WO2018199712A1 - Liquefied gas tank - Google Patents

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WO2018199712A1
WO2018199712A1 PCT/KR2018/005010 KR2018005010W WO2018199712A1 WO 2018199712 A1 WO2018199712 A1 WO 2018199712A1 KR 2018005010 W KR2018005010 W KR 2018005010W WO 2018199712 A1 WO2018199712 A1 WO 2018199712A1
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백종훈
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(주)메타비스타
백종훈
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    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask

Abstract

Disclosed is a liquefied gas tank for storing liquefied gas. A liquefied gas tank comprises: an external tank; an internal tank which is disposed inside the external tank, has a vacuum space between the external tank and the internal tank, includes an internal space portion to be filled with liquefied gas, and includes at least one depression portion depressed into the internal space portion; an internal tank support frame having one side connected to the external tank and having the other side to be in point contact with the depression portion. A liquefied gas tank of the present invention can achieve a minimum contact area through a point contact in a structure for supporting an internal tank to an external tank, and thus can minimize the conduction heat transferred from the outside.

Description

액화가스탱크Liquefied gas tank
본 발명은 기체상태의 가스를 저온 압축하여 액체상태로 변환한 액화가스를 저장하는 액화가스탱크에 관한 것이다.The present invention relates to a liquefied gas tank for storing a liquefied gas converted into a liquid state by compressing the gas in a gaseous state at low temperature.
최근 무공해 및 고효율의 에너지로서 예를 들면 수소(H2)를 이용한 엔진이 개발되고 있다. 기체상태인 기체수소(H2)는 대기압에서 -253℃까지 낮춰 액화하고, 이렇게 액화된 액화수소는 액화가스탱크에 저장된다. 내부탱크와 외부탱크 사이를 진공처리하고, 액화수소가 저장된 내부탱크를 다수의 지지프레임에 의해 외부탱크에 지지시킨 2중구조의 액화수소탱크가 있다. 이러한 2중구조 액화가스탱크에서 내부탱크에 저장된 액화수소는 탱크 외부의 상온에서 전달되는 복사열, 내부탱크와 외부탱크 사이의 진공공간에서의 대류열 및 다수의 지지프레임을 통해 전달되는 전도열에 의해 영향을 받는다. 액화수소탱크는 내부의 액화수소의 증발을 막아 장기보관하기 위해서 복사열, 대류열 및 전도열이 내부의 액화수소에 가능한 한 전달되지 않도록 할 필요가 있다.Recently, engines using, for example, hydrogen (H 2 ) as pollution-free and high-efficiency energy have been developed. The gaseous hydrogen (H 2 ) in the gaseous state is liquefied by lowering it to -253 ° C. at atmospheric pressure, and the liquefied hydrogen is stored in the liquefied gas tank. There is a double structured liquefied hydrogen tank in which the inner tank and the outer tank are vacuumed and the inner tank in which the liquefied hydrogen is stored is supported by the plurality of support frames on the outer tank. In such a double-liquefied liquefied gas tank, the liquefied hydrogen stored in the inner tank is affected by radiant heat transmitted at room temperature outside the tank, convection heat in the vacuum space between the inner tank and the outer tank, and conducted heat transmitted through a plurality of support frames. Receive. The liquefied hydrogen tank needs to ensure that radiant heat, convective heat and conduction heat are not transmitted as much as possible to the internal liquefied hydrogen in order to prevent long-term storage by preventing evaporation of liquefied hydrogen inside.
본 발명의 목적은 상술한 전도열이 내부탱크지지프레임을 통해 액화가스에 전달되는 것을 최소한으로 억제하여 액화가스의 증발억제 및 액화가스의 장기보관을 가능하게 할 수 있는 액화가스탱크를 제공하는데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquefied gas tank capable of suppressing evaporation of liquefied gas and long-term storage of liquefied gas by minimizing the above-mentioned conduction heat to be transmitted to the liquefied gas through the inner tank support frame. .
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 재료비가 적게 들고 대량 생산이 가능한 액화가스탱크를 제공하는데에 있다.Another object of the present invention is to provide a liquefied gas tank having a simple structure and low material cost and capable of mass production.
