KR102618261B1 - 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수소를 연료로 하는 수중운동체의 금속연료 수소발생기에서 수소를 발생시켜 수중운동체에 공급하는 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 다수의 리액터를 병렬 배치하여 출력 조절이 가능하며, 리액터의 유지 보수가 쉬우며 리액터의 비연속식 제작이 가능함은 물론, 리액터의 추가 작동 시 기존에 작동 중인 리액터에서 발생하는 열원을 이용하여 시동시킬 수 있어 즉각적인 운전이 가능한 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 수소를 연료로 하는 수중운동체의 금속연료 수소발생기에서 수소를 발생시켜 수중운동체에 공급하는 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
수중운동체의 에너지 저장수단으로서 배터리 이외에 연료전지(fuel cell)의 사용이 크게 늘어나고 있다.
연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 장치로서, 수소와 같은 기체 반응물질을 외부에서 연속적으로 공급하여 전기의 생성을 도모하고, 반응 후 생성물질은 연속적으로 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 연료전지는 고효율의 무공해 발전장치이다.
한편, 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등은 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하게 되어 수소를 발생시킬 수 있으며, 이를 금속연료라 지칭한다.
수중운동체 내에는 상기 금속연료를 저장하는 금속연료저장소가 구비되며, 이 금속연료저장소에 저장된 금속연료는 수소발생장치(즉, Reactor)로 공급되고, 전해질과의 반응으로 수소를 발생시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발생된 수소를 이용하여 에너지를 생성한다.
한편, 주지된 바와 같이, 금속연료로 수소를 발생하는 방법에는 연소식과 촉매반응식이 있다. 연소식은 물과 금속연료를 리액터에 넣고 온도를 높임으로써 수소를 발생시키는 방식이며, 촉매식은 물과 금속연료, 촉매를 넣고 온도를 높임으로써 수소를 발생시키며 촉매를 투입함으로써 반응온도를 약 80~110b도까지 낮출 수 있다. 그런데, 현재까지 알려진 리액터는 대부분 단일 배치되어, 출력 조절에 어려움이 있었으며, 유지 보수가 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 수소를 연료로 하는 수중운동체의 금속연료 수소발생기에서 수소를 발생시켜 수중운동체에 공급하는 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 리액터를 병렬 배치하여 출력 조절이 가능하며, 리액터의 유지 보수가 쉬우며 리액터의 비연속식 제작이 가능함은 물론, 리액터의 추가 작동 시 기존에 작동 중인 리액터에서 발생하는 열원을 이용하여 시동시킬 수 있어 즉각적인 운전이 가능한 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
금속연료, 물, 촉매를 공급받아 수소를 발생시키는 리액터(Reactor); 상기 리액터를 수용하며, 수소 발생 반응 시 상기 리액터의 온도를 제어하는 베슬(Vessel); 및 상기 리액터에서 발생된 수소를 공급받아 정제하는 수소정제부를 포함하는 수중운동체의 수소공급 시스템을 제공한다.
상기 베슬은 상기 리액터를 내부공간에 수용하는 용기 형상 부재이며, 내부공간으로 유체가 통과하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베슬을 통해 유체가 유입되는 배관에는 제1펌프가 구비되며, 상기 제1펌프는, 상기 리액터 내에서 수소 발생 반응이 시작된 후 상기 리액터의 반응온도가 적정온도에 도달하면 상기 베슬 내부의 유체를 냉각시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1펌프를 통해 상기 베슬의 내부로 유입되는 유체는, 상기 수중운동체의 청수탱크로부터 공급된 청수를 이용하거나 또는 해수를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨덴서에 유체를 공급하는 배관에는 제2펌프가 구비되며, 상기 제2펌프를 통해 공급된 유체를 이용하여 상기 리액터에서 공급받은 수소를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2펌프를 통해 상기 컨덴서로 유입되는 유체는, 상기 수중운동체의 청수탱크로부터 공급된 청수를 이용하거나 또는 해수를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수소정제부는 컨덴서, 제습기 및 팬(Fan) 유닛 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제습기를 거쳐 공급되는 정제된 상태의 수소는 연료전지로 공급되거나 또는 수소저장용기에 저장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1펌프는 상기 리액터의 반응온도 검출을 통해 유체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, (a) 상기 리액터의 내부에 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 단계; (b) 상기 베슬을 통해 상기 리액터의 온도를 제어하는 단계; 및 (c) 상기 리액터에서 발생된 수소를 상기 컨덴서와 제습기를 통과시켜 연료전지에 공급하거나 수소저장용기에 저장하는 단계를 포함하는 수중운동체의 수소공급 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면,
금속연료, 물, 촉매를 공급받아 수소를 발생시키는 다수의 리액터(Reactor); 상기 다수의 리액터 각각에 구비되며, 수소 발생 반응 시 상기 리액터의 온도를 조절하는 다수의 베슬; 및 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나로부터 발생된 수소를 공급받아 정제하는 컨덴서와 제습기를 포함하고, 상기 다수의 리액터들은 병렬적으로 상기 컨덴서와 제습기로 연결되되, 상기 컨덴서와 제습기로 수소를 공급하는 리액터는 선택적인 것을 특징으로 하는 수중운동체의 수소공급 시스템을 제공한다.
