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KR101415866B1 - 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치 - Google Patents

벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치 Download PDF

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KR101415866B1
KR101415866B1 KR1020130016420A KR20130016420A KR101415866B1 KR 101415866 B1 KR101415866 B1 KR 101415866B1 KR 1020130016420 A KR1020130016420 A KR 1020130016420A KR 20130016420 A KR20130016420 A KR 20130016420A KR 101415866 B1 KR101415866 B1 KR 101415866B1
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KR
South Korea
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bellows
connection pipe
container
low
outer container
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KR1020130016420A
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Inventor
백종훈
강상우
김서영
오인환
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 상단이 상단 커버로 덮여 밀폐된 외부 용기; 상기 외부 용기 내부에서 상기 외부 용기 내면과의 사이에 공간을 형성하면서 배치되고 저온 액체가 수용되는 내부 용기; 및 상기 외부 용기 상단 하부와 상기 내부 용기 상단 상부 사이 공간에 배치되어 상기 외부 용기와 상기 내부 용기를 연결하고 저온 액체의 이송 경로가 되는 연결관을 포함하는 저온 장치에 있어서, 상기 연결관의 하단이 결합되는 상단 체결부와, 상기 내부 용기의 저온 액체 출입구에 결합되는 하단 체결부와, 상기 상단 체결부와 상기 하단 체결부 사이에서 주름진 부분을 갖는 벨로우즈 형상부를 구비한 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치를 제공한다.

Description

벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치{Low heat loss cryogenic equipment using bellows}
본 발명은 저온 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체 수소, 액체 헬륨, 액체 네온, 액체 메탄 등과 같은 극저온 액체들을 포함한 저온 액체들을, 열 손실을 최소화 하면서 저장할 수 있는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치에 관한 것이다.
화석연료의 과다한 사용으로 인한 대기오염과 지구 온난화 문제로 최근 국내외에서는 탄화수소계가 아닌 연료를 사용하는 시스템의 개발이 활발히 진행 중이다. 그 중 가장 대표적인 것이 바로 수소에너지의 이용기술이다.
수소에너지의 효율적 사용을 위해서는 부피를 축소시켜 고밀도화하는 것이 필요하며, 이를 통해 이송의 간편성, 저장의 용이성을 이룰 수 있고, 그 용도도 다양화시킬 수 있다. 수소의 부피를 축소시켜 저장하는 방법 중 저장에너지가 가장 큰 것은 수소를 액화시켜 액체수소형태로 저장하는 방법이다.
따라서 수소에너지의 효율적 사용을 위해서는 저장 및 이송이 용이한 액체 상태의 수소를 효율적으로 저장할 수 있는 저온 장치의 개발이 선행되어야 한다.
저온 장치와 관련하여 현재 LNG, 액체질소 등의 극저온 액체의 저장 및 이송을 위한 저장용기가 개발되어 사용되고 있으나, 영하 253℃의 액체수소를 저장하고 이송하기 위해서는 단열성능과 극저온 안정성이 보강될 필요가 있다.
액체 수소 등의 저온 액체를 위하여, 저온 액체가 저장되는 내부 용기와, 내부 용기를 둘러싸는 외부 용기의 이중 구조로 형성된 저온 장치가 논의되고 있다. 내부 용기에는 저온 액체의 충진과 배출을 위하여 외부와 연결되는 연결관이 설치되는 데, 연결관은 외부 용기 및 내부 용기 각각에 결합되어 있다. 따라서 연결관은 저온 액체가 이송되는 경로임과 동시에 내부 용기를 외부 용기 내부에 매달아 지지하는 지지체로서의 기능을 함께 한다.
한편, 외부 용기와 내부 용기 사이에는 내부 용기로의 열 침입을 막기 위한 단열 구조가 형성되는 데, 현재 진공단열(vacuum insulation) 방법과 다층단열재(MLI; multi-layer insulation) 방법을 동시에 사용되고 있다. 진공 단열은 외부 용기와 내부 용기 사이에 진공을 형성하여 대류 열전달을 차단하며, 다층단열재는 내부 용기를 단열재로 다층으로 감싸 복사 열전달을 차단한다. 이러한 방법들을 통하여 공기에 의한 전도, 대류 및 복사 등을 상당히 효과적으로 차단할 수 있다.
