WO2018231004A1 - 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크 - Google Patents

단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크 Download PDF

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    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/04—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by insulating layers

Definitions

  • the following embodiments relate to a large cryogenic storage tank in which an insulating layer is formed.
  • the cryogenic storage tank such as an LNG storage tank, is composed of a dual structure of an inner container for storing liquefied gas and an outer container for maintaining a temperature of the cryogenic liquefied gas stored in the inner container, and between the inner container and the outer container.
  • In the space of the insulating material is filled with a cold insulation powder, and a structure that can suppress the evaporation of the liquefied gas as possible to minimize the heat intrusion by maintaining a low vacuum state.
  • cryogenic storage tanks typically store and transport liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas (LNG)) used for onshore, offshore plants, or ships, and for this purpose, an insulating material is filled between the inner container and the outer container. It is then insulated by vacuum. Especially 100 ⁇ 200m 3 and large cryogenic storage tank is increasing demand in the ship's fuel tank, such as LNG bunkering.
  • LNG liquefied Natural Gas
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining a conventional cryogenic storage tank.
  • the conventional cryogenic storage tank 10 has a double structure of an outer container 11 and an inner container 12, and a pearlite (s) in a space between the outer container 11 and the inner container 12.
  • the insulating material (13) such as Perlite powder and vacuum.
  • the thickness of the tank wall of the outer container 11 and the inner container 12 may be about 8 to 12 mm, and the heat insulation space that is a space between the outer container 11 and the inner container 12 may be about 240 mm. Since the powder insulation is filled in the space between the outer container 11 and the inner container 12, the evaporation loss by heat invasion from the outside can be prevented.
  • cryogenic storage tank of the existing large vessel is using a pearlite powder and a vacuum of 10 -2 Torr in a tank space of about 240 mm between the tank of the outer vessel 11 and the inner vessel 12, wherein 1.5 ⁇ 2.0% per day
  • the internal liquid inside and outside evaporates, so the heat insulation effect is not good.
  • Super insulation may be applied to increase the insulation effect, but large tanks such as 100 to 200 m 3 have large spaces in the inner vessel and the outer vessel, and thus have difficulty in applying super insulation to which high vacuum is applied.
  • the high vacuum insulation is applied 10 -5 Torr, the conduction and convection heat transfer is greatly reduced, the insulation effect is very large.
  • the length of 20 to 30m the application of high vacuum to large storage tanks is limited to the pump capacity and time-consuming, difficult to apply, and must have a structure that supports the inner space of the appropriate interval. There is a problem.
  • Korean Patent No. 10-1437581 relates to such a cryogenic storage tank, and describes a technique related to an cryogenic storage tank that easily prevents heat intrusion from the outside by improving insulation performance.
  • Embodiments describe a large cryogenic storage tank, and more specifically provide a technique for a large cryogenic storage tank comprising a thermal insulation layer of a triple structure.
  • Embodiments provide a large cryogenic storage tank that prevents evaporation loss due to heat intrusion from the outside by applying a high vacuum super insulation layer by forming a high vacuum super insulation layer inside or outside the inner vessel.
  • the outer container An inner container which is accommodated spaced apart from the inside of the outer container and stores a substance in a cryogenic state therein;
  • a high vacuum super thermal insulation layer comprising a space part maintained in a high vacuum state in a space between the outer container and the inner container;
  • a filling insulating layer in which a pearlite insulating material is filled in a space between the high vacuum super insulating layer and the inner container and a low vacuum state is maintained.
  • the outer container and the inner container is formed in a cylindrical or polygonal column shape, the high vacuum super insulation layer, the cylindrical portion or polygonal column-shaped space by welding to at least a portion of the inner wall of the outer container High vacuum super insulation can be applied.
  • the outer container and the inner container is made of a cylindrical or polygonal column shape, the high vacuum super heat insulating layer, a cylindrical or polygonal column-shaped space portion is attached to the outer wall of the inner container by welding High vacuum super insulation can be applied.
  • the outer container, the inner container and the high vacuum super insulation layer is formed in a cylindrical shape or a polygonal column shape, each spaced apart a predetermined interval, the space between the outer container and the high vacuum super insulation layer and the The space between the high vacuum super insulation layer and the inner container may be formed of the filling insulation layer in which a vacuum state is maintained after the insulation is filled.
  • a plurality of units including the outer container, the inner container, the high vacuum super insulation layer, and the filling insulation layer may be formed, and may be combined with each other vertically or horizontally to form one large tank. Both ends of the outer container may be formed with a coupling portion in which the high vacuum super insulation layer is not configured to be coupled to different outer containers.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining a conventional cryogenic storage tank.
  • Figure 2 is a schematic diagram for explaining a large cryogenic storage tank having a heat insulation layer formed inside the outer tank wall according to an embodiment.
  • FIG 3 is a view showing an example of a large cryogenic storage tank formed with a heat insulating layer according to an embodiment.
  • Figure 4 is a schematic diagram for explaining a large cryogenic storage tank in which a heat insulation layer is formed outside the inner tank wall according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating a large cryogenic storage tank in which an independent insulation layer is inserted between an outer tank and an inner tank according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a large cryogenic storage tank having a heat insulation layer formed inside a polygonal outer tank wall according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a heat transfer amount analysis and a temperature gradient of a conventional cryogenic storage tank.
  • FIG. 8 is a diagram showing a heat transfer amount analysis and a temperature gradient of a large cryogenic storage tank according to an embodiment.
