KR102434904B1

KR102434904B1 - 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템

Info

Publication number: KR102434904B1
Application number: KR1020200179190A
Authority: KR
Inventors: 이정용
Original assignee: 이정용
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-08-19
Also published as: KR20220088980A

Abstract

본 발명은 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템에 관한 것이다. 이는, 밀폐컨테이너의 내부에 위치하고 외부로부터 공급된 수돗물을 받아 전기분해 시켜 수소기체와 산소기체를 발생하는 전기분해장치, 전기분해장치에서 발생한 수소기체와 산소기체를 분리하는 기체분리기, 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 수소기체를 받아 수용하는 수소기체탱크, 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 산소기체를 받아 수용하는 산소기체탱크, 수소기체탱크 내의 수소기체를 전달받아 액화시키는 액화장치, 액화장치에서 액화된 액화수소를 밀폐컨테이너 외부로 공급하는 공급펌프를 구비하는 액화수소공급부와; 밀폐컨테이너로부터 이격 배치되며, 공급펌프에 의해 공급되는 액화수소를 받아 충전대상에 충전시키는 충전기를 갖는 충전부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템은, 수소를 저장했다가 공급하는 것이 아니라, 필요할 때마다 수돗물을 전기분해하여 수소를 생산하고 생산된 수소를 전량 공급하므로, 수소 저장탱크가 필요 없어 도심에서도 안전하게 운용할 수 있다.

Description

수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템{Real-time hydrogen charging system using tap water as raw material}

본 발명은 수소차량용 충전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수돗물을, 필요할 때 마다 전기분해하여 수소를 발생하고 발생 수소를 액화 후 차량에 바로 충전하는 구조를 가지므로, 액화 수소를 저장할 필요가 없어 그만큼 안전한 운용이 가능한, 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템에 관한 것이다.

디젤이나 휘발유 등의 화석연료에 의한 여러 가지 환경문제를 해결하기 위해, 화석연료를 대체하는 친환경 에너지에 관한 연구가 오래전부터 진행되어 오고 있다. 친환경 에너지로서, 수력, 풍력, 태양열, 조력 발전이 잘 알려져 있으며, 최근에는 물을 전기분해 하여 수소를 얻고 수소를 연료로 사용하는 기술이 개발되어 있다.

수소를 연료로 사용하는 수소차량은, 배기가스를 배출하지 않으며 진동이나 소음이 적고 수소의 충전시간도 짧기 때문에, 미래 자동차로 큰 주목울 받고 있다.

수소차량에 대한 수소의 충전은 수소충전소에서 이루어진다. 수소충전소에는, 액화된 수소를 저장하는 액화수소 저장탱크, 펌프, 충전기 등이 설치된다. 저장탱크는 여러 가지 센서와 폭발 방지장치와 함께 지중에 매설된다. 펌프는 저장탱크에 저장되어 있는 수소를 펌핑하여 충전기로 공급하고, 지상의 충전기는 수소차량에 수소를 충전하는 역할을 한다.

그런데, 종래의 수소 충전 시스템은, 수소를 저장하는 고압의 저장탱크를 운용해야 하기 때문에, 폭발의 위험성에 항상 노출되어 있다는 문제를 가진다. 또한, 저장탱크 내의 수소 잔량이 적어짐에 따라 충전압력이 감소하여, 펌프의 작동 부하가 시간에 따라 변화한다는 단점도 있다.

수소충전 시스템과 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1987357호 (수소저장용기를 포함하는 수소충전시스템 및 이의 운용 방법)가 개시된 바 있다.

개시된 수소충전시스템은, 복수의 수소저장용기들을 포함하는 제1충전소 및 제1충전소로부터 데이터를 수신하고, 제1충전소로 데이터로부터 계산된 정보를 제공하는 중앙서버부 및 복수의 수소저장용기들을 포함하는 제 2충전소를 포함하고, 각각의 수소저장용기는 금속 라이너 및 금속 라이너를 감싸고, 탄소 섬유를 포함하는 복합재료 라이너를 포함하는 용기; 용기의 표면에 설치되어 음향 방사를 이용하여, 용기의 파손 위치를 검출하는 적어도 하나 이상의 음향 센서 및 용기의 표면과 마주보게 설치되어, 용기의 외경을 측정하고 적어도 2개 이상이 배치되는 변위 센서 변위 센서가 설치되는 프레임을 포함하고, 제1및 제2충전소는 각각 수소저장용기의 음향 센서 및 변위센서를 이용하여, 용기의 외경 데이터 및 용기의 파손 여부 및 파손 위치에 대한 파손 정보를 생성하고, 중앙 서버부는 제1충전소 및 제2충전소로부터 외경 데이터 및 파손 정보를 수신하고, 외경 데이터 및 파손 정보로부터 용기의 파손율이 높은 외경 범위를 계산하여 용기의 파손율이 높은 용기의 외경 범위에 대한 위험범위 외경 정보를 생성하는 구조를 갖는다.