그런데, 상술한 구조의 저온 장치에서는 연결관을 통하여 전도에 의한 열침입이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 외부 용기 및 내부 용기가 연결관에 맞물려 연결되므로 연결관을 통해 내부 용기로의 전도에 의한 열침입이 발생하고 이로 인해 저온 장치의 성능이 저하된다. 또한, 종래의 저온 장치에서는 열수축 및 팽창이 발생하는 경우 연결관에 맞물린 내부 용기에 변위 및 변형이 발생하므로 내부 용기가 열적 스트레스에 노출되는 문제점이 발생한다.
따라서, 저온 장치의 성능 개선을 위해서는 연결관을 통한 내부 용기로의 전도에 의한 열침입을 차단 저감하고, 내부 용기에 가해지는 열적 스트레스를 완화 경감할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부 용기와 외부 용기의 이중 구조로 형성되고 연결관이 내부 용기 및 외부 용기에 맞물려 설치된 저온 장치에서 연결관을 통한 전도 열유입을 벨로우즈를 이용한 열경로 확장을 통하여 저감할 수 있는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 내부 용기로의 열침입 저감 성능 향상과 저온에서의 온도차에 의한 열팽창 및 열수축에 의한 변형의 영향을 흡수하는 것이 가능한 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 상단이 상단 커버로 덮여 밀폐된 외부 용기; 상기 외부 용기 내부에서 상기 외부 용기 내면과의 사이에 공간을 형성하면서 배치되고 저온 액체가 수용되는 내부 용기; 및 상기 외부 용기 상단 하부와 상기 내부 용기 상단 상부 사이 공간에 배치되어 상기 외부 용기와 상기 내부 용기를 연결하고 저온 액체의 이송 경로가 되는 연결관을 포함하는 저온 장치에 있어서, 상기 연결관의 하단이 결합되는 상단 체결부와, 상기 내부 용기의 저온 액체 출입구에 결합되는 하단 체결부와, 상기 상단 체결부와 상기 하단 체결부 사이에서 주름진 부분을 갖는 벨로우즈 형상부를 구비한 벨로우즈를 포함한 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 연결관은 저 열전도성 물질로 제조되어 상기 외부 용기의 상단 커버 하단과 상기 벨로우즈의 상단 체결부에 양단이 고정된다.
본 발명에 의하면, 상기 연결관은, 바람직하게는 유리보강 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate)로 제조되며, 더 바람직하게는 G-10 CR 로 제조된다.
본 발명에 의하면, 상기 연결관의 상하단 각각에는 외주면에 나사산이 형성된 나사부를 구비하여, 상기 연결관의 상단 나사부는 상기 상단 커버의 하면에서 고정되고 내주면에 상기 연결관의 상부 나사부에 대응되는 너트나사부가 형성된 홀을 갖는 상판 플랜지에 나사체결되고, 상기 연결관의 하단 나사부는 상기 하단 나사부에 대응되는 너트나사부가 형성된 상기 벨로우즈의 상단 체결부에 나사체결되어 결합되되, 상기 연결관의 상단 나사부와 하단 나사부는 나사산의 연장 방향이 서로 반대로 형성된다. 즉, 연결관 양단의 나사산을 한쪽은 오른나사 그리고 반대쪽은 왼나사로 형성함으로써 연결관을 한쪽 방향으로 돌리게 되면 상단과 하단이 동시에 나사산으로 체결되므로 조립 및 분해가 용이한 구조를 갖고 있다.
본 발명에 의한 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치에 따르면 벨로우즈를 매개로 저 열전도성 물질로 제조된 연결관을 내부 용기에 결합하여, 연결관에 의한 외부 용기에 대한 내부 용기 지지와 전도열저항 증가를 동시에 달성할 수 있다.
