내부 공간에 사람이 접근할 수 있어야 한다.
고정식 지지용 지지 구조나 트럭, 철도 차량 및/또는 선박으로 수송하기 위한 지지 구조 안에 위치한 이동식 벌크 제품 용기 또는 쉘을 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 도 1a 내지 도 1c에 예시한 바와 같이, 종래 기술 용기(1)가 예정된 치수의 지지 구조(2) 안에 위치해 있다. 용기는 대부분의 경우 지지 구조(2) 안에 강고하게 고정되어 있지만, 용기가 지지 구조(2) 안에서 분리될 수 있도록 고정되는 상황도 있다. 구체적으로, 용기(1)는 엔드 스커트(3 및 4)를 매개로 지지 구조(2)에 강고하게 고정(예를 들면, 용접)된다. 도 1b에 가장 명확하게 나타나 있는 바와 같이, 각 엔드 스커트[도 1b에는 그 중 하나(3)만을 도시하였으나, 나머지 엔드 스커트(4)의 구성이 유사할 것이라는 것은 쉽게 이해할 것이다]는 엣지들이 지지 구조(2)의 단부에서 스트럿(5)에 강고하게 고정(예를 들면, 용접)되어 있는 4개의 면(3A-3D)을 포함할 수 있다. 이러한 엔드 스커트는 단지 예시일 뿐이며, 용기(1)를 지지 구조(2) 안에 고정할 수 있는 방법은 그 밖에도 당업계에 많이 알려져 있다는 것을 이해해야 한다.
또한, 비록 도시하지는 않았지만 공정 또는 서비스 설비(예를 들면, 밸브, 압력 조절기, 필터 등)와, "부속물"이라고 부르는 해당 주변 장치(예를 들면, 커버, 통로, 안전 체인, 압력 게이지 등)는 용기(1)의 외측면에 위치해서 용기(1)의 외주부로부터 돌출, 즉 튀어나와 있다. 이하에서는 공정(또는 서비스) 설비와 부속물의 조합을 "설비"라고 부른다. 예를 들면, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 설비가 용기(1)의 외측면(7)에 위치할 수 있는 한 가지 예시적인 장소를 보스(6)가 나타내고 있으며, 이 경우 설비는 용기(1)의 외주부(8)로부터 전체적으로 돌출해 있다.
용기(1)를 수용하는 지지 구조(2)의 치수는, 예컨대 20ft ×8ft ×8ft/6in(예를 들면, ISO 규격)일 수 있다. 중요한 측면은 용기(1) 및 그 용기의 모든 관련 설비를 수용해야 하는 일정한 공간을 지지 구조(2)가 형성한다는 것이다. 따라서, 설비를 포함시킬 수 있도록 용기(1)의 크기를 감소시켜야 하며, 그러면 용기(1)에 담아 운반할 수 있는 제품의 양이 줄어든다. 그 결과, 지지 구조(2)의 공간 안에 있으면서 낭비되는 공간(9)이 생긴다.
미국 특허 제5,673,562호(프리트), 제6,032,483호(파가네시 등), 제6,089,027호(왕 등), 제6,101,816호(왕 등) 및 제6,122,931호(파가네시 등)는 용기로부터 기상 제품 또는 액상 제품을 운반하는 것과 관련된 특허의 예들이다.
미국 특허 제6,032,483호(유르식 등)에 개시된 현장 고정식 시스템은 하나 또는 일련의 동일하거나 상이한 증류탑, 흡수탑 또는 흡착탑을 사용하여 화학 물질을 처리하며, 가벼운 증기로부터 무거운 액체를 분리하여 사용 지점으로 운반한다. 이 고정식 시스템은 펌프, 히터, 탑 등을 사용하여 필요한 제품을 얻고 운반한다.
미국 특허 제6,122,931호(유르식 등)에 개시된 증기 운반용 시스템은, 자체 증기압으로 저장된 화학 물질을 수용하고 있는 저장 용기로부터 운반되는 액체를 수용하는 분리탑을 포함하며, 상마다의 중량 차이를 이용하는 공정에서 증기상을 액상으로부터 분리한다. 최종적인 증기상은 운반 지점으로 공급된다. 이 시스템은 내부탑 또는 외부탑을 사용하여 증기를 공급하며 고정식이다.
미국 특허 제6,089,027호(톰 등)에는 유체 저장 및 분배 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템에 사용되는 용기는 최대 용도에서의 용적이 대략 50 리터 이하이며 유체 분배 시스템을 이용하여 유체를 운반하지만, 기상 운반 또는 고상 운반에 대해서는 개시되어 있지 않다.
미국 특허 제6,101,816호(톰 등)에는 증기 제품 및 액체 제품의 분리를 위해 압력 조절기와 펄스 분리기 또는 막을 사용하는 유체 분배 시스템이 개시되어 있다. 이 발명은 증기상 제품만을 운반하며 제품 상태의 조절을 위해 외부 제어를 이용한다.
미국 특허 제5,071,166호(마리노)에 개시된 이동식 액체 수용 탱크는 내부 탱크와, 바깥쪽으로 떨어져 있는 강성 엔클로저를 포함하며, 이들 두 구성품 사이에는 접근용 조립체를 지지하는 격실이 형성되어 있다.
