KR102497854B1 - System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine - Google Patents

System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine Download PDF

Info

Publication number
KR102497854B1
KR102497854B1 KR1020170150201A KR20170150201A KR102497854B1 KR 102497854 B1 KR102497854 B1 KR 102497854B1 KR 1020170150201 A KR1020170150201 A KR 1020170150201A KR 20170150201 A KR20170150201 A KR 20170150201A KR 102497854 B1 KR102497854 B1 KR 102497854B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
fuel cell
chamber
storage tank
hermetic chamber
Prior art date
Application number
KR1020170150201A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190054204A (en
Inventor
정승교
차원심
이정무
우일국
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 KR1020170150201A priority Critical patent/KR102497854B1/en
Publication of KR20190054204A publication Critical patent/KR20190054204A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102497854B1 publication Critical patent/KR102497854B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • H01M8/04164—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by condensers, gas-liquid separators or filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04783—Pressure differences, e.g. between anode and cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 AIP 잠수함에 탑재된 연료전지를 운용함에 있어서, 밀폐된 챔버 내에 설치된 연료전지에 별도의 블로워를 이용하지 않고 산소 및 수소를 가압 공급함으로써 효율적인 전지 생성 반응 및 효율적 공간 확보가 가능하도록 하고, 또한 밀폐된 챔버 내에 연료전지를 설치함으로써 기체 공급 라인과 함 내 승조원들의 생활 공간을 분리시켜 보다 효율적으로 함 내 공간을 활용할 수 있도록 한 함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용방법에 관한 것이다.In operating a fuel cell mounted on an AIP submarine, the present invention enables efficient cell generation reaction and efficient space securing by supplying oxygen and hydrogen under pressure to the fuel cell installed in a sealed chamber without using a separate blower, In addition, it relates to a fuel cell operating system and method for operating a ship in which the gas supply line and the living space of crew members are separated from each other by installing a fuel cell in a sealed chamber so that the space inside the ship can be used more efficiently.

Figure R1020170150201
Figure R1020170150201

Description

함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용 방법{SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A FUEL CELL MOUNTED IN A SUBMARINE}Fuel cell operation system and operation method inside a ship {SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A FUEL CELL MOUNTED IN A SUBMARINE}

본 발명은 함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, AIP 잠수함에 탑재된 연료전지를 운용함에 있어서, 밀폐된 챔버 내에 설치된 연료전지에 별도의 블로워를 이용하지 않고 산소 및 수소를 가압 공급함으로써 효율적인 전지 생성 반응 및 효율적 공간 확보가 가능하도록 하고, 또한 밀폐된 챔버 내에 연료전지를 설치함으로써 기체 공급 라인과 함 내 승조원들의 생활 공간을 분리시켜 보다 효율적으로 함 내 공간을 활용할 수 있도록 한 함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용방법에 관한 것이다.The present invention relates to an in-ship fuel cell operating system and method, and more specifically, in operating a fuel cell mounted on an AIP submarine, without using a separate blower for a fuel cell installed in a sealed chamber, oxygen and By supplying hydrogen under pressure, it is possible to generate an efficient battery and secure space efficiently, and by installing a fuel cell in a sealed chamber, the gas supply line and the living space of the crew members are separated so that the space inside the ship can be used more efficiently. It relates to a fuel cell operating system and operating method in a ship.

일반적으로, 잠수함에 적용되는 연료전지는 산소 및 수소를 연료로 하는 연료전지가 적용되는데, 이는 산소 저장탱크로부터 산소를 공급받게 된다.In general, a fuel cell applied to a submarine is a fuel cell using oxygen and hydrogen as fuel, which is supplied with oxygen from an oxygen storage tank.

한편, 육상에서 사용되는 공기-수소 연료전지의 경우, 대기 중의 공기를 연료전지 셀에 공급함으로써 셀 내에서 공기 중의 산소 및 수소가 반응함으로써 공기를 생성하게 된다. 즉, 일반적인 대기압에서는 블로워를 통해 대기중의 공기를 연로전지에 공급하게 된다.Meanwhile, in the case of an air-hydrogen fuel cell used on land, by supplying air in the atmosphere to the fuel cell, oxygen and hydrogen in the air react in the cell to generate air. That is, at normal atmospheric pressure, atmospheric air is supplied to the fuel cell through a blower.

하지만, 수중에 잠항중인 잠수함에서는 공기가 아닌 순수 산소를 연료로 하는 산소-수소 연료전지가 적용되고 있다. 이러한 산소-수소 연료 전지는 공기-수소 연료전지에 비해 높은 분리판의 내구성이 요구되기 때문에 매우 고가이며, 현재 순수 산소를 연료로 하는 연료전지 분리판 제작 기술을 보유하고 있지 않기 때문에 외국 기술에 의존하여야 하는 실정이다.However, in submarines submerged underwater, oxygen-hydrogen fuel cells that use pure oxygen rather than air as fuel are applied. These oxygen-hydrogen fuel cells are very expensive because they require higher durability of the separator than air-hydrogen fuel cells, and depend on foreign technology because they do not currently have the technology to manufacture fuel cell separators using pure oxygen as fuel. It is a situation that has to be done.

한편, 함 내 탑승한 승조원들에게 적당한 농도의 산소를 공급하기 위하여, 현재는 산소 저장탱크를 탑재시킴으로써 승조원에게 적합한 산소 농도를 조절하여 제공하고 있다. 이는 함 내부와 육상의 대기조건을 동일하게 맞추기 위함이며, 이를 위해 산소 저장탱크 내에는 액화상태의 산소가 저장되게 된다.Meanwhile, in order to supply an appropriate concentration of oxygen to the crew on board, an oxygen storage tank is currently installed to adjust the oxygen concentration suitable for the crew. This is to match the atmospheric conditions inside the ship and on land, and for this purpose, liquefied oxygen is stored in the oxygen storage tank.

