KR102481568B1 - 액화수소 기화 장치 - Google Patents

액화수소 기화 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102481568B1
KR102481568B1 KR1020220040012A KR20220040012A KR102481568B1 KR 102481568 B1 KR102481568 B1 KR 102481568B1 KR 1020220040012 A KR1020220040012 A KR 1020220040012A KR 20220040012 A KR20220040012 A KR 20220040012A KR 102481568 B1 KR102481568 B1 KR 102481568B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
vaporization
terminal
air
output
Prior art date
Application number
KR1020220040012A
Other languages
English (en)
Inventor
이준규
박인규
민정기
Original Assignee
(주)제아이엔지
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 (주)제아이엔지 filed Critical (주)제아이엔지
Priority to KR1020220040012A priority Critical patent/KR102481568B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102481568B1 publication Critical patent/KR102481568B1/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
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • 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
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • 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
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0157—Compressors
    • 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
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F17C2227/0311—Air heating
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/032—Control means using computers
    • 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
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0439—Temperature
    • 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
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification
    • 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
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0139—Fuel stations
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 액화수소 기화 장치의 외측 제1 높이에 설치되는 인입수소 단자, 액화수소 기화 장치의 외측 제2 높이에 설치되는 출력수소 단자, 인입수소 단자와 출력수소 단자에 매니폴드관을 통해 연결되는 복수의 기화배관으로서, 외부에서 제공되는 공기와의 접촉에 따라 인입수소 단자를 통해 유입되는 수소를 온도 상승시켜 출력수소 단자로 출력하는 복수의 기화배관 및 복수의 기화배관을 향해 가열된 공기를 출력하는 공기출력부를 포함하는 액화수소 기화 장치에 관한 것이다.

Description

액화수소 기화 장치{LIQUID HYDROGEN VAPORIZER}
본 발명은 액화수소 기화 장치에 관한 것으로서 액화수소의 기화 효율을 높이고 액화수소 기화 장치에서의 액화수소의 기화에 따라 발생하는 적상현상을 효율적으로 제거할 수 있는 액화수소 기화 장치에 관한 것이다.
가솔린, 경유 등의 화석 연료의 고갈, 환경오염 등에 따라 화석 연료를 대체하기 위한 동력원을 이용한 자동차가 널리 연구되고 보급되고 있다. 대표적으로 전기 자동차와 수소 연료전지자동차가 대체 동력원을 이용하는 차량으로서 전기 자동차 및 수소 연료전지자동차 관련 많은 연구 및 개발이 진행되고 있다.
특히, 수소 연료전지자동차는 수소를 동력원으로 이용하는 차량으로서 이산화탄소 등의 배출이 없고 수소 소비 후 순수한 물만을 배출하여 자연친화적인 차량으로 알려져 있다. 수소 연료전지자동차의 동력원인 수소를 충전하기 위해 도로 주변 등 필요한 위치에 수소 충전소가 설치된다.
수소 충전소는 고압 압축기와 고압의 수소 뱅크 스토리지를 다수 구비하고 디스펜서(dispenser)의 충전건을 통해 수소 연료전지자동차의 수소저장 탱크(TYPE 4)에 수소를 충전한다.
수소 충전소는 수소 뱅크 스토리지에 고압의 수소를 저장하기 위한 공급원으로서 튜브 트레일러를 일반적으로 사용하고 수소 충전소는 튜브 트레일러로부터의 일정한 압력(예를 들어, 200 바)의 기체수소를 고압 압축기에 공급하여 수소 뱅크 스토리지에 고압의 기체수소를 충전한다.
튜브 트레일러 대신에, 액화수소를 이용하는 수소 충전소가 구성되거나 개발되고 있다. 액화수소를 이용하는 수소 충전소는 액화수소 탱크, 액화수소 탱크에 연결되는 기화기를 포함하여 액화수소를 기화시켜 기화된 수소를 저압 압축기에 공급하고 저압 압축기가 압축한 기화수소를 고압 압축기로 출력할 수 있다.
액화수소를 기화하는 기화기는 공랭식 방식으로 구성된다. 기화기는 자연 대류 방식으로 액화수소에 다수의 내부 구비된 알루미늄판을 통해 열을 전달하여 액화수소를 기화시킨다. 기존 기화기는 자연 공랭식 방식을 적용하여 액화수소의 극저온(영하 253도 이하)에서 지정된 온도(영하 10도 등)까지 상승을 위해 그 크기가 커지는 단점이 발생하고 외부 환경 변화(예를 들어, 외기 온도)에 영향을 받아 기화기 후단의 압축기 등으로 양질의 기화수소를 제공할 수 없는 문제가 발생한다.
이와 같이, 액화수소를 이용하는 수소 충전소에 있어 기존 기화기에서 발생하는 여러 문제점을 개선할 수 있는 액화수소 기화 장치가 필요하다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 극저온의 액화수소를 상온의 기화수소로 기화시키는 효율을 높여 설치공간을 줄이고 기화 성능을 향상시킬 수 있는 액화수소 기화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가열된 공기의 내부 송풍으로 액화수소 기화 장치에 설치되는 기화배관의 표면에서 발생하는 적상을 제거하고 그에 따라 기화 효율을 높일 수 있는 액화수소 기화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외부 환경의 변화에 상관없이 출력되는 기화수소의 온도를 일정하게 유지하여 후단의 압축기에 고품질의 기화수소를 제공할 수 있는 액화수소 기화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 액화수소 기화 장치는 액화수소 기화 장치의 외측 제1 높이에 설치되는 인입수소 단자, 액화수소 기화 장치의 외측 제2 높이에 설치되는 출력수소 단자, 인입수소 단자와 출력수소 단자에 매니폴드관을 통해 연결되는 복수의 기화배관으로서, 외부에서 제공되는 공기와의 접촉에 따라 인입수소 단자를 통해 유입되는 수소를 온도 상승시켜 출력수소 단자로 출력하는 복수의 기화배관 및 복수의 기화배관을 향해 가열된 공기를 출력하는 공기출력부를 포함한다.