EP 0 969 242 A2 및 EP 0 969 243 A2에는 다중 밸브군용 헤드 피스를 사용하는 토로이드(torroid)형 용기가 개시되어 있다.
미국 특허 제4,685,327호(샤프), 제4,958,957호(베르크 등) 및 제5,016,689호(맥가비)와 EP 0 624 752 B1(포일루치)에는, 내부 용기 및 외부 용기를 사용하고 및/또는 지하에 저장되며, 이들 용기로부터의 누설을 최소화하기 위한 메커니즘을 사용하는 용기가 예시되어 있다.
전술한 종래 기술을 검토한 결과, 국제 운송 규정뿐만 아니라 미국 교통부 규정에 부합하면서 제품 수용 용량을 최대화하고 지지 구조와 함께 사용할 수 있는 용기가 필요한 것으로 판명되었다. 또한, 다양한 제품 엔트로피 레벨에서 제품을 최종 사용자에게 쉽게 운반할 수 있는 시스템에 장착할 수 있는 용기도 필요하다.
도 1a는 지지 구조 안에 고정되어 있는 예시적인 종래 기술 용기의 평면도로서, 엔드 스커트가 사용되고 있으며, 이 종래 기술 용기의 단부들이 은선으로 표시되어 있다.
도 1b는 종래 기술 용기 및 지지 구조를 도 1a의 1B-1B 선을 따라 부분적으로 파단한 단부도이다.
도 1c는 종래 기술 용기 및 지지 구조를 도 1a의 1C-1C 선을 도시한 측면도이다.
도 2a는 지지 구조 안에 고정되어 있는 본 발명에 따른 용기의 평면도로서, 엔드 스커트가 사용되고 있으며, 본 발명에 따른 용기의 단부들이 은선으로 표시되어 있다.
도 2b는 본 발명에 따른 용기 및 지지 구조를 도 2a의 2B-2B 선을 따라 도시한 단부도로서, 안에 있는 오목부와 설비는 은선으로 표시되어 있다.
도 2c는 본 발명에 따른 용기 및 지지 구조를 도 2a의 2C-2C 선을 따라 도시한 측면도이다.
도 3a는 다른 지지 구조, 또는 일반적으로 말하면 한정된 구역 안에 고정되어 있는 본 발명에 따른 용기의 평면도로서, 사용된 용기 스키드(skid)는 은선으로 표시되어 있다.
도 3b는 본 발명에 따른 용기 및 지지 구조를 도 3a의 3B-3B 선을 따라 도시한 단부도로서, 안에 있는 오목부와 예시적인 설비는 은선으로 표시되어 있다.
도 3c는 본 발명에 따른 용기 및 지지 구조를 도 3a에서 3C-3C 선을 따라 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 용기 안에 있는 오목부의 내부의 평면도이다.
도 5는 용기 안에 있는 오목부를 도 4의 5-5 선을 따라 도시한 측면 단면도이다.
도 6은 용기 안에 있는 오목부를 도 4의 6-6 선을 따라 도시한 배면 단면도이다.
도 7a는 지지 구조 안에 고정되어 있는 본 발명에 따른 용기의 또 다른 실시 형태의 평면도로서, 엔드 스커트가 사용되고 있으며, 본 발명에 따른 용기의 단부들이 은선으로 표시되어 있다.
도 7b는 도 7a의 본 발명에 따른 용기를 도 7a의 7B-7B 선을 따라 도시한 단부도이다.
도 7c는 도 7a의 본 발명에 따른 용기를 도 7a의 7C-7C 선을 따라 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7a에 도시되어 있는 밸브 및 수송 라인을 확대하여 은선으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 확대된 구역을 도 8의 9-9 선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9a는 도 8의 확대된 구역을 도 8의 9-9 선을 따라 도시한 단면도와 유사한 도면으로, 고상 제품(예를 들면, 미립자 또는 과립)이 도시되어 있다.
도 10a는 지지 구조 안에 고정되어 있는 본 발명에 따른 용기의 제3 실시 형태의 평면도로서, 엔드 스커트가 사용되고 있으며, 본 발명에 따른 용기의 단부들이 은선으로 표시되어 있다.
도 10b는 도 10a의 본 발명의 용기를 도 10a의 10B-10B 선을 따라 도시한 단부도이다.
