KR101635372B1

KR101635372B1 - Double wall pressure vessel

Info

Publication number: KR101635372B1
Application number: KR1020140153159A
Authority: KR
Inventors: 이도영; 김태우; 전민성; 정성욱
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-07-01
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: KR20160053702A

Abstract

이중 압력용기가 개시된다. 본 발명의 이중 압력용기는, 외조가 내조보다 두껍게 형성되고, 액화가스를 저장하는 이중 압력용기로서, 내조 및 외조 각각은, 원뿔대 형태의 바디 및 바디의 양단부에 각각 형성되는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 내조의 바디 및 외조의 바디가 원뿔대 형태로 형성됨으로써, 외조의 내측에 단열층을 부착한 후 내조를 삽입하여 결합하더라도 단열층의 내주면에 내조의 외주면을 용이하게 밀착하여 설치할 수 있도록 이루어지는 이중 압력용기를 제공할 수 있게 된다.A dual pressure vessel is disclosed. The double pressure vessel of the present invention is a double pressure vessel in which the outer vessel is formed thicker than the inner vessel and stores the liquefied gas. The inner vessel and the outer vessel each include a toroidal body and a head respectively formed at both ends of the body . According to the present invention, since the body of the inner tank and the body of the outer tank are formed in a frustum shape, even when the inner tank is inserted after the heat insulating layer is attached to the inner side of the outer tank, the outer peripheral surface of the inner tank can be easily attached to the inner peripheral surface of the heat insulating layer. A double pressure vessel can be provided.

Description

DOUBLE WALL PRESSURE VESSEL [0002]

본 발명은 이중 압력용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 내조보다 외조의 두께를 두껍게 형성하여 외조가 내부 압력에 의한 내조의 변형을 방지하도록 이루어지는 이중 압력용기에 관한 것이다.
The present invention relates to a dual pressure vessel, and more particularly, to a dual pressure vessel in which the outer tank is formed thicker than the inner tank to prevent deformation of the inner tank due to the inner pressure.

초저온용기는 -50℃ 이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기로서, 액화질소, 액화산소, 액화아르곤, 액화천연가스 등을 충전하는데 사용되고 있다.A cryogenic vessel is a vessel for filling liquefied gas at -50 ° C or lower and is used to charge liquefied nitrogen, liquefied oxygen, liquefied argon, liquefied natural gas, and the like.

액화천연가스를 저장하거나 수송하는데 사용되는 초저온용기는 원통형의 이중진공단열 방식이 사용되며, 현재 상용화되어 있는 이중 압력용기는 내조가 액화천연가스에 접하여 액중량에 견디고 외조는 내조와의 사이에 열차폐층을 만들어 비활성기체(不活性氣體)나 단열재를 유지하거나 2차적 방호벽의 구실을 하고 있다. Cylindrical double vacuum insulation systems are used for storing and transporting liquefied natural gas. Dual pressure vessels, which are currently commercialized, have internal tanks in contact with liquefied natural gas to withstand the liquid weight, It creates an inert layer (inert gas) or insulator by forming a closed layer, or serves as a secondary barrier.

내조는 －162℃의 저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면, 알루미늄이나 9% 니켈강 등을 사용하며 외조는 보통 탄소강을 사용한다. 저온에 견딜 수 있는 재료는 상대적으로 강도가 약하기 때문에 내부 압력에 견디기 위해서는 매우 두꺼워져야 하며, 재료가 고가이므로 무게나 가격 면에서 어려움이 있다.The inner tank is made of a material which can withstand low temperature of -162 ° C, for example, aluminum or 9% nickel steel, and the outer tank usually uses carbon steel. Materials that can withstand low temperatures are relatively weak in strength, so they must be very thick to withstand the internal pressure, and they are difficult to weigh and cost because they are expensive.

최근에는 이를 보완하기 위해 내조는 저온에 견딜 수 있는 역할만 하도록 얇게 하고 외조를 액중량에 견디는 역할을 하도록 두껍게 형성하는 이중 압력용기가 제안되고 있다. In recent years, a double pressure vessel has been proposed in which the inner tank is thinned so as to be able to withstand low temperatures, and the inner tank is thickly formed to withstand the liquid weight.

이 개념의 압력용기는 외조가 내조의 변형을 구속함으로써 내부 압력에 의한 내조의 파괴가 방지되며, 이에 따라 압력용기 전체의 무게도 줄이고 가격도 낮출 수 있는 이점이 있다.The pressure vessel of this concept is advantageous in that the outer tank restrains the deformation of the inner tank, thereby preventing the inner tank from being broken by the inner pressure, thereby reducing the weight of the entire pressure vessel and lowering the price.

그러나, 이러한 개념의 압력용기를 제작할 때, 기존의 압력용기와 다른 제작상의 어려움이 발생할 수 있다. However, when manufacturing a pressure vessel of this concept, difficulties may arise in manufacturing different from conventional pressure vessels.

기존 압력용기는 내조가 두껍게 형성되어 그 자체로 강성이 있기 때문에 내조를 완성한 후 단열재를 포함한 단열층을 내조의 외측에 설치하였으며, 외조는 단열층의 외주면에 설치하였다. 이때 외조는 액중량에 견디는 역할이 없기 때문에 상술한 제작과정에 큰 문제가 없었다. Since the conventional pressure vessel has a thick inner tank and is rigid itself, a heat insulating layer including the heat insulating material is installed on the outer side of the inner tank after the inner tank is completed, and the outer tank is installed on the outer peripheral surface of the heat insulating layer. At this time, since the outer tank does not have a role to withstand the weight of the liquid, there was no serious problem in the manufacturing process described above.