  • Embodiments describe a large cryogenic storage tank, and more specifically, provide a technique for a large cryogenic storage tank including a thermal insulation layer of a triple structure.
  • Embodiments provide a large cryogenic storage tank in which a heat insulation layer is formed to prevent evaporation loss due to heat intrusion from the outside by forming a high vacuum super insulation layer inside the outer container or on the outside of the inner container.
  • a high vacuum super insulation layer may be formed between the outer container and the inner container to apply high vacuum super insulation.
  • Figure 2 is a schematic diagram for explaining a large cryogenic storage tank with a heat insulating layer according to an embodiment.
  • the large cryogenic storage tank 100 has a dual structure of an outer container 110 and an inner container 120, between the outer container 110 and the inner container 120.
  • Filled heat insulating layer 130 is filled with a heat insulating material is formed in the space.
  • a high vacuum super insulation layer 140 for super vacuum may be formed on an inner surface of the outer container 110.
  • the outer container 110 and the inner container 120 may be formed in a cylindrical shape, but is not limited in shape.
  • the outer container 110 and the inner container 120 will be described in more detail as an example of the cylindrical shape.
  • the outer container 110 may be formed in a cylindrical shape, and the inner container 120 having a cylindrical shape may be accommodated spaced apart from each other by a predetermined interval inside the outer container 110.
  • the inner container 120 may store a material in a cryogenic state therein, for example, the inner container 120 may store various cryogenic and low temperature fluids such as liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid argon, and LNG. Insulation layer is required on the outside for insulation of such cryogenic materials.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may have a space 141 formed on at least a portion of the inner wall of the outer container 110 to be maintained in a vacuum state. More specifically, the high vacuum super insulation layer 140 may have a cylindrical space portion 141 attached to the inner wall of the outer container 110 by welding to apply high vacuum super insulation.
  • the high vacuum super insulation is applied to 10 -5 Torr, the conduction and convection heat transfer is greatly reduced, the insulation effect is very large.
  • the filling insulation layer 130 may be filled with a heat insulating material in a space formed between the high vacuum super insulation layer 140 and the inner container 120 to maintain a vacuum state.
  • the insulator to be filled may be a powder insulator.
  • the filling insulation layer 130 may be vacuumed after filling a heat insulating material such as perlite powder.
  • urethane blocks and radiant heat shields are required to form highly efficient storage tanks with greatly improved thermal insulation.
  • the filling insulation layer 130 may be maintained in a vacuum state after the insulation is filled, and the vacuum state may be a low vacuum state lower than the high vacuum state of the high vacuum super insulation layer 140.
  • the filling insulation layer 130 may be vacuum insulator of 10 -2 Torr after the pearlite powder is filled, the vacuum insulation of 10 -5 Torr may be applied to the high vacuum super insulation layer 140.
  • the thickness of the tank wall of the outer container 110 is about 6 ⁇ 8mm, and the high vacuum super insulation layer 140 formed on the inner wall of the outer container 110 may be about 20 ⁇ 50mm.
  • the thickness of the tank wall of the inner container 120 may be made of about 8 ⁇ 12mm.
  • the conventional cryogenic storage tank described in FIG. 1 has a thickness of about 8 to 12 mm in the tank walls of the outer container 11 and the inner container 12, and the outer container 11 and the inner container 12. Insulation space, which is a space between), may be about 240 mm.
  • the thickness of the outer container 110 is made thinner than the existing outer container, and the high vacuum super insulation layer 140 is formed on the inner wall of the outer container 110. can do.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may prevent the evaporation loss due to heat invasion from the outside when the cryogenic material is stored in the inner container 120 by securing the size of the space portion 141 sufficient for insulation.
  • the filling insulation layer 130 which is a space between the outer container 110 and the inner container 120, is filled with a powder insulation material, thereby preventing evaporation loss due to heat intrusion from the outside. Further, by forming a high vacuum super insulation layer 140 on the inner wall of the outer container 110 to apply high vacuum super insulation, conduction and convective heat transfer are greatly reduced and the insulation effect is very large.
  • FIG 3 is a view showing an example of a large cryogenic storage tank formed with a heat insulating layer according to an embodiment.
  • the outer container 110, the inner container 120, the high vacuum super insulation layer 140, and the filling insulation layer 130 may form one unit.
  • a plurality of such units may be formed and coupled to each other vertically or horizontally to form a large cryogenic storage tank.
  • both ends of the outer container 110 may be formed with a coupling portion that is not configured with a high vacuum super insulation layer 140 for coupling with the different outer container 110.
  • the plurality of outer containers 110 may be coupled by welding or the like for coupling.
  • both ends of the outer container 110 may be used as a space for welding by forming a coupling portion in which the high vacuum super insulation layer 140 is not configured to be coupled to the different outer containers 110.
  • both ends of the outer container 110 is formed with a coupling portion that is not configured with a high vacuum super insulation layer 140 for coupling with the different outer container 110, both ends of the outer container 110 is the diameter of one side and the other side Different from each other, the other side of the other outer container 110 may be fitted to one side of the outer container 110.
  • the coupling part to which the different outer containers 110 are coupled may be formed in a double tank structure, and the heat insulating part except the coupling part may be configured in a triple tank structure.
  • the double tank structure refers to a structure for forming a filling insulation layer 130 in the space between the outer container 110 and the inner container 120
  • the triple tank structure is the outer container 110 and the inner container 120.
  • the filling insulation layer 130 and the high vacuum super insulation layer 140 may be formed in a space between the structures.