본 발명의 또 다른 목적은 진동에 강하고, 소형화가 가능하고, 다양한 디자인으로 제조하는 것이 가능하고, 다양한 분야에 적용될 수 있는 액화가스탱크를 제공하는데에 있다.Still another object of the present invention is to provide a liquefied gas tank which is resistant to vibration, can be miniaturized, can be manufactured in various designs, and can be applied to various fields.
상기 본 발명의 과제를 달성하기 위한 액화가스를 저장하는 액화가스탱크가 제공된다. 액화가스탱크는 외부탱크와, 외부탱크 내에 진공공간을 두고 배치되며, 액화가스가 채워지는 내부공간부 및 내부공간부로 함몰된 적어도 하나의 함몰부를 가진 내부탱크와, 일측이 외부탱크에 연결되고 타측이 함몰부에 점접촉하는 내부탱크지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 액화가스탱크는 내부탱크를 외부탱크에 지지하기 위한 구조에서 최소면적으로 점접촉함으로써 외부로부터 전달되는 전도열을 최소화하여 내부탱크에 저장된 액화가스의 증발을 억제할 수 있어 장기보관이 가능하다.The liquefied gas tank for storing the liquefied gas for achieving the above object of the present invention is provided. The liquefied gas tank is disposed with a vacuum space in the outer tank, an inner tank having a liquefied gas filled therein and at least one depression recessed into the inner space part, and one side is connected to the outer tank and the other side It characterized in that it comprises an inner tank support frame in point contact with the depression. The liquefied gas tank of the present invention can minimize the conduction heat transferred from the outside by point contact with the minimum area in the structure for supporting the inner tank to the outer tank to suppress the evaporation of the liquefied gas stored in the inner tank is possible long-term storage. .
상기 내부탱크지지프레임의 타측은 다수의 꼭지점을 가진 다면체, 다수의 돌출부를 가진 구형체, 다수의 돌출부를 가진 비구형체 또는 다각판체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The other side of the inner tank support frame may include at least one of a polyhedron having a plurality of vertices, a spherical body having a plurality of protrusions, a non-spherical body having a plurality of protrusions, or a polygonal plate body.
상기 함몰부는 상기 내부탱크를 관통하는 중공관을 포함할 수 있다.The recess may include a hollow tube passing through the inner tank.
상기 내부탱크지지프레임은, 상기 중공관을 관통하는 봉 또는 와이어와, 상기 봉 또는 와이어에 결합되어 상기 중공관의 내벽에 점접촉하는 적어도 하나의 점접촉부와, 상기 봉 또는 와이어와 상기 외부탱크를 연결하는 연결프레임을 포함할 수 있다.The inner tank support frame may include a rod or wire penetrating through the hollow tube, at least one point contact portion coupled to the rod or wire and in point contact with an inner wall of the hollow tube, and the rod or wire and the outer tank. It may include a connecting frame for connecting.
상기 함몰부는, 상기 내부탱크를 관통하지 않고 마주보는 한 쌍의 함몰부로 구성되며, 상기 내부탱크지지프레임은, 일측이 상기 외부탱크에 지지되고 타측이 상기 한 쌍의 함몰부에 접근하는 한 쌍의 연결프레임과, 상기 한 쌍의 연결프레임의 타측에 연결되고 상기 한 쌍의 함몰부에 점접촉하는 한 쌍의 점접촉부를 포함할 수 있다.The depression portion is composed of a pair of depressions facing each other without penetrating the inner tank, the inner tank support frame, a pair of one side is supported by the outer tank and the other side approaches the pair of depressions It may include a connection frame, and a pair of point contact parts connected to the other side of the pair of connection frames and point-contacted with the pair of depressions.
본 발명의 액화가스탱크는 전도열이 내부탱크지지프레임을 통해 액화가스에 전달되는 것을 최소한으로 억제하여 액화가스의 증발억제 및 액화가스의 장기보관을 가능하게 할 수 있다.The liquefied gas tank of the present invention can minimize the transfer of conductive heat to the liquefied gas through the inner tank support frame to enable the evaporation of the liquefied gas and the long-term storage of the liquefied gas.
또한, 구조가 간단하고 재료비가 적게 들며 대량 생산이 가능하다.In addition, the structure is simple, the material cost is low, and mass production is possible.