이때, 연료전지가 대기압 상태인 함 내에 노출되어 있기 때문에 산소 및 수소를 반드시 압축기 혹은 블로워를 통해 토출시킴으로써 공급라인의 배압을 일정하게 유지시켜야 하기 때문에, 제한된 함 내 공간에 압축기 혹은 블로워 탑재를 위한 공간이 확보되어야 한다는 문제점이 발생되고 있는 실정이다.At this time, since the fuel cell is exposed in the box at atmospheric pressure, oxygen and hydrogen must be discharged through a compressor or blower to maintain a constant back pressure in the supply line. A problem arises that this should be secured.

이에 본 발명자는, 상술한 종래의 함 내 연료전지를 운용하는 과정에서 발생되는 다양한 문제점 및 한계점을 해결하기 위하여, 밀폐된 챔버 내에 설치된 연료전지에 별도의 블로워를 이용하지 않고 산소 및 수소를 가압 공급함으로써 효율적인 전지 생성 반응 및 효율적 공간 확보가 가능하도록 하고, 또한 밀폐된 챔버 내에 연료전지를 설치함으로써 기체 공급 라인과 함 내 승조원들의 생활 공간을 분리시킴으로써 보다 효율적으로 함 내 공간을 활용할 수 있도록 한 함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용방법을 발명하기에 이르렀다.Therefore, in order to solve the various problems and limitations occurring in the process of operating the conventional in-ship fuel cell, the present inventors pressurizedly supply oxygen and hydrogen to the fuel cell installed in the sealed chamber without using a separate blower. In this way, efficient cell generation reaction and efficient space securing are possible, and by installing a fuel cell in a sealed chamber, the gas supply line and the living space of the crew members are separated so that the space inside the ship can be used more efficiently. A fuel cell operating system and operating method have been invented.

한국등록특허 제10-2012-0133366호Korean Patent Registration No. 10-2012-0133366

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, AIP 잠수함에 탑재된 연료전지를 운용함에 있어서, 밀폐된 챔버 내에 설치된 연료전지에 별도의 블로워를 이용하지 않고 산소 및 수소를 가압 공급함으로써 효율적인 전지 생성 반응 및 효율적 공간 확보가 가능하도록 하고, 또한 밀폐된 챔버 내에 연료전지를 설치함으로써 기체 공급 라인과 함 내 승조원들의 생활 공간을 분리시킴으로써 보다 효율적으로 함 내 공간을 활용할 수 있도록 한 함 내 연료전지 운용 시스템 및 운용방법을 제공하고자 한다.The present invention was derived to solve the above problems, and in operating a fuel cell mounted on an AIP submarine, an efficient battery by supplying oxygen and hydrogen under pressure to a fuel cell installed in a sealed chamber without using a separate blower. In-ship fuel cell operation to enable production reaction and efficient space securing, and to utilize the space inside the ship more efficiently by separating the gas supply line and the living space of the crew by installing the fuel cell in a sealed chamber We want to provide the system and operation method.

본 발명의 일 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 시스템은 연료전지가 수용된 밀폐챔버, 상기 밀폐챔버와 연결되며, 상기 밀폐챔버 내로 제1 및 제2 기체를 공급하는 기체 공급부 및 상기 밀폐챔버와 연결되며, 상기 밀폐챔버로부터 배출되는 배출물을 제3 기체 및 반응수로 분리시킨 후, 상기 제3 기체는 상기 밀폐챔버 내로 재 공급하고 상기 반응수는 반응수 포집 탱크로 배출하는 기액 분리기를 포함하며, 상기 연료전지에 공급되는 상기 제1 및 제2 기체가 서로 반응함에 따라, 상기 연료전지로부터 함 내에 필요한 전력이 발생될 수 있다.An in-vessel fuel cell operating system according to an embodiment of the present invention is connected to an airtight chamber accommodating a fuel cell, the airtight chamber, and a gas supply unit for supplying first and second gases into the airtight chamber, and connected to the airtight chamber. And a gas-liquid separator for separating the discharged water discharged from the hermetic chamber into a third gas and reaction water, supplying the third gas back into the hermetic chamber and discharging the reaction water to a reaction water collection tank, As the first gas and the second gas supplied to the fuel cell react with each other, power required in the enclosure may be generated from the fuel cell.

일 실시예에서, 상기 기체 공급부는 상기 제1 기체가 가압 상태로 저장된 제1 기체 저장탱크 및 상기 제2 기체가 가압 상태로 저장된 제2 기체 저장탱크를 포함할 수 있다.In one embodiment, the gas supply unit may include a first gas storage tank in which the first gas is stored in a pressurized state and a second gas storage tank in which the second gas is stored in a pressurized state.

일 실시예에서, 상기 제1 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제1 기체용 공급밸브가 마련되고, 상기 제2 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제2 기체용 공급밸브가 마련될 수 있다.In one embodiment, a supply valve for a first gas may be provided between the first gas storage tank and the hermetic chamber, and a supply valve for a second gas may be provided between the second gas storage tank and the hermetic chamber. .

일 실시예에서, 본 발명은 상기 제1 기체 저장탱크로부터 공급되는 제1 기체의 일부를 함 내로 공급하는 함 내 산소 공급밸브;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention may further include an oxygen supply valve in the box for supplying a part of the first gas supplied from the first gas storage tank into the box.

