KR20170063249A - 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 제공한다. 상기 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더는 내부에 수소 저장 합금이 저장되는 저장 공간이 형성되며, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구가 형성되는 실린더 몸체부; 및 상기 저장 공간을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부의 내부에 매설되고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시키는 가열수관 부를 포함한다.

Description

잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더{HYDROGEN CYLINDER HAVING A HEATING WATER PATH FOR}

본 발명은 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 방출 시 실린더의 외측에서 가열수로를 통해 가열함으로써 균일한 열교환을 이루도록 하는 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형에 관한 것이다.

일반적으로, 잠수함용 연료 전지 시스템에는 수소 저장합금 타입의 수소 실린더가 설치된다.

상기 수소 실린더는 그 내부에 저장되는 저장 합금에 수소를 화학적인 결합 형태로 저장한다.

그리고, 수소가 필요한 경우, 수소를 외부로 방출하여 공급한다.

이때, 수소를 방출하는 반응은 흡열 반응을 이룬다.

종래에는, 수소 실린더를 GRP 자켓으로 감싸 보온을 이루도록 하고, 그 사이에 가열 배치인 해수를 흐르게 하여 흡열 반응에 요구되는 열원을 제공하였다.

이의 구조를 통해, 종래에는 해수가 우측 하부에서 좌측 상부로 흐르면서 GRP 자켓 내에서 해수가 정체되는 구간이 발생된다.

이에 따라, 열교환이 원할하지 못하게 되는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

더하여, GRP 자켓과 수소실린더 사이를 지지하기 위해 고무 재질의 이격 부재(Distance Piece)가 다수로 부착되는데, .수소실린더는 충/방전을 반복 하면서 외형이 소성 변형하여 불균일하기 때문에 이격 부재들의 높이를 다르게 하여 진원을 보정 후 GRP 자켓을 조립 한다

이에 따라, 종래에는 실린더 외형의 불균일한 변형으로 일일이 이격 부재들을 가공해야 하고, 진원 보정이 까다로운 문제점이 있다.

수소저장합금 보관용 실린더 구조 및 수소저장합금 보관용 실린더 제작 방법(특허출원 제10-2011-0112808호)

본 발명의 목적은, 수소 방출 시 실린더의 외측에서 가열수로를 통해 가열함으로써 균일한 열교환을 이루도록 하는 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더 및 이의 제조 방법을 제공함에 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 제공한다.

상기 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더는 내부에 수소 저장 합금이 저장되는 저장 공간이 형성되며, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구가 형성되는 실린더 몸체부; 및 상기 저장 공간을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부의 내부에 매설되고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시키는 가열수관 부를 포함한다.

상기 실린더 몸체부는 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 실린더 몸체부의 외면에는 단열재 층이 더 형성되는 것이 바람직하다.

상기 기열수관 부는, 상기 실린더 몸체부의 길이 방향을 따르고, 상기 실린더 몸체부의 원주 방향을 따라 간격을 이루도록 설치되는 다수의 제 1유로와, 상기 실린더 몸체부의 양단 에지를 따라 원형으로 형성되며, 상기 다수의 제 1유로와 연결되는 한 쌍의 제 2유로와, 상기 한 쌍의 제 2유로 각각에 형성되는 입수관과 출수관을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 실린더 몸체부는, 외부 케이스에 의해 에워싸이는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명은 내부에 수소 저장 합금이 저장되는 저장 공간과, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구가 형성되는 실린더 몸체부를 형성하는 실린더 몸체 형성 단계; 및 가열수관을 상기 저장 공간을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부의 내부에 매설하고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시키는 가열수관 설치 단계를 포함하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더 제조 방법을 제공한다.

상기 실린더 몸체부를 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 실린더 몸체부의 외면에 단열재 층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 기열수관 부를, 상기 실린더 몸체부의 길이 방향을 따르고, 상기 실린더 몸체부의 원주 방향을 따라 간격을 이루도록 설치되는 다수의 제 1유로와, 상기 실린더 몸체부의 양단 에지를 따라 원형으로 형성되며, 상기 다수의 제 1유로와 연결되는 한 쌍의 제 2유로와, 상기 한 쌍의 제 2유로 각각에 형성되는 입수관과 출수관을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 실린더 몸체부를, 외부 케이스를 사용하여 에워싸이도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 수소 방출 시 실린더의 외측에서 가열수로를 통해 가열함으로써 균일한 열교환을 이루도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 GRP 자켓 시공이 불필요하여 이격 부재들을 사용한 진원도 보정 시공을 하지 않아도 되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 실린더 몸체부의 내부에 가열수로를 형성하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 가열수로를 따라 가열수(해수)가 강제적으로 균일하게 유입되어 정체구간이 없이 열교환이 원활해질 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더가 외부 케이스에 내장되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 수소 가스 입출구 및, 입수관을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 출수관을 보여주는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더 및 이의 제조 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더를 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더는 내부에 수소 저장 합금(10)이 저장되는 저장 공간(101)과, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구(110)가 형성되는 실린더 몸체부(100)를 형성하는 실린더 몸체 형성 단계와, 가열수관(210,220)을 사용하여 상기 저장 공간(101)을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부(100)의 내부에 매설하고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시키는 가열수관 설치 단계를 통해 제조된다.

