KR20150100176A - Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel - Google Patents

Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel Download PDF

Info

Publication number
KR20150100176A
KR20150100176A KR1020140021624A KR20140021624A KR20150100176A KR 20150100176 A KR20150100176 A KR 20150100176A KR 1020140021624 A KR1020140021624 A KR 1020140021624A KR 20140021624 A KR20140021624 A KR 20140021624A KR 20150100176 A KR20150100176 A KR 20150100176A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diesel
diesel engine
storage tank
reformer
supplied
Prior art date
Application number
KR1020140021624A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102220055B1 (en
Inventor
권혁
최정호
김원석
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 KR1020140021624A priority Critical patent/KR102220055B1/en
Publication of KR20150100176A publication Critical patent/KR20150100176A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102220055B1 publication Critical patent/KR102220055B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

The present invention relates to submarine propulsion system and a method concurrently using GTL diesel and diesel. More specifically, the present invention relates to a new submarine propulsion system and the method concurrently using GTL diesel and diesel to make better use of a space in a submarine with the use of GTL diesel as a fuel for a fuel cell without a heavy hydrogen storage alloy taking up much space in a conventional submarine.

Description

지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템 및 방법{Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a submarine propulsion system and method using a diesel submarine,

본 발명은 지티엘(GTL)디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 지티엘디젤을 잠수함 연료전지의 연료로 사용함으로써 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금을 없애고 이로써 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해지도록 한 것을 특징으로 하는 새로운 개념의 잠수함 추진 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a submarine propulsion system and method using simultaneous multitasking of GTL diesel and diesel, and more specifically, by using JITELEL Diesel as a fuel for a submarine fuel cell, The present invention relates to a new concept of a submarine propulsion system and method, which is characterized in that a hydrogen storage alloy which occupied a large volume is eliminated and an efficient spatial arrangement of a submarine is enabled.

일반적으로 잠수함(Submarine)은 수중과 수상에서 자체의 추진력으로 이동할 수 있는 선박으로 주로 군용으로 사용되며, 이러한 잠수함은 대부분의 시간 동안 적에게 노출되지 않고 수중에서 작전 수행을 해야 하는 특성을 가지고 있다.
Generally, submarine is a ship capable of moving its own propulsion force in water and water, and it is mainly used for military purposes. Such submarine has a characteristic that it is required to perform an operation under water without being exposed to the enemy for most of the time.

또한, 잠수함은 적의 잠수함을 탐색하고 공격하는 대잠전(Anti-Submarine Warfare), 기동 전투전대 외곽에 배치하여 적의 수상함을 정찰하고 공격하는 대함전(Anti-Surface Ship Warfare), 전략 핵무기 및 미사일(Missile)을 탑재하여 전략 임무를 수행하는 대지전(Anti Land Warfare), 상대국의 작전 해역에서 전자정보 및 통신정보를 수집하는 정찰 및 감시(Surveillance And Reconnaissance), 특수전 요원을 투입하여 정보수집 및 주요시설 파괴 등의 임무를 수행하는 특수전(Special Warfare) 및 기뢰부설(Mine Laying) 등 중요한 전략 임무를 수행한다.
In addition, the submarine includes an anti-submarine warfare, an anti-surface ship warfare, and a missile missile, both of which are located on the outskirts of a maneuvering battle. (Anti Land Warfare), which performs strategic missions, Surveillance and Reconnaissance, which collects electronic information and communication information in the operation area of the other country, (Special Warfare) and Mine Laying (Mine Laying).

현대에 들어 잠수함은 비대칭전략무기로 전쟁억지력이 다른 무기체계에 비하여 높으며, 특히 최근 국지전(局地戰: 전투가 한정된 지역에서만 이루어지는 제한 전쟁의 한 형태)의 형태로 발생하고 있는 전쟁에서 잠수함은 정보전 및 특수전 요원 투입을 적에게 들키지 않고 접근하여 수행할 수 있는 최적의 함정으로 대두되고 있다.
In modern times, submarines are asymmetric strategic weapons and their deterrence is higher than other weapon systems. In the recent war that takes place in the form of local warfare (a type of limited war that occurs only in limited combat areas) It is becoming an optimal trap that can be carried out without the enemy's intrusion of the former and the special attack agent.

한편, 우리나라의 경우 현재까지 군용으로 사용되고 있는 잠수함은 모두 디젤 잠수함(이하, ‘기존 재래식 잠수함’이라 함)인데, 기존 재래식 잠수함은 디젤 잠수함의 특성상 물 위로 올라와 발전기를 돌려 충전하는 스노클링 횟수가 많다. 따라서 기존 재래식 잠수함은 해상에 노출되는 횟수가 많아 적에게 발각될 위험성이 높은 단점이 있다.
In the meantime, in Korea, all submarines used for military purposes are diesel submarines (hereinafter referred to as "conventional submarines"). Conventional conventional submarines have a large number of snorkelings for charging the diesel submarine. Therefore, existing conventional submarines have a high risk of being exposed to the sea because they are frequently exposed to the sea.

이러한 문제를 해결하기 위해 도입된 것이 바로 공기불요추진장치(AIP : Air Independent Propulsion)이다. 공기불요추진장치는 잠수함의 추진장치가 운전하는 데에 공기가 소모되지 않도록 개발된 것으로, 기존 재래식 잠수함은 이러한 공기불요추진장치를 탑재함으로써 3~4일에 한 번씩은 충전을 위해 수행해야 했던 스노클링을 2주에 한 번 가량만 하면 되므로 그 만큼 해상에 노출되는 횟수가 줄어 적에게 발각될 위험성도 줄었다.
To solve this problem, Air Independent Propulsion (AIP) was introduced. The air-borne propulsion system was developed so that the propulsion system of the submarine was not consumed to operate the air. Conventional conventional submarines were equipped with this air-borne propulsion system, so that the snorkeling which had to be performed once every 3 to 4 days Because it only needs to be done once every two weeks, so the number of times of exposure to the sea is reduced and the risk of being detected by the enemy is reduced.

이와 관련하여 도 3은 공기불요추진장치를 탑재한 기존 재래식 잠수함의 연료 추진 시스템을 보여준다.
In this connection, FIG. 3 shows a conventional propulsion system for a conventional submarine equipped with an air-entrained propulsion system.