일 실시예에서, 상기 기액 분리기에 의해 분리된 제4 기체를 상기 밀폐챔버로 재 공급하기 위한 제4 기체용 압축기가 마련될 수 있다.In one embodiment, a fourth gas compressor may be provided to re-supply the fourth gas separated by the gas-liquid separator to the hermetic chamber.

일 실시예에서, 상기 제1 기체는 산소이고, 상기 제2 기체는 수소이며, 상기 제3 기체는 질소이고, 상기 제4 기체는 질소 및 잔여 산소에 해당할 수 있다.In one embodiment, the first gas may be oxygen, the second gas may be hydrogen, the third gas may be nitrogen, and the fourth gas may correspond to nitrogen and residual oxygen.

일 실시예에서, 상기 밀폐챔버는 상기 밀폐챔버 내에 존재하는 상기 제1 및 제2 기체가 상기 연료전지에 공급될 수 있도록 상기 밀폐챔버의 외부 대기압보다 큰 내부압 상태를 유지할 수 있다.In one embodiment, the airtight chamber may maintain an internal pressure greater than the external atmospheric pressure of the airtight chamber so that the first and second gases present in the airtight chamber may be supplied to the fuel cell.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 제3 기체가 저장된 제3 기체 저장탱크, 상기 밀폐챔버 내 상기 제3 기체의 포함량을 실시간으로 모니터링하는 제3 기체 모니터링부 및 상기 제3 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에 마련되며, 상기 제3 기체 모니터링부의 모니터링 결과 상기 제3 기체의 포함량이 기 설정된 임계값 이하에 해당하는 경우, 상기 제3 기체 저장탱크 내에 저장된 제3 기체를 상기 밀폐챔버 내로 공급하는 제3 기체용 공급밸브를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention provides a third gas storage tank in which the third gas is stored, a third gas monitoring unit for monitoring the amount of the third gas in the airtight chamber in real time, and the third gas storage tank and the It is provided between the airtight chambers, and when the amount of the third gas is less than a preset threshold as a result of monitoring by the third gas monitoring unit, supplying the third gas stored in the third gas storage tank into the airtight chamber. A third gas supply valve may be further included.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 밀폐챔버의 내부압이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 밀폐챔버 내의 기체를 외부로 배출시키는 압력조절용 밸브를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention may further include a pressure control valve for discharging gas in the sealed chamber to the outside when the internal pressure of the sealed chamber exceeds a predetermined threshold value.

일 실시예에서, 상기 압력조절용 밸브는 압력 릴리프 밸브(pressure relief valve) 또는 안전 밸브(safety valve)가 적용될 수 있다.In one embodiment, the pressure control valve may be a pressure relief valve or a safety valve.

본 발명의 다른 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 방법은 연료전지가 수용된 밀폐챔버와 연결된 기체 공급부에서, 상기 밀폐챔버 내로 제1 및 제2 기체를 공급하는 단계, 상기 밀폐챔버와 연결된 기액 분리기를 통해 상기 밀폐챔버로부터 배출되는 배출물을 제3 기체와 제4 기체 및 반응수로 분리시킨 후, 상기 제3 기체와 상기 제4 기체는 상기 밀폐챔버 내로 재 공급하고 상기 반응수는 반응수 포집 탱크로 배출하는 단계 및 상기 연료전지에 공급되는 상기 제1 및 제2 기체가 서로 반응함에 따라, 상기 연료전지로부터 함 내에 필요한 전력이 발생되는 단계를 포함할 수 있다.A method for operating a fuel cell in a ship according to another embodiment of the present invention includes supplying first and second gases from a gas supply unit connected to an airtight chamber accommodating a fuel cell into the airtight chamber, and a gas-liquid separator connected to the airtight chamber. After separating the exhaust from the hermetic chamber into a third gas, a fourth gas, and reaction water, the third gas and the fourth gas are re-supplied into the hermetic chamber, and the reaction water is transferred to the reaction water collection tank. The method may include discharging and generating power necessary for the enclosure from the fuel cell as the first gas and the second gas supplied to the fuel cell react with each other.

일 실시예에서, 본 발명은 제3 기체 모니터링부를 통해, 상기 밀폐챔버 내 상기 제3 기체의 포함량을 실시간으로 모니터링하는 단계 및 상기 제3 기체 모니터링부의 모니터링 결과, 상기 제3 기체의 포함량이 기 설정된 임계값 이하에 해당하는 경우, 상기 제3 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에 마련된 제3 기체용 공급밸브를 통해 제3 기체 저장탱크 내에 저장된 제3 기체를 상기 밀폐챔버 내로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention is a step of monitoring the amount of the third gas in the airtight chamber in real time through a third gas monitoring unit and the monitoring result of the third gas monitoring unit, the amount of the third gas If it is below the set threshold, supplying the third gas stored in the third gas storage tank into the sealed chamber through a third gas supply valve provided between the third gas storage tank and the sealed chamber. can include

일 실시예에서, 본 발명은 압력조절용 밸브를 통해, 상기 밀폐챔버의 내부압이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 밀폐챔버 내의 기체를 외부로 배출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention may further include discharging gas in the sealed chamber to the outside through a pressure regulating valve when the internal pressure of the sealed chamber exceeds a predetermined threshold value.

