KR20130047959A - 수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수소저장합금의 팽창으로 인한 실린더의 휨 현상을 방지하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 구조에 있어서, 내부에 수소저장합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재, 상기 실린더의 내부에 형성되어 상기 수소저장합금 보관부재를 보관하는 수용공간 및 상기 수용공간의 내주에 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재를 고정하는 복수의 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법{CYLINDER STRUCTURE AND CYLINDER MANUFACTURE METHOD FOR STORAGE OF ALLOYS FOR HYDROGEN ACCUMULATION}

본 발명은 수소저장합금 보관 실린더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소저장합금의 팽창으로 인한 실린더의 휨 현상을 방지하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법에 관한 것이다.

수소는 연소시켜도 산소와 결합하여 다시 물로 환원되므로 배기 가스로 인한 환경오염이 없기 때문에 수소 가스의 제조, 저장 및 사용의 각 단계에서 새로운 기술이 개발되고 있다. 이러한 수소는 저장하여 석유 대체 에너지로 사용할 수 있도록 처리한다.

일반적으로 수소는 해양에서의 잠수함 또는 해상복합발전 시스템에서 연료로 사용되거나 또는 가정 및 산업에서 쓰이는 연료전지에 사용된다.

이러한 수소는 물을 전기분해하면 쉽게 얻지만 발전효율은 최고 40% 정도이고 열에너지의 약 30%만이 수소에너지로 전환된다. 그래서 효율을 올리는 방법으로 열화학 분해법이 적용되고 있다. 이것은 화학반응의 평형이 온도에 따라 깨지는 점을 이용하여 온도가 다른 두 열원을 사용해서 물을 분해하는 방법이다.

수소 가스의 저장법으로는 금속산화물에 흡착시키는 방법이 오늘날 가장 유망하다. 마그네슘을 비롯하여 금속 중에는 수소를 잘 흡수하는 금속산화물이 있으며 이를 수소저장합금이라고 한다. 이 합금은 일정량의 열을 가해 압력을 감소시키면 흡수한 수소를 다시 방출하는 성질이 있다.

따라서 수소를 잘 흡수하는 금속분말에 흡착시킨 수소저장합금을 수송하거나 보관하는데, 이러한 방법은 수소 가스를 저장하는 경우보다 1/3~1/5 정도로 부피를 줄일 수 있고, 폭발 염려도 없다.

종래의 수소저장합금을 보관하는 방법으로 수소저장합금을 알루미늄 카세트 내부에 넣고, 복수의 카세트를 실린더 내부에 적층하여 보관하는 방법을 사용하였다. 그리고 복수의 알루미늄 카세트 간의 상대적인 고정을 위하여 상하로 적층된 알루미늄 카세트를 알루미늄 용접으로 고정하면서 카세트를 적층한 후 실린더 내부의 압력용기에 삽입하였다.

이러한 방법은 열에 의해 수소저장합금이 팽창하면 카세트가 소성 변형하게 하여 압력용기 및 실린더와 기계적인 밀착을 하도록 유도하였다.

하지만, 이러한 방법은 카세트의 소성 변형에 의해 압력용기 및 실린더가 휘는 형상이 발생하여 실린더의 고장을 초래한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수소저장합금 보관부재의 설계를 수소저장합금의 팽창에 대비하게 하며, 실린더 내부에 개별 수소저장합금 보관부재의 공간을 사전에 구획하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 구조에 있어서, 내부에 수소저장합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재, 상기 실린더의 내부에 형성되어 상기 수소저장합금 보관부재를 보관하는 수용공간 및 상기 수용공간의 내주에 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재를 고정하는 복수의 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기는 일정간격으로 상하로 나란하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기는 링형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 수소저장합금 보관부재는 상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 형성되는 걸림단턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수소저장합금 보관 방법은 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법에 있어서, 수소저장합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재의 내부를 수소저장합금의 크기보다 크게 제작하여 내부에 수조저장합금을 보관하고, 실린더의 내부에 복수의 고정돌기를 일정간격으로 형성하여 상기 수소저장합금 보관부재가 상기 고정돌기에 의해 고정되며 상기 실린더 내부에 설치되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 걸림단턱을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 구조에 있어서, 내부에 수소저장합금 보관부재를 보관하는 상기 실린더는 내부에 복수의 고정돌기가 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재를 고정되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 수소저장합금 보관부재는 상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 형성되는 걸림단턱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 수소저장합금 보관부재의 설계를 수소저장합금의 팽창에 대비해 여유공간을 확보하게 하여 수소저장합금 보관부재의 소성 변형을 방지하는 장점이 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 실린더의 내부에 개별 수소저장합금 보관부재의 설치 공간을 사전에 구획하여 별도의 압력용기 없이도 수소저장합금 보관부재를 실린더 내부에 설치하게 하는 장점이 있다.

또한, 실린더 내부와 수소저장합금 보관부재가 밀착되게 하여 압력용기 없이도 외부 열교환이 용이하게 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수소저장합금 보관용 실린더 구조를 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1에서 수소저장합금 보관부재만을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에서 실린더의 내부만을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 수소저장합금 보관용 실린더 구조를 도시한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수소저장합금 보관용 실린더 구조는 내부에 수소저장(용)합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재(20), 실린더(10)의 내부에 형성되어 상기 수소저장합금 보관부재(20)를 보관하는 수용공간(13) 및 상기 수용공간(13)의 내주에 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재(20)를 고정하는 복수의 고정돌기(11)를 포함한다.

도 2는 도 1에서 수소저장합금 보관부재만을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 일반적으로 카세트라고 하며, 알루미늄 재질로 형성되어, 수소가 흡착된 수소저장합금을 내부에 보관한다. 상기 수소저장합금으로는 마그네슘과 니켈의 합금 등이 있다. 이러한 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 제작시 내부에 보관하는 수소저장합금의 크기보다 상기 수소저장합금 보관부재의 내부를 크게 제작하여 수소저장합금이 팽창시에도 상기 수소저장합금 보관부재가 수성 변형되지 않도록 방지한다. 그리고 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 상부 또는 하부에 걸림단턱(21)이 형성되는데, 바람직하게는 하부에 형성될 수 있다.

도 3은 도 1에서 실린더의 내부만을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(10)의 내부에는 상기 수소저장합금 보관부재(20)를 보관할 수 있는 수용공간(13)이 형성된다. 그리고 상기 수용공간(13)은 내부에 보관되는 상기 수소저장합금 보관부재(20)가 상하 또는 좌우로 고정되도록 상기 수용공간(13)의 내주에 복수의 고정돌기(11)가 돌출형성된다.

상기 고정돌기(11)는 일정간격을 두고 상하로 나란하게 형성되어 상기 수용공간(13)을 구획한다. 그리고 상기 고정돌기(11)는 상기 수용공간(13)에 보관되는 상기 수소저장합금 보관부재(20)에 형성되는 걸림단턱(21)에 걸리게 형성됨에 따라 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 상기 고정돌기(11)가 구획하는 상기 수용공간(13)의 구역에 밀착되게 보관되어 상기 수소저장합금 보관부재(20)를 고정할 수 있는 구조를 이룬다. 이러한 구조는 상기 수소저장합금 보관부재(20)가 복수로 형성될 때도 상하로 적층되어 고정될 수 있게 한다. 또한, 상기 고정돌기(11)는 철편 또는 링형으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 중앙에 관통홀(미도시)이 형성되어 수소의 이동을 위한 라인이 관통하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법을, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10 : 실린더
11 : 고정돌기
13 : 수용공간
20 : 수소저장합금 보관부재
21 : 걸림단턱

Claims (8)

1. 수소저장합금 보관용 실린더의 구조에 있어서,
   내부에 수소저장합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재;
   상기 실린더의 내부에 형성되어 상기 수소저장합금 보관부재를 보관하는 수용공간; 및
   상기 수용공간의 내주에 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재를 고정하는 복수의 고정돌기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정돌기는 일정간격으로 상하로 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 고정돌기는 링형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 수소저장합금 보관부재는
   상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 형성되는 걸림단턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.
5. 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법에 있어서,
   수소저장합금을 보관하는 수소저장합금 보관부재의 내부를 수소저장합금의 크기보다 크게 제작하여 내부에 수조저장합금을 보관하고, 실린더의 내부에 복수의 고정돌기를 일정간격으로 형성하여 상기 수소저장합금 보관부재가 상기 고정돌기에 의해 고정되며 상기 실린더 내부에 설치되게 하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 걸림단턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법.
7. 수소저장합금 보관용 실린더의 구조에 있어서,
   내부에 수소저장합금 보관부재를 보관하는 상기 실린더는 내부에 복수의 고정돌기가 돌출되어 상기 수소저장합금 보관부재를 고정되게 하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 수소저장합금 보관부재는
   상기 수소저장합금 보관부재의 상부 또는 하부에 상기 고정돌기가 걸리게 형성되는 걸림단턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관용 실린더 구조.

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