도 10c는 도 10a의 본 발명의 용기를 도 10a의 10C-10C 선을 따라 도시한 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 지지 구조
22, 122: 용기
24: 설비
26: 오목부
30A: 제1 밸브
30B: 제2 밸브
32: 제품 밸브
38: 제품관
40, 140: 통로
42: 고정 수단
46: 개구
50: 하우징
본 발명에 따르면, 소정 충전 레벨까지 담겨 있는 제품(예를 들면, 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품) 위에 위치하는 제1 상부 공간이 내부에 마련되어 있으며, 바닥이 상기 충전 레벨보다 낮은 위치에 있는 상부 공간 밸브를 포함하는 용기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 용적이 일정한 지지 구조(예를 들면, 미국 교통부 규정 및/또는 ISO와 같은 국제 운송 규정에 따른 프레임) 안에 전체가 고정된 용기가 제공된다. 이 용기는 안에 위치하는 제품(예를 들면, 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품)과, 외주부가 있는 외측면과, 이 외측면에 연결되어 용기 안에 있는 제품과 연통이 이루어지게 하는 설비(예를 들면, 밸브, 압력 조절기, 필터 등을 포함하는 공정/서비스 설비와, 커버, 통로, 안전 체인, 압력 게이지 등을 포함하는 부속물)를 포함하며, 상기 외측면은 상기 설비를 내부에 배치하는 오목부를 더 포함하고, 이 오목부는 상기 설비가 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에 따르면 용기 안에 담기는 제품(예를 들면, 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품)의 양을 최대화하는 방법이 제공되는데, 상기 용기의 내부는 소정 충전 레벨까지 담겨 있는 제품 위에 위치하는 제1 상부 공간을 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 상부 공간과 연통하는 제1 밸브를 배치하는 단계와, 상기 제1 밸브의 바닥이 상기 충전 레벨 아래에 위치하게 하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면 용적이 일정한 지지 구조(예를 들면, 미국 교통부규정 및/또는 ISO와 같은 국제 운송 규정에 따른 프레임) 안에 전체가 고정된 용기 내부의 제품(예를 들면, 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품)의 양을 최대화하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 외측면이 외주부를 형성하고 제품을 담는 용기를 마련하는 단계와, 상기 외측면에 오목부를 형성하는 단계와, 상기 오목부 안에 설비(예를 들면, 밸브, 압력 조절기, 필터 등을 포함하는 공정/서비스 설비와 커버, 통로, 안전 체인, 압력 게이지 등을 포함하는 부속물)를 배치하여 상기 설비가 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것을 방지하고 상기 설비가 상기 용기 안에 담긴 제품과 연통하게 하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명(20)은 제품 레벨이 운반 밸브보다 높을 때 제품을 회수하는 능력을 갖춤으로써 이동식 또는 고정식 용기의 제품 용량을 최대화한다. 본 발명(20)은 진공 및/또는 대기압 및 양의 압력을 위해 설계된 이동식 또는 고정식 벌크 제품 용기를 제공하며, 이 용기는 일정 범위의 유량을 지탱하며 용도에 따라 크기가 정해지는 일체식 제품 운반 시스템을 구비한다. 이하에서 사용하는 "제품"이라는 용어는 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 고상 제품의 예로는 분말(예를 들면, 흑연 등), 입자, 슬러리(예를 들면, 하나는 액체이고 다른 하나는 고체인 두 물질의 혼합물)가 포함되지만, 이들에 한정되지는 않는다. 액상 제품의 예로는 우유, 물, 잉크, 페인트, 임의의 압축된 액화 가스(예를 들면, 암모니아; 억제식 부타디엔; 냉동 액체 상태의 이산화탄소; 염소; 냉동 액체 상태의 에탄; 냉동 액체 상태의 에탄-프로판; 헥사플루오로프로필렌; 냉동 액체 상태의 염화수소; 액화 석유 가스; 염화메틸; 메틸 메르캅탄; 냉동 액체 상태의 아산화질소; 이산화황; 비닐 메틸 에티르 등)가 있지만, 이들에 한정되지는 않는다. 기상 제품의 예로는 전술한 액상 제품(예를 들면, 암모니아, 염소, 질소 등)의 증기상이 포함되지만, 이들에 한정되지는 않는다.
구체적으로는, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명(20)은 전술한 지지 구조(2)의 일정 공간의 대부분을 차지하는 용기(22)와, 이 용기(22)의 외측면 안에 있는 오목부(26)의 내부에 위치하는 예시적인 설비(24; 예를 들면, 전술한 바와 같은 공정 또는 서비스 설비 및 부속물)를 포함한다. 도 2a 내지 도 2c에서 알 수 있는 바와 같이, 설비(24)는 용기(22)의 외측면의 외주부(27) 너머로 돌출하지 않는다. 그 결과, 용기(22)는 지지 구조(2)의 공간 중 더 많은 부분을 차지하는 크기로 되어 있어, 지지 구조(2) 안에서 사용되지 않는 공간(28; 도 3c)이 크게 최소화된다. 임의의 공정/서비스 설비 및/또는 부속물을 오목부(26) 안에 배치함에 따른 추가적인 잇점은 손상 가능성이 상당히 감소하여 안전성이 향상된다는 점이다.
도 4는 용기(22)의 오목부(26)의 평면도이다. 일반적으로, 오목부(26) 안에 있는 설비(24)는 용기(22)의 내부와 연통하도록 하는 밸브를 적어도 하나 포함한다. 구체적으로 말하면, 용기(22) 안에 담겨 있는 제품은 전술한 바와 같이 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품을 포함할 수 있다. 도 5 및 도 6은 용기(22) 및 오목부(26)의 상단부의 단면도로서, 용기(22)의 내용물(23)을 형성하는 고상 제품 또는 액상 제품을 보여주고 있으며, 여기서 이 내용물의 상위 레벨이 도면 부호60A로 나타나 있는데, 기상 제품은 용기(22)의 공간 전체를 차지할 것이므로 "상위 레벨(60A)"이 나타나지 않는다는 것을 이해할 것이다. 제품 밸브(32) 및 해당 제품관(38)을 사용하여 용기(22)로 제품을 도입하고 용기(22)에서 제품을 꺼내지만, 후술하는 바와 같이, 상부 공간 밸브도 해당 제품관과 함께 또는 해당 제품관 없이 사용할 수 있다.
