KR20180019413A - 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치 - Google Patents

금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치는 내부에 수소 발생 화학 반응이 일어나는 반응공간이 마련된 반응기, 상단은 상기 반응기의 상부에 연결되고 하단은 상기 반응기의 일측 하부에 배치되며 내부에 액체가 채워지는 금속 연료 이송관, 상기 금속 연료 이송관의 하단부에 상기 금속 연료 이송관을 통해 상기 반응공간에 공급되는 금속 연료를 공급하는 금속 연료 저장장치 및 상기 금속 연료 이송관 내부에 설치되어 상기 금속 연료 저장장치가 공급한 상기 금속 연료를 상기 반응공간으로 이송하는 이송장치를 포함한다.

Description

금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치{Metallic fuel provider for hydrogen generation using metallic fuel}
본 발명은 금속 연료 수소발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 연료 수소발생장치에 불순물이 섞이지 않은 금속 연료를 지속적으로 공급을 할 수 있는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기물을 포함하는 연료를 분해하여 수소를 포함하는 가스를 제조하는 장치를 개질 장치(reformer)라 한다. 개질 장치는 수소를 연료로 하는 연료전지의 수소 공급장치로서 널리 사용되고 있다. 이러한 개질 장치는 잠수함용 수소공급장치로 탑재되어 운용되기에는 아직 기술적으로 미흡한 부분이 있다. 따라서 수소저장합금이 잠수함용 연료전지에 수소를 공급하는 장치로 사용되는 것이 일반적이다.
그런데 수소저장합금은 무겁고 가격이 비싼 문제점이 있다. 그리고 충전과 방전에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 한국등록특허공보 제10-1577536호에서 금속 연료를 이용하는 잠수함 수소 시스템이 제안되었다.
한편, 상기 공보에서 제안된 잠수함 수소 시스템은 잠수함 내에서 금속 연료를 저장하는 금속 연료 저장 장치, 금속 연료와 촉매 수용액으로 수소를 발생시켜 수소 연료 전지로 제공하는 금속 연료 수소 발생장치 및 금속 연료 수소 발생장치에서 발생된 수소 중에서 수소 연료 전지에서 소비되고 남은 수소를 저장하는 수소 저장 장치를 포함한다.
그런데 상기 공보에는 금속 연료 수소 발생장치에 금속 연료를 공급하는 장치가 개시되어 있지 않고 있다.
따라서 금속 연료 수소 발생장치에 금속 연료를 공급하는 장치의 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허공보 제10-1577536호(공고일: 2015.12.15.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 금속 연료 수소발생장치에 불순물이 섞이지 않은 금속 연료를 지속적으로 공급을 할 수 있는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성 하기 위한 본 발명에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치는 내부에 수소 발생 화학 반응이 일어나는 반응공간이 마련된 반응기; 상단은 상기 반응기의 상부에 연결되고 하단은 상기 반응기의 일측 하부에 배치되며 내부에 액체가 채워지는 금속 연료 이송관; 상기 금속 연료 이송관의 하단부에 상기 금속 연료 이송관을 통해 상기 반응공간에 공급되는 금속 연료를 공급하는 금속 연료 저장장치; 및 상기 금속 연료 이송관 내부에 설치되어 상기 금속 연료 저장장치가 공급한 상기 금속 연료를 상기 반응공간으로 이송하는 이송장치를 포함한다.
여기서, 상기 금속 연료는 알루미늄이고, 상기 금속 연료 이송관에 채워지는 액체는 물일 수 있다.