그러나, 내조는 저온에 견딜 수 있는 역할만 하도록 얇게 하고 외조를 액중량에 견디는 역할을 하도록 두껍게 형성하는 이중 압력용기는, 내조가 강도에 취약하기 때문에 기존의 압력용기와 같은 순서대로는 제작할 수가 없다. However, dual pressure vessels, which are thinned so that they can withstand low temperatures and are thick enough to withstand the liquid weight, can not be manufactured in the same order as conventional pressure vessels because their tanks are weak in strength .

따라서, 외조를 먼저 제작한 후 외조의 내측에 단열층을 부착하고, 마지막으로 내조를 단열층의 내측에 설치해야 한다. 단열층의 내주면과 내조의 외주면 간의 간격이 클수록 결합작업은 수월하게 이루어지지만, 단열층의 내주면과 내조의 외주면 간의 간격이 커지면 내조가 변형할 수 있는 공간이 그만큼 커지므로 내조가 쉽게 변형되거나 파손될 위험성 또한 커지게 되는 문제점이 있다.Therefore, it is necessary to first fabricate the outer tank, attach the thermal insulation layer to the inner side of the outer tank, and finally install the inner tank inside the thermal insulation layer. As the space between the inner peripheral surface of the insulating layer and the outer peripheral surface of the inner tank becomes larger, the space in which the inner tank can be deformed becomes larger, There is a problem.

이와 반대로 단열층과 내조 간의 간격이 작으면 결합작업이 무척 어려워지며, 특히 압력용기의 길이가 길수록 결합작업의 어려움은 더욱 가중된다. 이상적으로는 단열층과 내조 사이에 간격이 전혀 없이 정확하게 일치하는 것이 압력용기의 성능 및 안전성 측면에서 가장 유리하지만, 실제 작업에서는 제한을 받을 수밖에 없는 상황이다.
On the other hand, if the distance between the insulating layer and the inner tank is small, the bonding operation becomes very difficult. In particular, the longer the pressure vessel is, the more difficult the bonding operation becomes. Ideally, it is most advantageous in terms of performance and safety of the pressure vessel that the gap between the insulating layer and the inner tank is exactly the same without any gap, but it is inevitably limited in practical operation.

본 발명의 목적은, 외조의 내측에 단열층을 부착한 후 내조를 삽입하여 결합하더라도 단열층의 내주면에 내조의 외주면을 용이하게 밀착하여 설치할 수 있도록 이루어지는 이중 압력용기를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a double pressure vessel which can be easily attached to the inner peripheral surface of the inner tank even when the inner tank is inserted and bonded after the heat insulating layer is attached to the inner side of the outer tank.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 외조가 내조보다 두껍게 형성되고, 액화가스를 저장하는 이중 압력용기로서, 상기 내조 및 외조 각각은, 원뿔대 형태의 바디 및 상기 바디의 양단부에 각각 형성되는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 압력용기에 의하여 달성된다.According to the present invention, said inner tank and said outer tank each include a truncated cone-shaped body and a head formed at both ends of said body, respectively, according to the present invention, wherein said outer tank is formed thicker than an inner tank and stores liquefied gas. And the pressure is reduced.

상기 외조의 바디는, 하단의 모선(母線)이 지면과 평행하게 2 이상의 새들에 의해 지지되고, 상기 외조를 지지하는 2 이상의 새들(saddle)은 동일한 높이로 형성될 수 있다.The body of the outer tank is supported by two or more saddles parallel to the ground, and two or more saddles supporting the outer tank may be formed at the same height.

상기 외조의 바디는, 길이방향 중심축이 지면과 평행하게 2 이상의 새들에 의해 지지되고, 상기 외조를 지지하는 2 이상의 새들(saddle)은 서로 다른 높이로 형성될 수 있다.The body of the outer tank is supported by two or more saddles parallel to the ground in the longitudinal direction, and two or more saddles supporting the outer tank may be formed at different heights.

상기 내조 및 외조에는, 상기 내조에 입구가 형성되고 상기 외조에 출구가 형성되는 배출홀이 형성되고, 상기 배출홀의 입구는, 상기 내조의 바디의 하단의 모선(母線)이 끝나는 지점에 형성될 수 있다.In the inner tank and outer tank, an outlet is formed in the inner tank and an outlet is formed in the outer tank. The inlet of the discharge hole may be formed at a point where a bus at a lower end of the inner tank ends have.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내조, 상기 내조보다 두꺼운 외조 및 상기 내조와 외조 사이에 형성되는 단열층을 포함하고, 액화가스를 저장하는 이중 압력용기로서, 상기 외조는, 원통형의 외조 바디 및 상기 외조 바디의 양단부에 형성되는 외조 헤드를 포함하고, 상기 내조는, 원뿔대 형태의 내조 바디 및 상기 내조 바디의 양단부에 형성되는 내조 헤드를 포함하며, 상기 단열층은, 상기 외조 바디와 내조 바디 사이에서 원통형의 외주면과 원뿔대 형태의 내주면을 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 압력용기에 의하여 달성된다.
According to the present invention, there is provided a dual pressure vessel for storing liquefied gas, comprising: an inner tank, an outer tank thicker than the inner tank, and a heat insulating layer formed between the inner tank and the outer tank, And an outer tub head formed at both ends of the outer tub body, wherein the inner tub includes a trunnion-shaped inner tub body and an inner tub head formed at both ends of the inner tub body, wherein the heat insulating layer has a cylindrical shape And an inner circumferential surface of a truncated cone shape is formed.