본 발명의 일 측면에 따르면, 밀폐된 챔버 내에 설치된 연료전지에 별도의 블로워를 이용하지 않고 산소 및 수소를 가압 공급함으로써 효율적인 전지 생성 반응 및 효율적 공간 확보가 가능한 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, by supplying oxygen and hydrogen under pressure to a fuel cell installed in a sealed chamber without using a separate blower, an efficient cell generation reaction and efficient space securing are possible.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 밀폐된 챔버 내에 연료전지를 설치함으로써 기체 공급 라인과 함 내 승조원들의 생활 공간을 분리시켜 보다 효율적으로 함 내 공간을 활용할 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to one aspect of the present invention, by installing the fuel cell in the sealed chamber, the gas supply line and the living space of the crew members in the ship are separated, so that the space inside the ship can be utilized more efficiently.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기체를 이용한 연료전지를 적용함으로써 값비싼 연료전지가 필요하지 않으며, 밀폐챔버 적용 및 블로워를 배제함에 따른 에너지 효율이 높아짐에 따라, 정해진 연료로 잠항하는 잠수함의 잠항기간을 늘릴 수 있는 이점을 가진다. In addition, according to one aspect of the present invention, by applying a fuel cell using a gas, an expensive fuel cell is not required, and as energy efficiency increases due to the application of an airtight chamber and the exclusion of a blower, the submerged submarine submerged with a predetermined fuel It has the advantage of extending the period.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 방법을 일련의 순서대로 도시한 순서도이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of an in-ship fuel cell operating system 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of operating a fuel cell in a ship according to another embodiment of the present invention in a sequential order.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred embodiment is presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of an in-ship fuel cell operating system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 시스템(100)은 크게 밀폐챔버(110), 기체 공급부(120) 및 기액 분리기(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , an in-vessel fuel cell operation system 100 according to an embodiment of the present invention may largely include an airtight chamber 110, a gas supply unit 120, and a gas-liquid separator 130.

또한, 본 명세서에서 제1 기체라 함은 산소를 의미할 수 있고, 제2 기체라 함은 수소를 의미할 수 있으며, 제3 기체라 함은 질소를 의미할 수 있고, 제4 기체라 함은 제3 기체의 배출물로부터 분리된 잔여 산소 및 질소를 의미할 수 있다.In addition, in the present specification, the first gas may mean oxygen, the second gas may mean hydrogen, the third gas may mean nitrogen, and the fourth gas may mean It may refer to residual oxygen and nitrogen separated from the emission of the third gas.

밀폐챔버(110)는 내측에 연료전지(1)를 수용하며, 후술되는 기체 공급부(120)로부터 공급되는 기체 중 제1 기체가 연료전지(1) 주위에 공급되어 가압 분위기가 형성될 수 있도록 연료전지(1)를 밀폐상태로 만드는 역할을 할 수 있다.The airtight chamber 110 accommodates the fuel cell 1 inside, and a first gas among gases supplied from a gas supply unit 120 to be described later is supplied around the fuel cell 1 to form a pressurized fuel fuel cell 1. It can serve to make the battery 1 in a sealed state.

이때, 밀폐챔버(110)와 상기 기체 공급부(120) 및 기액 분리기(130)는 배관(pipe)을 통해 연결되며, 밀폐챔버(110)와 기체 공급부(120) 사이에는 제1 기체용 공급밸브(120a) 및 제2 기체용 공급밸브(120b)가 마련된다.At this time, the airtight chamber 110, the gas supply unit 120, and the gas-liquid separator 130 are connected through a pipe, and between the airtight chamber 110 and the gas supply unit 120, a first gas supply valve ( 120a) and a supply valve 120b for the second gas are provided.

한편, 이러한 밀폐챔버(110)는 밀폐챔버(110) 내에 존재하는 제1 기체 가 연료전지(1)에 용이하게 공급될 수 있도록, 밀폐챔버(110) 외부 대기압보다 큰 내부압 상태를 항시 유지하게 되는데, 이를 통해 별도의 블로워 토출 공급이 불필요하게 된다.On the other hand, such an airtight chamber 110 always maintains an internal pressure greater than the atmospheric pressure outside the airtight chamber 110 so that the first gas present in the airtight chamber 110 can be easily supplied to the fuel cell 1. Through this, a separate blower discharge supply is unnecessary.

또한, 일 실시예에서 밀폐챔버(110)의 일측에는 밀폐챔버(110)의 내부압이 기 설정된 임계값(임계 압력값)을 초과하는 경우, 밀폐챔버(110)의 팽창 및 파손을 방지할 수 있도록 밀폐챔버(110) 내의 제1 및 제2 기체를 밀폐챔버(110) 외부로 배출시키는 압력조절용 밸브(110a)가 마련될 수 있다.In addition, in one embodiment, when the internal pressure of the sealed chamber 110 exceeds a preset threshold value (threshold pressure value) on one side of the sealed chamber 110, expansion and damage of the sealed chamber 110 can be prevented. A pressure control valve 110a for discharging the first and second gases in the sealing chamber 110 to the outside of the sealing chamber 110 may be provided.

압력조절용 밸브(110a)는 압력 릴리프 밸브(pressure relief valve) 또는 안전 밸브(safety valve)가 적용될 수 있다.A pressure relief valve or a safety valve may be applied to the pressure control valve 110a.

기체 공급부(120)는 밀폐챔버(110)와 연결되며, 밀폐챔버(110) 내로 제1 기체(산소)는 밀폐챔버 내부를 가압하여 공급하는 역할을 할 수 있고, 제2 기체(수소)는 연료전지에 공급하는 역할을 할 수 있다.The gas supply unit 120 is connected to the sealed chamber 110, and the first gas (oxygen) into the sealed chamber 110 may serve to pressurize and supply the inside of the sealed chamber, and the second gas (hydrogen) may serve as a fuel. It can serve as a supply to the battery.

