KR20170046111A - 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기에 관한 것이고, 구체적으로 화학 용기 내부에 수용된 화학물의 온도 조절이 가능하도록 하는 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기에 관한 것이다. 화학물질을 저장하여 이송 경로를 배출시킬 수 있는 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기는 화학물질이 저장되는 저장 용기(11); 저장 용기(11)를 감싸면서 저장 용기(11)의 둘레 벽의 사이에 수용 공간을 형성하도록 배치되고, 유입 유닛(121) 및 배출 유닛(122)을 가진 온도 조절 재킷(12); 저장 용기(11)의 하부에 형성되어 상기 화학물질을 상기 이송 경로로 배출시키기 위한 배출구(112); 및 온도 조절 재킷(12)의 아래쪽 부분 및 배출 소켓(16)이 고정되는 베이스 플레이트(13)를 포함한다.

Description

온도 조절 재킷을 가진 화학 용기{Chemical Vessel Having a Temperature Regulating Jacket}
본 발명은 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기에 관한 것이고, 구체적으로 화학 용기 내부에 수용된 화학물의 온도 조절이 가능하도록 하는 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기에 관한 것이다.
산업 소재 물질에 해당하는 황산 또는 염산과 같은 화학물질은 인체에 접촉되면 위험하며 금속에 대하여 부식성을 가지므로 내화학성을 가지는 용기에 보관이 될 필요가 있다. 또한 이와 같은 화학물질의 공급은 그에 적합하도록 제작된 용기 및 공급 라인을 통하여 공급될 필요가 있다. 질산 또는 불소와 같은 화학물질도 유사한 방법으로 관리 및 취급이 될 필요가 있다.
화학 용기와 관련된 선행기술로 특허등록번호 제0889220호 ‘화학용기용 고밀도 폴리에틸렌 수지 조성물’이 있다. 상기 선행기술은 화학 약품을 담는 용기의 재질로 적합한 고밀도 폴리에틸렌 수지 조성물에 관한 것으로 고하중 용융 흐름 지수가 5.0 g/10분 이하가 되고, 중량 평균 분자량이 250,000~450,000, 분자량 분포도가 12~25, MI21.6/MI2.16이 50~200, 밀도가 0.950 g/㎤ 이상인 고밀도 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.07~0.2 중량부가 포함된 내충격성과 매끈한 외관을 가지는 화학약품 용기, 식품 용기 또는 세정제 용기에 제조를 위한 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다.
합성수지 용기와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2010-0063423호 ‘치수 안정성 및 내열성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기 및 이의 제조방법’이 있다. 상기 선행기술은 감압 흡수 판넬의 직경(C)/높이(D)의 비율을 0.85~1.05로 유지하고, 용기 상부의 수평 립에서 판넬 상부까지의 거리(E1) 또는 용기 하부의 수평 립에서 판넬 하부까지의 거리 (E2)가 11~15 mm이며, (E1 또는 E2)/직경(C)의 비율이 0.1~0.5이고 판넬이 표면적이 최대 전체 용기의 50~70%가 되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기에 대하여 개시하고 있다.
상기 선행기술은 모두 합성수지로 제조된 화학 용기에 대하여 개시하고 있지만 화학 물질의 취급 및 관리 기능을 고려한 합성수지 용기의 구조에 대하여 개시하고 있지 아니하다. 염산, 황산, 질산 또는 불소와 같은 인체에 유해한 화학 물질의 공급을 위하여 용기 구조 자체가 주요한 요소로 간주될 필요가 있다.
선행문헌 1: 한국등록특허번호 제0889220호(삼성 토탈 주식회사, 2009년03월17일 공개) 화학용기용 고밀도 폴리에틸렌 수지 조성물 선행문헌 2: 한국 공개특허번호 제20100063423호(주식회사 효성, 2010년06월11일 공개) 치수 안정성 및 내열성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 용기 및 이의 제조 방법
본 발명의 목적은 내부에 저장된 화학물질의 온도 조절이 가능하도록 하는 내화학성을 가지면서 이와 동시에 온도 조절이 가능한 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 화학물질을 저장하여 이송 경로로 배출시킬 수 있는 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기는 화학물질이 저장되는 저장 용기; 저장 용기를 감싸면서 저장 용기의 둘레 벽의 사이에 수용 공간을 형성하도록 배치되고, 유입 유닛 및 배출 유닛을 가진 온도 조절 재킷; 저장 용기의 하부에 형성되어 상기 화학물질을 상기 이송 경로로 배출시키기 위한 배출구; 및 온도 조절 재킷의 아래쪽 부분 및 배출 소켓이 고정되는 베이스 플레이트를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기는 저장 용기의 위쪽 부분에 결합되는 커버를 더 포함하고, 상기 커버에 상기 수용 공간의 위쪽 부분을 밀폐시키는 밀폐 테두리가 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기의 저장 용기와 온도 조절 재킷은 일체형이 된다.
