KR101653448B1 - Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof - Google Patents

Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101653448B1
KR101653448B1 KR1020140093730A KR20140093730A KR101653448B1 KR 101653448 B1 KR101653448 B1 KR 101653448B1 KR 1020140093730 A KR1020140093730 A KR 1020140093730A KR 20140093730 A KR20140093730 A KR 20140093730A KR 101653448 B1 KR101653448 B1 KR 101653448B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
submarine
liquefied oxygen
oxygen tank
metal fuel
Prior art date
Application number
KR1020140093730A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160013284A (en
Inventor
김연태
우일국
변윤철
김상명
오준
길영미
Original Assignee
대우조선해양 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 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020140093730A priority Critical patent/KR101653448B1/en
Publication of KR20160013284A publication Critical patent/KR20160013284A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101653448B1 publication Critical patent/KR101653448B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12Heating; Cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법에 관하여 개시한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소와, 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시켜 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 제공하는 수소발생장치를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템으로서, 상기 잠수함 내에서 액화산소를 저장하는 액화산소탱크 및, 상기 액화산소탱크에 구비되며 상기 수소발생장치로부터 발생된 고온의 열원을 공급받아 액화산소를 기화시키는 기화기를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템을 제공할 수 있다.
A submerged liquefied oxygen tank vaporization system and method are disclosed.
According to an aspect of the present invention, there is provided a submarine including a metal fuel reservoir for storing metal fuel in a submarine, and a hydrogen generator for generating hydrogen using the metal fuel to provide hydrogen to the hydrogen consuming apparatus in the submarine, A submerged tank, comprising: a liquefied oxygen tank for storing liquefied oxygen in the submarine; and a vaporizer provided in the liquefied oxygen tank for vaporizing liquefied oxygen by receiving a hot heat source generated from the hydrogen generator A liquefied oxygen tank vaporization system can be provided.

Description

잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법{SUBMARINE LIQUID OXYGEN TANK EVAPORATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a submerged liquefied oxygen tank vaporization system and method,

본 발명의 실시예는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잠수함 내에서 수소발생장치에서 발생된 고온의 열원을 액화산소탱크의 기화기 열원으로 활용하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a system and method for liquefying an oxygen tank of a submarine, and more particularly to a liquefied oxygen tank for a submarine which utilizes a high temperature heat generated in a hydrogen generator in a submarine as a vaporizer heat source of a liquefied oxygen tank To a vaporization system and method.

잠수함의 에너지 저장수단으로서 배터리 이외에 연료전지(fuel cell)의 사용이 크게 늘어나고 있다.As a means of energy storage for submarines, the use of fuel cells in addition to batteries has increased significantly.

연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 장치로서, 수소와 같은 기체 반응물질을 외부에서 연속적으로 공급하여 전기의 생성을 도모하고, 반응 후 생성물질은 연속적으로 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 연료전지는 고효율의 무공해 발전장치이다. BACKGROUND ART A fuel cell is a device for directly converting chemical energy generated by oxidation of a fuel into electrical energy. The fuel cell is continuously supplied with a gas reactant such as hydrogen from the outside to generate electricity. Can be discharged. That is, the fuel cell is a high-efficiency, pollution-free power generation device.

한편, 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등은 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하게 되어 수소를 발생시킬 수 있으며, 이를 금속연료라 지칭한다.On the other hand, high purity metals such as aluminum, magnesium, zinc, sodium and the like react with an acidic / alkaline solution under specific conditions to generate hydrogen, which is referred to as a metal fuel.

잠수함 내에는 상기 금속연료를 저장하는 금속연료저장소가 구비되며, 이 금속연료저장소에 저장된 금속연료는 수소발생장치(즉, reactor)로 공급되고, 전해질과의 반응으로 수소를 발생시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발생된 수소를 이용하여 에너지 생성한다. In the submarine, a metal fuel reservoir for storing the metal fuel is provided, and the metal fuel stored in the metal fuel reservoir is supplied to a hydrogen generator (i.e., a reactor), and hydrogen can be generated by reaction with the electrolyte. Then, energy is generated by using the generated hydrogen.