국내 등록특허공보 제10-1987357호 (수소저장용기를 포함하는 수소충전시스템 및 이의 운용 방법) 국내 등록특허공보 제10-2073137호 (안정적인 수소 충전을 위한 수소 스테이션에서의 연료전지용 수소 충전 시스템)

본 발명은, 필요할 때마다 수돗물을 전기분해하여 수소를 생산하고 생산된 수소를 전량 공급하므로 수소 저장탱크가 필요 없어 도심에서도 안전하게 운용할 수 있는, 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템은, 내부공간을 제공하는 밀폐컨테이너, 상기 밀폐컨테이너 내에 설치되며 제어신호를 출력하는 컨트롤러, 상기 밀폐컨테이너의 내부에 위치하고 외부로부터 공급된 수돗물을 받아 전기분해 시켜 수소기체와 산소기체를 발생하는 전기분해장치, 상기 전기분해장치에서 발생한 수소기체와 산소기체를 분리하는 기체분리기, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 수소기체를 받아 수용하는 수소기체탱크, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 산소기체를 받아 수용하는 산소기체탱크, 상기 수소기체탱크 내의 수소기체를 전달받아 액화시키는 액화장치, 상기 액화장치에서 액화된 액화수소를 밀폐컨테이너 외부로 공급하는 공급펌프를 구비하는 액화수소공급부와; 상기 밀폐컨테이너로부터 이격 배치되며, 공급펌프에 의해 공급되는 액화수소를 받아 충전대상에 충전시키는 충전기를 갖는 충전부가 포함된다.

또한, 상기 산소기체탱크에는, 산소기체탱크에 연결되며 밀폐컨테이너의 외부로 연장되고 배기밸브에 의해 개폐되는 산소배출튜브가 더 구비되고, 산소배출튜브의 단부에는, 산소배출튜브를 통과한 산소기체를 대기로 배출하는 디퓨저가 설치된다.

아울러, 상기 액화수소공급부는 지면의 하부에 매립 설치되고, 상기 디퓨저는; 지상에 배치되며 산소배출튜브를 통과한 산소기체를 받아들이는 리시빙케이스와, 상기 리시빙케이스를 커버하되 리시빙케이스로부터 분출하는 산소기체를 확산시키는 디퓨징플레이트를 포함하고, 상기 디퓨저 주변의 수소 농도를 감지하는 센서부와, 상기 센서부가 감지한 정보를 컨트롤러로 전달하여, 컨트롤러로 하여금 산소배출튜브를 개폐하게 하는 통신모듈이 더 구비된다.

또한, 상기 전기분해장치는, 다수 개가 기체분리기에 대해 병렬 접속된 상태로 컨트롤러에 의해 독립적으로 동작하고, 각 전기분해장치와 기체분리기를 연결하는 연결관에는, 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 제1밸브가 설치되며, 상기 충전기는, 공급펌프에 대해 병렬 연결되며, 각 충전기와 공급펌프를 연결하는 액화수소공급관에는, 상기 컨트롤러에 의해 독립적으로 개폐되는 제2밸브가 설치된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템은, 수소를 저장했다가 공급하는 것이 아니라, 필요할 때마다 수돗물을 전기분해하여 수소를 생산하고 생산된 수소를 전량 공급하므로, 수소 저장탱크가 필요 없어 도심에서도 안전하게 운용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템이, 건물의 지하 주차장에 적용된 모습을 예를 들어 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템의 세부 구성 및 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2의 디퓨저의 구성을 나타내 보인 절제 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템을 이용해 수소를 충전하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템의 변형 예를 도시한 계통도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 발생수소 충전시스템은, 저장되어 있는 액화수소를 공급하는 것이 아니라, 고객으로부터의 액화수소 충전 요청이 있을 때 필요한 만큼의 액화수소를 바로 만들어 공급하는 것이다. 당연히, 액화수소를 저장하기 위한 저장용기, 압력센서, 누설감지센서, 폭발방지장치 등은 필요 없다.

