KR20130050840A - 수소저장합금 보관 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수소저장 실린더의 제작 효율성을 극대화할 수 있는 수소저장합금 보관 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 내부 구조에 있어서, 상기 실린더의 내부에 위치하며, 내주에 암나사산이 형성되는 수용공간 및 외주에 상기 암나사산에 대응하는 수나사산이 형성되어 상기 수용공간에 적층되게 나사 결합하는 복수의 수소저장합금 보관부재를 포함하여, 상하로 적층된 상기 복수의 수소저장합금 보관부재는 각 상기 내부용기에 나사 결합됨에 따라 상호 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

수소저장합금 보관 구조{STORAGE STRUCTURE OF ALLOYS FOR HYDROGEN ACCUMULATION}

본 발명은 수소저장합금 보관 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소저장 실린더의 제작 효율성을 극대화할 수 있는 수소저장합금 보관 구조에 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.

하지만, 이러한 방법은 카세트 간 용접 작업에 많은 시간이 소요되고, 숙련된 작업자가 부족하며, 용접 시 알루미늄 카세트의 변형이 발생할 가능성이 커 수소저장을 위한 실린더의 제작성을 저해한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 수소저장합금 보관부재와 내부용기가 상호 끼워 맞춤에 의해 고정되게 하는 수소저장합금 보관 구조를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 내부 구조에 있어서, 상기 실린더의 내부에 위치하며, 내주에 암나사산이 형성되는 수용공간 및 외주에 상기 암나사산에 대응하는 수나사산이 형성되어 상기 수용공간에 적층되게 나사 결합하는 복수의 수소저장합금 보관부재를 포함하여, 상하로 적층된 상기 복수의 수소저장합금 보관부재는 각 상기 내부용기에 나사 결합됨에 따라 상호 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더의 내부에는 내부용기가 형성되며, 상기 수용공간은 상기 내부용기의 내부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 내부용기는 상기 수용공간에 수용된 상기 수소저장합금 보관부재가 압력을 유지하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 수용공간은 양단이 개구되는 것을 특징으로 한다.

상기 수소저장합금 보관부재는 알루미늄 재질로 형성되어, 수소가 흡착된 수소저장합금을 내부에 보관하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 수소저장합금 보관용 실린더의 내부 구조에 있어서, 수소저장합금을 내부에 보관하는 수소저장합금 보관부재가 상기 실린더의 내부에 형성되는 내부용기에 끼워 맞춤 되게 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부용기의 내주에는 암나사산이 형성되고 상기 수소저장합금 보관부재의 외주에는 수나사산이 형성되어 상호 나사 결합하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 수소저장합금 보관부재와 내부용기가 상호 끼워 맞춤에 의해 고정되게 하여 불량률을 줄이고 생산성을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수소저장합금 보관 구조를 도시한 개념도이다.

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 보관 구조를 도시한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수소저장합금 보관 구조는 실린더(1)의 내부에 위치하며, 내주에 암나사산(11)이 형성되는 수용공간(13) 및 외주에 상기 암나사산(11)에 대응하는 수나사산(21)이 형성되어 상기 수용공간(13)에 적층되게 나사 결합하는 복수의 수소저장합금 보관부재(20)를 포함한다.

상기 실린더(1)는 수소저장(용)합금을 내부에 보관하기 위한 것으로 해상구조물의 잠수함 또는 해상복합발전 시스템 등에 설치되어 사용될 수 있으며, 또는 가정용이나 산업용의 연료전지 등에 필요한 수소를 저장하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 상기 실린더(1)의 내부에는 내부용기(10)가 형성된다. 상기 내부용기(10)는 상기 실린더(1)의 형상을 따라 원통형일 수 있는데 당업자에 따라 다각형의 통형을 형성할 수도 있다. 그리고 상기 내부용기(10)는 내부에 상기 수용공간(13)이 형성된다.

상기 수용공간(13)은 양단이 개구되어 관통되는 원통형상이며, 상기 내부용기(10)의 내주면은 상기 수용공간(13)의 내주와 동일한 구조로 암나사산(11)을 형성한다.

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 원기둥형으로 외주에 상기 암나사산(11)에 대응하는 수나사산(21)이 형성되어 상기 수용공간(13)에 끼워 맞춤되게 나사 결합된다. 그리고 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 복수로 형성되어 상기 수용공간(13)에 적층되게 보관되는데, 상기 수소저장합금 보관부재(20)가 상기 수용공간(13)에 나사 결합됨에 따라 상하로 적층되는 상기 수소저장합금 보관부재(20)는 상호 고정되는 구조를 이루게 된다. 이와 같이 적층된 상기 복수의 수소저장합금 보관부재(20)를 상호 고정하는 것은 수소저장합금 보관부재(20)의 팽창 시 균등 팽창 및 팽창을 통해 적층된 상기 복수의 수소저장합금 보관부재(20) 사이에 틈이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

상술한 구조에 의해 종래의 적층되는 카세트를 상호 용접하여 고정하는 공정을 생략할 수 있게 하여 제작 시간 단축 및 제작 불량률을 줄이게 할 수 있다.

한편, 상기 내부용기(10)는 외부와의 열교환이 상기 수소저장합금 보관부재(20)의 내부에 보관된 수소저장합금으로 전달 되도록 내부에 수용되는 상기 수소저장합금 보관부재(20)와 밀착됨을 밝힌다.

이상과 같이 본 발명에 따른 수소저장합금 보관 구조를, 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.

1 : 실린더
10 : 내부용기
11 : 암나사산
13 : 수용공간
20 : 수소저장합금 보관부재
21 : 수나사산

Claims (7)

1. 수소저장합금 보관용 실린더의 내부 구조에 있어서,
   상기 실린더의 내부에 위치하며, 내주에 암나사산이 형성되는 수용공간; 및
   외주에 상기 암나사산에 대응하는 수나사산이 형성되어 상기 수용공간에 적층되게 나사 결합하는 복수의 수소저장합금 보관부재; 를 포함하여,
   상하로 적층된 상기 복수의 수소저장합금 보관부재는 각 상기 내부용기에 나사 결합됨에 따라 상호 고정되는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 실린더의 내부에는 내부용기가 형성되며,
   상기 수용공간은 상기 내부용기의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 내부용기는 상기 수용공간에 수용된 상기 수소저장합금 보관부재가 압력을 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 수용공간은 양단이 개구되는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 수소저장합금 보관부재는 알루미늄 재질로 형성되어, 수소가 흡착된 수소저장합금을 내부에 보관하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
6. 수소저장합금 보관용 실린더의 내부 구조에 있어서,
   수소저장합금을 내부에 보관하는 수소저장합금 보관부재가 상기 실린더의 내부에 형성되는 내부용기에 끼워 맞춤 되게 결합하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 내부용기의 내주에는 암나사산이 형성되고 상기 수소저장합금 보관부재의 외주에는 수나사산이 형성되어 상호 나사 결합하는 것을 특징으로 하는 수소저장합금 보관 구조.

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