KR20180033968A

KR20180033968A - 가스 공급 모듈 및 이를 구하는 가스 공급 설비

Info

Publication number: KR20180033968A
Application number: KR1020160123861A
Authority: KR
Inventors: 조승호; 박덕수; 송태준; 김이태; 송영산
Original assignee: 에스케이가스 주식회사
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-04-04
Also published as: WO2018062714A1

Abstract

본 발명의 가스 공급 모듈은, 저장 탱크와 이격 배치되어 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈로, 상기 액화 가스를 기화시키는 기화기, 및 상기 저장 탱크에 상기 액화 가스를 공급하는 공급 탱크에 압축 기체를 공급하는 공압 공급부, 및 상기 기화기와 상기 공압 공급부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.

Description

가스 공급 모듈 및 이를 구하는 가스 공급 설비{MODULE FOR PROVIDING GAS AND FACILITY FOR PROVIDING GAS HAVING THE SAME}

본 발명은 가스 공급 모듈 및 이를 구하는 가스 공급 설비에 관한 것이다.

액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)의 공급은 밀폐용기, 즉 액화석유가스가 일정량 충진되는 저장탱크를 이용하고 있다. 이러한 저장 탱크는 통풍이 원활히 이루어지는 건물의 옥상이나 또는 건물 외부 안전한 장소에 설치되며, 저장 탱크에 저장된 액화석유가스가 소진되면, 사용자의 주문에 의해 교체식 또는 충전식으로 공급된다.

그런데 이러한 액화석유가스는 교체 또는 충전으로 인해 가스 사용 중 가스공급이 중단되는 경우가 발생되며, 이에 사용자에게 많은 불편을 주고 있다.

또한 액화석유가스를 공급받기 위해서는 저장 탱크뿐만 아니라, 기화기 등을 포함한 복합적인 공급 장치가 설치되어야 하나 설치장소가 협소한 곳에서는 공급장치의 설치가 용이하지 않으며, 공급 장치를 설치장소까지 운반한 후 설치에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은　이송 및 설치가 용이한 가스 공급 모듈과, 이를 구하는 가스 공급 설비를 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 액화석유가스의 충전이 용이한 가스 공급 설비를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 모듈은, 저장 탱크와 이격 배치되어 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈로, 상기 액화 가스를 기화시키는 기화기, 및 상기 저장 탱크에 상기 액화 가스를 공급하는 공급 탱크에 압축 기체를 공급하는 공압 공급부, 및 상기 기화기와 상기 공압 공급부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 기화기에서 기화된 기체의 배관 내 압력을 기반으로 기화기에 구비되는 가열 수단을 제어하는 제1 압력 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 기화기에서 기화된 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 공급하는 압력 조절부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 압력 조절부는, 상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 기준 압력 범위보다 낮아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 기화기에서 기화된 상기 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 유입시키는 제2 압력 제어 유닛을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 제2 압력 제어 유닛은, 상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 저장 탱크 내부의 기체를 상기 외부로 공급할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 공압 공급부는, 압축기를 통해 상기 저장 탱크 내부의 기체를 압축하여 상기 압축 기체를 형성할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 기화기에서 기화된 상기 기체를 가열하는 가열기를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 가열기에서 배출되는 기체의 온도를 기반으로 상기 가열기에 구비되는 가열 수단을 제어하는 온도 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 가열기는, 가열 수단으로 전기 히터, 스팀, 및 온수 중 어느 하나를 이용할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 프레임은, 도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 압축 기체를 상기 공급 탱크로 공급하는 공압 배관 및 상기 공급 탱크의 상기 액화 가스를 상기 저장 탱크로 이송하는 유입 배관을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 유입 배관에서 분기되어 상기 기화기에 연결되는 액체 공급 배관을 더 포함하며, 상기 저장 탱크에 저장된 상기 액화 가스는 상기 저장 탱크에 연결된 상기 유입 배관과 상기 액체 공급 배관을 통해 상기 기화기로 공급될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 공급 탱크에 저장된 상기 액화 가스는 상기 공급 탱크에 연결된 상기 유입 배관과 상기 액체 공급 배관을 통해 상기 기화기로 공급될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 기화기는, 상기 액화 가스를 일시적으로 저장할 수 있는 저장 공간을 구비할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 가열기를 우회하는 바이패스 배관을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 공압 공급부는, 상기 공급 탱크의 상기 액화 가스가 상기 저장 탱크로 모두 이송된 후, 상기 공급 탱크 내에 잔존하는 기체를 회수하여 상기 저장 탱크에 공급할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 모듈은, 저장 탱크와 이격 배치되어 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈로, 상기 액화 가스를 기화시키는 기화기, 및 상기 기화기에서 기화된 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 공급하여 상기 저장 탱크 내의 압력을 기준 압력 범위로 유지시키고, 상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 저장 탱크 내부의 기체를 상기 외부로 공급하는 압력 조절부, 및 상기 기화기와 상기 압력 조절부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 설비는, 저장 탱크 및 상기 저장 탱크와 이격 배치되며 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈을 포함하며, 상기 가스 공급 모듈은 도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 가스 공급 설비는 가스 공급 모듈이 컨테이너와 같이 규격화된 형태로 제조된다. 따라서 가스 공급 모듈의 운반이 매우 용이하며, 협소한 공간에도 설치가 가능하다.