상기 다수의 리액터의 작동 개수를 조절하여 수소발생량을 조절할 수 있다.
상기 다수의 리액터 각각에 연결되며 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 제1 배관; 및 상기 다수의 리액터 각각으로부터 상기 컨덴서까지 연결되며, 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나로부터 발생된 수소를 상기 컨덴서로 공급하는 제2 배관을 포함한다.
상기 컨덴서와 상기 제습기 사이에는 팬(Fan) 유닛이 구비되는 것이 좋다.
한편, 본 발명은, (a) 상기 다수의 리액터에 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 단계; 및 (b) 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나를 동작시켜 수소를 발생시키는 단계;를 포함하는 병렬 구성된 수중운동체의 수소공급 방법을 제공한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 다수의 리액터 각각을 설정시간마다 순차로 운전시키되, 운전을 마친 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나에 대해 침전물을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수소저장합금에 비해 수소를 저장하는데 필요한 장비 질량 및 부피가 작아지는 장점이 있다. 그리고 금속연료만 있을 때는 반응을 하지 않으므로 외부 충격에 의한 수소반응 및 누설이 발생하는 않는 장점이 있다. 그리고 해수 사용시 금속연료 수소발생 반응에 필요한 물을 지속적으로 공급 가능한 장점이 있다. 그리고 금속연료 침전물은 재 처리하여 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 다수의 리액터를 병렬 배치하여 출력 조절이 가능하며, 유지 보수가 쉬우며 리액터의 비연속식 제작이 가능한 장점이 있다. 그리고 리액터의 추가 작동 시 기존에 작동 중인 리액터에서 발생하는 열원을 이용하여 시동시킬 수 있어 즉각적인 운전이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 방법의 순서도.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따라 병렬 구성된 수중운동체의 수소공급 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 방법의 순서도.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따라 병렬 구성된 수중운동체의 수소공급 시스템의 개념도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
그리고 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
<제1
실시예
>
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 시스템 및 방법에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 시스템(100)은 리액터(110), 베슬(120), 제1, 2펌프(131,133), 수소정제부(140, 150, 160)을 포함한다. 여기서, 상기 수소정제부는 컨덴서(140), 팬 유닛(150), 그리고 제습기(160)을 모두 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고 이들 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있으며, 도 1에 도시되지 않은 관용의 구성이 더 포함될 수 있다.
이하의 설명에서 수중운동체라 함은, 수중에서 이동 가능한 장치로서, 대표적인 것으로 잠수함을 예로 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 장치로서, 수소와 같은 기체 반응물질을 외부에서 연속적으로 공급하여 전기의 생성을 도모하고, 반응 후 생성물질은 연속적으로 외부로 배출시킬 수 있어 고효율의 무공해 발전장치일 수 있다.
그리고 금속연료라 함은, 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등을 말하는데, 이들은 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하여 수소를 발생시킬 수 있다.
리액터(110)는 금속연료, 물, 촉매를 공급받아 수소를 발생시킬 수 있다.
금속연료는 상기 리액터(110)로 공급되고, 수소를 발생시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발생된 수소를 이용하여 에너지 생성한다.
예를 들면, 알루미늄(Al), 물(H2O), 그리고 촉매(NaOH)를 이용하여 아래의 반응식과 같은 반응이 나타날 수 있다.
Al+3H2O+NaOHAl(OH)3+NaOH+3/2H2
상기 반응식에서는 알루미늄(Al)이 이용되었으나, 이와 달리 상기 금속연료로는 Al, Mg 등이 다양하게 이용 가능하며, 수중운동체 주변 해수를 이용할 수 있다.
