KR20230076714A - 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템 및 이를 적용한 극저온 유체 저장탱크 - Google Patents

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스테피엔피오트르
송수용
정동영
홍동희
김서영
김현석
김현성
박병재
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하이리움산업(주)
한국해양과학기술원
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Abstract

극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템 및 이를 적용한 극저온 유체 저장탱크가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템은, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트, 상기 이너 서포트의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부를 지지하는 헤드, 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 한다.

Description

극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템 및 이를 적용한 극저온 유체 저장탱크{Support system for connecting inner and outer tanks of cryogenic fluid storage tanks and cryogenic fluid storage tank to which it is applied}
본 발명은 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템 및 이를 적용한 극저온 유체 저장탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극저온 유체 저장탱크를 구성하는 내조탱크 및 외조탱크를 연결하는 연결부에 구비되어, 연결부를 통해 외부의 열이 내조탱크를 향해 전도되거나 내조탱크로부터 냉기가 외부로 전도되는 것을 억제할 수 있도록 하는 기술적 사상에 관한 것이다.
화석 연료 사용에 따른 에너지 문제들에 대한 심각성이 대두되면서, 대체 연료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그 중 수소를 연료로 하는 기술적 사상이 친환경적이면서 높은 효율을 가져 대체 연료로 각광받고 있으며, 휘발유나 경유 등이 아닌 수소를 연료로 하는 수소 차량은 물론, 드론 등의 소형 장치에도 그 활용범위가 넓어지고 있다.
이러한 수소는 액화된 상태에서 보급되고 저장되고 있는데, 액화된 상태의 수소는 극저온 상태로 저장되어 액화수소와 같은 극저온 유체가 저장탱크에 저장되고, 이를 소정의 공급대상(예컨대, 연료전지 또는 수소 자동차 등)으로 적절히 공급할 필요가 있다.
액화수소 외에도 질소, 헬륨, 천연가스 등과 같은 다양한 종류의 가스들이 운송, 저장을 위해 극저온에서 액화되어 저장탱크에 저장되고 있다. 이와 같이 극저온 유체를 저장하기 위한 일반적인 저장탱크가 도 1에 도시된다.
도 1은 일반적인 극저온 유체 저장탱크를 설명하기 위한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 극저온 유체를 저장하기 위한 저장탱크(10)는, 일반적으로 극저온 유체가 저장되는 내조탱크(11)와 상기 내조탱크(11)를 소정의 간격만큼 이격되어 둘러싸도록 형성되는 외조탱크(12)를 포함하여 구성되며, 이때 상기 내조탱크(11)와 상기 외조탱크(12) 사이 공간은 단열을 위해 진공상태를 유지할 수 있다.
이때, 상기 내조탱크(11)와 상기 외조탱크(12) 간의 간격을 유지하기 위해, 상기 내조탱크(11)와 상기 외조탱크(12)를 연결하는 연결부(13)가 적어도 하나 구비될 수 있다.
상기 연결부(13)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 내조탱크(11)의 외벽과 상기 외조탱크(12)의 내벽에 결합되어, 상기 내조탱크(11)가 상기 외조탱크(12)의 내부에 직접 접촉하는 것을 방지하고 저장탱크(10)의 형상을 유지할 수 있도록 구비될 수 있다.
이러한 연결부(13)는 외부의 열이 내조탱크(11) 내로 전달되거나, 내조탱크(11) 내부에 저장된 극저온 유체의 냉기가 외부로 전도되지 못하도록 열전도율이 낮은 재질로 형성되는 것이 일반적이지만, 현실적으로 열전도를 완전히 차단하지 못하기 때문에 연결부(13)를 통한 열전도가 이루어져 극저온 유체의 저장 효율과 안정성을 저하시킬 수 있는 문제가 있다.
예컨대, 실제 저장탱크(10) 내에 극저온 유체가 저장되어 있는 경우, 연결부(13)가 형성된 위치에서 내조탱크(11)에 저장된 극저온 유체의 저온으로 인해 외조탱크(12)의 외부에 성애가 끼는 것을 쉽게 목격할 수 있다.
