KR101472335B1 - 가스저장탱크 - Google Patents

가스저장탱크 Download PDF

Info

Publication number
KR101472335B1
KR101472335B1 KR1020080028263A KR20080028263A KR101472335B1 KR 101472335 B1 KR101472335 B1 KR 101472335B1 KR 1020080028263 A KR1020080028263 A KR 1020080028263A KR 20080028263 A KR20080028263 A KR 20080028263A KR 101472335 B1 KR101472335 B1 KR 101472335B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
hydrogen
heat sink
absorbing alloy
storage tank
Prior art date
Application number
KR1020080028263A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090102964A (ko
Inventor
지용준
이대웅
장길상
오동훈
Original Assignee
한라비스테온공조 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한라비스테온공조 주식회사 filed Critical 한라비스테온공조 주식회사
Priority to KR1020080028263A priority Critical patent/KR101472335B1/ko
Publication of KR20090102964A publication Critical patent/KR20090102964A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101472335B1 publication Critical patent/KR101472335B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F17C3/10—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by liquid-circulating or vapour-circulating jackets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes

Abstract

본 발명은 가스저장탱크 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 일정거리 이격되어 배치되는 다수개의 방열판과, 상기 방열판에 관통 삽입되어 내부에 열교환매체가 유통되는 튜브, 및 상기 튜브의 양단을 고정함과 아울러 외부로부터 상기 방열판측으로 수소가스가 유입되는 입구파이프와 상기 방열판측으로부터 외부로 수소가스가 배출되는 출구파이프가 형성되어 상기 방열판 중 최외측 방열판의 외측에 배치되는 엔드플레이트로 구성되는 열교환부와; 상기 열교환부에 충전되는 수소흡장합금(水素吸藏合金)과; 상기 열교환부의 외부에 배치되는 원통형상의 하우징; 및 상기 가스 입구파이프와 가스 출구파이프가 관통되고, 상기 열교환부로 열교환매체를 공급하는 유입파이프 및 상기 열교환부로부터 열교환매체가 배출되는 배출파이프가 형성되어 상기 하우징의 양단부에 결합되는 엔드캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
수소, 수소흡장합금, 탱크