상기한 액화수소 기화 장치에 있어서, 인입수소 단자는 액화수소 기화 장치의 일측면에 출력수소 단자보다 낮은 위치에 설치되고, 인입수소 단자와 출력수소 단자에 매니폴드관을 통해 연결되는 복수의 기화배관은 제1 높이와 제2 높이 사이에 설치되어 기화배관의 수소 온도가 상측의 출력수소 단자로 출력됨에 따라 상승하고, 공기출력부는 복수의 기화배관보다 더 낮은 위치에 설치되어 상측의 복수의 기화배관을 향해 가열된 공기를 출력한다.
상기한 액화수소 기화 장치에 있어서, 공기출력부는 송풍기로부터의 히터를 통해 가열된 공기를 분배하는 복수의 공기배관 및 복수의 공기배관에 설치되어 상측의 복수의 기화배관을 향해 가열된 공기를 분출하는 복수의 노즐을 포함한다.
상기한 액화수소 기화 장치에 있어서, 출력수소 단자를 통해 출력되는 수소의 온도를 센싱하는 온도 센서 및 온도 센서에서 센싱된 온도 데이터에 따라 액화수소 기화 장치를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 공기출력부는 히터를 통해 가열된 공기를 상측의 복수의 기화배관을 향해 보내는 복수의 송풍기를 포함하고, 제어부는 센싱된 온도 데이터에 따라 복수의 송풍기 중 하나 이상의 송풍기의 구동을 제어한다.
상기한 액화수소 기화 장치에 있어서, 출력수소 단자를 통해 출력되는 수소의 온도를 센싱하는 온도 센서 및 온도 센서에서 센싱된 온도 데이터에 따라 액화수소 기화 장치를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 제어부는 센싱된 온도 데이터에 따라 송풍기의 회전 속도를 조절한다.
상기한 액화수소 기화 장치에 있어서, 출력수소 단자를 통해 출력되는 수소의 온도를 센싱하는 온도 센서 및 온도 센서에서 센싱된 온도 데이터에 따라 액화수소 기화 장치를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 공기출력부는 외부에서 공급되는 가열된 공기를 분배하는 복수의 공기배관, 복수의 공기배관에 설치되어 가열된 공기를 상측으로 분출하는 복수의 노즐 및 복수의 노즐 위에 설치되어 복수의 노즐로부터의 가열된 공기를 상측의 복수의 기화배관을 향해 송풍하는 복수의 송풍기를 포함하고, 제어부는 센싱된 온도 데이터에 따라 복수의 송풍기 중 하나 이상의 송풍기의 구동을 제어하거나 가열된 공기의 유입량을 조절한다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 수소 충전소는 액화수소를 저장하는 액화수소 탱크, 액화수소 탱크의 액화수소를 기화시키는, 상기한 액화수소 기화 장치, 액화수소 기화 장치로부터 출력되는 기화수소를 압축하는 압축기, 액체를 가열하는 히터 및 히터에 의해 가열된 액체와 유입되는 공기의 열교환을 통해 유입 공기를 가열시켜 액화수소 기화 장치로 출력하는 열교환기를 포함한다.
상기한 수소 충전소에 있어서, 히터에 의해 가열되는 액체는 물이고, 히터는 전기 히터이고, 열교환기는 전기 히터에 의해 가열된 물의 내부 배관과 유입 공기의 내부 배관 사이의 열전달에 따라 유입 공기를 가열하여 액화수소 기화 장치로 출력한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 액화수소 기화 장치는 극저온의 액화수소를 상온의 기화수소로 기화시키는 효율을 높여 설치공간을 줄이고 기화 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 액화수소 기화 장치는 가열된 공기의 내부 송풍으로 액화수소 기화 장치에 설치되는 기화배관의 표면에서 발생하는 적상을 제거하고 그에 따라 기화 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 액화수소 기화 장치는 외부 환경의 변화에 상관없이 출력되는 기화수소의 온도를 일정하게 유지하여 후단의 압축기에 고품질의 기화수소를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성되는 수소 충전소의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 액화수소 기화 장치의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 공기출력부의 다양한 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 구성되는 수소 충전소(10)의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 수소 충전소(10)는 액화수소 탱크(100), 액화수소 기화 장치(200), 히터(300), 열교환기(400), 송풍기(500), 압축기(600), 수소 뱅크 스토리지(700) 및 디스펜서(800)를 포함한다. 도 1의 수소 충전소(10)는 본 발명에 따른 구성을 설명하기 위한 간략화된 구성을 도시하고 수소 충전소(10)는 그 외 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 1의 수소 충전소(10)는 액화수소 기화 장치(200)를 포함하는 예로서 수소 충전소(10)의 압축기(600), 수소 뱅크 스토리지(700) 및 디스펜서(800)는 알려진 다양한 구성을 가질 수 있다.
도 1을 통해 수소 충전소(10)를 살펴보면, 액화수소 탱크(100)는 극저온의 액화수소를 저장한다. 액화수소 탱크(100)는 설계용량에 따른 영하 253도 이하의 액화수소를 저장하고 저장된 액화수소를 구비된 개폐밸브 등을 통해 후단의 액화수소 기화 장치(200)로 출력한다.
히터(300)는 특정 액체를 가열한다. 예를 들어, 히터(300)는 물을 가열하는 전기 히터일 수 있고 히터(300)는 설정된 온도(예를 들어, 80도 등)로 가열된 물을 구비된 배관을 통해 출력하고 열교환기(400)에서의 공기와의 열교환에 따라 온도가 하락한 물을 유입 받아 물을 재가열시키도록 구성된다. 이와 같이, 히터(300)는 물을 가열시키고 가열된 물을 배관을 통해 공급하고 온도 하락한 물을 재가열하는 순환식 전기 히터일 수 있다.