도 4에 예시한 바와 같이, 오목부(26)는 제1 밸브(30A)와 제2 밸브(30B) 및 제품 밸브(32)를 수용하고 있다. 이들 밸브(30A-30B; "상부 공간 밸브"라고도 부름)는 제2 수송 라인(36A 및 36B)의 레그(leg; 34A 및 34B; 도 6 참조)에 각각 연결되어 있는데, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다. 제품 밸브(32)는 용기(22)의 바닥에 도달해 있거나 용기(22)의 바닥과 매우 근접해 있는 개방 단부(도시하지 않았음)를 포함하는 제품관(38)에 연결되어 있다. 제2 수송 라인의 개수뿐만 아니라 밸브의 개수도 단지 예시라는 것을 이해해야 한다.
오목부(26)의 바닥 또는 기부는 분리 가능한 고정 수단(42; 예를 들면, 너트와 볼트)을 매개로 용기(22)에 분리 가능하게 고정되는 통로(40)를 포함한다. 이 통로(40)는 용기(22) 안에 있는 개구(46; 도 5 및 도 6)의 환형 숄더(44)에 안착된다. 상기 통로(40)는 제거할 수 있게 되어 있으므로, 인가된 관리자가 용기(22)의 내부에 직접 접근해서 검사, 보수 및 직접 접근이 필요한 기타 절차를 진행할 수 있다. 통로(40)를 파지하기 위한 러그(lug; 41)가 마련될 수 있다. 제품관(38)뿐만 아니라, 제2 수송 라인(36A 및 36B)의 레그(34A 및 34B)는 통로(40)에 강고하게 또는 분리 가능하게 고정(예를 들면, 용접, 납땜 등)된다. 따라서, 통로(40)가 제거될 때 밸브(30A-30B 및 32)는 제2 수송 라인(36A 및 36B) 및 제품관(38)을 따라 통로(40)와 함께 제거된다. 이렇게 제2 수송 라인(36A/36B)과 제품관(38)이 통로(40)와 함께 제거되는 구성은, 인가된 관리자가 용기(22)의 내부에 직접 접근해야 하는 검사, 보수 및 기타 절차를 진행할 때 개구(46)가 방해받지 않기 때문에 바람직하다. 또한, 원주 방향 브림(brim; 48; 도 5)이 용기(22) 안으로 하향 돌출해 있는데, 이것의 중요성에 대해서는 후술한다.
그리고, 제품 흐름 요건을 충족시키도록 크기와 형상이 결정되는 하우징(50)도 통로(40)에 분리 가능하게 또는 강고하게 고정되는데, 이 하우징(50)은 통로(40)가 설치되면 제1 수송 라인(54)의 단부가 개방된 레그(53)뿐만 아니라, 제2 수송 라인(36A 및 36B)의 단부가 개방된 각 레그(52A/52B)를 에워싼다. 통로(40)가 제거되면 제1 수송 라인(54)의 레그(53)가 외부 환경으로 노출된다. 제1 수송 라인(54)의 단부가 개방된 나머지 레그(56)는, 예를 들면 아암(58)과 피팅(59)을 사용하여 용기(22)의 내부에 고정된다. 설비(24)와 마찬가지로, 하우징(50)도 용기(22)의 외주부(27) 너머로 돌출하지 않는다.
용기(22) 안에 있는 제품의 형태에 따라, 용기(22)가 운반 지점에 있을 때 제품을 제거하기 위해 상부 공간 밸브(30A-30B), 제1/제2 수송 라인(54 및 36A/36B) 및 제품 밸브/관(32 및 38)을 조합하여 사용할 수 있다.