그런데 이때 수소발생장치 내에서는 금속연료가 반응하면서 반응에너지로서 고온의 열원을 발생시킨다. 대부분의 경우, 해수를 이용하여 바로 냉각시키고 있으나 이를 재활용하는 방안이 모색되고 있다.
In this case, the metal fuel reacts in the hydrogen generator to generate a high-temperature heat source as reaction energy. In most cases, the water is cooled directly using seawater, but a method of recycling it is being sought.

수소발생장치가 구비된 연료전지 시스템(대한민국 공개특허공보 제10-2009-0093044호)A fuel cell system equipped with a hydrogen generator (Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0093044)

본 발명은 잠수함 내에서 수소발생장치에서 발생된 고온의 열원을 액화산소탱크의 기화기 열원으로 활용하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법을 제공한다.
The present invention provides a submerged liquefied oxygen tank vaporization system and method for utilizing a high-temperature heat source generated in a hydrogen generator in a submarine as a vaporizer heat source of a liquefied oxygen tank.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소와, 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시켜 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 제공하는 수소발생장치를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템으로서, 상기 잠수함 내에서 액화산소를 저장하는 액화산소탱크; 및 상기 액화산소탱크에 구비되며 상기 수소발생장치로부터 발생된 고온의 열원을 공급받아 액화산소를 기화시키는 기화기를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a submarine including a metal fuel reservoir for storing metal fuel in a submarine, and a hydrogen generator for generating hydrogen using the metal fuel to provide hydrogen to the hydrogen consuming apparatus in the submarine, 1. A tank vaporization system comprising: a liquefied oxygen tank for storing liquefied oxygen in said submarine; And a vaporizer provided in the liquefied oxygen tank for vaporizing the liquefied oxygen by receiving a high-temperature heat source generated from the hydrogen generator. The present invention also provides a liquefied oxygen tank vaporization system for a submarine.

상기 수소발생장치와 상기 기화기 사이에는 고온의 열원을 공급하고 회수하는 열원 공급라인이 구비될 수 있다. Between the hydrogen generator and the vaporizer, a heat source supply line for supplying and recovering a high-temperature heat source may be provided.

상기 열원 공급라인은 폐루프(closed loop) 구조를 가질 수 있다.The heat source supply line may have a closed loop structure.

상기 액화산소탱크와 상기 기화기 중 적어도 하나 이상은 상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비될 수 있다. At least one of the liquefaction oxygen tank and the vaporizer may be provided inside or outside the pressure hull of the submarine.

상기 금속연료저장소와 상기 수소발생장치 중 적어도 하나 이상은 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비될 수 있다. At least one of the metal fuel storage and the hydrogen generator may be provided inside or outside the pressure hull of the submarine.

상기 수소소비장치에서 소비되고 남은 잔량의 수소를 저장하는 수소저장소를 포함할 수 있다. And a hydrogen reservoir for storing the remaining amount of hydrogen consumed in the hydrogen consuming device.

상기 수소저장소는, 상기 잔량의 수소를 저장하도록 제공되되, 수소저장합금과 압력탱크 중 하나 이상의 형태로 제공될 수 있다. The hydrogen reservoir is provided to store the remaining amount of hydrogen, and may be provided in the form of one or more of a hydrogen storage alloy and a pressure tank.