열교환기(400)는 히터(300)에 연결되어 배관을 통해 공급되는 유입 액체와 외부에서 공급되는 유입 공기 사이의 열교환을 통해 유입 공기를 가열시키고 가열된 공기를 배관을 통해 액화수소 기화 장치(200)로 출력한다. 예를 들어, 열교환기(400)는 내부에 공기배관과 물배관을 구비하고 공기배관을 통해 유입되는 공기에 대한 물배관을 통해 가열된 물의 열전달에 따라 유입 공기를 가열하고 가열된 공기를 외부 배관을 통해 출력할 수 있다. 열교환기(400)는 일정한 온도 이상(예를 들어, 50도)의 가열된 공기를 출력할 수 있다.
송풍기(500)는 열교환기(400)와 액화수소 기화 장치(200) 사이의 배관에 설치되어 열교환기(400)로부터의 가열된 공기를 액화수소 기화 장치(200)로 송풍한다. 다수의 날개(팬)와 모터를 구비한 송풍기(500)는 인버터 방식(인버터 방식의 모터)의 송풍기(500)로 구성될 수 있고 액화수소 기화 장치(200)로부터의 속도제어 신호에 따라 모터를 동작시켜 가열된 공기의 송풍 속도를 일정한 범위 내에서 조절할 수 있다.
그 외, 열교환기(400)와 액화수소 기화 장치(200) 사이에는 액화수소 기화 장치(200)에서 오픈/클로즈를 제어할 수 있는 개폐밸브를 더 포함하여 액화수소 기화 장치(200)의 제어에 따라 이 개폐밸브를 오픈하거나 클로즈할 수 있다. 여기서, 설계 변형(예를 들어, 액화수소 기화 장치(200)에 다수의 송풍기(255)를 구비하는 변형 등)에 따라 송풍기(500)는 수소 충전소(10)의 구성에서 생략될 수 있다.
액화수소 기화 장치(200)는 액화수소 탱크(100)로부터 공급되는 액화수소를 기화시킨다. 액화수소 기화 장치(200)는 수소배관을 통해 액화수소 탱크(100)에 연결되어 인입수소 단자(209)를 통해 유입되는 수소를 온도 상승시켜 출력한다. 액화수소 기화 장치(200)는 가열공기공급 단자(215)를 통해 유입되는 가열 공기를 이용하여 유입 수소를 온도 상승시키고 상승에 따라 기화된 수소를 출력수소 단자(211)를 통해 출력할 수 있다.
바람직하게는, 액화수소 기화 장치(200)는 후단의 압축기(600)에서 요구되는 안정적 상태로 온도 상승한 기화수소를 출력할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 액화수소 기화 장치(200)는 -10도 이상(또는 10도에서 10도 사이의)의 기화수소를 출력하도록 내부와 외부를 제어 및 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 액화수소 기화 장치(200)는 가열공기를 활용한 공랭식 열교환 방식에 따라 (액화)수소를 효율적으로 온도 상승시킬 수 있다. 액화수소 기화 장치(200)는 (소위) 열교환기를 나타내거나 열교환기로 지칭될 수도 있다.
액화수소 기화 장치(200)는 액화수소를 유입 받아 기화수소로 기화시켜 출력하는 기능에 한정되지 않고 입력단에 이미 기화된 수소를(액화수소 탱크(100) 외부에서의 노출에 따라 기화된 수소를) 유입 받아 공랭식 열교환에 따라 온도 상승시켜 기화수소를 출력 가능하다. 액화수소 기화 장치(200)의 구조와 상세한 설명은 도 2 및 3을 통해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
압축기(600)는 수소배관을 통해 액화수소 기화 장치(200)에 연결되어 액화수소 기화 장치(200)에서 출력되는 기화수소를 압축한다. 예를 들어, 압축기(600)는 5 바(bar) 내지 7 바의 압력을 가지고 -10도 이상의 유입 수소를 200 바의 수소로 압축하여 출력한다. 여기서, 수소 충전소(10)는 하나 이상의 압축기(600)를 포함하고 예를 들어, 200 바로 압축하는 저압 압축기(600)와 저압 압축기(600)로부터의 압축수소를 중압(예를 들어, 500 바) 또는 고압(예를 들어, 900 바)으로 압축하는 중압 압축기(600) 또는 고압 압축기(600)를 포함할 수 있다.
수소 뱅크 스토리지(700)는 하나 이상의 수소저장 탱크를 포함하여 중압 또는 고압의 수소를 저장한다. 수소 뱅크 스토리지(700)는 수소배관을 통해 압축기(600)에 연결되어 압축기(600)로부터 공급되는 중압 또는 고압의 수소를 저장할 수 있다.
디스펜서(800)(Dispenser)는 수소 뱅크 스토리지(700)로부터의 압축수소를 수소 연료전지자동차에 공급한다. 디스펜서(800)는 수소 연료전지자동차의 사용자와 인터페이스하기 위한 각종 버튼, 터치 등을 포함하여 사용자의 입력에 따라 수소 연료전지자동차에 압축수소를 충전할 수 있다. 그 외, 수소 충전소(10)는 수소 연료전지자동차에 공급되는 압축수소를 냉각시키기 위한 칠러(Chiller) 등을 더 포함할 수 있다.
수소 충전소(10)는 장치(또는 블록) 사이의 공급되는 수소를 모니터링하고 제어하기 위한 각종 센서와 밸브를 구비한다. 수소 충전소(10)는 장치(블록)간 수소를 전달하는 예를 들어 이중 금속재 배관인 수소배관 각각에 내부 온도를 센싱하기 위한 온도센서와 내부 압력을 센싱하기 위한 압력센서와 수소배관을 열거나 닫기 위한 개폐밸브를 구비하고 수소 충전소(10)의 상태를 모니터링하고 제어할 수 있다.