저온 장치에서 외부 용기와 기구적으로 연결된 내부 용기의 연결 구조물을 통한 전도에 의한 열침입은 저온 장치의 성능에 큰 영향을 미치는 요소인데, 본 발명에 의하면 연결관을 저 열전도성 물질로 형성하는 것이 가능하므로, 상온으로 유지되는 상부 커버와 가령, 액체 수소를 저장하여 영하 253℃로 유지되는 내부 용기 사이의 온도차에 의한 전도 열침입을 효과적으로 줄일 수 있게 되는 것이다. 더욱이 벨로우즈에 의해 외부 용기로부터 내부 용기로의 열전도 경로가 길게 연장되므로 열유입이 더욱 최소화되며, 열팽창 및 열수축에 의해 발생하는 변위가 벨로우즈에 의해 흡수되므로 내부 용기에 가해지는 열적 스트레스를 해소하여 구조적 안정성이 향상시키는 효과도 기대할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 연결관을 사용한 경우에 aspect ratio(내부 용기의 높이와 외경의 비)를 커질수록 저온 장치의 성능이 향상되는 바, 공지의 연결관과 달리 aspect ratio를 저온 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 요소로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 저온 장치의 전체 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 3 은 도 1 의 B 부분의 확대 단면도이다.
도 4 는 도 1 의 C 부분의 확대 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 저온 장치에서 연결관 양단에 위치하고 있는 상판 플랜지와 벨로우즈와의 연결 관계를 설명하기 위하여 일부 부품만을 도시한 단면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 저온 장치에서 연결관의 상하단 나사부의 형성방법과 이에 따른 상판 플랜지와 벨로우즈의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 저온 장치의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 저온 장치를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 저온 장치의 전체 단면도이고, 도 2 는 도 1 의 A 부분의 확대 단면도이며, 도 3 은 도 1 의 B 부분의 확대 단면도이고, 도 4 는 도 1 의 C 부분의 확대 단면도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 저온 장치에서 연결관 양단에 위치하고 있는 상판 플랜지와 벨로우즈와의 연결 관계를 설명하기 위하여 일부 부품만을 도시한 단면도이며, 도 6 은 본 발명에 따른 저온 장치에서 연결관의 상하단 나사부 형성방법과 이에 따른 상판 플랜지와 벨로우즈의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치는 외부 용기(10), 내부 용기(20), 연결관(40) 및 벨로우즈(50)를 포함한다.
외부 용기(10)는 상단이 개방된 원통 형태로 형성되어 내부로 내부 용기(20) 등의 다른 부분 등을 설치할 수 있게 구성되며, 개방된 상단은 상단 커버(12)에 의해 덮여 밀폐된다. 상단 커버(12)에는 연결관(40)으로의 저온 액체 충진 및 연결관(40)으로부터의 저온 액체 배출을 위한 관통구(14)가 형성된다. 관통구(14)에는 저온 액체가 이송되는 이송관(5)이 연결된다. 외부 용기(10)는 일반적으로 스테인리스 재질로 형성된다. 스테인리스 재질은 내구성, 내화학성 등이 우수하여 극저온 액체 보관 등에 가장 적합한 소재로 일반적으로 알려져 있다.
내부 용기(20)는 실제로 저온 액체들이 저장되는 공간으로, 외부 용기(10)의 내부에서 외부 용기(10)의 내면과의 사이에 공간을 형성하면서 설치된다. 내부 용기(20)는 외부 용기(10)의 상단 커버(12)에 상단이 결합되고 하단이 내부 용기(20)에 결합되는 연결관(40)에 의해 외부 용기(10) 내에 매달린 상태로 지지된다. 내부 용기(20)는 일반적으로 스테인리스 재질로 형성된다.
외부 용기(10)와 내부 용기(20) 사이에는 외부 상온으로부터 내부 용기(20)로의 열침입을 방지하기 위하여 진공 단열층(32), 다층단열재(34) 및 증기냉각 복사 차단막(35)을 포함한다.
진공 단열층(32)은 외부 용기(10) 내부에서 내부 용기(20)와의 사이 공간이 진공으로 형성되며, 외부 용기(10) 내부에서 공기에 의한 대류열전달 및 전도열전달을 차단하는 기능을 한다.
다층단열재(34)는 내부 용기(20)를 둘러싸고 단열재가 다층으로 겹쳐져 형성되는 것으로, 내부 용기(20)와 외부 용기(10) 사이 공간을 통한 복사 열전달을 차단하는 기능을 한다.