또한 가스 공급 모듈은, 공압 공급부를 구비하므로 공급 탱크의 액화 가스를 빠르고 쉽게 저장 탱크로 이송할 수 있으며, 이에 탱크로리가 펌프와 같은 부수적인 장비를 탑재할 필요가 없다.

또한 압력 조절부를 통해 저장 탱크 내부의 압력을 일정하게 유지시키므로, 액화 가스를 기화기로 공급하기 위해 별도의 펌프를 구비할 필요가 없으며 이에 가스 공급 모듈의 부피를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 설비를 개략적으로 도시한 부분 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 가스 공급 설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 설비를 개략적으로 도시한 부분 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 가스 공급 설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에 따른 가스 공급 설비는 액화 가스 또는 액화휘발성 화학물질을 기화시켜 기체로 만든 것을 가스 활용 설비(예컨대, 건물이나 제조 설비, 또는 제조 공정 등)에 공급하는 설비를 의미한다.

또한 액화 가스 또는 액화휘발성 화학물질이 기체로 된 상태를 '기체' 또는 '가스'라는 용어로 혼용 사용하고, 액체로 된 상태를 '액체' 또는 '원료'라는 용어로 혼용 사용한다.

더하여, 본 발명에 있어서 액화 가스는 기본적으로 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)를 의미한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 액화가 가능한 모든 가스의 공급에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 설비를 개략적으로 도시한 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가스 공급 설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 공급 설비는 저장 탱크(50)와 가스 공급 모듈(60)을 포함한다.

저장 탱크(50)는 내부에 액화 가스를 저장하며, 하나 또는 다수개가 구비될 수 있다.

저장 탱크(50)는 내부에 저장되는 액화 가스의 압력과 온도를 견딜 수 있다면 다양한 재질과 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어 저장 탱크(50)는 약 수 톤 내지 수십 톤(예컨대 20 ~ 70t)의 액화 가스를 저장할 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

저장 탱크(50)에는 공급 탱크(90) 등을 통해 액체 상태인 액화 가스가 저장되나, 이후 온도 상승에 따라 액화 가스가 증발되어 기체 상태로 상변화되어, 내부에는 액체 및 기체가 공존하게 된다.

저장 탱크(50)는 액화 가스의 저장 용량을 알 수 있는 레벨 게이지(미도시)와 압력안전밸브(PSV)를 포함할 수 있다. 또한 저장 탱크(50)는 후술되는 가스 공급 모듈(60)과 이격 배치되며, 다수의 배관을 통해 가스 공급 모듈(60)과 연결된다.

한편 본 실시예에서는 하나의 저장 탱크(50)만을 도시하여 설명하고 있으나, 저장 탱크(50)는 필요에 따라 다수개가 구비될 수 있다. 이 경우, 저장 탱크들(50)은 상호 간에 병렬로 연결될 수 있다.

가스 공급 모듈(60)은 프레임(5)과, 프레임(5) 내부에 배치되는 기화기(10), 가열기(20), 압력 조절부(30), 및 공압 공급부(40)를 포함한다.

프레임(5)은 기화기(10), 가열기(20), 압력 조절부(30), 및 공압 공급부(40) 등의 구성 요소들을 지지할 수 있도록 받침대로 기능한다. 상기 구성 요소들의 용이한 수납을 위해 프레임(5)의 상부는 다수의 구역으로 구획될 수 있다. 이 경우 각각의 구역은 격벽이나 프레임 등으로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

프레임(5)은 도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성되며, 상기한 구성 요소들을 견고하게 지지할 수 있는 강성을 갖는 재질로 형성된다. 예를 들어 프레임(5)은 금속 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편 도시되어 있지 않지만, 프레임(5)의 하부 공간에는 액화 가스가 유출되었을 때, 이를 감지할 수 있는 가스 감지기가 설치될 수 있다.