이를 위해, 기체 공급부(120)는 제1 기체를 가압 상태로 저장하는 제1 기체 저장탱크(121) 및 제2 기체를 가압 상태로 저장하는 제2 기체 저장탱크(122)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the gas supply unit 120 may include a first gas storage tank 121 for storing the first gas in a pressurized state and a second gas storage tank 122 for storing the second gas in a pressurized state. there is.

이때, 제1 기체 저장탱크(121)는 제1 기체용 공급밸브(120a)를 통해 밀폐챔버(110)의 일측과 연결되고, 제2 기체 저장탱크(122)는 제2 기체용 공급밸브(120b)를 통해 밀폐챔버(110)의 일측과 연결된다.At this time, the first gas storage tank 121 is connected to one side of the sealed chamber 110 through the first gas supply valve 120a, and the second gas storage tank 122 is connected to the second gas supply valve 120b. ) Is connected to one side of the sealing chamber 110 through.

기액 분리기(130)에 의해 분리된 질소(제3 기체) 및 잔여 산소(제4 기체)가 압축기(131)를 통해 밀폐챔버(110) 내로 재 공급될 수 있다.Nitrogen (third gas) and residual oxygen (fourth gas) separated by the gas-liquid separator 130 may be re-supplied into the airtight chamber 110 through the compressor 131 .

또한, 일 실시예에서 본 발명은 제1 기체 저장탱크(121)로부터 공급되는 제1 기체의 일부를 함 내로 공급하는 함 내 산소 공급밸브(120c)를 더 포함할 수 있다.In addition, in one embodiment, the present invention may further include an oxygen supply valve 120c inside the box for supplying a part of the first gas supplied from the first gas storage tank 121 into the box.

함 내 산소 공급밸브(120c)는 제1 기체 저장탱크(121)로부터 공급되는 제1 기체를 함 내로 공급함으로써, 함 내에 항시 산소 농도가 일정하게 유지되도록 하는 역할을 한다.The oxygen supply valve 120c in the box supplies the first gas supplied from the first gas storage tank 121 into the box, thereby serving to maintain a constant oxygen concentration in the box at all times.

기액 분리기(130)는 밀폐챔버(110)와 연결되며, 밀폐챔버(110)로부터 배출되는 배출물을 제3 기체(질소), 제4 기체(잔여 산소), 반응수 등으로 분리시킨 후, 제3 기체 및 제4 기체는 밀폐챔버 내로 재 공급하고, 반응수는 반응수 포집 탱크로 배출하는 역할을 할 수 있다.The gas-liquid separator 130 is connected to the airtight chamber 110 and separates the discharged from the airtight chamber 110 into a third gas (nitrogen), a fourth gas (residual oxygen), reaction water, etc. The gas and the fourth gas may serve to be re-supplied into the airtight chamber, and the reaction water to be discharged to the reaction water collection tank.

한편, 기액 분리기(130)는 분리된 제3 기체 및 제4 기체를 각각 밀폐챔버(110) 및 제1 기체용 공급밸브(120a)로 공급하는 압축기(131)를 포함할 수 있으며, 압축기의 가압을 통해 제3 기체가 밀폐챔버(110) 내부로 재 공급될 수 도 있다.On the other hand, the gas-liquid separator 130 may include a compressor 131 for supplying the separated third gas and fourth gas to the airtight chamber 110 and the first gas supply valve 120a, respectively, and pressurization of the compressor The third gas may be re-supplied into the sealed chamber 110 through.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 함 내 연료전지 운용 시스템(100)은 제3 기체(질소)가 별도 저장된 제3 기체 저장탱크(140), 밀폐챔버(110) 내 제3 기체의 포함량을 실시간으로 모니터링하는 제3 기체 모니터링부(미도시) 및 제3 기체 저장탱크(140)와 밀폐챔버(110) 사이에 마련되어 제3 기체 모니터링부의 모니터링 결과 제3 기체의 포함량이 기 설정된 임계값(임계 포함량) 이하에 해당하는 경우에 제3 기체 저장탱크(140) 내에 저장된 제3 기체를 밀폐챔버(110) 내로 공급하는 제3 기체용 공급밸브(140a)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment, the in-vessel fuel cell operation system 100 according to the present invention controls the amount of the third gas in the third gas storage tank 140 and the airtight chamber 110 in which the third gas (nitrogen) is separately stored. A third gas monitoring unit (not shown) that monitors in real time and provided between the third gas storage tank 140 and the airtight chamber 110, and as a result of the monitoring of the third gas monitoring unit, the amount of the third gas is set at a predetermined threshold value (threshold Amount included) may be configured to further include a third gas supply valve 140a for supplying the third gas stored in the third gas storage tank 140 into the sealed chamber 110 in the case of the following.

이렇듯, 제1 기체 저장탱크(121)에 저장된 제1 기체(산소)와, 제2 기체 저장탱크(122)에 저장된 제2 기체(수소)가 밀폐챔버(110) 내에서 연료전지(1)에 가압 및 공급됨에 따라, 연료전지(1) 내에서 제1 및 제2 기체가 서로 반응하게 되고 이를 통해 함 내에 필요한 전력이 발생되게 된다.As such, the first gas (oxygen) stored in the first gas storage tank 121 and the second gas (hydrogen) stored in the second gas storage tank 122 are supplied to the fuel cell 1 within the airtight chamber 110. As it is pressurized and supplied, the first gas and the second gas react with each other in the fuel cell 1, and through this, power required in the box is generated.