증기냉각 복사 차단막(35)은 다층단열재(34)에 의해 둘러싸인 내부 용기(20)의 바깥 위치에서 내부 용기(20)를 내부에 수용하는 챔버 형태로 형성된다. 증기냉각 복사 차단막(35)의 내부는 그 외부와 동일하게 진공을 유지한다. 증기냉각 복사 차단막(35)에는 증기냉각 복사 차단막을 감는 형태로 가스 배출관(36)이 설치된다. 가스 배출관(36)은 내부 용기(20)와 관으로 연결되고 별도의 관으로 외부 용기(10) 외측 즉, 외기와 연결되어 내부 용기(20)에서 발생한 증발 가스를 외기로 배출하는 기능을 하는 데, 내부 용기(20)에서 발생한 증발 가스가 저온 상태임을 이용하여 증기냉각 복사 차단막(35)을 냉각시킬 수 있도록 한 것이다. 즉, 저온 상태의 증발 가스가 가스 배출관(36)을 통해 증기냉각 복사차단막(35)을 지나면서 증기냉각 복사 차단막(35)을 저온의 증발가스로 냉각시켜 저온으로 유지시킴으로써 내부 용기(20)와의 온도차가 감소하고, 이에 의해 내부 용기(20)의 복사 열침입을 효과적으로 방지할 수 있다.
연결관(40)은 내부 용기(20)와 외부 용기(10) 사이 공간에 설치되는 것으로, 저온 액체가 내부 용기(20)로 충진되는 충진관(40a)과, 내부 용기(20)의 저온 액체가 외부로 배출되는 배출관(40b)을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 연결관(40)은 상판 플랜지(42) 및 벨로우즈(50)를 이용하여 외부 용기(10) 및 내부 용기(20) 사이에 고정된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 연결관(40)의 상단에는 외측으로 확장된 상판 플랜지(42)가 형성된다. 상단 플랜지(42)는 상단 커버(12)의 하면에서 관통구(14) 주변에 체결부재에 고정된다. 연결관(40)은 상판 플랜지(42)에 의해 외부 용기(10)의 상단 커버(12) 하면에 상단이 고정된 상태로 내부 용기(20)를 향하여 아래로 연장되고, 하단에서 내부 용기(20)에 고정된 벨로우즈(50)와 결합된다.
이러한 결합에 의하여 연결관(40)은 내부 용기(20)로 저온 액체가 충진 및 배출되도록 하는 이송관 기능과 함께 내부 용기(20)의 하중을 지지하면서 내부 용기(20)를 외부 용기(10) 내부에서 이격된 상태로 지지하는 지지체로서의 기능과 함께 하게 된다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 상판 플랜지(42)는 연결관(40)과 일체로 형성되지 않고, 분리된 부품으로 형성되어 나사체결 방식으로 결합될 수 있다. 즉, 내주면에 나사산이 형성된 너트나사부(43)를 갖는 홀이 형성된 상판 플랜지(42)가 외부 용기(10)의 상단 커버(12) 하면에 고정되고, 연결관(40)의 상단 외주면에 나사부(44)가 구비되어 나사부(44)가 너트나사부(43)에 나사체결되는 방식으로 결합될 수 있다.
첨부된 도면 중의 일부에서 너트나사부와 나사부의 나사 체결 방식을 설명하기 위하여 너트 나사부와 나사부는 서로 이격된 상태로 도시되어 있으나 실제로는 나사 체결되어 일체화된다.
본 발명에 의하면 연결관(40)은 저 열전도성 물질로 제조된다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 연결관(40)은 바람직하게는, "G-10", "G-11", "G-10 CR" 등과 같은 유리강화 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate; GREL)로 제조되며, 더 바람직하게는 유리강화 에폭시 라미네이트의 일 종류로 공지된 "G-10 CR(fiberglass eopxy for cryogenic use)"으로 제조된다. 본 발명자의 연구에 의하면 "G-10 CR"으로 연결관(40)을 제조하는 경우 내부 용기(20) 지지 기능을 충분히 달성하면서도 종래의 스테인리스 연결관과 대비하여 극저온에서의 열전도도가 매우 낮고, 열수축 및 열팽창의 변위가 작으며, 내부 용기의 저온과 외부 상온 사이의 열전도도 효과적으로 줄이는 것이 가능하게 된다(도 7 참조).