본 발명에 따른 화학 용기는 예를 들어 황산, 염산, 질산 또는 불소와 같은 위험성 화학물질이 안전하게 저장될 수 있도록 하면서 이와 동시에 이송 경로를 통하여 저장된 모든 화학물질이 용이하게 공급될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 화학 용기는 내부에 저장된 화학물질이 정해진 온도로 유지되면서 이와 동시에 요구되는 온도로 공급이 될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 화학 용기의 실시 예에 대한 정면도 및 평면도를 각각 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 화학 용기의 온도가 조절되는 과정을 예시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 화학 용기의 실시 예에 대한 정면도 및 평면도를 각각 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 화학물질을 저장하여 이송 경로로 배출시킬 수 있는 화학 용기는 화학물질이 저장되는 저장 용기(11); 저장 용기(11)를 감싸면서 저장 용기(11)의 둘레 벽의 사이에 수용 공간이 형성하도록 배치되고, 유입 유닛(121) 및 배출 유닛(122)을 가진 온도 조절 재킷(12); 저장 용기(11)의 하부에 형성되어 상기 화학물질을 상기 이송 경로로 배출시키기 위한 배출구(112); 및 온도 조절 재킷(12)의 아래쪽 부분 및 배출 소켓(16)이 고정되는 베이스 플레이트(13)를 포함한다.
화학 용기는 예를 들어 염산, 황산 또는 불소와 같은 산성 용액의 저장이 가능한 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다양한 종류의 화학물질이 화학 용기의 내부에 저장될 수 있고 그리고 각각의 화학물질에 적절한 수지로부터 화학 용기가 만들어질 수 있다.
저장 용기(11)는 전체적으로 속이 빈 원통 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 저장 용기(11)는 일체형으로 만들어질 수 있고 그리고 위쪽 부분에 커버(15)가 결합될 수 있도록 개방되고 그리고 아래쪽 부분에 배출 소켓(112)이 결합될 수 있는 적절한 구조로 만들어질 수 있다.
저장 용기(11)의 아래쪽 부분은 원뿔 형상의 배출 유도 부분(14)으로 형성될 수 있고 그리고 원뿔 형상의 배출 유도 부분(14)의 아래쪽 정점 부분에 배출 소켓(112)이 결합될 수 있다. 저장 용기(11) 및 배출 소켓(112)은 일체형으로 성형되어 밀폐성이 향상되도록 만들어질 수 있고 그리고 위쪽 부분 및 배출 유도 부분(14)의 정점은 각각 개방된 형상으로 만들어질 수 있다.
배출 유도 부분(14)을 원뿔 형상으로 만드는 것은 저장 용기(11) 내에 저장된 모든 화학물질이 배출될 수 있도록 하면서 이와 동시에 예를 들어 찌꺼기와 같은 성분이 저장 용기(11) 내에 잔존하는 것을 방지하는 기능을 가질 수 있다.
온도 조절 재킷(12)은 저장 용기(11)의 외부 둘레 벽을 감싸는 형상으로 만들어질 수 있고 외부 둘레 벽과 일정 간격 이격되어 수용 공간을 형성하는 이중 벽 구조가 될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 것처럼, 온도 조절 재킷(12)은 저장 공간(11)의 외부에 배치될 수 있는 원통 구조가 될 수 있고 이중 벽 형상으로 만들어질 수 있다. 이중 벽 사이는 수용 공간이 형성될 수 있고 예를 들어 물과 같은 비열이 높은 물질 또는 열전달 효율이 높은 물질에 해당되는 온도 조절 물질이 채워질 수 있다. 온도 조절은 예를 들어 냉각 또는 일정 온도의 유지를 의미하며 저장 용기(11) 내에 채워지는 화학 물질의 종류 또는 화학물질의 용도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 반응성으로 인하여 정해진 온도 범위로 유지되어야 하는 경우 수용 공간에 비열이 높은 물질이 채워질 수 있다. 또한 일정 온도 이하로 유지되어야 하는 화학 물질의 경우 수용 공간에 열전달 효율이 높은 물질이 채워질 수 있다.
