KR200432779Y1 - 초저온 용기의 지지구조 - Google Patents

초저온 용기의 지지구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 원통형으로 형성되는 내조와, 상기 내조와 일정 간격을 유지하는 구조로 내조의 외부에 설치되는 외조와, 상기 내조가 외조로부터 일정 간격을 유지하며 지지 가능하도록 상기 내조와 외조 사이에 설치되는 지지수단을 포함하여 구성되는 초저온 용기에 있어서, 상기 지지수단은 내조의 외부면에 설치되는 제 1자석과, 상기 제 1자석과 대응되는 위치의 외조 내부면에 설치되는 제 2자석으로 구성되어지되, 상기 제 1자석과 제 2자석은 마주보는 면이 서로 동일한 극성이 노출되도록 구성됨으로써, 내조와 외조가 아무런 접촉부위 없이 일정 간격을 유지하며 안정적으로 지지될 수 있기 때문에 용기 내의 액체가스를 더욱 안전하게 저장할 수 있게 되는 초저온 용기의 지지구조를 제공한다.
초저온 용기, 내조, 외조, 고압 유체, 자석

Description

초저온 용기의 지지구조 {Support structure for cryogenic container}
도 1은 종래 기술에 따른 초저온 용기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 고안에 따른 초저온 용기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 2의 I - I선 단면도이다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
A - 초저온 용기 10 - 내조
20 - 외조 30 - 지지수단
31 - 제 1자석 32 - 제 2자석
본 고안은 초저온 용기의 지지구조에 관한 것이다.
대기 개선을 위해 시작된 CNG(Compressed Natural Gas ; 압축천연가스) 차량 보급이 성공적이라는 평가를 받고 있으나, CNG 차량은 연료 특성상 기체상태의 가스를 압축하여 용기에 충전하기 때문에 충전효율이 좋지 못하여 1회 충전시 대략 350km 정도 밖에 운행하지 못한다. 따라서, 장거리를 운행하는 고속버스나 대형 화물트럭 등에는 적용하기가 어렵다는 문제점이 있게 된다.
이를 해결하기 위하여 최근에는 기존 CNG 차량과 동일한 천연가스 연료이지만, 1회 충전시 대략 900km 정도를 운행할 수 있는 LNG(liquefied natural gas ; 액화천연가스) 차량이 개발되었다. 즉, LNG 차량은 연료를 CNG 차량처럼 기체상태로 충전하는 것이 아니라, 액체상태로 충전하기 때문에 CNG 차량보다 연료 저장능력이 3배가량 더 크기 때문이다.
따라서, 장거리를 운행하는 고속버스와 대형 화물트럭 등에 적용이 가능하게 된다.
이와 같은 LNG는 일정한 내부 용량을 가지는 용기에 저장되어 차량에 탑재되며, 천연가스의 비점이 -163℃에서 액화되기 때문에 용기는 초저온 상태를 유지할 수 있도록 특수한 구조로 설계되어 제작된다.
즉, 도 1의 도시와 같이 종래의 초저온 용기(100)는 외부의 열전달에 의한 증발 손실을 막기 위하여 내조(110)와 외조(120)로 용기가 이중으로 구성되고, 상기 내조(110)와 외조(120) 사이에는 소정의 지지수단(130)이 설치되어 내조(110)가 외조(120)로부터 일정 간격을 유지하며 지지된다.
여기서, 지지수단(130)은 내조(120)의 외측면에 돌출 형성되는 뾰족한 형태의 지지구(131)와, 지지구(131)에 대응되는 위치의 외조(120) 내측면에 형성되며 지지구(131)가 삽입 가능한 형태로 형성되는 지지홈(132a)을 포함하는 지지부(132)로 구성되어 지지구(131)가 지지홈(132a)에 접촉 삽입됨으로써, 내조(120)가 외조(110)로부터 일정 간격을 유지하며 지지된다.
그러나, 종래의 초저온 용기(100)는 지지수단(130)의 지지구(131)와 지지부(132)의 접촉 삽입에 따라 내조(110)가 외조(120)로부터 일정 간격을 유지하며 지지되는바, 이때 지지구(131)과 지지부(132)의 접촉부위를 통해 열전도가 일어나게 되기 때문에 내조(110)의 온도가 상승하게 되면서 액체상태인 가스가 기화되면서 기체상태로 변하게 되어 결국, 내조(110)의 압력이 상승하여 폭발 등의 안전사고로 이어지게 된다는 문제점이 있게 된다.
따라서, 본 고안은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 LNG 등과 같은 액화가스를 저장하기 위한 용기를 구성하는 내조와 외조가 자석으로 구성되는 지지수단에 의해 접촉부위 없이 일정 간격을 유지하며 안정적으로 지지될 수 있도록 하는 초저온 용기의 지지구조를 제공함에 있다.
이러한 본 고안은 원통형으로 형성되는 내조와, 상기 내조와 일정 간격을 유지하는 구조로 내조의 외부에 설치되는 외조와, 상기 내조가 외조로부터 일정 간격 을 유지하며 지지 가능하도록 상기 내조와 외조 사이에 설치되는 지지수단을 포함하여 구성되는 초저온 용기에 있어서, 상기 지지수단은 내조의 외부면에 설치되는 제 1자석과, 상기 제 1자석과 대응되는 위치의 외조 내부면에 설치되는 제 2자석으로 구성되어지되, 상기 제 1자석과 제 2자석은 마주보는 면이 서로 동일한 극성이 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 따른 초저온 용기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 I - I선 단면도이다.
도 2 및 도 3의 도시와 같이 본 고안에 따른 초저온 용기(A)는 일정 용량을 가지는 원통형의 구조로 열전달에 의한 증발 손실을 막기 위하여 내조(10)와 외조(20)로 용기가 이중으로 구성되고, 내조(10)와 외조(20) 사이에는 자석으로 구성되는 지지수단(30)이 설치되어 내조(10)와 외조(20) 사이의 간격이 유지되는 구조를 가진다.
여기서, 지지수단(30)은 내조(10)의 외부면에 부착 설치되는 제 1자석(31)과, 제 1자석과 대응되는 위치의 외조(20) 내부면에 부착 설치되는 제 2자석(32)으로 구분되며, 이러한 제 1자석(31)과 제 2자석(32)은 서로 마주보는 대향면이 동일한 극성이 노출되는 구조로 설치된다.
즉, 지지수단(30)을 구성하는 제 1자석(31)와 제 2자석(32)이 서로 동일한 극성끼리 마주보게 되면, 제 1자석(31)과 제 2자석(32) 간에는 서로 밀어내려고 하는 성질인 척력(斥力)이 작용하게 되기 때문에 이를 이용하여 내조(10)와 외조(20) 간의 간격을 유지할 수 있게 되는 것이다.
이러한, 제 1자석(31)과 제 2자석(32)은 내조(10)의 외부면과 외조(20)의 내부면 전체에 설치되는 것도 가능하지만, 바람직하게는 도 2의 도시와 같이 용기(A)의 상하 둘레부분과, 용기(A)의 측면부분으로 나뉘어 설치되는 것이 바람직하며, 이때 용기(A)의 상하 둘레부분에 설치되는 제 1자석(31)과 제 2자석(32)은 도 3의 도시와 같이 용기(A)의 단면 형태와 동일한 원통형으로 형성되고, 측면부분에 설치되는 제 1자석(31)과 제 2자석(32)은 판체형으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 고안에서는 용기(A)의 둘레부분에 설치되는 제 1자석(31)과 제 2자석(32)이 하나의 원통형의 구조로 형성된 것을 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 용기(A)의 둘레부분 길이에 따라 2개 또는 3개로 나누워 일정한 간격으로 배열 설치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 내조(10)와 외조(20) 사이 공간부에는 펄라이트(Perlite)와 같은 분말 단열재를 충진한 후 진공상태를 유지하게 함으로써, 내조(10)에 저장된 액체가스의 초저온 상태를 더욱 효과적으로 유지할 수 있게 된다.
따라서, 지지수단(30)을 구성하는 제 1자석(31)과 제 2자석(32) 간의 척력(斥力)을 이용하여 내조(10)와 외조(20)가 아무런 접촉부위 없이 일정 간격을 유지하며 안정적으로 지지될 수 있기 때문에 외부로부터의 열전도를 차단할 수 있게 됨은 물론, 내조(10) 내에 저장된 액체가스의 초저온 상태를 더욱 효과적으로 유지할 수 있게 된다.
이상 본 고안을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 고안의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 실용신안청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따른 초저온 용기의 지지구조에 의하면, 자석의 척력(斥力)을 이용하여 내조와 외조가 아무런 접촉부위 없이 일정 간격을 유지하며 안정적으로 지지될 수 있기 때문에 용기 내의 액체가스를 더욱 안전하게 저장할 수 있게 되는 효과 등을 제공한다.

