KR20240002494A - Liquid hydrogen storage tank for zero boil off - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 내부가 진공인 진공탱크, 상기 진공탱크의 내부에 배치되고 액체수소를 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크의 외측을 둘러싸도록 상기 저장탱크와 상기 진공탱크 사이에 배치되고 상기 저장탱크에 전달되는 복사열침입을 차폐하는 복사차폐쉴드, 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크의 상부에 설치되고 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크를 미리 설정된 극저온으로 각각 냉각시키는 극저온냉동기, 및 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 열전달 가능한 구조로 마련되고 상기 복사차폐쉴드의 상부와 하부 사이에 발생되는 온도구배를 제거하는 온도구배 제거기를 포함한다.The liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention includes a vacuum tank with a vacuum inside, a storage tank disposed inside the vacuum tank and storing liquid hydrogen, and a storage tank to surround the outside of the storage tank. and a radiation shield disposed between the vacuum tank and blocking radiant heat intrusion transmitted to the storage tank, installed on top of the radiation shield and the storage tank and maintaining the radiation shield and the storage tank at a preset cryogenic temperature, respectively. It includes a cryogenic refrigerator for cooling, and a temperature gradient eliminator provided in a structure capable of heat transfer on the outer surface of the radiation shield and removing a temperature gradient generated between the upper and lower portions of the radiation shield.
Description
본 발명은 ZBO용 액체수소 저장탱크에 관한 것으로서, 더 상세하게는 액체수소를 극저온으로 냉각시켜 저장하는 액체수소 저장탱크에 사용되는 복사차폐쉴드의 온도구배를 제거하여 복사차폐쉴드를 통한 복사열침입을 효과적으로 방지할 수 있는 ZBO용 액체수소 저장탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid hydrogen storage tank for ZBO, and more specifically, to prevent radiant heat intrusion through the radiation shield by eliminating the temperature gradient of the radiation shield used in the liquid hydrogen storage tank that stores liquid hydrogen by cooling it to cryogenic temperatures. This is about a liquid hydrogen storage tank for ZBO that can effectively prevent it.
최근에는 친환경 에너지원으로 각광받고 있는 수소의 수요 증가로 인하여 수소를 대용량으로 저장, 운송, 활용하기 위한 액체수소 기반의 인프라 개발에 대한 필요성이 대두되고 있다.Recently, due to the increasing demand for hydrogen, which has been in the spotlight as an eco-friendly energy source, there is a need to develop liquid hydrogen-based infrastructure to store, transport, and utilize hydrogen in large quantities.
일반적으로, 수소는 액체 상태로 탱크에 저장하거나, 그 상태로 운송 또는 활용하고 있다. 상기와 같이 액체수소를 탱크에 저장하면, 액체 수소와 외부 대기의 온도차로 인해 열손실의 발생이 불가피하다. 따라서, 열손실의 발생 및 온도 상승에 따른 액화수소의 증발을 줄이기 위하여 단열 저장탱크를 사용하고 있다.Generally, hydrogen is stored in a liquid state in tanks, or is transported or utilized in that state. When liquid hydrogen is stored in a tank as described above, heat loss is inevitable due to the temperature difference between the liquid hydrogen and the external atmosphere. Therefore, insulated storage tanks are used to reduce heat loss and evaporation of liquefied hydrogen due to temperature rise.
기존의 단열 저장탱크는 극저온의 가스를 저장한 상태에서 내부 압력이 상승하면, 가스의 배출을 통하여 내부 압력을 적절하게 유지하고 있다. 그러나, 수소 가스는 가연성 가스이기 때문에 대기 중으로 배출하는 것은 매우 위험하고 경제적으로도 손해가 높아지는 문제가 있다. 그로 인하여, 기존의 단열 저장탱크는, 가스를 배출하기 위한 안전장치를 필수적으로 설치할 뿐만 아니라 배출 장소의 제한도 매우 심각한 편이다.Existing insulated storage tanks maintain the internal pressure appropriately by discharging the gas when the internal pressure increases while storing cryogenic gas. However, since hydrogen gas is a flammable gas, discharging it into the atmosphere is very dangerous and causes increased economic damage. For this reason, existing insulated storage tanks not only require the installation of safety devices for discharging gas, but also have very severe restrictions on the discharge location.
이를 해소하기 위하여, 최근에는 냉동기를 구비한 ZBO(zero boil off)용 액체수소 저장탱크가 개발되어 널리 사용되고 있다. 즉, ZBO용 액체수소 저장탱크는 냉동기를 이용하여 증발된 수소가스를 액화시킴으로써, 내부 압력을 적절하게 유지할 수 있고, 수소가스가 배출되지 않아 안전성과 경제성을 모두 확보할 수 있다.To solve this problem, a liquid hydrogen storage tank for ZBO (zero boil off) equipped with a refrigerator has recently been developed and is widely used. In other words, the liquid hydrogen storage tank for ZBO liquefies evaporated hydrogen gas using a refrigerator, so that internal pressure can be properly maintained and hydrogen gas is not discharged, ensuring both safety and economic efficiency.
특히, ZBO용 액체수소 저장탱크에는 복사차폐쉴드를 채용하여 복사열침입을 방지하고 있다. 복사차폐쉴드는 냉동기를 상부에 설치하여 냉각이 이루어지는 구조이지만, 저장탱크의 용량이 증대됨에 따라 복사차폐쉴드도 커지기 때문에 외부의 열침입에 의해 복사차폐쉴드의 온도구배가 크게 증가할 가능성이 높다.In particular, the liquid hydrogen storage tank for ZBO uses a radiation shield to prevent radiant heat intrusion. The radiation shield is a structure in which cooling is achieved by installing a refrigerator at the top, but as the capacity of the storage tank increases, the radiation shield also increases, so there is a high possibility that the temperature gradient of the radiation shield will increase significantly due to external heat intrusion.