Description

가스저장탱크{GAS STORAGE TANK}
본 발명은 가스저장탱크 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소흡장합금(水素吸藏合金)이 충전된 가스저장탱크 내부에 수소를 유통시켜 상기 수소에 의해 발열 또는 흡열하는 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金)의 반응열을 이용하여 열교환하는 가스저장탱크 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
수소흡장합금(水素吸藏合金)은 수소와 친화력이 좋은 금속인 마그네슘(Mg) , 티탄(Ti) , 바나듐(Mg) , 랜턴(La) 등 의 원소를 포함하는 합금으로써 수소와 반응하면 발열하게 되고 흡장된 수소를 제거하면 흡열하는 성질을 가지고 있다.
도 1은 종래의 가스저장탱크를 나타낸 것으로, 상기 가스저장탱크(100)는 내부에 수소저장합금(160)이 충전됨과 아울러 내부에 열교환매체가 유통되는 튜브(120)가 형성되어, 상기 가스저장탱크(100) 내부에 수소가 충전되거나, 내부에 충전된 수소가 외부로 배출되는 과정에서 발생되는 열에너지와 열교환이 이루어지 도록 하는 것이다.
이와 같은 종래의 가스저장탱크(100)는 화석연료 내지 원자력을 이용하여 열에너지를 생산하는 것에 비해 친환경적이라는 장점이 있으나, 상기 가스저장탱크(100) 내부에 충전된 수소저장합금과 내부에 설치된 열교환매체 유로 사이에 전열면적이 부족하여 열전달율이 낮아 효율성이 떨어진다는 문제점이 발생하였다.
도 2는 종래의 문제점을 개선한 가스저장탱크(100)를 나타낸 도면으로서, 가스저장탱크(100) 내부에 충전된 수소흡장합금((水素吸藏合金, 160) 과 열교환매체가 유통되는 튜브(120) 사이에 방열판(110)을 설치함으로써 열전달율이 향상되도록 하였다.
상기 수소흡장합금((水素吸藏合金, 160)과 튜브(120) 사이에 상기 방열판(110)이 설치됨으로써 전열면적이 증가하여 열전달율이 향상된다는 장점이 있으나, 상기 가스저장탱크(100) 내부에 튜브(120)는 물론 방열판(110)을 설치하는 공정이 까다로워 생산성이 저하된다는 문제점이 발생하였으며, 상기 가스저장탱크(100) 내부에 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 160)을 충전하는 공정이 매우 어렵다는 문제점이 추가적으로 발생되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스저장탱크 내부에 수소흡장합금(水素吸藏合金)의 충전이 보다 용이한 가스저장탱크를 제공하는 것이다.
또한, 가스저장탱크 내부의 튜브와 수소흡장합금(水素吸藏合金) 사이에 열전달율이 향상된 가스저장탱크를 제공하는 것이다.
또한, 가스저장탱크 내부의 튜브를 비롯한 방열판으로 구성된 열교환부가 견고히 고정된 가스저장탱크를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 가스저장탱크는 일정거리 이격되어 배치되는 다수개의 방열판과, 상기 방열판에 관통 삽입되어 내부에 열교환매체가 유통되는 튜브, 및 상기 튜브의 양단을 고정함과 아울러 외부로부터 상기 방열판측으로 수소가스가 유입되는 입구파이프와 상기 방열판측으로부터 외부로 수소가스가 배출되는 출구파이프가 형성되어 상기 방열판 중 최외측 방열판의 외측에 배치되는 엔드플레이트로 구성되는 열교환부와; 상기 열교환부에 충전되는 수소흡장합금(水素吸藏合金)과; 상기 열교환부의 외부에 배치되는 원통형상의 하우징; 및 상기 가스 입구파이프와 가스 출구파이프가 관통되고, 상기 열교환부로 열교환매체를 공급하는 유입파이프 및 상기 열교환부로부터 열교환매체가 배출되는 배출파이프가 형 성되어 상기 하우징의 양단부에 결합되는 엔드캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판에는 가스유통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방열판은 튜브삽입홀과 가스유통홀이 형성된 방열판과 튜브삽입홀만 형성된 방열판이 교대로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환부의 외부에는 원통형상의 메시(mesh)가 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판은 주름진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판에는 이격수단이 인접한 방열판을 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 가스저장탱크 제조방법은 일정거리 이격되어 배치된 다수개의 방열판에 튜브를 억지끼워 조립하는 튜브조립단계(S1); 상기 튜브의 양단부에 수소가스가 유ㅇ출입되는 입구파이프와 출구파이프가 형성된 엔드플레이트를 결합하여 열교환부를 구성하는 열교환부 구성단계(S2); 상기 열교환부에 수소흡장합금(水素吸藏合金)을 충전하는 수소흡장합금 충전단계(S3); 상기 열교환부를 원통형의 하우징 내부에 삽입하여 결합하는 하우징 결합단계(S4); 상기 하우징의 양단부에 열교환매체가 유ㅇ출입되는 유입파이프와 