Claims (3)

  1. 원통형으로 형성되는 내조와, 상기 내조와 일정 간격을 유지하는 구조로 내조의 외부에 설치되는 외조와, 상기 내조가 외조로부터 일정 간격을 유지하며 지지 가능하도록 상기 내조와 외조 사이에 설치되는 지지수단을 포함하여 구성되는 초저온 용기에 있어서,
    상기 지지수단은 내조의 외부면에 설치되는 제 1자석과, 상기 제 1자석과 대응되는 위치의 외조 내부면에 설치되는 제 2자석으로 구성되어지되, 상기 제 1자석과 제 2자석은 마주보는 면이 서로 동일한 극성이 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초저온 용기의 지지구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단을 구성하는 제 1자석과 제 2자석은,
    용기의 둘레부분과, 용기의 측면부분으로 나뉘어 설치되는 것을 특징으로 하는 초저온 용기의 지지구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 용기의 둘레부분에 설치되는 제 1자석과 제 2자석은 원통형으로 형성되 고,
    상기 용기의 측면부분에 설치되는 제 1자석과 제 2자석은 판체로 형성되는 것을 특징으로 하는 초저온 용기의 지지구조.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231636B1 (ko) * 2010-10-22 2013-02-08 대우조선해양 주식회사 액화천연가스의 저장 용기
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KR101732570B1 (ko) * 2015-09-25 2017-05-04 삼성중공업 주식회사 액화가스 저장탱크
KR101946208B1 (ko) 2018-08-31 2019-04-17 천성흔 초저온 용기의 내부 지지구조

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