KR101789388B1 - 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계 - Google Patents

개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비를 제공한다. 상기 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비는 개질기와, 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치되며, 연료가 저장되는 다수의 연료 탱크와; 상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크로 이송하는 이송부와; 상기 다수의 연료 탱크들의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크로부터 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 저장탱크로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성하는 다수의 연결관과; 상기 다수의 연료 탱크의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성하는 배출부와; 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로 공급하는 가스 공급부; 및 상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 가스 공급 제어부를 포함한다. 또한, 본 발명은 공기불요추진체계도 제공한다.

Description

개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계{FUEL BLANKET GAS MANAGEMENT EQUOPMENT OF AIR-INDEPENDENT PROPULSION SYSTEM AND AIR-INDEPENDENT PROPULSION SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속적으로 연결되는 다수의 탱크를 통해 연료가 순차적으로 배출됨과 아울러, 반응수가 채워지는 경우, 배출되는 연료의 알코올 기화를 방지하기 위해 채워지는 반응수와 배출되는 연료와의 경계에 연료 블랭킷 가스를 공급하여, 다수의 탱크를 통해 순차적으로 배출되도록 할 수 있는 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계에 관한 것이다.
일반적으로, 개질기와 연료전지를 포함하는 공기불요추진체계는 개질기의 응축수와, 연료전지로부터 발생되는 반응수를 저장하는 탱크를 구비한다.
특히, 수중함인 잠수함의 경우, 그 내부 영역이 협소함과 아울러 밀폐됨으로 인해, 설비 설치 면적의 제한이 요구된다.
따라서, 응축수와 반응수를 하나의 탱크에 저장하는 구조를 갖는다.
상기 탱크에 저장되는 상기 반응수 및 응축수를 포함하는 작동물은 개질기로 다시 공급된다.
종래의 공기불요추진체계는 탱크에서 상기와 같이 작동물을 개질기로 공급하고, 잔류되는 반응수 및 응축수를 상기 탱크로부터 이송하여 저장하는 러버 백을 구비한다.
즉, 종래에는 하나의 탱크를 사용하여 반응수 및 응축수를 저장하고, 이를 작동물로 하여 개질기로 공급하며, 남은 반응수 및 응축수는 러버 백으로 이송하여 저장하도록 하고 있다.
그러나, 종래에는 상기와 같이, 러버백을 사용하여 잔류되는 반응수 및 응축수를 저장함으로써, 반응수 탱크 자체의 용량을 감소시킬 수 있는 문제점이 있다.
디젤 개질기를 활용한 연료전지 추진 시스템 및 방법(특허출원 제10-2013-0105038호)
본 발명의 목적은, 서로 이웃하도록 연속적으로 연결되는 다수의 탱크를 통해 연료가 순차적으로 배출됨과 아울러, 반응수가 채워지는 경우, 배출되는 연료의 알코올 기화를 방지하기 위해 채워지는 반응수와 배출되는 연료와의 경계에 연료 블랭킷 가스를 공급하여, 다수의 탱크를 통해 순차적으로 배출되도록 할 수 있는 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계를 제공함에 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비를 제공한다.
상기 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비는 개질기와, 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치되며, 연료가 저장되는 다수의 연료 탱크와; 상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크로 이송하는 이송부와; 상기 다수의 연료 탱크들의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크로부터 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 저장탱크로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성하는 다수의 연결관과; 상기 다수의 연료 탱크의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성하는 배출부와; 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로 공급하는 가스 공급부; 및 상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 가스 공급 제어부를 포함한다.