특히, 진동에 강하고, 소형화가 가능하고, 다양한 디자인으로 제조하는 것이 가능하고, 적용 분야에 제한을 받지 않는다.In particular, it is resistant to vibration, can be miniaturized, can be manufactured in various designs, and is not limited in the field of application.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액체가스탱크의 부분발췌 사시도,1 is a partial perspective view of a liquid gas tank according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 액체가스탱크의 단면도,2 is a cross-sectional view of the liquid gas tank of FIG.
도 3은 도 1의 내부탱크지지프레임의 일부를 나타내는 사시도,Figure 3 is a perspective view showing a part of the inner tank support frame of Figure 1,
도 4는 도 3의 점접촉부 구조를 나타내는 도, 4 is a view showing the structure of the point contact portion of FIG.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스탱크의 단면도,5 is a cross-sectional view of a liquefied gas tank according to a second embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액화가스탱크의 단면도6 is a sectional view of a liquefied gas tank according to a third embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 점접촉부 구조를 나타내는 단면도,7 is a cross-sectional view showing the structure of the point contact portion of FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점접촉부의 구조를 나타낸 단면도, 및8 is a cross-sectional view showing a structure of a point contact unit according to another embodiment of the present invention; and
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 액체가스탱크를 제조하는 과정을 설명하기 위한 모식도이다.9 is a schematic diagram for explaining a process of manufacturing a liquid gas tank according to the first embodiment of the present invention.
이하 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 액화가스탱크(100)를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the liquefied gas tank 100 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스탱크의 부분발췌 사시도, 및 단면도이다. 액화가스탱크(100)는 외부탱크(110), 외부탱크(110)의 내에 진공공간(112)을 두고 배치되며, 액화가스(LG)가 채워지는 내부공간부(122)와 내부공간부(122)를 향해 함몰된 함몰부(124)를 포함하는 내부탱크(120), 및 일측이 외부탱크(110)에 지지되고 타측이 내부탱크(110)의 하중을 지지하면서 함몰부(124)에 점접촉하는 내부탱크지지프레임(130)을 포함한다.1 and 2 are partial perspective views and cross-sectional views of a liquefied gas tank according to a first embodiment of the present invention, respectively. The liquefied gas tank 100 is disposed with a vacuum space 112 in the outer tank 110, the outer tank 110, and the inner space part 122 and the inner space part 122 in which the liquefied gas LG is filled. The inner tank 120 including the recessed portion 124 recessed toward), and one side is supported by the outer tank 110 and the other side is point contact to the recessed portion 124 while supporting the load of the inner tank 110 It includes an inner tank support frame 130.
외부탱크(110)는 진공공간(112)을 두고 금속 또는 수지로 제작된다. 외부탱크(110)의 형상은 구형, 비구형, 다면체형 등 적용되는 분야, 크기, 면적에 따라 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 외부탱크(110)는 내면 또는 외면에 열차단을 위한 적어도 하나의 열차단부재가 부착될 수 있다.The outer tank 110 is made of metal or resin with a vacuum space 112. The shape of the outer tank 110 may be made in a variety of forms according to the field, size, area to be applied, such as spherical, aspherical, polyhedral. The outer tank 110 may be attached to at least one heat shield member for the thermal cut on the inner surface or the outer surface.
내부탱크(120)는 내부탱크지지프레임(130)의 지지에 의해 외부탱크(110) 내에 소정의 공간을 두고 플로팅으로 배치된다. 내부탱크(120)는 액화가스(LG)를 수용하는 내부공간부(122), 즉 액화가스저장공간을 두고 금속 또는 수지로 제작된다. 액화가스(LG)는 예를 들면 액화수소(LH2), 액화질소(LN2), 액화산소(LO2), 액화아르곤(LAr), 액화헬륨(LHe) 등과 가연성 있는 저온상태의 액화가스를 모든 포함한다.The inner tank 120 is arranged in a floating space with a predetermined space in the outer tank 110 by the support of the inner tank support frame 130. The inner tank 120 is made of metal or resin with an inner space portion 122 that receives the liquefied gas LG, that is, a liquefied gas storage space. The liquefied gas (LG) is a flammable low-temperature liquefied gas, for example, liquefied hydrogen (LH 2 ), liquefied nitrogen (LN 2 ), liquefied oxygen (LO 2 ), liquefied argon (LAr), liquefied helium (LHe), and the like. All inclusive.
