KR20100003689U

KR20100003689U - Ｌｎｇ 용기

Info

Publication number: KR20100003689U
Application number: KR2020080013027U
Authority: KR
Inventors: 김익수; 이동인; 조동연
Original assignee: 주식회사 엔케이
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-07

Abstract

본 고안은 액화천연가스를 초저온으로 저장 및 보관하는데 이용되는 LNG 용기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유체가 저장되는 내조(10), 내조(10)를 보호하는 외조(20) 및 내조(10)와 외조(20) 사이에 구비되어 내조(10)를 지지하는 지지수단(130)(230)을 포함하여 이루어진 LNG 용기에 있어서, 상기 지지수단(130)(230)은 내조(10)의 일측에 고정된 내조고정편(131)(231); 내조고정편(131)(231)으로부터 소정간격 이격된 채로 외조(20)의 일측에 고정된 외조고정편(132)(232); 및 내조고정편(131)(231)과 외조고정편(132)(232)을 연결하는 열전도율이 낮은 연결부재(133)(233);로 이루어진 것을 기술의 구성으로 하는바, 외부열이 지지수단을 통하여 내조로 전달되는 것을 보다 효과적으로 차단하면서 내조가 보다 단단히 지지되도록 할 수 있으며, 외부로부터 인가되는 진동에 의해 지지수단 및 내조가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

액화천연가스, LNG, 초저온, 저장, 용기, 탱크

Description

ＬＮＧ 용기{ＬＮＧＣＹＬＩＮＤＥＲ}

본 고안은 LNG 용기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액화천연가스를 초저온으로 보관하는데 있어서, 단열성 및 충격흡수성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 LNG 용기에 관한 것이다.

일반적으로 대기 환경 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 있어 이를 해결하기 위하여 기존 CNG 차량과 동일한 천연가스 연료이지만, 1회 충전시 대략 900km 정도를 운행할 수 있는 LNG(Liquified Natural Gas ; 액화천연가스) 차량이 개발되었다.

즉, LNG 차량은 연료를 CNG 차량처럼 기체상태로 충전하는 것이 아니라, 액체상태로 충전하기 때문에 CNG 차량보다 연료 저장능력이 3배가량 더 높아 장거리를 운행하는 고속버스와 대형 화물트럭 등에 적용되고 있다.

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.

도 1은 종래 LNG 용기의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 LNG 용기는 외부의 열전달에 의한 증발 손실을 막기 위하여 용기가 내조(10)와 외조(20)의 2중으로 구성되고, 내조(10)가 외조(20)로부터 일정간격을 유지할 수 있도록 소정의 지지수단(30)에 의해 지지되는 구조를 가지며, 내조(10)와 외조(20) 사이의 공간부에는 분말 또는 박판형태의 단열재를 삽입한 후 진공상태를 만들어 저장된 유체의 초저온 상태를 유지시킬 수 있도록 하였다.

이때 상술한 지지수단(30)은 외조(20)에 용접된 지지부(32) 및 내조(10)에 용접된 지지구(31)로 이루어지는바, 지지구(31)는 일단이 뾰족한 형태로 제작되고, 지지부(32)에는 지지구(31)의 뾰족한 일정부분이 정확히 밀착삽입될 수 있도록 홈(31a)이 형성되어 있다. 따라서 종래의 LNG 용기(A)에 따르면, 내조(10)를 외조(20)에 결합시킬 때 지지구(31)의 일정 단부가 지지부(32)의 홈에 정확히 삽입되도록 함으로써 내조(10)가 외조(20)에 단단히 지지된다.

그러나, 종래의 LNG 용기(A)는 지지수단(30)에 의해 내조(10)가 외조(20)의 일단에 지지되는 구조를 갖고 있기 때문에 차량의 움직임과 흔들림 및 충격에 의해 내조(10)에 저장된 유체가 이동되면서 내조(10)의 벽면에 부딪힘에 따라 내조(10)가 충격을 받아 파손될 수 있는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있기는 하지만, 지지수단 즉, 지지구(31)와 지지부(32)가 단단한 철재로 제작됨에 따라 외조(20)에 가해지는 충격이 모두 내조(10)로 전달될 수 있기 때문에 충격흡수성능이 떨어지며, 특히, 지지구(31)와 지지부(32)는 철재로 제작된 상태에서 서로 조금의 유격도 없이 정확히 결합되는 형태를 갖기에 외부열이 쉽게 전도될 수 있어 단열성능이 떨어지는 문제점을 야기시킨다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 충격흡수성능 및 단열성능을 향상시킬 수 있도록 한 LNG 용기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 고안의 LNG 용기는 지지수단이 내조의 일측에 고정된 내조고정편; 내조고정편으로부터 소정간격 이격된 채로 외조의 일측에 고정된 외조고정편; 및 내조고정편과 외조고정편을 연결하는 열전도율이 낮은 연결부재;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히 상기 내조고정편 및 외조고정편은 일측면에 홈을 갖는 요형상으로 제작되며, 상기 연결부재는 상기 홈에 삽입되는 바형상으로 제작된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 내조고정편은 원뿔형상으로 제작되고, 상기 외조고정편은 링형상으로 제작되며, 상기 연결부재는 철형상으로 제작되어 연결부재의 돌출된 중앙부가 외조고정편의 천공된 중앙부에 삽입고정되며, 연결부재의 중앙부에는 내조고정편의 단부가 삽입되는 관통공이 형성된 것을 특징으로 할 수도 있으며, 이때 상기 내조고정편의 측면은 안쪽으로 라운딩처리되고, 상기 연결부재의 관통공 측면은 내조고정편의 측면에 대응되는 나팔모양으로 라운딩처리되되, 소정간격 이격 되도록 하여 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 한다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 고안의 LNG 용기는 지지수단의 내조고정편과 외조고정편 사이에 열전도율이 낮은 연결부재를 삽입함으로써 단열성능을 향상시킬 수 있으며, 결합면을 곡선처리하여 슬라이딩 가능한 구조로 형성시킴으로써 충격흡수성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 LNG 용기를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 고안의 일 실시예에 따른 LNG 용기의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 LNG 용기(100)는 외부의 열전달에 의한 증발 손실을 막기 위하여 용기가 내조(10) 및 외조(20)의 2중구조로 구성되고, 내조(10)가 외조(20)로부터 일정간격을 유지될 수 있도록 소정의 지지수단(130)에 의해 지지되는 구조를 가진다.