이처럼 연결부(13)를 통한 열전도가 쉽게 이루어지게 되면, 저장된 극저온 유체의 기화로 인한 보일 오프 가스(boil off gas) 발생으로 폭발의 위험이 증가하는 것은 물론, 극저온 유체 저장 효율이 저하될 수 있다.
따라서, 저장탱크(10)를 구성하는 내조탱크(11)와 외조탱크(12)를 연결하는 연결부(13)를 통한 열전도를 가급적 억제할 수 있는 기술적 사상이 요구된다.
특허문헌 1. 한국등록특허(등록번호 10-1744223, "선박용 LNG 저장 탱크의 내조 지지구조")
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 극저온 유체가 저장되는 저장탱크에서, 내조탱크와 외조탱크 간의 효율적인 연결구조를 통해 열전도 경로를 연장하여 열전도를 가능한 억제할 수 있도록 하는 기술적 사상을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템은, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트, 상기 이너 서포트의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부를 지지하는 헤드, 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이너 서포트는, 상기 타 단부에 상기 연결부의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 아우터 서포트는, 일 단이 상기 지지부를 통해 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이너 서포트는, 내측면이 상기 연결부의 외주면과 접촉되지 않도록 소정 간격만큼 이격되며, 상기 아우터 서포트는, 내측면이 상기 이너 서포트의 외측면으로부터 소정 간격만큼 이격되도록 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이너 서포트 또는 상기 아우터 서포트 중 적어도 하나는, 측면에 복수 개의 홀들이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 홀들은, 각각 동일한 크기와 균일한 간격을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템은, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서, 상기 연결부가 결합되는 경우 상기 연결부의 단부가 접촉될 수 있도록 소정 위치의 내주면에 형성되는 헤드를 포함하여, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트, 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템은, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서, 상기 연결부의 일 측에 구비되는 제1서포트 시스템, 및 상기 연결부의 타 측에 구비되는 제2서포트 시스템을 포함하며, 상기 제1서포트 시스템 또는 상기 제2서포트 시스템 중 적어도 하나는, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트, 상기 이너 서포트의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부를 지지하는 헤드, 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크는, 극저온 유체가 저장되는 내조탱크, 소정의 간격을 두고 상기 내조탱크를 둘러싸도록 형성되는 외조탱크, 상기 내조탱크 및 상기 외조탱크 사이를 연결하는 적어도 하나의 연결부, 및 상기 연결부에 구비되는 서포트 시스템을 포함하며, 상기 서포트 시스템은, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트, 상기 이너 서포트의 일 단의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부에 접촉되는 헤드, 및 상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며, 상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크에서, 내조탱크와 외조탱크를 연결하는 연결부에 별도의 서포트 시스템을 구비하여, 내조탱크 및 외조탱크 간의 연결 강도에 지장을 주지 않으면서 열전도 경로를 늘릴 수 있도록 함으로써, 연결부를 통한 열전도를 억제할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 극저온 유체 저장탱크를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 단면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 이너 서포트 및 아우터 서포트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템에서 열전도 경로를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 개략적인 구성을 나타내며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 단면을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템(100, 이하, 서포트 시스템이라 함)은, 극저온 유체가 저장되는 저장탱크(10)를 구성하는 내조탱크(11) 및 외조탱크(12) 사이를 연결하는 연결부(13)의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(inner support, 110), 상기 이너 서포트(110)의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(110)에 결합되는 경우 상기 연결부(13)의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드(130), 및/또는 상기 이너 서포트(110)를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트(110)의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트(outer support, 120)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 이너 서포트(110)는 타 단부(즉, 상기 헤드(130)가 위치한 단부의 반대측 단부)에 상기 연결부(13)의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부(111)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 아우터 서포트(120)의 일 단이 상기 지지부(111)를 통해 연결되도록 구현될 수 있다.