또한, 상기 금속 연료 저장장치의 압력을 조절하여 상기 금속 연료 이송관에 채워지는 액체의 수위를 조절하는 압력 조절장치를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 압력 조절장치는, 상기 반응기의 상기 반응공간의 내부 압력을 감지하는 압력센서; 상기 금속 연료 저장장치에 내부 압력을 증가시키는 압력제공장치; 및 상기 압력센서가 감지하는 상기 반응공간의 내부 압력에 따라 상기 압력제공장치를 제어하는 압력 조절장치 제어부를 포함할 수 있다. 나아가서, 상기 압력 조절장치는, 상기 금속 연료 저장장치에 설치되며, 상기 압력 조절장치 제어부에 의해 제어되어 상기 금속 연료 저장장치의 내부 압력을 감압시키 위한 감압밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 금속 연료 이송관에 액체를 보충하는 액체 보충장치를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 액체 보충장치는, 상기 금속 연료 이송관에 보충되는 액체를 저장하는 액체저장탱크; 상기 액체저장탱크와 상기 금속 연료 이송관을 연결하는 액체 보충관; 및 상기 액체 보충관에 설치되어 상기 액체 보충관을 개폐하여 상기 금속 연료 이송관에 보충되는 액체의 유량을 조절하는 액체 보충관 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금속 연료 저장장치는, 금속 연료를 저장하고 상기 금속 연료 이송관의 상측에 배치되는 금속 연료 저장탱크; 상기 금속 연료 저장탱크의 하부와 상기 금속 연료 이송관의 하부를 연결하며 상기 금속 연료 저장탱크에 저장된 금속 연료가 상기 금속 연료 이송관으로 낙하하는 통로를 제공하는 금속 연료 낙하관; 및 상기 금속 연료 낙하관에 설치되어 상기 금속 연료 낙하관을 개폐하여 상기 금속 연료 이송관으로 공급되는 금속 연료의 량을 조절하는 금속 연료 낙하관 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송장치는, 상기 금속 연료 이송관 내부 상단과 하단에 배치되는 제1 및 제2 벨트 드럼; 상기 제1 및 제2 드럼의 외면을 감싸며 외면에 금속 연료가 안착되는 컨베이어 벨트; 및 상기 제1 및 제2 벨트 드럼 중 적어도 하나를 회전시키는 구동장치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 컨베이어 벨트의 외면에는 금속 연료가 안착되는 금속 연료 안착 홈이 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치에 의하면, 금속 연료 수소발생장치에 불순물이 섞이지 않는 금속 연료가 지속적으로 공급될 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치의 압력 조절장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치의 압력 조절장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치(10)는 내부에 수소 발생 화학 반응이 일어나는 반응공간(RS)이 마련된 반응기(100), 상단은 반응기(100)의 상부에 연결되고 하단은 반응기(100)의 일측 하부에 배치되어 내부에 액체가 채워지는 금속 연료 이송관(200), 금속 연료 이송관(200)의 하단부에 연결되어 금속 연료 이송관(200)의 하단부에 금속 연료 이송관(200)을 통해 반응공간(RS)에 공급되는 금속 연료를 공급하는 금속 연료 저장장치(300) 및 금속 연료 이송관(200) 내부에 설치되어 금속 연료 저장장치(300)가 공급한 금속 연료를 반응공간(RS)로 이송하는 이송장치(400)를 포함할 수 있다.
반응기(100)에 공급되는 금속 연료가 알루미늄(Al)인 경우, 금속 연료 이송관(200)에 채워지는 액체는 물인 것이 바람직하다. 다시 말하면, 반응공간(RS)에서는 아래의 화학식과 같은 수소 발생 화학 반응이 일어난다. 따라서 반응공간(RS)에는 수소 발생 화학 반응에 의해 알루미늄, 물, 수소 및 수산화알루미늄만 존재하게 된다.
[화학식]
Figure pat00001
따라서 금속 연료 이송관(200)에 물이 채워지는 경우, 반응공간(RS)에 존재하지 않는 불순물이 금속 연료 이송관(200)에 유입되는 것이 방지됨으로써, 반응공간(RS)에 존재하지 않는 불순물이 금속 연료에 섞이어 반응기(100)의 반응공간(RS)에 유입되는 것이 방지된다. 여기서, 금속 연료 이송관(200)에 채워지는 물은 증류수가 바람직하나, 증류수로 한정되지 않고, 해수 및 식수와 같은 일반적인 물도 가능하다.
위와 같은 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체에 의해 불순물이 섞이는 것을 방지하는 효과가 극대화되도록 하기 위해, 금속 연료 이송관(200)에 채워지는 액체의 수위는 금속 연료 이송관(200)의 상단에 위치하는 것이 바람직하다.
그런데 반응기(100)의 반응공간(RS)의 압력이 금속 연료 저장장치(300)의 내부 압력보다 크면 금속 연료 이송관(200)에 채워지는 액체의 수위가 낮아지게 된다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치(10)는 금속 연료 저장장치(300)의 압력을 조절하여 금속 연료 이송관(200)에 채워지는 액체의 수위를 조절하는 압력 조절장치(500)를 더 포함할 수 있다.