도 5에는, 용기(22) 안에 액상 제품 및 기상(증기상) 제품이 존재한다는 가정 하에, 이하의 작용에 대한 예에서 참조하게 되는 세 가지 예시적인 액체 레벨(60A, 60B, 60C)이 나타나 있다. 전술한 바와 같이, 액체 레벨이60A높이에있을 때에는 제2 수송 레그(36A/36B) 중 하나 또는 양자를 통해 증기가 완전히 빠져 나온다. 즉, 증기는 용기(22)의 제1 상부 공간(62)으로부터 제1 수송 라인(54)을 통해 하우징(5)으로 유입된 후, 제2 수송 라인(36A) 및/또는 제2 수송 라인(36B)을 통해, 그리고 각 밸브(30A/30B)를 통해 직접 빠져 나온다. 액체 레벨이 레벨60B와 레벨60C사이로 하강하면, 액체의 비말동반을 방지하는 원주 방향 브림(48)의 작동이 이루어진다. 이 예에서 "비말동반(entrainment)"이라고 함은, 액상 제품 또는 제품 오염물이 제1 수송 라인 또는 제2 수송 라인에 접근할 수 있게 되는 것을 뜻하며, 액상 제품의 액적을 비롯한 임의 형태의 액상 제품이 수송 라인으로 들어가는 것을 포함한다. 구체적으로, 원주 방향 브림(48)은 제2 수송 라인(36A 및 36B)에서의 액체 수두(거의 제로임)와 비교해 볼 때 상당히 큰 액체 수두를 형성하여 액체가 직접 하우징(50)을 통해 비말동반되는 것을 방지한다. 액체의 높이가 레벨60C보다 낮아지면, 증기가 하우징(50)을 통해 제2 수송 라인(36A 및 36B)을 통하여 직접 빠져나오며, 그렇게 되면 제2 수송 라인(36A/36B)을 통한 액체의 비말동반은 더 이상 문제가 되지 않는다. 다시 말하면, 원주 방향 브림(48)이 존재하지 않는 경우에는, 일단 액체가 레벨60B에 도달하고 나면 제1/제2 수송 라인(54 및 36A/36B)의 레그(53 및 52A/52B)의 개방 단부가 전체 용기(22)의 액체 레벨60B에 노출될 것이다. 반대로, 원주 방향 브림(48)이 적소에 있는 경우에는, 레그(53 및 52A/52B)의 개방 단부가 원주 방향 브림(48)에 수용되어 있는 액체 레벨에만 노출된다. 따라서, 원주 방향 브림(48)의 길이(64)는, 전체 용기(22)의 액체 레벨이 각 수송 라인의 레그(53 및 52A/52B)의 개방 단부에더 이상 비말동반 문제를 일으키지 않게 되는 임계 거리를 나타낸다.
본 발명(20)을 액상 제품 및 고상 제품을 운반하는 데에 사용하는 다른 예들에 대해 이하에서 설명한다.
앞 단락에서 설명한 본 발명(20)은, 예를 들면 상부 공간 밸브(30A/30B) 중 하나 또는 모두에 펌프(도시하지 않았음)를 연결함으로써 상부 공간 밸브(30A 및/또는 30B)에 양의 압력을 인가하여 액상 제품을 운반할 수도 있다. 용기(22)의 상단부에 압력이 축적됨에 따라 액상 제품이 제품관(38)을 통해 밀려나온다. 선택적으로, 제품 밸브(32)에 진공을 인가하면 액상 제품이 회수되는데, 예를 들면 제품 밸브(32)에 진공원(도시하지 않았음)을 연결하여 액상 제품을 제품관(38)을 통해 밀어올려 제품 밸브(32)에서 나오게 한다.
본 발명(20)은 도 9a에 도시된 것과 같은 고상 제품(예를 들면, 입자 또는 과립)을 운반할 수도 있는데, 이는 그러한 고상 제품을 교반시키는 가스로 제품 밸브(32)/제품관(38)을 통해 양의 압력을 인가함으로써 이루어진다. 그 후, 상부 공간 밸브(30A 및/또는 30B)를 통해 진공을 인가하거나 상부 공간 밸브(30A 및/또는 30B)에 걸쳐 압력차를 발생시킴으로써, 고상 제품이 제1 수송 라인(54)을 통해, 그리고 제2 수송 라인(36A/36B) 중 하나 또는 모두를 통과하게 하며, 이에 대해서는 이들 라인을 이용하여 증기를 제거하는 것과 관련하여 전술한 바 있다. 또한, 만약 고상 제품이 입자나 과립 또는 겔(gel)형이라면, 진공을 이용하여 제품관(38)과 제품 밸브(32)를 통해 빼낼 수 있다.
본 발명(20)은 전술한 증기 제거에 따라 상부 공간 밸브(30A/30B)를 단순히개폐함으로써 기상 제품이 수송 라인(54 및 36A/36B)을 통과하게 하여 기상 제품을 운반할 수도 있다. 또한, 기상 제품을 제거하기 위해 제품 밸브(32)의 개폐를 이용할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3c는 폐쇄된 지지 구조(2')에 사용된 본 발명(20)의 용기(22)를 보여주고 있다. 용기(22)를 폐쇄된 지지 구조(2') 안에서 안정화시키기 위해 복수 개의 용기 스키드(10A-10C)를 사용할 수 있다. 본 발명(20)의 용기(22) 및 설비(24)의 구성은 도 2a 내지 도 2c 및 도 4 내지 도 6과 관련하여 전술한 바와 유사하므로 생략한다. 도 3a 내지 도 3c의 폐쇄된 지지 구조(2')는 임의의 일반적으로 한정된 구역일 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 다시 말하면, 상기 한정된 구역은 용기(22)를 배치할 수 있는 환경으로서, 설비(24)가 이 구역 밖으로 돌출하지 않는다. 따라서, 예를 들면 본 발명(20)의 용기(22) 자체를 폐쇄된 지지 구조(2')에 해당하는 용적을 갖는 임의의 공간 안에 배치함으로써, 용기(22)는 오목한 설비(24)를 사용함에 따른 어떠한 간극 문제도 피하면서 상기 용적에 담을 수 있는 제품의 양을 최대화한다.