상기 수소소비장치는, 연료전지와 수소엔진 중 하나 이상일 수 있다.
The hydrogen consuming apparatus may be at least one of a fuel cell and a hydrogen engine.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 잠수함 내에 저장된 금속연료를 수소발생장치로 공급하여 수소를 발생시키고, 발생된 수소는 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 공급하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법으로서, 상기 수소발생장치에서 금속연료를 반응시키면서 발생된 고온의 열원을 상기 잠수함 내에 구비된 액화산소탱크의 기화기로 제공하는 단계; 및 상기 기화기 내에서 상기 고온의 열원을 이용하여 액화산소를 기화시키는 단계를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a submerged liquefied oxygen tank vaporization method for supplying metal fuel stored in a submarine to a hydrogen generator to generate hydrogen and supplying the generated hydrogen to a hydrogen consuming device in the submarine, Providing a high-temperature heat source generated by reacting metal fuel in the apparatus to a vaporizer of a liquefied oxygen tank provided in the submarine; And vaporizing the liquefied oxygen using the hot heat source in the vaporizer. The present invention also provides a method of vaporizing a liquefied oxygen tank of a submarine.

본 발명에 의하면 수소발생장치와 액화산소탱크를 동시에 구비한 잠수함 내에서, 수소발생장치에서 발생된 고온의 열원을 액화산소탱크의 기화기 열원으로 활용할 수 있어 잠수함 외부로 고온의 열원을 방출하지 않을 수 있다. According to the present invention, in a submarine provided with a hydrogen generator and a liquefied oxygen tank at the same time, a high-temperature heat source generated in the hydrogen generator can be utilized as a vaporizer heat source of a liquefied oxygen tank, have.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 잠수함의 배관, 펌프 등의 사이즈를 줄일 수 있어 공간 확보 및 비용 절감을 도모할 수 있으며, 나아가 잠수함의 은닉성에도 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.
Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the size of piping, pump, etc. of a submarine, thereby securing space and reducing costs, and further, it has an advantage of being able to help concealment of a submarine.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템을 간략히 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법을 간략히 도시한 순서도.
1 is a conceptual view schematically showing a liquefied oxygen tank vaporization system of a submarine according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart schematically illustrating a method of vaporizing a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

그리고 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a system and method for liquefying an oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.1 is a conceptual view briefly showing a liquefied oxygen tank vaporization system of a submarine according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템은 잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소(110)와, 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시켜 상기 잠수함 내의 수소소비장치(130)로 제공하는 수소발생장치(120)를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템으로서, 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비될 수 있는 액화산소탱크(210)와 기화기(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a submerged liquefied oxygen tank vaporization system includes a metal fuel reservoir 110 for storing a metal fuel in a submarine, and hydrogen generation unit 130 for generating hydrogen using the metal fuel, The liquefied oxygen tank vaporization system may include a liquefied oxygen tank 210 and a vaporizer 220, which may be provided inside or outside the pressure hull of the submarine.

금속연료저장소(110)는 잠수함 내에서 금속연료를 저장하도록 제공될 수 있다. 여기서, 금속연료라 함은, 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등의 금속으로서, 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하게 되어 수소를 발생시킬 수 있는 연료를 말한다. The metal fuel storage 110 may be provided to store the metal fuel in the submarine. Here, the metal fuel refers to a metal such as aluminum, magnesium, zinc, or sodium having high purity and capable of reacting with an acidic / alkaline solution under specific conditions to generate hydrogen.

만일 이러한 금속연료를 입경이 매우 작은 분말형태로 만들어 접촉면적을 늘일 경우에는 고온상태가 아니라도 충분한 양의 수소를 발생시킬 수 있다. If the metal fuel is made into a powder having a very small particle size and the contact area is increased, a sufficient amount of hydrogen can be generated even at a high temperature.

수소발생장치(120)는 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시키는 반응장치에 해당한다. 상기 수소발생장치(120)를 통해 발생된 수소는 상기 잠수함(1) 내의 수소소비장치(130)로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 수소소비장치(130)는 연료전지 일 수 있으며, 수소엔진 일수도 있다. 그리고 연료전지와 수소엔지 모두가 이에 해당될 수 있다. The hydrogen generator 120 corresponds to a reaction device for generating hydrogen using the metal fuel. Hydrogen generated through the hydrogen generator 120 may be provided to the hydrogen consuming device 130 in the submarine 1. For example, the hydrogen consuming device 130 may be a fuel cell or a hydrogen engine. This may be the case for both fuel cells and hydrogen engines.