또한 상기 헤드(130)는 상기 이너 서포트(110)와 별도의 구성으로 구현되어 전술한 바와 같이 상기 이너 서포트(110)의 일 단 내주면에 결합될 수도 있지만, 구현 예에 따라서는 상기 이너 서포트(110)에 상기 헤드(130)가 일체형으로 형성될 수도 있다. 어떠한 경우든, 상기 헤드(130)는 상기 이너 서포트(110)에 결합되는 경우 상기 연결부(13)의 단부에 접촉되어, 상기 연결부(13)를 통해 열을 전달받거나, 상기 연결부(13)가 상기 서포트 시스템(100)으로부터 이탈되지 않도록 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
한편 본 명세서에서 단부는 소정 길이를 가지는 구성요소(예컨대, 연결부(13), 이너 서포트(110), 아우터 서포트(120) 등)의 첨단부로부터 소정 범위를 아우르는 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 이너 서포트(110)의 일 단부는 상기 이너 서포트(110)의 일 단으로부터, 길이방향으로 중심부 측을 향하는 소정 범위를 포함하는 의미일 수 있다.
상기 연결부(13)는 일반적으로 G-10재질로 이루어질 수 있다. G-10은 복합 재료의 일종인 고압 유리 섬유 라미네이트로, 열전도율이 낮고 충분한 강도를 가지고 있어 저장탱크(10)의 내외조를 연결하기 위한 연결부(13)의 소재로 사용될 수 있다. 하지만 G-10의 경우 금속 재질인 저장탱크(10)에 직접 용접이 불가능하므로, 종래에는 단순히 연결부(13)의 양 단부 즉, 각각 내조탱크(11)의 외벽측 단부 및 외조탱크(12)의 내벽측 단부에 소정의 고정수단을 통해 내외조를 연결하곤 했다.
하지만 이러한 종래의 방식에서는 바로 상기 연결부(13)를 통하여 열이 전도되게 되어 전술한 바와 같은 문제점이 종종 발생하게 된다.
이에 본 발명은 내외조 사이에 연결부(13)를 통한 열전도 경로를 보다 길게 늘릴 수 있도록 함으로써, 내조탱크(11)의 냉기가 외부로 단시간에 빠져 나가거나 외부의 열이 내조탱크(11)로 단시간 내에 도달하는 것을 억제하고자 한다.
도면에는 연결부(13)가 수직으로 서 있는 상태에서, 연결부(13)의 상부 및 하부에 각각 본 발명의 실시 예에 따른 서포트 시스템(100)이 구비된 경우가 도시되어 있으나, 도 1에서 설명한 바와 같이 연결부(13)는 어느 특정 방향으로 고정되어 있는 것이 아니다. 이하 설명의 편의를 위해 도면 상에서 연결부(13)의 하부 또는 상부 한 측에 구비된 서포트 시스템(100)을 중심으로 설명하지만, 설명이 생략된 나머지 서포트 시스템(100) 역시 동일한 구조를 가지고 동일한 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 서포트 시스템(100)은 이너 서포트(110), 아우터 서포트(120), 및/또는 헤드(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 서포트 시스템(100)의 각 구성요소의 구조를 설명하기 위해, 도 3에 도시된 단면도를 참조하도록 한다.