본 발명에 의하면, 내조의 바디 및 외조의 바디가 동일한 각도로 테이퍼진 원뿔대 형태로 형성됨으로써, 외조의 내측에 단열층을 부착한 후 내조를 삽입하여 결합하더라도 단열층의 내주면에 내조의 외주면을 용이하게 밀착하여 설치할 수 있도록 이루어지는 이중 압력용기를 제공할 수 있게 된다.
According to the present invention, since the body of the inner tank and the body of the outer tank are formed in the form of a frustum tapered at the same angle, even if the inner tank is inserted after the heat insulating layer is attached to the inner side of the outer tank, So that it is possible to provide a double pressure vessel which can be installed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도이다.
도 2는 도 1의 이중 압력용기의 외조에 내조가 결합되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a dual pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing a state in which the inner tank is coupled to the outer tank of the double-pressure vessel of Fig. 1;
3 is a longitudinal sectional view of a dual pressure vessel according to another embodiment of the present invention.
4 is a longitudinal sectional view of a dual pressure vessel according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

본 발명의 이중 압력용기는, 외조의 내측에 단열층을 부착한 후 내조를 삽입하여 결합하더라도 단열층의 내주면에 내조의 외주면을 용이하게 밀착하여 설치할 수 있도록 이루어진다.The double pressure vessel of the present invention is configured so that the outer circumferential surface of the inner tank can be easily attached to the inner circumferential surface of the heat insulating layer even if the inner tank is inserted after the heat insulating layer is attached to the inside of the outer tank.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도, 도 2는 도 1의 이중 압력용기의 외조에 내조가 결합되는 상태를 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기의 종단면도.FIG. 1 is a vertical sectional view of a dual pressure vessel according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a state in which an inner tank is coupled to an outer tank of the double pressure vessel of FIG. 1, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a dual pressure vessel according to another embodiment of the present invention. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이중 압력용기(1)는, 외조(20)가 내부 압력에 의한 내조(10)의 변형을 방지하도록 내조(10)보다 외조(20)의 두께가 두껍게 형성되며, 내조(10), 외조(20) 및 단열층(30)을 포함하여 구성된다. 외조(20)는 새들(S, saddle)에 의해 지면으로부터 지지된다. 1, the dual pressure vessel 1 of the present invention has a structure in which the outer tank 20 is thicker than the inner tank 10 so as to prevent the inner tank 10 from being deformed by the internal pressure And comprises an inner tank (10), an outer tank (20) and a heat insulating layer (30). The outer tub 20 is supported from the ground by saddles (S, saddle).

내조(10)는 저온 취성(cold brittleness)이 우수한 재료로 형성되어 저온의 액화가스와 접하며 기밀을 유지하고, 외조(20)는 액화가스의 높은 압력 및 하중을 견디도록 두껍게 형성되어 내조(10)의 바깥에서 내조(10)의 변형 및 파손을 방지한다. The inner tank 10 is formed of a material having excellent cold brittleness and is in contact with the liquefied gas at a low temperature to maintain airtightness and the outer tank 20 is formed thick to withstand the high pressure and load of the liquefied gas, To prevent deformation and breakage of the inner tank (10).

단열층(30)은 내조(10)와 외조(20) 사이에 형성되어 내조(10)와 외조(20) 간 열의 이동을 차단한다. 내조(10)와 외조(20) 사이에 형성되는 단열층(30)은 단열재(미도시) 및 프레임(미도시)을 포함하여 구성된다. The heat insulating layer 30 is formed between the inner tank 10 and the outer tank 20 to block the movement of heat between the inner tank 10 and the outer tank 20. [ The heat insulating layer 30 formed between the inner tank 10 and the outer tank 20 comprises a heat insulating material (not shown) and a frame (not shown).

도시되지는 않았으나, 프레임은 내조(10)와 외조(20) 간 간격을 형성하는 구성으로서, 내조(10)의 외주면에 접하는 제1 프레임(미도시), 외조(20)의 내주면에 접하는 제2 프레임(미도시) 및 제1 프레임과 제2 프레임을 연결하는 지지프레임(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있다. 내조(10)의 내주면에 가해지는 액화가스의 중량 및 압력은 프레임 및 단열재를 통해 외조(20)로 전달된다. Although not shown, the frame is configured to form an interval between the inner tank 10 and the outer tank 20. The frame includes a first frame (not shown) in contact with the outer circumferential surface of the inner tank 10, A frame (not shown) and a support frame (not shown) connecting the first frame and the second frame. The weight and the pressure of the liquefied gas applied to the inner peripheral surface of the inner tank 10 are transmitted to the outer tank 20 through the frame and the heat insulating material.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내조(10) 및 외조(20) 각각은 바디(11, 21) 및 헤드(12,22)를 포함하여 이루어진다. 내조(10) 및 외조 바디(21)(11, 21)는 원뿔대 형태로 형성되고 헤드(12,22)는 반구형 또는 준타원형으로 이루어져 바디(11,21)의 양단부에 각각 결합된다. As shown in Figs. 1 and 2, the inner tank 10 and the outer tank 20 each include a body 11, 21 and heads 12, 22. The inner tank 10 and the outer tank body 21 (11, 21) are formed in a frustum shape and the heads 12, 22 are hemispherical or semi-elliptical and are respectively coupled to both ends of the bodies 11,

보다 자세하게는, 내조(10)의 바디(이하 '내조 바디(11)')와 외조 바디(21)(이하 '외조 바디(21)') 각각은 길이방향을 따라 중심축을 기준으로 θ의 각도로 테이퍼진 원뿔대 형태로 형성된다.More specifically, each of the body (hereinafter referred to as 'inner body body 11') and the outer body body 21 (hereinafter referred to as 'outer body body 21') of the inner tank 10 has an angle? And is formed in the form of a tapered truncated cone.

