KR100873244B1

KR100873244B1 - 연료전지 차량의 수소저장시스템

Info

Publication number: KR100873244B1
Application number: KR1020060124674A
Authority: KR
Inventors: 김형기; 최영민; 황기호; 김상현; 이현준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-12-11
Also published as: KR20080052909A

Abstract

본 발명은 연료전지 차량에 설치되어 사용하는 수소 저장 탱크의 저장 시스템에 관한 것으로서, 기존의 산발적인 수소 연결 라인을 중앙 집중화하고, 매니 폴드 하우징부를 차체에 고정 설치 함으로서 차량 진동에 의한 수소의 누출을 차단하고, 최소한의 피팅을 실시하여 진동에 의한 피팅의 풀림이 방지 가능하도록 수소의 충전 및 공급이 가능하도록 구비된 충전/공급 매니폴드(110), 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 상측에 설치되며 수소 저장 탱크(4)에 충진된 수소가 배기 가능하도록 배기 매니폴드(120)가 구비되고, 상기한 배기 매니폴드(120)와 근접된 위치에 설치된 수소 감지 센서(2)를 포함하는 매니폴드 하우징부(100)와; 관 형태로 형성되고 상기한 매니폴드 하우징부(100)의 외측에서 내측으로 연장 형성되고, 연장 형성된 경로 상에 고압 레귤레이터(6)와 압력 제거 밸브(7)가 순차적으로 설치되며 충전/공급 매니폴드(110)와 연결 설치되어 수소 공급이 이루어지는 수소 공급 라인(200)과; 일단이 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 양측 사이드에 각각 연결되어 외측으로 연장 형성되고, 타단이 매니폴드 하우징부(100)의 상측에 설치된 수소 저장 탱크(4)와 연결 설치되는 수소 충전 라인(300)과; 상기한 수소 저장 탱크(4)의 배기를 위해 설치되며 상기 수소 저장 탱크(4) 및 배기 매니폴드(120)에 연결되는 수소 배기 라인(400)과, 상기 수소 배기 라인(400)에 연장되어 상기 배기 매니폴드(120)를 관통하여 배기 매니폴드(120)의 외측으로 연장 형성된 수소 배기관(420); 및 상기 고압 레귤레이터(6)에서 수소 가스가 누출될 경우에 상기 수소 감지 센서(2)에 의해 감지된 신호를 입력받아 이를 제어하는 제어부(500)를 포함하여 구성되는 연료전지 차량의 수소저장시스템에 관한 것이다.

매니 폴드 하우징부, 수소 공급 라인, 수소 충전 라인, 수소 배기 라인

Description

연료전지 차량의 수소저장시스템{The hydrogen storage system of the fuel cell vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템을 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 : 수소 감지 센서 100 : 매니 폴드 하우징부

110 : 충전/공급 매니폴드 120 : 배기 매니폴드

200 : 수소 공급 라인 300 : 수소 충전 라인

400 : 수소 배기 라인 500 : 제어부

본 발명은 연료전지 차량에 설치되어 사용하는 수소 저장 탱크의 저장 시스템에 관한 것으로서, 기존의 산발적인 수소 연결 라인을 중앙 집중화하고, 매니 폴드 하우징부를 차체에 고정 설치 함으로서 차량 진동에 의한 수소의 누출을 차단하고, 최소한의 피팅을 실시하여 진동에 의한 피팅의 풀림이 방지 가능한 연료전지 차량의 수소저장시스템에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 차량에서 에너지 생성은 수소와 공기의 반응에 의한 역 전기분해 현상에 의해 전류가 흐름으로써 전기 에너지가 생성된다. 이때 수소는 수소 저장 시스템의 수소 충전 라인을 따라 수소 저장 탱크에 저장된다. 상기 수소 저장 탱크에 저장된 수소는 전기 에너지 생성을 위해 수소 공급 라인을 따라 레귤레이터를 걸쳐 감압되고, 스택으로 공급된다.