베슬(120)은 상기 리액터(110)를 수용하며, 수소 발생 반응 시 상기 리액터의 온도를 제어하는 기능을 제공한다.
컨덴서(140)와 팬 유닛(150)과 제습기(160)는 상기 리액터(110)로부터 발생된 수소를 목표하는 수소순도에 맞게 정제하는 기능을 제공한다.
구체적으로 살펴보면, 상기 베슬(120)은 상기 리액터(110)를 내부공간에 수용하는 용기 형상 부재로 이루어질 수 있다. 그리고 이의 내부공간으로 유체가 통과하는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 베슬(120)에는 내부공간에 수용된 유체를 가열하는 별도의 가열장치(121)가 구비될 수 있다. 그런데, 별도의 가열장치(121)가 구비되지 않은 경우에도 운전조건까지 반응이 될 수는 있다. 따라서 상기 가열장치(121)는 상기 베슬(120)에 필수적으로 포함되어야 하는 구성은 아니지만, 선택적으로 필요에 따라 상기 베슬(120)의 내부에 부가되어 이용될 수 있다. 상기 가열장치(121)는 특정 형태로 제한되지 않으며, 전기 히터 등의 관용의 가열수단을 이용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
그리고 상기 베슬(120)을 통해 유체가 유입되는 배관에는 제1펌프(131)가 구비될 수 있다. 상기 제1펌프(131)는, 상기 리액터(110) 내에서 수소 발생 반응이 시작된 후 상기 리액터(110)의 반응온도가 적정온도에 도달하면 상기 베슬 내부의 유체를 냉각시키도록 동작한다.
그리고 상기 제1펌프(131)를 통해 상기 베슬(120)의 내부로 유입되는 유체는, 상기 수중운동체의 청수탱크로부터 공급된 청수를 이용하거나 또는 해수를 그대로 이용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 상기 컨덴서(140)를 통해 유체를 공급하는 배관이 형성된다. 상기 배관에는 제2펌프(133)가 구비되는데, 상기 제2펌프(133)를 통해 공급된 유체를 이용하여 상기 리액터(110)에서 공급받은 수소를 냉각시킬 수 있다. 이때, 상기 제2펌프(133)를 통해 상기 컨덴서(140)로 유입되는 유체는, 상기 수중운동체의 청수탱크로부터 공급된 청수를 이용하거나 또는 해수를 이용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이와 같이, 상기 리액터(110)를 통해 발생된 수소는 컨덴서(140), 팬 유닛(150), 제습기(160)를 차례로 거치면서 높은 순도의 수소로 정제될 수 있으며, 이와 같이 정제된 상태의 수소는 연료전지로 공급되거나 또는 수소저장용기에 저장되어 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 방법은, 리액터의 내부에 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 제1단계(S110)와, 상기 베슬을 통해 상기 리액터의 온도를 제어하는 제2단계(S120)와, 상기 리액터에서 발생된 수소를 상기 컨덴서와 제습기를 통과시켜 연료전지에 공급하거나 수소저장용기에 저장하는 제3단계(S130)를 포함한다.
상기 제1단계(S110)를 통해 리액터에서 수소가 발생되는 수소발생 반응은, 발열반응으로써 리액터(110, 도 1 참조)의 온도가 올라가게 되고 온도가 계속 상승하면 후단 냉각설비 부하가 커지므로 적절 온도를 유지시켜야 한다. 이에 베슬(120, 도 1 참조)을 이용하여 리액터의 온도를 제어할 수 있다.
예를 들면, 수소발생 반응이 시작될 때에는 리액터(110, 도 1 참조)의 온도를 높이기 위하여, 베슬(120, 도 1 참조)의 내부에 수용된 유체를 가열하고 유체의 흐름은 없도록 해준다. 그리고 수소발생 반응이 시작되어 리액터의 반응온도가 적정온도에 도달하면 리액터를 냉각하기 위해 제1펌프(131, 도 1 참조)를 동작시켜 청수 또는 해수를 유입시킨다. 이때 상기 제1펌프(131, 도 1 참조)는 상기 리액터(110, 도 1 참조)의 반응온도 검출을 통해 유체의 유량을 조절할 수 있다.