내조 바디(11)와 외조 바디(21)는 길이방향 및 원주방향을 따라 동일한 간격으로 이격되며, 따라서 그 사이에 구비되는 단열층(30)은 길이방향 및 원주방향을 따라 동일한 두께로 형성된다. The inner tub body 11 and the outer tub body 21 are spaced equidistantly along the longitudinal direction and the circumferential direction so that the heat insulating layer 30 provided therebetween is formed to have the same thickness along the longitudinal direction and the circumferential direction.

내조 바디(11) 및 외조 바디(21)의 길이가 X이고 내조 바디(11) 및 외조 바디(21)의 모선(母線)의 테이퍼각이 θ인 경우, 내조 바디(11) 및 외조 바디(21)의 모선이 중심축과 가까워지는 쪽 단부(이하 '제1 내조 단부(11a)' 및 '제1 외조 단부(21a)')와 모선이 중심축과 멀어지는 쪽 단부(이하 '제2 내조 단부(11b)' 및 '제2 외조 단부(21b)') 간 직경 차이는 2Xtanθ와 같다.When the lengths of the inner tub body 11 and the outer tub body 21 are X and the taper angle of the bus bars of the inner tub body 11 and the outer tub body 21 is?, The inner tub body 11 and the outer tub body 21 (Hereinafter referred to as the first inner tread 11a and the first outer tread 21a) and the end of the busbars that are spaced apart from the central axis 11b 'and the' second outer tread 21b ') is equal to 2X tan θ.

따라서, 내조 바디(11) 및 외조 바디(21)의 양단부 간 2Xtanθ의 직경 차이에 의해 내조(10)의 헤드(이하 '내조 헤드(12)')와 외조(20)의 헤드(이하 '외조 헤드(22)')는 양단부가 서로 다른 크기로 형성된다. Therefore, the head of the inner tub 10 (hereinafter referred to as the "inner tub head 12") and the head of the outer tub 20 (hereinafter referred to as the "outer tub head 12") are formed by a difference in diameter of 2 × tan θ between both ends of the inner tub body 11 and the outer tub body 21 (22) ') are formed with different sizes at both ends.

그러나, 내조 헤드(12)와 외조 헤드(22)는 동일한 간격으로 이격되며, 따라서 그 사이에 구비되는 단열층(30)은 내조 바디(11)와 외조 바디(21) 사이에 구비되는 단열층(30)과 동일한 두께로 형성된다. The heat insulating layer 30 provided between the inner and outer tread heads 12 and 21 is spaced at equal intervals and the heat insulating layer 30 provided between the inner and outer tanks 11 and 21, As shown in FIG.

아래에서는 모선이 중심축과 가까워지는 쪽 단부의 헤드는 제1 내조 헤드(12A) 및 제1 외조 헤드(22A)로, 모선이 중심축과 멀어지는 쪽 단부의 헤드는 제2 내조 헤드(12B) 및 제2 외조 헤드(22B)로 지칭하고자 한다.The head of the end of the busbone which is closer to the center axis is connected to the first and second headphones 12A and 12A and the head of the end of the busbone which is distant from the central axis is connected to the second headphone 12B And is referred to as a second outer bath head 22B.

외조 바디(21)를 지면으로부터 지지하는 새들(S)은 2 이상으로 형성된다. 아래에서는 새들(S)이 제1 새들(S1)과 제2 새들(S2)로 구성되는 것으로 설명하고자 한다.The saddle S supporting the outer shell body 21 from the ground is formed of two or more. Hereinafter, it will be described that the saddle S is composed of the first saddle S1 and the second saddle S2.

제1 새들(S1)과 제2 새들(S2)의 높이 차이(h2-h1)는, 외조 바디(21)의 중심축이 지면과 평행하므로 Ltanθ와 같다. 내조 바디(11) 하단의 모선이 제2 내조 헤드(12B)와 접하는 지점이 내조(10)의 중력방향 최하점을 이루며, 내조 바디(11)에 주입되는 액화가스는 내조 바디(11) 하단의 중력방향 최하점부터 채워지게 된다.The height difference (h2-h1) between the first saddle S1 and the second saddle S2 is equal to L tan? Because the center axis of the outer shell body 21 is parallel to the ground. The liquefied gas injected into the inner tub body 11 is supplied to the inner bottom of the inner tub body 11 through the gravity of the inner tub body 11, Direction from the lowest point.

종래의 이중 압력용기는 바디가 원통형으로 형성되어 내주의 하단이 지면과 평행함에 따라 액화가스나 이물질의 잔량을 완전히 배출하기 어려운 단점이 있었다. The conventional dual pressure vessel has a disadvantage in that the body is formed in a cylindrical shape and the lower end of the inner periphery is parallel to the ground, so that it is difficult to completely discharge the remaining amount of the liquefied gas or foreign matter.

본 발명에서는 내조 바디(11) 하단의 모선이 제2 내조 헤드(12B)와 접하는 지점에 배출홀(DH)이 형성된다. 배출홀(DH)은 내조(10)의 내부와 외조(20)의 외부를 연통시키며, 액화가스 및 이물질의 배출에 사용된다. In the present invention, a discharge hole DH is formed at a position where the bus bar at the lower end of the inner tub body 11 contacts the second inner tub head 12B. The discharge hole DH communicates the inside of the inner tank 10 and the outside of the outer tank 20 and is used for discharging liquefied gas and foreign matter.