기화기(10)는 저장 탱크(50)로부터 액체 상태의 액화 가스를 공급받아 가열 장치로 가열하여 기화시킨 후, 기화된 기체를 제1 공급 배관(13)으로 공급한다.

기화기(10)는 하나 또는 다수 개가 구비될 수 있으며, 각 기화기(10)에는 온도를 표시하고 제어할 수 있는 온도표시기(미도시)와 유량 제어 유닛(C4)가 구비될 수 있다.

기화기(10)의 가열 장치(11)는 액체를 기체로 변화시키기 위해 이용된다. 본 실시예에서 가열 장치(11)는 전기 히터를 이용한다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 온수나 스팀을 가열 장치(11)로 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.

기화기(10)의 가열 장치(11)는 제1 압력 제어 유닛(C1)에 의해 제어된다. 제1 압력 제어 유닛(C1)은 제2 공급 배관(23) 내의 압력을 기반으로 기화기(10)의 가열 장치(11)로 공급되는 열원을 제어한다. 예를 들어, 제1 압력 제어 유닛(C1)은 제2 공급 배관(23) 내의 기체 압력이 기 설정된 압력보다 높으면 기화기(10) 가열 장치(11)의 설정 값을 낮춰 기화되는 기체의 양을 줄이고, 상기 기체 압력이 기 설정된 압력보다 낮으면 가열 장치(11)의 설정 값을 높여 기화되는 기체의 양이 증가하도록 제어할 수 있다.

이에 제1, 제2 공급 배관(13, 23)을 통해 가스 활용 설비(80)로 공급되는 기체의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 기화기(10)는 액체를 일시적으로 저장할 수 있는 저장 공간(15)을 구비한다. 보다 구체적으로, 기화기(10)는 저장 공간(15)에 일정량의 액체 상태의 액화 가스(또는 휘발성 화학물질)을 저장하고, 이를 기화시킨다. 따라서 저장 탱크(50)에서 공급되는 액화 가스는 먼저 기화기(10)의 저장 공간(15)에 저장된 후 기화되어 제1 공급 배관(13)으로 공급된다.

이처럼 기화기(10) 내에 저장 공간(15)이 구비됨에 따라, 저장 탱크(50)에 이상이 발생되거나 저장 탱크(50)에 저장된 액화 가스가 모두 소진되더라도 일시적으로 기화기(10)의 저장 공간(15)에 저장된 액화 가스를 이용하여 가스 활용 설비(80)로 가스를 공급할 수 있다. 따라서 저장 탱크(50)를 수리하거나, 저장 탱크(50)에 대한 개방 검사를 수행하는 동안에도 가스 활용 설비(80)에 가스를 지속적으로 공급할 수 있다.

유량 제어 유닛(C4)은 기화기(10)의 저장 공간(15)으로 유입되는 액화 가스의 양을 제어한다. 예를 들어, 유량 제어 유닛(C4)은 저장 공간(15)에 저장된 액화 가스의 레벨을 감지하고, 기 설정된 레벨 이상이면 액체 공급 배관(12)에 설치된 밸브(14)를 닫을 수 있다. 또한 기 설정된 레벨 이하이면 상기 밸브(14)를 개방할 수 있다.

가열기(20)는 적어도 하나가 기화기(10)의 후단에 배치되어 기화기(10)로부터 공급되는 기체를 가열한다.

가열기(20)를 생략하는 경우, 기화기(10)로부터 이송되는 기체는 제1 공급 배관(13)과 제2 공급 배관(23)을 지나는 과정에서 온도가 낮아져 액체로 응축될 수 있다. 이러한 문제는 대기 온도가 낮은 겨울철에 더욱 심화될 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 제1 공급 배관(13)과 제2 공급 배관(23) 사이에 가열기(20)를 배치하여 가스 활용 설비(80)로 공급되는 기체의 온도를 유지시킨다.