배출파이프가 형성된 엔드캡을 결합하는 엔드캡 결합단계(S5); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열교환부 구성단계(S2)이후 또는 수소흡장합금 충전단계(S3) 이후에는 상기 열교환부의 외부에 메시(40)를 감싸는 메시 배치단계(S6)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 가스저장탱크 제조방법의 다른 일측면으로 일정거리 이격되어 배치된 다수개의 방열판에 튜브를 억지끼워 조립하는 튜브조립단계(S1); 상기 튜브의 양단부에 수소가스가 유ㅇ출입되는 입구파이프와 출구파이프가 형성된 엔드플레이트를 결합하여 열교환부를 구성하는 열교환부 구성단계(S2); 상기 열교환부를 원통형의 하우징 내부에 삽입하여 결합하는 하우징 결합단계(S3); 상기 하우징의 양단부에 열교환매체가 유ㅇ출입되는 유입파이프와 배출파이프가 형성된 엔드캡을 결합하는 엔드캡 결합단계(S4); 상기 입구파이프 및 출구파이프를 통해 상기 열교환부에 수소흡장합금(水素吸藏合金)을 충전하는 수소흡장합금 충전단계(S5); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열교환부 구성단계(S2) 이후에는 상기 열교환부의 외부에 메시(40)를 감싸는 메시 배치단계(S6)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가스저장탱크 내부에 수소흡장합금(水素吸藏合金)을 충전하는 공정이 보다 용이해져 생산성이 향상된다는 작용효과가 있다.
또한, 가스저장탱크 내부에 충전된 수소흡장합금(水素吸藏合金)과 열교환매체가 유통되는 튜브 사이에 전열면적이 증가하여 열전달율이 비약적으로 향상된다는 특유의 작용효과가 있다.
또한, 튜브와 방열판 및 엔드플레이트로 구성된 열교환부가 견고히 결합됨은 물론, 상기 가스저장탱크 내부에 상기 열교환부가 견고하게 고정된다는 작용효과가 있다.
상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 가스저장탱크 및 이의 제조방법에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 일부가 절개된 본 발명의 가스저장탱크를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 가스저장탱크의 일부가 삭제된 사시도이며, 도 5는 본 발명의 가스저장탱크를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 방열판과 튜브가 결합된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 7은 방열판을 나타낸 단면도이고, 도 8은 방열판을 나타낸 평면도이며, 도 9는 열교환매체 및 수소가스의 이동을 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 가스저장탱크의 제조방법을 나타낸 순서도이며, 도 11은 본 발명의 가스저장탱 크의 또 다른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 가스저장탱크 및 이를 구성하는 방열판과 튜브의 조립체를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 가스저장탱크는 크게 열교환부(50)와, 상기 열교환부(50)에 충전되는 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과, 상기 열교환부(50)를 감싸는 하우징(70), 및 엔드켑(80)으로 이루어진다.
상기 하우징(70) 및 엔드캡(80) 내부에 배치되는 상기 열교환부(50)는 수소와 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과의 반응열을 열교환하는 것으로, 다수개의 방열판(10)과, 상기 방열판(20)에 관통 삽입되는 튜브(20), 및 상기 방열판(10) 중 최외측 방열판(10)의 외측에 배치되어 상기 튜브(20)의 양단을 고정하는 엔드플레이트(30)로 구성된다.
상기 방열판(10)은 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과 상기 튜브(20) 내부에 유통되는 열교환매체 사이에 열전달율이 향상되도록 하는 것으로 다수개가 구비되며, 전열면적이 증가하도록 주름진 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 방열판(10)이 주름짐과 동시에 다수개 배치됨에 따라 전열면적이 증가하여 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과 열교환매체 사이에 열전달율이 향상된다.
이때 상기 방열판(10)은 인접한 방열판(10)과 서로 면접촉되지 않고 일정거리를 두고 서로 이격되도록 인접한 방열판(10)을 향해 이격수단(11)이 돌출 형성된 다.
도 7은 방열판의 단면을 나타낸 도면으로서, 도면에 참조되는 바와 같이 상기 방열판(10)은 주름져 형성됨과 아울러, 인접한 방열판(10)을 향해 이격수단(11)이 돌출 형성된다.