도 2는 액화수소 기화 장치(200)의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 액화수소 기화 장치(200)의 전체 구조를 알 수 있는 도면이고 도 2의 (b)는 좌측에서 바라본 구조 도면이고 도 2의 (c)는 우측에서 바라본 구조 도면이다. 도 2의 예는 본 발명에 따라 구현되는 액화수소 기화 장치(200)의 일 구성을 도시한 도면으로서 다양한 변형 형상과 구조를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 액화수소 기화 장치(200)는 수소 충전소 외에 다양한 다른 충전소, 장치, 시스템에서 활용될 수 있다. 나아가 액화수소 기화 장치(200)는 수소 외에 질소 등과 같이 상온에서 기체인 극저온의 액체를 기화시키기 위한 용도로 활용될 수도 있다.
도 2를 통해 액화수소 기화 장치(200)를 살펴보면, 액화수소 기화 장치(200)는 금속(철재 등)의 외형 기구 프레임의 외측(의 표면)에 인입수소 단자(209), 출력수소 단자(211), 가열공기공급 단자(215)와 빗물받이(207)를 포함하고 내부에 다수의 매니폴드관(201), 열전도판(203) 및 다수의 기화배관(205)을 포함하여 구성된다. 또한, 액화수소 기화 장치(200)는 내부에 온도 센서(230), 공기출력부(250) 및 제어부(270)를 더 포함하여 구성된다.
액화수소 기화 장치(200)는 외형 기구 프레임의 일측에 인입수소 단자(209), 출력수소 단자(211) 및 가열공기공급 단자(215)가 설치된다. 예를 들어, 외형 기구 프레임의 가장 낮은 위치에 가열공기공급 단자(215)가 설치되고 가열공기공급 단자(215) 바로 위의 위치에 인입수소 단자(209)가 설치되고 가장 높은 위치에 출력수소 단자(211)가 설치될 수 있다. 또는, 외형 기구 프레임의 가장 높은 위치에 가열공기공급 단자(215)가 설치되고 그 아래에 인입수소 단자(209)가 설치되고 인입수소 단자(209) 아래의 하측으로 출력수소 단자(211)가 설치될 수 있다. 인입수소 단자(209), 출력수소 단자(211) 및 가열공기공급 단자(215)가 설치되는 측면은 서로 다를 수 있다.
바람직하게는, 액화수소 기화 장치(200)는 외형 기구 프레임의 일측면 가장 아래의 위치(높이)에 가열공기공급 단자(215)가 설치되고 가열공기공급 단자(215) 위(의 높이)에 인입수소 단자(209)가 설치되고 인입수소 단자(209) 위 외형 기구 프레임의 상측의 위치(높이)에 출력수소 단자(211)가 설치된다.
인입수소 단자(209)는 외부의 수소배관에 연결되어 액화수소 탱크(100)로부터의 액화수소 또는 액화수소로부터 기체로 변화한 수소를 액화수소 기화 장치(200) 내부로 공급한다. 출력수소 단자(211)는 액화수소 기화 장치(200)에 의한 온도 상승으로 기화된 수소를 외부의 연결된 수소배관으로 출력한다. 출력수소 단자(211)를 통해 출력되는 기화수소는 후단의 압축기(600) 등으로 제공될 수 있다. 가열공기공급 단자(215)는 외부의 공기배관에 연결되어 열교환기(400)에 의해 가열된 공기를 액화수소 기화 장치(200) 내부로 공급한다. 금속재의 인입수소 단자(209), 출력수소 단자(211) 및 가열공기공급 단자(215)는 홈 내부에 나사산 등을 포함하여 수소배관이나 공기배관에 결합 및 분리 가능하도록 구성될 수 있다.
하나의 매니폴드관(201)(도 2의 (c) 참조)은 일측에 단일의 연결단자와 타측에 넓이 방향의 다수의 연결단자를 구비하고 일측의 연결단자는 인입수소 단자(209)에 (배관 등을 통해) 연결되고 타측의 다수의 연결단자 각각은 다수의 기화배관(205) 각각의 일 단부(끝)에 연결된다.
또한, 다른 하나의 매니폴드관(201)(도 2의 (c) 참조)은 일측에 단일의 연결단자와 타측에 넓이 방향의 다수의 연결단자를 구비하고 타측의 다수의 연결단자 각각은 다수의 기화배관(205) 각각의 타 단부에 연결된다.
넓이 방향으로 인접하는 기화배관(205)과 설계된 간격을 가지고 높이 방향으로 설치되는 다수의 기화배관(205) 각각은 외형 기구 프레임 내에서 일 단부에 하측에서(또는 상측에서) 인입수소 단자(209)에 연결되는 매니폴드관(201)의 하나의 연결단자에 결합하고 상측에서(또는 하측에서) 타 단부에 출력수소 단자(211)에 연결되는 매니폴드관(201)의 하나의 연결단자에 결합한다. 이와 같이, 복수의 기화배관(205) 각각은 인입수소 단자(209)와 출력수소 단자(211)에 매니폴드관(201)을 통해 연결된다.
기화배관(205)은 외형 기구 프레임의 내부 길이와 내부 높이에 따른 길이를 가진다. 예를 들어, 외형 기구 프레임의 내부 공간의 길이가 4m 이고 내부 공간의 높이가 1.5 m인 경우, 기화배관(205)은 예를 들어, 20 m(내부길이 * 5)의 길이를 가질 수 있다.