압력 조절장치(500)는 반응기(100)의 반응공간(RS)의 내부 압력을 감지하는 압력센서(510), 금속 연료 저장장치(300)에 내부 압력을 증가시키는 압력제공장치(520) 및 압력센서(510)가 감지하는 반응공간(RS)의 내부 압력에 따라 압력제공장치(520)를 제어하는 압력 조절장치 제어부(530)를 포함할 수 있다. 여기서, 압력제공장치(520)는 금속 연료 저장장치(300)의 내부 압력을 증가시키기 위한 장치로서 공기압축기(air compressor)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
압력 조절장치(500)는 금속 연료 저장장치(300)의 내부 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지하기 위해, 금속 연료 저장장치(300)에 설치되며, 압력 조절장치 제어부(500)에 의해 제어되어 금속 연료 저장장치(300)의 내부 압력을 감압시키는 감압밸브(540)를 더 포함할 수 있다. 따라서 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체가 반응기(100)의 반응공간(RS)으로 넘치는 것이 방지될 수 있게 된다.
금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체가 누설되는 경우에도 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체의 수위가 낮아질 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치(10)는 금속 연료 이송관(200)에 액체를 보충하는 액체 보충장치(600)를 더 포함할 수 있다.
액체 보충장치(600)는 금속 연료 이송관(200)에 보충되는 액체를 저장하는 액체저장탱크(610), 액체저장탱크(610)와 금속 연료 이송관(200)을 연결하는 액체 보충관(620) 및 액체 보충관(620)에 설치되어 액체 보충관(620)을 개폐하여 금속 연료 이송관(200)에 보충되는 액체의 유량을 조절하는 액체 보충관 밸브(630)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 가진 액체 보충장치(600)에 의해, 액체 보충관 밸브(630)가 개방되면, 액체저장탱크(610)에 저장된 액체가 금속 연료 이송관(200)에 공급된다. 따라서 금속 연료 이송관(200)에서 유실된 액체가 보충되어 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체의 수위가 적정한 수위를 유지할 수 있게 된다. 여기서, 액체저장탱크(610)는 액체를 금속 연료 이송관(200)으로 강제로 이동시키는 펌프와 같은 수단을 생략하기 위해, 금속 연료 이송관(200)의 상단보다 높은 위치에 설치될 수 있다.
금속 연료 저장장치(300)는 금속 연료를 저장하고 금속 연료 이송관(200)의 상측에 배치되는 금속 연료 저장탱크(310) 및 금속 연료 저장탱크(310)의 하부와 금속 연료 이송관(200)의 하부를 연결하며 금속 연료 저장탱크(310)에 저장된 금속 연료가 금속 연료 이송관(200)으로 낙하하는 통로를 제공한 금속 연료 낙하관(320) 및 금속 연료 낙하관(320)에 설치되어 금속 연료 낙하관(320)를 개폐하여 금속 연료 이송관(200)으로 공급되는 금속 연료의 량을 조절하는 금속 연료 낙하관 밸브(340)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 금속 연료 저장장치(300)에 의해, 금속 연료 낙하관 밸브(340)가 개방되면, 금속 연료 저장탱크(310)에 저장된 금속 연료가 자중에 의해 금속 연료 낙하관(320)을 통과하여 금속 연료 이송관(200)으로 낙하하여 금속 연료 이송관(200)에 공급된다.
여기서, 금속 연료 저장장치(300)는 금속 연료의 자중을 이용하여 금속 연료를 금속 연료 이송관(200)에 의해 공급하는 것으로 예시되었으나, 이에 한정되지 않고, 펌프 등을 이용하여 금속 연료를 금속 연료 이송관(200)으로 강제로 공급하는 것으로 구현될 수 있다.
이송장치(400)는 금속 연료 이송관(200) 내부 상단과 하단에 배치되는 제1벨트 및 제2 드럼(410,420), 제1 및 제2 드럼(410,420)의 외면을 감싸며 외면에 금속 연료가 안착되는 컨베이어 벨트(440) 및 제1 및 제2 드럼(410,420) 중 적어도 하나를 회전시키는 구동장치(430)를 포함할 수 있다.
구동장치(430)는 회전력을 발생시켜 제1 및 제2 드럼(410,420)에 전달하는 모터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 구성을 가진 이송장치(400)에 의해, 컨베이어 벨트(440)의 하측에 금속 연료가 안착된 상태에서 구동장치(430)가 회전하면, 금속 연료 이송관(200)의 하부에 위치한 금속 연료는 금속 연료 이송관(200)의 상부로 이송되어 반응기(100)의 반응공간(RS)으로 투입된다.
컨베이어 벨트(440)의 외면에는 컨베이어 벨트(440)가 회전하는 경우, 금속 연료가 금속 연료 이송관(200)의 하부로 구르는 것을 방지하기 위해, 금속 연료가 안착되는 안착 홈(441)이 형성될 수 있다. 따라서 컨베이어 벨트(440)에 안착된 금속 연료는 안착 홈(441)에 안착된 상태를 유지하면서 금속 연료 이송관(200)의 하부에서 상부까지 안정적으로 이송된다.
한편, 반응기(100)에는 반응공간(RS)에서 생성된 수소가 배출되는 수소 배출구(700)가 더 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치의 작용과 효과를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 금속 연료 저장장치(300)의 금속 연료 공급조절밸브(340)가 개방되면, 금속 연료 저장탱크(310)에 저장된 금속 연료(MF)가 자중에 의해 금속 연료 이송관(200)으로 공급되어 이송장치(400)의 컨베이어 벨트(440)에 안착된다.
그 다음, 이송장치(400)의 구동장치(430)가 구동하면, 컨베이어 벨트(440)가 회전하여 컨베이어 벨트(440)에 안착된 금속 연료(MF)가 금속 연료 이송관(200)을 통과하여 반응기(100)의 반응공간(RS)으로 공급된다. 이때, 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체에 의해, 금속 연료(MF)에 불순물이 섞이는 것이 방지된다.
한편, 도 4에 도시되는 바와 같이, 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체의 수위(WL1-1)가 금속 연료 낙하관(320)에 채워진 액체의 수위(WL2-1)보다 낮은 경우, 압력 조절장치(500)가 금속 연료 저장장치(300)에 압력을 제공함으로써, 금속 연료 이송관(200)에 채워진 수위(WL1-0)는 WL1-1로 높아지고, 금속 연료 낙하관(320)에 채워진 액체의 수위(WL2-1)은 WL2-2로 낮아진다.
또한, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체의 수위(WL)와 금속 연료 낙하관(320)에 채워진 액체의 수위(WL2)가 동일하고 금속 연료 이송관(200)의 액체의 량이 적은 경우, 액체 보충장치(600)는 금속 연료 이송관(200)에 액체를 보충한다. 따라서 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체의 수위(WL1-1)가 적정한 수위(WL1-2)로 복원됨으로써, 금속 연료 이송관(200)에 채워진 액체에 의해 불순물이 섞이는 것을 방지하는 효과가 극대화된다. 이때, 금속 연료 낙하관(320)에 채워진 수위(WL2-1)도 함께 WL2-2로 높아지게 된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 연료 수소 발생장치용 금속 연료 공급장치(10)에 의해 수소 발생장치에 불순물이 섞이지 않은 금속 연료가 지속적으로 공급될 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치
100: 반응기
200: 금속 연료 이송관
300: 금속 연료 저장장치
400: 이송장치
500: 압력 조절장치
600: 액체 보충장치
700: 수소 배출구

Claims (10)

  1. 내부에 수소 발생 화학 반응이 일어나는 반응공간이 마련된 반응기;
    상단은 상기 반응기의 상부에 연결되고 하단은 상기 반응기의 일측 하부에 배치되며 내부에 액체가 채워지는 금속 연료 이송관;
    상기 금속 연료 이송관의 하단부에 상기 금속 연료 이송관을 통해 상기 반응공간에 공급되는 금속 연료를 공급하는 금속 연료 저장장치; 및
    상기 금속 연료 이송관 내부에 설치되어 상기 금속 연료 저장장치가 공급한 상기 금속 연료를 상기 반응공간으로 이송하는 이송장치를 포함하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 연료는 알루미늄이고,
    상기 금속 연료 이송관에 채워지는 액체는 물인 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 연료 저장장치의 압력을 조절하여 상기 금속 연료 이송관에 채워지는 액체의 수위를 조절하는 압력 조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압력 조절장치는,
    상기 반응기의 상기 반응공간의 내부 압력을 감지하는 압력센서;
    상기 금속 연료 저장장치에 내부 압력을 증가시키는 압력제공장치; 및
    상기 압력센서가 감지하는 상기 반응공간의 내부 압력에 따라 상기 압력제공장치를 제어하는 압력 조절장치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압력 조절장치는,
    상기 금속 연료 저장장치에 설치되며, 상기 압력 조절장치 제어부에 의해 제어되어 상기 금속 연료 저장장치의 내부 압력을 감압시키 위한 감압밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 연료 이송관에 액체를 보충하는 액체 보충장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액체 보충장치는,
    상기 금속 연료 이송관에 보충되는 액체를 저장하는 액체저장탱크;
    상기 액체저장탱크와 상기 금속 연료 이송관을 연결하는 액체 보충관; 및
    상기 액체 보충관에 설치되어 상기 액체 보충관을 개폐하여 상기 금속 연료 이송관에 보충되는 액체의 유량을 조절하는 액체 보충관 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 연료 저장장치는,
    금속 연료를 저장하고 상기 금속 연료 이송관의 상측에 배치되는 금속 연료 저장탱크;
    상기 금속 연료 저장탱크의 하부와 상기 금속 연료 이송관의 하부를 연결하며 상기 금속 연료 저장탱크에 저장된 금속 연료가 상기 금속 연료 이송관으로 낙하하는 통로를 제공하는 금속 연료 낙하관; 및
    상기 금속 연료 낙하관에 설치되어 상기 금속 연료 낙하관을 개폐하여 상기 금속 연료 이송관으로 공급되는 금속 연료의 량을 조절하는 금속 연료 낙하관 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이송장치는,
    상기 금속 연료 이송관 내부 상단과 하단에 배치되는 제1 및 제2 벨트 드럼;
    상기 제1 및 제2 드럼의 외면을 감싸며 외면에 금속 연료가 안착되는 컨베이어 벨트; 및
    상기 제1 및 제2 벨트 드럼 중 적어도 하나를 회전시키는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트의 외면에는 금속 연료가 안착되는 금속 연료 안착 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 금속 연료 수소발생장치용 금속 연료 공급장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190136449A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 대우조선해양 주식회사 금속 롤을 이용한 연속 수소생산설비
KR102206004B1 (ko) * 2020-07-21 2021-01-21 주식회사 패트리온 수소 연료 생산시스템
KR20210129488A (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 오종환 알루미늄을 이용한 연속방식 수소발생장치
KR20220071669A (ko) 2020-11-24 2022-05-31 주식회사 패트리온 수소가스 생산을 위한 알루미늄원료 투입장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516281A (ja) * 2009-01-27 2012-07-19 エイチツーフューエル−システムズ・ベー・フェー 水素発生のための方法、デバイス、および燃料
JP2014088280A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Tonami Transportation Co Ltd 水素発生装置
JP2015081221A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 三菱重工業株式会社 水素発生装置
KR20150116905A (ko) * 2007-04-24 2015-10-16 블랙라이트 파워 인코포레이티드 수소-촉매 반응기
KR101577536B1 (ko) 2014-06-20 2015-12-15 대우조선해양 주식회사 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150116905A (ko) * 2007-04-24 2015-10-16 블랙라이트 파워 인코포레이티드 수소-촉매 반응기
JP2012516281A (ja) * 2009-01-27 2012-07-19 エイチツーフューエル−システムズ・ベー・フェー 水素発生のための方法、デバイス、および燃料
JP2014088280A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Tonami Transportation Co Ltd 水素発生装置
JP2015081221A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 三菱重工業株式会社 水素発生装置
KR101577536B1 (ko) 2014-06-20 2015-12-15 대우조선해양 주식회사 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190136449A (ko) * 2018-05-30 2019-12-10 대우조선해양 주식회사 금속 롤을 이용한 연속 수소생산설비
KR20210129488A (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 오종환 알루미늄을 이용한 연속방식 수소발생장치
KR102206004B1 (ko) * 2020-07-21 2021-01-21 주식회사 패트리온 수소 연료 생산시스템
KR20220071669A (ko) 2020-11-24 2022-05-31 주식회사 패트리온 수소가스 생산을 위한 알루미늄원료 투입장치

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