상기 이격수단(11)은 도면에 참조되는 바와 같이 상기 방열판(10)의 둘레를 따라 인접한 방열판(10)측으로 돌출 형성됨이 바람직하나, 상기 이격수단(11)은 위의 예로써 그 위치나 형상을 한정치 아니하며 인접한 방열판(10)이 서로 면접촉되지 않고 일정거리를 유지할 수 있는 구조로 당업자 입장에서 얼마든지 변경실시가 가능하다.
상기 방열판(10)은 내부에 열교환매체가 유통되는 튜브(20)가 삽입되도록 도 8a 및 8b와 같이 튜브 삽입홀(13)이 다수개 형성된다.
상기 튜브 삽입홀(13)에는 튜브(20)가 억지끼움되어 고정되는데, 이로써 상기 튜브(20)와 방열판(10) 사이에 고정구조가 견고해 지고, 결합이 용이해진다는 장점이 있다.
상기 방열판(10)은 도 8a에 참조되는 바와 같이 원형의 주름판으로 이루어져 상기 튜브(20)가 삽입되도록 튜브 삽입홀(13)이 다수개 형성된 기본형태와, 도 8b에 참조되는 바와 같이 가스유통홀(13)이 추가로 형성된 개선형태가 모두 적용되거나, 어느 하나만 적용될 수 있다.
상기 가스유통홀(13)은 수소가 방열판(10)을 관통하여 유통되도록 하는 것으로, 상기 열교환부(50)에 충전된 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)내에서 수소의 유 통경로를 연장시켜 효율이 향상되도록 한다.
따라서 상기 열교환부(50)를 구성하는 상기 방열판(10)은 도 8a에 도시된 기본형태 방열판(10)과, 도 8b에 도시된 개선형태 방열판(10)이 교대로 배치됨이 보다 바람직하다.
상기 가스유통홀(12)은 상술한 바와 같이 수소의 유통경로를 연장하기 위한 것으로, 상기 방열판(10)의 중심으로부터 가까운 곳에 하나 이상 다수개가 형성된다.
한편, 상기 방열판(10)에 형성된 다수개의 가스유통홀(12)은 인접한 방열판(10)에 형성된 가스유통홀(12)과 서로 동일연장선상에 형성되어도 무방하나, 보다 바람직하게는 서로 동일연장선상을 벗어나 엇갈려 형성되는 것이다.
이처럼 상기 방열판(10)의 가스유통홀(12)이 인접한 방열판(10)의 가스유통홀(12)과 서로 동일연장선상에 형성되지 아니하고, 이를 벗어나 엇갈려 형성됨에 따라 수소의 유통경로가 연장되고, 수소의 유통과정에서 상기 수소가 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)의 어느 한지점에 집중되어 유통되는 것이 방지되어 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 전체적으로 고른 반응을 기대할 수 있게 된다.
상기 다수개의 방열판(10) 중 최외측 방열판(10)의 외측에 배치됨과 동시에 상기 튜브(20)의 양단부를 고정하여 열교환부(50)가 구조적 안정성을 갖도록 하는 상기 엔드플레이트(30)는 외부로부터 상기 열교환부(50) 내부로 수소가 유입되는 입구파이프(31)와 수소가 외부로 배출되는 출구파이프(32)가 연결된다.
상기 엔드플레이트(30)에 형성된 상기 입구파이프(31)를 통해 유입된 수소는 상기 엔드플레이트(30)를 거쳐 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 충전된 상기 열교환부(50) 내부로 유입되어 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과 반응하고, 이후 상기 엔드플레이트(30)를 거쳐 상기 출구파이프(32)를 따라 외부로 배출된다.
이과정에서 상기 튜브(20) 내부에 유통되는 열교환매체는 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)으로부터 발생되는 반응열과 열교환하게 된다.
상기 열교환부(50)에 충전되는 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)은 수소와 친화력이 좋은 금속인 마그네슘(Mg) , 티탄(Ti) , 바나듐(Mg) , 랜턴(La) 등 의 원소를 포함하는 합금으로서 Lani5, Cani5, Mg2Ni, FeTi가 대표적이다.
이와 같은 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)은 수소의 흡장과 방출이 신속하게 이루어지도록 함과 아울러 표면적이 커지도록 일반적으로 분말형태로 이용되는데, 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 분말형태로 이루어짐에 따라 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)을 충전함은 물론 충전된 상태를 유지하는데 어려움이 따랐다.
이와 같은 어려움을 극복하고자 본 발명의 가스저장탱크를 구성하는 열교환부의 외부에는 메시(mash, 40)가 배치된다.
상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 충전된 상기 열교환부(50)의 외부에 원통형상의 메시(mash, 40)가 둘러싸여짐에 따라 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)의 충전이 용이하고, 충전 이후 상기 수소흡장합금(水素吸藏 合金, 60)이 외부로 빠져나가지 못하고 상기 열교환부(50)에 고정됨으로써 가스저장탱크의 제조가 보다 용이해진다.