특히, 내조(10)와 외조(20) 사이의 공간부에는 분말 또는 박판형태의 단열재를 삽입한 후 진공상태를 만듦으로써 내조에 저장된 유체의 초저온 상태가 최대한 유지될 수 있도록 하였다.

전술한 구성에서 내조(10)는 유체가 저장되는 내부용기인바, 보조저장부 및 유체 투입관이 설치되며, 외조(20)는 내조(10)를 외부환경으로부터 보호하는 용기인바, 일측에 유체투입관이 관통된다.

다음 지지수단(130)은 내조(10)와 외조(20) 사이에 구비되어 내조(10)를 지지하는 수단인바, 본 고안의 핵심부품이며, 내조고정편(131), 외조고정편(132) 및 연결부재(133)로 이루어진다.

먼저 내조고정편(131)은 스테인리스스틸을 요(凹)형상으로 형성시킴으로써 달성되는바, 내조(10)의 외부 일측에 용접에 의해 고정된다.

다음 외조고정편(132)은 내조고정편(131)과 동일하게 스테인리스스틸을 요(凹)형상으로 형성시킴으로써 달성되는바, 외조(20)의 내부 일측에 용접에 의해 고정된다.

이때 외조고정편(132)과 내조고정편(131)은 서로 소정간격 이격되어 있는데, 이는 외부열이 외조고정편(132)과 내조고정편(131)을 통해 내조(10)로 전달되지 않도록 하기 위함이다.

특히 내조고정편(131)과 외조고정편(132) 사이에 결합되는 연결부재(133)는 내조(10)를 외조(20)에 지지시킴과 동시에 내조고정편(131) 및 외조고정편(132)과의 접촉에 의한 열전도를 차단해야 하는바, 강도가 높고 열전도율이 낮은 재질인 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics, 유리섬유보강플라스틱)를 원형 또는 다각형의 막대형상인 바(bar)형상으로 제작하는 것이 바람직하다.

즉, FRP를 바형상으로 제작한 후 양 단부를 각각 외조고정편(132)과 내조고정편(131)에 형성된 홈에 삽입하여 내조고정편(131)과 외조고정편(132)을 소정간격 이격시킴과 동시에 내조(10)가 외조(20)에 단단히 지지되도록 한다.

따라서 본 고안의 일 실시예에 따른 LNG 용기(100)에 따르면, 내조(10)가 지지수단에 의해 외조(20)로부터 소정간격 이격된 채로 단단히 지지되는바, 연결부재(133)를 이루는 FRP재질의 특성에 따라 외조고정편(132)으로부터 전달되는 외부 열이 연결부재(133)에서 효과적으로 차단된다.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 LNG 용기의 단면도이며, 도 4는 도 3의 지지수단 분리 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안의 다른 실시예에 따른 LNG 용기(200)는 외부의 열전달에 의한 증발 손실을 막기 위하여 용기가 내조(10) 및 외조(20)의 2중구조로 구성되고, 내조(10)가 외조(20)로부터 일정간격을 유지될 수 있도록 소정의 지지수단(230)에 의해 지지되는 구조를 가진다.

다음 지지수단(230)은 내조(10)와 외조(20) 사이에 구비되어 내조(10)를 지지하는 수단인바, 본 고안의 핵심부품이며, 내조고정편(231), 외조고정편(232) 및 연결부재(233)로 이루어진다.

먼저 내조고정편(231)은 스테인리스스틸을 철(凸)형상으로 형성시킴으로써 달성되는바, 내조(10)의 외부 일측에 용접에 의해 고정된다.

다음 외조고정편(232)은 내조고정편(231)과 동일하게 스테인리스스틸로 제작되는데, 그 형상은 내조고정편(231)과는 다르게 링(ring)형상으로 형성되는바, 외 조(20)의 내부 일측에 용접에 의해 고정된다.