한편, 대기 온도가 높은 여름철의 경우에는 가스 공급 모듈(60)의 내부 온도도 높으므로 가열기(20)를 거치지 않더라도 기체가 쉽게 응축되지 않는다. 따라서 이 경우에는 가열기(20)를 통과하지 않고, 바이패스 배관(25)을 통해 가열기(20)를 우회하도록 구성된다. 바이패스 배관(25)과 가열기(20)의 경로 선택은 바이패스 배관(25)과 가열기(20)의 선단에 배치된 밸브(27)의 조작을 통해 이루어질 수 있다. 여기서 밸브(27)의 조작은 외기 온도을 기반으로 하여 자동으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 작업자가 수동으로 조작하는 것도 가능하다.

본 실시예에서 가열기(20)는 가열 수단(21)으로 전기 히터, 스팀, 온수 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 또한 가열기(20)의 가열 수단(21)은 온도 제어 유닛(C3)에 의해 제어된다. 온도 제어 유닛(C3)은 가열기(20)에서 배출되는 기체의 온도를 감지하고, 이를 기반으로 가열 수단(21)의 온도를 제어한다.

예를 들어, 온도 제어 유닛(C3)은 가열기(20)에서 제2 공급 배관(23)으로 배출되는 기체의 온도가 기 설정된 온도(예컨대, 50℃) 이하이면 전기 히터의 온도를 높이고, 설정된 온도 이상이면 전기 히터의 온도를 낮추도록 제어할 수 있다.

압력 조절부(30)는 균압 배관(32)과 제2 압력 제어 유닛(C2)을 포함한다.

균압 배관(32)의 일단은 저장 탱크(50)와 연결되고, 타단은 기화기(10)와 가열기(20) 사이에 배치된 제1 공급 배관(13)에 연결된다. 균압 배관(32)이 저장 탱크(50)에 연결됨에 따라, 저장 탱크(50)의 내부와 균압 배관(32)의 내부는 동일한 압력으로 형성된다.

제2 압력 제어 유닛(C2)은 저장 탱크(50) 또는 균압 배관(32) 내의 압력을 감지하고, 이를 기반으로 균압 배관(32)에 배치된 밸브(34)를 개방한다.

예를 들어, 제2 압력 제어 유닛(C2)은 저장 탱크(50)의 내부 압력이 기 설정된 기준 압력 범위보다 낮아지면 밸브(34)를 개방하여 기화기(10)에서 공급되는 기체의 일부를 저장 탱크(50)로 유입시킨다. 그리고 저장 탱크(50)의 내부 압력이 기준 압력 범위로 회복되면, 제2 압력 제어 유닛(C2)은 균압 배관(32)에 배치된 밸브(34)를 닫는다.

여기서 기준 압력 범위란 저장 탱크(50) 내부의 압력에 의해 저장 탱크(50)의 액화 가스가 기화기(10)로 원활하게 공급될 수 있는 압력의 범위를 의미한다.

이와 같이 구성되는 압력 조절부(30)는 저장 탱크(50) 내부의 압력을 상기한 기준 압력 범위로 유지시키기 위해 구비된다.

일반적으로 저장 탱크(50)에 저장된 액화 가스가 소진되면, 저장 탱크(50)의 내부 압력도 낮아지며, 이로 인해 저장 탱크(50) 내에 남아있는 액화 가스는 원활하게 기화기(10)로 공급되지 않게 된다. 종래의 경우, 이러한 문제를 해소하기 위해 펌프를 이용하고 있다.

그러나 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 펌프를 이용하지 않고, 압력 조절부(30)를 통해 저장 탱크(50) 내부의 압력을 기준 압력 범위로 유지시킨다. 따라서 펌프가 없더라도 액화 가스의 잔량에 상관없이 지속적으로 액화 가스를 기화기(10)로 공급할 수 있다.

한편 대기 온도가 높은 여름철의 경우, 저장 탱크(50)가 가열되어 저장 탱크(50)의 내부 압력이 기준 압력 범위보다 높아질 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 압력 조절부(30)는 바이패스 경로로 이용된다.

예를 들어, 저장 탱크(50)의 내부 압력이 기준 압력 범위를 넘어 기 설정된 압력보다 높아지면 제2 압력 제어 유닛(C2)은 균압 배관(32)에 설치된 밸브(34)를 개방한다. 이에, 저장 탱크(50) 내의 기체는 균압 배관(32)을 통해 제1 공급 배관(13) 측으로 직접 공급된다. 또한 기체의 온도가 높으므로, 상기 기체는 전술한 가열기(20)를 통과하지 않고 바이패스 배관(25)을 통해 제2 공급 배관(23)으로 직접 공급된다.