상기 가스 공급 제어부는, 상기 가스 공급부에 설치되며, 상기 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로의 공급을 제어하는 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 배출 유로에 설치되며, 상기 다수의 연료 탱크의 하단을 통해 상기 연료의 배출을 제어하는 다수의 제 2개폐 밸브와, 상기 배출 유로에 설치되며, 상기 연료를 강제 배출하도록 하는 배출 펌프와, 상기 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 순차적으로 제어하여, 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다수의 연료 탱크 각각에는, 상기 블랭킷 가스의 공급으로 인한 상기 경계 공간에서의 압력값를 측정하고, 측정한 압력값을 상기 제어기로 전송하는 다수의 압력 센서가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제어기는, 상기 다수의 연료 탱크 각각에 설치되는 상기 다수의 압력 센서로부터 측정된 압력값들을 전송 받아, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 상기 다수의 제 1개폐 밸브와 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 블랭킷 가스는, 질소 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명의 공기불요추진체계는 연료를 저장하는 다수의 연료 탱크와; 산소를 저장하는 산소저장탱크와; 상기 다수의 연료 탱크와 연결되며 상기 다수의 연료 탱크로부터 순차적으로 공급받은 연료를 사용하여 발전기를 사용하여 전력을 생산하는 엔진과; 상기 다수의 연료 탱크와 연결되며 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 기화시키는 기화기와; 상기 기화기와 연결되며 상기 기화기로부터 공급받은 기체상태의 연료로부터 수소를 추출하여 연료전지로 공급하고, 추출시 발생되는 응축수를 배출하는 개질기와; 상기 개질기 및 상기 산소저장탱크와 연결되며 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하고, 상기 전기분해 역반응 시 발생되는 반응수를 배출하는 연료전지모듈; 및 상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 응축수 및 상기 반응수를 포함하는 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 순차적으로 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 블랭킷 가스를 공급하여 배출하는 연료 블랭킷 가스 운용 설비를 포함한다.
상기 연료 블랭킷 가스 운용 설비는 개질기와, 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치되며, 연료가 저장되는 상기 다수의 연료 탱크와; 상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크로 이송하는 이송부와; 상기 다수의 연료 탱크들의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크로부터 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 저장탱크로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성하는 다수의 연결관과; 상기 다수의 연료 탱크의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성하는 배출부와; 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로 공급하는 가스 공급부; 및 상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 가스 공급 제어부를 구비한다.
상기 가스 공급 제어부는, 상기 가스 공급부에 설치되며, 상기 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로의 공급을 제어하는 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 배출 유로에 설치되며, 상기 다수의 연료 탱크의 하단을 통해 상기 연료의 배출을 제어하는 다수의 제 2개폐 밸브와, 상기 배출 유로에 설치되며, 상기 연료를 강제 배출하도록 하는 배출 펌프와, 상기 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 순차적으로 제어하여, 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다수의 연료 탱크 각각에는, 상기 블랭킷 가스의 공급으로 인한 상기 경계 공간에서의 압력값를 측정하고, 측정한 압력값을 상기 제어기로 전송하는 다수의 압력 센서가 설치된다.
상기 제어기는, 상기 다수의 연료 탱크 각각에 설치되는 상기 다수의 압력 센서로부터 측정된 압력값들을 전송 받아, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 상기 다수의 제 1개폐 밸브와 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 블랭킷 가스는, 질소 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 서로 이웃하도록 연속적으로 연결되는 다수의 탱크를 통해 연료가 순차적으로 배출됨과 아울러, 반응수가 채워지는 경우, 배출되는 연료의 알코올 기화를 방지하기 위해 채워지는 반응수와 배출되는 연료와의 경계에 연료 블랭킷 가스를 공급하여, 다수의 탱크를 통해 순차적으로 배출되도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 공기불요추진체계의 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 공기불요추진체계의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비의 작동 과정을 보여주는 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 공기불요추진체계의 개질기 반응수 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 공기불요추진체계의 배치 상태를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 공기불요추진체계의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 공기불요추진체계의 개질기 반응수 운용 설비의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
또한, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비의 작동 과정을 보여주는 도면들이다.
이하에서, 본 발명의 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비는 상기 공기불요추진체계에 포함되는 구성이기 때문에, 상기 공기불요추진체계를 설명함에 포함하여 설명한다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 공기불요추진체계는 수중함인 잠수함에 구비된다.
도 2를 참조 하여, 본 발명의 공기불요추진체계의 구성을 설명한다.
본 발명의 공기불요추진체계는 연료를 저장하는 다수의 연료 탱크(100)와, 산소를 저장하는 산소저장탱크와, 상기 연료 탱크와 연결되며 상기 연료 탱크로부터 공급받은 연료를 사용하여 발전기를 사용하여 전력을 생산하는 엔진과, 상기 연료 탱크와 연결되며 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기와 연결되며 상기 기화기로부터 공급받은 기체상태의 연료로부터 수소를 추출하여 연료전지로 공급하고, 추출시 발생되는 응축수를 배출하는 개질기와, 상기 개질기 및 상기 산소저장탱크와 연결되며 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하고, 상기 전기분해 역반응 시 발생되는 반응수를 배출하는 연료전지모듈과, 상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 응축수 및 상기 반응수를 포함하는 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 순차적으로 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 블랭킷 가스를 공급하여 배출하는 연료 블랭킷 가스 운용 설비로 구성된다.