수소저장소(140)는 상기 수소발생장치(120)에서 발생된 수소 중에서 상기 수소소비장치(130)에서 사용되고 남은 잔량의 수소를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 수소저장소(140)는 상기 잔량의 수소를 저장하도록 제공되되, 수소저장합금과 압력탱크 중 하나 이상의 형태로 제공될 수 있다. The hydrogen storage unit 140 may store the remaining amount of hydrogen that is used in the hydrogen consuming apparatus 130 among the hydrogen generated in the hydrogen generating apparatus 120. For example, the hydrogen reservoir 140 is provided to store the remaining amount of hydrogen, and may be provided in the form of one or more of a hydrogen storage alloy and a pressure tank.

이와 같은, 금속연료저장소(110), 수소발생장치(120), 수소소비장치(130) 및 수소저장소(140)는 잠수함의 압력선체(10) 내부 또는 외부에 구비될 수 있는데, 다양한 실시예에 따라 그 위치 및 구조는 달라질 수 있다. The metal fuel reservoir 110, the hydrogen generator 120, the hydrogen consuming device 130 and the hydrogen reservoir 140 may be provided inside or outside the submarine's pressure hull 10, Its position and structure may vary.

또한, 상기 수소저장소(140)는 상기 수소발생장치(120)에서 발생되는 수소의 양에 비해 상기 수소소비장치(130)에서 필요로 하는 수소의 양이 많아질 경우, 상기 수소소비장치(130)에서 필요로 하는 양의 수소를 보충하여 공급하도록 구성될 수 있다. When the amount of hydrogen required in the hydrogen consuming apparatus 130 is greater than the amount of hydrogen generated in the hydrogen generator 120, To supply the required amount of hydrogen in a replenishing manner.

그리고 상기 수소저장소(140) 내의 수소 저장이 완료된 이후에도, 상기 수소발생장치(120)를 통해 수소가 계속적으로 발생할 경우에는 이러한 수소를 배터리 등으로 이송하여 제거하는 기능을 구비할 수 있다. If the hydrogen is continuously generated through the hydrogen generator 120 after the hydrogen storage in the hydrogen reservoir 140 is completed, the hydrogen may be transferred to a battery or the like to remove the hydrogen.

이와 같이, 금속연료저장소(110), 수소발생장치(120), 수소소비장치(130) 및 수소저장소(140)를 구비하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템은, 액화산소탱크(210) 및 기화기(220)를 포함한다. Thus, the liquefied oxygen tank vaporization system of the submarine having the metal fuel reservoir 110, the hydrogen generator 120, the hydrogen consuming apparatus 130, and the hydrogen reservoir 140 is connected to the liquefied oxygen tank 210 and the vaporizer 220).

액화산소탱크(210)는 상기 잠수함 내에서 액화산소를 저장하는 저장장치일 수 있다. The liquefied oxygen tank 210 may be a storage device for storing liquefied oxygen in the submarine.

그리고 기화기(220)는 상기 액화산소탱크(210)에 구비되며 액화산소탱크(210)에 저장된 액화산소를 필요에 따라 기화시키는 장치에 해당한다. The vaporizer 220 corresponds to a device provided in the liquefied oxygen tank 210 for vaporizing the liquefied oxygen stored in the liquefied oxygen tank 210 as necessary.

상기 기화기(220)는 기존의 경우 온도가 많이 높지 않은 해수 등을 이용하여 액화산소를 기화시켰는데, 이 경우 상당히 많은 양의 해수가 공급되어야 했으며, 이에 충분한 전용 배관 및 펌프 등의 설치가 요구되었다. The vaporizer 220 vaporizes the liquefied oxygen by using seawater having a high temperature. In this case, a considerably large amount of seawater has to be supplied. In this case, sufficient dedicated piping and a pump are required to be installed .