그리고 저장 탱크(50)의 내부 압력이 기준 압력 범위로 회복되면, 제2 압력 제어 유닛(C2)은 균압 배관(32)에 배치된 밸브(34)를 닫는다.

이처럼 본 실시예에 따른 압력 조절부(30)는 균압 배관(32)을 통해 기화기(10)에서 공급되는 기체를 저장 탱크(50)로 공급하거나, 저장 탱크(50) 내의 기체를 가스 활용 설비(80)로 공급하는 양방향 통로로 이용된다.

공압 공급부(40)는 하나 또는 다수개가 구비될 수 있으며, 저장 탱크(50)에 수용된 기체를 압축하여 공급 탱크(90)로 공급한다.

이를 위해, 공압 공급부(40)는 기체를 압축하는 압축기(41), 압축기와 저장 탱크(50)를 연결하는 이송 배관(42), 압축기(41)와 공급 탱크(90)를 연결하는 공압 배관(43)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 액화 가스의 공급은 탱크로리(Tank Lorry)를 통해 이루어진다. 즉, 탱크로리(Tank Lorry)에 의해 운반된 액화 가스가 저장 탱크(50)에 저장된다. 따라서 상기한 공급 탱크(90)는 탱크로리(Tank Lorry)의 탱크를 의미할 수 있다.

전술한 저장 탱크(50)와 마찬가지로, 액화 가스를 저장 탱크(50)로 공급함에 따라 공급 탱크(90)에 저장된 액화 가스가 줄어들게 되면 공급 탱크(90)의 내부 압력은 낮아지며, 이로 인해 공급 탱크(90) 내에 남아있는 액화 가스는 원활하게 저장 탱크(50)로 이송되지 않게 된다. 종래의 경우, 이러한 문제를 해소하기 위해 펌프를 이용하고 있다.

그러나 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 공급 탱크(90)에 저장된 액화 가스를 저장 탱크(50)로 이송하기 위해 펌프를 이용하지 않고 공압 공급부(40)를 이용한다.

공압 공급부(40)는 이송 배관(42)을 통해 저장 탱크(50)로부터 기체를 공급받은 후, 압축기에서 이를 압축한다. 그리고 공압 배관(43)을 통해 압축 기체를 공급 탱크(90)로 공급한다.

이에 따라 공급 탱크(90)의 내부는 일정한 압력이 지속적으로 유지되며, 이러한 내부 압력에 의해 공급 탱크(90) 내부의 액화 가스는 지속적으로 저장 탱크(50)로 이송된다.

압축기(41)와 이송 배관(42), 공압 배관(43)은 4웨이 밸브(4-way valve)를 통해 상호 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 공압 공급부(40)는 공급 탱크(90)의 액화 가스가 저장 탱크(50)로 모두 이송된 후, 공급 탱크(90) 내에 잔존하는 기체를 회수하여 저장 탱크(50)에 공급한다. 이 경우, 공압 공급부(40) 내에서 기체의 흐름은 상기한 경우와 반대로 흐르게 된다.

이에 더하여, 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(90)은 공급 탱크(90)와 연결되는 2개의 배관을 구비한다. 하나는 상기한 공압 배관(43)이고, 나머지 하나는 공급 탱크(90)와 저장 탱크(50)를 연결하는 유입 배관(51)이다.

유입 배관(51)은 공급 탱크(90)의 액화 가스를 저장 탱크(50)로 이송하는 데에 이용된다.

또한 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 유입 배관(51)에서 분기되는 액체 공급 배관(12)을 포함한다. 액체 공급 배관(12)이 연결되는 지점을 기준으로, 유입 배관(51)은 공급 탱크(90)에 연결되는 제1 유입 배관(51a)과 저장 탱크(50)에 연결되는 제2 유입 배관(51b)으로 구분될 수 있다.

액체 공급 배관(12)은 액화석유를 기화기(10)로 공급하는 배관으로, 일단이 유입 배관(51)에 연결되고, 타단이 기화기(10)에 연결된다. 이에, 저장 탱크(50)에 저장된 액화 가스는 제2 유입 배관(51b)과 액체 공급 배관(12)을 통해 기화기(10)에 공급된다.