함몰부(124)는 내부공간부(122)를 가로지르는 중공관을 포함한다. 중공관 형태의 함몰부(124)는 내부탱크(120)의 무게중심의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다. 함몰부(124)는 내부탱크(120)의 내부공간부(122)에 기밀상태로 배치된다. 함몰부(124)는 외부탱크(110)의 내부와 연통한다. 함몰부(124)는 복수개를 배치하여도 무방하다. 함몰부(124)는 내부 통로가 반드시 일정할 필요는 없다. 함몰부(124)는 내벽에 점접촉부(134)의 꼭지점(133)을 수용하는 홈부(미도시)를 포함할 수 있다. 홈부는 수용된 점접촉부(134)가 봉(132)의 길이방향으로 이동하는 것을 제한한다. The depression 124 includes a hollow tube crossing the inner space 122. The hollow tube type recessed portion 124 is preferably formed in the center of the center of gravity of the inner tank 120. The depression 124 is disposed in the airtight state in the inner space portion 122 of the inner tank 120. The depression 124 communicates with the inside of the outer tank 110. The recessed part 124 may be arranged in plurality. The depression 124 does not necessarily have to be a constant internal passageway. The depression 124 may include a groove portion (not shown) for accommodating the vertex 133 of the point contact portion 134 on the inner wall. The groove portion restricts the movement of the received point contact portion 134 in the longitudinal direction of the rod 132.
내부탱크지지프레임(130)은 내부탱크(120)의 함몰부(124)를 향해 연장하는 봉 (132), 봉(132)의 외주연에 반경방향으로 돌출하는 점접촉부(134) 및 봉(132)의 양단을 외부탱크(110)에 연결하는 연결프레임(136)을 포함한다. The inner tank support frame 130 includes a rod 132 extending toward the recessed portion 124 of the inner tank 120, a point contact portion 134 and a rod 132 projecting radially on the outer circumference of the rod 132. It includes a connecting frame 136 for connecting both ends of the outer tank 110.
봉(132)은 열전도율 낮은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, 이들의 복합재 등으로 제작된다. 봉(132)은 반드시 일정한 직경을 가질 필요는 없다. Rod 132 is made of low thermal conductivity plastics, glass, ceramics, metals, composites thereof, and the like. The rod 132 need not necessarily have a constant diameter.
도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 점접촉부(134)는 중앙에 봉을 관통 수용하는 개공부(135)를 포함한다. 점접촉부(134)는 한정되지 않는 3개가 봉(132)의 길이방향을 따라 소정 간격을 주고 배치된다. 여기서, 점접촉부(134)는 2개 또는 4개 이상이어도 무방하다. 점접촉부(134)는 삼꼭지점을 가진 다각판재, 별형 판재, 외주연에 돌기를 가진 원형 또는 비원형 판재 등으로 구현된다. 물론 점접촉부(134)는 반드시 대칭적인 형상일 필요는 없고, 함몰부(124)의 내벽에 점접촉할 수 있는 2 이상의 돌출부(이하 '꼭지점'이라 칭함)(133)을 포함하는 것이면 적용 가능하다. 여기서, 꼭지점(133)은 함몰부(124) 내벽과의 접촉면적을 줄이기 위해 날카롭게 연마될 수 있다. 물론, 꼭지점(133)은 내부탱크(120)를 외부탱크(110) 내에 지지할 수 있는 정도의 내구성이 요구된다. As shown in Figs. 3 and 4, the point contact portion 134 includes an opening 135 for receiving the rod through the center. The point contact portion 134 is not limited to three are arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction of the rod 132. Here, the point contact portion 134 may be two or four or more. The point contact portion 134 is implemented as a polygonal plate having a three-point point, a star-shaped plate, a circular or non-circular plate having a protrusion on the outer circumference. Of course, the point contact portion 134 need not necessarily have a symmetrical shape, and may be applicable as long as the point contact portion 134 includes two or more protrusions (hereinafter referred to as 'vertexes') 133 which may be in point contact with the inner wall of the depression 124. . Here, the vertex 133 may be sharply polished to reduce the contact area with the inner wall of the recess 124. Of course, the vertex 133 is required to be durable enough to support the inner tank 120 in the outer tank 110.