도 3을 참조하면, 도면의 상부로부터 저장탱크(10)의 내외조를 연결하는 연결부(13)의 상단부 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(110), 상기 이너 서포트(110)의 단부에 외측(연결부(13)의 반대측)을 향해 돌출되도록 형성되는 지지부(111)-지지부(111)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하도록 함-와, 일 단이 상기 지지부(111)에 연결되는 아우터 서포트(120)가 도시되어 있다. 상기 아우터 서포트(120)의 타 단은 내조탱크(11) 또는 외조탱크(12)에 연결될 수 있다. 그리고, 이너 서포트(110) 내에 연결부(13)가 결합된 경우, 연결부(13)의 단부와 접촉되는 헤드(130)가 상기 이너 서포트(110)의 일 단 내주면에 결합되어 있을 수 있다. 이러한 구조는 연결부(13)의 하단부 역시 동일하게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 서포트 시스템(100)에서 상기 내조탱크(11) 및/또는 상기 외조탱크(12)와는 상기 아우터 서포트(120)만 직접 접촉되도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 서포트 시스템(100)을 구성하는 구성요소들 중, 상기 이너 서포트(110) 및/또는 상기 헤드(130) 등 다른 구성요소는 상기 내조탱크(11) 및/또는 상기 외조탱크(12)와 접촉되지 않으며, 상기 아우터 서포트(120)만 상기 내조탱크(11) 및/또는 상기 외조탱크(12)와 접촉될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 이너 서포트(110)와 상기 아우터 서포트(120)는 후술할 지지부(111)를 통한 연결 외에 나머지 측면부는 서로 접촉하지 않고 소정 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다.
이는 결과적으로 상기 서포트 시스템(100)과 연결부(13)를 통한 열의 전도 경로를 연장시키기 위한 목적으로, 이너 서포트(110) 및 아우터 서포트(120)의 측면부가 서로 접촉하게 되면 접촉부위를 통해 열이 전도될 수 있어 열전달 경로의 연장이 사실상 무의미해질 수 있기 때문이다.
따라서 상기 이너 서포트(100)의 측면부는 상기 연결부(13)의 외주면 및 상기 아우터 서포트(120)의 내주면과 각각 서로 접촉되지 않도록 구현되는 것이 바람직할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템의 이너 서포트 및 아우터 서포트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템(100)의 전술한 바와 같이 저장탱크(10)의 내외조 즉, 내조탱크(11) 및 외조탱크(12) 사이를 연결하는 연결부(13)의 단부 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트(110)와, 상기 이너 서포트(110)를 둘러싸도록 형성되며 일 단이 상기 이너 서포트(110)에 형성되는 지지부(111)와 연결되는 아우터 서포트(120)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 이너 서포트(110) 및 아우터 서포트(120)의 측면부에는 도면에 도시된 바와 같이 복수 개의 홀(112, 122)들이 형성되어 있을 수 있다.
상기 복수 개의 홀(112, 122)들은, 상기 이너 서포트(110) 및 상기 아우터 서포트(120)를 통해 열이 전도될 단면적을 줄이기 위한 것일 수 있다.
다만, 홀(112, 122)의 크기나 개수에 따라 이너 서포트(110)와 아우터 서포트(120)의 지지 강도가 약해질 수 있으므로, 상기 복수 개의 홀(112, 122)들은 내조탱크(11) 및 외조탱크(12) 간 연결을 지지할 지지 강도를 유지하면서도 열이 전도될 단면적을 줄일 수 있을 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 동일한 이유로 상기 복수 개의 홀(112, 122)들은 모두 동일한 크기로 균일하게 배치되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 명세서에서는 상기 이너 서포트(110) 및/또는 상기 아우터 서포트(120) 각각에 8개의 홀(112, 122)들이 균일하게 형성되어 있는 경우를 도면에 도시하고 이를 위주로 설명하지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이너 서포트(110) 및/또는 상기 아우터 서포트(120)의 재질, 부피, 직경, 필요한 지지 강도 등 다양한 조건에 의해 상기 복수 개의 홀(112, 122)들이 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 복수 개의 홀(112, 122)들의 형태 역시 도면에 도시된 둥근 모서리의 사각 단면을 가지는 형태뿐 아니라, 다양한 형태로 형성될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 평균적인 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 4에 도시된 이너 서포트(110) 및 아우터 서포트(120)는 지면에 수직방향으로 위치하는 연결부(13)의 하부측에 결합되는 경우를 예로 든 것으로, 상기 연결부(13)의 반대측에 결합되는 이너 서포트(110)와 아우터 서포트(120) 역시 동일한 구조로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 의하면, 상기 연결부(13)의 양 단부에는 각각 서포트 시스템(100)이 구비되어, 결과적으로 하나의 연결부(13)에 두 개의 서포트 시스템(100)들이 구비될 수 있다.