내조 바디(11) 하단의 모선이 제2 내조 헤드(12B)와 접하는 지점에 배출홀(DH)이 형성되면, 액화가스나 이물질의 잔량을 완전히 배출할 수 있는 이점이 있다. 도시되지는 않았으나, 배출홀(DH)에는 배관 및 밸브가 더 연결될 수 있다.
When the discharge hole DH is formed at a position where the busbar at the lower end of the inner tub body 11 contacts the second inner tub head 12B, there is an advantage that the remaining amount of the liquefied gas or the foreign matter can be completely discharged. Although not shown, a pipe and a valve may be further connected to the discharge hole DH.

현재 상용화되어 있는 이중 압력용기는 내조가 액화천연가스에 접하여 액중량에 견디고 외조는 내조와의 사이에 열차폐층을 만들어 비활성기체(不活性氣體)나 단열재를 유지하거나 2차적 방호벽의 구실을 하고 있다. The dual-pressure vessel, which is currently in commercial use, is in contact with liquefied natural gas to be able to withstand the liquid weight, and the outer tank is made of a heat shield layer between the inner tank and the inner tank to maintain an inert gas or insulator or serve as a secondary barrier .

그러나, 내조는 －162℃의 저온에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면, 알루미늄이나 9% 니켈강 등으로 제작되고 있으나, 저온에 견딜 수 있는 재료는 상대적으로 강도가 약하기 때문에 내부 압력에 견디기 위해서는 매우 두꺼워져야 하며, 재료가 고가이므로 무게나 가격 면에서 어려움이 있었다.However, the inner tank is made of a material capable of withstanding a low temperature of -162 ° C, for example, aluminum or 9% nickel steel. However, since the material capable of withstanding low temperatures is relatively weak in strength, And it was difficult in terms of weight and price because the material was expensive.

따라서, 최근에는 이를 보완하기 위해 내조는 저온에 견딜 수 있는 역할만 하도록 얇게 하고 외조를 액중량에 견디는 역할을 하도록 두껍게 형성하는 이중 압력용기가 제안되고 있다. Accordingly, in order to compensate for this, recently, a double pressure vessel has been proposed in which the inner tank is thinned so as to only bear a low temperature and thickly formed so as to withstand the liquid weight of the outer tank.

그러나, 내조는 저온에 견딜 수 있는 역할만 하도록 얇게 하고 외조를 액중량에 견디는 역할을 하도록 두껍게 형성하였기 때문에, 외조를 먼저 제작한 후 외조의 내측에 단열층을 부착하고, 내조를 단열의 내측에 설치해야만 한다.However, since the inner tank is thinned so as to be able to withstand the low temperature and formed thick to bear the outer tank against the liquid weight, the outer tank is manufactured first, then the heat insulating layer is attached to the inner side of the outer tank, must do it.

이때 단열층의 내주면과 내조의 외주면 간의 간격이 클수록 결합작업은 수월하게 이루어지지만, 단열층의 내주면과 내조의 외주면 간의 간격이 커지면 내조가 변형할 수 있는 공간이 그만큼 커지므로 내조가 쉽게 변형되거나 파손될 위험성이 있다. 이와 반대로 단열층과 내조 간의 간격이 작으면 결합작업이 무척 어려워지며, 특히 압력용기의 길이가 길수록 결합작업의 어려움은 더욱 가중된다.However, when the distance between the inner circumferential surface of the insulating layer and the outer circumferential surface of the inner tub is increased, the space in which the inner tub can be deformed becomes larger, so that the inner tub is easily deformed or damaged have. On the other hand, if the distance between the insulating layer and the inner tank is small, the bonding operation becomes very difficult. In particular, the longer the pressure vessel is, the more difficult the bonding operation becomes.

본 발명의 일 실시예에 따른 이중 압력용기(1)는, 상술한 바와 같이 내조 및 외조의 바디(11,21)를 동일하게 θ각으로 테이퍼진 원뿔대 형태로 형성함으로써, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이중 압력용기(1)의 제작방법은 아래와 같다. The double pressure vessel 1 according to the embodiment of the present invention is configured such that the inner and outer shell bodies 11 and 21 are formed in the shape of a truncated cone tapered at the same angle as described above, It is solving. As shown in Fig. 2, the manufacturing method of the double pressure vessel 1 is as follows.

이하에서는 내조 바디(11)와 외조 바디(21) 사이의 단열층(30)은 바디 단열층(31)으로, 내조 헤드(12)와 외조 헤드(22) 사이에 형성되는 단열층(30)은 헤드 단열층(32)으로 지칭하고자 한다.Hereinafter, the heat insulating layer 30 between the inner tub body 11 and the outer tub body 21 is a body heat insulating layer 31, and the heat insulating layer 30 formed between the inner tub head 12 and the outer tub head 22 is a head heat insulating layer 32).

내조(10), 외조(20) 및 단열층(30)의 제작이 완료되면, 외조 바디(21)를 새들(S) 또는 임시 거치대에 거치시킨다. 이때 외조(20)는 중심축이 지면과 평행하게 거치된다.When the inner tank 10, the outer tank 20 and the heat insulating layer 30 are fabricated, the outer tank body 21 is mounted on the saddle S or the temporary shelf. At this time, the outer tub 20 is mounted parallel to the ground plane.