점접촉부(134)는 도 4에 나타낸 바와 같이 모든 꼭지점(133)이 함몰부(124)의 내벽에 접촉할 필요는 없다. 즉, 내부탱크(120)의 하중을 지지하기 위한 꼭지점(133A)만 접촉하고, 나머지 꼭지점(133B,133C)은 비접촉 상태이어도 무방하다. 결과적으로 3개의 점접촉부(134)의 각각은 1개의 꼭지점(133A)을 통해서 항상 함몰부(124) 내벽에 열을 전도하기 때문에 비록 경미한 진동이 발생할지라도 열전도율을 혁신적으로 낮출 수 있다.As shown in FIG. 4, the point contact portion 134 does not need all the vertices 133 to contact the inner wall of the depression 124. That is, only the vertices 133A for supporting the load of the inner tank 120 may be in contact, and the remaining vertices 133B and 133C may be in a non-contact state. As a result, since each of the three point contact portions 134 always conducts heat to the inner wall of the recess 124 through one vertex 133A, the thermal conductivity may be innovatively lowered even though a slight vibration occurs.
연결프레임(136)은 봉(132)의 양단에 결합되고, 내부탱크(120)의 외면에 간격을 두고 각각 서로 반대방향으로 둘러싸는 한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2), 외부탱크(110)로부터 돌출하여 한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2)에 각각 결합되는 한 쌍의 외부연결부(138-1,138-2)를 포함한다.The connecting frame 136 is coupled to both ends of the rod 132, a pair of inner connecting portions (137-1, 137-2), each spaced on the outer surface of the inner tank 120 in an opposite direction to each other, the outer Protruding from the tank 110 includes a pair of external connections (138-1, 138-2) coupled to the pair of internal connections (137-1, 137-2), respectively.
한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2)와 한 쌍의 외부연결부(138-1, 138-2)는 각각 아크형 또는 아치형 판재로 구현될 수 있다. 한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2)와 한 쌍의 외부연결부(138-1, 138-2)는 부분 접촉상태로 맞댄 상태로 결합된다. 한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2)와 한 쌍의 외부연결부(138-1, 138-2)는 접착제, 용접, 초음파접착, 볼트너트 결합, 일체 성형에 의해 결합될 수 있다. 한 쌍의 내부연결부(137-1, 137-2)와 한 쌍의 외부연결부(138-1, 138-2)는 아치형 또는 아크형 대신에 더욱 긴 경로를 가진 다양한 형태로 구현될 수도 있다.The pair of inner connectors 137-1 and 137-2 and the pair of outer connectors 138-1 and 138-2 may be embodied in arc or arcuate plates, respectively. The pair of inner connecting parts 137-1 and 137-2 and the pair of outer connecting parts 138-1 and 138-2 are coupled to each other in a partial contact state. The pair of inner connectors 137-1 and 137-2 and the pair of outer connectors 138-1 and 138-2 may be combined by adhesive, welding, ultrasonic bonding, bolt nut coupling, or integral molding. The pair of inner connectors 137-1 and 137-2 and the pair of outer connectors 138-1 and 138-2 may be implemented in various forms with longer paths instead of arched or arced.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액화가스탱크(100)의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 내부탱크(120)는 내부공간부(122)를 관통하지 않고 오목한 홈 형태인 한 쌍의 함몰부(124)를 포함한다. 5 is a cross-sectional view of a liquefied gas tank 100 according to the second embodiment of the present invention. As shown, the inner tank 120 includes a pair of recesses 124 in the form of concave grooves without penetrating the inner space 122.
내부탱크지지프레임(130)은 한 쌍의 함몰부(124)를 향해 연장하는 한 쌍의 봉 (132), 한 쌍의 봉(132)의 외주연으로부터 반경방향으로 돌출하여 한 쌍의 함몰부(124) 내벽에 각각 점접촉하는 한 쌍의 점접촉부(134) 및 일측이 외부탱크(110)에 지지되고 타측이 한 쌍의 함몰부(124)에 인접하게 연장하는 한 쌍의 연결프레임(136)을 포함한다.The inner tank support frame 130 has a pair of depressions protruding radially from the outer circumference of the pair of rods 132 and the pair of rods 132 extending toward the pair of depressions 124 ( 124) A pair of point contact portions 134, each point contacting the inner wall and a pair of connecting frames 136, one side is supported by the outer tank 110 and the other side extends adjacent to the pair of depressions 124 It includes.