본 발명은 내부 용기(10)와 연결관(40)을 서로 고정하기 위해 벨로우즈(50)를 포함한다.
벨로우즈(50)는, 연결관(40)의 하단이 내주연으로 삽입되어 결합되는 상단 체결부(52)와, 내부 용기(20) 상단에 형성되어 저온 액체의 출입경로가 되는 출입구(22)에 끼워져 결합되는 하단 체결부(56)와, 상단 체결부(52)와 하단 체결부(56) 사이에서 다수의 주름진 부분을 갖는 벨로우즈 형상부(54)로 구성되며 종 방향으로 관통된다. 벨로우즈 형상부(54)는 다수의 주름진 부분을 가지므로 물체를 따라 이동하는 열전도의 측면에서 보면 열전도 경로를 길게 확장하는 기능을 하여 내부 용기(20)로의 전도에 의한 열전달을 차단할 수 있다. 또한 벨로우즈 형상부(54)는 그 형상에 의하여 내부 용기의 열수축 및 열팽창에 따른 변위 및 변형을 흡수하므로 내부 용기의 열적 스트레스를 완화하는 기능을 한다.
본 발명에 의하면, 연결관(40)과 벨로우즈(50)는 나사체결 방식으로 결합하는 것이 가능하다. 이를 위해 벨로우즈(50)의 상단 체결부(52)의 내주면에는 너트나사부(53)가 형성되고 연결관(40)의 하단 외주면에는 나사부(45)가 형성된다.
도 6을 참조하면, 연결관(40)의 상단 및 하단에 각각 형성된 나사부(44, 45)는 나사산의 연장 방향이 서로 반대로 형성되고, 상판 플랜지(42)의 너트나사부(43) 및 벨로우즈(50)의 상단 체결부(52)의 너트나사부(53)가 연결관(40)의 상하단 나사부(44, 45)가 이에 대응하여 형성된다.
연결관(40)의 양단에서 한쪽은 오른 나사 그리고 다른 한쪽은 왼 나사로 형성함으로써 연결관(40)을 한쪽으로 돌리게 되면 상판 플랜지(42) 및 벨로우즈(50)가 동시에 체결되고 풀리는 것이 가능하므로 조립 및 분해가 용이하게 된다.
이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 저온 장치는 열유입을 효과적으로 줄이는 것이 가능하다. 내부 용기(20)를 외부 용기(10)에 대하여 지지하는 기능을 하는 연결관(40)이 공지 기술과 달리 저온에서도 열전도도가 낮은 저 열전도성 물질로 형성되므로 외측 상온에 내부 용기 내부 저온으로의 열유입을 효과적으로 감소시키면서도 내부 용기(20)를 외부 용기(10)에 대하여 안정적으로 지지하는 것이 가능하게 되며, 더욱이, 연결관(40)이 벨로우즈 형상부(54)를 가진 벨로우즈(50)를 매개로 내부 용기(20)에 연결되므로 길어진 열전도 경로에 의해 열유입이 더욱 효과적으로 감소된다.
또한 본 발명에 다른 저온 장치에 의하면 저온 또는 극저온 액체의 유출입에 따른 열팽창 및 열수축 변위가 벨로우즈(50)에 의해 흡수되므로 안정성이 향상된다. 연결관(40)이 내부 용기(20)와 직접 연결된 경우 저온 또는 극저온 액체의 유출입에 따라 연결관(40) 및/또는 내부 용기(20)가 열팽창 및 열수축하여 내부 용기(20)에 변위력이 발생하고, 이는 내부 용기의 안정성을 저해하는 스트레스 요인이 된다. 그러나 본 발명에 의하면, 내부 용기(20)는 연결관(40)과 직접 접촉되지 않고 벨로우즈(50)를 매개로 연결되므로 열팽창 및 열수축에 따른 열적 스트레스는 벨로우즈(50), 구체적으로는 벨로우즈 형상부(54)의 길이방향 변형 즉, 팽창과 수축에 의해 흡수된다. 따라서 구조적 안정성이 증가된다.