온도 조절 재킷(12)에 유입 유닛(121) 및 배출 유닛(122)이 설치될 수 있다. 유입 유닛(121)은 온도 조절 재킷(12)의 아래쪽에 배치될 수 있고 그리고 배출 유닛(122)은 온도 조절 재킷(12)의 위쪽에 배치될 수 있다. 이와 같은 배치로 인하여 온도 조절 물질은 아래쪽으로부터 유입되어 위쪽으로 배출될 수 있다. 온도 조절 물질은 예를 들어 물과 같은 것이 될 수 있고 아래쪽에 배치된 유입 유닛(121)을 통하여 온도 조절 재킷(12)의 수용 공간을 채울 수 있다. 그리고 일정 수위 이상으로 채워지면 온도 조절 물질은 다시 배출 유닛(122)을 통하여 배출될 수 있다. 이와 같이 유입 유닛(121)이 아래쪽에 그리고 배출 유닛(122)이 위쪽에 배치되도록 하는 것에 의하여 온도 조절 물질의 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 다른 한편으로 온도 조절 재킷(12)의 외부 벽의 두께는 저장 용기(11)의 외부 벽의 두께에 비하여 두껍게 만들어질 수 있다. 대안으로 온도 조절 재킷(12)은 저장 용기(11)에 비하여 열전도율이 낮은 소재로 만들어질 수 있다. 이와 같은 방법으로 온도 조절 물질과 화학 물질 사이이 열 교환 효과가 높아지도록 할 수 있다.
온도 조절 재킷(12) 및 배출 유도 부분(14)의 아래쪽 부분은 베이스 플레이트(13)에 의하여 지지될 수 있고 베이스 플레이트(13)에 배출 소켓(16)의 고정을 위한 체결 홀(131)이 형성될 수 있다. 저장 용기(11)와 온도 조절 재킷(12)은 별도로 형성되거나 또는 일체로 형성될 수 있고 그리고 베이스 플레이트(13)에 의하여 아래쪽 부분이 지지될 수 있다. 배출 소켓(16)은 미리 배출 유도 부분(14)에 결합될 수 있고 그리고 베이스 플레이트(13)에 형성된 체결 홀(131)에 고정될 수 있다. 베이스 플레이트(13)는 다른 고정 수단과 결합될 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
저장 용기(11)의 위쪽 개방된 부분에 커버(15)가 결합될 수 있다. 커버(15)에 뚜껑(151)이 결합될 수 있고 그리고 외부에서 화학물질을 공급하기 위한 유입 연결 소켓(152)이 배치될 수 있다. 또한 커버(15)의 아래쪽 면에 수용 공간의 위쪽 부분을 밀폐시키는 밀폐 테두리(153)가 형성될 수 있다. 뚜껑(151)은 저장 용기(11)의 내부를 감시하거나 또는 예를 들어 첨가제와 같은 것을 보충하기 위하여 사용될 수 있다. 뚜껑은 반원 형상으로 예를 들어 슬라이드 방식으로 개폐가 되도록 형성될 수 있다. 밀폐 테두리(153)는 예를 들어 실리콘 또는 고무와 같은 탄성을 가진 소재로 만들어질 수 있고 그리고 억지 끼움 방식으로 수용 공간의 위쪽 부분에 삽입되도록 형성될 수 있다. 온도 조절 재킷(12)의 위쪽 부분 또는 수용 공간의 위쪽 부분은 차폐 천정(124)에 의하여 밀폐가 될 수 있다. 그러므로 수용 공간은 자체적으로 유입 유닛(121) 또는 배출 유닛(122)에 의하여 온도 조절 물질의 유입 또는 유출될 수 있다. 이와 같은 구조에서 밀폐 테두리(153)는 수용 공간을 밀폐시키는 기능을 가지는 것이 아니라 커버(15)가 저장 용기(11)에 견고하게 결합되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 다만 차폐 천정(124)에 누설이 발생되는 경우 이를 밀폐시키는 밀폐 기능을 가질 수 있다. 다른 한편으로 차폐 천정(124)이 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다. 만약 차폐 천정(124)이 형성되지 않는다면 밀폐 테두리(153)가 수용 공간을 밀폐하는 기능을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 화학 용기(10)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
아래에서 본 발명에 따른 화학 용기(10)에서 온도가 조절되는 과정에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 화학 용기의 온도가 조절되는 과정을 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, 화학 용기(10)의 둘레를 따라 형성된 온도 조절 재킷(12)에 유입 펌프(22)에 의하여 물과 같은 온도 조절 물질이 채워질 수 있다. 화학 용기(10)의 아래쪽 부분에 배출 경로가 형성될 수 있고 그리고 배출 경로 또는 저장 용기(11)에 온도 센서(221)가 설치될 수 있다. 온도 센서(221)에서 측정된 온도는 제어 유닛(21)에 전달될 수 있다. 그리고 제어 유닛(21)은 온도 센서(221)로부터 전송된 측정값에 기초하여 유입 펌프(22)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 위에서 설명이 된 것처럼, 온도 조절 재킷(12)에 일정량의 온도 조절 물질이 채워질 수 있고 온도 조절 물질은 온도 조절 재킷(12)의 아래쪽으로 유입되어 위쪽으로 배출될 수 있다. 제어 유닛(21)은 온도 센서(221)로부터 전달된 값에 기초하여 유입 펌프(22)의 작동 여부를 결정할 수 있고 유입 펌프(22)가 작동되면 온도 조절 물질은 배출이 되어 열 교환기(23)로 이송될 수 있다. 그리고 열 교환기(23)는 냉각 유닛(24)에 연결될 수 있고 냉각 유닛(24)에 제어 온도 센서(241)가 배치될 수 있다. 제어 온도 센서(241)로부터 전송된 온도 정보 및 온도 센서(221)로부터 전달된 온도 정보에 기초하여 제어 유닛(21)의 유입 펌프(22)의 작동 시간을 결정할 수 있다.