다음으로는, 도 2를 통해 이러한 함 내 연료전지 운용 시스템(100)을 통해 연료전지(1)로부터 전력이 발생되는 일련의 과정을 순서대로 살펴보기로 한다.Next, with reference to FIG. 2 , a series of processes in which power is generated from the fuel cell 1 through the fuel cell operation system 100 in the ship will be sequentially described.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 함 내 연료전지 운용 방법을 일련의 순서대로 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of operating a fuel cell in a ship according to another embodiment of the present invention in a sequential order.

도 2를 살펴보면, 먼저 제1 기체 저장탱크(121) 및 제2 기체 저장탱크(122)로부터 각각 제1 및 제2 기체가 밀폐챔버(110) 내로 가압 공급되고(S201), 밀폐챔버(110) 내의 연료전지(1)를 통해 제1 및 제2 기체가 반응함에 따라 함 내 필요한 전력이 발생한다(S202).Referring to FIG. 2, first, first and second gases from the first gas storage tank 121 and the second gas storage tank 122 are pressurized and supplied into the sealed chamber 110 (S201), and the sealed chamber 110 As the first gas and the second gas react through the fuel cell 1 inside the box, power required inside the box is generated (S202).

또한, 반응 후 발생되는 배출물이 밀폐챔버(110) 외부로 배출되는데(S203), 기액 분리기(130)를 통해 배출물이 제3 기체, 제4 기체 및 반응수로 분리된다(S204).In addition, the discharge generated after the reaction is discharged to the outside of the airtight chamber 110 (S203), and the discharge is separated into a third gas, a fourth gas, and reaction water through the gas-liquid separator 130 (S204).

이때, 제3 기체 및 제4 기체는 기액 분리기(130)에 의해 밀폐챔버(110) 내로 재 공급되며(S205), 반응수는 반응수 포집 탱크로 포집된다(S206).At this time, the third gas and the fourth gas are re-supplied into the airtight chamber 110 by the gas-liquid separator 130 (S205), and the reaction water is collected in the reaction water collection tank (S206).

또한, 제3 기체 모니터링부에서 밀폐챔버(110) 내의 제3 기체 포함량을 모니터링 하게 되는데(S207), 만약 포함량이 기 설정된 임계값 이하에 해당하는 경우 제3 기체용 공급밸브(140a)를 통해 제3 기체 저장탱크(140) 내에 저장된 제3 기체가 밀폐챔버(110) 내로 공급되게 된다(S208).In addition, the third gas monitoring unit monitors the amount of the third gas in the airtight chamber 110 (S207). If the amount is less than a preset threshold value, the third gas supply valve 140a The third gas stored in the third gas storage tank 140 is supplied into the airtight chamber 110 (S208).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

100: 함 내 연료전지 운용 시스템
110: 밀폐챔버
110a: 압력조절용 밸브
120: 기체 공급부
120a: 제1 기체용 공급밸브
120b: 제2 기체용 공급밸브
120c: 함 내 산소 공급밸브
121: 제1 기체 저장탱크
122: 제2 기체 저장탱크
130: 기액 분리기
131: 압축기
140: 제3 기체 저장탱크
140a: 제3 기체용 공급밸브100: In-ship fuel cell operating system
110: sealed chamber
110a: valve for pressure control
120: gas supply unit
120a: supply valve for first gas
120b: supply valve for the second gas
120c: Oxygen supply valve in the box
121: first gas storage tank
122: second gas storage tank
130: gas-liquid separator
131: compressor
140: third gas storage tank
140a: supply valve for third gas

Claims (18)