이때 상기 열교환부(50)에 충전된 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 외부로 빠져나가지 못하도록 상기 메시(mash, 40)의 열린공간의 크기 즉, 구멍의 크기는 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말의 입자크기 보다 작게 형성됨이 바람직하다.
상기 메시(mash, 40)는 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 외부로 빠져나가지 못하게 함과 동시에 상기 열교환부(50)의 외부에 배치되는 과정에서 상기 열교환부(50)에 충전된 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)에 압력을 가해 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 어느 한곳에 집중되지 않도록 한다.
이에 따라 상기 방열판(10)은 메시(mash, 40)에 맞닿지 않고 일정간격 이격된 상태를 유지하도록, 상기 방열판(10)의 직경(d2)보다 상기 메시(mash, 40)가 결합되는 상기 엔드플레이트(30)의 직경(d1)이 보다 크게 형성됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이 상기 열교환부(50)의 외부에 배치되는 상기 메시(mash, 40)는 상기 방열판(10)과 일정간격 이격되도록 상기 방열판(10)의 직경(d2)보다 큰 직경(d1)을 갖는 상기 엔드플레이트(30)에 결합되고, 이렇게 메시(mash, 40)가 결합된 상기 열교환부(50)는 하우징(70)에 삽입되어 고정된다.
상기 하우징(70)은 원통형상으로 이루어져 내부에 상기 열교환부(50)를 수용하고, 양단부에는 열교환매체가 유ㅇ출입되는 유입파이프(81)와 배출파이프(82)가 형성된 엔드캡(80)이 결합된다.
이때 상기 엔드플레이트(30)가 상기 하우징(70)에 직접 고정됨으로써, 상기 열교환부(50)의 고정구조가 보다 견고해지고, 제조공정이 보다 용이해진다.
상기 하우징(70)의 양단부에 결합되는 상기 엔드캡(80)은 내압성을 가짐과 아울러, 열교환매체를 일시적으로 저장할 수 있도록 소정의 공간을 갖도록 반구형상으로 이루어진다.
이에 따라 본 발명의 가스저장탱크는 캡슐형상의 외형을 갖게 된다.
도 9는 본 발명의 가스저장탱크 내부의 열교환매체 및 수소의 유통을 나타낸 도면으로서, 도면의 상부에는 수소의 충전 시 열교환매체와 수소의 이동을 나타내었고, 도면의 하부에는 충전된 수소의 배출 시 열교환매체와 수소의 이동을 나타내었다.
도면에 참조되는 바와 같이 상기 입구파이프(31)를 통해 유입된 수소는 상기 엔드플레이트(30)를 거쳐 열교환부(50) 내부에 충전된다.
이과정에서 수소는 상기 가스유통홀(12)이 형성된 방열판(10)에 의해 중심측으로 그리고 가스유통홀(12)이 없는 방열판(10)에 의해 중심으로부터 외측으로 진행방향을 바꿔가며 상기 열교환부(50) 내부에 충전된다.
상기 열교환부(50) 내부에 일정량의 수소가 충전되면 상기 입구파이프(31)에 구비된 밸브(33)가 잠기게 되고, 상기 엔드캡(80)에 형성된 유입파이프(81)를 통해 열교환매체가 상기 엔드플레이트(30)를 거쳐 각각의 튜브(20)로 나뉘어져 상기 열 교환부(50)를 경유하여 타측 엔드캡(80)에 형성된 배출파이프(82)를 통해 외부로 배출된다.
이후 반응이 종료된 수소는 상기 출구파이프(32)에 구비된 밸브(33)의 열림과 동시에 상기 출구파이프(32)를 통해 외부로 배출된다.
도 10은 본 발명의 가스저장탱크의 제조방법을 나타낸 순서도로써 도면에 참조되는 바와 같이 본 발명의 가스저장탱크는 일정간격 이격된 다수개의 방열판(10)에 튜브(20)를 끼워 조립하는 튜브조립단계(S1)와, 상기 튜브(20)의 양단부에 엔드플레이트(30)를 결합하여 열교환부(50)를 구성하는 열교환부 구성단계(S2)와, 상기 열교환부 구성단계(S2)에 의해 구성된 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)을 충전하는 수소흡장합금 충전단계(S3)와, 하우징(70) 내부에 상기 열교환부(50)를 삽입하여 결합하는 하우징 결합단계(S4), 및 상기 하우징(70)의 양단부에 엔드캡(80)을 결합하는 엔드캡 결합단계(S5)를 거쳐 제조한다.
상기 튜브조립단계(S1)에서 상기 튜브(20)와 방열판(10)의 경우 빠른 열전달을 위해 두께가 매우 얇게 형성됨에 따라 용접과 같은 결합방법보다 억지 끼움되어 고정됨이 보다 바람직하다.
상기 하우징 결합단계(S4)에서 상기 하우징(70)은 상기 엔드플레이트(30)와 직접 결합되는데, 이때 상기 열교환부(50)의 구조적 안정성 및 기밀성등을 감안하여 상기 엔드플레이트(30)는 상기 하우징(70)의 단부에 용접 결합됨이 바람직하다.
이렇게 열교환부(50)가 삽입 결합된 상기 하우징(70)의 양단부에 결합되는 상기 엔드캡(80)은 내압성 및 기밀성을 갖도록 상기 하우징(70)에 직접 용접 결합된다.
여기서 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 충전되는 수소흡장합금 충전단계(S3) 이전 또는 이후에는 상기 열교환부(50)의 외부에 메시(masf, 40)를 감싸는 메시 배치단계(S6)가 진행된다.