온도 센서(221) 또는 제어 온도 유닛(241)은 다양한 위치에 배치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
온도 조절 물질의 순환은 제어 유닛(21)에 의하여 자동으로 제어될 수 있다. 예를 들어 온도 센서(221)로부터 전달되는 온도 정보에 따라 제어 유닛(21)은 유입 펌프(22)의 작동 여부를 결정할 수 있다. 다른 한편으로 온도 조절 재킷(12)에 수위 센서가 설치될 수 있고 그리고 온도 조절 재킷(12)에 설치된 유입 유닛 및 배출 유닛은 자동 개폐 방식으로 작동될 수 있다. 다양한 방법으로 온도 조절 물질이 순환될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 화학 용기는 예를 들어 황산, 염산, 질산 또는 불소와 같은 위험성 화학물질이 안전하게 저장될 수 있도록 하면서 이와 동시에 이송 경로를 통하여 저장된 모든 화학물질이 용이하게 공급될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 화학 용기는 내부에 저장된 화학물질이 정해진 온도로 유지되면서 이와 동시에 요구되는 온도로 공급이 될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 화학 용기 11: 저장 용기
12: 온도 조절 재킷 13: 베이스 플레이트
14: 배출 유도 부분 15: 커버
16: 배출 소켓 21: 제어 유닛
22: 유입 펌프 23: 열 교환기
24: 냉각 유닛 121: 유입 유닛
122: 배출 유닛 124: 차폐 천정
131: 체결 홀 153: 밀폐 테두리
221: 온도 센서 241: 제어 온도 센서

Claims (1)

  1. 화학물질을 저장하여 이송 경로로 배출시킬 수 있는 화학 용기에 있어서,
    화학물질이 저장되는 저장 용기(11);
    저장 용기(11)의 위쪽 부분에 결합되는 커버(15);
    저장 용기(11)를 감싸면서 저장 용기(11)의 둘레 벽의 사이에 수용 공간을 형성하도록 배치되고, 유입 유닛(121) 및 배출 유닛(122)을 가진 온도 조절 재킷(12);
    저장 용기(11)의 하부에 형성되어 상기 화학물질을 상기 이송 경로로 배출시키기 위한 배출구(112);
    온도 조절 재킷(12)의 아래쪽 부분 및 배출 소켓(16)이 고정되는 베이스 플레이트(13); 및
    온도 조절 재킷(12)의 위쪽 부분 또는 수용 공간의 위쪽 부분을 밀폐시키는 차폐 천정(124)을 포함하고,
    상기 온도 조절 재킷(12)은 저장 용기(11)에 비하여 열전도율이 낮은 소재가 되면서 저장 용기(11)의 외부 둘레 벽을 감싸는 형상으로 만들어지면서 외부 둘레 벽과 일정 간격 이격되어 수용 공간을 형성하는 이중 벽 구조를 가지고; 유입 유닛(121)은 온도 조절 재킷(12)의 아래쪽에 배치되고, 배출 유닛(122)은 온도 조절 재킷(12)의 위쪽에 배치되어 유입 유닛(121)으로 유입된 온도 조절 물질이 일정 수위 이상으로 온도 조절 재킷(12)에 채워지면 배출 유닛(122)을 통하여 배출되어 온도 조절 물질의 수위가 일정하게 유지되고; 그리고 커버(15)의 아래쪽 면에 억지 끼움 방식으로 상기 수용 공간의 위쪽 부분에 삽입되도록 형성된 밀폐 테두리(153)에 의하여 상기 수용 공간의 위쪽 부분이 밀폐되는 것을 특징으로 하는 온도 조절 재킷을 가진 화학 용기.
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JPH04507075A (ja) * 1988-03-02 1992-12-10 パレット　―　クーラー　ケイビー 製品を０゜ｃ又はこれに近い所期の温度に維持する方法及びこのためのコンテナ
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