외조 바디(21)가 수평방향으로 배치되면, 외조 바디(21) 내측에 단열층(30)을 설치한다. 바디 단열층(31)은 외조 바디(21)의 길이방향 및 원주방향을 따라 동일한 두께로 형성된다. When the outer shell body 21 is arranged in the horizontal direction, a heat insulating layer 30 is provided inside the outer shell body 21. [ The body insulating layer 31 is formed to have the same thickness along the longitudinal direction and the circumferential direction of the outer shell body 21. [

바디 단열층(31)의 설치가 완료되면, 바디 단열층(31)의 안쪽으로 내조 바디(11)가 삽입된다. 내조 바디(11)는 제1 내조 단부(11a)부터 외조 바디(21)의 제2 외조 단부(21b) 안쪽으로 삽입된다. When the installation of the body heat insulating layer 31 is completed, the inner body body 11 is inserted into the inside of the body heat insulating layer 31. The inner tub body 11 is inserted into the second outer tubular end portion 21b of the outer tub body 21 from the first inner tubular end portion 11a.

제1 내조 단부(11a)의 외경은 제1 외조 단부(21a)쪽 바디 단열층(31)의 내경과 일치하며, 제2 외조 단부(21b)쪽 단열층(31)의 내경은 제1 외조 단부(21a)의 외경보다 2Xtanθ만큼 큰 직경으로 형성되고, 내조 바디(11)와 외조 바디(21)의 테이퍼각(θ)은 동일하므로, 내조 바디(11)의 삽입 개시시부터 삽입 완료시까지 내조 바디(11)의 외경과 바디 단열층(31)의 내경 간의 직선거리는 Xtanθcosθ로부터 0으로 수렴하게 된다. The outer diameter of the first inner tread edge portion 11a coincides with the inner diameter of the body heat insulating layer 31 toward the first outer tread edge portion 21a and the inner diameter of the heat insulating layer 31 at the second outer tread edge portion 21b corresponds to the inner diameter of the first outer tread edge 21a Of the inner tub body 11 is equal to the outer diameter of the inner tub body 11 by 2 x tan θ and the taper angle θ between the inner tub body 11 and the outer tub body 21 is the same, And the inner diameter of the body heat insulating layer 31 converge from X tan? Cos? To zero.

삽입 도중 내조 바디(11)가 바디 단열층(31)의 내주면과 접촉하더라도 삽입 완료 전까지 내조 바디(11)의 외주면과 바디 단열층(31)의 내주면 간의 직선거리는 Xtanθcosθ과 0 사이에 형성됨에 따라, 접촉상태는 유지되지 않는다. Even when the inner tub body 11 is in contact with the inner circumferential surface of the body heat insulating layer 31 during insertion, the linear distance between the outer circumferential surface of the inner tub body 11 and the inner circumferential surface of the body heat insulating layer 31 is formed between X tan? Cos? Is not maintained.

내조 바디(11)의 삽입이 정밀한 기계장치(일례로, 내조 바디(11)의 내부에 삽입되어 내주면을 지지하고 내조 바디(11)의 높이를 유지시키는 암(arm)이 설치된 수평이동장치)로 이루어진다면, 내조 바디(11)의 삽입이 완료되기 전까지 내조 바디(11)의 외주면과 바디 단열층(31)의 내주면은 접촉되지 않으며, 내조 바디(11)의 삽입이 완료되는 순간 내조 바디(11)의 외주면은 바디 단열층(31)의 내주면과 전 면적에 걸쳐 동시에 접촉된다.
A horizontal moving device in which insertion of the inner tub body 11 is carried out by a precise mechanical device (for example, an arm inserted into the inner tub body 11 to support the inner circumferential surface and to maintain the height of the inner tub body 11) The outer circumferential surface of the inner tub body 11 and the inner circumferential surface of the body heat insulating layer 31 are not in contact with each other until the insertion of the inner tub body 11 is completed and when the insertion of the inner tub body 11 is completed, Is simultaneously contacted with the inner peripheral surface of the body heat insulating layer 31 over the entire area.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 압력용기(2)는, 외조 바디(21)를 지지하는 2 이상의 새들(S)이 동일한 높이로 형성될 수 있다.3, in the double pressure vessel 2 according to another embodiment of the present invention, two or more saddles S supporting the outer shell body 21 may be formed at the same height.

제1 새들(S1)과 제2 새들(S2)을 Ltanθ의 높이가 차이 나게 제작하고, 또한 제1 새들(S1)과 제2 새들(S2) 간의 거리를 정확히 L로 조정하려면 생산비 및 설치시간이 증가할 수 있으며, 따라서 외조 바디(21)를 지지하는 2 이상의 새들(S)을 동일한 높이로 형성하면 생산비 및 설치시간이 감소한다. In order to make the first saddle S1 and the second saddle S2 have different heights of L tan θ and to adjust the distance between the first saddle S 1 and the second saddle S to be exactly L, Therefore, if two or more saddles S supporting the outer shell body 21 are formed at the same height, the production cost and installation time are reduced.

외조 바디(21)를 지지하는 2 이상의 새들(S)을 동일한 높이로 형성하게 되면, 외조 바디(21) 및 내조 바디(11) 각각은, 하단의 모선이 지면과 평행을 이루게 되며, 중심축은 지면과 θ의 기울기를 형성하고, 상단의 모선은 지면과 2θ의 기울기를 형성하게 된다. When the two saddles S supporting the outer shell body 21 are formed at the same height, the outer shell body 21 and the inner shell body 11 each have a base line parallel to the ground, And the uppermost bus line forms the slope of 2? With the ground.