  • one unit including the outer container 110, the inner container 120, the high vacuum super insulation layer 140, and the filling insulation layer 130 may have a unit length of about 5 m.
  • the high vacuum super insulation layer 140 formed on the inner wall of the outer container 110 may have a length of about 4.6 m. That is, a high vacuum super insulation layer 140 having a length of about 4.6 m is formed on at least a portion of the inner wall of the outer container 110, and a support system or welding having a length of about 0.2 m on each side of the high vacuum super insulation layer 140. Couplings for can be hypothesized. The high vacuum super insulation layer 140 is not configured in this coupling portion. If the full length of a large cryogenic storage tank is 20m, four 5m units will be connected.
  • the inner and outer cylinder adiabatic intervals can be reduced to increase the internal storage capacity.
  • the outer cylinder may mean the outer container 110 described above
  • the inner cylinder may mean the inner container 120.
  • a large tank such as 100 to 200 m 3 has a large space between the outer container 110 and the inner container 120, thereby solving a problem that it is difficult to apply super insulation to which a high vacuum is applied.
  • Super insulation can increase the insulation effect.
  • Figure 4 is a schematic diagram for explaining a large cryogenic storage tank in which a heat insulation layer is formed outside the inner tank wall according to another embodiment.
  • the large cryogenic storage tank 100 has a dual structure of the outer container 110 and the inner container 120, and between the outer container 110 and the inner container 120.
  • Filled heat insulating layer 130 is filled with a heat insulating material is formed in the space.
  • a high vacuum super insulation layer 140 for super vacuum may be formed on an outer surface of the inner container 120.
  • the outer container 110 may be formed in a cylindrical shape, and the inner container 120 having a cylindrical shape may be accommodated spaced apart from each other by a predetermined interval inside the outer container 110.
  • the inner container 120 may store the material in the cryogenic state therein.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may have a space formed on at least a portion of the outer wall of the inner container 120 to be maintained in a vacuum state. More specifically, the high vacuum super insulation layer 140 may have a cylindrical space portion formed by welding on the outer wall of the inner container 120 to apply high vacuum super insulation.
  • the high vacuum super insulation is applied to 10 -5 Torr, the conduction and convection heat transfer is greatly reduced, the insulation effect is very large.
  • the filling insulation layer 130 may be filled with a heat insulating material in a space formed between the high vacuum super insulation layer 140 and the outer container 110 to maintain a vacuum state.
  • the insulator to be filled may be a powder insulator.
  • the filling insulation layer 130 may be vacuumed after filling a heat insulating material such as perlite powder.
  • urethane blocks and radiant heat shields are required to form highly efficient storage tanks with greatly improved thermal insulation.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating a large cryogenic storage tank in which an independent insulation layer is inserted between an outer tank and an inner tank according to another embodiment.
  • the large cryogenic storage tank 100 has a dual structure of the outer container 110 and the inner container 120, and the outer container 110 and the inner container 120 may be formed.
  • Filled heat insulating layer 130 is filled with the insulating material in the interspace is formed.
  • a high vacuum super insulation layer 140 for a super vacuum having an independent structure may be formed in a space between the outer container 110 and the inner container 120.
  • a super insulation panel having an independent structure may be inserted between the outer container 110 and the inner container 120.
  • the outer container 110, the inner container 120, and the high vacuum super insulation layer 140 may be formed in a cylindrical shape, but are not limited thereto.
  • the outer container 110, the inner container 120, and the high vacuum super insulation layer 140 will be described in more detail as an example.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may be accommodated in the interior of the outer container 110 by a predetermined interval, and the inner container 120 may be accommodated in the interior of the high vacuum super insulation layer 140.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may be configured independently between the outer container 110 and the inner container 120 to maintain the inside in a vacuum state.
  • the filling insulation layer 130 is formed between the space between the outer container 110 and the high vacuum super insulation layer 140 and between the high vacuum super insulation layer 140 and the inner container 120, respectively, after filling with the same or different insulation material and vacuuming. The state can be maintained.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a large cryogenic storage tank having a heat insulation layer formed inside a polygonal outer tank wall according to another embodiment.
  • a large cryogenic storage tank having a heat insulation layer formed inside a polygonal outer tank wall may have a polygonal column shape. More specifically, the outer container 110 is formed in a polygonal pillar shape, the inner container 120 of the polygonal pillar shape can be accommodated spaced apart at a predetermined interval inside the outer container 110. The inner container 120 may store the material in the cryogenic state therein.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may be formed in at least a portion of the inner wall of the outer container 110 to be maintained in a vacuum state.
  • the filling insulation layer 130 may be filled with a heat insulating material in a space formed between the high vacuum super insulation layer 140 and the inner container 120 to maintain a vacuum state.
  • the insulator to be filled may be a powder insulator.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may be formed in at least a portion of the outer wall of the inner container 120 to be maintained in a vacuum state.
  • the filling insulation layer 130 may be filled with a heat insulating material in a space formed between the high vacuum super insulation layer 140 and the outer container 110 to maintain a vacuum state.
  • the high vacuum super insulation layer 140 may be configured independently between the outer container 110 and the inner container 120 to maintain the inside in a vacuum state.
  • the filling insulation layer 130 is formed between the space between the outer container 110 and the high vacuum super insulation layer 140, and between the high vacuum super insulation layer 140 and the inner container 120, so that the vacuum state is maintained after filling by the insulation. Can be.
  • FIG. 7 is a diagram showing a heat transfer amount analysis and a temperature gradient of a conventional cryogenic storage tank.