한편, 제3단계(S130)에서는 상기 리액터(110, 도 1 참조)에서 발생된 수소가 컨덴서(140, 도 1 참조), 팬 유닛(150, 도 1 참조), 제습기(160, 도 1 참조)를 차례로 거쳐 정제되고, 연료전지로 공급되거나 저장용기에 저장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 수소저장합금에 비해 수소를 저장하는데 필요한 장비 질량 및 부피가 작아지는 장점이 있다.
또한, 금속연료만 있을 때는 반응을 하지 않으므로 외부 충격에 의한 수소반응 및 누설이 발생하는 않는 장점이 있다.
또한, 해수 사용시 금속연료 수소발생 반응에 필요한 물을 지속적으로 공급 가능한 장점이 있다.
또한, 금속연료 침전물은 재 처리하여 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.
<제2
실시예
>
한편, 기존의 수소공급 시스템은 단일의 리액터를 갖도록 구성되어 있었다. 그런데 이 같이 구성된 수소공급 시스템은 리액터가 하나인 까닭에 출력 조절, 즉 수소발생량을 조절하는데 어려움이 있었고, 운전 중인 리액터를 정지시켜 침전물을 제거할 수 없어 유지 보수에 어려움이 따랐다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 기술이 갖는 문제를 후술하는 제2 실시예를 통하여 해결하고자 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 병렬 구성된 수중운동체의 수소공급 시스템의 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수중운동체의 수소공급 시스템(100A)은 다수의 리액터(110a, 110b, 110c), 다수의 베슬(120a, 120b, 120c), 컨덴서(140), 팬 유닛(150), 제습기(160)를 포함한다.
상기 수소공급 시스템(100A)은 다수의 리액터(110a, 110b, 110c)를 갖는데, 구체적인 예로서, 도 3에는 3개의 리액터, 즉 제1 리액터(110a), 제2 리액터(110b), 그리고 제3 리액터(110c)를 갖는 구성을 가진다.
상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c)는 병렬로 구성되어 금속연료, 물, 촉매를 각각 개별적으로 공급받아 수소를 발생시킬 수 있다.
예컨대, 금속연료는 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 중 적어도 하나 이상으로 공급되고, 공급된 리액터에서 수소를 발생시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발생된 수소를 이용하여 에너지 생성한다. 예를 들면, 알루미늄(Al), 물(H2O), 그리고 촉매(NaOH)를 이용하여 아래의 반응식과 같은 반응이 나타날 수 있다.
Al+3H2O+NaOHAl(OH)3+NaOH+3/2H2
상기 반응식에서는 알루미늄(Al)이 이용되었으나, 이와 달리 상기 금속연료로는 Al, Mg 등이 다양하게 이용 가능하며, 수중운동체 주변 해수를 이용할 수 있다.
또한, 바람직하게는 이와 같은 구성에 따라, 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c)의 작동 개수(즉, 운전 대수)를 조절하여 출력인 수소발생량을 조절할 수 있다.
한편, 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 각각의 입측에는 이들 각각에 대해 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 제1 배관(101)이 설치될 수 있다. 그리고 바람직하게는 상기 제1 배관(101)에는 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 각각으로 금속연료, 물, 촉매를 공급하도록 제3 펌프(105)가 구비될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
그리고 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 각각의 출측에는 이들 각각으로부터 발생된 수소를 컨덴서(140)까지 공급하는 제2 배관(103)이 설치될 수 있다.
한편, 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 각각에 하나씩 구비되며, 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 내에서 수소가 발생될 때 리액터의 온도를 조절하는 다수의 베슬(120a, 120b, 120c)을 포함할 수 있다. 설명의 편의상 상기 제1 리액터(110a)를 감싸 설치되는 것을 제1 베슬(120a)이라 하며, 제2 리액터(110b)를 감싸 설치되는 것을 제2 베슬(120b)이라 하며, 제3 리액터(110c)를 감싸 설치되는 것을 제3 베슬(120c)이라 한다.
그리고 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 중 하나 이상으로부터 수소가 발생되면, 발생된 수소는 제2 배관(103)을 통해 컨덴서(140), 팬 유닛(150), 제습기(160)를 거쳐 연료 전지 등으로 정제되어 공급될 수 있다.
다시 말해, 상기 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c) 중 하나 이상으로부터 발생된 수소는 컨덴서(140), 팬 유닛(150), 제습기(160)를 차례로 거치면서 높은 순도의 수소로 정제될 수 있으며, 이와 같이 정제된 상태의 수소는 연료전지로 공급되거나 또는 수소저장용기에 저장되어 사용될 수 있다.