도 3을 참조 하면, 본 발명에 따르는 연료 블랭킷 가스 운용 설비는, 다수의 연료 탱크(100)와, 이송부(200)와, 다수의 연결관(300)과, 배출부(400)와, 가스 공급 제어부(500)로 구성된다.
상기 다수의 연료 탱크(100)는 개질기와, 상기 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치된다.
상기 다수의 연료 탱크(100)는 서로 동일한 용량을 갖도록 형성되는 것이 좋다.
상기 이송부(200)는 상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크(100) 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크(100)로 이송한다.
상기 이송부(200)는 이송관(210)을 포함할 수 있다.
상기 이송관(210)의 일단은 상기 개질기 및 연료전지모듈과 연결된다.
상기 이송관(210)의 타단은 상기 다수의 연료 탱크(100) 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크(100)에 연결된다. 특히, 상단에 연결되는 것이 좋다.
그리고, 상기 다수의 연결관(300)은 상기 다수의 연료 탱크들(100)의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크(100)로 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 연료 탱크(100)로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성한다.
상기 다수의 연결관(300) 각각은 서로 이웃하는 연료 탱크들(300) 상단을 연결하여 유로를 형성한다.
또한, 상기 배출부(400)는 상기 다수의 연료 탱크(100)의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성한다.
상기 배출부(400)는 상기 다수의 연료 탱크(100)의 하단 각각에서 하방으로 연장되는 다수의 제 1배출관(410)과, 상기 다수의 제 1배출관(410)을 연결하여, 상기 개질기를 연결하는 제 2배출관(420)을 포함한다.
특히, 본 발명에 따르는 가스 공급 제어부(500)는 상술한 다수의 연료 탱크(100)의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크(100)에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 역할을 한다.
여기서, 상기 블랭킷 가스는 질소 가스를 사용한다.
상세하게는 본 발명에 따르는 가스 공급 제어부(500)는, 제 1개폐 밸브(510)와, 다수의 제 2개폐 밸브(520)와, 배출 펌프(530)와, 제어기(540)로 구성된다.
상기 제 1개폐 밸브(510)는 가스 공급부(501)에 연결되는 가스 공급관(502)에 설치되어, 다수의 연료 탱크(100) 각각으로 상기 가스의 공급을 제어한다.
상기 다수의 제 2개폐 밸브(520) 각각은, 상술한 다수의 제 1배출관(410) 상에 각각 설치되며, 상기 다수의 연료 탱크(100)의 하단을 통해 상기 연료의 배출을 제어한다.
상기 배출 펌프(530)는 제 2배출관(420) 상에 설치되어, 연료를 개질기로 강제 배출하도록 한다.
상기 제어기(540)는 상기 다수의 제 1개폐 밸브(510)의 구동을 제어하고, 상기 다수의 제 2개폐 밸브(520)의 구동을 순차적으로 제어하여, 상기 다수의 연료 탱크(100)의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크(100)에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 질소 가스를 공급하도록 한다.
여기서, 상기 다수의 연료 탱크(100) 각각에는, 블랭킷 가스의 공급으로 인한 상기 경계 공간에서의 압력값를 측정하고, 측정한 압력값을 상기 제어기(540)로 전송하는 다수의 압력 센서(550)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제어기(540)는, 상기 다수의 연료 탱크(100) 각각에 설치되는 상기 다수의 압력 센서(550)로부터 측정된 압력값들을 전송 받아, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 상기 다수의 제 1개폐 밸브(510)와 상기 다수의 제 2개폐 밸브(520)의 구동을 제어한다.
다음은, 도 4a 내지 도 4b를 참조 하여, 본 발명의 개질기 반응수 운용 설비의 작동 과정을 설명한다.
하기의 설명에서, 다수의 연료 탱크(100)는 1,2,3,4,5,6번 탱크로 설명하고, 다수의 제 2개폐 밸브(520)는 각 1,2,3,4,5,6번 탱크의 하단에 일대일로 설치되는 1,2,3,4,5,6번 밸브로 설명한다.