또한 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 제1 유입 배관(51a)과 액체 공급 배관(12)을 이용하여 공급 탱크(90)에서 액화 가스를 직접 기화기(10)로 공급할 수 있다. 이에 따라 저장 탱크(50)를 수리하거나, 저장 탱크(50)에 대한 개방 검사를 수행하는 등 저장 탱크(50)를 이용할 수 없게 되더라도 공급 탱크(90)를 활용하여 가스 활용 설비(80)로 가스를 지속적으로 공급할 수 있다.

제 1 유입 배관(51a) 상에는 액화 가스의 역류를 방지하기 위해 체크 벨브(52)가 설치될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 전술한 밸브들 외에 필요에 따라 배관들 상에 설치되는 다수의 밸브를 더 구비할 수 있다. 또한 도시되어 있지 않지만, 가스 공급 모듈(60) 내에 살수 배관이 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 본 실시예에 따른 가스 공급 설비는 공급 탱크(90)과 저장 탱크(50)를 제외한 모든 구성 설비 및 배관이 프레임 상에 결합되어 하나의 가스 공급 모듈(60)로 구성된다.

따라서, 가스 공급 모듈(60)만을 운반하여 기 설치된 저장 탱크(50)와 가스 공급 모듈(60)을 연결하는 과정만으로 가스 공급 설비의 설치가 완료되므로, 설비의 설치가 매우 용이하다. 이를 위해, 가스 공급 모듈(60)은 기화기(10)와 공압 공급부(40), 가열기(20), 및 압력 조절부(30)가 프레임(5)에 결합된 상태에서 도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성된다.

또한 가스 공급 모듈(60)은 저장 탱크와 연결되는 균압 배관(35), 이송 배관(42), 제2 유입 배관(51b), 공급 탱크와 연결되는 공압 배관(43)과 제1 유입 배관(51a), 그리고 가스 활용 설비(80)와 연결되는 제1 공급 배관(23)에는 연결 플랜지(F)가 설치된다.

따라서 가스 공급 모듈(60)은 연결 플랜지(F)를 통해 외부 배관들과 연결될 수 있다.

이어서 본 발명의 실시예에 따른 가스 공급 설비의 전체적인 동작을 설명한다.

저장 탱크(50)에 저장된 액화 가스는 제2 유입 배관(51b)과 액체 공급 배관(12)을 통해 기화기(10)로 공급되고 기화기(10) 내에 구비된 저장 공간(15)에 일시적으로 저장된다.

기화기(10)는 가열 장치(11)를 통해 저장 공간(15)에 저장된 액화 가스에 열을 가하여 액화 가스를 기체로 상변환한다.

기화기(10)에서 상변환된 기체는 제1 공급 배관(13)을 통해 가열기(20)로 이동한다. 그리고 가열기(20)에서 가열된 후 기체 상태를 유지하며 제2 공급 배관(23)을 거쳐 가스 활용 설비(80)로 공급된다.

전술한 바와 같이, 여름철과 같이 대기 온도가 높은 경우 상기 기체는 가열기(20)로 이동하지 않고 바이패스 배관(25)을 통해 제2 공급 배관(23)으로 이동한다. 가열기(20)와 바이패스 배관(25)의 선택은 자동 밸브(27) 또는 수동 밸브(27)를 통해 이루어질 수 있다.

상기한 과정에서 가스 활용 설비(80)로 공급되는 기체의 압력이 일정하게 유지되도록, 제1 압력 제어 유닛(C1)은 제2 공급 배관(23)의 압력을 지속적으로 측정한다. 그리고 압력의 변화에 따라 기화기(10)에 구비된 가열 장치(11)의 온도를 조절한다.

한편, 기화기(10)에서 상변환된 기체 중 일부는 균압 배관(32)을 통해 저장 탱크(50)로 유입된다. 이를 통해 저장 탱크(50) 내부의 압력은 항상 기준 압력 범위를 유지하게 된다.

저장 탱크(50) 내부의 압력이 기준 압력의 범위 내에 있으면 제2 압력 제어 유닛(C2)은 균압 배관(32)의 밸브(34)를 차단하게 되며, 이에 기화기(10)에서 상변환된 기체는 전부 제2 공급 배관(23)을 통해 외부로 공급된다.

또한 외기 온도가 높아 저장 탱크(50) 내부의 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면, 제2 압력 제어 유닛(C2)은 균압 배관(32)에 설치된 밸브(34)를 개방하여 저장 탱크(50) 내의 기체를 제1 공급 배관(13) 측으로 공급한다. 이 경우, 균압 배관(32)은 저장 탱크(50)의 기체를 직접 제1 공급 배관(13)으로 보내는 바이패스 경로로 기능한다.