도 7a 내지 도 10c에는 용기(22)의 다른 변형례가 도시되어 있는데, 이 변형례에서는 제품 레벨이 상부 공간 밸브(30A 또는 30B)보다 높을 때 오목부(26)를 사용하거나 사용하지 않으면서 제1 수송 라인(54) 및 제2 수송 라인(36A 또는 36B)을 사용하여 제품(예를 들면, 고상 제품, 액상 제품 또는 기상 제품)을 빼낼 수 있다. 상기 용기(22)의 경우처럼, 제2 수송 라인의 개수뿐만 아니라 상부 공간 밸브의 개수도 단지 예시라는 것을 이해해야 한다.
구체적으로, 도 7a 내지 도 10c에서는 상부 공간 밸브(30A/30B)가 통상적인 통로(140)와는 다른 장소에서 용기(122)[어떠한 오목부(26)도 포함하지 않음]의 외측면에 위치해 있다. 따라서, 상부 공간 밸브(30A/30B)와 하우징(50) 및 제품 밸브(32)가 용기(122)의 외주부(127)에서는 튀어나오지만 지지 구조(2) 밖으로는 튀어나오지 않는다. 도 9에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 용기(122)의 중요한 측면은 상부 공간 밸브(30A 또는 30B)의 바닥(31)이 제품(23)의 충전 레벨(60A) 아래에 있다는 것이다. 사실, 상부 공간 밸브(30A 또는 30B)는 용기(122) 주위의 아무 곳에나 위치할 수 있다. 이는 상부 공간 밸브(30A 및 30B)가 용기(122)의 단부에 위치(도 10a 참조)해 있는 도 10a 내지 도 10c에서도 알 수 있다. 하우징(50) 자체는 상부 공간 밸브(30A/30B)에서 떨어져서 위치할 수 있으며, 선택 가능한 다른 위치들이 도 7a 및 도 10a에 사각형 기호(150 및 250)로 표시되어 있다. 필수적이지는 않지만, 제품 밸브(32)의 바닥(33)은 제품(23)의 충전 레벨(60A) 아래에 위치할 수도 있다. 제품 밸브(32)의 위치 때문에 제품관(38)이 만곡되어 있으며, 이는 도 7b에 가장 잘 나타나 있다.
도 7a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이 하우징(50)이 통로(140)에서 떨어져 위치하는 경우에는, 용기(22)와 관련하여 전술한 바와 같이 브림(48)이 도면 부호148(도 9)로 지시된 세장형 하우징에 합체된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이 세장형 하우징(148)은, 전체 용기(122)의 액체 레벨이 각 수송 라인의 개방 단부(53 및 52A/52B)에 비말동반 문제를 더 이상 일으키지 않는 임계 거리를 나타낸다는 점에서, 브림(48)과 비슷하게 작동한다.
용기(122)를 살펴보면, 용기(22)가 용기(122)의 한 가지 특수한 경우라는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 오목부(26)를 사용하면 필연적으로 상부 공간 밸브(30A/30B)의 바닥(31)이 제품(23)의 충전 레벨(60A) 아래에 위치하게 된다(도 6에 가장 잘 나타나 있음). 그러나, 상부 공간 밸브(30A/30B)의 바닥의 위치를 결정하는 데에 반드시 오목부(26)를 사용해야 하는 것은 아니며, 상부 공간 밸브(30A/30B)의 바닥(31)이 충전 레벨(60A) 아래에 위치하도록 상부 공간 밸브(30A/30B)를 용기(122) 주위의 무한히 많은 위치에 배치할 수 있다.
용기(22/122)의 제작을 위해 선택되는 재료의 예로는 표준 압력 용기 제작 재료인 저탄소강과, 사용되는 제품에 대해 속성상 불활성이고 예상되는 환경 상태 및 공정 상태에 적절한, 쉽게 입수할 수 있는 스테인레스강이 있다. 또한, 이들 재료는 입수가 용이하고, 성형성이 좋으며, 용접이 가능하고, 비용 효율적이며 검증된 것이다. 또한, 알루미늄, 플라스틱 또는 복합 재료도 그러한 용기의 제작에 사용할 수 있다. 어떤 경우에는, 제품 순도의 필요에 따라 용기의 내측면을 조정, 피복 또는 라이닝하는 것이 바람직하다.
본 발명(20)의 유용성은, 수송 가능한 제품의 양을 최대화하고 제거 가능한 통로 및 설비(공정 설비 및 부속물 모두)를 결합하여 보호하는 벌크 공급용 이동식 또는 고정식 용기로부터 제품을 운반하기 위한 수단을 제공함에 있다. 본 발명(20)은 여러 등급의 고상 제품, 액상 제품 및/또는 기상 제품에 걸친 요건에 유용한 것으로 판명된 표준 제품, 고순도 제품 및/또는 초고순도 제품에 사용할 수있다. 또한, 설비(24)와 통로(40)가 오목부(26) 안에 위치해 있기 때문에, 용기(22)가 (예를 들면, 용기를 운반하거나 하역하는 등의 동안) 불안정해지고 충격을 받더라도 설비(24)와 통로(40)는 구름 손상 또는 전단 손상으로부터 보호되어 설계 안정성이 향상된다는 점에 주목해야 한다.