스노클링 상황에서 디젤저장탱크(12)는 저장하고 있던 디젤을 디젤엔진(14)으로 공급하며 디젤엔진(14)은 스노클(7)을 통하여 공기를 공급받아 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하고 베터리(9)를 충전한다. 한편, 잠항 시 수소저장합금(13)은 저장하고 있던 수소를, 그리고 산소저장탱크(6)는 저장하고 있던 산소를 각각 연료전지(5)로 공급하며 연료전지(5)는 자체 내에서 이루어지는 물의 전기분해 역반응을 통해 필요한 전력을 생산하여 베터리(9)를 충전한다. 모터(10)는 베터리(9)에 충전된 전력을 이용하여 프로펠러(11)를 돌린다.
In the snorkeling situation, the diesel storage tank 12 supplies the stored diesel to the diesel engine 14, the diesel engine 14 receives the air through the snorkel 7, rotates the generator 8 to generate electric power, (9). On the other hand, the submerged hydrogen storage alloy 13 supplies the stored hydrogen and the oxygen storage tank 6 supplies the stored oxygen to the fuel cell 5 and the fuel cell 5 supplies the stored water And the battery 9 is charged by producing necessary electric power through the electrolysis reverse reaction. The motor 10 rotates the propeller 11 using the electric power charged in the battery 9.

따라서 연료전지(5)를 탑재한 기존 재래식 잠수함은 디젤을 저장하기 위한 디젤저장탱크(12)와 수소를 저장하기 위한 수소저장합금(13)을 모두 구비해야 한다. 하지만, 수소저장합금(13)은 얻을 수 있는 수소의 양에 비해 무게와 부피가 너무 커서 잠수함의 효율적 공간배치에 상당한 장애요인으로 작용하는 문제가 있다. Therefore, the existing conventional submarine equipped with the fuel cell 5 must have both the diesel storage tank 12 for storing diesel and the hydrogen storage alloy 13 for storing hydrogen. However, the hydrogen storage alloy 13 is too large in weight and volume compared to the amount of hydrogen that can be obtained, which causes a considerable obstacle to efficient spatial arrangement of the submarine.

잠수함 연료전지용 수소저장 실린더의 단열 덮개(특허출원 제10-2010-0057871호)Insulation cover of hydrogen storage cylinder for submarine fuel cell (Patent Application No. 10-2010-0057871)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 지티엘디젤을 잠수함 연료전지의 연료로 사용함으로써 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금을 없애고 이로써 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해지도록 한 것을 특징으로 하는 새로운 개념의 잠수함 추진 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems. By using JITELEL Diesel as a fuel for a submarine fuel cell, it is possible to eliminate a hydrogen storage alloy which occupied a large weight and volume in a conventional submarine, The submarine propulsion system according to the present invention is a submarine propulsion system.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금을 없앰으로써 이에 따른 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해지도록 하는 것을 특징으로 하는 새로운 개념의 잠수함 추진 시스템으로서, 지티엘디젤을 저장하는 지티엘디젤저장탱크; 디젤을 저장하는 디젤저장탱크; 산소를 저장하는 산소저장탱크; 상기 디젤저장탱크와 연결되며 상기 디젤저장탱크로부터 공급받은 디젤을 연료로 사용하여 발전기를 돌려 전력을 생산하는 디젤엔진; 상기 지티엘디젤저장탱크와 연결되며 상기 지티엘디젤저장탱크에 저장된 지티엘디젤을 기화시키는 기화기; 상기 기화기와 연결되며 상기 기화기로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤로부터 수소를 추출하여 연료전지로 공급하는 개질기; 상기 개질기 및 상기 산소저장탱크와 연결되며 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 연료전지 및; 상기 지티엘디젤저장탱크와 상기 디젤엔진 사이에 설치되어 상기 지티엘디젤저장탱크의 지티엘디젤을 상기 디젤엔진으로 공급하는 지티엘디젤이송라인;를 포함하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템을 제공한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a new concept submarine propulsion system that eliminates hydrogen storage alloys that occupy a large weight and volume in conventional conventional submarines, , A JTI diesel storage tank to store the JTI Diesel; Diesel storage tank for storing diesel; An oxygen storage tank for storing oxygen; A diesel engine connected to the diesel storage tank and using the diesel supplied from the diesel storage tank as fuel to generate electric power by rotating the dynamo; A carburetor connected to the JTI diesel storage tank and for vaporizing the JTI Diesel stored in the JTI Diesel storage tank; A reformer connected to the vaporizer and extracting hydrogen from the gaseous state diesel supplied from the vaporizer and supplying the hydrogen to the fuel cell; A fuel cell connected to the reformer and the oxygen storage tank for generating electric power through reverse reaction of electrolysis of water from hydrogen supplied from the reformer and oxygen supplied from the oxygen storage tank; A diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; a diesel engine; And a submarine propulsion system.

본 발명에 있어서, 상기 지티엘디젤이송라인은, 상기 지티엘디젤이송라인을 개폐함으로써 상기 디젤엔진에 대한 지티엘디젤의 공급을 조절하는 제2조절밸브;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the JITELEL diesel transfer line may further include a second control valve for controlling the supply of the JITELEL diesel to the diesel engine by opening and closing the transfer line.

본 발명은, 상기 연료전지와 상기 개질기 사이에 설치되어 상기 연료전지에서 발생하는 물을 상기 개질기로 공급하는 물이송라인;을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention further includes a water transfer line provided between the fuel cell and the reformer and supplying water generated in the fuel cell to the reformer.

본 발명은, 상기 지티엘디젤저장탱크와 상기 개질기 사이에 설치되어 상기 지티엘디젤저장탱크의 증발가스를 상기 개질기로 공급하는 증발가스이송라인;을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention further includes an evaporation gas transfer line installed between the JTI-Diesel storage tank and the reformer and supplying the evaporation gas of the JTI-Diesel storage tank to the reformer.

본 발명에 있어서, 상기 증발가스이송라인은, 상기 증발가스이송라인을 개폐함으로써 상기 개질기에 대한 증발가스의 공급을 조절하는 제1조절밸브;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the evaporation gas transfer line may further include a first control valve for controlling the supply of the evaporation gas to the reformer by opening and closing the evaporation gas transfer line.