이러한 본 발명의 충전시스템은, 내부공간을 제공하는 밀폐컨테이너, 상기 밀폐컨테이너 내에 설치되며 제어신호를 출력하는 컨트롤러, 상기 밀폐컨테이너의 내부에 위치하고 외부로부터 공급된 수돗물을 받아 전기분해 시켜 수소기체와 산소기체를 발생하는 전기분해장치, 상기 전기분해장치에서 발생한 수소기체와 산소기체를 분리하는 기체분리기, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 수소기체를 받아 수용하는 수소기체탱크, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 산소기체를 받아 수용하는 산소기체탱크, 상기 수소기체탱크 내의 수소기체를 전달받아 액화시키는 액화장치, 상기 액화장치에서 액화된 액화수소를 밀폐컨테이너 외부로 공급하는 공급펌프를 구비하는 액화수소공급부와; 상기 밀폐컨테이너로부터 이격 배치되며, 공급펌프에 의해 공급되는 액화수소를 받아 충전대상에 충전시키는 충전기를 갖는 충전부의 기본 구성을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템(20)이, 건물(11)의 지하주차장(13)에 적용된 모습을 예를 들어 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 충전시스템의 세부 구성 및 동작을 설명하기 위한 구성도이다. 또한, 도 3은 도 2의 디퓨저의 구성을 나타내 보인 절제 사시도이며, 도 4는 도 1에 도시한 충전시스템을 이용해 수소를 충전하는 모습을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 충전시스템(20)이 건물(11)의 지하주차장(13)에 적용되어 있음을 알 수 있다. 본 실시예에서의 충전시스템(20)이 수소차량에 액화수소를 충전하는 것이니 만큼, 지하주차장에 설치할 경우, 수소차량을 소유한 입주민이 보다 편하게 사용할 수 있다. 이는 아파트나 공공건물의 주차장에, 전기차량 배터리 충전용 충전기를 설치한 것과 같은 이치이다.

하지만 본 실시예의 충전시스템(20)은, 주차장 뿐 아니라, 주차장이 아닌 장소에도 얼마든지 설치할 수 있다. 가령 대도심의 도로변이나 골목길 또는 고속도로 휴게소 등에도 설치 및 운용이 가능한 것이다.

이러한 본 실시예에 따른, 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템은, 액화수소공급부(30), 충전부(50), 디퓨저(41)를 포함한다.

액화수소공급부(30)는, 외부로부터 공급된 수돗물을 전기분해하여 수소기체를 얻고, 수소기체를 액화하여 액화수소로 만든 다음 만드는 것이고, 충전부(50)는 액화수소공급부(30)에서 만들어진 액화수소를 수소차량(100)에 충전하는 것이다. 또한 디퓨저(41)는, 물의 전기분해시 생성되는 산소기체를 대기중으로 배기하는 것이다. 충전시스템(20)이 지하주차장 등 밀폐된 공간에 시설된 경우, 해당 공간에 산소를 공급하여 보다 쾌적한 환경을 구현할 수 있다.

액화수소공급부(30)는, 밀폐컨테이너(21), 컨트롤러(37), 전기분해장치(31), 기체분리기(32), 수소기체탱크(34), 압입펌프(35), 산소기체탱크(43), 액화장치(36), 공급펌프(38), 통신부(39)를 포함한다.

밀폐컨테이너(21)는 상기한 구성요소들을 수용할 수 있는 내부공간(21a)을 제공하며 지면(15)의 하부에 매립 설치된다. 경우에 따라 지상에 설치할 수도 있음은 물론이다.

컨트롤러(37)는 내부공간(21a)에 내장되며, 전기분해장치(31), 기체분리기(32), 압입펌프(35), 액화장치(36), 공급펌프(38)의 동작을 제어한다. 또한 통신부(39)를 통해 외부와 정보를 송수신 할 수도 있다.