저장 탱크(50)에 저장된 액화 가스가 모두 소진되면, 탱크로리와 같은 공급 탱크(90)를 통해 액화 가스를 저장 탱크(50)에 채울 수 있다. 이 경우, 공급 탱크(90)에는 유입 배관(51)과 공압 배관(43)이 연결된다.

공압 공급부(40)는 저장 탱크(50) 내부의 기체를 압축한 후, 공압 배관(43)을 통해 압축 기체를 공급 탱크(90)의 내부에 공급한다. 이에 따라 공급 탱크(90)의 액화 가스는 공급 탱크(90)의 내부 압력에 의해 유입 배관(51)을 통해 저장 탱크(50)로 이송된다.

한편 저장 탱크(50)에 문제가 발생하거나, 수리 또는 보수 등의 이유로 저장 탱크(50)를 이용하지 못하는 경우, 공급 탱크(90)에서 액화 가스를 직접 기화기(10)로 공급할 수 있다. 이 경우 액화 가스는 제1 유입 배관(51a)과 액체 공급 배관(12)을 통해 공급 탱크(90)에서 기화기(10)로 공급된다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 가스 공급 설비는 가스 공급 모듈이 규격화된 형태로 제조된다. 따라서 가스 공급 모듈의 운반이 매우 용이하며, 협소한 공간에도 설치가 가능하다.

또한, 가스 공급 모듈만을 운반하여 기 설치된 저장 탱크와 가스 공급 모듈을 연결하는 과정만으로 가스 공급 설비의 설치가 완료되므로, 설비의 설치가 매우 용이하다.

또한 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈은, 공압 공급부를 구비하므로 공급 탱크의 액화 가스를 빠르고 쉽게 저장 탱크로 이송할 수 있으며, 이에 탱크로리가 펌프와 같은 부수적인 장비를 탑재할 필요가 없다.

더하여 압력 조절부의 균압 배관을 통해 저장 용기 내부의 기체가 기화기를 거치치 않고 직접 가스 활용 설비로 공급될 수 있으므로 기화기의 가동을 최소화할 수 있으며, 이에 가스 공급에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있다.

한편 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 설비를 개략적으로 도시한 부분 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 가스 공급 설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 공급 설비는 가스 공급 모듈(60)을 구성하는 구성 요소들이 케이스(7) 내에 수용된다.

케이스(7)는 기화기(10), 압력 조절부(30) 및 공압 공급부(40) 등의 구성 요소들을 수납할 수 있도록 내부 공간을 구비한다. 상기 구성 요소들의 용이한 수납을 위해 상기 내부 공간은 다수의 구역으로 구획될 수 있다. 이 경우 각각의 구역은 격벽 등으로 구분될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

케이스(7)는 적어도 하나의 도어(door, 미도시)를 구비할 수 있으며, 액화 가스가 누출될 때 자연대류 현상에 의해 누출된 가스가 케이스(7)의 외부로 배출될 수 있도록 벽체 또는 도어에 적어도 하나 이상의 배기 구멍(6)이 구비될 수 있다.

배기 구멍(6)은 케이스(7)의 벽체 사방에 배치될 수 있다. 또한 액화 가스의 비중이 공기의 비중보다 크므로, 이를 감안하여 배기 구멍(6)은 벽체의 하부에 배치될 수 있다.

본 실시예에 다른 가스 공급 모듈(60)은 차량으로 이송이 가능하도록 구성된다. 따라서 케이스(7)는 일반 도로를 통해 운반이 가능한 크기와 부피로 형성된다. 예를 들어 케이스(7)는 컨테이너(container)와 같이 규격화된 금속 재질의 상자로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 실시예에 따른 기화기(10)는 코일 형상의 파이프와, 상기 파이프에 열을 전달하는 열매(11a, 熱媒; 예컨대 온수)를 포함한다. 액화 가스는 코일 형상의 파이프를 지나면서 열매(11a)로부터 열을 공급받게 되며, 이에 기체로 기화된 상태에서도 지속적으로 열을 공급받게 된다.

이에 따라 기화기(10)로부터 배출되는 기체는 전술한 실시예의 기화기(도 2의10)에서 배출되는 기체보다 높은 온도를 갖는다.