한편, 컨덴서(140)는 냉각 타워(Cooling Tower)로부터 냉각수를 공급 받는데, 냉각수의 공급을 위해 제4 펌프(107)를 구비할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬 구성된 수중운동체의 수소공급 방법은 다수의 리액터 중 운전하는 개수를 통해 출력 조절이 가능한 점에 특징이 있으며, 다수의 리액터 중 운전 중이 아닌 리액터에 대한 유지보수가 가능하다.
예컨대, 다수의 리액터를 비연속으로 제작할 수 있는데, 이들 다수의 리액터 각각을 설정시간마다 순차로 운전시키되, 운전을 마친 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나에 대해 침전물을 제거할 수 있어 유지 보수 기능이 향상될 수 있다.
그리고 기 운전중인 리액터 이외에 추가로 리액터를 작동시킬 때 기존에 동작 중인 리액터에서 발생하는 열원을 이용하여 시동시킬 수 있어 즉각적인 운전이 가능하다는 장점이 있다.
한편, 도 3에는 다수의 리액터, 즉 제1, 2, 3 리액터(110a, 110b, 110c)에서 발생되는 수소가 동일한 하나의 컨덴서(140)로 이동하는 형태로 나타나 있으나 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 다수의 리액터 각각에 대해 해당 컨덴서가 개별로 설치된 구성을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 다수의 리액터를 병렬 배치하여 출력 조절이 가능하며, 유지 보수가 쉬우며 리액터의 비연속식 제작이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 리액터의 추가 작동 시 기존에 작동 중인 리액터에서 발생하는 열원을 이용하여 시동시킬 수 있어 즉각적인 운전이 가능한 장점이 있다.
지금까지 본 발명에 관하여 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였다. 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 100A: 수중운동체의 수소공급 시스템
101: 제1 배관
103: 제2 배관
105: 제3 펌프
107: 제4 펌프
110: 리액터
120: 베슬
110a: 제1 리액터
120a: 제1 베슬
110b: 제2 리액터
120b: 제2 베슬
110c: 제3 리액터
120c: 제3 베슬
121: 가열장치
131: 제1펌프
133: 제2펌프
140: 컨덴서
150: 팬 유닛
160: 제습기
101: 제1 배관
103: 제2 배관
105: 제3 펌프
107: 제4 펌프
110: 리액터
120: 베슬
110a: 제1 리액터
120a: 제1 베슬
110b: 제2 리액터
120b: 제2 베슬
110c: 제3 리액터
120c: 제3 베슬
121: 가열장치
131: 제1펌프
133: 제2펌프
140: 컨덴서
150: 팬 유닛
160: 제습기
Claims (16)
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- 수중운동체의 수소공급 시스템으로서,
금속연료, 물, 촉매를 공급받아 수소를 발생시키는 다수의 리액터(Reactor);
상기 다수의 리액터 각각에 구비되며, 수소 발생 반응 시 상기 리액터의 온도를 조절하는 다수의 베슬;
상기 다수의 리액터 중 적어도 하나로부터 발생된 수소를 공급받아 정제하는 컨덴서와 제습기;
상기 다수의 리액터 각각에 연결되며 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 제1 배관; 및
상기 다수의 리액터 각각으로부터 상기 컨덴서까지 연결되며, 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나로부터 발생된 수소를 상기 컨덴서로 공급하는 제2 배관;을 포함하고,
상기 다수의 리액터들은 병렬적으로 상기 컨덴서와 제습기로 연결되되, 상기 컨덴서와 제습기로 수소를 공급하는 리액터는 선택적이며,
상기 다수의 리액터의 작동 개수를 조절하여 수소발생량을 조절하고,
상기 컨덴서와 상기 제습기 사이에는 팬(Fan) 유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는,
수중운동체의 수소공급 시스템. - 삭제
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- 제11항의 수중운동체의 수소공급 시스템을 이용한 수중운동체의 수소공급 방법으로서,
(a) 상기 다수의 리엑터에 금속연료, 물, 촉매를 공급하는 단계; 및
(b) 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나를 동작시켜 수소를 발생시키는 단계;를 포함하고,
상기 (b) 단계에서 상기 다수의 리액터 각각을 설정시간마다 순차로 운전시키되, 운전을 마친 상기 다수의 리액터 중 적어도 하나에 대해 침전물을 제거하는 수중운동체의 수소공급 방법. - 삭제
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