도 4a를 참조 하면, 1번 연료 탱크는 비어있는 상태를 이루고, 2 내지 6번 탱크는 연료가 채워진 상태를 이룬다.
이때, 1번 밸브는 개방 상태(ON)를 이룬다. 이외, 2 내지 6번 밸브는 폐쇄 상태(OFF)를 이룬다.
이어, 도 4b를 참조 하며, 제어기(540)는 1번 탱크에 연결되는 제 1개폐 밸브(510)를 개방하여, 가스 공급부(501)로부터 질소 가스를 공급 받을 수 있다.
이와 동시에, 1번 밸브, 3 내지 6번 밸브는 폐쇄(OFF)되고, 2번 밸브는 개방(ON)되는 상태를 이룬다.
따라서, 1번 탱크에는 새로운 작동수가 유입되고, 2번 탱크에 저장되어 있던 연료는 제 1,2배출관(410,420)을 통해 개질기 측으로 배출된다.
도 4c를 참조 하면, 상기와 같은 2번 탱크에 저장되어 있던 연료가 배출되면서, 제어기(540)는 1,2번 밸브를 폐쇄(OFF)하고, 2번 탱크에도 새로운 작동수가 공급되어 저장되도록 한다(이 경우, 1번 탱크에 채워진 작동수가 넘쳐 연결관(300)을 통해 2번 탱크로 유입된다). 그리고, 2번 탱크에 연결되는 제 1개폐 밸브(510)를 개방하여 가스 공급부(501)로부터 질소 가스를 공급받도록 한다.
아울러, 도 4c에 도시되는 바와 같이, 제어기(540)는 3번 밸브를 개방(ON)하여, 3번 탱크에 저장되어 있던 연료를 제 1,2배출관(410,420)을 통해 배출되도록 한다.
이어, 도 4d를 참조 하면, 5번 탱크의 연료가 모두 배출되고, 5번 밸브가 폐쇄(OFF)되며, 새로운 작동수가 공급되어 저장되는 상태를 보여준다.
더하여, 제어기(540)는 5번 탱크에 연결되는 제 1개폐 밸브(510)를 개방하여, 가스 공급부(501)로부터 질소 가스를 5번 탱크에 공급되도록 한다.
이와 동시에, 제어기(540)는 6번 밸브를 개방(ON)하여 6번 탱크에 저장되어 있던 연료를 제 1,2배출관(410,420)을 통해 개질기 측으로 배출되도록 한다.
본 발명에서는 서로 이웃하도록 연속적으로 연결되는 다수의 탱크를 통해 연료가 순차적으로 배출됨과 아울러, 반응수가 채워지는 경우, 배출되는 연료의 알코올 기화를 방지하기 위해 채워지는 반응수와 배출되는 연료와의 경계에 연료 블랭킷 가스를 공급하여, 다수의 탱크를 통해 순차적으로 배출되도록 할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 작동수를 공급하는 배관 및 밸브를 첫 번째의 저장 텡크에만 연결하기 때문에 나머지 탱크에는 밸브를 설치할 필요가 없고 이에 따라, 협소 공간에서의 설계가 용이하고, 잠수함에서의 유리한 배치가 가능할 수 있다.
이상, 본 발명의 공기불요추진체계의 개질기 반응수 운용 설비 및 이를 갖는 공기불요추진체계에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 연료 탱크
200 : 이송부
300 : 연결관
400 : 배출부
500 : 가스 공급 제어부

Claims (9)

  1. 개질기와, 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치되며, 연료가 저장되는 다수의 연료 탱크;
    상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크로 이송하는 이송부;
    상기 다수의 연료 탱크들의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크로부터 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 저장탱크로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성하는 다수의 연결관;
    상기 다수의 연료 탱크의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성하는 배출부;
    블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로 공급하는 가스 공급부; 및
    상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 가스 공급 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질기를 갖는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스 공급 제어부는,
    상기 가스 공급부에 설치되며, 상기 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로의 공급을 제어하는 다수의 제 1개폐 밸브와,
    상기 배출 유로에 설치되며, 상기 다수의 연료 탱크의 하단을 통해 상기 연료의 배출을 제어하는 다수의 제 2개폐 밸브와,
    상기 배출 유로에 설치되며, 상기 연료를 강제 배출하도록 하는 배출 펌프와,
    상기 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 순차적으로 제어하여, 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 연료 탱크 각각에는,
    상기 블랭킷 가스의 공급으로 인한 상기 경계 공간에서의 압력값를 측정하고, 측정한 압력값을 상기 제어기로 전송하는 다수의 압력 센서가 설치되되,
    상기 제어기는, 상기 다수의 연료 탱크 각각에 설치되는 상기 다수의 압력 센서로부터 측정된 압력값들을 전송 받아, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 상기 다수의 제 1개폐 밸브와 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 블랭킷 가스는,
    질소 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계의 연료 블랭킷 가스 운용 설비.