종래에는 수소 저장 시스템에 구비된 수소 저장 탱크로 부터 인출되는 각각의 배관에 대해 피팅을 실시하여 작업자의 작업량 증가와 함께 적지않은 부ㅗㄱ품이 소모되었으며, 수소가 누출될 경우에 이를 안정적으로 차단할 수 있는 시스템이 확보되지 못한 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연료전지 차량의 안정적인 수소 저장 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템은 수소의 충전 및 공급이 가능하도록 구비된 충전/공급 매니폴드, 상기한 충전/공급 매니폴드의 상측에 설치되며 수소 저장 탱크에 충진된 수소가 배기 가능하도록 배기 매니폴드가 구비되고, 상기한 배기 매니폴드와 근접된 위치에 설치된 수소 감지 센서를 포함하는 매니폴드 하우징부와; 관 형태로 형성되고 상기한 매니폴드 하우징부의 외측에서 내측으로 연장 형성되고, 연장 형성된 경로 상에 고압 레귤레이터와 압력 제거 밸브가 순차적으로 설치되며 충전/공급 매니폴드와 연결 설치되어 수소 공급이 이루어지는 수소 공급 라인과; 일단이 상기한 충전/공급 매니폴드의 양측 사이드에 각각 연결되어 외측으로 연장 형성되고, 타단이 매니폴드 하우징부의 상측에 설치된 수소 저장 탱크와 연결 설치되는 수소 충전 라인과; 상기한 수소 저장 탱크의 배기를 위해 설치되며 상기 수소 저장 탱크 및 배기 매니폴드에 연결되는 수소 배기 라인과, 상기 수소 배기 라인에 연장되어 상기 배기 매니폴드를 관통하여 배기 매니폴드의 외측으로 연장 형성된 수소 배기관; 및 상기 고압 레귤레이터에서 수소 가스가 누출될 경우에 상기 수소 감지 센서에 의해 감지된 신호를 입력받아 이를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 매니 폴드 하우징부는 차체에 고정 설치되도록 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템을 도시한 도면이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템은 수소의 충전 및 공급이 가능하도록 구비된 충전/공급 매니폴드(110), 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 상측에 설치되며 수소 저장 탱크(4)에 충진된 수소가 배기 가능하도록 배기 매니폴드(120)가 구비되고, 상기한 배기 매니폴드(120)와 근접된 위치에 설치된 수소 감지 센서(2)를 포함하는 매니폴드 하우징부(100)가 구비된다.
관 형태로 형성되고 상기한 매니폴드 하우징부(100)의 외측에서 내측으로 연장 형성되고, 연장 형성된 경로 상에 고압 레귤레이터(6)와 압력 제거 밸브(7)가 순차적으로 설치되며 충전/공급 매니폴드(110)와 연결 설치되어 수소 공급이 이루어지는 수소 공급 라인(200)이 설치된다.
일단이 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 양측 사이드에 각각 연결되어 외측으로 연장 형성되고, 타단이 매니폴드 하우징부(100)의 상측에 설치된 수소 저장 탱크(4)와 연결 설치되는 수소 충전 라인(300)이 설치된다.
상기한 수소 저장 탱크(4)의 배기를 위해 설치되며 상기 수소 저장 탱크(4) 및 배기 매니폴드(120)에 연결되는 수소 배기 라인(400)과, 상기 수소 배기 라인(400)에 연장되어 상기 배기 매니폴드(120)를 관통하여 배기 매니폴드(120)의 외측으로 연장 형성된 수소 배기관(420); 및
상기 고압 레귤레이터(6)에서 수소 가스가 누출될 경우에 상기 수소 감지 센서(2)에 의해 감지된 신호를 입력받아 이를 제어하는 제어부(500)를 포함하여 구성
상기 매니 폴드 하우징부(100)는 차체에 고정 설치되도록 구성된다.