상기와 같이 ZBO용 액체수소 저장탱크에 설치된 복사차폐쉴드의 온도구배가 증가하면, 복사차폐쉴드의 복사차폐 성능이 줄어들고, 이에 따라 수소의 압력 상승과 온도 상승, 냉동기의 가동을 위한 전력량의 증가를 유발한다. 이를 해소하기 위하여, 복사차폐쉴드의 두께를 증가시키는 방법이 있으나, 이는 복사차폐쉴드의 단가 상승 및 중량 증가를 초래하는 문제가 있다.As described above, if the temperature gradient of the radiation shield installed in the liquid hydrogen storage tank for ZBO increases, the radiation shielding performance of the radiation shield decreases, resulting in an increase in the pressure and temperature of hydrogen and an increase in the amount of power for operating the refrigerator. cause. To solve this problem, there is a method of increasing the thickness of the radiation shielding shield, but this has the problem of increasing the unit cost and weight of the radiation shielding shield.
따라서, 최근에는 ZBO용 액체수소 저장탱크에 대하여 복사차폐쉴드의 두께를 증가시키지 않고서도 복사차폐쉴드의 온도구배를 제거할 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다. 참고로, 관련 선행기술문헌으로는 한국공개특허 제10-2013-0123637호 (발명의 명칭: LNG 운반선의 증발가스 억제를 위한 복사열 차폐막 장치를 포함하는 저장탱크, 공개일: 2013.11.04)가 있다.Therefore, there is an urgent need to develop a technology that can eliminate the temperature gradient of the radiation shield without increasing the thickness of the radiation shield for liquid hydrogen storage tanks for ZBO. For reference, related prior art documents include Korea Patent Publication No. 10-2013-0123637 (title of the invention: storage tank including radiant heat shielding device for suppressing evaporative gas of NNG carrier ships, publication date: 2013.11.04) .
본 발명의 실시예는, 액체수소를 극저온으로 냉각시켜 저장하는 ZBO용 액체수소 저장탱크에서 복사차폐쉴드의 두께를 증가시키지 않으면서 복사차폐쉴드의 온도구배를 간단하고 효과적으로 제거할 수 있는 ZBO용 액체수소 저장탱크를 제공한다.An embodiment of the present invention is a liquid hydrogen for ZBO that can simply and effectively remove the temperature gradient of the radiation shield without increasing the thickness of the radiation shield in the liquid hydrogen storage tank for ZBO that stores liquid hydrogen by cooling it to a cryogenic temperature. Provides a hydrogen storage tank.
또한, 본 발명의 실시예는, 복사차폐쉴드의 성능 향상 및 성능 균일화를 확보하여 복사차폐쉴드를 통한 복사열침입 및 복사차폐쉴드의 국부적인 온도 상승을 안정적으로 방지할 수 있는 ZBO용 액체수소 저장탱크를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention is a liquid hydrogen storage tank for ZBO that can stably prevent radiant heat intrusion through the radiation shield and local temperature rise of the radiation shield by ensuring performance improvement and performance uniformity of the radiation shield. provides.
본 발명의 일실시예에 따르면, 내부가 진공인 진공탱크, 상기 진공탱크의 내부에 배치되고 액체수소를 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크의 외측을 둘러싸도록 상기 저장탱크와 상기 진공탱크 사이에 배치되고 상기 저장탱크에 전달되는 복사열침입을 차폐하는 복사차폐쉴드, 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크의 상부에 설치되고 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크를 미리 설정된 극저온으로 각각 냉각시키는 극저온냉동기, 및 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 열전달 가능한 구조로 마련되고 상기 복사차폐쉴드의 상부와 하부 사이에 발생되는 온도구배를 제거하는 온도구배 제거기를 포함하는 ZBO용 액체수소 저장탱크를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, a vacuum tank with a vacuum inside, a storage tank disposed inside the vacuum tank and storing liquid hydrogen, and disposed between the storage tank and the vacuum tank to surround the outside of the storage tank. a radiation shield that blocks radiant heat intrusion transmitted to the storage tank, a cryogenic freezer installed on the radiation shield and an upper part of the storage tank and cooling the radiation shield and the storage tank to a preset cryogenic temperature, respectively, and A liquid hydrogen storage tank for ZBO is provided, which is provided with a structure capable of heat transfer on the outer surface of the radiation shield and includes a temperature gradient eliminator that removes the temperature gradient generated between the upper and lower portions of the radiation shield.
바람직하게, 상기 온도구배 제거기는, 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 중력 방향을 따라 길게 부착된 히트 파이프로 제공될 수 있다.Preferably, the temperature gradient eliminator may be provided as a heat pipe attached long along the direction of gravity to the outer surface of the radiation shield.
바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 상기 진공탱크와 상기 복사차폐쉴드의 하부 사이에 마련되고 상기 복사차폐쉴드를 지지하는 제1 지지대, 및 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크의 하부 사이에 마련되고 상기 저장탱크를 지지하는 제2 지지대를 더 포함할 수 있다. Preferably, the liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention includes a first support provided between the vacuum tank and the lower part of the radiation shielding shield and supporting the radiation shielding shield, and the radiation shielding shield. It may further include a second support provided between the lower portion of the storage tank and supporting the storage tank.
상기 복사차폐쉴드는, 상기 저장탱크에 대응하는 탱크 형상으로 형성될 수 있고, 상기 제1 지지대를 통해 상기 복사차폐쉴드의 하부로 전달되는 복사열침입에 의해 온도구배가 상하 방향으로 발생될 수 있다.The radiation shield may be formed in a tank shape corresponding to the storage tank, and a temperature gradient may be generated in an upward and downward direction by radiant heat transmitted to the lower part of the radiation shield through the first support.
상기 히트 파이프는, 상기 복사차폐쉴드의 상하 방향으로 열을 전달하도록 작동될 수 있다.The heat pipe may be operated to transfer heat in a vertical direction of the radiation shield.