상기 수소흡장합금 충전단계(S3) 이전 즉 열교환부 구성단계(S2) 이후에 메시 배치단계(S6)가 이루어질 경우, 상기 메시(mash, 40)의 열린공간 즉 구멍을 통해 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말이 상기 열교환부(50) 내부에 충전되도록 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말의 크기보다 상기 메시(mash, 40)의 간격이 크게 형성됨이 바람직하며, 수소흡장합금 충전단계(S3) 이후에 메시 배치단계(S6)가 이루어질 경우, 상기 메시(mash, 40)의 구멍을 통해 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 빠져나가지 못하도록 상기 메시(mash, 40)의 구멍이 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말의 크기보다 작게 형성됨이 바람직하다.
도 11은 본 발명의 가스저장탱크의 또 다른 제조방법을 나타낸 순서도로써 도면에 참조되는 바와 같이 본 발명의 가스저장탱크는 일정간격 이격된 다수개의 방열판(10)에 튜브(20)를 끼워 조립하는 튜브조립단계(S1)와, 상기 튜브(20)의 양단부에 엔드플레이트(30)를 결합하여 열교환부(50)를 구성하는 열교환부 구성단계(S2)와, 하우징(70) 내부에 상기 열교환부(50)를 삽입하여 결합하는 하우징 결합단계(S3), 및 상기 하우징(70)의 양단부에 엔드캡(80)을 결합하는 엔드캡(80) 결합 단계 (S4)및 상기 엔드플레이트(30)에 연결된 입구파이프(31) 또는 출구파이프(32)를 통해 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)을 충전하는 수소흡장합금 충전단계(S5)를 거쳐 제조된다.
상기 튜브조립단계(S1)에서 상기 튜브(20)와 방열판(10)의 경우 빠른 열전달을 위해 두께가 매우 얇게 형성됨에 따라 용접과 같은 결합방법보다 억지 끼움되어 고정됨이 보다 바람직하다.
상기 하우징 결합단계(S3)에서 상기 하우징(70)은 상기 엔드플레이트(30)와 직접 결합되는데, 이때 상기 열교환부(50)의 구조적 안정성 및 기밀성등을 감안하여 상기 엔드플레이트(30)는 상기 하우징(70)의 단부에 용접 결합됨이 바람직하다.
이렇게 열교환부(50)가 삽입 결합된 상기 하우징(70)의 양단부에 결합되는 상기 엔드캡(80)은 내압성 및 기밀성을 갖도록 상기 하우징(70)에 직접 용접 결합된다.
여기서 열교환부(50)를 구성하는 열교환부 구성단계(S2) 이후에는 상기 열교환부(50)의 외부에 메시를 감싸는 메시 배치단계(S6)가 진행된다.
이에 따라 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)을 상기 열교환부(50)에 충전하는 수소흡장합금 충전단계(S5)에서 상기 메시(mash, 40)의 열린공간 즉 구멍을 통해 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말이 상기 열교환부(50) 내부에 충전되도록 상기 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60) 분말의 크기보다 상기 메시(mash, 40)의 구멍이 크게 형성됨이 바람직하다.
이에 덧붙여 상기 열교환부(50)에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)을 충전하 는 수소흡장합금 충전단계(S5)에는 상기 가스저장탱크를 진동시켜 상기 열교환부(50) 내부에 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)이 고르게 충전되도록 상기 하는 가진(加振)단계가 더 포함될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래의 가스저장탱크를 나타낸 단면도.
도 2는 종래의 가스저장탱크를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 가스저장탱크를 나타낸 사시도.
도 4는 일부가 절개된 본 발명의 가스저장탱크를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 가스저장탱크를 나타낸 분해사시도.
도 6은 방열판과 튜브가 결합된 상태를 나타낸 사시도.
도 7은 방열판을 나타낸 단면도.
도 8은 방열판을 나타낸 평면도.
도 9는 열교환매체 및 수소가스의 이동을 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 가스저장탱크의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 가스저장탱크의 또 다른 제조방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 방열판 11: 이격수단
12: 가스유통홀 13: 튜브삽입홀
20: 튜브 30: 엔드플레이트
31: 입구파이프 32: 출구파이프
33: 밸브 40: 메시
50: 열교환부 60: 가스흡장분말
70: 하우징 80: 엔드캡
81: 유입파이프 82: 배출파이프

