KR20100011652U

KR20100011652U - 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기

Info

Publication number: KR20100011652U
Application number: KR2020090006167U
Authority: KR
Inventors: 김익수; 이동인; 조동연
Original assignee: 주식회사 엔케이
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-01

Abstract

본 고안은 보온성능을 향상시킨 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 엘엔지가 저장되는 내조(110); 내조(110)를 보호하는 외조(130); 및 내조(110)와 외조(130)를 관통하는 형태로 설치되며, 열교환기(200)를 거쳐 엔진과 연결되는 엘엔지 배출라인(160);을 포함하여 이루어진 엘엔지 용기에 있어서, 상기 내조(110)와 외조(130) 사이에는 내조(110)와 외조(130) 사이의 공간을 분리시키는 중조(120)가 더 구비되어, 내조(110)와 중조(120) 사이에는 진공 단열층(120a)이 형성되고, 중조(120)와 외조(130) 사이에는 냉각체 단열층(120b)이 형성된 것을 기술의 구성으로 하는바, 진공 단열층(120a) 이외에 냉각체 단열층(120b)을 더 구비시켜 외부로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단시킬 수 있어 보온성능의 향상을 기대할 수 있으며, 특히 고온의 엔진 냉각수를 냉각체로 이용하는 경우 열교환기를 통하여 엔진으로 주입되는 엘엔지의 기화작용을 촉진시킬 수 있는 효과도 있으며, 기 설치된 열교환기를 활용하여 냉각체의 온도를 유지시킴으로써 냉각체 저온 유지장치를 별도로 추가할 필요가 없는 효과가 있다.

LNG, 액화천연가스, 용기, 보온, 열교환기, 냉각체

Description

2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기{LNG vessel with dual insulation}

본 고안은 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 용기 내부에 단열성능을 향상시킬 수 있도록 한 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기에 관한 것이다.

일반적으로 엘엔지(LNG: 액화천연가스)를 연료로 하는 차량은 이산화탄소와 같은 온실가스나 환경오염물질의 배출량이 적고, 연료를 낮은 압력으로 저장함에 따라 안전성이 뛰어나며, 동일한 부피를 기준으로 압축천연가스(CNG) 차량보다 2 ~ 3배나 많은 연료를 저장할 수 있는 장점이 있다.

실질적으로 엘엔지를 연료로 사용한 경우의 이산화탄소 배출량을 100으로 볼 때, 액화석유가스(LPG)를 연료로 사용한 경우는 113, 경유를 연료로 사용한 경우는 132에 해당하는 바, 이와 같이 온실가스가 되는 이산화탄소의 배출량이 매우 적으므로 환경친화적인 연료라 할 수 있다.

그러나, 엘엔지를 저장하기 위한 연료탱크가 초저온 단열용기로서 그 가격이 매우 고가이고, 엘엔지 연료를 충전하는 충전소의 보급이 제대로 이루어지지 못하고 있을 뿐만 아니라, 연료탱크 자체의 부피가 크게 되어 대형 차량에는 적용이 용 이한 반면 승용차에는 적용이 어렵다는 단점 또한 가지고 있다.

상기와 같은 단점에도 불구하고 환경친화적인 요인으로 인하여 엘엔지 차량의 보급을 확산시키고자 하는 노력과 연구개발이 국가적인 차원에서 지속적으로 수행되고 있으며, 국내에서는 2005년부터 가스공사 등 네 곳에서 엘엔지 버스와 트럭 등 4대의 차량을 시범적으로 운행한 데 이어, 2008년 11월부터 국토해양부에서 진행된 LNG 화물차 개조사업 등으로 2010년까지 약 3,000여대가 추가적으로 보급될 전망이다.

한편, 엘엔지 용기는 내부에 -163℃의 액화천연가스가 저장되기에 내부온도유지가 매우 중요한데, 이는 내부 온도가 조금이라도 상승되면 엘엔지가 기화되어 내부압력이 상승하여 용기가 폭발할 위험이 있기 때문이다.

따라서 현재까지도 수많은 연구원들이 외부로부터 전달되는 열과 빛을 차단하기 위한 다양한 기술을 개발하고 있으며, 본 고안 역시 외부로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단시킬 수 있게 하기 위해 고안된 기술에 해당한다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 외부로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단시킬 수 있도록 한 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 고안의 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기는 엘엔지가 저장되는 내조(110); 내조(110)를 보호하는 외조(130); 및 내조(110)와 외조(130)를 관통하는 형태로 설치되며, 열교환기(200)를 거쳐 엔진과 연결되는 엘엔지 배출라인(160);을 포함하여 이루어진 엘엔지 용기에 있어서, 상기 내조(110)와 외조(130) 사이에는 내조(110)와 외조(130) 사이의 공간을 분리시키는 중조(120)가 더 구비되어, 내조(110)와 중조(120) 사이에는 진공 단열층(120a)이 형성되고, 중조(120)와 외조(130) 사이에는 냉각체 단열층(120b)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 고안의 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기는 진공 단열층 이외에 냉각체 단열층 더 구비시켜 외부로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단시킬 수 있어 보온성능의 향상을 기대할 수 있으며, 특히 고온의 엔진 냉각수를 냉각체로 이용하는 경우 열교환기를 통하여 엔진으로 주입되는 엘엔지의 기화작용을 촉진시킬 수 있는 효과도 있으며, 기 설치된 열교환기를 활용하여 냉각 체의 온도를 유지시킴으로써 냉각체 저온 유지장치를 별도로 추가할 필요가 없는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기가 적용된 엘엔지 시스템의 개략적인 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기가 적용된 엘엔지 시스템은 엘엔지 용기(100), 열교환기(200), 엔진(300) 및 냉각체 순환 장치(400)로 이루어진다.