연료전지가 수용된 밀폐챔버;
상기 밀폐챔버와 연결되며, 제1 기체가 가압 상태로 저장된 제1 기체 저장탱크 및 제2 기체가 가압 상태로 저장된 제2 기체 저장탱크를 포함하고, 상기 밀폐챔버 내로 제1 및 제2 기체를 공급하는 기체 공급부;
상기 밀폐챔버와 연결되며, 상기 밀폐챔버로부터 배출되는 배출물을 제3 기체, 제4 기체 및 반응수로 분리시킨 후, 상기 제3 기체 및 상기 제4 기체는 상기 밀폐챔버 내로 재 공급하고 상기 반응수는 반응수 포집 탱크로 배출하는 기액 분리기;
상기 제1 기체 저장탱크로부터 공급되는 제1 기체의 일부를 함 내로 공급하는 함 내 산소 공급밸브;
상기 제3 기체가 별도 저장된 제3 기체 저장탱크;
상기 밀폐챔버 내의 제3 기체의 포함량을 실시간으로 모니터링하는 제3 기체 모니터링부;
상기 제3 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에 마련되며, 상기 제3 기체 모니터링부의 모니터링 결과 상기 제3 기체의 포함량이 기 설정된 임계값 이하에 해당하는 경우, 상기 제3 기체 저장탱크 내에 저장된 제3 기체를 상기 밀폐챔버 내로 공급하는 제3 기체용 공급밸브; 및
상기 밀폐챔버의 내부압이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 밀폐챔버 내의 기체를 외부로 배출시키는 압력조절용 밸브;를 포함하며,
상기 제1 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제1 기체용 공급밸브;가 마련되고, 상기 제2 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제2 기체용 공급밸브가 마련되고,
상기 연료전지에 공급되는 상기 제1 및 제2 기체가 서로 반응함에 따라, 상기 연료전지로부터 함 내에 필요한 전력이 발생되며,
상기 기액 분리기는 상기 제3 기체 및 제4 기체를 각각 상기 밀폐챔버 및 상기 제1 기체용 공급밸브로 공급하는 압축기를 포함하며, 상기 압축기의 가압을 통해 상기 제3 기체가 상기 밀폐챔버 내부로 재공급되는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 시스템.
an airtight chamber in which a fuel cell is accommodated;
It is connected to the hermetic chamber, and includes a first gas storage tank in which a first gas is stored in a pressurized state and a second gas storage tank in which a second gas is stored in a pressurized state, and the first and second gases are supplied into the hermetic chamber. a gas supply unit to;
It is connected to the hermetic chamber, and after separating the exhaust discharged from the hermetic chamber into a third gas, a fourth gas, and reaction water, the third gas and the fourth gas are re-supplied into the hermetic chamber and the reaction water Is a gas-liquid separator that discharges to the reaction water collection tank;
an oxygen supply valve inside the box for supplying a part of the first gas supplied from the first gas storage tank into the box;
a third gas storage tank in which the third gas is separately stored;
a third gas monitoring unit for monitoring an amount of a third gas in the hermetic chamber in real time;
It is provided between the third gas storage tank and the hermetic chamber, and when the amount of the third gas is less than or equal to a preset threshold as a result of monitoring by the third gas monitoring unit, the third gas stored in the third gas storage tank a third gas supply valve for supplying gas into the hermetic chamber; and
When the internal pressure of the sealed chamber exceeds a predetermined threshold value, a pressure control valve for discharging the gas in the sealed chamber to the outside; includes,
A supply valve for a first gas is provided between the first gas storage tank and the hermetic chamber, and a supply valve for a second gas is provided between the second gas storage tank and the hermetic chamber,
As the first gas and the second gas supplied to the fuel cell react with each other, power required in the enclosure is generated from the fuel cell,
The gas-liquid separator includes a compressor for supplying the third gas and the fourth gas to the hermetic chamber and the supply valve for the first gas, respectively, and the third gas is recycled into the hermetic chamber through pressurization of the compressor. Characterized in that supplied, a fuel cell operating system in a ship.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 기체는 산소이고, 상기 제2 기체는 수소이며, 상기 제3 기체는 질소이고, 상기 제4 기체는 잔여 산소 및 질소인 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 시스템.
According to claim 1,
Wherein the first gas is oxygen, the second gas is hydrogen, the third gas is nitrogen, and the fourth gas is residual oxygen and nitrogen.
 제1항에 있어서,
상기 밀폐챔버는,
상기 밀폐챔버 내에 존재하는 상기 제1 및 제2 기체가 상기 연료전지에 공급될 수 있도록 상기 밀폐챔버의 외부 대기압보다 큰 내부압 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 시스템.
According to claim 1,
The sealed chamber,
The fuel cell operation system in a vessel, characterized in that maintaining an internal pressure state greater than the external atmospheric pressure of the hermetic chamber so that the first and second gases existing in the hermetic chamber can be supplied to the fuel cell.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 압력조절용 밸브는,
압력 릴리프 밸브(pressure relief valve) 또는 안전 밸브(safety valve);가 적용되는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 시스템.
According to claim 1,
The pressure regulating valve,
A fuel cell operating system in a ship, characterized in that a pressure relief valve or a safety valve is applied.
 연료전지가 수용된 밀폐챔버와 연결되고 제1 기체가 가압 상태로 저장된 제1 기체 저장탱크 및 제2 기체가 가압 상태로 저장된 제2 기체 저장탱크를 포함하는 기체 공급부에서, 상기 밀폐챔버 내로 제1 및 제2 기체를 공급하는 단계;
상기 밀폐챔버와 연결된 기액 분리기를 통해 상기 밀폐챔버로부터 배출되는 배출물을 제3 기체와 제4 기체 및 반응수로 분리시킨 후, 상기 제3 기체와 상기 제4 기체는 상기 밀폐챔버 내로 제 공급하고 상기 반응수는 반응수 포집 탱크로 배출하는 단계;
상기 연료전지에 공급되는 상기 제1 및 제2 기체가 서로 반응함에 따라, 상기 연료전지로부터 함 내에 필요한 전력이 발생되는 단계;
제3 기체 모니터링부를 통해, 상기 밀폐챔버 내 상기 제3 기체의 포함량을 실시간으로 모니터링하는 단계;
상기 제3 기체 모니터링부의 모니터링 결과, 상기 제3 기체의 포함량이 기 설정된 임계값 이하에 해당하는 경우, 상기 제3 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에 마련된 제3 기체용 공급밸브를 통해 제3 기체 저장탱크 내에 저장된 제3 기체를 상기 밀폐챔버 내로 공급하는 단계; 및
압력조절용 밸브를 통해, 상기 밀폐챔버의 내부압이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 상기 밀폐챔버 내의 기체를 외부로 배출시키는 단계;를 포함하고,
상기 제1 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제1 기체용 공급밸브;가 마련되고, 상기 제2 기체 저장탱크와 상기 밀폐챔버 사이에는 제2 기체용 공급밸브;가 마련되며, 상기 제1 기체 저장탱크로부터 공급되는 제1 기체의 일부를 함 내로 공급하는 함 내 산소 공급밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 방법.
In a gas supply unit connected to an airtight chamber accommodating a fuel cell and including a first gas storage tank in which a first gas is stored in a pressurized state and a second gas storage tank in which a second gas is stored in a pressurized state, the first and second gases are introduced into the airtight chamber. supplying a second gas;
After separating the exhaust discharged from the hermetic chamber into a third gas, a fourth gas, and reaction water through a gas-liquid separator connected to the hermetic chamber, the third gas and the fourth gas are first supplied into the hermetic chamber, and the discharging the reaction water into a reaction water collection tank;
generating power necessary for the enclosure from the fuel cell as the first gas and the second gas supplied to the fuel cell react with each other;
monitoring an amount of the third gas in the hermetic chamber in real time through a third gas monitoring unit;
As a result of the monitoring of the third gas monitoring unit, when the amount of the third gas is less than or equal to a predetermined threshold value, the third gas is supplied through the third gas supply valve provided between the third gas storage tank and the sealing chamber. supplying a third gas stored in a storage tank into the airtight chamber; and
Discharging the gas in the sealed chamber to the outside through a pressure regulating valve when the internal pressure of the sealed chamber exceeds a preset threshold; includes,
A supply valve for a first gas is provided between the first gas storage tank and the hermetic chamber, and a supply valve for a second gas is provided between the second gas storage tank and the hermetic chamber. A method for operating a fuel cell in a vessel, comprising: an oxygen supply valve in the vessel for supplying a part of the first gas supplied from the storage tank into the vessel.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 제1 기체는 산소이고, 상기 제2 기체는 수소이며, 상기 제3 기체는 질소이고, 상기 제4 기체는 잔여 산소인 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 방법.
According to claim 10,
Wherein the first gas is oxygen, the second gas is hydrogen, the third gas is nitrogen, and the fourth gas is residual oxygen.
 제10항에 있어서,
상기 밀폐챔버는,
상기 밀폐챔버 내에 존재하는 상기 제1 및 제2 기체가 상기 연료전지에 공급될 수 있도록 상기 밀폐챔버의 외부 대기압보다 큰 내부압 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 방법.
According to claim 10,
The sealed chamber,
The method of operating a fuel cell in a vessel, characterized in that maintaining an internal pressure state greater than the external atmospheric pressure of the hermetic chamber so that the first and second gases existing in the hermetic chamber can be supplied to the fuel cell.
 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 압력조절용 밸브는,
압력 릴리프 밸브(pressure relief valve) 또는 안전 밸브(safety valve);가 적용되는 것을 특징으로 하는, 함 내 연료전지 운용 방법.According to claim 10,
The pressure regulating valve,
A method of operating a fuel cell in a ship, characterized in that a pressure relief valve or a safety valve is applied.
KR1020170150201A 2017-11-12 2017-11-12 System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine KR102497854B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170150201A KR102497854B1 (en) 2017-11-12 2017-11-12 System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170150201A KR102497854B1 (en) 2017-11-12 2017-11-12 System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190054204A KR20190054204A (en) 2019-05-22
KR102497854B1 true KR102497854B1 (en) 2023-02-07