본 발명의 일 실시예에 따른 기화기(200)는 상기 수소발생장치에서 금속연료의 반응 시 발생되는 고온의 열원을 공급받아 액화산소를 기화시키는데 사용할 수 있다. The vaporizer 200 according to an embodiment of the present invention can be used to vaporize liquefied oxygen by receiving a high-temperature heat source generated during the reaction of metal fuel in the hydrogen generator.

이에 따라, 기존의 해수 공급이 필요한 배관 및 펌프 등의 설치를 배제할 수 있어, 잠수함 내 공간 확보 및 비용 절감을 도모할 수 있는 효과를 가져올 수 있다. Accordingly, it is possible to exclude the installation of piping and pumps that require the existing sea water supply, thereby securing space in the submarine and reducing the cost.

또한, 상기 수소발생장치(120)와 상기 기화기(220) 사이에는 고온의 열원을 공급하고 회수하는 열원 공급라인이 구비될 수 있는데, 이는 폐루프(closed loop) 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. Further, a heat source supply line may be provided between the hydrogen generator 120 and the vaporizer 220 to supply and recover a high-temperature heat source, which is preferably a closed loop structure. However, the present invention is not limited thereto.

상기 액화산소탱크와 상기 기화기 중 적어도 하나 이상은 상기 잠수함(1)의 압력선체(10) 내부 또는 외부에 구비될 수 있는데, 외부에 구비될 경우 압력선체(10) 내부 공간 활용도가 향상될 수 있으며, 만일 내부에 구비될 경우 잠수함의 안전성을 향상시킬 수 있다. At least one or more of the liquefied oxygen tank and the vaporizer may be provided inside or outside the pressure vessel 10 of the submarine 1, , The safety of the submarine can be improved if it is provided inside.

이와 같이, 액화산소탱크의 기화기(220)에 필요한 열원을 수소발생장치(120)의 반응 시 발생된 고온의 열원을 이용할 수 있어, 잠수함 외부로 고온의 열원을 방출하지 않아도 되어 잠수함의 은닉성을 향상시킬 수 있다. As described above, the heat source required for the vaporizer 220 of the liquefied oxygen tank can be a high-temperature heat source generated during the reaction of the hydrogen generator 120, so that the high temperature heat source is not emitted to the outside of the submarine. Can be improved.

또한, 전술한 바와 같이, 기존의 해수 도입 및 공급에 필요한 배관, 펌프 등의 설치를 배제하거나 이의 사이즈를 줄일 수 있어 잠수함의 공간 확보 및 비용 절감을 도모할 수 있다.
In addition, as described above, it is possible to eliminate the installation of pipes and pumps necessary for introducing and supplying existing seawater and to reduce the size thereof, thereby securing a space for a submarine and reducing costs.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법을 간략히 도시한 순서도이다. 2 is a flowchart briefly showing a method of vaporizing a liquefied oxygen tank of a submarine according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 잠수함 내에 저장된 금속연료를 수소발생장치로 공급하여 수소를 발생시키고, 발생된 수소는 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 공급하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법에는 수소발생장치로부터 기화기로 고온의 열원을 제공하는 단계(S100)와, 기화기에서 고온의 열원을 이용하여 액화산소를 기화시키는 단계(S200)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, a method of supplying a metal fuel stored in a submarine to a hydrogen generator to generate hydrogen, and supplying the generated hydrogen to a hydrogen consuming device in the submarine, includes a hydrogen generator to a vaporizer (S100) of providing a high-temperature heat source, and vaporizing the liquefied oxygen using a high-temperature heat source in the vaporizer (S200).

먼저, 잠수함 내의 수소발생장치로부터 금속연료의 반응 시 발생된 고온의 열원을 기화기 쪽으로 공급하는 단계(S100)를 수행할 수 있다. First, a high-temperature heat source generated during the reaction of the metal fuel from the hydrogen generator in the submarine may be supplied to the vaporizer (S100).

이 단계에서 사용되는 열원의 매체는 특정 물질로 제한할 필요가 없다. The medium of the heat source used in this step need not be limited to a specific substance.