삭제

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 연료전지 차량의 수소저장시스템의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1을 참조하면, 충전/공급 매니폴드(110)는 충전 리셉터클(10)로 부터 수소를 공급받아 상기 충전/공급 매니폴드(110)의 양측에 각각 연결 설치된 수소 충전 라인(300)을 통해 수소 저장 탱크(4)의 제1,2 수소 저장 탱크(4a,4b) 내부로 공급한다. 이때 상기 제1,2 수소 저장 탱크(4a,4b)의 하측에 설치된 솔레노이드 밸브(3,3')를 압력 차이에 의해 오픈시켜 상기 제1,2 수소 저장 탱크(4a,4b)에 수소를 저장하게 된다.

수소 저장 탱크(4)의 온도가 상승 되는 경우에는 상기 제1,2 수소 저장 탱크(4a,4b)의 하측에 설치된 제1,2 압력 제거 소자(pressure relief device)가 작동되어 수소 배기 라인(400)을 통해 배기 매니폴드(120)를 경유하여 상기 배기 매니폴드(120)의 외측으로 연장된 수소 배기관(420)을 통해 배출된다.

삭제

연료전지 차량 운전시 필요한 수소는 수소 공급 라인(200)을 통해 공급이 이루어진다.

만약, 매니 폴드 하우징부(100)에 위치한 충전/공급 매니폴드(110) 또는 배기 매니폴드(120)에서 수소의 누출이 이루어지게 되면 수소 감지 센서(2)가 이를 감지하여 제어부(500)가 감지 신호를 전송하고, 상기한 신호를 전송받은 제어부(500)는 수소가 누출되었음을 판단하여 운전자가 이를 알 수 있도록 별도로 구비된 알람 또는 임시로 차량을 셧 다운 시키도록 작동된다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 차량의 수소저장시스템은 매니 폴드 하우징부를 차체에 고정 설치하고, 최소의 피팅을 실시하여 수소 누출 예상 부위의 집중화를 실시하고, 차량 진동에 의한 피팅의 풀림을 저감 시킬 수 있으며 작업자의 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 수소 배출 가능성이 높은 부위에 대한 집중화를 통해 효과적인 수소 감지가 가능하여 차량의 안전성 확보 및 상품성이 향상 가능한 효과가 있다.

Claims

수소의 충전 및 공급이 가능하도록 구비된 충전/공급 매니폴드(110), 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 상측에 설치되며 수소 저장 탱크(4)에 충진된 수소가 배기 가능하도록 배기 매니폴드(120)가 구비되고, 상기한 배기 매니폴드(120)와 근접된 위치에 설치된 수소 감지 센서(2)를 포함하는 매니폴드 하우징부(100);

관 형태로 형성되고 상기한 매니폴드 하우징부(100)의 외측에서 내측으로 연장 형성되고, 연장 형성된 경로 상에 고압 레귤레이터(6)와 압력 제거 밸브(7)가 순차적으로 설치되며 충전/공급 매니폴드(110)와 연결 설치되어 수소 공급이 이루어지는 수소 공급 라인(200);

일단이 상기한 충전/공급 매니폴드(110)의 양측 사이드에 각각 연결되어 외측으로 연장 형성되고, 타단이 매니폴드 하우징부(100)의 상측에 설치된 수소 저장 탱크(4)와 연결 설치되는 수소 충전 라인(300);

상기한 수소 저장 탱크(4)의 배기를 위해 설치되며 상기 수소 저장 탱크(4) 및 배기 매니폴드(120)에 연결되는 수소 배기 라인(400)과, 상기 수소 배기 라인(400)에 연장되어 상기 배기 매니폴드(120)를 관통하여 배기 매니폴드(120)의 외측으로 연장 형성된 수소 배기관(420); 및

상기 고압 레귤레이터(6)에서 수소 가스가 누출될 경우에 상기 수소 감지 센서(2)에 의해 감지된 신호를 입력받아 이를 제어하는 제어부(500)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소저장시스템.
제 1항에 있어서,

상기 매니 폴드 하우징부(100)는 차체에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소저장시스템.