  • 8 is a diagram showing a heat transfer amount analysis and a temperature gradient of a large cryogenic storage tank according to an embodiment.
  • the analysis criterion is based on 200 m 3
  • the diameter of the inner container of the large cryogenic storage tank according to an embodiment is 3.6m ⁇
  • the total length is 20m long.
  • thermal analysis of the conventional cryogenic storage tank can be represented as follows.
  • thermal analysis of a large cryogenic storage tank can be represented as follows.
  • the heat transfer analysis can be expressed as follows.
  • the heat transfer analysis can be expressed as follows.
  • the large cryogenic storage tank according to an embodiment may achieve a 54% heat inflow and a 40 to 45% vaporization amount as compared to a conventional cryogenic storage tank.
  • a large cryogenic storage tank that prevents evaporation loss due to heat intrusion from the outside by forming a high vacuum super insulation layer inside the outer container to apply high vacuum super insulation. More specifically, in a large cryogenic tank having a dual structure of an inner container and an outer container, a vacuum is applied between the outer container and the inner container, and a separate wall is formed between the inner wall of the outer container or the outer wall of the inner container or between the outer container and the inner container. The additional construction of insulation may increase the thermal barrier efficiency.
  • the large cryogenic storage tank according to these embodiments can be applied to vertical and horizontal cryogenic storage tanks, and can be used as various cryogenic and cryogenic fluid tank lorry such as liquid nitrogen, liquid oxygen, liquid argon, LNG storage tank, etc. for land use. It can be used as a medium to large tank for marine bunkering, especially for LNG.
  • connection When a component is referred to as “connected” or “connected” to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but another component may be present in the middle. It should be understood that. On the other hand, when a component is said to be “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in between.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • ... unit a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

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Abstract

단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크가 제시된다. 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크는, 외부 용기; 상기 외부 용기의 내부에 소정 간격 이격되어 수용되며 내부에 초저온 상태의 물질을 저장하는 내부 용기; 상기 외부 용기와 상기 내부 용기의 사이의 공간에 고진공 상태로 유지되는 공간부가 구성되는 고진공 수퍼 단열층; 및 상기 고진공 수퍼 단열층과 상기 내부 용기의 사이의 공간에 펄라이트 단열재가 충진되고 저진공 상태가 유지되는 충진 단열층을 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크
아래의 실시예들은 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크에 관한 것이다.
LNG 저장탱크와 같은 초저온 저장탱크는 액화가스를 저장하는 내부 용기와, 상기 내부 용기에 저장된 초저온 액화가스의 온도를 유지시켜주는 외부 용기의 이중구조로 구성되어 있고, 상기 내부 용기와 상기 외부 용기 사이의 공간에는 단열재로서 보냉재 분말 충진과, 저진공 상태를 유지하여 열 침입을 최소화시켜 액화가스의 증발을 최대한 억제할 수 있는 구조로 이루어진다.
한편, 통상 초저온 저장탱크는 육상, 해양플랜트 또는 선박 등에 사용되는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: LNG)를 저장 및 운송하고 있으며, 이를 위해 전술한 바와 같이 내부 용기 및 외부 용기의 사이에 단열재를 충진한 후 진공하여 단열하는 것이다. 특히 100~200m3 등 대형 초저온 저장탱크는 LNG 벙커링 등 선박의 연료 탱크로 수요가 증가하고 있다.
도 1은 종래의 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 초저온 저장탱크(10)는 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 이중 구조로 이루어지고, 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 사이 공간에 펄라이트(Perlite) 분말과 같은 단열재(13)를 충진한 후 진공한다. 예컨대 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 탱크 벽체의 두께는 8~12mm 정도로 이루어지고, 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 사이 공간인 단열 공간은 240mm 정도로 이루어질 수 있다. 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 사이 공간에 분말의 단열재가 충진되어 구비됨으로써 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지할 수 있다.
그러나 기존의 대형 선박의 초저온 저장탱크는 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 탱크 사이 240mm 정도의 탱크 공간에 펄라이트 분말과 10-2 Torr의 진공을 적용하고 있고, 이때 일 1.5~2.0% 내외의 내부 액체가 증발하고 있어 단열 효과가 좋지 못하다. 단열 효과를 높이기 위해 수퍼 단열을 적용할 수도 있으나, 100~200m3 등 대형 탱크는 내부 용기 및 외부 용기의 공간이 커서 고진공이 적용되는 수퍼 단열을 적용하는 데 어려움이 있어 현재 적용되지 못하고 있다.
여기에서 고진공 적용 단열은 10-5 Torr를 적용하는 것으로, 전도와 대류 열 전달이 크게 감소하여 단열 효과가 매우 크게 된다. 그러나 대형 저장탱크의 경우 길이가 20~30m에 달하여 대형 저장탱크에 고진공을 적용하는 것은 펌프 용량의 한계가 있고 시간이 많이 소요되어 적용이 어려울 뿐 아니라, 적절한 간격의 내부 용기를 지지하는 구조를 갖추어야 하는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-1437581호는 이러한 초저온저장탱크에 관한 것으로, 단열성능을 향상을 통해 외부로부터의 열 침입을 용이하게 방지하는 초저온저장탱크에 관한 기술을 기재하고 있다.
실시예들은 대형 초저온 저장탱크에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 3중 구조의 단열층을 포함하는 대형 초저온 저장탱크에 관한 기술을 제공한다.