내조 바디(11)의 삽입이 정밀한 기계장치(내조 바디(11)의 내부에 삽입되어 내주면을 지지하고 내조 바디(11)의 높이를 유지시키는 암(arm)이 설치된 수평이동장치)로 이루어진다면, 기계장치는 내조 바디(11)의 삽입이 완료되기 전까지 암의 높이를 단계적으로 낮추는 높이조정수단(일례로, 암에 형성되는 피니언, 수평이동장치에 형성되는 수직프레임 및 피니언이 맞물리도록 수직프레임에 결합되는 레크)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
If the insertion of the inner tub body 11 is made by a precise mechanical device such as a horizontal moving apparatus having an arm inserted into the inner tub body 11 to support the inner peripheral surface thereof and to maintain the height of the inner tub body 11, The mechanical device includes a height adjusting means (for example, a pinion formed on the arm, a vertical frame formed on the horizontal moving device, and a vertical frame formed on the vertical frame so as to engage with the pinion) until the insertion of the inner tub body 11 is completed It is preferable that further lakes to be joined are formed.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기(3)는, 외조 바디(21)는 원통형으로 이루어지고 내조 바디(11)는 중심축을 중심으로 테이퍼진 원뿔대 형태로 이루어질 수 있다.4, the dual pressure vessel 3 according to another embodiment of the present invention has a tubular body 21 in a cylindrical shape and a tubular body 11 having a truncated conical shape &Lt; / RTI >

상술한 바와 같이, 제1 새들(S1)과 제2 새들(S2)을 Ltanθ의 높이가 차이 나게 제작하고, 또한 제1 새들(S1)과 제2 새들(S2) 간의 거리를 정확히 L로 조정하려면 생산비 및 설치시간이 증가하게 된다. As described above, if the first saddle S1 and the second saddle S2 are made to have different heights of L tan θ and the distance between the first saddle S 1 and the second saddle S 2 is adjusted to be exactly L The production cost and the installation time are increased.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기(3)는, 외조 바디(21)가 원통형으로 이루어짐에 따라, 외조 바디(21)를 지지하는 2 이상의 새들(S)을 동일한 높이로 형성하여 생산비 및 설치시간을 감소시키게 된다. The double pressure vessel 3 according to another embodiment of the present invention has a structure in which the outer vessel body 21 is cylindrical and thus two or more saddles S supporting the outer vessel body 21 are formed at the same height, And installation time.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기(3)는, 외조 바디(21)가 원통형으로 이루어짐에 따라, 외조 바디(21)를 지지하는 2 이상의 새들(S)을 동일한 높이로 형성하더라도, 외조 바디(21)의 중심축은 지면과 평행을 이루게 된다. In the dual pressure vessel 3 according to another embodiment of the present invention, since the outer vessel body 21 is cylindrical, two or more saddles S supporting the outer vessel body 21 are formed at the same height The center axis of the outer tub body 21 is parallel to the ground.

단열층(30)은, 내조 바디(11)의 중심축이 지면과 평행하도록, 외조 바디(21)와 내조 바디(11) 사이에서 원통형의 외주면과 원뿔대 형태의 내주면을 형성하게 된다. 따라서, 바디 단열층(31)의 두께는 내조 바디(11)의 모선이 중심축과 가까워지는 방향으로 일정하게 증가하게 된다. The insulating layer 30 forms a cylindrical outer peripheral surface and a truncated conical inner peripheral surface between the outer tub body 21 and the inner tub body 11 so that the central axis of the inner tub body 11 is parallel to the ground. Therefore, the thickness of the body heat insulating layer 31 increases uniformly in the direction in which the bus bar of the inner bath body 11 approaches the central axis.

내조 바디(11) 및 외조 바디(21)의 길이가 X이고 내조 바디(11)의 모선의 테이퍼각이 θ인 경우, 바디 단열층(31)의 제1 내조 단부(11a)와 제2 내조 단부(11b) 간 두께 차이는 Xtanθ와 같다.When the length of the inner tub body 11 and the outer tub body 21 are X and the taper angle of the busbars of the inner tub body 11 is θ the first inner tubular end portion 11a and the second inner tubular tubular end portion 11b of the body heat insulating layer 31 11b) is equal to X tan θ.

또한, 외조 바디(21)가 원통형으로 형성됨에 따라 외조 헤드(22)는 양쪽의 크기가 동일하지만, 내조 바디(11)가 원뿔대 형태로 형성됨에 따라 내조 헤드(12)는 양쪽의 크기가 다르게 형성되며, 제1 내조 헤드(12A)와 제1 외조 헤드(22A) 사이의 단열층(32A)은 제2 내조 헤드(12B)와 제2 외조 헤드(22B) 사이의 단열층(32B)보다 Xtanθ 만큼 두껍게 형성된다.In addition, since the outer tub body 21 is formed in a cylindrical shape, the outer tub head 22 has the same size on both sides, but the inner tub body 11 is formed in a truncated cone shape, And the heat insulating layer 32A between the first inner recording head 12A and the first outer recording head 22A is thicker than the heat insulating layer 32B between the second inner recording head 12B and the second outer recording head 22B by X tan? do.