한편, 본 발명은, 지티엘디젤을 저장하는 지티엘디젤저장탱크와 디젤을 저장하는 디젤저장탱크와 산소를 저장하는 산소저장탱크와 상기 지티엘디젤저장탱크에 저장된 지티엘디젤을 기화시키는 기화기와 상기 지티엘디젤저장탱크에 저장된 지티엘디젤을 디젤엔진으로 공급하는 지티엘디젤이송라인을 포함하는 잠수함 추진 방법으로서, 스노클링 상황에서 상기 디젤엔진이 상기 디젤저장탱크로부터 공급받은 디젤과 상기 지티엘디젤저장탱크로부터 공급받은 지티엘디젤을 함께 연료로 사용하여 발전기를 돌려 전력을 생산하는 단계 및; 잠항 시 개질기가 상기 기화기로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤로부터 수소를 추출하여 연료전지에 공급하면 상기 연료전지가 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 단계;를 포함하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 방법을 제공한다.
The present invention also relates to a diesel engine comprising a diesel storage tank for storing diesel, a diesel storage tank for storing diesel, an oxygen storage tank for storing oxygen, a vaporizer for vaporizing the diesel stored in the diesel diesel storage tank, A diesel engine for supplying the diesel engine to the diesel engine; a diesel engine for supplying the diesel engine to the diesel engine; and a diesel engine for supplying the diesel engine to the diesel engine, Generating electric power by rotating the generator using the JTI diesel supplied from the storage tank together as a fuel; When the reforming unit extracts hydrogen from the gaseous state diesel supplied from the vaporizer and supplies it to the fuel cell, the fuel cell reverses the electrolysis reaction of water from the hydrogen supplied from the reformer and the oxygen supplied from the oxygen storage tank The method comprising the steps of: generating power through a plurality of diesel engines;

본 발명은, 물이송라인이 상기 연료전지에서 발생하는 물을 상기 개질기로 공급하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is further characterized in that the water transfer line supplies water generated in the fuel cell to the reformer.

본 발명은, 상기 지티엘디젤저장탱크의 증발가스를 상기 개질기로 공급하는 증발가스이송라인을 더욱 포함하는 잠수함 추진 방법으로서, 잠항 시 상기 개질기가 상기 증발가스이송라인을 통하여 공급받은 증발가스로부터 수소를 추출하여 상기 연료전지에 공급하면 상기 연료전지가 상기 개질기로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention further provides a submarine propulsion method for supplying an evaporation gas to the reformer, the method comprising: a submerged gas transfer line for supplying an evaporation gas of the Zetiel diesel storage tank to the reformer, And supplying the fuel to the fuel cell, the fuel cell generates electric power through reverse reaction of electrolysis of water from hydrogen supplied from the reformer and oxygen supplied from the oxygen storage tank.

본 발명은, 제2조절밸브가 상기 지티엘디젤이송라인을 개폐함으로써 상기 디젤엔진에 대한 지티엘디젤의 공급을 조절하는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that the second control valve regulates the supply of the diesel engine to the diesel engine by opening and closing the diesel engine transfer line.

본 발명에 따르면, 잠수함은 스노클링을 자주 할 필요가 없으므로 그 만큼 해상에 노출되는 횟수가 줄어 적에게 발각될 위험성도 줄어들게 된다. 본 발명의 보다 중요한 장점은, 공기불요추진장치를 탑재한 기존 재래식 잠수함과 비교할 때, 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금을 없앨 수 있어 이에 따른 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해진다는 점이다. According to the present invention, since the submarine does not need to frequently snorkel, the number of times of exposure to the sea is reduced, thereby reducing the risk of being detected by the enemy. A further important advantage of the present invention is that it can eliminate the hydrogen storage alloy which occupied a large weight and volume in conventional conventional submarines as compared with conventional conventional submarines equipped with an air-entrained propulsion device, Is the point.

도 1은 본 발명에 따른 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예를 보여준다.
도 3은 기존 재래식 잠수함의 연료 추진 시스템을 보여준다. FIG. 1 shows a submarine propulsion system using a JITELEL diesel and a diesel in accordance with the present invention.
2 shows an embodiment of the present invention.
3 shows a fuel propulsion system of a conventional conventional submarine.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템을 보여준다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시 예를 보여준다.
FIG. 1 shows a submarine propulsion system using a JITELEL diesel and a diesel in accordance with the present invention. And FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.

지티엘(GTL : Gas to Liquids)디젤은 말 그대로 천연가스를 액화한 디젤을 의미한다. 지티엘디젤과 액화천연가스(LNG : Liquefied Natural Gas)는　 두 가지 모두 천연가스를 액화한 것이지만 다음과 같은 차이점이 있다. 액화천연가스는 기체인 천연가스를 저온 고압상태로 처리해서 액체상태로 변화시킨 것이므로 온도를 높이거나 압력을 제거하면 다시 가스상태로 되돌아간다. 즉 기체인 천연가스의 성분은 변하지 않고 상태만 변한 것이 액화천연가스인 것이다. 이에 반해 지티엘디젤은 화학반응을 통해 천연가스를 액체상태의 디젤로 변환시켰다는 점이 다르다. 따라서 온도를 높이거나 압력을 제거하더라도 다시 가스상태로 되돌아가지 않으며, 평상시 온도와 압력에서 지티엘디젤은 일반 디젤과 마찬가지로 액체상태를 유지한다.
Gas to Liquids (GTL) Diesel means literally liquefied natural gas. Both Jitty El Diesel and Liquefied Natural Gas (LNG) are liquefied natural gas, but with the following differences. Liquefied natural gas is a natural gas that has been converted to a liquid state by treating it with low-temperature and high-pressure gas. When the temperature is raised or the pressure is removed, the gas returns to the gaseous state. In other words, liquefied natural gas is the only gas that has changed its composition without changing the composition of natural gas. On the other hand, JITTIEL Diesel differs from the natural gas in its chemical reaction by converting it into liquid diesel. Therefore, even when the temperature is raised or the pressure is removed, the gas does not return to the gaseous state. At normal temperature and pressure, the JITELEL Diesel maintains a liquid state just like a normal diesel.

지티엘디젤은 천연가스에서 유래된 것이므로 청정연료로서 불순물이 없고 따라서 지티엘디젤 개질 공정에서 SOx, NOx, 수은 등의 불순물을 제거하는 공정이 필요 없으며 일반 디젤보다 개질 순도가 높다. 또한 지티엘디젤은 출신성분은 천연가스이지만 일반 디젤과 성질이 유사해서 일반 디젤과 동일하게 일반 연료탱크에 저장이 가능할 뿐만 아니라(액화천연가스의 경우 저온 고압상태를 견딜 수 있도록 특수 제작된 탱크에 저정하여야 한다), 기존 석유산업의 인프라를 그대로 사용할 수 있으며, 특히 여태까지 활용하지 못하던 일부 천연가스를 상업적으로 사용 가능하게 하는 것이 큰 장점이다.
Since JITELEL Diesel is derived from natural gas, there is no impurity as clean fuel and therefore there is no need to remove impurities such as SOx, NOx and mercury in the JITELEL Diesel reforming process, and it is more pure than diesel. In addition, JITTIEL Diesel is a natural gas, but it is similar in properties to ordinary diesel, so it can be stored in the same fuel tank as ordinary diesel. (In the case of liquefied natural gas, it is specially designed to withstand low temperature and high pressure. ), The existing infrastructure of the petroleum industry can be used as it is, and it is a great advantage to commercialize some of the natural gas that has not been used until now.

