KR20150112674A - Structure of liquid oxygen tank for submarine - Google Patents

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KR20150112674A
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heat insulating
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김연태
신정섭
박상진
김재웅
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Abstract

A liquid oxygen tank structure for a submarine is disclosed. According to an embodiment of the present invention, provided is the liquid oxygen tank structure for a submarine, which comprises: an inner wall provided inside a liquid oxygen tank; an outer wall provided outside the liquid oxygen tank at a distance from the inner wall; and an insulating material filled in the space between the inner wall and the outer wall, and compressed to be formed as a glass bubble and perlite are mixed.

Description

잠수함의 액화산소탱크 구조{STRUCTURE OF LIQUID OXYGEN TANK FOR SUBMARINE}STRUCTURE OF LIQUID OXYGEN TANK FOR SUBMARINE

본 발명의 실시예는 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화산소탱크의 내벽과 외벽 사이에 채워지는 단열재로서 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)를 혼합하여 사용함으로써 단열 성능과 충격 허용치를 동시에 만족시킬 수 있는 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to a structure of a liquefied oxygen tank of a submarine, and more particularly, to a structure of a liquefied oxygen tank in which a glass bubble and perlite are mixed and used as a heat insulating material filled between an inner wall and an outer wall of a liquefied oxygen tank, The present invention relates to a liquefied oxygen tank structure of a submarine capable of simultaneously satisfying performance and impact tolerance.

연료전지로 추진하는 잠수함의 경우, 산소와 수소가 촉매 반응하여 산화되면서 전기에너지를 발생시키게 된다. In the case of a submarine propelled by a fuel cell, oxygen and hydrogen are catalyzed and oxidized to generate electrical energy.

다만, 잠수함의 경우 공간상으로 제약이 있어 필요한 양의 산소를 충분히 저장하기 위해 극저온 상태에서 액화시킨 산소를 저장한다. 이를 액화산소라 하며, 이를 저장하는 탱크를 액화산소탱크라 한다.However, in case of submarine, space is limited and oxygen is stored at cryogenically low temperature to sufficiently store required amount of oxygen. This is called liquefied oxygen, and the tank that stores it is called the liquefied oxygen tank.

도 1은 종래의 액화산소탱크를 간략히 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual view briefly showing a conventional liquefied oxygen tank.

도시된 바와 같이, 액화산소탱크(1)는 내벽(2)과 외벽(5)으로 구성되며, 내벽(2)의 안쪽 공간으로 액화산소(3)가 저장된다. 그리고 내벽(2)과 외벽(5) 사이의 간격으로는 단열 성능을 갖는 충진재(또는 단열재)(6)가 채워진다. 그리고 내벽(2)과 외벽(5)은 지지스트랩(7)에 의해 구조적으로 지지되는 형태로 이루어져 있었다.As shown in the figure, the liquefaction oxygen tank 1 is composed of an inner wall 2 and an outer wall 5, and the liquefied oxygen 3 is stored in an inner space of the inner wall 2. A filling material (or a heat insulating material) 6 having a heat insulating performance is filled in the gap between the inner wall 2 and the outer wall 5. And the inner wall 2 and the outer wall 5 are structurally supported by the support strap 7.

한편, 극저온 상태의 액화산소를 안전하게 저장하기 위하여, 잠수함의 액화산소탱크는 단열 성능이 좋으면서도 외부 충격에 강인한 구조로 이루어져야 한다.
On the other hand, in order to safely store liquefied oxygen at a cryogenic temperature, the liquefied oxygen tank of the submarine should be constructed with a good insulation performance and a structure resistant to external impact.

연료 전지를 구비하는 잠수함용 발전 장치(대한민국 공개특허공보 제10-2012-0014151호)A power generator for a submarine equipped with a fuel cell (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0014151)

본 발명은 액화산소탱크의 단열재로서 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)로 구성된 이종의 성분을 혼합하여 사용하여 단열 성능과 충격 허용치를 동시에 만족시킬 수 있는 잠수함의 액화산소탱크 구조를 제공한다.
The present invention provides a liquefied oxygen tank structure of a submarine which can simultaneously satisfy the heat insulating performance and the impact tolerance by using a mixture of different components composed of glass bubble and perlite as a heat insulating material of a liquefied oxygen tank .

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화산소탱크의 내부에 구비되는 내벽; 상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며 상기 내벽과의 사이에 공간을 두고 형성되는 외벽; 및 상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)가 혼합되어 압착 형성된 단열재;를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 구조를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, an inner wall provided inside the liquefied oxygen tank; An outer wall provided outside the liquefied oxygen tank and spaced from the inner wall; And a heat insulating material which is filled in a space between the inner wall and the outer wall and is formed by compression of glass bubble and perlite mixed with each other, and a liquefied oxygen tank structure of the submarine.

상기 내벽과 외벽 사이의 공간은, 진공상태로 유지될 수 있다.The space between the inner wall and the outer wall can be maintained in a vacuum state.