전기분해장치(31)는, 밀폐컨테이너(21)의 내부에 고정된 상태로, 수도관(23)을 통해 외부로부터 공급된 수돗물을 받아 전기분해 시킨다. 전기분해장치(31)에 의해 수돗물로부터 수소기체와 산소기체가 얻어지는 것이다. 전기분해장치(31)가, 수돗물을 전기분해하여 수소와 산소를 얻는 방식은, 일반적인 전기분해 방식과 동일하며 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 전기분해장치(31)의 작동은 컨트롤러(37)에 의해 의해 조절된다.

전기분해장치(31)에서 생산된 기체, 즉 수소기체와 산소기체의 혼합기체는, 연결관(31a)을 통해 기체분리기(32)로 이동한다. 기체분리기(32)는 연결관(31a)을 통해 넘어온 혼합기체를, 수소기체와 산소기체로 분리하고, 수소기체는 수소기체탱크(34)로, 산소기체는 산소기체탱크(43)로 보낸다. 수소기체와 산소기체를 분리하는 원리도 일반적인 분리장치와 동일하다. 가령, 수소와 산소의 밀도차이를 이용해 분리할 수 있는 것이다.

수소기체탱크(34)내에 모인 수소기체는 압입펌프(35)에 의해 액화장치(36)로 압송된다. 압입펌프(35)는 수소기체탱크(34)를 액화장치(36)에 압입한다. 이러한 기능을 수행할 수 있는 한 압입펌프(35)의 펌핑 방식은 다양하게 구현 가능하다.

액화장치(36)는, 압입펌프(35)를 통해 전달받은 수소기체를, 초저온으로 냉각하거나 고압으로 압축하여 액화시키는 장치이다. 수소기체를 액화시켜 액화수소를 얻는 방식 자체도 일반적인 방식을 사용할 수 있다.

공급펌프(38)는 액화장치(36)에서 액화된 액화수소를 밀폐컨테이너(21) 외부의 충전부(50)로 공급하는 역할을 한다. 공급펌프(38)에서 펌핑된 액화수소는 액화수소공급관(51)을 통해 충전기(55)로 공급된다.

한편, 산소기체탱크(43)는 산소배출튜브(33b)를 통해 디퓨저(41)와 연결된다. 산소배출튜브(33b)는 산소기체탱크(43)에 모여 있는 산소기체를 디퓨저(41)로 보내는 파이프로서 산소배출밸브(33e)에 의해 개폐된다. 산소배출밸브(33e)는 컨트롤러(37)에 의해 동작한다.

디퓨저(41)는, 지상에 배치된 상태로, 산소배출튜브(33b)를 통해 산소기체를 전달받은 후, 산소기체를 주변으로 배출한다. 디퓨저(41)로부터 배출되는 산소기체는 대기중으로 퍼지며, 가령, 밀폐된 공간의 산소 농도를 증가시켜 보다 쾌적한 환경을 제공한다. 이러한 기능을 수행할 수 있는 한 디퓨저(41)의 구조는 다양하게 구현 가능하다.

도 3은 상기한 디퓨저(41)의 구성을 개략적으로 도시한 절제 사시도이다. 도시한 바와 같이, 디퓨저(41)는, 리시빙케이스(41a)와 디퓨징플레이트(41k)를 갖는다.

리시빙케이스(41a)는 지면(15)에 대해 다수의 볼트(41f)를 통해 고정된 납작한 원형 용기로서, 상부로 개방된 공간부(41b)를 제공한다. 또한 리시빙케이스(41a)의 바닥 중앙에는 분출노즐(41e)이 구비된다. 분출노즐(41e)은 산소배출튜브(33b)를 통해 올라온 산소기체를 상부로 분출한다.

디퓨징플레이트(41k)는, 다수의 지지용 브라켓(미도시)을 통해 리시빙케이스(41a) 상부에 수평으로 고정되는 원판형 부재로서 가장자리에 만곡유도부(41m)를 갖는다. 만곡유도부(41m)는 디퓨징플레이트(41k)의 반지름 방향으로 갈수록 하향 경사진 부분이다. 아울러 디퓨징플레이트(41k)는 리시빙케이스(41a)의 상단부로부터 이격되어 있다.

따라서, 분출노즐(41e)을 통해 상향 분출된 후 공간부(41b)를 채운 산소기체는, 디퓨징플레이트(41k)와 리시빙케이스(41a)의 사이를 통해 반지름 방향으로 퍼져나가며 만곡유도부(41m)에 부딪혀 하향류의 흐름을 가지게 된다. 하향류의 흐름을 가진 산소기체는 지면에 비스듬하게 바운드 된 후 주변으로 넓게 퍼져 나간다.