실시예들은 외부 용기의 내부 또는 내부 용기의 외부에 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써, 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지하는 대형 초저온 저장탱크를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크는, 외부 용기; 상기 외부 용기의 내부에 소정 간격 이격되어 수용되며 내부에 초저온 상태의 물질을 저장하는 내부 용기; 상기 외부 용기와 상기 내부 용기의 사이의 공간에 고진공 상태로 유지되는 공간부가 구성되는 고진공 수퍼 단열층; 및 상기 고진공 수퍼 단열층과 상기 내부 용기의 사이의 공간에 펄라이트 단열재가 충진되고 저진공 상태가 유지되는 충진 단열층을 포함하여 이루어질 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 외부 용기 및 상기 내부 용기는 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 고진공 수퍼 단열층은, 상기 외부 용기의 내벽의 적어도 일부에 용접에 의해 원통 형상 또는 다각 기둥 형상의 공간부가 부착되어 고진공 수퍼 단열이 적용될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 외부 용기 및 상기 내부 용기는 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 고진공 수퍼 단열층은, 상기 내부 용기의 외벽에 용접에 의해 원통 형상 또는 다각 기둥 형상의 공간부가 부착되어 고진공 수퍼 단열이 적용될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 외부 용기, 상기 내부 용기 및 상기 고진공 수퍼 단열층은 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고, 각각 소정 간격 이격되어 형성되며, 상기 외부 용기 및 상기 고진공 수퍼 단열층의 사이 공간과 상기 고진공 수퍼 단열층 및 상기 내부 용기의 사이 공간은 상기 단열재가 충진 후 진공 상태가 유지되는 상기 충진 단열층으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 외부 용기, 상기 내부 용기, 상기 고진공 수퍼 단열층 및 상기 충진 단열층을 포함하는 유닛이 복수 개 형성되고, 서로 수직 또는 수평으로 결합되어 하나의 대형 탱크가 형성될 수 있다. 상기 외부 용기의 양단은, 서로 다른 외부 용기와의 결합을 위해 상기 고진공 수퍼 단열층이 구성되지 않은 결합부가 형성될 수 있다.
실시예들에 따르면 외부 용기의 내부 또는 내부 용기의 외부에 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써, 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지하는 대형 초저온 저장탱크를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 외부탱크 벽체 내부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 내부탱크 벽체 외부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 외부탱크와 내부탱크의 사이에 독립된 단열층이 삽입된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 다각형 외부탱크 벽체 내부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 종래 초저온 저장탱크의 전열량 해석 및 온도 구배를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크의 전열량 해석 및 온도 구배를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 실시예들은 대형 초저온 저장탱크에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 3중 구조의 단열층을 포함하는 대형 초저온 저장탱크에 관한 기술을 제공한다. 실시예들은 외부 용기의 내부 또는 내부 용기의 외부에 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써, 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지하는 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 제공하는데 있다. 또한, 외부 용기와 내부 용기의 사이에 별도의 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크(100)는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 이중 구조로 이루어지고, 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 단열재가 충진되는 충진 단열층(130)이 형성된다. 그리고 외부 용기(110)의 내측면에 수퍼 진공을 위한 고진공 수퍼 단열층(140)이 형성될 수 있다. 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)는 원통 형상으로 이루어질 수 있으나, 그 형상에 제한은 없다. 여기에서는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)가 원통 형상으로 이루어진 것을 하나의 예로써 보다 구체적으로 설명한다.
외부 용기(110)는 원통 형상으로 이루어지며, 외부 용기(110)의 내부에 원통 형상의 내부 용기(120)가 소정 간격 이격되어 수용될 수 있다. 내부 용기(120)는 내부에 초저온 상태의 물질을 저장할 수 있으며, 예를 들어 내부 용기(120)는 액체질소, 액체산소, 액체 알곤, LNG 등 각종 초저온 및 저온 유체를 저장할 수 있다. 이러한 초저온 상태의 물질의 단열을 위해 외부에 단열층이 요구된다.
고진공 수퍼 단열층(140)은 외부 용기(110)의 내벽의 적어도 일부에 공간부(141)가 구성되어 진공 상태로 유지될 수 있다. 더 구체적으로 고진공 수퍼 단열층(140)은 외부 용기(110)의 내벽에 용접에 의해 원통 형상의 공간부(141)가 부착되어 고진공 수퍼 단열이 적용될 수 있다. 여기에서 고진공 수퍼 단열은 10-5 Torr를 적용하는 것으로, 전도와 대류 열 전달이 크게 감소하여 단열 효과가 매우 크게 된다.
그리고 충진 단열층(130)은 고진공 수퍼 단열층(140)과 내부 용기(120) 사이에 형성된 공간에 단열재를 충진하고 진공 상태를 유지시킬 수 있다. 이때 충진되는 단열재는 분말 상태의 단열재가 사용될 수 있다. 예를 들어 충진 단열층(130)은 펄라이트(perlite) 분말과 같은 단열재를 충진한 후 진공할 수 있다. 또한 펄라이트 분말뿐 아니라 우레탄블록과 복사열 차단제가 소요되어 단열 효과가 크게 향상된 고효율 저장탱크를 형성할 수도 있다. 예를 들어 진공 복사열차단 물질로 Mylar, 알루미늄호일 등 다양한 재료의 적용, 그리고 외부 고체단열재로 우레탄폼 외에 그래스울, 진공판넬, 베크라이크 등 다양한 단열재료의 적용이 가능할 것이다.