기화배관(205)은 인입수소 단자(209)의 설치 높이(위치)와 출력수소 단자(211)의 설치 높이 사이에 설치되고 인입수소 단자(209)의 높이에서 길이방향으로 내부 길이로 설치되고 기화배관(205)의 휨(bending)에 따라 설계된 간격 높이(도 3의 (c)의 'h' 참조)로(높이로 높게 또는 낮게) 이격된 위치에 다시 길이방향으로 내부 길이로 설치되고 출력수소 단자(211)의 높이까지 반복하여 설치된다. 외형 기구 프레임의 내부 공간의 높이에 따라 내부 공간의 길이로 설치되는 반복 회수는 달라질 수 있다. 기화배관(205)은 열전도성을 가지는 금속 재질로 구성될 수 있다.
다수의 열전도판(203) 각각은 외형 기구 프레임 내부에서 길이 방향으로 서로 간격을 가지고 설치되고 다수 기화배관(205)을 고정시키며 공기 흐름에 따른 다수 기화배관(205)과의 열 전달을 촉진한다. 본 발명에 따른 열전도판(203)은 동판(구리판)으로 구성되어 다른 금속재(예를 들어, 알루미늄) 대비 열전도율을 높일 수 있다. 기화배관(205)들 각각은 일정한 간격으로 이격되어 있는 열전도판(203)의 일정한 위치의 다수의 홀에 삽입되고 알려진 고정 수단(예를 들어, 나사, 볼트, 등)을 통해 열전도판(203)에 고정된다.
여기서, 액화수소 기화 장치(200)의 기구 프레임 내에 형성되고 설치되는 다수의 열전도판(203), 다수의 기화배관(205) 및 하나 이상의 매니폴드관(201)은 유입되는 수소를 외부에서 공급되는 공기와의 접촉에 따라 온도 상승시키는 열전도부를 구성한다. 본 발명에 따라 구성되는 열전도부는 공기출력부(250)에서 공급되는 가열 공기를 이용한 접촉으로 기화배관(205) 내부의 수소를 온도 상승시켜 출력한다.
이와 같은 구조를 통해. 기화배관(205)들은 외부에서 제공되는 공기와의 접촉에 따라 인입수소 단자(209)를 통해 유입되는 수소의 온도를 상승시켜 출력수소 단자(211)로 출력한다. 다수의 열전도판(203) 사이의 공간을 통해 공기(가열 공기)가 상측으로 흐르고 상측의 빗물받이(207)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
공기출력부(250)는 가열공기공급 단자(215)에 연결되어 가열공기공급 단자(215)로부터의 가열공기를 복수의 기화배관(205)을 향해 출력한다. 공기출력부(250)는 바람직하게는 외형 기구 프레임 내에서 복수의 기화배관(205)보다 더 낮은 위치에 설치되어 상측의(높이방향으로 상측의) 복수의 기화배관(205)을 향해 가열된 공기를 출력한다.
여기서, 공기출력부(250)(및 가열공기공급 단자(215))는 외형 기구 프레임 내에서 높이방향으로 낮은 위치에 설치되고 그 위에 기화배관(205)들이 설치된다. 기화배관(205)의 인입수소 단자(209)에 연결되는 일 단부와 길이방향의 일부 기화배관(205)(길이방향의 내부 공간 길이에 따른 기화배관(205))은 인입수소 단자(209)와 동일하거나 비슷한 높이에 설치되고 기화배관(205)의 출력수소 단자(211)에 연결되는 타 단부와 길이방향의 일부 기화배관(205)은 출력수소 단자(211)와 동일하거나 비슷한 가장 높은 위치에 설치된다.
유입 수소에 연결되는 기화배관(205)의 위치가 출력되는 수소에 연결되는 기화배관(205)의 위치보다 낮아 기화배관(205) 내의 수소 온도 상승에 따른 자연스러운 수소의 상승 이동을 유도한다. 이에 따라, 기화배관(205)에서 수소 온도는 기화배관(205) 내에서 상측의 출력수소 단자(211)로 출력됨에 따라 상승한다. 또한, 공기출력부(250)가 유입 수소에 연결되는 일부 기화배관(205)의 바로 아래에 위치함으로써 가열된 공기를 가장 낮은 온도를 가지는 기화배관(205)에 가장 높은 온도에서 직접(가장 가까이에서) 접촉시킬 수 있다. 이로 인해 외기 온도와 극저온의 기화배관(205)의 접촉에 따른 적상현상(서리가 발생하는 현상)을 동적으로 제거할 수 있다.
영하 253도 이하의 액화수소가 기화배관(205)을 통과하는 경우, 금속제 기화배관(205)의 외부 표면에는 외기의 온도와의 차이로 인해 적상현상(배관 표면에 서리가 발생하거나 어는 현상)이 발생하고 이를 제거하는 것이 용이치 않다. 더욱이 외기 온도와 차이가 가장 많이 나는 기화배관(205)의 적상현상의 발생은 더욱더 많이 발생한다.
발생된 적상을 제거하기 위해서는 작업자가 장비를 이용하여 제거하여야 하나 다양한 문제가 발생하거나 용이치않다. 또한, 기화배관(205)의 적상을 그대로 두는 경우에는(방치하는 경우에는) 기화배관(205)과 온도 상승을 위해 이용되는 외부의 공기와의 접촉이 발생한 적상에 의해 사실상 불가능하거나 효율이 낮아져 액화수소 기화 장치(200) 자체의 효율이 낮아지는 문제가 발생한다.
본 발명에 따른 액화수소 기화 장치(200)는 가열된 공기를 기화배관(205)으로 공급하는 공기출력부(250)를 구비한다. 더욱이 이 공기출력부(250)가 유입되는 수소의 최초 일부 기화배관(205)(예를 들어, 전체 기화배관(205)의 길이에서 외형 기구 프레임에 의해 설계되는 단위 내부 길이(예를 들어, 4m 등)의 최하측의 기화배관(205))의 바로 아래에 설치된다. 이로 인해 액화수소 기화 장치(200)는 최초 일부 기화배관(205)을 향해 가열 공기를 출력하여 적상현상을 없애거나 현저히 낮추고 액화수소의 기화 효율을 현저히 높일 수 있다.