도시되지는 않았으나, 내조(10)와 외조(20)의 전체 면적에 걸쳐 단열층(30)의 단열성능이 균일하도록, 상술한 지지프레임으로 단열층(30)을 구획한 후 단열층(30)의 두께와 단열재의 충전율을 반비례하게 형성하거나, 또는 단열층(30)이 두꺼울수록 단열성능이 낮은 단열재를 충전하는 것이 바람직하다. 지지프레임을 내조(10)와 외조(20)를 연결하는 연속적인 다각형 격벽 형태로 형성함으로써 단열층(30)을 구획할 수 있다.The heat insulating layer 30 is partitioned by the above-mentioned support frame so that the heat insulating performance of the heat insulating layer 30 is uniform over the entire area of the inner tank 10 and the outer tank 20, It is preferable to fill the heat insulating material in the inverse proportion to the filling rate of the heat insulating material or to fill the heat insulating material with the lower heat insulating performance as the heat insulating layer 30 becomes thicker. The insulating frame 30 can be partitioned by forming the supporting frame in the form of a continuous polygonal partition wall connecting the inner tank 10 and the outer tank 20. [

내조 바디(11) 하단의 모선이 제2 내조 헤드(12B)와 접하는 지점에는 배출홀(DH)이 형성된다. 배출홀(DH)은 내조(10)의 내부와 외조(20)의 외부를 연통시키며, 액화가스 및 이물질의 배출에 사용된다. A discharge hole DH is formed at a point where the bus bar at the lower end of the inner tub body 11 contacts the second inner tub head 12B. The discharge hole DH communicates the inside of the inner tank 10 and the outside of the outer tank 20 and is used for discharging liquefied gas and foreign matter.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 압력용기(1)의 제작방법은 아래와 같다. Referring to FIG. 4, a method of manufacturing the dual pressure vessel 1 according to another embodiment of the present invention is as follows.

내조(10), 외조(20) 및 단열층(30)의 개별 제작이 완료되면, 외조 바디(21)를 새들(S) 또는 임시 거치대에 거치시킨다. When the inner tank 10, the outer tank 20 and the heat insulating layer 30 are individually fabricated, the outer tank body 21 is mounted on the saddle S or the temporary shelf.

외조 바디(21)가 수평방향으로 배치되면, 외조 바디(21) 내측에 바디 단열층(31)을 설치한다. When the outer shell body 21 is arranged in the horizontal direction, a body heat insulating layer 31 is provided inside the outer shell body 21. [

제1 내조 단부(11a)의 외경은 제1 외조 단부(21a)쪽 바디 단열층(31)의 내경과 일치하며, 제2 외조 단부(21b)쪽 바디 단열층(31)의 내경은 제1 외조 단부(21a)의 외경보다 2Xtanθ만큼 큰 직경으로 형성되고, 내조 바디(11)와 바디 단열층(31) 내주면의 테이퍼각(θ)은 동일하므로, 내조 바디(11)의 삽입 개시시부터 삽입 완료시까지 내조 바디(11)의 외경과 바디 단열층(31)의 내경 간의 직선거리는 Xtanθcosθ로부터 0으로 수렴하게 된다. The outer diameter of the first tread 11a corresponds to the inner diameter of the body insulating layer 31 at the first outer tread 21a and the inner diameter of the body insulating layer 31 at the second outer tread 21b corresponds to the inner diameter of the first outer tread The inner tub body 11 and the inner tubular surface of the body heat insulating layer 31 are equal to each other by a diameter larger by 2 X tan θ than the outer diameter of the inner tub body 21a, The linear distance between the outer diameter of the body heat insulating layer 31 and the inner diameter of the body heat insulating layer 31 converges from X tan?

본 발명에 의하면, 내조(10)의 바디 및 외조 바디(21)가 동일한 각도로 테이퍼진 원뿔대 형태로 형성됨으로써, 외조(20)의 내측에 단열층(30)을 부착한 후 내조(10)를 삽입하여 결합하더라도 단열층(30)의 내주면에 내조(10)의 외주면을 용이하게 밀착하여 설치할 수 있도록 이루어지는 이중 압력용기(1)를 제공할 수 있게 된다.
The body of the inner tub 10 and the outer tub body 21 are formed in the shape of a truncated cone tapered at the same angle so that the inner tub 10 is inserted after the heat insulating layer 30 is attached to the inner side of the outer tub 20 It is possible to provide the double pressure vessel 1 in which the outer circumferential surface of the inner tank 10 can be easily attached to the inner circumferential surface of the heat insulating layer 30,

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

1 : 이중 압력용기 10 : 내조
20 : 외조 30 : 단열층
S : 새들 21 : 바디
11 : 내조 바디 21a : 제1 외조 단부
11a : 제1 내조 단부 21b : 제2 외조 단부
11b : 제2 내조 단부 22 : 헤드
DH : 배출홀 22A : 제1 외조 헤드
12 : 헤드 22B : 제2 외조 헤드
12A : 제1 내조 헤드 S1 : 제1 새들
12B : 제2 내조 헤드 S2 : 제2 새들
31 : 바디 단열층
32 : 헤드 단열층1: double pressure vessel 10: inner tank
20: outer tank 30: insulating layer
S: Birds 21: Body
11: inner tub body 21a: first outer tubing end
11a: first inner tread 21b: second outer tread
11b: second inner tread 22: head
DH: discharge hole 22A: first outer bath head
12: head 22B: second outer bath head
12A: first inner tubing head S1: first saddle
12B: second inner tubing head S2: second saddle
31: body insulating layer
32: head insulating layer

Claims

delete

1. A double-pressure vessel for storing liquefied gas, comprising: an inner tank; a outer tank thicker than the inner tank; and a heat insulating layer formed between the inner tank and the outer tank,
Wherein the outer tank includes a cylindrical outer tank body and an outer tank head formed at both ends of the outer tank body,
Wherein the inner tub includes a inner tub body of a truncated cone shape and an inner tub head formed at both ends of the inner tub body,
Wherein the heat insulating layer forms a cylindrical outer circumferential surface and a truncated cone inner circumferential surface between the outer tub body and the inner tub body.