Family

ID=66679915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170150201A KR102497854B1 (en) 2017-11-12 2017-11-12 System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102497854B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073299A (en) * 2004-09-01 2006-03-16 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system
KR100737580B1 (en) * 2006-07-05 2007-07-10 현대자동차주식회사 A long term keeping device of a fuel cell
KR101044619B1 (en) * 2010-05-27 2011-06-29 한국기계연구원 A closed loop type fuel cell system having a remover for unreacted matter
KR101059768B1 (en) * 2008-12-11 2011-08-26 한국과학기술원 Submarine Fuel Cell Apparatus Using Hydrogen Peroxide Decomposition

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201038559A (en) 2009-04-09 2010-11-01 Bristol Myers Squibb Co Hepatitis C virus inhibitors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073299A (en) * 2004-09-01 2006-03-16 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system
KR100737580B1 (en) * 2006-07-05 2007-07-10 현대자동차주식회사 A long term keeping device of a fuel cell
KR101059768B1 (en) * 2008-12-11 2011-08-26 한국과학기술원 Submarine Fuel Cell Apparatus Using Hydrogen Peroxide Decomposition
KR101044619B1 (en) * 2010-05-27 2011-06-29 한국기계연구원 A closed loop type fuel cell system having a remover for unreacted matter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190054204A (en) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6469137B2 (en) Fuel cell system
JP5071843B2 (en) Fuel cell system with hydrogen / oxygen recovery mechanism
US10170784B2 (en) Regenerative fuel cell system
US9624587B2 (en) Water electrolysis system
KR20190073050A (en) Hybrid Generation System and Method for a Ship
JP6449572B2 (en) Regenerative fuel cell system and operation method thereof
KR102497854B1 (en) System and method for operating a fuel cell mounted in a submarine
KR20140028879A (en) Nitrogen gas generating system
KR101770451B1 (en) Submarine hydrogen supply system and method
KR20140036508A (en) Fuel cell system of submarine
JP2009541968A (en) Fuel supply system for fuel cell
JP6815415B2 (en) Regenerative fuel cell system and water electrolysis system
KR101870053B1 (en) Drive system for a water vehicle, method for operating a drive system, and water vehicle having a drive system
JP7393450B2 (en) Regenerative fuel cell system
JP5870341B1 (en) Marine explosion-proof purge gas supply system
KR102485476B1 (en) Hydrogen supply system for fuel cell and method thereof
KR20210055536A (en) Nitrogen generating system using fuel cell
US20120043221A1 (en) Method and Device for Generating and Storing Hydrogen
KR20200058860A (en) System for generating hydrogen using exhaust gas in a submarine
US11500401B1 (en) Passive dual modulating regulator for hydrogen generation
KR20200062960A (en) Fuel cell system of underwater moving body
KR101358129B1 (en) Fuel cell exhausting gas condensing device
KR101335260B1 (en) Fuel cell exhausting gas disposal device for ship
KR20180046817A (en) Fuel cell system
JP2010007780A (en) Gas tank and gas using device with it

Legal Events

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