이에 따라 제조되는 본 발명의 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더는 실린더 몸체부(100)와, 가열수관 부(200)로 구성된다.

상기 실린더 몸체부(100)는 내부에 수소 저장 합금(10)이 저장되는 저장 공간(101)이 형성되며, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구(110)가 형성된다.

상기 실린더 몸체부(100)는 금속으로 형성된다. 이에 따라, 열전도율이 증가될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실린더 몸체부(100)의 외면에는 단열재 층(미도시)이 더 형성된다.

상기 단열재 층은, 단열재 재료를 상기 실린더 몸체부(100)의 외면에 코팅 또는 도포를 함으로써 형성될 수 있다.

본 발명에 따르는 실린더 몸체부(100)의 외면에는, 상기 가열수관 부(200)가 설치된다.

상기 가열수관 부(200)는 실린더 몸체부(100)의 저장 공간(101)을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부(100)의 내부에 매설되고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시킨다.

도 4는 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더가 외부 케이스에 내장되는 것을 보여주는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따르는 수소 가스 입출구 및, 입수관을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따르는 출수관을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조 하면, 상기 기열수관 부(200)는, 상기 실린더 몸체부(100)의 길이 방향을 따르고, 상기 실린더 몸체부(100)의 원주 방향을 따라 간격을 이루도록 설치되는 다수의 제 1유로(210)와, 상기 실린더 몸체부(100)의 양단 에지를 따라 원형으로 형성되며, 상기 다수의 제 1유로(210)와 연결되는 한 쌍의 제 2유로(220)와, 상기 한 쌍의 제 2유로(220) 각각에 형성되는 입수관(231)과 출수관(232)으로 구성된다.

상기 제 1유로(210)와 상기 제 2유로(220)는 가열수관을 형성한다.

또한, 도 4 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 상기 실린더 몸체부(100)는, 외부 케이스(300)에 의해 에워싸이는 것이 좋다.

상기의 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 수소 방출 시 실린더의 외측에서 가열수로를 통해 가열함으로써 균일한 열교환을 이루도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 GRP 자켓 시공이 불필요하여 이격 부재들을 사용한 진원도 보정 시공을 하지 않아도 될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 실린더 몸체부의 내부에 가열수로를 형성하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 가열수로를 따라 가열수(해수)가 강제적으로 균일하게 유입되어 정체구간이 없이 열교환이 원활해질 수 있다.

이상, 본 발명의 잠수함용 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더 및 이의 제조 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 수소 저장 합금
100 : 실린더 몸체부
101 : 저장 공간
110 : 수소 가스 입출구
200 : 가열수관 부
210 : 제 1유로
220 : 제 2유로
231 : 입수관
232 : 출수관
300 : 외부 케이스

Claims (5)

1. 내부에 수소 저장 합금이 저장되는 저장 공간이 형성되며, 일단에 수소 가스의 입출을 안내하는 입출구가 형성되는 실린더 몸체부; 및
   상기 저장 공간을 에워싸도록 상기 실린더 몸체부의 내부에 매설되고, 외부로부터 공급 받은 가열수를 순환시키는 가열수관 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더 몸체부는 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 실린더 몸체부의 외면에는 단열재 층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기열수관 부는,
   상기 실린더 몸체부의 길이 방향을 따르고, 상기 실린더 몸체부의 원주 방향을 따라 간격을 이루도록 설치되는 다수의 제 1유로와,
   상기 실린더 몸체부의 양단 에지를 따라 원형으로 형성되며, 상기 다수의 제 1유로와 연결되는 한 쌍의 제 2유로와,
   상기 한 쌍의 제 2유로 각각에 형성되는 입수관과 출수관을 구비하는 것을 특징으로 하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더 몸체부는,
   외부 케이스에 의해 에워싸이는 것을 특징으로 하는 가열수로를 갖는 일체형 수소실린더.
   
   

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