한 쌍의 봉(132)은 열전도율 낮은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, 이들의 복합재 등으로 제작된다. 봉(132)은 반드시 일정한 직경을 가질 필요는 없다. 한 쌍의 봉(132)은 일단부가 연결프레임(136)의 타측에 고정 지지된다. 한 쌍의 봉(132)은 타단부가 각각 함몰부(124)의 내벽을 향해 연장한다. 봉(132)의 타단부는 함몰부(124)의 내벽에 접촉할 경우에 접촉 면적을 줄이기 위해 뾰족하게 형성된다.The pair of rods 132 are made of low thermal conductivity plastics, glass, ceramics, metals, composites thereof, and the like. The rod 132 need not necessarily have a constant diameter. One end of the pair of rods 132 is fixedly supported on the other side of the connecting frame 136. The other end of the pair of rods 132 extends toward the inner wall of the depression 124, respectively. The other end of the rod 132 is sharply formed to reduce the contact area when it contacts the inner wall of the depression 124.
점접촉부(134)는 중앙에 봉을 관통 수용하는 개공부(135)를 포함한다. 점접촉부(134)는 한 쌍의 봉(132)의 타단부에 인접하게, 구체적으로는 함몰부(124) 내의 타단부에 각각 하나씩 장착된다. The point contact portion 134 includes an opening 135 for receiving a rod through the center. The point contact portion 134 is mounted adjacent to the other end of the pair of rods 132, specifically, one end of the other in the depression 124.
이하, 점접촉부(134)의 형상은 도 3 및 4에 나타낸 형상과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, since the shape of the point contact portion 134 is similar to the shape shown in Figs. 3 and 4, detailed description thereof will be omitted.
마찬가지로, 연결프레임(136)은 도 1 및 2에 나타낸 형상과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.Similarly, since the connection frame 136 is similar to the shape shown in Figs. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액화가스탱크(100)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 내부탱크(120)는 내부공간부(122)를 관통하는 중공관 형태인 함몰부(124)를 포함한다. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a liquefied gas tank 100 according to the third embodiment of the present invention. As shown, the inner tank 120 includes a depression 124 in the form of a hollow tube passing through the inner space 122.
내부탱크지지프레임(130)은 함몰부(124)를 관통하는 와이어(132'), 와이어(132')가 통과하는 개공부(135)를 가진 점접촉부(134') 및 일측이 외부탱크(110)에 지지되고 타측이 중공관 형상의 함몰부(124) 양단부를 향해 연장하는 연결프레임(136)을 포함한다.The inner tank support frame 130 has a wire 132 ′ penetrating the recess 124, a point contact portion 134 ′ having an opening 135 through which the wire 132 ′ passes, and one side of the outer tank 110. And a connecting frame 136 which is supported on the other side and extends toward both ends of the hollow tube-shaped recess 124.
와이어(132')는 열전도율 낮고 강도 높고 연신율이 낮은 재료로 제작된다. 와이어(132')는 양단부가 연결프레임(136)의 타측에 고정 지지된다. 와이어(132')는 함몰부(124) 내부를 비접촉 상태로 관통한다. 와이어(132')는 함몰부(124)의 양단부 측에 삽입된 한 쌍의 점접촉부(134')의 개공부(135)를 통과하면서 접촉하여 내부탱크(120)의 하중을 지지한다. 이때, 와이어(132')의 직경은 개공부(135)의 직경보다 작게 함으로써 와이어(132')가 점접촉부(134')의 개공부(135)에 접촉하는 면적을 최소한으로 할 수 있다.The wire 132 'is made of a material having low thermal conductivity, high strength, and low elongation. Both ends of the wire 132 'are fixedly supported at the other side of the connection frame 136. The wire 132 ′ penetrates the inside of the recess 124 in a non-contact state. The wire 132 ′ contacts and passes through the openings 135 of the pair of point contact portions 134 ′ inserted into both ends of the recess 124 to support the load of the inner tank 120. In this case, the diameter of the wire 132 ′ may be smaller than the diameter of the opening 135 to minimize the area where the wire 132 ′ contacts the opening 135 of the point contact portion 134 ′.