Claims (36)

  1. 소정 충전 레벨까지 담겨 있는 제품 위에 위치하는 제1 상부 공간이 내부에 마련되어 있으며, 바닥이 상기 충전 레벨보다 낮은 위치에 있는 상부 공간 밸브를 포함하는 것인 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기에 연결되어 있고, 상기 용기에 담겨 있는 제품에 내부가 노출되어 있으며, 상기 제품 위에 위치하는 제2 상부 공간이 마련되어 있는 하우징과,
    제1 개방 단부는 상기 제1 상부 공간 안에 위치하고 제2 개방 단부는 상기 제2 상부 공간 안에 위치하는 제1 수송 라인과,
    제3 단부는 상기 상부 공간 밸브에 연결되어 있고 제4 개방 단부는 상기 제2 상부 공간 안에 위치하는 제2 수송 라인
    을 더 포함하는 것인 용기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제품은 액상과 증기상을 포함하고, 이 증기상은 상기 제1 상부 공간과 제2 상부 공간을 차지하며, 상기 증기상을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하우징은 상기 용기 안으로 돌출하는 브림을 포함하는 것인 용기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이며, 이 고상 제품을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제품은 기상 제품이며, 이 기상 제품을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  7. 제2항에 있어서, 용적이 일정한 지지 구조 안에 전체가 고정되는 것인 용기.
  8. 제7항에 있어서, 외주부가 있는 외측면을 더 포함하고, 이 외측면은 상기 상부 공간 밸브와 하우징을 안에 배치하기 위한 오목부를 포함하며, 이 오목부는 상기 상부 공간 밸브와 하우징이 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것을 방지하는 것인 용기.
  9. 용적이 일정한 지지 구조 안에 전체가 고정되는 용기로서,
    안에 담겨 있는 제품과,
    외주부가 있는 외측면과,
    상기 외측면에 연결되어 상기 용기 안에 담겨 있는 제품과 연통이 이루어지게 하는 설비를 포함하며,
    상기 외측면은 상기 설비를 안에 배치하기 위한 오목부를 더 포함하고, 이 오목부는 상기 설비가 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것을 방지하는 것인 용기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제품 위에 위치하는 제1 상부 공간을 더 포함하고, 상기 설비는 상부 공간 밸브를 포함하는 것인 용기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 오목부는
    기부와,
    상기 기부에 연결되어 있고, 상기 용기 안에 담겨 있는 제품에 내부가 노출되어 있으며, 상기 제품 위에 위치하는 제2 상부 공간이 내부에 마련되어 있는 하우징과,
    제1 개방 단부는 상기 제1 상부 공간 안에 위치하고 제2 개방 단부는 상기 제2 상부 공간 안에 위치하는 제1 수송 라인과,
    제3 단부는 상기 상부 공간 밸브에 연결되어 있고 제4 개방 단부는 상기 제2 상부 공간 안에 위치하는 제2 수송 라인
    을 더 포함하는 것인 용기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기부는 상기 용기 내에 있는 개구의 엣지에 분리 가능하게 고정된 통로를 포함하고, 상기 통로가 상기 엣지로부터 제거될 때 상기 하우징과 제2 수송 라인도 그와 함께 제거되도록 상기 하우징과 제2 수송 라인이 상기 통로에 연결되어 있는 것인 용기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 설비는 제품 밸브를 더 포함하고, 상기 용기는 상기 제품 밸브와 연통하는 제품관을 더 포함하며, 상기 제품관은 상기 통로에 연결되어 있고, 상기 제품관은 상기 통로가 상기 엣지에 고정될 때 상기 제품 안에 위치하는 개방 단부를 구비하며, 상기 제품관은 상기 통로가 상기 엣지로부터 제거될 때는 상기 통로와 함께 제거되는 것인 용기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제품은 액상과 증기상을 포함하고, 이 증기상은 상기 제1 상부 공간과 제2 상부 공간을 차지하며, 상기 증기상을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 개구는 상기 용기 안으로 돌출하는 브림을 포함하는 것인 용기.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이며, 이 고상 제품을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제품은 기상 제품이며, 이 기상 제품을 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상부 공간 밸브를 통해 상기 용기로부터 제거할 수 있는 것인 용기.