충진 단열층(130)은 단열재가 충진된 후 진공 상태가 유지될 수 있으며, 이때 진공 상태는 고진공 수퍼 단열층(140)의 고진공 상태보다 낮은 저진공 상태일 수 있다. 예컨대 충진 단열층(130)은 펄라이트 분말이 충진된 후 10-2 Torr의 진공 단열이 적용될 수 있으며, 고진공 수퍼 단열층(140)은 10-5 Torr의 진공 단열이 적용될 수 있다.
아래에서 일 실시예에 따른 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 하나의 예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 여기에서 사용되는 수치는 하나의 예시일 뿐, 이에 제한되지는 않는다.
예를 들어, 외부 용기(110)의 탱크 벽체의 두께는 6~8mm 정도로 이루어지고, 외부 용기(110)의 내벽에 구성되는 고진공 수퍼 단열층(140)은 20~50mm 정도로 구성될 수 있다. 그리고 내부 용기(120)의 탱크 벽체의 두께는 8~12mm 정도로 이루어질 수 있다. 도 1에서 설명한 종래의 초저온 저장탱크는 앞에서 언급한 바와 같이, 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 탱크 벽체의 두께는 8~12mm 정도로 이루어지고, 외부 용기(11) 및 내부 용기(12)의 사이 공간인 단열 공간은 240mm 정도로 이루어질 수 있다. 이러한 종래의 초저온 저장탱크에 고진공 수퍼 단열층(140)을 형성하기 위해 외부 용기(110)의 두께를 기존의 외부 용기보다 얇게 형성하고, 외부 용기(110)의 내벽에 고진공 수퍼 단열층(140)을 형성할 수 있다. 이때, 고진공 수퍼 단열층(140)은 단열을 위해 충분한 공간부(141)의 크기를 확보함으로써, 내부 용기(120)에 초저온 물질의 저장 시 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지할 수 있다.
따라서 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간인 충진 단열층(130)에 분말의 단열재가 충진되어 구비됨으로써, 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지할 수 있다. 더욱이, 외부 용기(110)의 내벽에 고진공 수퍼 단열층(140)을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써, 전도와 대류 열전달이 크게 감소하여 단열 효과가 매우 크다.
도 3은 일 실시예에 따른 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크의 예를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 외부 용기(110), 내부 용기(120), 고진공 수퍼 단열층(140) 및 충진 단열층(130)은 하나의 유닛을 형성할 수 있다. 이러한 유닛이 복수 개 형성되고, 서로 수직 또는 수평으로 결합되어 대형 초저온 저장탱크를 형성될 수 있다.
이때, 외부 용기(110)의 양단은 서로 다른 외부 용기(110)와의 결합을 위해 고진공 수퍼 단열층(140)이 구성되지 않은 결합부가 형성될 수 있다. 예를 들어 복수의 외부 용기(110)는 결합을 위해 결합부가 용접 등에 의해 결합될 수 있다. 이때, 외부 용기(110)의 양단은 서로 다른 외부 용기(110)와의 결합을 위해 고진공 수퍼 단열층(140)이 구성되지 않은 결합부가 형성됨으로써, 용접을 위한 공간으로 사용될 수 있다. 다른 예로, 외부 용기(110)의 양단은 서로 다른 외부 용기(110)와의 결합을 위해 고진공 수퍼 단열층(140)이 구성되지 않은 결합부가 형성되고, 외부 용기(110)의 양단은 일측과 타측의 지름이 서로 달라 외부 용기(110)의 일측에 다른 외부 용기(110)의 타측이 끼움 결합될 수도 있다.
이와 같이 복수의 유닛으로 이루어진 대형 초저온 저장탱크는 서로 다른 외부 용기(110)가 결합되는 결합부는 2중 탱크 구조로 이루어질 수 있고, 결합부를 제외한 단열부는 3중 탱크 구조로 이루어질 수 있다.
여기에서 2중 탱크 구조는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 충진 단열층(130)을 형성하는 구조를 의미하며, 3중 탱크 구조는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 충진 단열층(130) 및 고진공 수퍼 단열층(140)을 형성하는 구조를 의미할 수 있다.
예컨대, 외부 용기(110), 내부 용기(120), 고진공 수퍼 단열층(140) 및 충진 단열층(130)을 포함하는 하나의 유닛은 대략 5m 정도의 단위 길이로 이루어질 수 있다. 이때 외부 용기(110)의 내벽에 구성되는 고진공 수퍼 단열층(140)은 대략 4.6m 정도의 길이로 이루어질 수 있다. 즉, 외부 용기(110)의 내벽의 적어도 일부에 대략 4.6m 정도 길이의 고진공 수퍼 단열층(140)이 형성되며, 고진공 수퍼 단열층(140)의 좌우에는 각각 대략 0.2m 정도 길이의 지지 시스템 또는 용접 등을 위한 결합부가 가설될 수 있다. 이러한 결합부에는 고진공 수퍼 단열층(140)이 구성되지 않는다. 대형 초저온 저장탱크의 통 전체 길이가 20m인 경우, 5m 의 유닛을 4개 연결하게 되는 것이다.
이와 같이 외통 내부에 내부 공간을 가진 통을 만들어 이 공간에 고진공을 적용하여 단열이 가능함으로써, 대형 탱크에 고진공 수퍼 단열의 적용이 가능하게 된다. 이에 따라 일 증발량이 40~ 45% 정도 감소하게 되며, 고진공 수퍼 단열 층을 늘리는 경우 그 감소량 또한 증가하게 된다.