도 7은 도 6의 점접촉부(134')의 구성을 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 점접촉부(134')는 4각 단면 형상으로 중앙에 와이어(132')를 관통 수용하는 개공부(135)를 포함한다. 점접촉부(134')는 중공관 형태의 함몰부(124) 양단부 내의 각각 하나씩 장착된다. 물론 점접촉부(134')는 3개 이상이 장착될 수도 있다. 점접촉부(134')는 다른 형태의 다각판재, 별형 판재, 외주연에 돌기를 가진 원형 또는 비원형 판재 등으로 구현될 수 있다. 점접촉부(134')는 외주연에서 중앙의 개공부(135)를 향해 점차 두께가 감소되게 형성하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 점접촉부(134')의 개공부(135)는 폭이 좁고 가는 내주연을 가질 수 있어, 통과하는 와이어(132')와의 접촉 면적을 최소화할 수 있다. 개공부(135)의 내경은 와이어(132')의 외경보다 큰 것이 바람직하다. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the point contact portion 134 ′ of FIG. 6. As shown, the point contact portion 134 ′ includes a hole 135 for receiving the wire 132 ′ at the center in a quadrangular cross-sectional shape. The point contact portions 134 ′ are mounted one by one in both ends of the hollow portion 124. Of course, three or more point contact portions 134 ′ may be mounted. The point contact portion 134 ′ may be implemented in other forms of polygonal plate, star plate, and round or non-circular plate with protrusions on the outer circumference. The point contact portion 134 ′ is preferably formed to gradually decrease in thickness from the outer circumference toward the central opening 135. As a result, the opening 135 of the point contact portion 134 ′ may have a narrow and narrow inner circumference, thereby minimizing a contact area with the wire 132 ′ passing through. The inner diameter of the opening 135 is preferably larger than the outer diameter of the wire 132 ′.
이하, 연결프레임(136)은 도 1 및 2에 나타낸 형상과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, since the connecting frame 136 is similar to the shape shown in FIGS. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점접촉부(134")의 구조를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 점접촉부(134")는 3각형상의 판재 중앙에 형성된 개공부(135)를 포함한다. 개공부(135)는 삼각단면의 삼각봉(132")을 수용한다. 삼각봉(132")의 꼭지점은 개공(135)의 내주연에 점접촉함으로써 접촉면적을 확실하게 줄일 수 있다.8 is a view showing the structure of the point contact portion 134 "according to another embodiment of the present invention. As shown, the point contact portion 134" includes an opening 135 formed at the center of a triangular plate. . The opening portion 135 accommodates a triangular rod 132 ″ of a triangular cross section. The vertex of the triangular rod 132 ″ can be reliably reduced by contacting the inner circumference of the opening 135.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 액화가스탱크(100)의 제조과정을 나타내는 모식도이다. 9 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the liquefied gas tank 100 according to the first embodiment of the present invention.
도 9a에 나타낸 바와 같이, 도 2의 내부탱크(120)의 내부공간(122) 형상의 모형체(220)의 외면에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 매트릭스 수지로 하고 유리섬유(G.F) 및/또는 탄소섬유(C.F) 등을 강화섬유로 첨가한 재료를 분사도포한 후, 가열 및 건조한다. As shown in FIG. 9A, a thermosetting resin or a thermoplastic resin is formed as a matrix resin on the outer surface of the model body 220 in the shape of the inner space 122 of the inner tank 120 of FIG. 2, and the glass fiber (GF) and / or carbon The material in which fiber (CF) or the like is added as a reinforcing fiber is sprayed and then heated and dried.
도 9b에 나타낸 바와 같이, 모형체(220)는 봉(132)을 끼우는 구멍(222)을 통해서 솔벤트로 용해되어 외부 배출된다. 결과적으로 내부가 빈 내부탱크체(224)가 제조된다. 이와 같은 방법을 이용하면 내부탱크체(224)는 어떠한 형상이라도 모형체(220)에 의해 만들어질 수 있다.As shown in FIG. 9B, the model body 220 is dissolved in the solvent and discharged through the hole 222 through which the rod 132 is fitted. As a result, an inner tank body 224 having an empty interior is manufactured. Using this method, the inner tank body 224 can be made by the model body 220 in any shape.
도 9a 및 9b에 나타낸 방법 외에 3D프린터를 이용하여 내부탱크체(224)를 제조하는 것도 가능하다.In addition to the method shown in Figures 9a and 9b it is also possible to manufacture the inner tank body 224 using a 3D printer.