그리고, 기화기 내에서는 상기 수소발생장치로부터 제공 받은 고온의 열원을 액화산소를 기화시키는 열원으로 활용하는 단계(S200)가 수행될 수 있다. In the vaporizer, a high-temperature heat source provided from the hydrogen generator may be used as a heat source for vaporizing liquefied oxygen (S200).

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 수소발생장치와 액화산소탱크를 동시에 구비한 잠수함 내에서, 수소발생장치에서 발생된 고온의 열원을 액화산소탱크의 기화기 열원으로 활용할 수 있어 잠수함 외부로 고온의 열원을 방출하지 않을 수 있다. As described above, according to the constitution and the function of the present invention, it is possible to utilize the high-temperature heat source generated in the hydrogen generator in the submarine provided with the hydrogen generator and the liquefied oxygen tank at the same time as the vaporizer heat source of the liquefied oxygen tank, It may not emit a high-temperature heat source to the outside.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 잠수함의 배관, 펌프 등의 사이즈를 줄일 수 있어 공간 확보 및 비용 절감을 도모할 수 있으며, 나아가 잠수함의 은닉성에도 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.
Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the size of piping, pump, etc. of a submarine, thereby securing space and reducing costs, and further, it has an advantage of being able to help concealment of a submarine.

지금까지 본 발명인 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템 및 방법에 관하여 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. Up to now, the liquid oxygen tank vaporization system and method of the submarine of the present invention has been described with reference to preferred embodiments.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

1: 잠수함
10: 압력선체
110: 금속연료저장소
120: 수소발생장치
130: 수소소비장치
140: 수소저장소
210: 액화산소탱크
220: 기화기
1: Submarine
10: Pressure hull
110: Metal-fuel storage
120: hydrogen generator
130: hydrogen consumption device
140: hydrogen storage
210: liquefied oxygen tank
220: vaporizer

Claims (9)

잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소와, 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시켜 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 제공하는 수소발생장치를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템으로서,
상기 잠수함 내에서 액화산소를 저장하는 액화산소탱크;
상기 액화산소탱크에 구비되며 상기 수소발생장치로부터 발생된 고온의 열원을 공급받아 액화산소를 기화시키는 기화기; 및
상기 수소소비장치에서 소비되고 남은 잔량의 수소를 저장하는 수소저장소;를 포함하며,
상기 수소발생장치와 상기 기화기 사이에는 고온의 열원을 공급하고 회수하도록 폐루프(closed loop) 구조로 이루어지는 열원 공급라인이 구비되고,
상기 수소저장소는 상기 잔량의 수소를 저장하도록 제공되되, 수소저장합금과 압력탱크 중 하나 이상의 형태로 제공되며,
상기 수소소비장치는 연료전지와 수소엔진 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템.
1. A liquefied oxygen tank vaporization system for a submarine comprising: a metal fuel reservoir for storing metal fuel in a submarine; and a hydrogen generator for generating hydrogen using the metal fuel to supply hydrogen to the hydrogen consuming apparatus in the submarine,
A liquefied oxygen tank for storing liquefied oxygen in the submarine;
A vaporizer provided in the liquefied oxygen tank and supplied with a high-temperature heat source generated from the hydrogen generator to vaporize liquefied oxygen; And
And a hydrogen storage for storing hydrogen remaining in the remaining amount consumed in the hydrogen consuming device,
A heat source supply line having a closed loop structure is provided between the hydrogen generator and the vaporizer to supply and recover a high temperature heat source,
Wherein the hydrogen reservoir is provided to store the remaining amount of hydrogen and is provided in the form of one or more of a hydrogen storage alloy and a pressure tank,
Wherein the hydrogen consuming device is at least one of a fuel cell and a hydrogen engine.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 액화산소탱크와 상기 기화기 중 적어도 하나 이상은 상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비되는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the liquefied oxygen tank and the vaporizer is provided inside or outside the pressure hull of the submarine.
제1항에 있어서,
상기 금속연료저장소와 상기 수소발생장치 중 적어도 하나 이상은 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비되는 잠수함의 액화산소탱크 기화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the metal fuel storage and the hydrogen generator is provided inside or outside the pressure hull of the submarine.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항의 잠수함 액화산소탱크 기화 시스템을 이용하여 상기 잠수함 내에 저장된 금속연료를 상기 수소발생장치로 공급하여 수소를 발생시키고, 발생된 수소는 상기 잠수함 내의 수소소비장치로 공급하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법으로서,
상기 수소발생장치에서 금속연료를 반응시키면서 발생된 고온의 열원을 상기 잠수함 내에 구비된 액화산소탱크의 기화기로 제공하는 단계; 및
상기 기화기 내에서 상기 고온의 열원을 이용하여 액화산소를 기화시키는 단계를 포함하는 잠수함의 액화산소탱크 기화 방법.
The submarine liquefied oxygen tank vaporization system according to any one of claims 1, 4, and 5 is used to supply metal fuel stored in the submarine to the hydrogen generator to generate hydrogen, A method for vaporizing a liquefied oxygen tank of a submarine supplied to a hydrogen consuming device,
Providing a high-temperature heat source generated by reacting metal fuel in the hydrogen generator to a vaporizer of a liquefied oxygen tank provided in the submarine; And
And vaporizing the liquefied oxygen using the hot heat source in the vaporizer.
KR1020140093730A 2014-07-24 2014-07-24 Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof KR101653448B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140093730A KR101653448B1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140093730A KR101653448B1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160013284A KR20160013284A (en) 2016-02-04
KR101653448B1 true KR101653448B1 (en) 2016-09-02