역으로, 동일 증발량일 때 내, 외통 단열 간격이 적어져 내부 저장 용량을 키울 수 있다. 여기에서 외통은 앞에서 설명한 외부 용기(110)를 의미하고 내통은 내부 용기(120)를 의미할 수 있다.
이와 같이 실시예들에 따르면 100~200m3 등 대형 탱크는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 공간이 매우 커서, 고진공이 적용되는 수퍼 단열을 적용하기 어려운 문제점을 해결함으로써, 대형 탱크에도 수퍼 단열을 통해 단열 효과를 높일 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 내부탱크 벽체 외부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크(100)는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 이중 구조로 이루어지고, 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 단열재가 충진되는 충진 단열층(130)이 형성된다. 그리고 내부 용기(120)의 외측면에 수퍼 진공을 위한 고진공 수퍼 단열층(140)이 형성될 수 있다.
외부 용기(110)는 원통 형상으로 이루어지며, 외부 용기(110)의 내부에 원통 형상의 내부 용기(120)가 소정 간격 이격되어 수용될 수 있다. 내부 용기(120)는 내부에 초저온 상태의 물질을 저장할 수 있다.
고진공 수퍼 단열층(140)은 내부 용기(120)의 외벽의 적어도 일부에 공간부가 구성되어 진공 상태로 유지될 수 있다. 더 구체적으로 고진공 수퍼 단열층(140)은 내부 용기(120)의 외벽에 용접에 의해 원통 형상의 공간부가 형성되어 고진공 수퍼 단열이 적용될 수 있다. 여기에서 고진공 수퍼 단열은 10-5 Torr를 적용하는 것으로, 전도와 대류 열 전달이 크게 감소하여 단열 효과가 매우 크게 된다.
그리고 충진 단열층(130)은 고진공 수퍼 단열층(140)과 외부 용기(110) 사이에 형성된 공간에 단열재를 충진하고 진공 상태를 유지시킬 수 있다. 이때 충진되는 단열재는 분말 상태의 단열재가 사용될 수 있다. 예를 들어 충진 단열층(130)은 펄라이트(perlite) 분말과 같은 단열재를 충진한 후 진공할 수 있다. 또한 펄라이트 분말뿐 아니라 우레탄블록과 복사열 차단제가 소요되어 단열 효과가 크게 향상된 고효율 저장탱크를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 진공 복사열차단 물질로 Mylar, 알루미늄호일 등 다양한 재료의 적용, 그리고 외부 고체단열재로 우레탄폼 외에 그래스울, 진공판넬, 베크라이크 등 다양한 단열재료의 적용이 가능할 것이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 외부탱크와 내부탱크의 사이에 독립된 단열층이 삽입된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크(100)는 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 이중 구조로 이루어지고, 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 단열재가 충진되는 충진 단열층(130)이 형성된다. 그리고 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이 공간에 독립된 구조의 수퍼 진공을 위한 고진공 수퍼 단열층(140)이 형성될 수 있다. 예컨대, 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이에 독립된 구조의 수퍼 단열 판넬이 삽입될 수 있다.
여기에서 외부 용기(110), 내부 용기(120) 및 고진공 수퍼 단열층(140)은 원통 형상으로 이루어질 수 있으나, 그 형상에 제한은 없다. 여기에서는 외부 용기(110), 내부 용기(120) 및 고진공 수퍼 단열층(140)이 원통 형상으로 이루어진 것을 하나의 예로써 보다 구체적으로 설명한다.
즉, 외부 용기(110)의 내부에 소정 간격 이격되어 고진공 수퍼 단열층(140)이 수용될 수 있고, 고진공 수퍼 단열층(140)의 내부에 소정 간격 이격되어 내부 용기(120)가 수용될 수 있다.
이에, 고진공 수퍼 단열층(140)은 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이에 독립적으로 구성되어 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다. 그리고 충진 단열층(130)은 외부 용기(110)와 고진공 수퍼 단열층(140)의 사이 공간과 고진공 수퍼 단열층(140)과 내부 용기(120) 사이에 각각 형성되어, 동일하거나 다른 단열재에 의해 충진 후 진공 상태가 유지될 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 다각형 외부탱크 벽체 내부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 다각형 외부탱크 벽체 내부에 단열층이 형성된 대형 초저온 저장탱크는 다각 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 더 구체적으로, 외부 용기(110)는 다각 기둥 형상으로 이루어지며, 외부 용기(110)의 내부에 다각 기둥 형상의 내부 용기(120)가 소정 간격 이격되어 수용될 수 있다. 내부 용기(120)는 내부에 초저온 상태의 물질을 저장할 수 있다.
여기에서 외부 용기(110)의 내부 또는 내부 용기(120)의 외부에 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지할 수 있다.
일례로, 고진공 수퍼 단열층(140)은 외부 용기(110)의 내벽의 적어도 일부에 공간부가 구성되어 진공 상태로 유지될 수 있다. 그리고 충진 단열층(130)은 고진공 수퍼 단열층(140)과 내부 용기(120) 사이에 형성된 공간에 단열재를 충진하고 진공 상태를 유지시킬 수 있다. 이때 충진되는 단열재는 분말 상태의 단열재가 사용될 수 있다.
다른 예로, 고진공 수퍼 단열층(140)은 내부 용기(120)의 외벽의 적어도 일부에 공간부가 구성되어 진공 상태로 유지될 수 있다. 그리고 충진 단열층(130)은 고진공 수퍼 단열층(140)과 외부 용기(110) 사이에 형성된 공간에 단열재를 충진하고 진공 상태를 유지시킬 수 있다.