먼저, 엘엔지 용기(100)는 엘엔지가 저장되는 내조(110), 내조(110)를 보호하는 외조(130) 및 내조(110)와 외조(130) 사이의 공간을 분리시키는 중조(120)로 이루어지며, 일측에는 엘엔지 용기(100) 내부로 엘엔지를 주입하는데 이용되는 엘엔지 주입라인(150)과 엘엔지 용기(100) 내부에 저장된 엘엔지를 엘엔지 용기(100) 외부로 배출시키는데 이용되는 엘엔지 배출라인(160)이 관통설치된다.

이때, 엘엔지 배출라인(160)은 열교환기(200)를 거쳐 엔진과 연결되는바, 엘엔지 용기에 저장된 엘엔지가 엘엔지 배출라인(160)을 통하여 열교환기(200)에서 엔진에 주입해야할 온도로 변환된 후 엔진에 주입된다.

따라서, 본 고안에 따른 엘엔지 용기(100)는 내조(110)와 외조(130) 사이에 중조(120)가 추가되는 구조를 갖음으로써 내조(110)와 외조(130) 사이에 2중의 단 열층이 형성되는바, 내조(110)와 중조(120) 사이에는 진공 단열층(120a)을 형성시키고, 중조(120)와 외조(130) 사이에는 냉각체 단열층(120b)을 형성시킨다.

전술한 진공 단열층(120a)은 종래 엘엔지 용기에 적용되는 것과 동일한 단열층인바, 진공상태에서는 대류전도열이 차단된다는 원리를 이용한 단열층이며, 냉각체 단열층(120b)은 본 고안의 핵심 구조로서 저온의 냉각수 또는 공기로 이루어진 냉각체를 주입하여 열전달을 차단하는 단열층이다.

이때, 냉각체의 주입은 냉각체 주입라인(170)으로 수행되고, 냉각체의 배출은 냉각체 배출라인(180)에 의해 수행되는바, 냉각체 주입라인(170)은 냉각체를 저온으로 유지시키기 위한 열교환기(200)를 거쳐 외조(130)의 일측에형성된 냉각체 주입구(130a)에 연결된다.

특히, 냉각체가 본 실시예에서와 같이 엔진 냉각수인 경우 냉각체 순환 장치(400)의 양측에 냉각체 주입라인(170)과 냉각체 배출라인(180)을 연결시키고 각 냉각체 주입라인(170)과 냉각체 배출라인(180)을 외조(130)에 형성된 냉각체 주입구(130a)와 냉각체 배출구(130b)에 연결시킴으로써 순환될 수 있도록 한다.

따라서, 본 고안에 따른 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기(100)는 진공 단열층(120a) 이외에 냉각체 단열층(120b)이 더 구비됨으로써, 외부로부터 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단시킬 수 있어 보온성능의 향상을 기대할 수 있으며, 특히 기 설치된 열교환기(200)를 활용하여 냉각체의 온도를 저온으로 유지시킴으로써 냉각체 저온 유지장치를 별도로 추가할 필요가 없다.

특히 고온의 엔진 냉각수를 냉각체로 이용함으로써 열교환기(200)를 통하여 엔진(300)으로 주입되는 엘엔지의 기화작용을 엔진 냉각수의 고온으로 촉진시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

도면의 미설명 부호 140은 내조(110), 중조(120) 및 외조(130)를 지지하는 지지체이다.

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.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 엘엔지 용기

110: 내조(110)

120; 중조(120)

120a : 진공 단열층(120a)

120b : 냉각체 단열층(120b)

130: 외조(130)

130a : 냉각체 주입구(130a)

130b : 냉각체 배출구(130b)

140 : 지지체

150 : 엘엔지 주입라인(150)

160: 엘엔지 배출라인(160)

170 : 냉각체 주입라인(170)

180 : 냉각체 배출라인(180)

200 : 열교환기(200)

300 : 엔진

400 : 냉각체 순환 장치

Claims

엘엔지가 저장되는 내조(110); 내조(110)를 보호하는 외조(130); 및 내조(110)와 외조(130)를 관통하는 형태로 설치되며, 열교환기(200)를 거쳐 엔진과 연결되는 엘엔지 배출라인(160);을 포함하여 이루어진 엘엔지 용기에 있어서,

상기 내조(110)와 외조(130) 사이에는 내조(110)와 외조(130) 사이의 공간을 분리시키는 중조(120)가 더 구비되어, 내조(110)와 중조(120) 사이에는 진공 단열층(120a)이 형성되고, 중조(120)와 외조(130) 사이에는 냉각체 단열층(120b)이 형성된 것을 특징으로 하는 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기.
제 1항에 있어서,

상기 외조(130)에는 냉각체 주입구(130a) 및 냉각체 배출구(130b)가 형성되며,

상기 냉각체 주입구(130a)에는 냉각체 주입라인(170)이 열교환기(200)를 거쳐 연결된 것을 특징으로 하는 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

상기 냉각체는 공기 또는 엔진 냉각수인 것을 특징으로 하는 2중 단열층을 갖는 엘엔지 용기.