도면에 도시된 실시 예에서, 이너 서포트(110)의 일 단 즉, 도면상의 상단부에는 아우터 서포트(120)의 상단부가 연결될 지지부(111)가 형성될 수 있다.
또한 도면에 도시되지 않았지만, 상기 이너 서포트(110)의 하단에는 상기 이너 서포트(110)의 내주면을 따라 상기 헤드(130)가 결합되어, 상기 이너 서포트(110)에 상기 연결부(13)가 결합되는 경우 결합된 연결부(13)를 지지하도록 구현될 수 있다.
상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(110)와 결합되는 경우, 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(110)는 반드시 서로 밀착되거나 고정결합될 필요는 없다.
구현 예에 따라서는 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(110)가 서로 밀착되거나 고정결합되도록 할 수도 있으나, 본 발명의 실시 예에서 상기 연결부(13)는 상기 이너 서포트(110)의 내측으로 슬라이딩 결합의 형태로 결합될 수 있다. 또한 도면에는 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(110)가 서로 밀착되어 빈 공간이 없는 것처럼 도시되고 있지만, 실제 구현에서 상기 연결부(13)와 상기 이너 서포트(110) 간에 일정 수준의 유격이 발생하는 것은 무방할 수 있다.
또한 일 실시 예에서, 상기 이너 서포트(110), 상기 아우터 서포트(120) 및/또는 상기 헤드(130)는 충분한 강도를 가지고 용접이 가능하면서 열전도율이 비교적 낮은 금속 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 이너 서포트(110), 상기 아우터 서포트(120), 및/또는 상기 헤드(130)는 각각 스테인리스 재질로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 각각의 구성요소는 용접에 의해 서로 연결(결합)될 수 있고, 또한 내조탱크(11) 및/또는 외조탱크(12)와 아우터 서포트(120) 역시 용접을 통해 결합될 수 있다. 물론 상기 이너 서포트(110), 상기 아우터 서포트(120), 상기 헤드(130), 및/또는 상기 저장탱크(10)는 용접 외에도 충분한 강도로 고정결합이 가능하다면 그 재질이나 특성에 따라 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
한편 구현 예에 따라서는, 상기 이너 서포트(110)는 일 단부에 상기 헤드(130)가 일체로 형성되도록 구현될 수도 있다.
즉, 상기 이너 서포트(110)와 상기 헤드(130)가 각각 별개의 구성으로 구현되어 서로 결합될 수도 있지만, 상기 이너 서포트(110)의 일 단부 소정의 위치에서 상기 헤드(130)가 상기 이너 서포트(110)에 일체로 연장형성되는 형태로 구현될 수도 있다. 어떠한 경우든, 상기 헤드(130)는 상기 연결부(13)가 상기 이너 서포트(110)에 결합시, 상기 연결부(130)의 단부와 접촉되거나 상기 연결부(130)의 단부를 지지할 수 있도록 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템에서 열전도 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이 연결부(13)와 결합된 서포트 시스템(100)에서, 도면의 상부를 외조탱크(12) 측이라 가정해보도록 한다.
이러한 경우 외부로부터 열이 내조탱크(11) 측으로 전도될 때, 종래에는 연결부(13)로 직접 열이 전도되어 내조탱크(11)로 향하겠지만, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 외조탱크(12)와 연결(결합)된 아우터 서포트(120)를 통해 먼저 열이 전도되고, 이후 아우터 서포트(120)와 연결된 이너 서포트(110)의 지지부(111)를 통해 이너 서포트(110)로 열이 전도될 수 있다. 그리고, 이너 서포트(110)를 따라 올라가며 전도되는 열이 헤드(130)를 지나 비로소 연결부(13)에 닿을 수 있다.