따라서 본 실시예에 따른 기화기(10)를 이용하는 경우, 전술한 실시예의 가열기(도 2의 20)를 생략할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 가열기를 포함하는 것도 가능하다.

한편 가열기를 생략함에 따라, 본 실시예에 따른 가스 공급 모듈(60)은 바이패스 배관(도 2의 25)도 구비하지 않는다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

5: 프레임
10: 기화기
20: 가열기
30: 압력 조절부
40: 공압 공급부
50: 저장 탱크
60: 가스 공급 모듈

Claims

저장 탱크와 이격 배치되어 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈로,
상기 액화 가스를 기화시키는 기화기; 및
상기 저장 탱크에 상기 액화 가스를 공급하는 공급 탱크에 압축 기체를 공급하는 공압 공급부; 및
상기 기화기와 상기 공압 공급부를 지지하는 프레임;
을 포함하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기화기에서 기화된 기체의 배관 내 압력을 기반으로 기화기에 구비되는 가열 수단을 제어하는 제1 압력 제어 유닛을 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기화기에서 기화된 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 공급하는 압력 조절부를 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제2항에 있어서, 상기 압력 조절부는,
상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 기준 압력 범위보다 낮아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 기화기에서 기화된 상기 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 유입시키는 제2 압력 제어 유닛을 포함하는 가스 공급 모듈.
제4항에 있어서, 상기 제2 압력 제어 유닛은,
상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 저장 탱크 내부의 기체를 상기 외부로 공급하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서, 상기 공압 공급부는,
압축기를 통해 상기 저장 탱크 내부의 기체를 압축하여 상기 압축 기체를 형성하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서,
상기 기화기에서 기화된 상기 기체를 가열하는 가열기를 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제7항에 있어서,
상기 가열기에서 배출되는 기체의 온도를 기반으로 상기 가열기에 구비되는 가열 수단을 제어하는 온도 제어 유닛을 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제7항에 있어서, 상기 가열기는,
가열 수단으로 전기 히터, 스팀, 및 온수 중 어느 하나를 이용하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서, 상기 프레임은,
도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성되는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서,
상기 압축 기체를 상기 공급 탱크로 공급하는 공압 배관; 및
상기 공급 탱크의 상기 액화 가스를 상기 저장 탱크로 이송하는 유입 배관;
을 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제11항에 있어서,
상기 유입 배관에서 분기되어 상기 기화기에 연결되는 액체 공급 배관을 더 포함하며,
상기 저장 탱크에 저장된 상기 액화 가스는 상기 저장 탱크에 연결된 상기 유입 배관과 상기 액체 공급 배관을 통해 상기 기화기로 공급되는 가스 공급 모듈.
제12항에 있어서,
상기 공급 탱크에 저장된 상기 액화 가스는 상기 공급 탱크에 연결된 상기 유입 배관과 상기 액체 공급 배관을 통해 상기 기화기로 공급되는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서, 상기 기화기는,
상기 액화 가스를 일시적으로 저장할 수 있는 저장 공간을 구비하는 가스 공급 모듈.
제7항에 있어서,
상기 가열기를 우회하는 바이패스 배관을 더 포함하는 가스 공급 모듈.
제1항에 있어서, 상기 공압 공급부는,
상기 공급 탱크의 상기 액화 가스가 상기 저장 탱크로 모두 이송된 후, 상기 공급 탱크 내에 잔존하는 기체를 회수하여 상기 저장 탱크에 공급하는 가스 공급 모듈.
저장 탱크와 이격 배치되어 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈로,
상기 액화 가스를 기화시키는 기화기; 및
상기 기화기에서 기화된 기체의 일부를 상기 저장 탱크로 공급하여 상기 저장 탱크 내의 압력을 기준 압력 범위로 유지시키고, 상기 저장 탱크의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지면 상기 저장 탱크의 내부 압력이 상기 기준 압력 범위로 회복될 때까지 상기 저장 탱크 내부의 기체를 상기 외부로 공급하는 압력 조절부; 및
상기 기화기와 상기 압력 조절부를 지지하는 프레임;
을 포함하는 가스 공급 모듈.
저장 탱크; 및
상기 저장 탱크와 이격 배치되며, 상기 저장 탱크에 저장된 액화 가스를 공급받아 기화시킨 후 외부로 공급하는 가스 공급 모듈;
을 포함하며,
상기 가스 공급 모듈은 도로를 통해 운반 가능한 크기로 형성되는 가스 공급 설비.