  5. 연료를 저장하는 다수의 연료 탱크;
    산소를 저장하는 산소저장탱크;
    상기 다수의 연료 탱크와 연결되며 상기 다수의 연료 탱크로부터 순차적으로 공급받은 연료를 사용하여 발전기를 사용하여 전력을 생산하는 엔진;
    상기 다수의 연료 탱크와 연결되며 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 기화시키는 기화기;
    상기 기화기와 연결되며 상기 기화기로부터 공급받은 기체상태의 연료로부터 수소를 추출하여 연료전지로 공급하고, 추출시 발생되는 응축수를 배출하는 개질기;
    상기 개질기 및 상기 산소저장탱크와 연결되며 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하고, 상기 전기분해 역반응 시 발생되는 반응수를 배출하는 연료전지모듈; 및
    상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 응축수 및 상기 반응수를 포함하는 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 순차적으로 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 블랭킷 가스를 공급하여 배출하는 연료 블랭킷 가스 운용 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연료 블랭킷 가스 운용 설비는 개질기와, 연료전지모듈의 사이에 서로 이웃하여 배치되며, 연료가 저장되는 상기 다수의 연료 탱크와;
    상기 개질기로부터 배출되는 응축수와, 상기 연료전지모듈에서 배출되는 반응수를 포함하는 작동수를 다수의 연료 탱크 중, 최외곽에 배치되는 연료 탱크로 이송하는 이송부와;
    상기 다수의 연료 탱크들의 상단을 서로 연결하여, 상기 최외곽에 배치되는 연료 탱크로부터 이송되는 상기 작동수를 이웃하는 다른 저장탱크로 순차적으로 이송되도록 하는 유로를 형성하는 다수의 연결관과;
    상기 다수의 연료 탱크의 하단과, 상기 개질기와 연결하여, 상기 연료의 배출 유로를 형성하는 배출부와;
    블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로 공급하는 가스 공급부; 및
    상기 다수의 연료 탱크의 배치 순서대로 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하는 가스 공급 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 개질기를 갖는 공기불요추진체계.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가스 공급 제어부는,
    상기 가스 공급부에 설치되며, 상기 블랭킷 가스를 상기 다수의 연료 탱크 각각으로의 공급을 제어하는 다수의 제 1개폐 밸브와,
    상기 배출 유로에 설치되며, 상기 다수의 연료 탱크의 하단을 통해 상기 연료의 배출을 제어하는 다수의 제 2개폐 밸브와,
    상기 배출 유로에 설치되며, 상기 연료를 강제 배출하도록 하는 배출 펌프와,
    상기 다수의 제 1개폐 밸브와, 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 순차적으로 제어하여, 상기 작동수 및 상기 연료를 상기 다수의 연료 탱크에 저장 및 배출함과 아울러, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 다수의 연료 탱크 각각에는,
    상기 블랭킷 가스의 공급으로 인한 상기 경계 공간에서의 압력값를 측정하고, 측정한 압력값을 상기 제어기로 전송하는 다수의 압력 센서가 설치되되,
    상기 제어기는, 상기 다수의 연료 탱크 각각에 설치되는 상기 다수의 압력 센서로부터 측정된 압력값들을 전송 받아, 저장되는 상기 작동수와 배출되는 상기 연료의 경계 공간에 상기 블랭킷 가스를 공급하도록 상기 다수의 제 1개폐 밸브와 상기 다수의 제 2개폐 밸브의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 블랭킷 가스는,
    질소 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기불요추진체계.
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