9c에 나타낸 바와 같이, 내부탱크체(224)의 구멍(222)을 통해 중공관 형태의 관(226)을 삽입한 후 에폭시 또는 합성수지계 접착제를 이용하여 밀봉 접착한다.As shown in 9c, the hollow tube-type tube 226 is inserted through the hole 222 of the inner tank body 224 and then sealed and bonded using epoxy or synthetic resin adhesive.
9d에 나타낸 바와 같이, 관(226) 내에 3개의 점접촉부(134)를 가진 봉(132)을 삽입한다. As shown in 9d, a rod 132 having three point contact portions 134 is inserted into the tube 226.
이후. 연결프레임(136)을 이용하여 봉(132)의 양단과 외부탱크(110)에 결합한다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액화가스탱크(100)는 간단한 방법으로 다양한 구조로 제작될 수 있다.after. It is coupled to both ends of the rod 132 and the outer tank 110 by using a connecting frame 136. As such, the liquefied gas tank 100 according to the embodiment of the present invention may be manufactured in various structures in a simple manner.
이상과 같이 본 발명은 한정된 예시적 실시예와 도면을 통해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described through limited exemplary embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the exemplary embodiments described above, and those skilled in the art to which the present invention pertains can various Modifications and variations are possible.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the exemplary embodiments described, but should be defined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
본 발명은 연료로 수소가스 등을 액체상태로 저장하는 수소가스탱크를 가진 드론이나 자동차 산업에 이용될 수 있다.The present invention can be used in the drone or automobile industry having a hydrogen gas tank for storing hydrogen gas as a fuel in a liquid state.

Claims (5)

  1. 액화가스를 저장하는 액화가스탱크에 있어서,In a liquefied gas tank for storing liquefied gas,
    외부탱크와;An outer tank;
    상기 외부탱크 내에 진공공간을 두고 배치되며, 상기 액화가스가 채워지는 내부공간부 및 상기 내부공간부로 함몰된 적어도 하나의 함몰부를 가진 내부탱크와;An inner tank disposed with the vacuum space in the outer tank, the inner tank having the liquefied gas filled therein and at least one recessed portion recessed into the inner space;
    일측이 상기 외부탱크에 연결되고 타측이 상기 함몰부에 점접촉하는 내부탱크지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스탱크.Liquefied gas tank, characterized in that the one side is connected to the outer tank and the other side includes an inner tank support frame in point contact with the depression.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 내부탱크지지프레임의 타측은 다수의 꼭지점을 가진 다면체, 다수의 돌출부를 가진 구형체, 다수의 돌출부를 가진 비구형체 또는 다각판체 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스탱크.The other side of the inner tank support frame is a liquefied gas tank comprising at least one of a polyhedron having a plurality of vertices, a spherical body having a plurality of protrusions, a non-spherical body having a plurality of protrusions or a polygonal plate body.
  3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 함몰부는 상기 내부탱크를 관통하는 중공관을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스탱크.The depression portion liquefied gas tank, characterized in that it comprises a hollow tube penetrating the inner tank.
  4. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 내부탱크지지프레임은,The inner tank support frame,
    상기 중공관을 관통하는 봉 또는 와이어와;A rod or wire penetrating the hollow tube;
    상기 봉 또는 와이어에 결합되어 상기 중공관의 내벽에 점접촉하는 적어도 하나의 점접촉부와;At least one point contact portion coupled to the rod or wire and in point contact with the inner wall of the hollow tube;
    상기 봉 또는 와이어와 상기 외부탱크를 연결하는 연결프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스탱크.Liquefied gas tank characterized in that it comprises a connecting frame for connecting the rod or wire and the outer tank.
  5. 제 1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 함몰부는,The depression,
    상기 내부탱크를 관통하지 않고 마주보는 한 쌍의 함몰부로 구성되며,Consists of a pair of depressions facing each other without penetrating the inner tank,
    상기 내부탱크지지프레임은,The inner tank support frame,
    일측이 상기 외부탱크에 지지되고 타측이 상기 한 쌍의 함몰부에 접근하는 한 쌍의 연결프레임과;A pair of connecting frames having one side supported by the outer tank and the other side approaching the pair of depressions;
    상기 한 쌍의 연결프레임의 타측에 연결되고 상기 한 쌍의 함몰부에 점접촉하는 한 쌍의 점접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스탱크.Liquefied gas tank characterized in that it comprises a pair of point contact portion which is connected to the other side of the pair of connection frame and point contact with the pair of depressions.
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