바람직하게, 상기 히트 파이프는, 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 복수개가 서로 나란한 형상으로 상기 복사차폐쉴드의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. Preferably, a plurality of heat pipes may be arranged side by side on the outer surface of the radiation shield and spaced apart from each other along the perimeter of the radiation shield.
바람직하게, 상기 히트 파이프는, 열전달이 가능한 재질로 형성되고 중력 방향을 따라 길게 연장된 파이프 부재, 및 상기 파이프 부재의 내부에 형성된 밀폐 공간에 수용되고 상기 파이프 부재를 통해 전달되는 온도에 따라 액체 또는 기체로 상변화하는 작동 유체를 포함할 수 있다.Preferably, the heat pipe includes a pipe member formed of a material capable of heat transfer and extending long along the direction of gravity, and accommodated in a closed space formed inside the pipe member, and liquid or liquid depending on the temperature transmitted through the pipe member. It may include a working fluid that changes phase into a gas.
여기서, 상기 히트 파이프의 상부에는 상기 극저온냉동기에 의해 냉각되는 상기 복사차폐쉴드의 상부에 열전달 가능하게 위치되는 응축부가 형성될 수 있고, 상기 히트 파이프의 하부에는 상기 제1 지지대를 통해 열침입되는 상기 복사차폐쉴드의 하부에 열전달 가능하게 위치되는 증발부가 형성될 수 있다.Here, a condensation portion positioned to enable heat transfer to the upper part of the radiation shield cooled by the cryogenic refrigerator may be formed at the top of the heat pipe, and the heat intrusion through the first support may be formed at the bottom of the heat pipe. An evaporation portion positioned to enable heat transfer may be formed at the bottom of the radiation shield.
이때, 상기 작동 유체는, 상기 응측부에서 액체로 응축되어 중력에 의해 하측으로 유동되는 응축 모드 및 상기 증발부에서 기체로 증발되어 상측으로 상승되는 증발 모드로 작동될 수 있다.At this time, the working fluid may be operated in a condensation mode in which it is condensed into a liquid in the condensation unit and flows downward by gravity, and in an evaporation mode in which it is evaporated into a gas in the evaporation unit and rises upward.
또한, 상기 파이프 부재는 상기 복사차폐쉴드와의 열교환 성능이 높도록 구리 재질로 형성될 수 있다. 상기 작동 유체는 상기 파이프 부재를 통해 전달되는 상기 복사차폐쉴드의 온도에 따라 액체 또는 기체로 상변화되는 질소가스로 제공될 수 있다. Additionally, the pipe member may be made of copper material to have high heat exchange performance with the radiation shield. The working fluid may be provided as nitrogen gas that changes phase into liquid or gas depending on the temperature of the radiation shield transmitted through the pipe member.
바람직하게, 상기 극저온냉동기는, 상기 복사차폐쉴드의 상부에 마련되고 상기 복사차폐쉴드를 제1 냉각온도로 냉각시키는 제1 냉각부, 및 상기 저장탱크의 상부에 마련되고 상기 저장탱크에 저장된 액체수소를 액화 상태로 유지시키도록 상기 저장탱크를 상기 제1 냉각온도보다 낮은 제2 냉각온도로 냉각시키는 제2 냉각부를 포함할 수 있다.Preferably, the cryogenic refrigerator includes a first cooling unit provided on an upper portion of the radiation shielding shield and cooling the radiation shielding shield to a first cooling temperature, and a liquid hydrogen provided on an upper portion of the storage tank and stored in the storage tank. It may include a second cooling unit that cools the storage tank to a second cooling temperature lower than the first cooling temperature to maintain the storage tank in a liquefied state.
바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 상기 복사차폐쉴드와 상기 온도구배 제거기의 외측을 둘러싸도록 상기 진공탱크와 상기 복사차폐쉴드 사이에 배치되고 상기 복사차폐쉴드와 상기 온도구배 제거기를 단열시키는 단열 부재를 더 포함할 수 있다.Preferably, the liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention is disposed between the vacuum tank and the radiation shield to surround the outside of the radiation shield and the temperature gradient eliminator, and is disposed between the radiation shield and the radiation shield. It may further include an insulating member that insulates the temperature gradient eliminator.