이때 외조고정편(232)과 내조고정편(231)은 서로 소정간격 이격되어 있는데, 이는 외부열이 외조고정편(232)과 내조고정편(231)을 통해 내조(10)로 전달되지 않도록 하기 위함이다.

특히 내조고정편(231)과 외조고정편(232) 사이에 결합되는 연결부재(233)는 내조(10)를 외조(20)에 지지시킴과 동시에 내조고정편(231) 및 외조고정편(232)과의 접촉에 의한 열전도를 차단해야 하는바, 강도가 높고 열전도율이 낮은 재질인 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics, 유리섬유보강플라스틱)를 중앙부에 관통공을 갖도록 천공된 철(凸)형상으로 제작하는 것이 바람직하다.

즉, FRP를 중앙부가 천공된 철형상으로 제작한 후 일 단부(돌출된 부위)를 외조고정편(232)의 천공된 중앙부에 삽입시키고, 이어서 내조고정편(231)의 일 단부(돌출된 부위)를 연결부재(233)의 중앙부에 삽입하여 내조고정편(231)과 외조고정편(232)을 소정간격 이격시킴과 동시에 내조(10)가 외조(20)에 단단히 지지되도록 한다.

따라서 본 고안의 다른 실시예에 따른 LNG 용기(200)에 따르면, 내조(10)가 지지수단에 의해 외조(20)로부터 소정간격 이격된 채로 단단히 지지되는바, 연결부재(233)를 이루는 FRP재질의 특성에 따라 외조고정편(232)으로부터 전달되는 외부열이 연결부재(233)에서 효과적으로 차단된다.

한편 전술한 내조고정편(231)은 원뿔형상으로 제작하고, 연결부재(233)의 천공된 중앙부는 내조고정편(231)의 단부와 대응되도록 형성시키는 것이 바람직한바, 연결부재(233)의 관통공은 내조(10)측에서 외조(20)측으로 점점 좁아지는 형태가 되도록 제작한다.

이때, 도 4와 같이 내조고정편(231)의 측면을 안쪽으로 라운딩처리하고, 연결부재(233)의 관통공 측면을 내조고정편(231)의 측면에 대응되게 나팔모양으로 라운딩처리되도록 제작하는 경우 내조고정편(231)과 연결부재(233)는 서로 미세하게 이격된 공간을 통해 슬라이딩될 수 있는 구조가 되어, 외부로부터 충격이 가해질 때 미세하게 상하좌우로 슬라이딩 됨에 따라 내조(10)로 전달되는 충격이 감쇄되는 효과를 기대할 수 있다.

즉, 연결부재(233)에서 충격이 흡수되는 효과를 얻을 수 있어 LNG 용기(200)의 수명을 늘릴 수 있게 된다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있기에 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있을 것이다.

도 1은 종래 LNG 용기의 단면도,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 LNG 용기의 단면도,

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 LNG 용기의 단면도,

도 4는 도 3의 지지수단 분리 사시도 이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 내조

20: 외조

100, 200: LNG 용기

130, 230: 지지수단

131, 231: 내조고정편

132, 232: 외조고정편

133, 233: 연결부재

Claims

유체가 저장되는 내조(10), 내조(10)를 보호하는 외조(20) 및 내조(10)와 외조(20) 사이에 구비되어 내조(10)를 지지하는 지지수단(130)(230)을 포함하여 이루어진 LNG 용기에 있어서,

상기 지지수단(130)(230)은 내조(10)의 일측에 고정된 내조고정편(131)(231);

내조고정편(131)(231)으로부터 소정간격 이격된 채로 외조(20)의 일측에 고정된 외조고정편(132)(232); 및

내조고정편(131)(231)과 외조고정편(132)(232)을 연결하는 열전도율이 낮은 연결부재(133)(233);로 이루어진 것을 특징으로 하는 LNG 용기.
제 1항에 있어서,

상기 내조고정편(131) 및 외조고정편(132)은 일측면에 홈을 갖는 요(凹)형상으로 제작되며, 상기 연결부재(133)는 상기 홈에 삽입되는 바(bar)형상으로 제작된 것을 특징으로 하는 LNG 용기.
제 1항에 있어서,

상기 내조고정편(231)은 원뿔형상으로 제작되고, 상기 외조고정편(232)은 링(ring)형상으로 제작되며, 상기 연결부재(233)는 철(凸)형상으로 제작되어 연결 부재(233)의 돌출된 중앙부가 외조고정편(232)의 천공된 중앙부에 삽입고정되며, 연결부재(233)의 중앙부에는 내조고정편(231)의 단부가 삽입되는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 LNG 용기.
제 3항에 있어서,

상기 내조고정편(231)의 측면은 안쪽으로 라운딩처리되고, 상기 연결부재(233)의 관통공 측면은 내조고정편(231)의 측면에 대응되게 나팔모양으로 라운딩처리되되, 내조고정편(231)과 연결부재(233)는 서로 슬라이딩 가능하도록 소정간격 이격된 것을 특징으로 하는 LNG 용기.