Claims (10)

  1. 일정거리 이격되어 배치되는 다수개의 방열판(10)과, 상기 방열판(10)에 관통 삽입되어 내부에 열교환매체가 유통되는 복수 개의 튜브(20), 및 상기 튜브(20)의 양단을 고정함과 아울러 외부로부터 상기 방열판(10)측으로 수소가스가 유입되는 입구파이프(31)와 상기 방열판(10)측으로부터 외부로 수소가스가 배출되는 출구파이프(32)가 형성되어 상기 방열판(10) 중 최외측 방열판(10)의 외측에 배치되는 엔드플레이트(30)로 구성되는 열교환부(50)와;
    상기 열교환부(50)에 충전되는 수소흡장합금(水素吸藏合金, 60)과;
    상기 열교환부(50)의 외부에 배치되는 원통형상의 하우징(70); 및
    상기 가스 입구파이프(31)와 가스 출구파이프(32)가 관통되고, 상기 열교환부(50)로 열교환매체를 공급하는 유입파이프(81) 및 상기 열교환부(50)로부터 열교환매체가 배출되는 배출파이프(82)가 형성되어 상기 하우징(70)의 양단부에 결합되는 엔드캡(80)을 포함하여 이루어지되,
    상기 유입파이프(81)를 통해 유입된 열교환매체는, 각각의 튜브(20)를 통해 열교환부(50)를 경유하여 배출파이프(82)를 통해 외부로 배출되도록 상기 복수 개의 튜브(20) 각각이 유입파이프(81)와 배출파이프(82)를 연통하며,
    상기 방열판(10)에는 가스유통홀(12)이 형성되고,
    상기 방열판(10)은 튜브삽입홀(13)과 가스유통홀(12)이 형성된 방열판(10)과 튜브삽입홀(13)만 형성된 방열판(10)이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 가스저장탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환부(50)의 외부에는 원통형상의 메시(mesh, 40)가 배치되는 것을 특징으로 하는 가스저장탱크.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 방열판(10)은 주름진 것을 특징으로 하는 가스저장탱크.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 방열판(10)에는 이격수단(11)이 인접한 방열판(10)을 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 가스저장탱크.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020080028263A 2008-03-27 2008-03-27 가스저장탱크 KR101472335B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080028263A KR101472335B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 가스저장탱크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080028263A KR101472335B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 가스저장탱크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090102964A KR20090102964A (ko) 2009-10-01
KR101472335B1 true KR101472335B1 (ko) 2014-12-12