상기 내벽은, 스테인리스 강(stainless steel) 재질로 이루어질 수 있다.The inner wall may be made of stainless steel.

상기 외벽은, 연강(mild steel) 재질로 이루어질 수 있다.
The outer wall may be made of a mild steel material.

본 발명에 의하면 액화산소탱크의 단열재로서 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)로 구성된 이종의 성분을 혼합하여 사용하여 단열 성능과 충격 허용치를 동시에 만족시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to simultaneously satisfy the heat insulating performance and the impact tolerance by using a mixture of different kinds of components composed of glass bubble and perlite as a heat insulating material of the liquefied oxygen tank.

또한, 본 발명에 의하면 고가의 글라스 버블의 사용량을 줄이고 상대적으로 가격이 저렴한 펄라이트를 적절히 혼합하여 이용함에 따라 비용 절감을 도모할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to reduce the cost by reducing the amount of expensive glass bubbles used and appropriately mixing and using relatively cheap pearlite.

또한, 본 발명에 의하면 펄라이트의 경우 글라스 버블에 비해 밀도가 낮아 단열재 전체가 글라스 버블로 이루어졌던 종래의 경우에 비해 액화산소탱크의 무게 경량화에 도움을 줄 수 있다.
According to the present invention, pearlite has a lower density than glass bubbles and can contribute to weight reduction of the liquefaction oxygen tank compared with the conventional case where the entire heat insulating material is made of glass bubbles.

도 1은 종래의 액화산소탱크를 간략히 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 구조를 간략히 도시한 개념도. 1 is a conceptual view schematically showing a conventional liquefied oxygen tank.
2 is a conceptual view briefly showing a structure of a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor shall appropriately define the concept of the term in order to describe its invention in the best way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various modifications may be made.

연료전지로 추진하는 잠수함의 경우, 산소와 수소가 촉매 반응하여 산화되면서 전기에너지를 발생시키게 된다. In the case of a submarine propelled by a fuel cell, oxygen and hydrogen are catalyzed and oxidized to generate electrical energy.

다만, 잠수함의 경우 공간상으로 제약이 있어 필요한 양의 산소를 충분히 저장하기 위해 극저온 상태에서 액화시킨 산소를 저장한다. 이를 액화산소라 하며, 이를 저장하는 탱크를 액화산소탱크라 한다.
However, in case of submarine, space is limited and oxygen is stored at cryogenically low temperature to sufficiently store required amount of oxygen. This is called liquefied oxygen, and the tank that stores it is called the liquefied oxygen tank.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, the structure of a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소 탱크 구조를 간략히 도시한 개념도이다.2 is a conceptual view briefly showing a structure of a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 잠수함의 액화산소 탱크 구조는 내벽(110), 외벽(120), 그리고 상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블(131)과 펄라이트(133)가 혼합된 후 압착하여 형성된 단열재(130)를 포함한다.
As shown in the figure, the liquefied oxygen tank structure of the submarine is filled in the space between the inner wall 110, the outer wall 120, and the inner wall and the outer wall. After the glass bubble 131 and the pearlite 133 are mixed, And a heat insulating material 130 formed thereon.

액화산소탱크의 경우 일반적으로 알려진 바와 같이, 극저온의 액화산소를 안전하게 보관할 수 있도록 내벽(110)과 외벽(120)으로 구성된 이중의 쉘(shell) 구조를 가진다. As is generally known in the case of a liquefied oxygen tank, it has a double shell structure composed of an inner wall 110 and an outer wall 120 for safely storing cryogenic liquefied oxygen.

상기 내벽(110)은 액화산소탱크의 내부에 구비되며 내부에 저장된 극저온의 액화가스와 직접 접촉하며 밀폐된 내부 벽면을 제공한다. 이를 위해, 상기 내벽(110)은 스테인리스 강(stainless steel) 재질로 제작될 수 있다. The inner wall 110 is provided inside the liquefied oxygen tank and provides a sealed inner wall surface in direct contact with the cryogenic liquefied gas stored therein. For this, the inner wall 110 may be made of stainless steel.

상기 외벽(120)은 상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며, 상기 내벽(110)과의 사이에 공간을 두고 형성될 수 있다. The outer wall 120 is provided outside the liquefied oxygen tank and may have a space between the inner wall 110 and the liquefied oxygen tank.

그리고 상기 외벽(120)의 경우 상기 내벽(110)과 달리 연강(mild steel) 재질로 제작할 수 있다.Unlike the inner wall 110, the outer wall 120 may be made of mild steel.

한편, 상기 내벽(110)과 외벽(120) 사이에는 공간이 마련되어 있는데, 이 공간을 통해 단열재(130)가 충진 될 수 있다.Meanwhile, a space is provided between the inner wall 110 and the outer wall 120, and the heat insulating material 130 can be filled through the space.

상기 단열재(130)는 글라스 버블(131)과 펄라이트(133)를 혼합한 것으로 이를 압축한 형태로 제공될 수 있다. The heat insulating material 130 may be a mixture of glass bubbles 131 and pearlite 133 and may be provided in a compressed form.