본 발명의 실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 복사차폐쉴드의 두께와 중량을 증가시키지 않으면서 복사차폐쉴드의 온도구배를 간단한 구조 변경만으로 간편하게 제거함으로써, 복사차폐쉴드의 성능 향상 및 성능 균일화를 확보하여 복사차폐쉴드를 통한 복사열침입 및 복사차폐쉴드의 온도구배에 따른 국부적인 온도 상승을 효율적으로 방지할 수 있다.The liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention improves the performance and performance of the radiation shield by easily removing the temperature gradient of the radiation shield by simply changing the structure without increasing the thickness and weight of the radiation shield. By ensuring uniformity, it is possible to effectively prevent radiant heat intrusion through the radiation shield and local temperature rise due to the temperature gradient of the radiation shield.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 히트 파이프로 제공되는 온도구배 제거기를 복사차폐쉴드의 외측면에 중력 방향을 따라 마련하는 간단한 구조 변경만으로 복사차폐쉴드의 온도구배를 효과적으로 제거하므로, ZBO용 액체수소 저장탱크의 설계 및 제작 공정을 크게 변경할 필요가 없으며, 기존의 ZBO용 액체수소 저장탱크에도 간편하게 적용할 수 있다. In addition, the liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention reduces the temperature gradient of the radiation shield by simply changing the structure by providing a temperature gradient eliminator provided as a heat pipe along the direction of gravity on the outer surface of the radiation shield. Because it is effectively removed, there is no need to significantly change the design and manufacturing process of the liquid hydrogen storage tank for ZBO, and it can be easily applied to existing liquid hydrogen storage tanks for ZBO.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 히트 파이프를 이용하여 극저온냉동기가 설치된 복사차폐쉴드의 상부 및 제1,2 지지대가 마련된 복사차폐쉴드의 하부 사이의 열전달 성능을 증가시키는 구조이므로, 복사차폐쉴드의 두께와 중량을 더 감소시키더라도 복사차폐쉴드의 온도구배를 제거하는 것이 가능하여 복사차폐쉴드의 성능을 감소시키지 않으면서 복사차폐쉴드와 제1,2 지지대의 제조 비용을 줄일 수 있다.In addition, the liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention uses a heat pipe to increase heat transfer performance between the upper part of the radiation shield where the cryogenic refrigerator is installed and the lower part of the radiation shield where the first and second supports are provided. Because of this structure, it is possible to eliminate the temperature gradient of the radiation shield even if the thickness and weight of the radiation shield are further reduced, thus reducing the manufacturing cost of the radiation shield and the first and second supports without reducing the performance of the radiation shield. can be reduced.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크는, 히트 파이프를 이용하여 복사차폐쉴드의 온도구배를 제거함으로써 저장탱크로의 국부적인 열침입을 방지할 수 있으며, 저장탱크에 저장된 액체수소의 온도 상승으로 인하여 저장탱크의 내부 압력이 증가하거나 극저온냉동기의 전력량 증가를 미연에 방지할 수 있다.In addition, the liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention can prevent local heat intrusion into the storage tank by eliminating the temperature gradient of the radiation shield using a heat pipe, and the liquid stored in the storage tank Due to the increase in hydrogen temperature, it is possible to prevent the internal pressure of the storage tank from increasing or the power amount of the cryogenic refrigerator to increase.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크의 내부 구조가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 복사차폐쉴드와 히트 파이프들을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 히트 파이프의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 ZBO용 액체수소 저장탱크와 종래의 ZBO용 액체수소 저장탱크에 대한 복사차폐쉴드의 모델링 실험 결과를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the internal structure of a liquid hydrogen storage tank for ZBO according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the radiation shield and heat pipes shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal structure of the heat pipe shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram showing the results of a modeling experiment of a radiation shield for the liquid hydrogen storage tank for ZBO shown in FIG. 1 and the conventional liquid hydrogen storage tank for ZBO.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited or limited by the examples. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)의 내부 구조가 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 복사차폐쉴드(130)와 히트 파이프(150)들을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 히트 파이프(150)의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1에 도시된 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)와 종래의 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)에 대한 복사차폐쉴드의 모델링 실험 결과를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the internal structure of the liquid
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)는, 진공탱크(110), 저장탱크(120), 복사차폐쉴드(130), 극저온냉동기(140), 온도구배 제거기, 제1 지지대(160) 및 제2 지지대(170)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the liquid