  18. 소정 충전 레벨까지 담기는 제품 위에 위치하는 제1 상부 공간이 내부에 마련되어 있는 용기에 담길 수 있는 제품의 양을 최대화하기 위한 방법으로서,
    상기 제1 상부 공간과 연통하는 제1 밸브를 배치하는 단계와,
    상기 제1 밸브의 바닥이 상기 충전 레벨 아래에 위치하게 하는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 용기에 연결되고, 상기 용기 안에 담겨 있는 제품에 노출되는 제2 내부를 갖는 하우징을 마련하는 단계와,
    제1 수송 라인의 제1 개방 단부를 상기 용기의 제1 내부의 상부 안에 마련하고, 상기 제2 수송 라인의 제2 개방 단부를 상기 하우징의 제2 내부 안에 배치하는 단계와,
    제2 수송 라인의 제3 단부를 상기 제1 밸브에 연결하고, 상기 제2 수송 라인의 제4 개방 단부를 상기 하우징의 제2 내부 안에 배치하는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 용기의 제1 내부 안으로 돌출하는 브림을 상기 하우징 아래에 마련하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제품은 액상과 증기상을 포함하고, 상기 방법은 상기 증기상이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 함으로써 상기 증기상을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이며, 상기 방법은
    상기 용기의 내부와 유체 연통하는 제2 밸브를 마련하는 단계와,
    제품관의 한쪽 단부를 상기 제2 밸브에 연결하는 단계와,
    양의 압력을 갖는 가스를 상기 제2 밸브에 공급하여 상기 고상 제품을 교반시키는 단계와,
    상기 제1 밸브에 진공을 인가하여 상기 고상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 하여 상기 용기로부터 상기 고상 제품을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이고, 상기 방법은
    상기 용기의 내부와 유체 연통하는 제2 밸브를 마련하는 단계와,
    제품관의 한쪽 단부를 상기 제2 밸브에 연결하는 단계와,
    양의 압력을 갖는 가스를 상기 제2 밸브에 공급하여 상기 고상 제품을 교반시키는 단계와,
    상기 제1 밸브에 압력차를 인가하여 상기 고상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 하여 상기 용기로부터 상기 고상 제품을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 제품은 기상 제품이고, 상기 방법은 상기 제1 밸브를 개방하여 상기 기상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 하여 상기 용기로부터 상기 기상 제품을 제거하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  25. 제18항에 있어서, 상기 용기는 외주부를 형성하는 외측면을 포함하고, 상기 제1 밸브의 바닥이 상기 충전 레벨 아래에 위치하게 하는 단계는,
    상기 외측면에 오목부를 마련하는 단계와,
    상기 제1 밸브가 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것이 상기 오목부에의해 방지되도록 상기 제1 밸브를 상기 오목부 안에 배치하는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  26. 용적이 일정한 지지 구조 안에 전체가 고정되는 용기에 담길 수 있는 제품의 양을 최대화하기 위한 방법으로서,
    외측면이 외주부를 형성하고 안에 제품을 담는 용기를 마련하는 단계와,
    상기 외측면에 오목부를 마련하는 단계와,
    상기 용기 안에 담겨 있는 제품과 연통이 이루어지게 하는 설비가 상기 외측면의 외주부 너머로 돌출하는 것이 상기 오목부에 의해 방지되도록 상기 설비를 상기 오목부 안에 배치하는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 설비를 상기 오목부 안에 배치하는 단계는, 상기 용기의 제1 내부의 상부와 연통하는 제1 밸브를 그 안에 마련하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 외측면에 오목부를 마련하는 단계는,
    상기 오목부용의 기부를 마련하는 단계와,
    상기 용기에 담겨 있는 제품에 노출되는 제2 내부를 갖는 하우징을 상기 기부에 연결하는 단계와,
    제1 수송 라인의 제1 개방 단부를 상기 용기의 제1 내부의 상부 안에 배치하고, 상기 제1 수송 라인의 제2 개방 단부를 상기 하우징의 제2 내부 안에 배치하는 단계와,
    제2 수송 라인의 제3 단부를 상기 제1 밸브에 연결하고, 상기 제2 수송 라인의 제4 개방 단부를 상기 하우징의 제2 내부 안에 배치하는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 오목부용의 기부를 마련하는 단계는, 상기 용기 안에 있는 개구의 엣지에 분리 가능하게 고정되는 통로를 마련하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 제2 수송 라인의 제3 단부를 마련하는 단계는, 상기 통로가 상기 엣지로부터 제거될 때 상기 하우징과 제2 수송 라인도 함께 제거되도록 상기 제2 수송 라인을 상기 통로에 연결하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 오목부에 제2 밸브를 마련하는 단계와,
    제품관의 한쪽 단부를 상기 제2 밸브에 연결하는 단계와,
    상기 통로가 상기 엣지에 고정될 때 상기 제품관의 개방 단부가 상기 용기 안에서 상기 용기의 바닥 부분과 밀접하게 근접하여 위치하도록 상기 제품관을 상기 통로에 연결하는 단계를 더 포함하고,
    상기 통로가 상기 엣지로부터 제거될 때 상기 제품관을 상기 통로와 함께 제거할 수 있는 것인 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 용기의 제1 내부 안으로 돌출하는 브림을 상기 개구 주위에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제품은 액상과 증기상을 포함하고, 상기 방법은 상기 증기상이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 함으로써 상기 증기상을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  34. 제31항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이고, 상기 방법은
    양의 압력을 갖는 가스를 상기 제2 밸브에 공급하여 상기 고상 제품을 교반시키는 단계와,
    상기 제1 밸브에 진공을 인가하여 상기 고상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 함으로써 상기 용기로부터 상기 고상 제품을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 제품은 고상 제품이고, 상기 방법은
    양의 압력을 갖는 가스를 상기 제2 밸브에 공급하여 상기 고상 제품을 교반시키는 단계와,
    상기 제1 밸브에 압력차를 인가하여 상기 고상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 함으로써 상기 용기로부터 상기 고상 제품을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 것인 방법.
  36. 제31항에 있어서, 상기 제품은 기상 제품이고, 상기 방법은 상기 제1 밸브를 개방하여 상기 기상 제품이 상기 제1 수송 라인 및 제2 수송 라인과 상기 제1 밸브를 통과하여 빠져나오게 함으로써 상기 용기로부터 상기 기상 제품을 제거하는 단계를 포함하는 것인 방법.
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