공기출력부(250)의 구체적인 구현 예는 도 3에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
온도 센서(230)는 출력수소 단자(211)의 전단에 설치되어 출력수소 단자(211)를 통해 출력되는 수소의 온도를 센싱한다.
제어부(270)는 액화수소 기화 장치(200)와 나아가 송풍기(500)와 히터(300)를 제어한다. 제어부(270)는 온도 센서(230)로부터의 센싱된 온도 데이터에 기초하여 액화수소 기화 장치(200)를 제어하고 주변의 송풍기(500)와 히터(300)를 더 제어할 수 있다.
제어부(270)는 제어보드, 제어보드 상에서 설치되는 프로세서, 마이컴, CPU, MPU, 중앙처리장치 또는 디지털 로직 회로와 메모리 등을 포함하여 주기적으로 수신되는 온도 데이터에 기초하여 내부 블록이나 외부 장치를 동적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(270)는 주기적으로(예를 들어, 1분 등) 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(예를 들어, -10도 이상, -10 도에서 0도 등)를 벗어나는 경우에 설정된 온도 범위로 출력 수소의 온도를 조절하기 위한 제어신호를 공기출력부(250), 송풍기(500) 또는 히터(300)로 출력하거나 송풍기(500)와 열교환기(400) 사이의 개폐밸브로 출력할 수 있다.
공기출력부(250) 관련 제어부(270)의 제어는 도 3에서 좀 더 살펴보도록 한다.
도 3은 공기출력부(250)의 다양한 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3의 (a)는 노즐(253)을 포함하는 공기출력부(250)의 일 구성을 도시하고 도 3의 (b)는 복수의 송풍기(255)를 포함하는 공기출력부(250)의 일 구성을 도시하고 도 3의 (c)는 노즐(253)과 복수의 송풍기(255)를 포함하는 공기출력부(250)의 다른 일 구성을 도시한다.
도 3의 공기출력부(250) 모두는 복수의 기화배관(205)의 아래에 설치되어 복수의 기화배관(205)을 향해 가열된 공기를 출력할 수 있다.
도 3의 (a)에 따르면, 공기출력부(250)는 가열공기공급 단자(215)에 연결되는 매니폴드관(251), 매니폴드관(251)에 연결되어 가열 공기를 넓이 방향으로 분배하고 길이방향의 관로 내로 전달하는 다수의 공기배관(252)과 공기배관(252) 상(위)에 설치되고 상측을 향해 가열 공기를 분출하는 복수의 노즐(253)을 포함하여 구성된다. 매니폴드관(251), 공기배관(252) 및 노즐(253)은 금속재로 구성될 수 있다.
제어부(270)는 온도 센서(230)로부터의 현재 수신되는 온도 데이터에 따라 액화수소 기화 장치(200) 전단의 송풍기(500)와 나아가 송풍기(500)와 열교환기(400) 사이의 개폐밸브를 제어하여 가열공기공급 단자(215)로 유입되는 가열 공기의 유입량을 조절할 수 있다.
예를 들어, 제어부(270)는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도) 미만인 경우에 송풍기(500)를 최대 속도로 회전시키기 위한 속도제어 신호를 송풍기(500)로 출력한다. 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도)를 초과하는 경우 제어부(270)는 송풍기(500)를 오프시키거나 전단의 개폐밸브를 닫기 위한 속도제어 신호나 개폐밸브 제어신호를 출력한다. 나아가, 제어부(270)는 온도 데이터가 설정된 온도 범위 사이인 경우 설정된 온도 범위 내를 유지하기 위한 속도제어 신호를 송풍기(500)로 출력한다.
이러한 송풍기(500)의 회전 속도의 조절 제어(와 그에 따른 가열 공기의 유입량의 조절 제어)를 통해, 제어부(270)는 출력되는 수소를 후단에서 안정적으로 사용 가능한 상태의 수소로 동적 설정 가능하다.
도 3의 (b)에 따르면, 공기출력부(250)는 가열공기공급 단자(215)에 연결되어 가열된 공기를 외부와 분리하고 내부에 보관하는 공기유입 플레이트(254)와 히터(300)와 열교환기(400)를 통해 가열된 공기를 상측의 기화배관(205)을 향해 보내는 복수의 송풍기(255)(다수의 팬(날개)을 구비한 송풍기)를 포함한다.
제어부(270)는 복수의 송풍기(255) 중 하나 이상의 송풍기(255)를 제어할 수 있고 온도 센서(230)에서의 센싱된 온도 데이터에 따라 복수의 송풍기(255) 중 하나 이상의 송풍기(255)의 구동을 제어한다.
예를 들어, 제어부(270)는 현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도) 미만인 경우에 모든 송풍기(255)를 구동시키기 위한 온 제어신호를 모든 송풍기(255) 각각으로 출력한다. 또는 현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도)를 초과하는 경우 제어부(270)는 모든 송풍기(255)를 오프시키기 위한 오프 제어신호를 모든 송풍기(255) 각각으로 출력한다.
또는, 현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위 이내인 경우 제어부(270)는 송풍기(255)들 중 일부를 온하고 일부를 오프하기 위한 온 제어신호와 오프 제어신호를 송풍기(255)들로 출력하거나 송풍기(255)에 구비된 복수 팬(날개)의 회전 속도를 조절하기 위한 속도조절 제어신호를 송풍기(255)들로 출력한다.
도 3의 (b)의 공기출력부(250)의 예에서, 액화수소 기화 장치(200) 외부의 송풍기(500)는 생략될 수 있다.