여기서, 상기 펄라이트(133)는 천연 SiO2가 70% 이상 함유된 글라스로서, 단열 성능이 뛰어나고 원료 비용이 글라스 버블에 비해 저렴한 장점이 있다. Herein, the pearlite 133 is a glass containing 70% or more of natural SiO2, and is excellent in heat insulating performance and is advantageous in cost compared with glass bubbles.

따라서, 상기 단열재(130)로서 상대적으로 고가인 글라스 버블(131)을 이용하면서도 이의 사용량을 적절히 줄이면서 상대적으로 저가인 펄라이트(133)를 적절히 혼합하여 사용할 수 있어, 단열 성능의 확보화 비용 절감을 동시에 도모할 수 있다. Therefore, it is possible to appropriately mix and use the relatively low-cost pearlite 133 while appropriately reducing the amount of the glass bubble 131 which is relatively expensive as the heat insulating material 130, At the same time, it can be planned.

그리고 상기 펄라이트(133)는 글라스 버블(131)에 비해 밀도가 낮아 종전 글라스 버블(131)으로 단열재(130)를 형성하였던 방식에 비해 내벽 전체의 무게를 경량화 시킬 수 있다. The pearlite 133 has a lower density than the glass bubble 131, so that the weight of the entire inner wall can be reduced as compared with the conventional method in which the heat insulating material 130 is formed by the glass bubble 131.

그리고 상기 글라스 버블(131)과 펄라이트(133)가 혼합된 단열재(130)가 채워지는 내벽(110)과 외벽(120) 사이의 공간은 진공상태로 유지되는 것이 좋은데, 이로써, 단열 특성이 더욱 향상될 수 있다.
The space between the inner wall 110 and the outer wall 120 filled with the heat insulating material 130 in which the glass bubble 131 and the pearlite 133 are mixed is preferably maintained in a vacuum state, .

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 액화산소탱크의 단열재로서 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)로 구성된 이종의 성분을 혼합하여 사용하여 단열 성능과 충격 허용치를 동시에 만족시킬 수 있다.As described above, according to the constitution and the function of the present invention, it is possible to use a mixture of different kinds of components composed of glass bubble and perlite as a heat insulating material of a liquefied oxygen tank to simultaneously satisfy the heat insulating performance and the impact tolerance .

또한, 고가의 글라스 버블의 사용량을 줄이고 상대적으로 가격이 저렴한 펄라이트를 적절히 혼합하여 이용함에 따라 비용 절감을 도모할 수 있다.In addition, it is possible to reduce costs by reducing the amount of expensive glass bubbles used and appropriately mixing and using relatively cheap pearlite.

또한, 펄라이트의 경우 글라스 버블에 비해 밀도가 낮아 단열재 전체가 글라스 버블로 이루어졌던 종래의 경우에 비해 액화산소탱크의 무게 경량화에 도움을 줄 수 있다.
In addition, the pearlite has a lower density than glass bubbles and can contribute to the weight and weight reduction of the liquefied oxygen tank compared to the conventional case in which the entire insulating material is made of glass bubbles.

지금까지 본 발명인 잠수함의 액화산소탱크 구조에 관하여 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다.
Up to now, the structure of the liquefied oxygen tank of the submarine of the present invention has been described with reference to preferred embodiments.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

110: 내벽
120; 외벽
130: 단열재
131: 글라스 버블
133: 펄라이트110: inner wall
120; outer wall
130: Insulation
131: Glass bubble
133: pearlite

Claims (4)

액화산소탱크의 내부에 구비되는 내벽;
상기 액화산소탱크의 외부에 구비되며 상기 내벽과의 사이에 공간을 두고 형성되는 외벽; 및
상기 내벽과 외벽 사이의 공간에 채워지며, 글라스 버블(glass bubble)과 펄라이트(perlite)가 혼합되어 압착 형성된 단열재;를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
An inner wall provided inside the liquefied oxygen tank;
An outer wall provided outside the liquefied oxygen tank and spaced from the inner wall; And
And a heat insulating material filled in the space between the inner wall and the outer wall and formed by compression of glass bubble and perlite.
제1항에 있어서,
상기 내벽과 외벽 사이의 공간은,
진공상태로 유지되는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
The method according to claim 1,
The space between the inner wall and the outer wall,
Liquefied oxygen tank structure of a submarine kept in vacuum.
제1항에 있어서,
상기 내벽은,
스테인리스 강(stainless steel) 재질로 이루어지는 잠수함의 액화산소탱크 구조.
The method according to claim 1,
The inner wall
Liquefied oxygen tank construction of a submarine made of stainless steel.
제1항에 있어서,
상기 외벽은,
연강(mild steel) 재질로 이루어지는 잠수함의 액화산소탱크 구조.The method according to claim 1,
The outer wall
Liquefied oxygen tank structure of submarine made of mild steel material.
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