도 7 은 본 발명에 따른 저온 장치의 효과를 설명하기 위한 그래프로서, 내부 용기의 저온 액체 수용 용량이 200ℓ(liter)로 하여, 본 발명에 따른 연결관(40)(G-10 CR로 제조됨)을 사용한 경우(200ℓ)와, 공지의 스테인리스 재질로 된 연결관을 사용한 경우(SUS 200ℓ)에서 aspect ratio 에 따른 증발율(evaporation rate, %/day)의 변화를 도시한 것이다. 연결관(40)은 1m의 길이를 가지며 외경은 3.8 cm로 설정되었다.
도 7 에 의하면, 본 발명에 따른 연결관이 사용된 경우(200ℓ)에는 공지의 연결관을 사용한 경우(SUS 200ℓ)의 경우와 대비하여 증발율이 10 배 정도 감소되는 것을 알 수 있다. 더욱이 공지의 연결관을 사용한 경우와 달리 aspect ratio가 증가될 때 증발율이 감소되는 경향을 가짐을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 연결관(40)이 채택된 경우 aspect ratio를 크게 할수록 저온 장치의 성능이 향상된다. 따라서 공지의 연결관이 사용된 경우와 대비하여 aspect ratio를 저온 장치의 성능을 변환시킬 수 있는 하나의 요소로 이용하여 저온 장치를 설계할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명의 보호범위는 상술한 실시 예들에 의해 한정되지 않는다.
5: 이송관 10: 외부 용기
12: 상단 커버 14: 관통구
20: 내부 용기 22: 출입구
32: 진공단열층 34: 다층단열재
35: 증기냉각 복사 차단막
36: 가스배출관 40: 연결관
42: 상단 플랜지 43: 너트나사부
44, 45: 나사부 50: 벨로우즈
52: 상단 체결부 53: 너트나사부
54: 벨로우즈 형상부 56: 하단 체결부

Claims (5)

  1. 상단이 상단 커버로 덮여 밀폐된 외부 용기 및 상기 외부 용기 내부에서 상기 외부 용기 내면과의 사이에 공간을 형성하면서 배치되고 저온 액체가 수용되는 내부 용기와, 상기 외부 용기 상단 하부와 상기 내부 용기 상단 상부 사이 공간에 배치되어 상기 외부 용기와 상기 내부 용기를 연결하고 저온 액체의 이송 경로가 되는 연결관을 포함하는 저온 장치에 있어서,
    상기 외부 용기와 상기 내부 용기 사이의 진공으로 이루어진 진공 단열층;
    상기 내부 용기를 둘러싸고 단열재가 다층으로 겹쳐셔 형성되는 다층 단열재;
    상기 다층 단열재에 의해 둘러싸인 외측으로 상기 내부 용기를 내부에 수용하게 설치되는 증기냉각 복사 차단막으로서, 상기 증기냉각 복사 차단막을 감는 형태로 연장되며 일측이 상기 내부 용기와 연결되고 타측이 상기 외부 용기와 연결되는 가스배출관을 구비한 증기냉각 복사 차단막; 및
    상기 연결관의 하단이 결합되는 상단 체결부와, 상기 내부 용기의 저온 액체 출입구에 결합되는 하단 체결부와, 상기 상단 체결부와 상기 하단 체결부 사이에서 주름진 부분을 갖는 벨로우즈 형상부를 구비한 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결관은 저 열전도성 물질로 제조되어 상기 외부 용기의 상단 커버 하단과 상기 벨로우즈의 상단 체결부에 양단이 고정되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결관은 유리보강 에폭시 라미네이트(glass reinforced epoxy laminate)로 제조되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결관은 G-10 CR 로 제조되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연결관의 상하단 각각에는 외주면에 나사산이 형성된 나사부를 구비하여, 상기 연결관의 상단 나사부는 상기 상단 커버의 하면에서 고정되고 내주면에 상기 연결관의 상부 나사부에 대응되는 너트나사부가 형성된 홀을 갖는 상판 플랜지에 나사체결되고, 상기 연결관의 하단 나사부는 상기 하단 나사부에 대응되는 너트나사부가 형성된 상기 벨로우즈의 상단 체결부에 나사체결되어 결합되되,
    상기 연결관의 상단 나사부와 하단 나사부는 나사산의 연장 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 이용한 저 열손실 저온장치.
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