공기출력부(250)의 다른 구성인 도 3의 (c)에 따르면, 공기출력부(250)는 가열공기공급 단자(215)에 연결되는 매니폴드관(251), 매니폴드관(251)에 연결되어 가열 공기를 넓이 방향으로 분배하고 길이방향의 관로 내로 전달하는 다수의 공기배관(252)과 공기배관(252) 상에 설치되고 상측을 향해 가열 공기를 분출하는 복수의 노즐(253)을 포함한다. 또한, 공기출력부(250)는 복수 노즐(253) 위에 설치되어 복수 노즐(253)로부터 분출되는 가열 공기를 상측의 기화배관(205)들을 향해 송풍하는 복수의 송풍기(255)를 더 포함한다. 매니폴드관(251), 공기배관(252) 및 노즐(253)은 금속재로 구성될 수 있다.
제어부(270)는 온도 센서(230)에 의해 센신된 온도 데이터에 따라 복수의 송풍기(255) 중 하나 이상의 송풍기(255)의 구동을 제어하거나 외부 송풍기(500)를 통해 유입되는 가열 공기의 유입량을 조절한다. 예를 들어, 제어부(270)는 현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도) 미만인 경우에 내부의 모든 송풍기(255)를 구동시키기 위한 온 제어신호를 내부의 모든 송풍기(255) 각각으로 출력하고 외부의 송풍기(500)를 최대 속도로 회전시키기 위한 속도제어 신호를 외부의 송풍기(500)로 출력한다.
현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위(또는 설정 임계온도)를 초과하는 경우, 제어부(270)는 내부의 모든 송풍기(255)를 오프시키기 위한 오프 제어신호를 모든 내부 송풍기(255) 각각으로 출력하고 외부의 송풍기(500)를 오프시키거나 전단의 개폐밸브를 닫기 위한 속도제어 신호나 개폐밸브 제어신호를 출력한다.
현재 수신되는 온도 데이터가 설정된 온도 범위 이내인 경우, 제어부(270)는 내부의 송풍기(255)들 중 일부를 온하고 일부를 오프하기 위한 온 제어신호와 오프 제어신호를 송풍기(255)들로 출력하거나 송풍기(255)에 구비된 복수 팬(날개)의 회전 속도를 조절하기 위한 속도조절 제어신호를 내부의 송풍기(255)들로 출력한다. 나아가 제어부(270)는 설정된 온도 범위 내를 유지하기 위한 속도제어 신호를 외부의 송풍기(500)로 더 출력할 수도 있다.
이와 같은 공기출력부(250)의 구성을 통해, 액화수소 기화 장치(200)는 기화 효율을 높일 수 있고 내외부 온도차에 따라 기화배관(205)의 표면에서 발생하는 적상을 효과적으로 제거할 수 있고 후단의 압축기(600)로 안정적인 온도의 수소를 제공 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 수소 충전소
100 : 액화수소 탱크
200 : 액화수소 기화 장치
201 : 매니폴드관 203 : 열전도판
205 : 기화배관 207 : 빗물받이
209 : 인입수소 단자 211 : 출력수소 단자
215 : 가열공기공급 단자
230 : 온도 센서
250 : 공기출력부
251 : 매니폴드관 252 : 공기배관
253 : 노즐 254 : 공기유입 플레이트
255 : 송풍기
270 : 제어부
300 : 히터
400 : 열교환기
500 : 송풍기
600 : 압축기
700 : 수소 뱅크 스토리지
800 : 디스펜서

Claims (8)

  1. 액화수소 기화 장치로서,
    상기 액화수소 기화 장치의 외측 제1 높이에 설치되는 인입수소 단자;
    상기 인입수소 단자의 설치 위치보다 높은 상기 액화수소 기화 장치의 외측 제2 높이에 설치되는 출력수소 단자;
    일측에 단일 연결단자와 타측에 넓이 방향으로 복수의 연결단자를 구비하고 상기 일측의 연결단자에 상기 인입수소 단자가 연결되는 제1 매니폴드관;
    일측에 단일 연결단자와 타측에 넓이 방향으로 복수의 연결단자를 구비하고 상기 일측의 연결단자에 상기 출력수소 단자에 연결되는 제2 매니폴드관;
    상기 제1 매니폴드관 및 상기 제2 매니폴드관을 통해 상기 인입수소 단자와 상기 출력수소 단자에 연결되고 외부에서 제공되는 공기와의 접촉에 따라 상기 인입수소 단자를 통해 유입되는 수소를 온도 상승시켜 상기 출력수소 단자로 출력하고 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이 사이에 설치되는 복수의 기화배관;으로서, 상기 복수의 기화배관 중 제1 기화배관 및 제2 기화배관 각각은 상기 제1 매니폴드관의 복수의 연결단자 중 하나의 연결단자와 상기 제2 매니폴드관의 복수의 연결단자 중 하나의 연결단자에 결합하고 상기 인입수소 단자의 높이에서 길이방향의 기구 프레임 내부의 길이에 따라 설치되고 상기 기화배관의 휨에 따른 간격 높이에서 상기 길이방향으로 상기 내부의 길이에 따라 또한 설치되며 상기 휨에 따른 설치가 상기 출력수소 단자의 높이까지 반복하여 이루어지는, 복수의 기화배관;
    상기 액화수소 기화 장치의 기구 프레임 내부에서 길이방향으로 서로 간격을 가지고 설치되는 복수의 열전도판;으로서, 상기 복수의 열전도판 각각은 일정한 간격으로 이격되어 있는 복수의 홀을 구비하고 상기 복수의 홀을 통해 상기 제1 기화배관과 상기 제2 기화배관을 포함하는 상기 복수의 기화배관을 고정하는 복수의 열전도판; 및
    상기 복수의 기화배관을 향해 가열된 공기를 출력하는 공기출력부;를 포함하는,
    액화수소 기화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기출력부는 상기 인입수소 단자 아래의 가열공기공급 단자에 연결되는 매니폴드관과 상기 매니폴드관에 연결되어 가열된 공기를 넓이 방향으로 분배하고 길이방향의 관로 내로 전달하는 복수의 공기배관 및 상기 복수의 공기배관 각각 위에 길이방향으로 설치되어 복수의 기화배관을 향해 가열 공기를 분출하는 복수의 노즐을 포함하는,
    액화수소 기화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력수소 단자를 통해 출력되는 수소의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서에서 센싱된 온도 데이터에 따라 상기 액화수소 기화 장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 공기출력부는 상기 복수의 노즐 위에 설치되어 상기 복수의 노즐을 통해 분출되는 가열 공기를 상측의 복수의 기화배관을 향해 보내는 복수의 송풍기를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터의 온도 데이터가 설정된 온도 범위 미만인 경우 상기 복수의 송풍기로 온 제어신호를 출력하고 상기 온도 데이터가 설정된 온도 범위를 초과하는 경우 상기 복수의 송풍기로 오프 제어신호를 출력하고 상기 온도 데이터가 설정된 온도 범위 내인 경우 상기 복수의 송풍기 중 일부를 온하고 나머지를 오프하기 위한 온 제어신호와 오프 제어신호를 출력하는,