본 발명은 지티엘(GTL)디젤을 잠수함 연료전지(5)의 연료로 사용함으로써 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금(13)을 없애고 이로써 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해지도록 한 것을 특징으로 하는바, 이러한 본 발명은 지티엘디젤저장탱크(1), 디젤저장탱크(12), 산소저장탱크(6), 디젤엔진(14), 기화기(2), 개질기(4), 연료전지(5) 및 지티엘디젤이송라인(20)을 포함하여 이루어진다(도 1).
The present invention uses a GTL diesel as fuel for a submarine fuel cell 5, thereby eliminating the hydrogen storage alloy 13 which occupied a large weight and volume in conventional conventional submarines, thereby enabling efficient space allocation of a submarine The present invention is characterized in that the present invention relates to a diesel engine comprising a diesel engine, a diesel engine, a diesel engine, a diesel engine, a diesel engine, a diesel engine, A battery 5 and a jettisoner diesel transfer line 20 (Fig. 1).

지티엘디젤저장탱크(1)는 지티엘디젤을 저장하며, 디젤저장탱크(12)는 디젤을 저장한다. 이 경우, 지티엘디젤은 출신성분은 천연가스이지만 일반 디젤과 성질이 유사해서 일반 디젤과 동일하게 일반 연료탱크에 저장이 가능하다. 따라서 지티엘디젤저장탱크(1)는 디젤저장탱크(12)와 동일한 구조 및 특성을 갖는 탱크일 수 있으며, 액화천연가스 저장탱크와 같이 저온 고압상태를 견딜 수 있도록 특수 제작된 탱크일 필요가 없다.
The Jiti el Diesel storage tank (1) stores the Jiti el Diesel, and the diesel storage tank (12) stores the diesel. In this case, JITTIEL Diesel is a natural gas, but similar in properties to common diesel, so it can be stored in a common fuel tank like ordinary diesel. Thus, the JTI diesel storage tank 1 may be a tank having the same structure and characteristics as the diesel storage tank 12, and need not be a tank specially designed to withstand a low temperature and high pressure state such as a liquefied natural gas storage tank .

산소저장탱크(6)는 산소를 저장한다. 이러한 산소저장탱크(6)는 연료전지(5)와 연결되어 있어 잠수함의 잠항 시 전력 생산을 위하여 연료전지(5)로 산소를 공급하는 역할을 한다. 산소저장탱크(6)는 그 저장용량을 늘리기 위하여 고압으로 압축하여 액화된 영하 183˚C의 초저온 액화산소를 저장하는바, 산소저장탱크(6)는 압력용기 형태의 탱크로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우 압력용기 형태의 탱크는 통상적인 압력용기와 같은 이중구조를 사용하면 될 것이며, 잠항기간을 고려하여 허용압력 및 용기의 두께 등을 조절하면 될 것이다.
The oxygen storage tank 6 stores oxygen. The oxygen storage tank 6 is connected to the fuel cell 5 and serves to supply oxygen to the fuel cell 5 for power generation at submergence of the submarine. The oxygen storage tank 6 is preferably made of a tank in the form of a pressure vessel because the oxygen storage tank 6 is compressed to a high pressure to increase its storage capacity and stores liquefied cryogenic oxygen at 183 ° C. In this case, the pressure vessel type tank should use the same double structure as the conventional pressure vessel, and the permissible pressure and the thickness of the vessel may be adjusted in consideration of the period of the submergence.

디젤엔진(14)은 디젤저장탱크(12)와 연결되어 있어 디젤저장탱크(12)로부터 디젤을 공급받아 연료로 사용한다. 디젤엔진(14)은 잠수함이 스노클링 상황에 있을 때 스노클(7)을 통하여 공기를 공급받아 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하고 베터리(9)를 충전한다. 모터(10)는 베터리(9)에 충전된 전력을 이용하여 프로펠러(11)를 돌린다.
The diesel engine 14 is connected to the diesel storage tank 12 to receive diesel from the diesel storage tank 12 and use it as fuel. The diesel engine 14 supplies air through the snorkel 7 when the submarine is in the snorkeling state, rotates the generator 8 to generate electric power, and charges the battery 9. The motor 10 rotates the propeller 11 using the electric power charged in the battery 9.

기화기(2)는 지티엘디젤저장탱크(1)와 연결되며 지티엘디젤저장탱크(1)에 저장된 지티엘디젤을 외부와의 열 교환을 통해 기화시킨다. 따라서 기화기(2)를 통과한 지티엘디젤은 기체상태가 되며, 후술하는 개질기(4)는 이러한 기체상태의 지티엘디젤을 공급받게 된다.
The carburetor 2 is connected to the JITELEL diesel storage tank 1 and vaporizes the JITELEL diesel stored in the JITELEL diesel storage tank 1 through heat exchange with the outside. Therefore, the JITELEL diesel that has passed through the vaporizer 2 is in a gaseous state, and the reformer 4, which will be described later, receives the GITELEL diesel in the gaseous state.

개질기(4)는 기화기(2)와 연결되며 기화기(2)로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)로 공급한다. 이 경우, 지티엘디젤은 천연가스에서 유래된 것이므로 청정연료로서 불순물이 없고 따라서 지티엘디젤 개질 공정에서 SOx, NOx, 수은 등의 불순물을 제거하는 공정이 필요 없다.
The reformer 4 is connected to the vaporizer 2 and extracts hydrogen from the gaseous state diesel supplied from the vaporizer 2 and supplies it to the fuel cell 5. In this case, since JITELEL Diesel is derived from natural gas, there is no impurity as a clean fuel, and therefore, there is no need of a step of removing impurities such as SOx, NOx, and mercury in the JITELEL diesel reforming process.

일반적으로, 연료전지(5)는 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소 또는 산소를 포함한 공기를 연료로 하여 일어나는 전기화학 반응에 의해 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시키는 발전 시스템으로, 특히 연료전지(5)는 연소 과정 없이 수소와 산소의 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 전기와 그 부산물인 열을 동시에 사용할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 개질기(4)는 이러한 연료전지(5)가 작동할 수 있도록 지티엘디젤저장탱크(1)에 저장된 지티엘디젤이 기화기(2)를 거쳐 연료전지(5)로 공급되는 과정에서 기체상태의 지티엘디젤을 개질하여 수소를 발생시키고 그 수소를 연료전지(5)로 공급하는 역할을 한다. 이 경우 산소는 산소저장탱크(6)로부터 연료전지(5)에 공급된다.
Generally, the fuel cell 5 is a power generation system that converts chemical energy directly into electrical energy by an electrochemical reaction taking place with fuel containing hydrogen and oxygen or oxygen contained in a hydrocarbon-based material as fuel. Particularly, The battery 5 is characterized in that electricity generated by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen and heat as a by-product can be used simultaneously without a combustion process. The reformer 4 is connected to the fuel cell 5 through the vaporizer 2 and is supplied to the fuel cell 5 via the gasifier 2, El Diesel is reformed to generate hydrogen and to supply the hydrogen to the fuel cell 5. In this case, oxygen is supplied from the oxygen storage tank 6 to the fuel cell 5.

이러한 개질기(4)의 작동과 관련하여, 지티엘디젤 개질을 통하여 수소를 생산하는 방식으로는 수증기개질법, 부분산화법, 자열개질법 등 3가지 방식이 있으며, 이 중 수증기개질법과 자열개질법의 경우 개질하는 데에는 물이 필요하게 된다. 한편, 잠수함에서는 연료전지(5)가 전력을 생산하는 과정에서 물을 생성하게 되고 따라서 이 물을 처리하기 위해 별도의 저장탱크(미도시)를 구비할 필요가 있는데, 만약 본 발명에서 개질기(4)가 연료전지(5)에서 발생하는 물의 일부를 끌어 와 곧바로 처리할 수 있게 되면 연료전지(5)에서 발생하는 물을 처리하기 위하여 별도로 구비하여야 하는 저장탱크의 부피도 크게 줄일 수 있을 것이며 결과적으로 남는 공간에 더 많은 연료를 실음으로써 잠항일수를 증가시킬 수 있을 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는 연료전지(5)와 개질기(4) 사이에 물이송라인(19)을 설치하기에 이르렀는바, 물이송라인(19)은 연료전지(5)에서 발생하는 물을 개질기(4)로 공급하는 역할을 한다.
Regarding the operation of the reformer (4), there are three methods of producing hydrogen through the JITELEL diesel reforming, namely steam reforming, partial oxidation, and autothermal reforming. In the steam reforming and autothermal reforming, Water needs to be in the dew. In the meantime, in the submarine, the fuel cell 5 generates water in the course of producing electric power, and therefore needs to have a separate storage tank (not shown) for treating the water. If the reformer 4 Of the fuel cell 5 can draw a part of the water generated in the fuel cell 5 and immediately process it, the volume of the storage tank to be separately provided for treating the water generated in the fuel cell 5 can be greatly reduced, By putting more fuel in the remaining space, you can increase the number of days to sleep. The water conveyance line 19 is provided between the fuel cell 5 and the reformer 4 so that the water generated in the fuel cell 5 is supplied to the reformer 4 ).

연료전지(5)는 개질기(4) 및 산소저장탱크(6)와 연결되며 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산한다. 연료전지(5)는 수소(H2)를 공급받아 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 분해하는 연료극과, 수소 이온과 전자, 그리고 산소가 결합하여 물이 생성되는 공기극으로 구성된다. 이때, 연료극은 애노드(Anode)로 작용하고, 공기극은 캐소드(Cathode)로 작용하며, 연료극에서 발생한 수소 이온은 전해질층인 멤브레인을 거쳐 공기극으로 이동하게 되고, 연료극에 발생한 전자는 외부 회로를 거쳐 전류를 발생시키게 된다. 즉, 연료극에서 분리된 전자가 외부 회로를 거쳐 전류를 발생시킴으로써 전지의 기능을 수행하게 되는 것이다.
The fuel cell 5 is connected to the reformer 4 and the oxygen storage tank 6 and generates electric power through the reverse reaction of electrolysis of water from the hydrogen supplied from the reformer 4 and the oxygen supplied from the oxygen storage tank 6 . The fuel cell 5 is composed of a fuel electrode that receives hydrogen (H 2 ) and decomposes it into hydrogen ions (H + ) and electrons (e - ), and an air electrode in which hydrogen ions, electrons, . At this time, the fuel electrode acts as an anode, the air electrode functions as a cathode, hydrogen ions generated in the fuel electrode move to the air electrode through a membrane as an electrolyte layer, and electrons generated in the fuel electrode pass through an external circuit . That is, the electrons separated from the fuel electrode generate an electric current through the external circuit, thereby performing the function of the battery.

한편, 지티엘디젤저장탱크(1)의 내부에는 지티엘디젤과 그 지티엘디젤이 자연 증발하여 기체상태를 이룬 증발가스가 함께 존재하게 되는바, 이 경우 개질기(4)는 지티엘디젤저장탱크(1) 내부의 증발가스를 곧바로 사용하는 것이 가능하다. 즉, 개질기(4)는 기화기(2)를 거치지 않고 곧바로 지티엘디젤저장탱크(1)로부터 증발가스를 공급받아 이로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)로 공급하는 것이 가능한 것이다.
Meanwhile, in the interior of the storage tank 1, the natural gas is evaporated and the gaseous state evaporation gas is present together. In this case, the reformer 4 is connected to the gas- It is possible to use the evaporation gas inside the evaporator 1 directly. That is, the reformer 4 can supply the evaporative gas from the JTI diesel storage tank 1 immediately without passing through the vaporizer 2, extract hydrogen therefrom, and supply it to the fuel cell 5.

이를 위하여 본 발명에서는 도 2에서 보는 것과 같이 지티엘디젤저장탱크(1)와 개질기(4) 사이에 증발가스이송라인(16)을 설치하기에 이르렀는바, 증발가스이송라인(16)은 지티엘디젤저장탱크(1)의 증발가스를 개질기(4)로 공급하는 역할을 한다. 한편, 증발가스이송라인(16)에는 제1조절밸브(18)가 설치되어 있는데, 제1조절밸브(18)는 개질기(4)에 대한 증발가스의 공급을 개폐하는 역할을 한다. 따라서 도 2의 실시 예에서 제1조절밸브(18)를 닫으면 개질기(4)는 기화기(2)로부터 기체상태의 지티엘디젤만 공급받게 되며 제1조절밸브(18)를 열면 개질기(4)는 기화기(2)로부터 기체상태의 지티엘디젤과 지티엘디젤저장탱크(1)로부터 증발가스를 함께 공급받게 된다.
2, the evaporation gas transfer line 16 is provided between the storage tank 1 and the reformer 4, and the evaporation gas transfer line 16 is connected to the gas- And serves to supply the vaporized gas of the diesel storage tank 1 to the reformer 4. On the other hand, the evaporation gas transfer line 16 is provided with a first control valve 18, which serves to open and close the supply of the evaporation gas to the reformer 4. 2, when the first regulating valve 18 is closed, the reformer 4 receives only the gaseous state diesel from the vaporizer 2, and when the first regulating valve 18 is opened, the reformer 4 Vaporized gas is supplied from the vaporizer 2 together with the Gitalian diesel in the gaseous state and the Gitalian diesel storage tank 1 together.

한편, 지금까지 설명한 바에 따르면, 디젤엔진(14)은 디젤저장탱크(12)로부터 연료인 디젤을 공급받았다. 하지만, 지티엘디젤은 일반 디젤과 성질이 유사하므로 디젤엔진(14)은 디젤이 아닌 지티엘디젤을 연료로 사용하는 것도 가능하다.
On the other hand, according to what has been described so far, the diesel engine 14 has been supplied with the fuel diesel from the diesel storage tank 12. However, because the JITELEL Diesel is similar in nature to the normal diesel, it is also possible to use the diesel engine 14 as a fuel instead of the diesel JITELEL Diesel.

이에 본 발명은 도 1에서 보는 것과 같이 지티엘디젤저장탱크(1)와 디젤엔진(14) 사이에 지티엘디젤이송라인(20)을 설치하기에 이르렀는바, 지티엘디젤이송라인(20)은 지티엘디젤저장탱크(1)의 지티엘디젤을 디젤엔진(14)으로 공급하는 역할을 한다. 한편, 지티엘디젤이송라인(20)에는 제2조절밸브(21)가 설치되어 있는데, 제2조절밸브(21)는 디젤엔진(14)에 대한 지티엘디젤의 공급을 개폐하는 역할을 한다. 따라서 도 1에서 제2조절밸브(21)를 닫으면 디젤엔진(14)은 디젤저장탱크(12)로부터 디젤만 공급받게 되며 제2조절밸브(21)를 열면 디젤엔진(14)은 디젤저장탱크(12)로부터 디젤과 지티엘디젤저장탱크(1)로부터 지티엘디젤을 함께 공급받게 된다. 이러한 시스템은 잠수함의 디젤 연료가 부족한 상황이 발생하는 경우 잠수함의 운용성을 높이는 데 큰 역할을 하게 된다.
1, the present invention has been applied to a JITELEL diesel transfer line 20 between a JITELEL diesel storage tank 1 and a diesel engine 14, And serves to supply the diesel engine 14 to the diesel engine 14 of the diesel engine storage tank 1. On the other hand, the second control valve 21 is installed in the transfer line 20 for the diesel engine 14, and the second control valve 21 serves to open and close the supply of the diesel engine 14 to the diesel engine 14. Accordingly, when the second control valve 21 is closed in FIG. 1, the diesel engine 14 receives only the diesel from the diesel storage tank 12 and the diesel engine 14 opens the second control valve 21, 12) will be supplied with the diesel from the diesel and diesel storage tank (1). These systems play a significant role in enhancing the operability of submarines in the event of a diesel fuel shortage.

한편, 본 발명에 따른 잠수함의 운용방법과 관련하여, 잠수함은 스노클링 상황에서는 디젤엔진(14)이 디젤저장탱크(12)로부터 공급받은 디젤을 연료로 사용하여 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하며, 잠항 시에는 개질기(4)가 기화기(2)로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤 또는 증발가스이송라인(16)을 통하여 공급받은 증발가스로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)에 공급하면 연료전지(5)가 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 것을 선택적으로 할 수 있다.
In the meantime, regarding the method of operating the submarine according to the present invention, in the snorkeling situation, the submarine uses the diesel supplied from the diesel storage tank 12 as the fuel to rotate the generator 8 to produce electric power The reformer 4 extracts hydrogen from the vaporized gas supplied through the gaseous state diesel or vaporized gas transfer line 16 supplied from the vaporizer 2 and supplies it to the fuel cell 5, The battery 5 can selectively generate electric power through the reverse reaction of electrolysis of water from the hydrogen supplied from the reformer 4 and the oxygen supplied from the oxygen storage tank 6. [

또한, 지티엘디젤이송라인(20)과 제2조절밸브(21)의 작용에 따라, 잠수함은 스노클링 상황에서는 디젤엔진(14)이 디젤저장탱크(12)로부터 공급받은 디젤과 지티엘디젤저장탱크(1)로부터 공급받은 지티엘디젤을 함께 연료로 사용하여 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하며, 잠항 시에는 개질기(4)가 기화기(2)로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤 또는 증발가스이송라인(16)을 통하여 공급받은 증발가스로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)에 공급하면 연료전지(5)가 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 것을 선택적으로 할 수 있다.
In accordance with the operation of the JITELEL diesel transfer line 20 and the second regulating valve 21, the submarine can be operated in a snorkel condition, in which the diesel engine 14 is connected to the diesel < RTI ID = 0.0 > The diesel generator 1 generates electricity by rotating the generator 8 by using the JITELEL diesel supplied from the evaporator 1 as a fuel, The hydrogen is supplied to the fuel cell 5 from the hydrogen supplied from the reformer 4 and the oxygen supplied from the oxygen storage tank 6 It is possible to selectively generate electricity through the electrolysis reverse reaction of water.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 잠수함은 스노클링을 자주 할 필요가 없으므로 그 만큼 해상에 노출되는 횟수가 줄어 적에게 발각될 위험성도 줄어들게 된다. 본 발명의 보다 중요한 장점은, 공기불요추진장치를 탑재한 기존 재래식 잠수함과 비교할 때, 기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금(13)을 없앨 수 있어 이에 따른 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해진다는 점이다.
As described above, according to the present invention, since the submarine does not need frequent snorkeling, the number of times of exposure to the sea is reduced so that the risk of being discovered by the enemy is reduced. A more important advantage of the present invention is that it can eliminate the hydrogen storage alloy 13 which occupied a large weight and volume in conventional conventional submarines as compared with conventional conventional submarines equipped with air- It is possible to do.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1 : 지티엘디젤저장탱크 2 : 기화기
4 : 개질기 5 : 연료전지
6 : 산소저장탱크 7 : 스노클
8 : 발전기 9 : 베터리
10 : 모터 11 : 프로펠러
12 : 디젤저장탱크 13 : 수소저장합금
14 : 디젤엔진 16 : 증발가스이송라인
18 : 제1조절밸브 19 : 물이송라인
20 : 지티엘디젤이송라인 21 : 제2조절밸브 1: JTI Diesel Storage Tank 2: Carburettor
4: Reformer 5: Fuel cell
6: oxygen storage tank 7: snorkel
8: Generator 9: Battery
10: motor 11: propeller
12: Diesel storage tank 13: Hydrogen storage alloy
14: Diesel engine 16: Evaporative gas transfer line
18: first control valve 19: water transfer line
20: JTI Diesel transfer line 21: Second control valve