본 실시예의 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)에서는, 진공탱크(110)와 저장탱크(120) 및 복사차폐쉴드(130)가 상하 방향으로 길게 세워진 원통형 탱크 구조로 마련되지만, 이에 한정되는 것은 아니며 가로 방향으로 길게 눕혀진 원통형 탱크 구조로 제작되거나 원통형이 아닌 다른 형상의 탱크 구조로도 제작될 수 있다. In the liquid
또한, 본 실시예의 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)에서는, 극저온냉동기(140)가 저장탱크(120)와 복사차폐쉴드(130)의 상부에 각각 설치될 수 있고, 제1 지지대(160)가 진공탱크(110)와 복사차폐쉴드(130)의 하부에 배치될 수 있으며, 제2 지지대(170)가 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)의 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 외부로부터의 열침입이 제1 지지대(160)를 통해 복사차폐쉴드(130)의 하부로 이루어질 수 있으나, 극저온냉동기(140)가 복사차폐쉴드(130)의 상부를 냉각시키고 있기 때문에 복사차폐쉴드(130)의 온도구배는 상부에서 하부로 갈수록 온도가 높아지는 방향으로 발생할 수 있다. In addition, in the liquid
또한, 본 실시예에서는, ZBO용 액체수소 저장탱크(100)의 높이 방향을 상하 방향으로 설정하되, ZBO용 액체수소 저장탱크(100)의 하측 방향이 중력 방향(G)에 대응하는 것으로 설정한다.In addition, in this embodiment, the height direction of the liquid
도 1을 참조하면, 본 실시예의 진공탱크(110)는 내부를 진공 상태로 유지하는 탱크로서, 일측에 진공펌프가 마련될 수 있다. 상기와 같은 진공탱크(110)의 내부에는 저장탱크(120), 복사차폐쉴드(130), 극저온냉동기(140), 온도구배 제거기 및 제1,2 지지대(160, 170) 등이 수용될 수 있다. 따라서, 진공탱크(110)는, 저장탱크(120)와 복사차폐쉴드(130) 및 극저온냉동기(140) 등을 외부 충격이나 진동 등으로부터 보호하는 역할을 수행할 뿐만 아니라 저장탱크(120)에서 비정상으로 누출되는 수소가스에 대한 차폐 역할을 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
도 1을 참조하면, 본 실시예의 저장탱크(120)는 액체수소(H)를 저장하는 탱크로서, 진공탱크(110)으 내부에 배치될 수 있다. 저장탱크(120)와 진공탱크(110) 사이에는 저장탱크(120)의 외측을 감싸는 형상으로 진공의 단열 공간이 형성될 수 있다. 참고로, 저장탱크(120)는 액체수소(H)의 증발시 발생되는 가스압력의 증가에 안전하게 대응하도록 충분한 강도로 설계될 수 있고, 각종 안전장치가 설치될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
도 1을 참조하면, 본 실시예의 복사차폐쉴드(130)는 저장탱크(120)에 전달되는 복사열침입을 차폐하는 쉴드 부재이다. 상기와 같은 복사차폐쉴드(130)는 저장탱크(120)와 진공탱크(110) 사이에 배치되되, 저장탱크(120)의 외측을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 일례로, 복사차폐쉴드(130)는 저장탱크(120)에 대응하는 탱크 형상으로 저장탱크(120)보다 더 크게 형성될 수 있고, 저장탱크(120)는 복사차폐쉴드(130)의 내부에 수용된 구조로 배치될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
복사차폐쉴드(130)의 하부는 진공탱크(110)의 내측면과 접촉하지 않도록 제1 지지대(160)에 의해 진공탱크(110)의 하부에서 상측으로 이격된 위치에 안정적으로 고정될 수 있고, 복사차폐쉴드(130)의 상부는 극저온냉동기(140)에 의해 냉각되도록 후술하는 극저온냉동기(140)의 제1 냉각부(142)와 연결될 수 있다.The lower part of the
따라서, 제1 지지대(160)를 통해 복사차폐쉴드(130)의 하부로 전달되는 복사열침입 및 극저온냉동기(140)에 의해 복사차폐쉴드(130)의 상부에 전달되는 냉기로 인하여, 복사차폐쉴드(130)의 온도구배는 중력 방향을 따라 하측으로 갈수록 온도가 상승되는 패턴으로 발생할 수 있다.Therefore, due to the radiant heat intrusion delivered to the lower part of the
도 1을 참조하면, 본 실시예의 극저온냉동기(140)는, 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)를 미리 설정된 극저온으로 각각 냉각시키는 냉각 부재로서, 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)의 상부에 설치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 극저온냉동기(140)가 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)의 상부에 독립적으로 각각 설치하여 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)의 상부를 서로 다른 온도로 냉각하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 단수개의 극저온냉동기(140)를 이용하여 복사차폐쉴드(130)와 저장탱크(120)의 상부를 동시에 냉각하는 구조도 가능하다.Referring to FIG. 1, the
예를 들면, 본 실시예의 극저온냉동기(140)는 제1 냉각부(142) 및 제2 냉각부(144)를 포함할 수 있다.For example, the
제1 냉각부(142)는 복사차폐쉴드(130)의 상부를 제1 냉각온도로 냉각시킬 수 있다. 제1 냉각부(142)는 복사차폐쉴드(130)의 상부에 열전달 가능한 구조로 연결될 수 있다. 상기와 같은 제1 냉각부(142)는 저장탱크(120)로 전달되는 복사열침입을 차단하도록 복사차폐쉴드(130)의 온도를 제1 냉각온도로 냉각시키는 것을 목표로 운전될 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 제1 냉각온도를 77 K(kelvin) ~ 100 K의 절대온도 범위로 설정할 수 있다.The
제2 냉각부(144)는, 저장탱크(120)에 저장된 액체수소(H)를 액체 상태로 유지하도록 저장탱크(120)를 제1 냉각온도보다 낮은 제2 냉각온도로 냉각시킬 수 있다. 제2 냉각부(144)는 저장탱크(120)의 상부에 관통되게 마련될 수 있다. 상기와 같은 제2 냉각부(144)는 수소가스를 액체수소(H)로 만들고 유지하도록 저장탱크(120)의 온도를 제2 냉각온도로 냉각시키는 것을 목표로 운전될 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 제2 냉각온도를 20 K의 절대온도 범위로 설정할 수 있다.The
여기서, 제2 냉각부(144)의 단부에는 제2 냉각부(144)의 냉기를 저장탱크(120)의 내부에 더 잘 전달하기 위한 냉각핀 부재(148)가 설치될 수 있다. 냉각핀 부재(148)는 저장탱크(120)의 상부의 내부 중심에 배치되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 냉각핀 부재(148)는 복수개의 냉각핀으로 구성되되, 열전달 효율을 높이기 위하여 열전달 계수가 높은 재질로 제작될 수 있다.Here, a cooling
그리고, 냉각핀 부재(148)과 저장탱크(120)의 상부에는 냉각핀 부재(148)를 안정적으로 지지하기 위한 냉각기 지지부(146)가 마련될 수 있다. 상기와 같은 냉각기 지지부(146)는 냉각핀 부재(148)를 안정적으로 지지하기 위해 복수개가 사용될 수 있다. 냉각기 지지부(146)의 하단부는 냉각핀 부재(148)에 연결될 수 있고, 냉각기 지지부(146)의 상단부는 저장탱크(120)의 상부에 연결될 수 있다. Additionally, a
한편, 본 실시예에서는 제1 냉각부(142)와 제2 냉각부(144)가 단수개의 냉동기 본체로부터 냉기를 독립적으로 전달받는 것으로 설명하지만, 제1 냉각부(142)와 제2 냉각부(144)에 냉동기 본체를 각각 설치하여 개별적으로 운전하는 방식도 적용 가능하다. Meanwhile, in this embodiment, the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 온도구배 제거기는, 복사차폐쉴드(130)의 상부와 하부 사이에 발생되는 온도구배를 제거하는 부재로서, 복사차폐쉴드(130)의 외측면에 열전달 가능한 구조로 마련될 수 있다. Referring to Figures 1 to 3, the temperature gradient remover of this embodiment is a member that removes the temperature gradient generated between the upper and lower parts of the
예를 들면, 본 실시예의 온도구배 제거기는 복사차폐쉴드(130)의 외측면에 중력 방향을 따라 길게 부착된 히트 파이프(150)로 제공될 수 있다. 상기와 같은 히트 파이프(150)는 복사차폐쉴드(130)의 상하 방향으로 열을 전달하도록 작동될 수 있다.For example, the temperature gradient eliminator of this embodiment may be provided as a
여기서, 히트 파이프(150)는 복사차폐쉴드(130)의 외측면에 복수개가 서로 나란한 형상으로 배치될 수 있다. 이때, 복수개의 히트 파이프(150)는 복사차폐쉴드(130)의 둘레를 따라 서로 동일 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.Here, a plurality of
도 3에 도시된 바와 같이, 히트 파이프(150)는, 파이프 부재(152) 및 작동 유체(154)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
파이프 부재(152)는 열전달 성능이 매우 우수한 금속 재질로 형성될 수 있고,되고, 중력 방향을 따라 길게 연장된 파이프 형상으로 제작될 수 있다. 상기와 같은 파이프 부재(152)의 양단부는 차폐됨으로써 파이프 부재(152)의 내부에 중력 방향으로 길게 형성된 밀폐 공간이 형성될 수 있다. 일례로, 본 실시예에서는 파이프 부재(152)가 복사차폐쉴드(130)와의 열교환 성능이 높은 구리 재질로 형성될 수 있다.The
작동 유체(154)는 파이프 부재(152)의 내부에 형성된 밀폐 공간에 수용될 수 있고, 파이프 부재(152)를 통해 전달되는 온도에 따라 액체 또는 기체 중 어느 하나의 상태로 상변화될 수 있다. 일례로, 본 실시예에서는 작동 유체(154)가 파이프 부재(152)를 통해 전달되는 복사차폐쉴드(130)의 온도에 따라 액체 또는 기체로 상변화되는 질소가스(N1, N2)로 제공될 수 있다. 즉, 질소가스(N1, N2)는, 복사차폐쉴드(130)의 하부에서 전달되는 열기에 의해 질소가스(N1)로 증발됨과 아울러 복사차폐쉴드(130)의 상부에서 전달되는 냉기에 의해 액체질소(N2)로 응축되기 위한 상변화 온도를 구비하고 있다.The working
도 3에 도시된 바와 같이, 히트 파이프(150)는 작동 유체(154)의 작동 모드를 기준으로 중력 방향을 따라 응축부(C), 통로부(P), 증발부(V)의 작동 영역으로 구분될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
작동 유체(154)의 작동 모드를 설명하면, 작동 유체(154)는 파이프 부재(152)의 내부에서 복사차폐쉴드(130)의 온도구배에 따라 응축 모드, 유동 모드 및 증발 모드로 반복 작동할 수 있다. Describing the operating mode of the working
여기서, 응축 모드에서는, 기체 상태의 작동 유체(154)가 복사차폐쉴드(130)의 상부에서 전달되는 극저온의 온도에 의해 액체로 응축된 후 중력에 의해 하측으로 유동될 수 있다. 그리고, 유동 모드에서는, 응축 모드에서 응축된 액체 상태의 작동 유체(154)가 중력에 의해 파이프 부재(152)의 표면을 따라 하측으로 유동될 수 있다. 또한, 증발 모드에서는 유동 모드에서 유동된 액체 상태의 작동 유체(154)가 복사차폐쉴드(130)의 하부에서 전달되는 상대적인 고온의 온도에 의해 기체로 증발된 후 부력에 의해 상측으로 상승될 수 있다.Here, in the condensation mode, the gaseous working
히트 파이프(150)의 응축부(C)와 통로부(P) 및 증발부(V)를 설명하면, 응축부(C)와 통로부(P) 및 증발부(V)는 히트 파이프(150)의 길이 방향을 따라 연속적으로 연결된 구조이되, 히트 파이프(150)의 상부에서 하부를 향해 순차적으로 배치될 수 있다. When explaining the condensation portion (C), passage portion (P), and evaporation portion (V) of the
여기서, 응축부(C)는 극저온냉동기(140)의 제1 냉각부(142)에 의해 냉각되는 복사차폐쉴드(130)의 상부에 설치되도록 히트 파이프(150)의 상부에 마련될 수 있고, 통로부(P)는 복사차폐쉴드(130)의 상부와 하부 사이에 있는 복사차폐쉴드(130)의 중간부에 설치되도록 히트 파이프(150)의 중간부에 마련될 수 있으며, 증발부(V)는 제1 지지대(160)를 통해 열침입되는 복사차폐쉴드(130)의 하부에 설치되도록 히트 파이프(150)의 하부에 마련될 수 있다.Here, the condensation unit (C) may be provided on the upper part of the
한편, 본 실시예의 히트 파이프(150)는, 작동 유체(154)의 상변화 효율을 늘리기 위하여 응축부(C)와 증발부(V)의 크기를 통로부(P)보다 더 넓은 면적으로 형성하는 것도 가능하고, 중력 방향에 대해 소정의 기울기를 갖는 나선 형상으로 복사차폐쉴드(130)의 외측면에 형성하는 것도 가능하며, 복사차폐쉴드(130)와의 열전달 성능을 높이기 위하여 복사차폐쉴드(130)와의 사이에 높은 열전달 재질의 시트를 추가하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the
도 1를 참조하면, 본 실시예의 제1 지지대(160)는, 복사차폐쉴드(130)의 하부를 지지하는 부재로서, 진공탱크(110)의 하부와 복사차폐쉴드(130)의 하부 사이에 마련될 수 있다. 상기와 같은 제1 지지대(160)는 복사차폐쉴드(130)를 진공탱크(110)의 내측면과 소정 거리 이격된 상태로 지지할 수 있다. 다만, 제1 지지대(160)는 진공탱크(110)와 복사차폐쉴드(130)의 온도차에 의해 진공탱크(110)의 열을 복사차폐쉴드(130)에 비정상적으로 전달하는 통로 역할을 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
도 1를 참조하면, 본 실시예의 제2 지지대(170)는, 저장탱크(120)의 하부를 지지하는 부재로서, 복사차폐쉴드(130)의 하부와 저장탱크(120)의 하부 사이에 마련될 수 있다. 상기와 같은 제2 지지대(170)는 저장탱크(120)를 복사차폐쉴드(130)의 내측면과 소정 거리 이격된 상태로 지지할 수 있다. 다만, 제2 지지대(170)는 저장탱크(120)와 복사차폐쉴드(130)의 온도차에 의해 복사차폐쉴드(130)의 열을 저장탱크(120)에 비정상적으로 전달하는 통로 역할을 수행할 수도 있다. Referring to FIG. 1, the
따라서, 본 실시예에서는 히트 파이프(150)를 이용하여 복사차폐쉴드(130)의 온도구배를 제거함으로써, 제1 지지대(160)와 제2 지지대(170)를 통한 열침입을 미연에 방지할 수 있다.Therefore, in this embodiment, by eliminating the temperature gradient of the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 일실시예에 따른 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)는, 복사차폐쉴드(130)와 온도구배 제거기를 외부로부터 단열시키는 단열 부재(180)를 더 포함할 수 있다. 단열 부재(180)는 다양한 형태로 다양한 위치에 제공될 수 있지만, 본 실시예에서는 단열 부재(180)가 복사차폐쉴드(130)와 온도구배 제거기의 외측을 둘러싸는 원관 형상으로 진공탱크(110)와 복사차폐쉴드(130) 사이에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the liquid
한편, 도 4에는 본 실시예의 ZBO용 액체수소 저장탱크(100) 및 기존의 ZBO용 액체수소 저장탱크(10)에 대한 모델링 실험 결과가 도시되어 있다.Meanwhile, Figure 4 shows the results of a modeling experiment for the liquid
즉, 도 4의 (a)에는 기존의 ZBO용 액체수소 저장탱크(10)에서 사용되는 복사차폐쉴드(13)의 온도구배가 표시되어 있다. 상기와 같은 복사차폐쉴드(130)에는 복수개의 히트 파이프(150)가 설치되지 않은 상태이다. 도 4의 (a)와 같이, 복사차폐쉴드(130)의 하부로 갈수록 온도가 높아지는 온도구배가 형성되는 것으로 확인된다. 따라서, 복사차폐쉴드(13)의 하부와 인접한 저장탱크(120)의 액체수소(H)는 복사차폐쉴드(13)의 온도구배로 인해 수소가스로 증발될 가능성이 높고, 그에 따라 저장탱크(120)의 내부 압력이 급상승하거나 저장탱크(120)에서 수소가스가 외부로 누출될 위험성을 대폭 증대시킬 수 있다. That is, Figure 4 (a) shows the temperature gradient of the radiation shield 13 used in the existing liquid hydrogen storage tank 10 for ZBO. The plurality of
반면에, 도 4의 (b)에는 본 실시예의 ZBO용 액체수소 저장탱크(100)에서 사용되는 복사차폐쉴드(130)의 온도구배가 표시되어 있다. 상기와 같은 복사차폐쉴드(130)에는 복수개의 히트 파이프(150)가 설치된 상태이다. 도 4의 (b)와 같이, 복사차폐쉴드(130)의 전체 온도가 균일하게 나타나 온도구배가 거의 없는 것으로 확인된다. 따라서, 복사차폐쉴드(130)가 극저온냉동기(140)의 제1 냉각부(142)에 의해 충분히 냉각된 상태이므로 저장탱크(120)로 전달되는 복사열침입을 미연에 방지할 수 있다. 이때, 제1 지지대(160)를 통해 침입된 열은 히트 파이프(150)들에 흡수된 후 복사차폐쉴드(130)의 상부로 전달되어 제1 냉각부(142)에 의해 냉각될 수 있다.On the other hand, Figure 4 (b) shows the temperature gradient of the
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, the embodiments of the present invention have been described with specific details such as specific components and limited examples and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. This does not mean that various modifications and variations can be made from this description by those skilled in the art. Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all claims that are equivalent or equivalent to the claims as well as the following claims fall within the scope of the present invention.
100: ZBO용 액체수소 저장탱크
110: 진공탱크
120: 저장탱크
130: 복사차폐쉴드
140: 극저온냉동기
150: 히트 파이프
160: 제1 지지대
170: 제2 지지대
180: 단열 부재
G: 중력 방향
H: 액체수소
N1: 질소가스
N2: 액체질소
C: 응축부
P: 통로부
V: 증발부100: Liquid hydrogen storage tank for ZBO
110: Vacuum tank
120: storage tank
130: Radiation shield
140: Cryogenic freezer
150: heat pipe
160: first support
170: second support
180: insulation member
G: direction of gravity
H: liquid hydrogen
N1: nitrogen gas
N2: Liquid nitrogen
C: condensation section
P: Passage part
V: Evaporation unit
Claims (9)
상기 진공탱크의 내부에 배치되고, 액체수소를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크의 외측을 둘러싸도록 상기 저장탱크와 상기 진공탱크 사이에 배치되고, 상기 저장탱크에 전달되는 복사열침입을 차폐하는 복사차폐쉴드;
상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크의 상부에 설치되고, 상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크를 미리 설정된 극저온으로 각각 냉각시키는 극저온냉동기; 및
상기 복사차폐쉴드의 외측면에 열전달 가능한 구조로 마련되고, 상기 복사차폐쉴드의 상부와 하부 사이에 발생되는 온도구배를 제거하는 온도구배 제거기;
를 포함하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
A vacuum tank with a vacuum inside;
a storage tank disposed inside the vacuum tank and storing liquid hydrogen;
a radiation shield disposed between the storage tank and the vacuum tank to surround the outside of the storage tank, and blocking radiation heat intrusion transmitted to the storage tank;
A cryogenic freezer installed on top of the radiation shield and the storage tank and cooling the radiation shield and the storage tank to a preset cryogenic temperature, respectively; and
a temperature gradient eliminator provided on the outer surface of the radiation shield in a structure capable of transferring heat, and removing a temperature gradient generated between the upper and lower portions of the radiation shield;
Liquid hydrogen storage tank for ZBO containing.
상기 온도구배 제거기는, 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 중력 방향을 따라 길게 부착된 히트 파이프로 제공되는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to paragraph 1,
A liquid hydrogen storage tank for ZBO, wherein the temperature gradient eliminator is provided as a heat pipe attached long along the direction of gravity to the outer surface of the radiation shield.
상기 진공탱크와 상기 복사차폐쉴드의 하부 사이에 마련되고, 상기 복사차폐쉴드를 지지하는 제1 지지대; 및
상기 복사차폐쉴드와 상기 저장탱크의 하부 사이에 마련되고, 상기 저장탱크를 지지하는 제2 지지대;를 더 포함하며,
상기 복사차폐쉴드는, 상기 저장탱크에 대응하는 탱크 형상으로 형성되고, 상기 제1 지지대를 통해 상기 복사차폐쉴드의 하부로 전달되는 복사열침입에 의해 온도구배가 상하 방향으로 발생되며,
상기 히트 파이프는, 상기 복사차폐쉴드의 상하 방향으로 열을 전달하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to paragraph 2,
a first support provided between the vacuum tank and a lower portion of the radiation shield and supporting the radiation shield; and
It further includes a second support provided between the radiation shield and the lower part of the storage tank and supporting the storage tank,
The radiation shield is formed in a tank shape corresponding to the storage tank, and a temperature gradient is generated in the vertical direction by radiant heat intrusion transmitted to the lower part of the radiation shield through the first support,
The heat pipe is a liquid hydrogen storage tank for ZBO, characterized in that it operates to transfer heat in the vertical direction of the radiation shield.
상기 히트 파이프는, 상기 복사차폐쉴드의 외측면에 복수개가 서로 나란한 형상으로 상기 복사차폐쉴드의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to paragraph 3,
A liquid hydrogen storage tank for ZBO, wherein a plurality of heat pipes are arranged side by side on the outer surface of the radiation shield and spaced apart from each other along the circumference of the radiation shield.
상기 히트 파이프는,
열전달이 가능한 재질로 형성되고, 중력 방향을 따라 길게 연장된 파이프 부재; 및
상기 파이프 부재의 내부에 형성된 밀폐 공간에 수용되고, 상기 파이프 부재를 통해 전달되는 온도에 따라 액체 또는 기체로 상변화하는 작동 유체;
를 포함하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to paragraph 3,
The heat pipe is,
A pipe member formed of a material capable of heat transfer and extending long along the direction of gravity; and
a working fluid accommodated in a sealed space formed inside the pipe member and changing phase into a liquid or gas depending on the temperature transmitted through the pipe member;
Liquid hydrogen storage tank for ZBO containing.
상기 히트 파이프의 상부에는 상기 극저온냉동기에 의해 냉각되는 상기 복사차폐쉴드의 상부에 열전달 가능하게 위치되는 응축부가 형성되고, 상기 히트 파이프의 하부에는 상기 제1 지지대를 통해 열침입되는 상기 복사차폐쉴드의 하부에 열전달 가능하게 위치되는 증발부가 형성되며,
상기 작동 유체는, 상기 응측부에서 액체로 응축되어 중력에 의해 하측으로 유동되는 응축 모드 및 상기 증발부에서 기체로 증발되어 상측으로 상승되는 증발 모드로 작동되는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to clause 5,
A condensation portion is formed at the upper part of the heat pipe to enable heat transfer to the upper part of the radiation shield cooled by the cryogenic refrigerator, and a condensation portion is formed at the lower part of the heat pipe to allow heat to penetrate through the first support. An evaporation part is formed at the bottom to enable heat transfer,
The working fluid is operated in a condensation mode in which it is condensed into a liquid in the condensation unit and flows downward by gravity, and in an evaporation mode in which it is evaporated into a gas in the evaporation unit and rises upward. .
상기 파이프 부재는 상기 복사차폐쉴드와의 열교환 성능이 높도록 구리 재질로 형성되고,
상기 작동 유체는 상기 파이프 부재를 통해 전달되는 상기 복사차폐쉴드의 온도에 따라 액체 또는 기체로 상변화되는 질소가스로 제공되는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to clause 5,
The pipe member is made of copper material to ensure high heat exchange performance with the radiation shield,
A liquid hydrogen storage tank for ZBO, wherein the working fluid is provided as nitrogen gas that changes phase into liquid or gas depending on the temperature of the radiation shield transmitted through the pipe member.
상기 극저온냉동기는,
상기 복사차폐쉴드의 상부에 마련되고, 상기 복사차폐쉴드를 제1 냉각온도로 냉각시키는 제1 냉각부; 및
상기 저장탱크의 상부에 마련되고, 상기 저장탱크에 저장된 액체수소를 액화 상태로 유지시키도록 상기 저장탱크를 상기 제1 냉각온도보다 낮은 제2 냉각온도로 냉각시키는 제2 냉각부;
를 포함하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.
According to any one of claims 1 to 7,
The cryogenic freezer,
a first cooling unit provided on an upper portion of the radiation shielding shield and cooling the radiation shielding shield to a first cooling temperature; and
a second cooling unit provided on an upper portion of the storage tank and cooling the storage tank to a second cooling temperature lower than the first cooling temperature to maintain the liquid hydrogen stored in the storage tank in a liquefied state;
Liquid hydrogen storage tank for ZBO containing.
상기 복사차폐쉴드와 상기 온도구배 제거기의 외측을 둘러싸도록 상기 진공탱크와 상기 복사차폐쉴드 사이에 배치되고, 상기 복사차폐쉴드와 상기 온도구배 제거기를 단열시키는 단열 부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ZBO용 액체수소 저장탱크.According to any one of claims 1 to 7,
an insulating member disposed between the vacuum tank and the radiation shield to surround the outside of the radiation shield and the temperature gradient eliminator, and insulating the radiation shield and the temperature gradient eliminator;
A liquid hydrogen storage tank for ZBO, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220079746A KR20240002494A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Liquid hydrogen storage tank for zero boil off |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220079746A KR20240002494A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Liquid hydrogen storage tank for zero boil off |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240002494A true KR20240002494A (en) | 2024-01-05 |
Family
ID=89541212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220079746A KR20240002494A (en) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | Liquid hydrogen storage tank for zero boil off |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240002494A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130123637A (en) | 2012-05-03 | 2013-11-13 | 한국과학기술원 | Storage tank including radiation shield installation to suppress boil off gas in lng carriers |
-
2022
- 2022-06-29 KR KR1020220079746A patent/KR20240002494A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20130123637A (en) | 2012-05-03 | 2013-11-13 | 한국과학기술원 | Storage tank including radiation shield installation to suppress boil off gas in lng carriers |
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