이후 연결부(13)를 통해 열이 전도되면, 도 5에는 도시되지 않았지만 도면의 연결부(13)의 하부측에 결합된 서포트 시스템(100)이 열의 전도 경로를 다시 연장시키게 된다. 즉, 전술한 과정을 거쳐 연결부(13)로 전도된 열은, 연결부(13)의 하단에 설치되는 헤드(130)를 거쳐 이너 서포트(110)로 전도되고, 이너 서포트(110)의 지지부(111)를 통해 결합된 아우터 서포트(120)로 다시 전도된 후에야 비로소 내조탱크(11)로 열이 전도될 수 있다.
즉, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 열의 전도 경로가 종래의 일자 경로가 아닌, S자 경로를 거치게 되어 동일 간격 내에서 열전도 경로가 상대적으로 매우 연장될 수 있다. 이처럼 상대적으로 긴 열전도 경로를 따라 열이 전도되는 도중에 열이 발산될 수도 있어 내조탱크(11) 내에 저장된 극저온 유체에 미치는 영향이 크게 줄어들 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 상기 연결부(13)의 형태가 원기둥인 경우를 중심으로 설명하지만, 상기 연결부(13)의 단면이 원형이 아닌 삼각형, 사각형 등 다각형이나 기타 다양한 형태의 단면을 가지도록 형성되는 경우에도, 상기 이너 서포트(110)와 결합되었을 때 상기 이너 서포트(110)가 연결부(13)의 일부를 둘러싸도록 형성되어 전술한 본 발명의 기술적 사상이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서,
    상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
    상기 이너 서포트의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
    상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
    상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이너 서포트는,
    상기 타 단부에 상기 연결부의 반대측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 지지부를 포함하며,
    상기 아우터 서포트는,
    일 단이 상기 지지부를 통해 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이너 서포트는,
    내측면이 상기 연결부의 외주면과 접촉되지 않도록 소정 간격만큼 이격되며,
    상기 아우터 서포트는,
    내측면이 상기 이너 서포트의 외측면으로부터 소정 간격만큼 이격되도록 상기 이너 서포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이너 서포트 또는 상기 아우터 서포트 중 적어도 하나는,
    측면에 복수 개의 홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수 개의 홀들은,
    각각 동일한 크기와 균일한 간격을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  6. 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서,
    상기 연결부가 결합되는 경우 상기 연결부의 단부가 접촉될 수 있도록 소정 위치의 내주면에 형성되는 헤드를 포함하여, 상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트; 및
    상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
    상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  7. 극저온 유체가 저장되는 저장탱크의 내조탱크 및 외조탱크 사이를 연결하기 위한 연결부의 서포트 시스템에 있어서,
    상기 연결부의 일 측에 구비되는 제1서포트 시스템; 및
    상기 연결부의 타 측에 구비되는 제2서포트 시스템을 포함하며,
    상기 제1서포트 시스템 또는 상기 제2서포트 시스템 중 적어도 하나는,
    상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
    상기 이너 서포트의 일 단부의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부와 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
    상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
    상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크의 내외조 연결부 서포트 시스템.
  8. 극저온 유체가 저장되는 내조탱크;
    소정의 간격을 두고 상기 내조탱크를 둘러싸도록 형성되는 외조탱크;
    상기 내조탱크 및 상기 외조탱크 사이를 연결하는 적어도 하나의 연결부; 및
    상기 연결부에 구비되는 서포트 시스템을 포함하며,
    상기 서포트 시스템은,
    상기 연결부의 일부를 둘러싸도록 형성되는 이너 서포트;
    상기 이너 서포트의 일 단의 내주면에 결합되어, 상기 연결부가 상기 이너 서포트에 결합되는 경우 상기 연결부의 단부에 접촉되도록 형성되는 헤드; 및
    상기 이너 서포트를 둘러싸도록 형성되며, 일 단이 상기 이너 서포트의 타 단부와 연결되는 아우터 서포트를 포함하며,
    상기 아우터 서포트의 타 단이 상기 내조탱크 또는 상기 외조탱크와 접촉되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체 저장탱크.

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