한편, 디퓨저(41)의 상부에는 센서부(41p)와 통신모듈(41q)이 설치된다. 센서부(41p)는 디퓨저 주변의 수소 농도를 감지하는 센서이다. 말하자면, 충전부(50)에서의 충전 시, 누설되는 수소성분이 있는지를 판단하는 것이다.

또한 통신모듈(41q)은 센서부(41p)가 센싱한 정보를 컨트롤러(37)로 전달하여, 컨트롤러로 하여금 산소배출밸브(33e)를 개폐하게 한다. 컨트롤러(37)는, 센서부(41p)가 수소성분을 감지한 경우에는 산소배출밸브(33e)를 잠그고, 수소성분을 감지하지 못한 경우에만 산소배출밸브(33e)를 개방한다. 지상에 수소기체가 없을 때에만 산소기체를 배기하여 공기 중의 산소 농도를 증가시키는 것이다.

충전부(50)는, 액화수소공급관(51)을 통해 공급펌프(38)와 연결된 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 수소차량(100)에 수소를 충전하기 위한 충전기(55)를 포함한다.

충전기(55)는, 이를테면, 주유소에 설치되는 주유기와 같은 사이즈를 가지는 것으로서, 전면에 터치패널(55a)과 카드결제부(55b)를, 측면에 주입노즐(55f)을, 상부에 통신장치(55e) 및 충전표시램프(55c)를 갖는다.

터치패널(55a)은, 사용자가 필요한 정보를 입력하거나 또는 사용자에게 알려줄 정보를 출력하는 표시창이다. 가령, 터치패널(55a)을 통해 충전 요구량을 입력하거나, 터치패널을 통해 요금을 안내할 수 있는 것이다. 카드결제부(55b)는, 충전 금액을 결제하기 위해 카드를 끼우는 부분이다.

주입노즐(55f)은 수소차량(100)에 구비되어 있는 가스주입포트(미도시)에 결합하여, 액화수소가 수소차량 내부의 가스통에 주입되도록 한다. 도면부호 55g는 주입노즐(55f)를 걸어 놓는 거치대이다.

아울러 충전표시램프(55c)는 액화수소의 충전 시 점등되는 램프이다. 고객은 충전표시램프(55c)를 통해 현지 액화수소가 충전되고 있는지를 육안 확인할 수 있다.

통신장치(55e)는 밀폐컨테이너(21) 내부에 설치되어 있는 통신부(39)를 통해 컨트롤러(37)에 접속되어, 컨트롤러(37)로 하여금 필요한 만큼의 액화수소를 만들어 공급하게 한다. 예를 들어, 고객이 30리터의 액화수소만 구입하기 위해, 터치패널(55a)에 30리터의 액화수소 구입을 입력하면, 통신장치(55e)가 컨트롤러(37)에 30리터의 액화수소만 생산할 것을 명령하는 것이다.

컨트롤러(37)는, 위에 설명한 전기분해장치(31), 액화장치(36)를 제어하여 입력된 액화수소만 생산한다. 생산된 액화수소는 모두 수소차량(100)으로 공급되므로, 밀폐컨테이너(21) 내에는 액화수소가 남아있지 않는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템(20)의 변형 예를 도시한 계통도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와 같이, 다수의 전기분해장치(31)가 연결관(31a)을 통해 기체분리기(32)에 병렬적으로 접속되어 있다. 다수의 전기분해장치(31)는 하나의 전기분해부(61)를 구성한다. 전기분해장치(31)의 적용 개수는 필요에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

전기분해부(61)에 포함되는 각각의 전기분해장치(31)는 컨트롤러(37)에 의해 독립적으로 동작한다. 이를테면, 액화수소의 요구량이 적을 경우에는 한 두 개의 전기분해장치(31)만 가동하고, 많은 양의 액화수소를 만들어야 할 때에는 모든 전기분해장치(31)를 풀가동 하는 것이다.

또한, 각 전기분해장치(31)와 기체분리기(32)를 연결하는 연결관(31a)에는 제1밸브(31c)가 설치된다. 제1밸브(31c)는 컨트롤러에 의해 원격 제어되는 밸브이다.

한편, 충전기(55)도, 전기분해장치(31)와 마찬가지로 공급펌프(38)에 대해 병렬 연결된다. 즉, 다수의 충전기(55)를 액화수소공급관(51)을 이용해 공급펌프(38)에 병렬적으로 접속시키는 것이다. 액화수소공급관(51)에는, 컨트롤러(37)에 의해 개폐되는 제2밸브(51a)가 장착되어 있다. 제2밸브(51a)를 개방함으로써 충전기(55)를 사용할 수 있음은 물론이다. 이와 같이 다수의 충전기(55)를 적용함으로써, 다수의 사용자가 동시에 이용할 수 있는 액화수소 충전스테이션을 구성할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:건물 13:지하주차장 15:지면
20:충전시스템 21:밀폐컨테이너 21a:내부공간
23:수도관 30:액화수소공급부 31:전기분해장치
31a:연결관 31c:제1밸브 32:기체분리기
33b:산소배출튜브 33e:산소배출밸브 34:수소기체탱크
35:압입펌프 36:액화장치 37:컨트롤러
38:공급펌프 39:통신부 41:디퓨저
41a:리시빙케이스 41b:공간부 41e:분출노즐
41f:볼트 41k:디퓨징플레이트 41m:만곡유도부
41p:센서부 41q:통신모듈 43:산소기체탱크
50:충전부 51:액화수소공급관 51a:제2밸브
55:충전기 55a:터치패널 55b:카드결제부
55c:충전표시램프 55e:통신장치 55f:주입노즐
55g:거치대 61:전기분해부 100:수소차량

Claims

내부공간을 제공하는 밀폐컨테이너, 상기 밀폐컨테이너 내에 설치되며 제어신호를 출력하는 컨트롤러, 상기 밀폐컨테이너의 내부에 위치하고 외부로부터 공급된 수돗물을 받아 전기분해 시켜 수소기체와 산소기체를 발생하는 전기분해장치, 상기 전기분해장치에서 발생한 수소기체와 산소기체를 분리하는 기체분리기, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 수소기체를 받아 수용하는 수소기체탱크, 상기 기체분리기와 연결되며 기체분리기로부터 산소기체를 받아 수용하는 산소기체탱크, 상기 수소기체탱크 내의 수소기체를 전달받아 액화시키는 액화장치, 상기 액화장치에서 액화된 액화수소를 밀폐컨테이너 외부로 공급하는 공급펌프를 구비하는 액화수소공급부와; 상기 밀폐컨테이너로부터 이격 배치되며, 공급펌프에 의해 공급되는 액화수소를 받아 충전대상에 충전시키는 충전기를 갖는 충전부가 포함되고,
상기 산소기체탱크에는, 산소기체탱크에 연결되며 밀폐컨테이너의 외부로 연장되고 배기밸브에 의해 개폐되는 산소배출튜브가 더 구비되고, 산소배출튜브의 단부에는, 산소배출튜브를 통과한 산소기체를 대기로 배출하는 디퓨저가 설치되며,
상기 액화수소공급부는 지면의 하부에 매립 설치되고, 상기 디퓨저는; 지상에 배치되며 산소배출튜브를 통과한 산소기체를 받아들이는 리시빙케이스와, 상기 리시빙케이스를 커버하되 리시빙케이스로부터 분출하는 산소기체를 확산시키는 디퓨징플레이트를 포함하며, 상기 디퓨저 주변의 수소 농도를 감지하는 센서부와, 상기 센서부가 감지한 정보를 컨트롤러로 전달하여, 컨트롤러로 하여금 산소배출튜브를 개폐하게 하는 통신모듈이 더 구비되는,
수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템.
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제1항에 있어서,
상기 전기분해장치는,
다수 개가 기체분리기에 대해 병렬 접속된 상태로 컨트롤러에 의해 독립적으로 동작하고,
각 전기분해장치와 기체분리기를 연결하는 연결관에는, 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 제1밸브가 설치되며,
상기 충전기는, 공급펌프에 대해 병렬 연결되며, 각 충전기와 공급펌프를 연결하는 액화수소공급관에는, 상기 컨트롤러에 의해 독립적으로 개폐되는 제2밸브가 설치된,
수돗물을 원료로 하는 실시간 발생수소 충전시스템.