Family

ID=41532557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080028263A KR101472335B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 가스저장탱크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101472335B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170119383A (ko) * 2016-04-19 2017-10-27 한온시스템 주식회사 수소 저장 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101128273B1 (ko) * 2010-05-18 2012-03-23 금오공과대학교 산학협력단 수소 저장 장치
CN103883870B (zh) * 2014-04-10 2015-11-11 刘舰林 一种膜式沼气储存装置
CN114234036B (zh) * 2021-12-02 2023-06-13 中车株洲电力机车有限公司 一种氢能轨道车辆用固态储氢罐及储氢系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106791A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Hisaka Works Ltd 水素吸蔵合金用貯蔵容器
JP2000249425A (ja) * 1998-12-28 2000-09-14 Hoshizaki Electric Co Ltd 水素吸蔵合金の反応容器
KR20040084683A (ko) * 2003-03-25 2004-10-06 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 가스저장탱크 및 그 제조방법
JP2005240983A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Toyota Industries Corp 水素貯蔵タンク

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106791A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Hisaka Works Ltd 水素吸蔵合金用貯蔵容器
JP2000249425A (ja) * 1998-12-28 2000-09-14 Hoshizaki Electric Co Ltd 水素吸蔵合金の反応容器
KR20040084683A (ko) * 2003-03-25 2004-10-06 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 가스저장탱크 및 그 제조방법
JP2005240983A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Toyota Industries Corp 水素貯蔵タンク

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170119383A (ko) * 2016-04-19 2017-10-27 한온시스템 주식회사 수소 저장 장치
KR102420124B1 (ko) * 2016-04-19 2022-07-13 한온시스템 주식회사 수소 저장 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090102964A (ko) 2009-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5760000B2 (ja) 金属水素化物を有する水素貯蔵タンク
US8778063B2 (en) Coiled and microchannel heat exchangers for metal hydride storage systems
JP6109979B2 (ja) 金属水素化物を有する水素貯蔵タンク
KR100620303B1 (ko) 가스저장탱크 및 그 제조방법
JP2008281105A (ja) 水素ガス貯蔵装置
US8636836B2 (en) Finned heat exchangers for metal hydride storage systems
KR101472335B1 (ko) 가스저장탱크
CN116357886B (zh) 一种热管换热泡沫金属储氢瓶及传热方法
CN110542015B (zh) 一种强化换热合金储氢罐
CN206259440U (zh) 固体氢储存装置
JP6285867B2 (ja) 金属水素化物の形態で水素を貯蔵するタンク
WO2012138978A2 (en) Dome shaped capsules of thermal energy storage material for improved heat storage
EP1286406B1 (en) Metal hydride storage canister and its manufacture
JP4574783B2 (ja) 水素吸蔵合金タンク
JP4516462B2 (ja) 水素貯蔵容器およびその製造方法
JP2010084783A (ja) 水素貯蔵容器
KR20170119383A (ko) 수소 저장 장치
JP2009222200A (ja) 水素貯蔵タンク
KR940011075B1 (ko) 화학반응을 이용하는 히트펌프용 반응용기
CN117563502A (zh) 一种阵列式相变传储热储氢反应器
CN100503026C (zh) 利用氢气储存合金的反应机
CN100503027C (zh) 氢气储存合金反应器
JP4370115B2 (ja) 水素貯蔵タンク及びその製造方法
JP7120940B2 (ja) 水素貯蔵モジュール、水素貯蔵装置及びフィン付き管
KR20030024219A (ko) 수소저장합금 반응기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171204

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181120

Year of fee payment: 5