Claims (9)

기존 재래식 잠수함에서 큰 무게와 부피를 차지하던 수소저장합금(13)을 없앰으로써 이에 따른 잠수함의 효율적 공간배치가 가능해지도록 하는 것을 특징으로 하는 새로운 개념의 잠수함 추진 시스템으로서,
지티엘디젤을 저장하는 지티엘디젤저장탱크(1);
디젤을 저장하는 디젤저장탱크(12);
산소를 저장하는 산소저장탱크(6);
상기 디젤저장탱크(12)와 연결되며 상기 디젤저장탱크(12)로부터 공급받은 디젤을 연료로 사용하여 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하는 디젤엔진(14);
상기 지티엘디젤저장탱크(1)와 연결되며 상기 지티엘디젤저장탱크(1)에 저장된 지티엘디젤을 기화시키는 기화기(2);
상기 기화기(2)와 연결되며 상기 기화기(2)로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)로 공급하는 개질기(4);
상기 개질기(4) 및 상기 산소저장탱크(6)와 연결되며 상기 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 연료전지(5) 및;
상기 지티엘디젤저장탱크(1)와 상기 디젤엔진(14) 사이에 설치되어 상기 지티엘디젤저장탱크(1)의 지티엘디젤을 상기 디젤엔진(14)으로 공급하는 지티엘디젤이송라인(20);
를 포함하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템. The present invention provides a new concept submarine propulsion system that eliminates the hydrogen storage alloy 13 which occupies a large weight and volume in conventional conventional submarines,
A Jitiel diesel storage tank (1) for storing the Jiti el Diesel;
A diesel storage tank (12) for storing diesel;
An oxygen storage tank (6) for storing oxygen;
A diesel engine 14 connected to the diesel storage tank 12 and rotating the generator 8 using diesel supplied from the diesel storage tank 12 as a fuel to produce electric power;
A carburetor 2 connected to the JTI Diesel Tank 1 for vaporizing the JTI Diesel stored in the JTI Diesel Tank 1;
A reformer 4 connected to the vaporizer 2, for extracting hydrogen from the gaseous state diesel supplied from the vaporizer 2 and supplying it to the fuel cell 5;
A reformer 4 and a fuel cell 5 connected to the oxygen storage tank 6 and generating electricity through reverse reaction of electrolysis of water from hydrogen supplied from the reformer 4 and oxygen supplied from the oxygen storage tank 6, (5);
A diesel engine 14 is connected to a diesel engine 14 via a diesel engine 14 and a diesel engine 14 is connected to the diesel engine 14 via a diesel engine 14, );
The submarine propulsion system uses the JITELEL diesel and diesel simultaneously. 청구항 1에 있어서,
상기 지티엘디젤이송라인(20)은,
상기 지티엘디젤이송라인(20)을 개폐함으로써 상기 디젤엔진(14)에 대한 지티엘디젤의 공급을 조절하는 제2조절밸브(21); 를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템. The method according to claim 1,
The Zitiel diesel transfer line (20)
A second regulating valve (21) for regulating the supply of the diesel engine (14) to the diesel engine (14) by opening and closing the diesel engine transfer line (20); Further comprising a diesel engine, the diesel engine, and the diesel engine. 청구항 1에 있어서,
상기 연료전지(5)와 상기 개질기(4) 사이에 설치되어 상기 연료전지(5)에서 발생하는 물을 상기 개질기(4)로 공급하는 물이송라인(19);
을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템. The method according to claim 1,
A water transfer line (19) provided between the fuel cell (5) and the reformer (4) for supplying water generated in the fuel cell (5) to the reformer (4);
Further comprising a diesel engine, the diesel engine, and the diesel engine. 청구항 1에 있어서,
상기 지티엘디젤저장탱크(1)와 상기 개질기(4) 사이에 설치되어 상기 지티엘디젤저장탱크(1)의 증발가스를 상기 개질기(4)로 공급하는 증발가스이송라인(16);
을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템. The method according to claim 1,
An evaporation gas transfer line (16) installed between the JITELEL diesel storage tank (1) and the reformer (4) for supplying the evaporation gas of the JITELEL diesel storage tank (1) to the reformer (4);
Further comprising a diesel engine, the diesel engine, and the diesel engine. 청구항 4에 있어서,
상기 증발가스이송라인(16)은,
상기 증발가스이송라인(16)을 개폐함으로써 상기 개질기(4)에 대한 증발가스의 공급을 조절하는 제1조절밸브(18);
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 시스템. The method of claim 4,
The evaporation gas transfer line (16)
A first control valve (18) for regulating the supply of evaporative gas to the reformer (4) by opening and closing the evaporative gas transfer line (16);
Further comprising a diesel engine, the diesel engine, and the diesel engine. 지티엘디젤을 저장하는 지티엘디젤저장탱크(1)와 디젤을 저장하는 디젤저장탱크(12)와 산소를 저장하는 산소저장탱크(6)와 상기 지티엘디젤저장탱크(1)에 저장된 지티엘디젤을 기화시키는 기화기(2)와 상기 지티엘디젤저장탱크(1)에 저장된 지티엘디젤을 디젤엔진(14)으로 공급하는 지티엘디젤이송라인(20)을 포함하는 잠수함 추진 방법으로서,
스노클링 상황에서 상기 디젤엔진(14)이 상기 디젤저장탱크(12)로부터 공급받은 디젤과 상기 지티엘디젤저장탱크(1)로부터 공급받은 지티엘디젤을 함께 연료로 사용하여 발전기(8)를 돌려 전력을 생산하는 단계 및;
잠항 시 개질기(4)가 상기 기화기(2)로부터 공급받은 기체상태의 지티엘디젤로부터 수소를 추출하여 연료전지(5)에 공급하면 상기 연료전지(5)가 상기 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 단계;
를 포함하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 방법. A diesel storage tank (12) for storing diesel; an oxygen storage tank (6) for storing oxygen; an oxygen storage tank (6) for storing oxygen; and a storage tank 1. A submarine propulsion method comprising a carburetor (2) for vaporizing diesel and a jettisonnel diesel transfer line (20) for supplying a diesel engine (14) with a diesel engine (14) stored in said diesel engine storage tank (1)
The diesel engine 14 rotates the generator 8 by using the diesel supplied from the diesel storage tank 12 and the jet lid diesel supplied from the jet lid storage tank 1 together as a fuel to turn the generator 8 ; ≪ / RTI >
When the submerged reformer 4 extracts hydrogen from the gaseous state diesel supplied from the vaporizer 2 and supplies the extracted hydrogen to the fuel cell 5, the fuel cell 5 supplies the hydrogen supplied from the reformer 4 And generating electricity through an electrolysis reverse reaction of water from the oxygen supplied from the oxygen storage tank (6);
, A submarine propulsion method using JITELEL diesel and diesel simultaneously. 청구항 6에 있어서,
물이송라인(19)이 상기 연료전지(5)에서 발생하는 물을 상기 개질기(4)로 공급하는 단계;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 방법. The method of claim 6,
Supplying water generated in the fuel cell (5) to the reformer (4) by a water transfer line (19);
Further comprising at least one of a diesel engine and a diesel engine. 청구항 6에 있어서,
상기 지티엘디젤저장탱크(1)의 증발가스를 상기 개질기(4)로 공급하는 증발가스이송라인(16)을 더욱 포함하는 잠수함 추진 방법으로서,
잠항 시 상기 개질기(4)가 상기 증발가스이송라인(16)을 통하여 공급받은 증발가스로부터 수소를 추출하여 상기 연료전지(5)에 공급하면 상기 연료전지(5)가 상기 개질기(4)로부터 공급받은 수소와 상기 산소저장탱크(6)로부터 공급받은 산소로부터 물의 전기분해 역반응을 통해 전력을 생산하는 단계;
를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 방법. The method of claim 6,
Further comprising an evaporative gas transfer line (16) for supplying the reformate (4) with an evaporative gas from the Jitliel diesel storage tank (1)
When the reformer 4 extracts hydrogen from the evaporated gas supplied through the evaporation gas transfer line 16 and supplies the extracted hydrogen to the fuel cell 5, the fuel cell 5 is supplied from the reformer 4 Producing electricity through an electrolysis reverse reaction of water from the received hydrogen and the oxygen supplied from the oxygen storage tank (6);
Further comprising at least one of a diesel engine and a diesel engine. 청구항 6에 있어서,
제2조절밸브(21)가 상기 지티엘디젤이송라인(20)을 개폐함으로써 상기 디젤엔진(14)에 대한 지티엘디젤의 공급을 조절하는 것을 특징으로 하는, 지티엘디젤과 디젤을 동시다발적으로 이용하는 잠수함 추진 방법. The method of claim 6,
Characterized in that the second regulating valve (21) regulates the supply of the diesel engine (14) by opening and closing the diesel engine transfer line (20) As a submarine.
KR1020140021624A 2014-02-24 2014-02-24 Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel KR102220055B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140021624A KR102220055B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140021624A KR102220055B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150100176A true KR20150100176A (en) 2015-09-02
KR102220055B1 KR102220055B1 (en) 2021-02-24