Family

ID=55356034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140093730A KR101653448B1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101653448B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277140A (en) 1999-03-23 2000-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Generating system
JP2005102470A (en) 2003-08-27 2005-04-14 Tatsuno Corp Fuel-cell-powered vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100969508B1 (en) 2008-02-28 2010-07-09 한국기계연구원 Fuel cell system with a Hydrogen generation apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277140A (en) 1999-03-23 2000-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Generating system
JP2005102470A (en) 2003-08-27 2005-04-14 Tatsuno Corp Fuel-cell-powered vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160013284A (en) 2016-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101572982B1 (en) Waste heat recycling system for ship mounted with fuel cell
KR20210010030A (en) Fuel cell hydrogen supply system of underwater moving body using dehydrogenation reaction of ammonia and underwater moving body having the same
EP2192083A1 (en) Energy supply system
US8951312B2 (en) Compact, safe and portable hydrogen generation apparatus for hydrogen on-demand applications
CN109346746B (en) Oxygen supply device and method for fuel cell for closed space
KR101747560B1 (en) Drain management unit and fuel cell system for submarine having the same
CN103918118A (en) Energy source for operating watercraft
Raugel et al. Sea experiment of a survey AUV powered by a fuel cell system
KR101565791B1 (en) Waste heat recycling system for ship mounted with generator and fuel cell
KR101670174B1 (en) Hydrogen supply system of submarine and management method thereof
KR101577536B1 (en) Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel
KR102655872B1 (en) Fuel reforming system using high pressure combustion system and underwater moving body having the same
KR101653448B1 (en) Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof
CN106299406A (en) Fuel cell AIP dynamical system under water
KR102618261B1 (en) Hydrogen supplying system and mehod of underwater moving body
KR102614407B1 (en) Hydrogen supplying system and mehod of underwater moving body
KR101733278B1 (en) Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel
KR101577535B1 (en) Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel in pressure hull
KR101586582B1 (en) Submarine metal fuel supply system and method thereof
Lakeman et al. The role of fuel cells in the supply of silent power for operations in littoral waters
KR101733279B1 (en) Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel
KR20160148269A (en) Hydrogen supply system of submarine and management method thereof
KR101577534B1 (en) Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel
KR20170070428A (en) Diving increasement system and method for underwater moving body
KR102590589B1 (en) Hydrogen supply system of underwater moving body

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190822

Year of fee payment: 4