또 다른 예로, 고진공 수퍼 단열층(140)은 외부 용기(110) 및 내부 용기(120)의 사이에 독립적으로 구성되어 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다. 그리고 충진 단열층(130)은 외부 용기(110)와 고진공 수퍼 단열층(140)의 사이 공간과 고진공 수퍼 단열층(140)과 내부 용기(120) 사이에 각각 형성되어, 단열재에 의해 충진 후 진공 상태가 유지될 수 있다.
도 7은 종래 초저온 저장탱크의 전열량 해석 및 온도 구배를 나타내는 도면이다. 그리고 도 8은 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크의 전열량 해석 및 온도 구배를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 종래의 초저온 저장탱크와 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크의 침입 열량을 비교할 수 있다. 해석 기준은 200m3 기준으로, 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크의 내부 용기의 직경이 3.6m ?이고, 전체 길이가 20m 길이인 경우를 나타낸다.
먼저, 종래의 초저온 저장탱크의 열해석을 아래와 같이 나타낼 수 있다.
펄라이트 분말 + 10-2 Torr 진공 단열
벽체 전열량: 12.7 W/m2
벽체 총 침입열량
= 내통 표면적 x 유입 열량
= 246.4 m2 x 12.7 W/m2
= 3,129 W
다음으로, 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크의 열해석을 아래와 같이 나타낼 수 있다.
전열량 해석은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
벽체 전열량: 6.9 W/m2
벽체 총 침입 열량
= 내통 표면적 x 유입 열량
= 246.4 m2 x 6.9 W/m2
= 1,700 W
열전달 해석은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
종래의 초저온 저장탱크와 비교하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
1700W/3129W = 54% 열유입
40~45% 기화량 절감
즉, 일 실시예에 따른 대형 초저온 저장탱크는 종래의 초저온 저장탱크와 비교하여 54% 열유입과 40~45% 기화량 절감을 달성할 수 있다.
이와 같이 실시예들에 따르면 외부 용기의 내부에 고진공 수퍼 단열층을 형성하여 고진공 수퍼 단열을 적용함으로써 외부로부터의 열 침입에 의한 증발 손실을 방지하는 대형 초저온 저장탱크를 제공할 수 있다. 더 구체적으로, 내부 용기 및 외부 용기의 이중 구조를 갖는 대형 초저온 탱크에서 외부 용기 및 내부 용기 사이에 진공이 적용되고, 외부 용기의 내벽 또는 내부 용기의 외벽 또는 외부 용기와 내부 용기의 사이에 별도의 단열재가 추가 가설됨으로써 열차단 효율이 상승될 수 있다.
이러한 실시예들에 따른 대형 초저온 저장탱크는 수직, 수평 초저온 저장탱크에 적용이 가능하며, 육상용으로 액체질소, 액체산소, 액체 알곤, LNG 저장탱크 등 각종 초저온 및 저온 유체 탱크로리로 사용될 수 있으며, 해상용으로 특히 LNG 벙커링용 중대형 탱크로 사용될 수 있다.
이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 도 5와 같이 철판의 소요가 크고 무게가 증가하게 되나 내, 외통 사이에 수퍼 단열 판넬을 삽입하는 것 등 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (6)

  1. 외부 용기;
    상기 외부 용기의 내부에 소정 간격 이격되어 수용되며 내부에 초저온 상태의 물질을 저장하는 내부 용기;
    상기 외부 용기와 상기 내부 용기의 사이의 공간에 고진공 상태로 유지되는 공간부가 구성되는 고진공 수퍼 단열층; 및
    상기 외부 용기와 상기 내부 용기의 사이의 공간에 단열재가 충진되고 진공 상태가 유지되는 충진 단열층
    을 포함하는 대형 초저온 저장탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 용기 및 상기 내부 용기는 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고,
    상기 고진공 수퍼 단열층은,
    상기 외부 용기의 내벽의 적어도 일부에 용접에 의해 원통 형상 또는 다각 기둥 형상의 공간부가 부착되어 고진공 수퍼 단열이 적용되는 것
    을 특징으로 하는 대형 초저온 저장탱크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 용기 및 상기 내부 용기는 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 고진공 수퍼 단열층은,
    상기 내부 용기의 외벽에 용접에 의해 원통 형상 또는 다각 기둥 형상의 공간부가 부착되어 고진공 수퍼 단열이 적용되는 것
    을 특징으로 하는 대형 초저온 저장탱크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 용기, 상기 내부 용기 및 상기 고진공 수퍼 단열층은 원통 형상 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지고,
    각각 소정 간격 이격되어 형성되며, 상기 외부 용기 및 상기 고진공 수퍼 단열층의 사이 공간과 상기 고진공 수퍼 단열층 및 상기 내부 용기의 사이 공간은 상기 단열재가 충진 후 진공 상태가 유지되는 상기 충진 단열층으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 대형 초저온 저장탱크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 용기, 상기 내부 용기, 상기 고진공 수퍼 단열층 및 상기 충진 단열층을 포함하는 유닛이 복수 개 형성되고, 서로 수직 또는 수평으로 결합되어 하나의 대형 탱크가 형성되는 것
    을 특징으로 하는 대형 초저온 저장탱크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부 용기의 양단은,
    서로 다른 외부 용기와의 결합을 위해 상기 고진공 수퍼 단열층이 구성되지 않은 결합부가 형성되는 것
    을 특징으로 하는 대형 초저온 저장탱크.
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