Family

ID=54241930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140021624A KR102220055B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102220055B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018976A (en) * 2017-08-16 2019-02-26 대우조선해양 주식회사 Pressure drop mitigation device in submarine snorkel and operation method of submarine using it

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210131A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Ebara Ballard Corp Fuel cell power generation system
KR20090112563A (en) * 2008-04-24 2009-10-28 호발츠벨케 도이췌 벨프트 게엠베하 Method for energy supply
KR20100057871A (en) 2007-09-19 2010-06-01 가부시키가이샤 구라레 Electrochromic display device and method for manufacturing the same
KR20100095338A (en) * 2009-02-20 2010-08-30 대우조선해양 주식회사 Apparatus and method for producing electricity of liquefied natural gas carrier
KR20120041879A (en) * 2010-10-22 2012-05-03 대우조선해양 주식회사 Eco friendly propulsion system for ship
KR20130075262A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 대우조선해양 주식회사 Mcfc power supply system for ship
JP2013181417A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Yanmar Co Ltd Fuel supply system for marine vessel

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210131A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Ebara Ballard Corp Fuel cell power generation system
KR20100057871A (en) 2007-09-19 2010-06-01 가부시키가이샤 구라레 Electrochromic display device and method for manufacturing the same
KR20090112563A (en) * 2008-04-24 2009-10-28 호발츠벨케 도이췌 벨프트 게엠베하 Method for energy supply
KR20100095338A (en) * 2009-02-20 2010-08-30 대우조선해양 주식회사 Apparatus and method for producing electricity of liquefied natural gas carrier
KR20120041879A (en) * 2010-10-22 2012-05-03 대우조선해양 주식회사 Eco friendly propulsion system for ship
KR20130075262A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 대우조선해양 주식회사 Mcfc power supply system for ship
JP2013181417A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Yanmar Co Ltd Fuel supply system for marine vessel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190018976A (en) * 2017-08-16 2019-02-26 대우조선해양 주식회사 Pressure drop mitigation device in submarine snorkel and operation method of submarine using it

Also Published As

Publication number Publication date
KR102220055B1 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2552380C2 (en) Device with fuel element for electric energy generation for submarine
KR20190073050A (en) Hybrid Generation System and Method for a Ship
KR102045956B1 (en) Combined power generation system using boil off gas
KR102147544B1 (en) Fuel Storage System for Hydrogen Propulsion Conrainer Ship
KR20100095338A (en) Apparatus and method for producing electricity of liquefied natural gas carrier
KR101747560B1 (en) Drain management unit and fuel cell system for submarine having the same
CN109346746B (en) Oxygen supply device and method for fuel cell for closed space
KR102093169B1 (en) Propulsion power producing system for ship using carbon dioxide
KR101430156B1 (en) Nitrogen gas generating system
KR20150026332A (en) Fuelcell Propulsion System and Method using Diesel Reformer
Raugel et al. Sea experiment of a survey AUV powered by a fuel cell system
KR20150100176A (en) Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel
KR20150100177A (en) Submarine Propulsion System and Method using GTL Diesel
KR20150022310A (en) LNG Propulsion Submarine and Application Method
KR102655872B1 (en) Fuel reforming system using high pressure combustion system and underwater moving body having the same
KR20190072948A (en) Hybrid propulsion lng carrier using fuel cell
CA3094485A1 (en) Power supply system for underwater vehicles and sensors
JP3389032B2 (en) Operation system for a deep-sea diving survey ship equipped with a fuel cell
KR101359950B1 (en) Fuel Supply System In Ship Loaded Fuel Cell
Prins et al. AIP for Ocean Going Submarines: off-the-shelf or promise
RU2010136704A (en) OFFLINE DYNAMIC SEA HOUSING
Borgogna et al. Innovative power system for autonomous underwater vehicle
KR101854267B1 (en) Floating-type offshore structures
KR20150094186A (en) A submarine propulsion system and method using a hydrogen engine
KR101653448B1 (en) Submarine liquid oxygen tank evaporation system and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant