KR20190102488A - Solid state hydrogen storage device and making method for the device - Google Patents

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KR20190102488A
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Abstract

The present invention relates to a solid hydrogen storage device and a manufacturing thereof and, more specifically, provides a solid hydrogen storage device and a manufacturing thereof, wherein the solid hydrogen storage device storing hydrogen by adsorbing the hydrogen onto a solid compound effectively removes reaction heat generated in a hydrogen absorbing process, effectively supplies reaction heat required in a hydrogen discharging process, and at the same time, can be easily assembled with a compact structure.

Description

고체수소 저장장치 및 그 제조방법 {Solid state hydrogen storage device and making method for the device}Solid state hydrogen storage device and making method for the device

본 발명은 고체 화합물에 수소를 흡착시켜 저장하는 고체수소 저장장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solid hydrogen storage device for adsorbing hydrogen to a solid compound and storing the same.

전통적으로 자동차는 화석연료를 연소시켜 구동되는 엔진을 동력원으로 사용하여 왔으나, 환경오염 문제 및 화석연료 고갈로 인하여 화석연료를 대체하거나 절약할 수 있는 친환경 자동차에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 대표적으로, 배터리로 동작하는 모터를 동력원으로 하는 EV(Electric Vehicle), 엔진 및 모터를 혼합 사용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle), HEV와 유사한 형태이되 전기 플러그가 장착되어 충전이 가능하도록 이루어지는 PHEV(Plug-in Electric Vehicle) 등과 같은 전기 자동차 류가 있다. 최근에는 충전식 배터리를 사용하는 대신 수소를 연료로 하여 구동되는 수소연료전지를 사용하는 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.Traditionally, automobiles have used engines driven by burning fossil fuels as power sources. However, various studies on eco-friendly vehicles that can replace or save fossil fuels due to environmental pollution problems and fossil fuel depletion are being conducted. Typically, EV (Electric Vehicle) using a battery operated motor as a power source, HEV (Hybrid Electric Vehicle) using a mixture of an engine and a motor, PHEV (Plug) which is similar to HEV but equipped with an electric plug to charge electric vehicles such as -in Electric Vehicles. Recently, research on the FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) using a hydrogen fuel cell driven by using hydrogen instead of a rechargeable battery has been actively conducted.

물을 전기분해할 때 전극에서 수소 및 산소가 발생하는데, 수소연료전지란 바로 이러한 전기분해의 역반응을 이용하여 수소 및 산소를 공급하여 전기를 생산하는 원리로 이루어지는 전지이다. 이러한 수소연료전지는 전기 생산 후 부산물로서 수증기만이 발생하기 때문에 환경오염 문제를 전혀 발생시키지 않으며, 일반 화학전지와는 달리 연료(수소)와 공기(산소)가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있다는 큰 장점이 있다. 그런데 산소의 경우 대기 중에 산소가 20% 가량 함유되어 있기 때문에 압축공기 형태로 용이하게 공급될 수 있는 반면, 수소의 경우 저장장치를 이용하여 저장된 상태로 공급해 주어야 한다.Hydrogen and oxygen are generated at the electrode when water is electrolyzed, and a hydrogen fuel cell is a battery that generates electricity by supplying hydrogen and oxygen using the reverse reaction of electrolysis. This hydrogen fuel cell does not cause any environmental pollution problem because only water vapor is generated as a by-product after electricity production, and unlike general chemical cells, it can continue to produce electricity as long as fuel (hydrogen) and air (oxygen) are supplied. There is a big advantage. However, oxygen may be easily supplied in the form of compressed air because oxygen contains about 20% of oxygen in the atmosphere, whereas hydrogen should be supplied in a stored state using a storage device.

이러한 수소 저장장치의 가장 기본적인 형태로서, 기체 상태의 수소를 고압으로 압축 저장시킨 수소 고압탱크가 있다. 기존에도 LPG가스를 연료로 이용하는 자동차가 상용화되었던 바, 이러한 LPG 고압탱크와 유사한 형태로서 수소 고압탱크 형태의 자동차용 수소 저장장치가 쉽게 개발될 수 있었다. 그런데, 차량의 주행 거리 증대를 위해서는 보다 많은 수소를 제한된 공간 안에 넣어야 하며, 이에 따라 수소 고압탱크의 내부 압력이 700bar 수준에 달하는 엄청난 고압이 되는 위험요소가 발생한다. 따라서 수소 고압탱크를 사용하는 경우, 이러한 위험요소를 억제하기 위한 고도의 안전 설계가 추가적으로 필요하며, 이에 따라 시스템 무게 및 부피가 증가하여 효율이 상당히 저하되는 문제가 있다.The most basic form of such a hydrogen storage device is a hydrogen high pressure tank in which gaseous hydrogen is compressed and stored at high pressure. In the past, automobiles using LPG gas as a fuel have been commercialized, and thus, a hydrogen storage device for automobiles in the form of a hydrogen high pressure tank could be easily developed as a form similar to the LPG high pressure tank. However, in order to increase the mileage of the vehicle, it is necessary to put more hydrogen in a limited space, thereby creating a risk that the internal pressure of the hydrogen high pressure tank reaches a high pressure of 700 bar. Therefore, when using a high-pressure hydrogen tank, a high safety design to further suppress such a risk is required, and thus there is a problem that the efficiency is significantly reduced by increasing the system weight and volume.

이러한 문제를 해결하고자, 고체화합물에 수소를 흡착시켜 저장(흡장)하는 방식이 새롭게 연구되고 있다. 5.6kg의 수소를 저장하고자 할 때, 기체 상태의 수소를 (기존의 수소 고압탱크와 같은 조건으로서) 700bar로 압축할 경우 144L의 체적이 필요하며, 영하 253℃로 액화시킨 액체 상태의 수소를 저장할 경우 80L의 체적이 필요한 것으로 알려져 있다. 한편 수소를 흡장시킨 고체화합물 형태로서 LaNi6H6를 사용할 경우 46L, Mg2FeH6를 사용할 경우 36L까지 체적을 줄일 수 있음이 알려져 있다.In order to solve this problem, a method of adsorbing and storing hydrogen in solid compounds has been newly studied. To store 5.6 kg of hydrogen, a volume of 144 L is required to compress gaseous hydrogen to 700 bar (as the same conditions as a conventional hydrogen high pressure tank) and to store liquid hydrogen liquefied to minus 253 ° C. It is known that a volume of 80 L is required. On the other hand, it is known that the volume can be reduced to 46 L when using LaNi 6 H 6 as a solid compound containing hydrogen, and to 36 L when using Mg 2 FeH 6 .

이처럼 안정성이나 체적 등의 측면을 고려할 때 수소 저장장치가 고체화합물 형태로서 이루어지는 것이 상당히 효율적이라는 점이 알려져 있으나, 아직까지 상용화하기 어려운 문제점들이 있다. 고체화합물에 수소를 흡장하는 과정에서 반응열이 발열하는 현상이 발생하는데, 주위의 고체화합물 구조에 영향을 주어 수소가 화합물에 흡장하는 반응속도를 저하시킨다. 현재 휘발유, 경유 등의 연료를 주입하는 시간이 일반적으로 3~5분 정도로 이루어지는데, 수소를 흡장시킨 고체화합물 형태로 된 수소 저장장치를 적용하면서 기존의 주입시간 수준으로 흡장 시간을 확보하기 위해서는, 수소 흡장 시 발열되는 반응열을 효과적으로 관리해 줄 수 있는 장치가 필요하다. 한편 주행 시 수소가 고체화합물로부터 탈장되어 연료로 사용되는 과정에서는 주변으로부터 반응열을 흡수하여야 하며, 따라서 수소 탈장 시 흡열되는 반응열 역시 효과적으로 관리해 줄 필요가 있다. 더불어 고체화합물에 흡장된 수소가 탈장되면서 외부로 흩어지지 않도록 고체화합물 자체가 별도의 용기 내에 수용되는데, 이러한 용기 내부의 압력도 100bar 정도로 상당히 고압이기 때문에, 상술한 반응열 관리 장치는 이러한 고압도 잘 견딜 수 있는 형태로 형성되어야 한다.In view of such stability and volume, it is known that the hydrogen storage device is formed as a solid compound, which is quite efficient. However, there are still problems that are difficult to commercialize. The reaction heat is generated in the process of occluding hydrogen in the solid compound, which affects the structure of the surrounding solid compound, thereby reducing the reaction rate at which hydrogen occludes the compound. Currently, the injection time of fuel such as gasoline and diesel is generally about 3 to 5 minutes. In order to secure the occlusion time at the level of the conventional injection time while applying a hydrogen storage device in the form of a solid compound containing hydrogen, There is a need for a device that can effectively manage the heat of reaction generated during hydrogen occlusion. On the other hand, in the process where hydrogen is desorbed from the solid compound and used as fuel during driving, the heat of reaction must be absorbed from the surroundings. In addition, the solid compound itself is accommodated in a separate container so that hydrogen occluded in the solid compound is not separated and scattered to the outside. Since the pressure inside the container is quite high, such as 100 bar, the reaction heat management device described above can withstand such high pressure well. It should be shaped in such a way that it can.

일본특허공개 제2008-196575호("수소 저장 탱크", 2008.08.28), 일본특허공개 제2004-162885호("고체 충전 탱크", 2004.06.10) 등에, 이와 같이 수소를 흡장할 수 있는 고체화합물을 수용하면서 반응열 관리가 이루어질 수 있도록 하는 열교환부재를 포함하는 고체수소 저장장치 기술들이 개시된다. 이러한 종래의 고체수소 저장장치에서는, 일반적으로 분말 형태의 고체화합물을 주로 사용하였다. 분말 형태의 고체화합물을 사용할 경우 열교환부재 설계 자유도가 높아, 효과적으로 반응열 관리를 할 수 있다는 장점이 있다. 반면 고체화합물이 분말 형태이기 때문에 밀도가 낮아질 수밖에 없으며, 이에 따라 저장할 수 있는 수소의 용량에 한계가 발생하게 된다는 단점이 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 2008-196575 ("Hydrogen Storage Tank", 2008.08.28), Japanese Patent Laid-Open No. 2004-162885 ("Solid Filling Tank", 2004.06.10) and the like are solids capable of storing hydrogen in this manner. Disclosed are techniques for solid hydrogen storage comprising a heat exchanger member for receiving reaction and allowing for reaction heat management. In such a conventional solid hydrogen storage device, generally, a solid compound in powder form is mainly used. In the case of using a solid compound in the form of a powder, there is an advantage in that the reaction heat management can be effectively managed due to the high degree of freedom in designing the heat exchange member. On the other hand, since the solid compound is in the form of a powder, the density is inevitably low, and thus there is a disadvantage in that a limit in the capacity of hydrogen that can be stored occurs.

이처럼 종래의 분말 형태 사용방식에 비해 수소 저장가능용량을 더욱 향상하기 위하여 덩어리(bulk) 형태로 압축되어 밀도를 높인 고체화합물을 활용하고자 하는 연구가 이루어지고 있으나, 이 경우 열교환부재가 고체화합물 내에 잘 분산되어 설치되게 하기에 어려움이 있고, 밀도가 높다는 장점이 있는 반면 그만큼 기공 크기가 작아 수소 저장에 걸리는 시간이 늘어난다는 단점이 있는 등, 열관리와 관련하여 분말 형태일 때보다 설계가 난해하다. 또한 열교환부재, 덩어리 형태의 고체화합물 및 고압용기를 조립하기가 난해하다는 문제도 있다. 더불어 분말 및 벌크 형태를 사용하는 모든 경우에 있어서, 수소가 고압용기 입구가 있는 일단으로부터 타단까지 이동하는 것이 열교환부재들로 인하여 방해되는 문제 또한 있다.In order to further improve the hydrogen storage capacity as compared to the conventional powder form use method, a study has been made to utilize a solid compound having a high density by compressing it into a bulk form, but in this case, the heat exchange member is well formed in the solid compound. Difficult to make the installation is dispersed, has the advantage of high density, while the pore size is the disadvantage that increases the time required for hydrogen storage, such as the design is more difficult than the powder form in relation to thermal management. In addition, there is a problem that it is difficult to assemble a heat exchange member, a solid compound in the form of lumps and a high pressure vessel. In addition, in all cases using powder and bulk forms, there is also a problem that the movement of hydrogen from one end to the other end of the high pressure vessel inlet is prevented by the heat exchange members.

종래에는 대부분 분말 형태를 위주로 하여 수소가 원활히 이동할 수 있도록 이동 경로를 확보하는 구조를 도출하기 위한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 상술한 바와 같이 덩어리 형태로 압축된 고체화합물의 경우 보다 효율적인 열관리를 실현할 수 있음과 동시에 조립 제작이 용이한 설계가 더욱 요구된다.In the related art, research has been made to derive a structure for securing a movement path so that hydrogen can move smoothly based on a powder form. However, in the case of the solid compound compressed in the form of agglomeration as described above, more efficient thermal management can be realized, and at the same time, a design that is easy to fabricate and manufacture is required.

1. 일본특허공개 제2008-196575호("수소 저장 탱크", 2008.08.28)1. Japanese Patent Publication No. 2008-196575 ("Hydrogen Storage Tank", 2008.08.28) 2. 일본특허공개 제2004-162885호("고체 충전 탱크", 2004.06.10)2. Japanese Patent Publication No. 2004-162885 ("Solid Filling Tank", 2004.06.10)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고체 화합물에 수소를 흡착시켜 수소를 저장하는 고체수소 저장장치에 있어서, 수소 흡장 과정에서 발생되는 반응열을 효과적으로 제거하고 수소 탈장 과정에서 필요한 반응열을 효과적으로 공급할 수 있음과 동시에 조립이 용이하고 컴팩트한 구조를 가지는 고체수소 저장장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is a solid hydrogen storage device for storing hydrogen by adsorbing hydrogen to a solid compound, which is generated during the hydrogen storage process The present invention provides a solid hydrogen storage device and a method for manufacturing the same, which can efficiently remove the heat of reaction and efficiently supply the heat of reaction required in the process of hydrogen hermetic, and are easy to assemble and compact in structure.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고체수소 저장장치(100)는, 다공성 구조물 형태로 이루어지는 지지체(110a) 및 분말 형태로서 상기 지지체(110a) 내 공간에 채워져 압착 고정됨으로써 덩어리 형태로 이루어져 수소가 흡착 또는 탈착되는 흡장물질(110b)를 포함하며, 관통로 형태로 이루어져 수소가 유통되는 공간을 형성하는 적어도 하나의 수소유통로(113)가 형성되는 흡장부(110); 일방향으로 연장되는 관 형태로 이루어져 내부에 열교환매체가 유통되며, 서로 평행하게 이격 배치되는 복수 개의 유로부(121) 및 상기 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되며, 상기 수소유통로(113)와 연통되어 수소가 유통되는 적어도 하나의 수소유통공(122a)이 형성되고, 상기 유로부(121)의 연장방향을 따라 서로 평행하게 등간격으로 이격 배치되어, 이격 공간에 상기 흡장부(110)가 삽입 수용되도록 형성되는 복수 개의 핀부(122)를 포함하는 열교환기(120); 일측에 수소가 유통되는 수소유통구(131)가 형성되는 용기 형태로 이루어져 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)의 조립체를 수용하는 용기부(130); 를 포함할 수 있다.Solid hydrogen storage device 100 of the present invention for achieving the object as described above, the support 110a made of a porous structure and powder form in the space in the support (110a) by filling and compression fixed to form a lump form A storage unit (110) including a storage material (110b) to which hydrogen is adsorbed or desorbed, wherein at least one hydrogen flow path (113) is formed in the form of a through passage to form a space through which hydrogen flows; The heat exchange medium is distributed in a tubular shape extending in one direction, and a plurality of flow path parts 121 disposed in parallel with each other and a plane shape perpendicular to the extending direction of the flow path part 121 are formed. 121 penetrates through and communicates with the hydrogen flow passage 113 to form at least one hydrogen flow hole 122a through which hydrogen is distributed, and is spaced at equal intervals in parallel with each other along the extending direction of the flow passage portion 121. A heat exchanger 120 spaced apart from each other and including a plurality of fins 122 formed to be inserted into and received in the spaced space; A container unit 130 formed in a container shape in which a hydrogen distribution port 131 through which hydrogen is circulated is formed, and accommodating the assembly of the storage unit 110 and the heat exchanger 120; It may include.

이 때 상기 지지체(110a)는, 금속 재질로 이루어지며, 최외곽 끝단이 상기 흡장물질(110b) 외부로 노출되어 상기 유로부(121) 또는 상기 핀부(122)와 접촉 가능하도록 형성될 수 있다.In this case, the support 110a may be made of a metal material, and the outermost end thereof may be exposed to the outside of the storage material 110b to be in contact with the flow path 121 or the pin 122.

또한 상기 지지체(110a)는, 와이어가 직조된 형태로 이루어져 직조된 상기 와이어 사이에 빈 공간이 형성되어 다공성 구조물을 형성할 수 있다. 이 때 상기 지지체(110a)는, 상기 와이어가 단선으로 이루어지거나 또는 복수 개의 선이 꼬아진 형태로 이루어질 수 있다.In addition, the support 110a may be formed in a woven form of a wire to form an empty space between the woven wires to form a porous structure. At this time, the support 110a, the wire may be made of a single wire or a plurality of lines twisted form.

또한 상기 지지체(110a)는, 다공성 구조물에 형성되는 빈 공간이 규칙적인 크기 및 배열을 이루거나 또는 무작위적인 크기 및 배열을 이룰 수 있다.In addition, the support 110a, the empty space formed in the porous structure may form a regular size and arrangement or a random size and arrangement.

또한 상기 흡장부(110)는, 상기 유로부(121)의 연장 방향으로 연장되는 관통로 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되는 복수 개의 유로관통로(112)가 형성될 수 있다.In addition, the storage unit 110 may be formed in the form of a through passage extending in the extending direction of the flow passage portion 121 may be formed with a plurality of flow passage passage 112 through which the flow passage portion 121 passes.

이 때 상기 흡장부(110)는, 한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 하나의 상기 흡장부(110)가 삽입 수용되되, 하나의 상기 흡장부(110)가 복수 개의 단위체(111)로 분할된 형태로 형성되어, 상기 핀부(122)에 평행한 평면 방향으로 한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 삽입 수용될 수 있다.At this time, the storage unit 110, one of the storage unit 110 is inserted into the spaced space between the pair of the pin portion 122, one of the storage unit 110 is a plurality of units 111 It is formed in a divided form, and can be accommodated in the spaced space between the pair of the pin portion 122 in a plane direction parallel to the pin portion 122.

또한 이 때 상기 흡장부(110)는, 상기 단위체(111)의 분할선이 상기 유로관통로(112)를 지나가도록 형성될 수 있다.In this case, the storage unit 110 may be formed such that the dividing line of the unit 111 passes through the passage passage 112.

또한 이 때 상기 흡장부(110)는, 하나의 상기 흡장부(110)에 대하여, 단일 개의 상기 수소유통로(113)가 중심에 형성되고, 복수 개의 상기 유로관통로(112)가 방사상으로 분포 형성될 수 있다. 또한 이 때 상기 흡장부(110)는, 하나의 상기 흡장부(110)에 대하여, 4개의 상기 유로관통로(112)가 형성될 수 있다.In this case, the occluding portion 110 has a single hydrogen passage 113 formed at the center of one of the occluded portions 110, and the plurality of passage passages 112 are radially distributed. Can be formed. In addition, at this time, the storage unit 110, four of the passage passages 112 may be formed with respect to one of the storage unit (110).

또한 상기 열교환기(120)는, 복수 개의 상기 유로부(121) 각각의 유로입출구(121a)가 동일 방향에 형성되도록, 상기 유로부(121)의 타단에서 적어도 한 쌍의 상기 유로부(121)를 연결하는 유로연결부(121b)가 형성될 수 있다.In addition, the heat exchanger 120, at least one pair of the flow path part 121 at the other end of the flow path part 121 so that flow path entry and exit 121a of each of the flow path parts 121 is formed in the same direction. The flow path connecting portion 121b may be formed.

또한 상기 열교환기(120)는, 복수 개의 상기 유로부(121)를 고정 지지하는 기저부(123) 및 상기 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 방향으로 상기 기저부(123)로부터 돌출 형성되어 상기 용기부(130)와 결합되는 플랜지(123a)를 포함할 수 있다. 또한 이 때 상기 열교환기(120)는, 상기 플랜지(123a) 및 상기 용기부(130)의 결합에 의하여 상기 흡장부(110)가 상기 용기부(130) 외부 공간으로부터 격리되되, 상기 유로입출구(121a)는 상기 기저부(123)를 관통하여 외부로 연결되어 열교환매체가 유통되도록 이루어질 수 있다.In addition, the heat exchanger 120 is formed to protrude from the base 123 in a plane direction perpendicular to the extension direction of the base portion 123 and the passage portion 121 for holding and supporting the plurality of flow path portions 121. It may include a flange (123a) coupled with the container 130. In this case, the heat exchanger 120, by the coupling of the flange 123a and the container portion 130 is separated from the storage unit 110 from the outer space of the container portion 130, the flow path inlet and outlet ( 121a) may be connected to the outside through the base 123 to allow the heat exchange medium to flow.

또한 본 발명의 고체수소 저장장치의 제조방법은, 상술한 바와 같은 고체수소 저장장치(100)를 제조하는 고체수소 저장장치의 제조방법에 있어서, 상기 지지체(110a)가 몰드에 수용되는 단계; 상기 지지체(110a)가 수용된 상기 몰드에 분말 형태의 상기 흡장물질(110b)이 주입되어 상기 지지체(110a) 내 공간에 상기 흡장물질(110b)이 채워지는 단계; 상기 몰드에 프레스가 덮여져 프레싱됨으로써 상기 흡장물질(110b)이 압착되어 덩어리 형태를 형성하면서 상기 지지체(110a)에 고정되는 단계; 상기 흡장부(110)가 상기 핀부(122) 사이 이격 공간에 삽입 수용되는 단계; 상기 열교환기(120)가 상기 용기부(130)와 결합되는 단계; 를 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the solid hydrogen storage device of the present invention, the solid hydrogen storage device manufacturing method for producing a solid hydrogen storage device 100 as described above, the step of receiving the support (110a) in a mold; Injecting the storage material (110b) in powder form into the mold containing the support (110a) to fill the space in the support (110a) with the storage material (110b); Pressing the cover to press the mold and fixing the storage material 110b to the support 110a while forming a lump form; Inserting and accommodating the storage part 110 in a spaced space between the pin parts 122; Coupling the heat exchanger (120) with the container (130); It may include.

본 발명에 의하면, 기본적으로 고체화합물에 수소를 흡장시켜 저장하도록 이루어지기 때문에, 종래의 기체, 액체 형태의 저장방식에 비해 안정성이 훨씬 향상되며 저장공간의 부피를 비약적으로 저감시킬 수 있다는 큰 효과가 있다.According to the present invention, since it is basically made to store the hydrogen in the solid compound, the stability is much improved compared to the conventional storage method of gas and liquid form, and the large effect that the volume of the storage space can be drastically reduced. have.

이 때 본 발명에 의하면, 수소를 흡장하는 고체화합물이 기존의 분말 형태가 아닌 (분말이 압축되어 이루어지는) 덩어리 형태로 이루어지기 때문에, 분말 형태에 비해 밀도가 높아져 수소 저장가능용량을 훨씬 늘릴 수 있다는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면, 덩어리 형태를 이루는 고체화합물에서 수소가 탈장되는 과정에서 분말 형태로 다소 부스러지더라도 4D 와이어 직조물 형태로 된 지지구조물에 의하여 지지됨으로써, 중력 방향으로 분말이 쏠리면서 열교환면적이 줄어드는 등의 문제를 해결할 수 있다는 큰 효과가 있다. 더불어, 지지구조물 재질이 열전도도가 높은 금속재로 이루어짐에 따라, 고체화합물 내부 구석구석으로부터 열교환부재까지의 열교환이 훨씬 효과적으로 이루어질 수 있게 되어, 기존에 비해 열관리성능이 비약적으로 향상되는 효과가 있다.At this time, according to the present invention, since the solid compound that occludes hydrogen is formed in the form of agglomerate (compacted with powder), rather than the conventional powder form, the density is higher than that of the powder form, and the hydrogen storage capacity can be much increased. It works. Particularly, according to the present invention, even if the hydrogen is deformed in the form of lumped solid compound, it is supported by the supporting structure in the form of 4D wire weave even though it is slightly broken in powder form, thereby reducing the heat exchange area while the powder is oriented in the direction of gravity. There is a great effect that can solve such problems. In addition, since the support structure material is made of a metal material having high thermal conductivity, heat exchange from the inner corner of the solid compound to the heat exchange member can be made much more effectively, resulting in a significant improvement in thermal management performance compared to the conventional.

한편 종래에는 덩어리 형태의 고체화합물을 사용하는 경우 열교환부재를 골고루 분산 배치시키지 못하여 열관리가 제대로 이루어지지 않거나, 열교환부재를 잘 분산 배치하는 대신 조립이 난해해지게 되는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에 의하면, 개선된 구조를 도입함으로써 열교환부재가 고체화합물 중에 골고루 분산 배치되면서도 조립이 매우 용이하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, in the case of using a solid compound in the form of agglomerate, there is a problem that the heat management is not evenly distributed and evenly arranged, or assembling becomes difficult instead of distributing the heat exchange member well. However, according to the present invention, there is an advantage that the assembly can be made very easily while the heat exchange member is evenly dispersed in the solid compound by introducing the improved structure.

도 1은 본 발명의 고체수소 저장장치의 한 실시예의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 고체수소 저장장치의 한 실시예의 단면도.
도 3은 본 발명의 고체수소 저장장치의 열교환기의 사시도.
도 4는 본 발명의 고체수소 저장장치에서의 수소 흡착과정.
도 5는 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 제조과정.
도 6은 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 세부확대도.
도 7은 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 상세도.
도 8은 흡장부 및 열교환기의 조립예.1 is an exploded perspective view of one embodiment of a solid hydrogen storage device of the present invention.
2 is a cross-sectional view of one embodiment of a solid hydrogen storage device of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of a heat exchanger of the solid hydrogen storage device of the present invention.
Figure 4 is a hydrogen adsorption process in the solid hydrogen storage device of the present invention.
5 is a manufacturing process of the storage portion of the solid hydrogen storage device of the present invention.
Figure 6 is an enlarged detail of the storage portion of the solid hydrogen storage device of the present invention.
Figure 7 is a detailed view of the storage portion of the solid hydrogen storage device of the present invention.
8 is an example of assembly of the suction part and the heat exchanger;

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 고체수소 저장장치 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a solid hydrogen storage device and a method of manufacturing the same according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 고체수소 저장장치의 전체적인 구성Overall configuration of the solid hydrogen storage device of the present invention

도 1은 본 발명의 고체수소 저장장치의 한 실시예의 분해사시도를, 도 2는 본 발명의 고체수소 저장장치의 한 실시예의 단면도를 각각 도시하고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 고체수소 저장장치의 전체적인 구성을 설명한다. 본 발명의 고체수소 저장장치(100)는, 기본적으로 흡장부(110), 열교환기(120), 용기부(130)를 포함하여 이루어진다.1 is an exploded perspective view of one embodiment of a solid hydrogen storage device of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of the solid hydrogen storage device of the present invention, respectively. 1 and 2, the overall configuration of the solid hydrogen storage device of the present invention will be described. The solid hydrogen storage device 100 of the present invention basically includes a storage unit 110, a heat exchanger 120, and a container unit 130.

상기 흡장부(110)는 지지체(110a) 및 흡장물질(110b)을 포함하여 이루어진다. 상기 지지체(110a)는 다공성 구조물 형태로 이루어지며, 상기 흡장물질(110b)은 상기 지지체(110a) 내 공간에 채워지는 형태로 배치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 흡장물질(110b)은 LaNi6H6, Mg2FeH6 등과 같은 형태로서 수소가 흡착 또는 탈착될 수 있는 고체화합물로서, 동일 중량의 수소를 저장함에 있어서 (매우 높은 고압 조건이 필요한) 기체 형태나 (매우 낮은 저온 조건이 필요한) 액체 형태로 수소를 저장하는 경우에 비해서 훨씬 작은 체적에 (기체 형태에 비해 상대적 저압 및 액체 형태에 비해 상대적 고온인) 안정성이 높은 환경 조건으로 저장할 수 있게 해 주는 장점이 있다. 이 때 본 발명에서는, 상기 흡장물질(110b)이 분말 형태가 아닌 덩어리 형태로 이루어짐으로써, 고체화합물의 밀도를 높여 보다 작은 체적에 보다 많은 수소를 저장할 수 있다. 또한 상기 흡장부(110)는, 관통로 형태로 이루어져 수소가 유통되는 공간을 형성하는 적어도 하나의 수소유통로(113)가 형성됨으로써 수소와의 접촉 면적을 증대시킬 수 있도록 이루어진다.The storage unit 110 includes a support 110a and a storage material 110b. The support 110a is formed in the form of a porous structure, and the storage material 110b is disposed in the form of being filled in a space in the support 110a. As described above, the storage material 110b is a solid compound in which hydrogen may be adsorbed or desorbed in a form such as LaNi 6 H 6 , Mg 2 FeH 6, and the like. Stored in highly stable environmental conditions (relative low pressure compared to gas form and relative high temperature compared to liquid form) in a much smaller volume than when storing hydrogen in gas form or liquid form (which requires very low cold conditions). There is an advantage to this. At this time, in the present invention, the occluding material (110b) is made in the form of agglomerate, not in powder form, thereby increasing the density of the solid compound to store more hydrogen in a smaller volume. In addition, the storage unit 110 is formed in the form of a through passage so that at least one hydrogen flow passage 113 is formed to form a space in which hydrogen is distributed so as to increase the contact area with hydrogen.

이 때 상기 흡장물질(110b)가 상기 지지체(110a) 내 공간에 채워지는 시점에서는 분말 형태로서 상기 지지체(110a) 공간에 채워지며, 이후 압착 고정됨으로써 부스러져서 형태가 흐트러지지 않는 고형의 덩어리 형태로 이루어지게 된다. 특히 본 발명에서는 상기 흡장부(110)가 상기 지지체(110a) 및 상기 흡장물질(110b)로 이루어짐으로써, 설령 수소가 탈착하는 과정에서 상기 흡장물질(110b)이 다소 부스러져 일부가 분말이 되더라도, 상기 지지체(110a)에 의하여 상기 흡장물질(110b)이 지지되고 있으므로 형태가 크게 흐트러지지 않는다. 이에 따라 종래에 덩어리 형태의 고체화합물 사용 시 수소 탈착 후 분말 형태가 된 고체화합물이 중력 방향으로 흘러내려 쏠리는 등의 문제를 방지할 수 있다. 상기 지지체(111a) 및 상기 흡장물질(110b)의 보다 구체적인 구성에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.At this time, when the occupant material 110b is filled in the space in the support 110a, the storage material 110b is filled in the space of the support 110a as a powder form, and is then compressed and fixed in the form of a solid lump that does not crumble due to crushing. Will be done. In particular, in the present invention, the storage unit 110 is made of the support (110a) and the storage material (110b), even if the storage material (110b) is slightly broken in the process of hydrogen desorption, even if some of the powder, Since the storage material 110b is supported by the support 110a, the shape is not greatly disturbed. Accordingly, when the solid compound in the form of a lump is conventionally used, it is possible to prevent a problem such that the solid compound in the form of powder flows down in the gravity direction after hydrogen desorption. More specific configurations of the support 111a and the storage material 110b will be described later in more detail.

한편 역시 앞서 설명한 바와 같이, 고체화합물이 분말 형태일 경우에는 열교환부재의 배치 등이 상대적으로 자유로운 반면 덩어리 형태일 경우에는 열교환부재 배치 자유도가 크게 떨어지게 되는 문제가 있다. 본 발명에서는, 상기 흡장부(110)를 용이하게 조립할 수 있으면서 동시에 상기 흡장부(110)의 전체 영역에 걸쳐 골고루 열전달이 이루어질 수 있도록 설계되는 상기 열교환기(120) 구성을 제시한다.On the other hand, as described above, when the solid compound is in the form of powder, the heat exchange member is relatively free, but in the case of agglomerate, there is a problem that the degree of freedom of the heat exchange member is greatly reduced. In the present invention, the heat exchanger 120 is designed to be easily assembled, and at the same time, the heat exchanger 120 is designed so that heat can be evenly distributed over the entire area of the storage unit 110.

본 발명에서, 상기 열교환기(120)는 복수 개의 유로부(121) 및 복수 개의 핀부(122)를 포함하여 이루어진다. 도 3은 본 발명의 고체수소 저장장치의 열교환기의 사시도를 도시하고 있다.In the present invention, the heat exchanger 120 includes a plurality of flow paths 121 and a plurality of fins 122. Figure 3 shows a perspective view of a heat exchanger of the solid hydrogen storage device of the present invention.

상기 유로부(121)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 일방향으로 연장되는 관 형태로 이루어져 내부에 열교환매체가 유통되며, 이에 따라 열교환매체 및 상기 유로부(121) 근처 영역의 상기 흡장부(110) 간에 열교환이 이루어지게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 흡장부(110)에 수소를 공급하면 수소가 흡착되면서 반응열이 발생하는데, 이 반응열을 효과적으로 제거해 주어야 수소 흡착 반응이 원활하고 신속하게 이루어질 수 있다. 따라서 수소를 흡장하고자 할 때에는 상기 유로부(121)에 저온의 열교환매체를 유통시켜 열교환매체가 반응열을 흡수하여 외부로 버릴 수 있게 함으로써 수소 흡착 반응 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서, 열교환이 보다 많은 지점에서 일어날 수 있도록 하여 열교환효율을 향상하도록 상기 유로부(121)는 복수 개가 구비되며, 또한 (추후 보다 상세히 설명하겠지만) 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)의 조립이 용이하도록 서로 평행하게 이격 배치되도록 한다. 더불어 이러한 열교환이 보다 효과적으로 일어날 수 있도록 하기 위해 상기 유로부(121)에는 상기 핀부(122)가 더 구비된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the flow path part 121 is formed in a tubular shape extending in one direction, and a heat exchange medium is distributed therein, whereby the heat exchange medium and the suction part in a region near the flow path part 121 are provided. Heat exchange is made between the (110). As described above, when hydrogen is supplied to the storage unit 110, the heat of reaction is generated while hydrogen is adsorbed, and the heat of adsorption can be smoothly and quickly performed by effectively removing the heat of reaction. Therefore, when the hydrogen is to be occluded, the heat exchange medium having a low temperature is circulated in the flow path part 121 so that the heat exchange medium absorbs the reaction heat and discards it to the outside, thereby improving the hydrogen adsorption reaction efficiency. In the present invention, a plurality of the flow path portion 121 is provided to improve the heat exchange efficiency by allowing the heat exchange to occur at more points, and (although it will be described in more detail later), the storage unit 110 and the heat exchanger ( 120 to be spaced apart in parallel to each other to facilitate assembly. In addition, the fin part 122 is further provided in the flow path part 121 to allow such heat exchange to occur more effectively.

한편, 열교환매체는 냉각수 또는 오일(엔진 오일, 미션 오일, 브레이크 오일 등)일 수 있다.Meanwhile, the heat exchange medium may be cooling water or oil (engine oil, mission oil, brake oil, etc.).

상기 핀부(122)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되도록 이루어진다. 즉 상기 유로부(121)만 구비되는 경우 열교환면적이 상기 유로부(121)의 벽면과 접촉된 상기 흡장부(110) 영역의 면적으로 한정되지만, 이와 같이 상기 핀부(122)가 더 구비되는 경우 열교환면적이 상기 핀부(122)와 접촉된 상기 흡장부(110) 영역의 면적이 더 추가됨으로써 열교환면적을 훨씬 늘릴 수 있고, 따라서 열교환효율이 훨씬 향상된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the fin part 122 has a planar shape perpendicular to the extending direction of the flow path part 121 so that the flow path part 121 penetrates. That is, when only the flow path portion 121 is provided, the heat exchange area is limited to the area of the occupancy portion 110 area in contact with the wall surface of the flow path portion 121, but the fin portion 122 is further provided in this way. The heat exchange area can further increase the heat exchange area by further adding the area of the occlusion part 110 which is in contact with the fin part 122, thus improving the heat exchange efficiency even more.

한편 앞서 설명한 바와 같이 상기 흡장부(110)는 상기 지지체(110a)를 포함하여 이루어지는데, 이 때 상기 지지체(110a)가 금속 재질로 이루어지도록 하고, 최외곽 끝단이 상기 흡장물질(110b) 외부로 노출되어 상기 유로부(121) 또는 상기 핀부(122)와 접촉 가능하도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 상기 흡장부(110)가 상기 유로부(121) 또는 상기 핀부(122)와 직접 접촉된 면적 뿐만 아니라, 상기 지지체(110a)를 따라 상기 흡장부(110) 내부 구석구석까지 열전달이 매우 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.Meanwhile, as described above, the storage unit 110 includes the support 110a. At this time, the support 110a is made of a metal material, and the outermost end is outside the storage material 110b. It is preferable to be exposed so as to be in contact with the flow path portion 121 or the pin portion 122. By doing so, the heat transfer is performed not only in the area in which the occlusion part 110 is in direct contact with the flow path part 121 or the fin part 122, but also in every corner of the occlusion part 110 along the support 110a. This can be done very effectively.

상기 핀부(122)는 복수 개가 상기 유로부(121)의 연장방향을 따라 서로 평행하게 등간격으로 이격 배치되는데, 수소가 상기 흡장부(110)로 원활하게 접촉할 수 있도록 하기 위하여 상기 핀부(122)에는 상기 수소유통로(113)와 연통되어 수소가 유통되는 적어도 하나의 수소유통공(122a)이 형성되도록 한다. 또한, 복수 개의 상기 핀부(122)가 이격 배치됨으로써 이격 공간이 형성되는데, 상기 흡장부(110)는 바로 이러한 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 삽입 수용되게 된다. 즉 상기 흡장부(110)가 상기 열교환기(120)에 삽입 수용되었을 때, 복수 개의 상기 흡장부(110)의 적층 방향은 상기 유로부(121)의 연장 방향과 동일하게 된다. 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)가 용이하게 조립될 수 있도록 하는 구체적인 구성에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.A plurality of the fin portion 122 is spaced apart at equal intervals in parallel with each other along the extending direction of the flow path portion 121, in order to enable hydrogen to smoothly contact the intake portion 110, the fin portion 122 In communication with the hydrogen flow passage 113, at least one hydrogen distribution hole 122a through which hydrogen is distributed is formed. In addition, a plurality of the fins 122 are spaced apart from each other to form a space, and the storage unit 110 is immediately accommodated in the space between the fins 122. That is, when the storage unit 110 is inserted and accommodated in the heat exchanger 120, the stacking direction of the plurality of storage unit 110 is the same as the extending direction of the flow path portion 121. A detailed configuration for easily assembling the storage unit 110 and the heat exchanger 120 will be described later in more detail.

더불어 상기 열교환기(120)는, 상기 용기부(130)와의 결합 및 내부 공간 밀폐가 용이하게 이루어지도록, 복수 개의 상기 유로부(121)를 고정 지지하는 기저부(123) 및 상기 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 방향으로 상기 기저부(123)로부터 돌출 형성되어 상기 용기부(130)와 결합되는 플랜지(123a)를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the heat exchanger 120, the base portion 123 and the passage portion 121 for holding and supporting the plurality of passage portion 121 so that the coupling with the container portion 130 and the internal space is easily sealed. It may include a flange 123a protruding from the base portion 123 in a plane direction perpendicular to the extending direction of and coupled to the container portion 130.

상기 용기부(130)는, 일측에 수소가 유통되는 수소유통구(131)가 형성되는 용기 형태로 이루어져 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)의 조립체를 수용하도록 이루어진다. 상술한 바와 같이 상기 열교환기(120)에 상기 플랜지(123a)가 형성되어 있을 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 플랜지(123a) 및 상기 용기부(130)의 결합에 의하여 상기 흡장부(110)가 상기 용기부(130) 외부 공간으로부터 격리되도록 구성하기 용이하다. 앞서 설명한 바와 같이 고체화합물을 이용하는 경우라 하더라도 수소 저장공간의 내부 압력은 200bar 수준까지 올라가는 상당한 고압이다. 이 때 본 발명에서는 상기 열교환기(120)에 상기 플랜지(123a)가 일체형으로 형성되며, 따라서 상기 플랜지(123a) 및 상기 용기부(130)가 결합됨으로써 수소 저장공간(즉 상기 흡장부(110)가 수용되는 공간)의 밀폐가 용이하게 달성되며 물론 상당한 고압 환경도 보다 잘 견딜 수 있게 된다. 더불어 상기 열교환기(120)는, 복수 개의 상기 유로부(121) 각각의 유로입출구(121a)가 동일 방향에 형성되도록, 상기 유로부(121)의 타단에서 적어도 한 쌍의 상기 유로부(121)를 연결하는 유로연결부(121b)가 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 이와 같이 함으로써 밀폐하여야 하는 공간이 줄어들어 보다 효과적인 밀폐를 실현할 수 있다.The container unit 130 is formed in a container form in which a hydrogen distribution port 131 through which hydrogen is distributed is formed to accommodate the assembly of the storage unit 110 and the heat exchanger 120. As described above, when the flange 123a is formed in the heat exchanger 120, as shown in FIG. 2, the storage unit 110 is coupled by the flange 123a and the container unit 130. ) Is easily configured to be isolated from the outer space of the container portion 130. As described above, even when using a solid compound, the internal pressure of the hydrogen storage space is a considerable high pressure up to 200 bar level. At this time, in the present invention, the flange 123a is integrally formed on the heat exchanger 120, and thus the flange 123a and the container 130 are coupled to each other to store a hydrogen storage space (ie, the storage part 110). The encapsulation of the space in which it is housed is easily achieved and, of course, better able to withstand significant high pressure environments. In addition, the heat exchanger 120, at least one pair of the flow path portion 121 at the other end of the flow path portion 121 so that the flow path entry and exit 121a of each of the flow path portions 121 is formed in the same direction. It is preferable to form a flow path connecting portion 121b for connecting the same, thereby reducing the space to be sealed, thereby realizing more effective sealing.

한편 이 때 상기 유로입출구(121a)는 상기 기저부(123)를 관통하여 외부로 연결되도록 구성함으로써 열교환매체의 유통 역시 원활하게 이루어질 수 있는데, 수소 및 열교환매체의 유통에 대하여 예시를 들어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In this case, the flow path inlet and outlet 121a is configured to be connected to the outside through the base 123 to facilitate the circulation of the heat exchange medium. For example, the flow of the hydrogen and the heat exchange medium will be described in detail. As follows.

도 4는 본 발명의 고체수소 저장장치에서의 수소 흡착과정을 간략하게 도시하고 있다. 도 4의 큰 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 수소유통구(131)를 통해 수소가 공급되면, 수소는 상기 용기부(130) 내 전체 공간으로 퍼지게 된다. 이 때 수소가 상기 흡장부(110)와 접촉하는 면적은, 상기 열교환기(120)에 삽입 수용된 상기 흡장부(110)의 외면 면적과, 상기 수소유통로(113) 및 상기 수소유통공(122a)이 연통됨에 의해 이루어지는 통로의 내면 면적을 합친 만큼이 된다.4 briefly illustrates a hydrogen adsorption process in the solid hydrogen storage device of the present invention. As indicated by the large arrow of FIG. 4, when hydrogen is supplied through the hydrogen distribution port 131, hydrogen is spread to the entire space in the container 130. At this time, the area where hydrogen is in contact with the storage unit 110, the outer surface area of the storage unit 110 is inserted and accommodated in the heat exchanger 120, the hydrogen flow path 113 and the hydrogen distribution hole 122a. ) Is the sum of the inner surface area of the passage formed by the communication.

이처럼 수소가 상기 흡장부(110)와 접촉하게 되면, 도 4의 작은 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 흡장부(110)에 포함된 상기 흡장물질(110b)이 수소를 흡착하여 저장하게 된다. 이 때 반응열이 발생하게 되는데, 도 4의 긴 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 유로부(121)를 통해 열교환매체가 흘러가면서 반응열을 흡수하여 줌으로써 수소 흡착 반응이 계속 활발하고 신속하게 이루어질 수 있게 된다.As such, when hydrogen comes into contact with the storage unit 110, as shown by the small arrow of FIG. 4, the storage material 110b included in the storage unit 110 adsorbs and stores hydrogen. At this time, the heat of reaction is generated, as indicated by the long arrow of FIG. 4, by absorbing the heat of reaction as the heat exchange medium flows through the flow path part 121, the hydrogen adsorption reaction can be continuously and quickly performed.

도 4에서는 수소가 흡착되는 경우의 예시를 설명하였지만, 수소가 탈착되는 경우에도 유사한 방식으로 반응이 일어난다. 다만 수소 탈착 시에는, 상기 유로부(121)에서 열을 흡수하는 대신 열을 공급하고, 상기 흡장부(110)로 수소가 들어가는 대신 수소가 빠져나와 상기 수소유통구(131)를 통해 배출된다. 즉 도 4에서 수소 흐름을 나타내는 큰 화살표 및 작은 화살표의 방향이 반대가 되면 되는 것이다.In FIG. 4, an example of the case where hydrogen is adsorbed has been described, but the reaction occurs in a similar manner when hydrogen is desorbed. However, when desorption of hydrogen, instead of absorbing heat from the flow path part 121, heat is supplied, and instead of hydrogen entering the storage part 110, hydrogen is released and discharged through the hydrogen distribution port 131. That is, the direction of the big arrow and the small arrow indicating the hydrogen flow in Figure 4 should be reversed.

부가적으로, 본 발명에서는 편의상 상기 수소유통구(131)가 단일 개 구비되는 것으로 도시하였지만, 수소 저장 시와 수소 공급 시의 유통구가 별도로 구비되게 하여도 무방하다.In addition, in the present invention, for the sake of convenience, the hydrogen distribution port 131 is illustrated as being provided with a single, but may be provided separately from the distribution port during hydrogen storage and hydrogen supply.

본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부 및 열교환기와의 조립 구성Assembly structure of the storage unit and the heat exchanger of the solid hydrogen storage device of the present invention

이하에서는 상기 흡장부(110)의 보다 구체적인 구성과, 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)의 조립에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a more specific configuration of the storage unit 110 and the assembly of the storage unit 110 and the heat exchanger 120 will be described in more detail.

도 5는 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 제조과정을 도시하고 있다. 이를 통해 상기 흡장부(110)의 제조과정과 더불어 본 발명의 고체수소 저장장치(100)의 제조방법에 대해서도 설명한다.Figure 5 shows the manufacturing process of the storage portion of the solid hydrogen storage device of the present invention. Through this, the manufacturing process of the storage unit 110 and the manufacturing method of the solid hydrogen storage device 100 of the present invention will be described.

먼저 도 5(A)에 도시된 바와 같이, 내부가 비어 있는 상기 지지체(110a)가 준비된다. 이 때 추후 압착 고정 공정이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 지지체(110a)는 몰드 내에 수용된다.First, as shown in FIG. 5A, the support 110a having an empty inside is prepared. At this time, the support 110a is accommodated in the mold so that the compression fixing process may be performed later.

다음으로 도 5(B)에 도시된 바와 같이, 상기 지지체(110a) 내 공간에 상기 흡장물질(110b)이 채워진다. 상술한 바와 같이 상기 지지체(110a)가 상기 몰드에 수용되어 있을 경우, 상기 지지체(110a)가 수용된 상기 몰드에 분말 형태의 상기 흡장물질(110b)이 주입시킴으로써 상기 지지체(110a) 내 공간에 상기 흡장물질(110b)을 채우는 공정이 용이하게 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 5 (B), the storage material 110b is filled in the space in the support 110a. As described above, when the support 110a is accommodated in the mold, the storage material 110b in powder form is injected into the mold in which the support 110a is accommodated, so that the support 110a is provided in the space within the support 110a. The process of filling the material 110b may be easily performed.

다음으로 도 5(C)에 도시된 바와 같이, 상기 몰드에 프레스가 덮여져 프레싱됨으로써 상기 흡장물질(110b)이 압착되어 덩어리 형태를 형성하면서 상기 지지체(110a)에 고정된다. 이 과정에서 상기 지지체(110a)의 부피가 줄어들게 되는데, 따라서 도 5(A), (B) 과정에서 준비되는 상기 지지체(110a)는 완성 후 형상보다 큰 부피를 가지도록 형성되어야 한다.Next, as shown in FIG. 5C, the press is covered with the mold and pressed to fix the occupant material 110b to form a lump shape and to be fixed to the support 110a. In this process, the volume of the support 110a is reduced. Therefore, the support 110a prepared in FIGS. 5 (A) and 5 (B) should be formed to have a larger volume than the shape after completion.

이와 같이 상기 흡장물질(110b)이 상기 지지체(110a) 내 공간에 채워져 압착 고정됨으로써, (형태 유지가 불가능한 분말 형태가 아니라) 고정적인 형태를 안정적으로 유지할 수 있는 덩어리 형태의 상기 흡장부(110) 제조가 완료된다.As described above, the occupant material 110b is filled in the space in the support 110a and compressed and fixed, so that the occlusion part 110 in the form of a mass capable of stably maintaining a fixed form (not a powder form incapable of maintaining shape). Manufacturing is complete.

다음으로 상기 흡장부(110)가 상기 핀부(122) 사이 이격 공간에 삽입 수용되도록 하고, 마지막으로 상기 열교환기(120)가 상기 용기부(130)와 결합됨으로써, 본 발명의 고체수소 저장장치(100)의 제조가 완료된다.Next, the storage unit 110 is inserted into the spaced space between the fin unit 122 and finally, the heat exchanger 120 is combined with the container unit 130, thereby the solid hydrogen storage device of the present invention ( 100) is completed.

도 6은 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 세부확대도를 도시하는 것으로, 보다 명확하게는 상기 지지체(110a)의 세부확대도이다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 지지체(110a)는, 내부에 상기 흡장물질(110b)이 채워질 수 있도록 다공성 구조물로 이루어지면 되며, 그 형태는 도 6의 여러 예시에 보이는 바와 같이 다양하게 이루어질 수 있다.6 is a detailed enlarged view of an occlusion portion of the solid hydrogen storage device of the present invention, and more specifically, a detailed enlarged view of the support 110a. As described above, the support 110a may be formed of a porous structure to fill the occupant material 110b therein, and may have various shapes as shown in various examples of FIG. 6.

먼저 상기 지지체(110a)는, 도 6(A), (B), (C)에 도시된 바와 같이, 와이어가 직조된 형태로 이루어져 직조된 상기 와이어 사이에 빈 공간이 형성되어 다공성 구조물을 형성하는 기계적 방식으로 이루어질 수 있다. 이 때 상기 와이어는 도 6(A)에 도시된 바와 같이 단선으로 이루어질 수도 있고, 도 6(B), (C)에 도시된 바와 같이 복수 개의 선이 꼬아진 형태로 이루어질 수도 있다. 특히 이와 같이 기계적 방식으로 이루어지는 경우, 상기 지지체(110a)를 이루는 다공성 구조물에 형성되는 빈 공간은 규칙적인 크기 및 배열을 이루게 되며, 따라서 공극률 계산이나 상기 흡장물질(110b)을 채워넣는 공정 등이 보다 용이해질 수 있다.First, the support 110a, as shown in Figure 6 (A), (B), (C), the wire is made of a woven form to form an empty space between the woven wire to form a porous structure It can be done in a mechanical manner. At this time, the wire may be made of a single wire as shown in Fig. 6 (A), or may be made of a plurality of twisted lines as shown in Fig. 6 (B), (C). In particular, in the case of the mechanical method, the empty space formed in the porous structure constituting the support 110a has a regular size and arrangement, and thus, a process of filling porosity or filling the storage material 110b may be performed. Can be facilitated.

또는 상기 지지체(110a)는, 도 6(D)에 도시된 바와 같이, 화학적 방식 등을 이용하여 만들어지는 다공성 구조물 형태로 이루어질 수도 있다. 이 경우 다공성 구조물을 제조하는 방식에 따라, 앞서의 와이어 직조물과 마찬가지로 다공성 구조물에 형성되는 빈 공간이 규칙적인 크기 및 배열을 이룰 수도 있고, 또는 도 6(D)의 예시에 보이는 바와 같이 무작위적인 크기 및 배열을 이룰 수도 있다. 상기 지지체(110a)가 도 6(D)와 같은 형태로 만들어질 경우, 도 6(A), (B), (C)에 비해 공극률이 떨어져 상기 흡장물질(110b)을 저장할 수 있는 용량이 줄어든다는 단점이 있다. 반면, 도 6(D)와 같은 다공성 구조물을 형성하는 기술은 다양한 분야에서 장기간 연구 및 사용되어 왔기 때문에, 상기 지지체(110a)를 제조하는 과정이 보다 용이하고 저렴하게 이루어질 수도 있다.Alternatively, the support 110a may be formed in the form of a porous structure made using a chemical method, as shown in FIG. 6 (D). In this case, depending on the method of manufacturing the porous structure, as in the above-described wire weave, the empty space formed in the porous structure may have a regular size and arrangement, or random size as shown in the example of FIG. 6 (D). And arrays. When the support 110a is formed as shown in FIG. 6 (D), the porosity is lower than that in FIGS. 6 (A), (B) and (C), thereby reducing the capacity for storing the storage material 110b. Has its drawbacks. On the other hand, since the technology for forming the porous structure as shown in FIG. 6 (D) has been studied and used for a long time in various fields, the process of manufacturing the support 110a may be made easier and cheaper.

도 7은 본 발명의 고체수소 저장장치의 흡장부의 상세도를 도시하고 있다. 도 7을 통해, 본 발명에서 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120) 간의 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 상기 흡장부(110) 구성을 상세히 설명한다.Figure 7 shows a detailed view of the storage portion of the solid hydrogen storage device of the present invention. 7, the configuration of the storage unit 110 to facilitate the coupling between the storage unit 110 and the heat exchanger 120 in the present invention will be described in detail.

도 1, 2 등에서 살핀 바와 같이 상기 흡장부(110)는 상기 열교환기(120)에 포함되는 상기 핀부(122) 사이 이격 공간에 배치된다. 이 때 상기 핀부(122)는 상기 유로부(121)의 연장 방향을 따라 평행하게 이격 배치되어 있으므로, 상기 흡장부(110)로 상기 유로부(121)가 관통되어야만 한다. 따라서 상기 흡장부(110)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 유로부(121)의 연장 방향으로 연장되는 관통로 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되는 복수 개의 유로관통로(112)가 형성될 수 있다.As illustrated in FIGS. 1 and 2, the storage unit 110 is disposed in a spaced space between the fin units 122 included in the heat exchanger 120. At this time, since the fin part 122 is spaced apart in parallel along the extending direction of the flow path part 121, the flow path part 121 must penetrate through the storage part 110. Therefore, as shown in FIG. 7, the suction part 110 has a shape of a through path extending in the extending direction of the flow path part 121, and the plurality of flow path passages 112 through which the flow path part 121 passes. ) May be formed.

이 때 상기 흡장부(110)는, 한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 하나의 상기 흡장부(110)가 삽입 수용되되, 하나의 상기 흡장부(110)가 복수 개의 단위체(111)로 분할된 형태로 형성되어, 한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 삽입 수용되도록 이루어질 수 있다. 이 때 상기 단위체(111)의 분할선이 도 7, 8에 도시된 바와 같이 상기 유로관통로(112)를 지나가도록 형성되게 함으로써, 도 8의 흡장부 및 열교환기의 조립예에 도시된 바와 같이 상기 단위체(111)가 상기 핀부(122)에 평행한 평면 방향으로 용이하게 삽입될 수 있다.At this time, the storage unit 110, one of the storage unit 110 is inserted into the spaced space between the pair of the pin portion 122, one of the storage unit 110 is a plurality of units 111 It is formed in the form divided into a), it can be made to be inserted into the spaced space between the pair of the pin portion (122). At this time, the dividing line of the unit body 111 is formed to pass through the passage passage 112 as shown in FIGS. 7 and 8, as shown in the assembly example of the storage unit and the heat exchanger of FIG. 8. The unit 111 may be easily inserted in a plane direction parallel to the pin portion 122.

앞서 설명한 바와 같이 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)가 수용되는 수소 저장공간은, 200bar 정도 수준의 상당한 고압 공간이다. 따라서 이 공간 내에 구비되는 상기 열교환기(120)는 그만큼의 고압을 견딜 수 있을 만한 구조적 강성을 가져야 한다. 한편 상기 열교환기(120)는 상기 흡장부(110)와의 접촉면적을 늘리기 위해 복잡한 형상을 가지는 것이 유리한데, 이처럼 복잡한 형상을 가질수록 제조과정에서 각부가 용접 등을 통하여 미리 단단히 고정되지 않으면 구조적 강성을 높이기가 어렵다. 따라서 상기 열교환기(120)는 미리 용접 등을 통해 도 3과 같이 완성된 형태로서 제공되는 것이 가장 바람직하다. 그런데, 상기 열교환기(120)가 이처럼 복잡한 형태를 가지고 있을 경우, 고정적인 형태를 가지고 있는 덩어리 형태의 상기 흡장부(110)를 상기 열교환기(120) 내에 삽입시키기에 어려움이 있을 수 있다.As described above, the hydrogen storage space in which the storage part 110 and the heat exchanger 120 are accommodated is a considerable high pressure space of about 200 bar. Therefore, the heat exchanger 120 provided in this space should have structural rigidity that can withstand the high pressure. On the other hand, the heat exchanger 120 is advantageous to have a complex shape in order to increase the contact area with the occupant portion 110, the structural rigidity unless each part is firmly fixed in advance in the manufacturing process, such as having a complicated shape It is difficult to raise. Therefore, the heat exchanger 120 is most preferably provided as a completed form as shown in Figure 3 through the welding in advance. However, when the heat exchanger 120 has such a complicated shape, it may be difficult to insert the storage part 110 in the form of a lump having a fixed shape into the heat exchanger 120.

본 발명에서는 이러한 문제를 해소할 수 있도록, 상기 흡장부(110)가 상기 단위체(111)들로 분할된 형태로 이루어지게 하되, 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)를 조립하는 과정에서 상기 유로부(121)와의 걸림이 발생하지 않도록, 상기 단위체(111)의 분할선이 상기 유로관통로(112)를 지나가도록 형성되게 한다. 이와 같이 함으로써, 상기 열교환기(120)가 구조적 강성을 확보하도록 미리 완성해 놓는 것과, 완성된 상기 열교환기(120)에 덩어리 형태의 상기 흡장부(110)를 삽입시켜 조립하는 것 모두가 매우 원활하고 용이하게 실현될 수 있다.In the present invention, so as to solve this problem, the storage unit 110 is made of a divided form into the unit body 111, the process of assembling the storage unit 110 and the heat exchanger 120 In order to prevent the hooking of the flow passage part 121 from occurring, the dividing line of the unit body 111 passes through the flow passage passage 112. In this way, both the heat exchanger 120 is completed in advance so as to ensure structural rigidity, and the lump-like inserting portion 110 is inserted into the completed heat exchanger 120 and assembled very smoothly. And can be easily realized.

보다 바람직하게는, 상기 흡장부(110)는, 도 7(A)에 도시된 바와 같이, 하나의 상기 흡장부(110)에 대하여, 단일 개의 상기 수소유통로(113)가 중심에 형성되고, 복수 개의 상기 유로관통로(112)가 방사상으로 분포 형성되도록 할 수 있다. 물론 상기 수소유통로(113)는 조립 시 걸림이 발생하는 등의 문제와는 상관이 없으며, 상기 수소유통로(113)는 (상기 핀부(122)에 형성된) 상기 수소유통공(122a)과 연통되게 배치되기만 하면 되기 때문에 그 형성 위치의 배치가 상대적으로 자유롭게 이루어질 수 있다.More preferably, as shown in FIG. 7A, a single hydrogen flow passage 113 is formed at the center with respect to one of the storage units 110. A plurality of the passage passage 112 may be radially distributed. Of course, the hydrogen flow passage 113 is not related to a problem such that a jam occurs during assembly, the hydrogen flow passage 113 is in communication with the hydrogen distribution hole (122a) (formed in the pin portion 122). Since it only needs to be arranged, the formation position can be made relatively free.

도 1 내지 6, 도 8에서는, 하나의 상기 흡장부(110)에 대하여 4개의 상기 유로관통로(112)가 형성되는(즉 하나의 상기 열교환기(120)에 대하여 4개의 상기 유로부(121)가 구비되는) 예시를 도시하고 있다. 그러나 물론 이는 한 예시일 뿐으로 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 도 7(B)에는 상기 흡장부(110)가 다양한 개수의 상기 단위체(111)로 분할되는 경우, 상기 수소유통로(113)가 다양한 위치에 형성되는 경우 등이 예시적으로 도시된다.In FIGS. 1 to 6 and 8, four flow path passages 112 are formed with respect to one of the storage portions 110 (that is, the four flow path portions 121 with respect to one heat exchanger 120). Is provided). However, of course, this is merely an example and thus the present invention is not limited thereto. In FIG. 7B, when the storage unit 110 is divided into various numbers of the unit bodies 111, the hydrogen flow passage 113 is formed at various positions, and the like.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

100: 고체수소 저장장치
110: 흡장부 110a: 흡장물질
110b: 지지체 111: 단위체
112: 유로관통로 113: 수소유통로
120: 열교환기 121: 유로부
121a: 유로입출구 121b: 유로연결부
122: 핀부 122a: 수소유통공
123: 기저부 123a: 플랜지
130: 용기부 131: 수소유통구100: solid hydrogen storage
110: storage unit 110a: storage material
110b: support 111: monomer
112: euro passage 113: hydrogen channel
120: heat exchanger 121: flow path
121a: Euro inlet and outlet 121b: Euro connection
122: pin 122a: hydrogen distribution hole
123: base 123a: flange
130: container 131: hydrogen distribution port

Claims (15)

수소를 저장하고, 관통로 형태로 이루어져 수소가 유통되는 공간을 형성하는 적어도 하나의 수소유통로(113)가 형성되는 흡장부(110);
일방향으로 연장되는 관 형태로 이루어져 내부에 열교환매체가 유통되며, 서로 평행하게 이격 배치되는 복수 개의 유로부(121) 및 상기 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되며, 상기 수소유통로(113)와 연통되어 수소가 유통되는 적어도 하나의 수소유통공(122a)이 형성되고, 상기 유로부(121)의 연장방향을 따라 서로 평행하게 이격 배치되어, 이격 공간에 상기 흡장부(110)가 삽입 수용되도록 형성되는 복수 개의 핀부(122)를 포함하는 열교환기(120);
일측에 수소가 유통되는 수소유통구(131)가 형성되는 용기 형태로 이루어져 상기 흡장부(110) 및 상기 열교환기(120)의 조립체를 수용하는 용기부(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
A storage unit 110 configured to store hydrogen and have at least one hydrogen flow passage 113 formed in a through passage to form a space through which hydrogen is distributed;
The heat exchange medium is distributed in a tubular shape extending in one direction, and a plurality of flow path parts 121 disposed in parallel with each other and a plane shape perpendicular to the extending direction of the flow path part 121 are formed. 121 is penetrated, and at least one hydrogen flow hole 122a is formed in communication with the hydrogen flow passage 113 to distribute hydrogen, and spaced apart from each other in parallel with each other along the extending direction of the flow passage portion 121. A heat exchanger (120) including a plurality of fin parts (122) formed to be inserted and accommodated in the spaced space;
A container unit 130 formed in a container shape in which a hydrogen distribution port 131 through which hydrogen is circulated is formed, and accommodating the assembly of the storage unit 110 and the heat exchanger 120;
Solid hydrogen storage device comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
다공성 구조물 형태로 이루어지는 지지체(110a) 및 분말 형태로서 상기 지지체(110a) 내 공간에 채워져 압착 고정됨으로써 덩어리 형태로 이루어져 수소가 흡착 또는 탈착되는 흡장물질(110b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 1, wherein the storage unit 110,
Solid hydrogen storage, characterized in that it comprises a support (110a) formed of a porous structure and a powder-like storage material (110b) is filled in the space in the support (110a) is compressed and fixed to form a lump form hydrogen is adsorbed or desorbed Device.
제 2항에 있어서, 상기 지지체(110a)는,
금속 재질로 이루어지며, 최외곽 끝단이 상기 흡장물질(110b) 외부로 노출되어 상기 유로부(121) 또는 상기 핀부(122)와 접촉 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 2, wherein the support (110a),
It is made of a metal material, the outermost end is a solid hydrogen storage device characterized in that it is formed to be in contact with the flow path portion 121 or the fin portion 122 is exposed to the outside of the storage material (110b).
제 2항에 있어서, 상기 지지체(110a)는,
와이어가 직조된 형태로 이루어져 직조된 상기 와이어 사이에 빈 공간이 형성되어 다공성 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 2, wherein the support (110a),
The solid hydrogen storage device, characterized in that the hollow space is formed between the woven wire made of a woven form to form a porous structure.
제 4항에 있어서, 상기 지지체(110a)는,
상기 와이어가 단선으로 이루어지거나 또는 복수 개의 선이 꼬아진 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 4, wherein the support (110a),
Solid hydrogen storage device, characterized in that the wire is made of a single wire or a plurality of wires are twisted.
제 2항에 있어서, 상기 지지체(110a)는,
다공성 구조물에 형성되는 빈 공간이 규칙적인 크기 및 배열을 이루거나 또는 무작위적인 크기 및 배열을 이루는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 2, wherein the support (110a),
A solid hydrogen storage device, characterized in that the empty space formed in the porous structure to form a regular size and arrangement or random size and arrangement.
제 2항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
상기 유로부(121)의 연장 방향으로 연장되는 관통로 형태로 이루어져 상기 유로부(121)가 관통되는 복수 개의 유로관통로(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 2, wherein the storage unit 110,
Solid hydrogen storage device, characterized in that formed in the form of a passage extending in the extending direction of the flow path portion 121 is formed a plurality of flow passage passages 112 through which the flow path portion 121 passes.
제 7항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 하나의 상기 흡장부(110)가 삽입 수용되되,
하나의 상기 흡장부(110)가 복수 개의 단위체(111)로 분할된 형태로 형성되어, 상기 핀부(122)에 평행한 평면 방향으로 한 쌍의 상기 핀부(122)들 사이 이격 공간에 삽입 수용되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 7, wherein the storage unit 110,
One of the storage unit 110 is inserted and accommodated in the spaced space between the pair of pin portions 122,
One of the storage unit 110 is formed in a divided form into a plurality of unit body 111, and is inserted into the spaced space between the pair of the pin portion 122 in a plane direction parallel to the pin portion 122 Solid hydrogen storage device, characterized in that.
제 8항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
상기 단위체(111)의 분할선이 상기 유로관통로(112)를 지나가도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 8, wherein the storage unit 110,
Solid hydrogen storage device, characterized in that the dividing line of the unit 111 is formed to pass through the passage passage (112).
제 9항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
하나의 상기 흡장부(110)에 대하여,
단일 개의 상기 수소유통로(113)가 중심에 형성되고, 복수 개의 상기 유로관통로(112)가 방사상으로 분포 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
10. The method of claim 9, wherein the storage unit 110,
With respect to one of the storage unit 110,
A single hydrogen flow passage (113) is formed in the center, a plurality of said flow passage passage (112) characterized in that the solid hydrogen storage device characterized in that the radially distributed.
제 10항에 있어서, 상기 흡장부(110)는,
하나의 상기 흡장부(110)에 대하여,
4개의 상기 유로관통로(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 10, wherein the storage unit 110,
With respect to one of the storage unit 110,
Solid hydrogen storage device, characterized in that the four passage passage (112) is formed.
제 1항에 있어서, 상기 열교환기(120)는,
복수 개의 상기 유로부(121) 각각의 유로입출구(121a)가 동일 방향에 형성되도록, 상기 유로부(121)의 타단에서 적어도 한 쌍의 상기 유로부(121)를 연결하는 유로연결부(121b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 1, wherein the heat exchanger 120,
The flow path connecting portion 121b connecting the at least one pair of the flow path parts 121 at the other end of the flow path part 121 so that the flow path entry and exit 121a of each of the flow path parts 121 is formed in the same direction. Solid hydrogen storage device, characterized in that formed.
제 1항에 있어서, 상기 열교환기(120)는,
복수 개의 상기 유로부(121)를 고정 지지하는 기저부(123) 및 상기 유로부(121)의 연장방향에 수직한 평면 방향으로 상기 기저부(123)로부터 돌출 형성되어 상기 용기부(130)와 결합되는 플랜지(123a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 1, wherein the heat exchanger 120,
A base portion 123 fixedly supporting the plurality of flow passage portions 121 and protruding from the base portion 123 in a plane direction perpendicular to the extending direction of the flow passage portion 121 to be coupled to the container portion 130. Solid hydrogen storage device comprising a flange (123a).
제 13항에 있어서, 상기 열교환기(120)는,
상기 플랜지(123a) 및 상기 용기부(130)의 결합에 의하여 상기 흡장부(110)가 상기 용기부(130) 외부 공간으로부터 격리되되,
상기 유로입출구(121a)는 상기 기저부(123)를 관통하여 외부로 연결되어 열교환매체가 유통되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치.
The method of claim 13, wherein the heat exchanger 120,
By the combination of the flange 123a and the container portion 130, the occluding portion 110 is isolated from the outer space of the container portion 130,
The flow channel inlet and outlet (121a) is connected to the outside through the base portion 123 is a solid hydrogen storage device characterized in that the heat exchange medium is circulated.
제 1항에 따른 고체수소 저장장치(100)를 제조하는 고체수소 저장장치의 제조방법에 있어서,
상기 지지체(110a)가 몰드에 수용되는 단계;
상기 지지체(110a)가 수용된 상기 몰드에 분말 형태의 상기 흡장물질(110b)이 주입되어 상기 지지체(110a) 내 공간에 상기 흡장물질(110b)이 채워지는 단계;
상기 몰드에 프레스가 덮여져 프레싱됨으로써 상기 흡장물질(110b)이 압착되어 덩어리 형태를 형성하면서 상기 지지체(110a)에 고정되는 단계;
상기 흡장부(110)가 상기 핀부(122) 사이 이격 공간에 삽입 수용되는 단계;
상기 열교환기(120)가 상기 용기부(130)와 결합되는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체수소 저장장치의 제조방법.In the method of manufacturing a solid hydrogen storage device for producing a solid hydrogen storage device according to claim 1,
Receiving the support (110a) in a mold;
Injecting the storage material (110b) in powder form into the mold containing the support (110a) to fill the space in the support (110a) with the storage material (110b);
Pressing the cover to press the mold and fixing the storage material 110b to the support 110a while forming a lump form;
Inserting and accommodating the storage part 110 in a spaced space between the pin parts 122;
Coupling the heat exchanger (120) with the container (130);
Solid hydrogen storage device manufacturing method comprising a.
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