    액화수소 기화 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 액화수소를 저장하는 액화수소 탱크;
    상기 액화수소 탱크의 액화수소를 기화시키는, 제1항의 액화수소 기화 장치;
    상기 액화수소 기화 장치로부터 출력되는 기화수소를 압축하는 압축기;
    액체를 가열하는 히터; 및
    상기 히터에 의해 가열된 액체와 유입되는 공기의 열교환을 통해 유입 공기를 가열시켜 상기 액화수소 기화 장치로 출력하는 열교환기;를 포함하는,
    수소 충전소.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 히터에 의해 가열되는 액체는 물이고,
    상기 히터는 전기 히터이고,
    상기 열교환기는 상기 전기 히터에 의해 가열된 물의 내부 배관과 유입 공기의 내부 배관 사이의 열전달에 따라 유입 공기를 가열하여 상기 액화수소 기화 장치로 출력하는,
    수소 충전소.
KR1020220040012A 2022-03-31 2022-03-31 액화수소 기화 장치 KR102481568B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220040012A KR102481568B1 (ko) 2022-03-31 2022-03-31 액화수소 기화 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220040012A KR102481568B1 (ko) 2022-03-31 2022-03-31 액화수소 기화 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102481568B1 true KR102481568B1 (ko) 2022-12-27

Family

ID=84568051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220040012A KR102481568B1 (ko) 2022-03-31 2022-03-31 액화수소 기화 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102481568B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102648430B1 (ko) * 2023-12-28 2024-03-19 주식회사 태진중공업 자연대류식 액화수소 기화장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136166A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Fujitsu Ltd 熱交換装置
JP2002228096A (ja) * 2001-01-30 2002-08-14 Kobe Steel Ltd 低温液化ガス気化装置
JP2016106202A (ja) * 2016-01-22 2016-06-16 株式会社神戸製鋼所 低温液化ガスの気化装置
KR20220021954A (ko) * 2020-08-13 2022-02-23 한국기계연구원 액체수소 충전소

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136166A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Fujitsu Ltd 熱交換装置
JP2002228096A (ja) * 2001-01-30 2002-08-14 Kobe Steel Ltd 低温液化ガス気化装置
JP2016106202A (ja) * 2016-01-22 2016-06-16 株式会社神戸製鋼所 低温液化ガスの気化装置
KR20220021954A (ko) * 2020-08-13 2022-02-23 한국기계연구원 액체수소 충전소

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102648430B1 (ko) * 2023-12-28 2024-03-19 주식회사 태진중공업 자연대류식 액화수소 기화장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013291836B2 (en) Equipment and method for filling pressurized gas cylinders from a liquefied gas tank
KR100835090B1 (ko) Ｌｎｇ 운반선의 연료가스 공급 시스템 및 방법
JP4073445B2 (ja) 液化天然ガス運搬船の蒸発ガス供給システム
EP1994326B1 (en) Combined direct and indirect regasification of lng using ambient air
KR102481568B1 (ko) 액화수소 기화 장치
KR102614748B1 (ko) 3 중점에서의 냉매에 의한 유체 냉각
KR20100106345A (ko) 대기를 이용한 극저온 유체의 연속 재기화 동안의 단속적 제빙
KR102612611B1 (ko) Lng 공조 냉각 시스템
US10871312B2 (en) Transport refrigeration unit with vented cryogenic cooling
CN101646895A (zh) 周围空气蒸发器
KR20120133564A (ko) 연료용 ｌｎｇ를 이용한 액화가스탱크 압력 조절장치 및 이를 가지는 액화가스운반선
KR102247995B1 (ko) 응축수를 사용하여 효율을 향상시킨 저전력 냉방장치
CN111630312A (zh) 用于提供液化天然气的设备和方法
KR101408357B1 (ko) Ｌｎｇ를 이용한 액화가스 재액화장치 및 이를 가지는 액화가스운반선
JP2002340296A (ja) 液化ガス気化・加熱装置
KR20080099209A (ko) Ｌｎｇ 운반선의 연료가스 공급 장치
KR20210122390A (ko) 수소 액화시스템
JP6922769B2 (ja) 低温液化ガス貯留タンクのｂｏｇ抑制方法及び装置
WO2022222758A1 (zh) 一种lng车船制冷微动力空调系统
KR102378676B1 (ko) 액화 질소 탱크를 구비한 수소 충전소
KR102467179B1 (ko) 액화수소 기화 장치 및 이를 포함하는 수소 충전소
CN205897348U (zh) 制冷系统
CN108194122A (zh) 矿用风动式降温系统
JP4185284B2 (ja) Ｌｎｇを用いた水素供給装置
JP4625650B2 (ja) 低温液化ガス供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant