KR20200120271A

KR20200120271A - 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치

Info

Publication number: KR20200120271A
Application number: KR1020190042948A
Authority: KR
Inventors: 이정용
Original assignee: 이정용
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2020-10-21
Also published as: KR102173088B1

Abstract

본 발명은 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치에 관한 것이다. 이는, 외부로부터 공급된 액화가스를 수용하는 액화가스탱크와; 외부로부터 공급된 액화수소를 받아 수용하는 수소탱크와; 상기 액화가스탱크 및 수소탱크와 연결되며, 액화가스와 액화수소를 넘겨받아 혼합하는 혼합부와; 상기 혼합부에 대해 병렬 연결되며, 혼합된 상태의 수소혼합가스를 전달받아 저장하는 다수의 혼합가스통과; 서로에 대해 격리된 다수의 격리공간부를 제공하는 케이스본체, 상기 케이스본체의 각 격리공간부내에 설치되고 그 내부에 상기 혼합가스통을 수용 보호하는 가스통포켓을 구비한 내폭케이스와; 지상에 설치되며 각각의 혼합가스통과 연결되고 차량에 수소혼합가스를 공급하는 가스충전기와; 상기 혼합부를 제어하는 제어부를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치는, 수소혼합가스를 수용하는 가스통이 서로에 대해 차단된 내폭공간에 수납되므로, 흔들림이 발생하거나 충격이 가해지더라도 혼합가스통이 폭발할 위험이 거의 없고, 설령 폭발한다 하더라도 폭발력이 주변으로 전달되지 않아 안전하다. 또한, 수소가스와 액화가스의 균일한 혼합이 안정적으로 유지되므로 최상의 성능을 갖는 수소혼합가스를 공급할 수 있다.

Description

차량 충전용 수소혼합가스 공급장치{Hydrogen mixed gas supply device for vehicle charging}

본 발명은 연료용 액화가스와 수소가스가 혼합된 수소혼합가스를 공급하는 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로변의 가스충전소에 설치되며 균일한 혼합상태를 유지하는 수소혼합가스를 안전하게 저장 및 공급할 수 있는 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치에 관한 것이다.

도로변이나 차량기지 등에 설치되는 가스충전소는, 가령, 압축천연가스(CNG)나 액화석유가스(LPG)와 같은 연료용 가스를 저장 및 공급하는 시설이다. 버스나 택시 또는 가스를 사용하는 차량은 연료 보충을 위해 가스충전소에 들러 가스를 충전한다.

알려진 바와 같이, 연료용 가스는 휘발유나 경유에 비해 가격이 상대적으로 저렴하고, 탄소 배출량이 적어 친환경적이어서 기존 디젤버스는 점차 압축천연가스 버스로 교체되는 추세이며, 이에 따라 가스충전소도 증가하고 있다.

하지만 가스충전소에 저장되는 가스는 고압의 상태로서 대형 폭발이나 가스 누출의 사고 위험을 가지기 때문에 사람의 왕래가 많은 번화가나 시내 중심에는 위치하지 못한다. 가스충전소의 폭발이나 가스 누출 사고를 완벽히 방지하기 위한 안전한 기술이 필요한 것이다.

한편, 최근에는 천연가스나 액화석유가스에 수소가스를 혼합한 수소혼합가스가 개발되었다. 수소혼합가스는 수소가스에 액화석유가스(LPG)나 액화천연가스(LNG)를 9:1 정도의 비율로 혼합한 것으로, 빠른 화염속도와 넓은 가연범위 등의 특성을 가져 엔진의 출력과 배기성능을 향상시킨다.

하지만, 수소혼합가스의 성능은 액화가스(LNG 또는 LPG)와 수소와의 혼합이 균일할 때에나 구현될 수 있다. 이를테면, 액화가스와 수소가스가 고르게 혼합되지 않고, 가령, 무게차이에 의해 분리된 경우라면, 화염의 크기가 일정하지 않고 연소효율도 저하하게 되는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 국내 등록특허공보 제10-0729277호(가스혼합기)가 제안된 바 있다. 상기 공보에는, 혼합공간을 갖는 챔버, 혼합공간내에 인입 설치되며 수소가스와 액화가스를 혼합공간 내부로 유도하는 제1,2분사관, 제1,2분사관의 출구측에 설치된 스크류봉 등으로 구성된다. 스크류봉은 수소가스와 액화가스가 회오리를 일으키며 분사되도록 유도하는 역할을 한다. 스크류봉을 적용한 이유는 수소가스와 액화가스의 고른 혼합을 유도하기 위한 것이다.

그러나 상기한 종래의 가스혼합기는, 스크류봉을 적용하였다 하더라도, 혼합효율이 그다지 높지 않다. 그 이유는 회오리 형상으로 분사된 유체의 운동에너지가 분할용 철판에 충돌하여 급격히 약해지기 때문이다.

국내 등록특허공보 제10-0729277호 (가스혼합기) 국내 등록특허공보 제10-1351921호 (가스충전소의 가스저장탱크와 주유소 유류탱크 및 금속관로의 부식방지 원격제어 및 감시장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 흔들림이 발생하거나 충격이 가해지더라도 혼합가스통이 폭발할 위험이 거의 없고, 설령 폭발한다 하더라도 폭발력이 주변으로 전달되지 않아 안전한 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 수소가스와 액화가스의 균일한 혼합이 안정적으로 유지되므로 최상의 성능을 갖는 수소혼합가스를 공급할 수 있는 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치는, 외부로부터 공급된 액화가스를 수용하는 액화가스탱크와; 외부로부터 공급된 액화수소를 받아 수용하는 수소탱크와; 상기 액화가스탱크 및 수소탱크와 연결되며, 액화가스와 액화수소를 넘겨받아 혼합하는 혼합부와; 상기 혼합부에 대해 병렬 연결되며, 혼합된 상태의 수소혼합가스를 전달받아 저장하는 다수의 혼합가스통과; 서로에 대해 격리된 다수의 격리공간부를 제공하는 케이스본체, 상기 케이스본체의 각 격리공간부내에 설치되고 그 내부에 상기 혼합가스통을 수용 보호하는 가스통포켓을 구비한 내폭케이스와; 지상에 설치되며 각각의 혼합가스통과 연결되고 차량에 수소혼합가스를 공급하는 가스충전기와; 상기 혼합부를 제어하는 제어부를 구비한다.

또한, 혼합부는; 하우징과, 상기 하우징의 내부에 승강 가능하도록 설치되며, 가스공급호스 및 수소공급호스를 통해 액화가스탱크 및 수소가스탱크와 연결된 밀폐챔버와, 상기 밀폐챔버를 일정 행정거리 범위내에서 반복적으로 승강 운동시키는 승강부와, 상기 밀폐챔버의 승강운동을 가이드 하는 승강가이더와, 상기 밀폐챔버의 내부에 설치되는 것으로서, 다수의 신축로프에 의해 밀폐챔버의 내벽면에 지지되며 액화가스와 수소를 그 두께방향으로 통과시킬 수 있는 메쉬본체, 상기 메쉬본체의 중앙에 고정되고 밀폐챔버의 승강운동시 관성력에 의해 승강하며 메쉬본체가 신축범위내에서 상하로 출렁거리게 함으로서 액화가스와 수소가 혼합되게 하는 관성웨이트를 갖는 믹싱메쉬를 포함한다.

또한, 상기 승강부는; 상기 밀폐챔버의 하부에 회전 가능하도록 설치된 캠과, 상기 캠을 회전시켜 캠으로 하여금 밀폐챔버를 승강시키게 하는 캠구동모터와, 상기 밀폐챔버의 상부에 구비되고, 밀폐챔버를 하향 탄력 가압하는 스프링을 갖는다.

아울러, 상기 케이스본체의 내부에는, 상기 격리공간부를 형성하기 위한 것으로서, 서로에 대해 직교하는 방식으로 교차되는 다수의 수직 차단벽이 설치되고, 각 차단벽에는, 차단벽에 탄성 변형성을 부가하는 주름부가 형성된다.

또한, 상기 가스통포켓은; 상기 혼합가스통을 수용하며 보호하는 인너쉘과, 상기 인너쉘을 감싸며 인너쉘과의 사이에, 질소가 충전된 질소충전공간을 가지는 아우터쉘과, 상기 인너쉘과 아우터쉘의 사이에 고정되며, 인너쉘과 아우터쉘의 간격을 유지시키는 간격유지부재를 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치는, 수소혼합가스를 수용하는 가스통이 서로에 대해 차단된 내폭공간에 수납되므로, 흔들림이 발생하거나 충격이 가해지더라도 혼합가스통이 폭발할 위험이 거의 없고, 설령 폭발한다 하더라도 폭발력이 주변으로 전달되지 않아 안전하다.

또한, 수소가스와 액화가스의 균일한 혼합이 안정적으로 유지되므로 최상의 성능을 갖는 수소혼합가스를 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치의 전체 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 혼합부의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 승강부의 내부 구조를 나타내 보인 절제 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 승강부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 내폭케이스 및 가스통포켓의 평면도이다.
도 6은 도 5의 가스통포켓을 별도로 도시한 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 발명의 수소혼합가스 공급장치는, 액화가스와 액화수소를 혼합하여 수소혼합가스를 만들고, 만들어진 수소혼합가스를, 통상의 가스충전소에서 차량에 가스를 충전하는 것과 같은 방식으로, 차량에 공급하는 구성을 갖는다. 본 발명의 공급장치를 기존 가스충전소에 추가로 설치하여 운용 하거나 신규로 설치하여 운용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치의 전체 구조를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치(20)는, 수소탱크(21), 액화가스탱크(23), 혼합부(30), 다수의 혼합가스통(67), 내폭케이스(60), 가스충전기(12), 제어부(40)를 포함한다.

먼저, 상기 수소탱크(21)는 지면(G)의 하부에 매립 설치된 것으로서, 외부로부터 수소주입부(15)를 통해 공급된 액화수소를 받아 임시 저장한다. 경우에 따라 수소탱크(21)를 지상에 설치할 수도 있다. 또한 수소탱크(21)의 용적도 필요에 따라 달라질 수 있다.

액화가스탱크(23)는 수소탱크(21)의 측부에 설치되며 외부로부터 가스주입부(17)를 통해 공급된 액화가스를 받아 저장한다. 상기 액화가스는 LNG, LPG, CNG 등 연료용으로 사용될 수 있는 모든 가스를 포함한다.

혼합부(30)는 수소탱크(21)의 수소와 액화가스탱크(23)의 액화가스를 전달받아 그 내부에서 혼합하는 역할을 한다. 수소탱크(21)와 혼합부(30), 액화가스탱크(23)와 혼합부(30)를 연결하는 공급호스(21a,23a)는 플랙시블한 성질을 갖는다. 특히 혼합부(30)에 공급되는 수소와 액화가스의 비율은 1:9 내지 1:10 정도이다. 수소 1에 액화가스가 9 내지 10의 비율로 혼합되는 것이다. 하지만 상기한 혼합비는 필요에 따라서 얼마든지 변경 가능하다.

도 2 내지 도 4를 통해 혼합부(30)의 구조와 작동 원리를 먼저 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 혼합부(30)는, 박스형 하우징(31), 밀폐챔버(37), 승강부, 승강가이더(32), 믹싱메쉬(38)를 구비한다.

하우징(31)은 이를테면 박스의 형태를 취하며 내부공간을 제공하고, 밀폐챔버(37)와 승강부를 수용 보호한다. 상기한 공급호스(21a,23a)는 하우징(31)의 일측벽을 통과하여 밀폐챔버(37)에 연결된다. 또한 하우징(31)의 타측벽으로는 혼합가스이송관(30a)이 통과한다. 혼합가스이송관(30a)은 플렉시블한 성질을 가지며 밀폐챔버(37) 내부의 혼합가스(Z)를 혼합가스통(67)으로 전달한다.

밀폐챔버(37)는, 하우징(31)의 내부에 승강 가능하도록 설치되는 혼합용 용기로서, 상기 승강부의 작용에 의해 승강하며 액화가스 및 수소를 위아래로 흔들어 혼합한다.

상기 승강가이더(32)는 밀폐챔버(37)의 승강운동을 가이드 함으로써, 승강가이더(32)가 승강하는 동안 측방향으로 움직이는 것을 방지한다. 즉, 승강가이더가 수직방향으로만 움직이도록 구속하는 것이다.

승강가이더(32)는, 하우징(31)의 천장면 중앙에 고정되고 하부로 연장된 고정링(32a)과, 밀폐챔버(37)의 상부에 장착되는 승강링(32b)으로 구성된다. 승강링(32b)은 고정링(32a)의 연직 하부에 위치한다.

고정링(32a)과 승강링(32b)은 일정직경을 갖는 링의 형태를 취하며, 승강링(32b)이 고정링(32a)의 내측에 끼워진 상태로 미끄럼운동 가능하도록 면접한다. 승강링(32b)은 고정링(32a)의 내주면에 접하며 고정링(32a)으로부터 지지력을 제공받아, 수직방향으로만 움직일 뿐 측방향으로는 움직이지 못한다.

상기 승강부는, 캠(35), 캠구동모터(34), 스프링(33)을 구비한다. 캠(35)은 밀폐챔버(37) 저면에 고정되어 있는 캠리시버(36)의 하부에 회전 가능하도록 설치된 기계요소로서, 캠구동모터(34)로부터 회전력을 받아 회전하며 밀폐챔버(37)를 승강운동 시킨다.

스프링(33)은 승강가이더(32)의 내측에 설치되며 밀폐챔버(37)를 하향 탄력 가압하는 역할을 한다. 스프링(33)의 작용에 의해 캠리시버(36)와 캠(35)은 긴밀히 밀착하게 되고, 상사점에 도달한 밀폐챔버(37)는 지체없이 또한 탄력적으로 하강하게 된다.

한편, 상기 믹싱메쉬(38)는, 밀폐챔버(37)의 내부에 설치된 상태로 밀폐챔버(37)의 승강운동에 종동하여 위아래로 출렁이며 액화가스와 수소의 혼합을 촉진한다. 믹싱메쉬(38)의 적용 개수는 필요에 따라 달라진다.

믹싱메쉬(38)는, 사각형의 형태를 취하며 수평으로 배치되는 메쉬본체(38a), 메쉬본체(38a)의 꼭짓점 부분에 고정되며 밀폐챔버(37)의 내벽면에 고정되는 신축로프(38b), 메쉬본체(38a)의 중앙에 고정되는 관성웨이트(38c), 고정블록(38d)을 구비한다.

메쉬본체(38a)는 가요성 시트부재로 액화가스와 수소를 그 두께방향으로 통과시키며 혼합한다. 메쉬본체(38a)는 나일론소재로 제작 가능하다.

신축로프(38b)는 탄력을 갖는 고무줄로서 그 타단부가 고정블록(38d)을 통해 밀폐챔버(37)의 내벽면에 고정된다. 신축로프(38b)는 메쉬본체(38a)를 팽팽하게 당겨 하부로 늘어지지 않게 한다.

관성웨이트(38c)는 합성수지나 고무로 제작된 부재로서, 메쉬본체(38a)의 중앙에 고정되어 메쉬본체(38a)에 관성력을 인가한다. 말하자면, 밀폐챔버의 승강 운동에 종동하여 위아래로 움직이며 메쉬본체가 신축범위내에서 상하로 출렁거리게 하는 힘을 제공하는 것이다.

도 4a,4b는 상기 승강부 및 믹싱웨이트(38)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

위에 언급한 바와 같이, 캠(35)을 회전시키면, 밀폐챔버(37)가 캠(74)과 스프링(33)의 탄성력과 중력의 작용에 의해 상사점과 하사점 사이를 왕복한다. 이 때 밀폐챔버(37) 내부의 혼합가스와 관성웨이트(38c)도 함께 승강한다.

즉, 관성웨이트(38c)는, 밀폐챔버(37)가 상사점에 도달하여 정지한 순간, 관성력에 의해 화살표 u방향으로 더욱 상승한다. 이 때 네 귀퉁이부의 신축로프(38b)가 늘어나고, 메쉬본체(38a)는 도 4a와 같이 상부로 꺾인 형태가 된다.

마찬가지로, 밀폐챔버(37)가 하사점에 도달하여 멈춘 순간, 관성웨이트(38c)는 관성력에 의해 화살표 d방향으로 더욱 하강한다. 이에 따라 네 귀퉁이부의 신축로프(38b)는 하강하고 메쉬본체(38a)는 도 4a와 같이 하부로 꺾인 상태가 된다.

결국 캠의 회전이 계속되는 동안, 관성웨이트(38c)의 관성운동과 신축로프(38b)의 신축작용에 의해, 메쉬본체(38a)는 상하로 출렁거리는 운동을 반복한다. 이에 따라, 밀폐챔버(37)에 채워져 있는 수소와 액화가스는 메쉬본체(38a)를 두께 방향으로 통과하며 고르게 혼합된다.

상기 밀폐챔버(37) 내에서 혼합되는 혼합가스(Z)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 혼합가스이송관(30a)을 통해 저장부(50)로 이송된다.

저장부(50)는, 다수의 혼합가스통(67), 내폭케이스(60), 가스통포켓(도 5의 65)을 포함한다. 내폭케이스(60) 및 가스통포켓(65)은 혼합가스통(67)을 상호 격리된 공간에 수직으로 세워 지지하는 것으로서, 도 6 및 도 6에 도시한 구성을 갖는다.

도 5는 도 1에 도시한 내폭(耐爆)케이스(60) 및 가스통포켓(65)의 평면도이고, 도 6은 도 5의 가스통포켓을 별도로 도시한 측단면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 내폭케이스(60)는, 직사각틀의 형태를 취하는 케이스본체(61)와, 케이스본체(61)에 내장되는 차단벽(63)으로 구성된다. 차단벽(63)은 케이스본체(61)의 내부 영역을 다수의 격리공간부(61a)로 구획하는 판상부재로서 서로에 대해 직교하는 방식으로 고정된다. 즉, 다수의 차단벽(63)을 상호 직교하도록 배치하는 것이다. 각각의 차단벽(63)은 서로에 대해 용접 고정될 수 있다. 케이스본체(61) 내부에 다수의 격리공간부(61a)를 제공할 수 있는 한 차단벽(63)의 구조는 얼마든지 달라질 수 있다. 차단벽(63)은 수직방향으로 연장된 벽으로서 수직방향 단면형상은 동일하다.

아울러, 각 차단벽(63)은, 톱니형으로 주름진 주름부(63a)와 평판부(63b)를 갖는다. 주름부(63a)는 차단벽(63)에 탄성 변형성을 제공한다. 가령, 외부로부터 충격이 들어올 때 탄성적으로 펼쳐지며 충격을 감쇄시키는 것이다. 예를 들어, 혼합가스통(67)이 폭발할 때 발생하는 충격을 흡수하여, 충격이, 이웃 격리공간부(61a)내의 혼합가스통(67)으로 전달되는 것을 대폭 감소시키는 것이다.

도면부호 64는 사이드써포터이다. 사이드써포터(64)는 평판부(63b)에 고정된 상태로 가스통포켓(65)을 지지하는 지지부재이다. 사이드써포터(64)는 경질고무나 아세탈 또는 엔지니어링플라스틱으로 제작 가능하다. 가스통포켓(65)은 격리공간부(61a)내에 수용된 상태로 사이드써포터(64)에 지지되어 전후좌우로 움직이지 않는다.

가스통포켓(65)은, 강철로 제작되며, 그 내부에 혼합가스통(67)을 수용 보호하는 내폭공간(65d)을 제공한다. 내폭공간(65d)의 내주면은 혼합가스통(67)의 외주면에 대해 밀착한다. 가스통포켓(65)은 혼합가스통(67)을 수용하며, 혼합가스통의 폭발 시 그 충격을 1차적으로 흡수함과 아울러 화염을 제거하는 기능을 한다.

가스통포켓(65)은, 인너쉘(65a), 아우터쉘(65b), 절곡브라켓(65c)으로 이루어진다. 가스통포켓(65)은 수직방향으로 연장되며 연장방향으로 동일한 단면형상을 갖는다.

인너쉘(65a)은 내폭공간(65d)을 제공하는 원통형 부재이다. 필요에 따라 인너쉘(65a)의 내주면에 부식방지를 위한 합성수지시트를 적층할 수도 있다.

아우터쉘(65b)은 인너쉘(65a)을 감싸며 보호하는 원통형 부재이다. 특히 인너쉘(65a)의 외주면과 아우터쉘(65b)의 내주면은 일정 간격으로 이격되며 그 사이에 질소충전공간(65e)을 갖는다. 질소충전공간(65e)은 질소가스가 봉입된 밀폐공간이다.

질소가스는, 혼합가스통(67)이 폭발하여 가스통포켓(65)이 찢어지는 순간 외부로 분출하여, 가스 폭발시 발생한 화염을 즉각 소화(消火)하는 역할을 한다. 가스통포켓(65)에 질소가스를 충전해 놓음으로써 초기진화가 가능한 것이다.

절곡브라켓(65c)은 인너쉘(65a)과 아우터쉘(65b)의 간격을 유지시키는 부재이다.

아울러 각 혼합가스통(67)에는 잔량감지센서(68)가 구비된다. 잔량감지센서(68)는 혼합가스통(67)에 수용되어 있는 혼합가스의 잔량을 감지하여 제어부(40)로 전달한다. 잔량감지센서(68)의 센싱 방식은 다양할 수 있으며, 가령 혼합가스통(67)의 하부에서 혼합가스의 무게를 감지하는 방식을 채용할 수 있다. 말하자면, 혼합가스통(67) 자체의 무게만 감지될 경우 혼합가스의 잔량이 없음을 판단하는 것이다.

한편, 상기 혼합부(30)와 각 혼합가스통(67)은 혼합가스이송관(30a)으로 연결된다. 혼합가스통(67)은 혼합부(30)에 대해 병렬 연결된다. 혼합가스이송관(30a)은 혼합부(30)로부터 저장부(50) 측으로 연장되면서 분기되어 각 혼합가스통(67)에 연결된다. 도면부호 30e는 혼합가스를 펌핑하는 펌프이다.

또한, 분기된 후의 혼합가스이송관(30a)에는 제1개별밸브(30b)가 설치된다. 제1개별밸브(30b)는 제어부(40)에 의해 개폐된다. 이는 다수의 혼합가스통(67) 중 원하는 혼합가스통(67)에만 혼합가스를 공급할 수 있다는 의미이다. 즉, 잔량감지센서(68)를 통해, 혼합가스가 없다고 (비어 있다고) 파악된 혼합가스통(67)에 혼합가스를 즉각 채울 수 있는 것이다. 이와 같이 제1개별밸브(30b)와 잔량감지센서(68)와 제어부(40)를 적용함으로써 모든 혼합가스통(67)에는 적정한 양의 혼합가스가 채워진 상태를 유지한다.

한편, 각 혼합가스통(67)과 가스충전기(12)의 사이에는 공급파이프라인(66)이 배치된다. 공급파이프라인(66)은 혼합가스통(67) 내부의 혼합가스를 가스충전기(12)로 유도하는 배관으로서, 각 혼합가스통(67)으로부터 연장된 후 하나로 합쳐져 가스충전기(12)에 연결된다.

아울러, 공급파이프라인(55)의 합쳐지기 전의 부분, 즉, 도면상 각 혼합가스통(67)의 상부에 수직으로 연장된 부분에는 제2개별밸브(67a)와 정량펌프(69)가 차례로 설치된다. 제2개별밸브(67a)의 개폐도 제어부(40)에 의해 이루어진다. 제어부(40)는 다수의 제2개별밸브(67a) 중 필요한 제2개별밸브(67a)를 선택적으로 개방하거나 차단할 수 있는 것이다.

정량펌프(69)는 제2개별밸브(67a)를 통과한 혼합가스를 가스충전기(12) 측으로 펌핑하는 역할을 한다. 정량펌프(69)의 펌핑량은 가스충전기(12)에서 결정된다. 말하자면 가스 충전원(充塡員)이, 고객이 원하는 금액에 해당하는 유량 정보를 입력하면, 입력된 만큼의 유량을 펌핑하는 것이다.

도면부호 71은 차단기이다. 차단기(71)는 혼합가스의 누설시 작동하여 혼합가스의 공급을 즉각 정지시킨다.

상기 가스충전기(12)는 일반적인 가스충전소(10)에 설치된 것과 같은 장비이다. 예를 들어, 가스충전기(12)의 옆에 차량이 정차하면, 충전원이 차량의 연료주입구를 열고 주입노즐(14)을 맞추어 고정한 상태로 수소혼합가스를 주입한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:충전소 12:가스충전기 14:주입노즐
15:수소주입부 17:가스주입부 20:공급장치
21:수소탱크 21a:공급호스 23:액화가스탱크
23a:공급호스 30:혼합부 30a:혼합가스이송관
30b:제1개별밸브 30e:펌프 31:하우징
32:승강가이더 32a:고정링 32b:승강링
33:스프링 34:캠구동모터 35:캠
36:캠리시버 37:밀폐챔버 38:믹싱매쉬
38a:메쉬본체 38b:신축로프 38c:관성웨이트
38d:고정블록 40:제어부 50:저장부
60:내폭케이스 61:케이스본체 61a:격리공간부
63:차단벽 63a:주름부 63b:평판부
64:사이드써포터 65:가스통포켓 65a:인너쉘
65b:아우터쉘 65c:절곡브라켓 65d:내폭공간
65e:질소충전공간 66:공급파이프라인 67:혼합가스통
67a:제2개별밸브 68:잔량감지센서 69:정량펌프
71:차단기

Claims

외부로부터 공급된 액화가스를 수용하는 액화가스탱크와;
외부로부터 공급된 액화수소를 받아 수용하는 수소탱크와;
상기 액화가스탱크 및 수소탱크와 연결되며, 액화가스와 액화수소를 넘겨받아 혼합하는 혼합부와;
상기 혼합부에 대해 병렬 연결되며, 혼합된 상태의 수소혼합가스를 전달받아 저장하는 다수의 혼합가스통과;
서로에 대해 격리된 다수의 격리공간부를 제공하는 케이스본체, 상기 케이스본체의 각 격리공간부내에 설치되고 그 내부에 상기 혼합가스통을 수용 보호하는 가스통포켓을 구비한 내폭케이스와;
지상에 설치되며 각각의 혼합가스통과 연결되고 차량에 수소혼합가스를 공급하는 가스충전기와;
상기 혼합부를 제어하는 제어부를 구비하는 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치.
제1항에 있어서,
혼합부는;
하우징과,
상기 하우징의 내부에 승강 가능하도록 설치되며, 가스공급호스 및 수소공급호스를 통해 액화가스탱크 및 수소가스탱크와 연결된 밀폐챔버와,
상기 밀폐챔버를 일정 행정거리 범위내에서 반복적으로 승강 운동시키는 승강부와,
상기 밀폐챔버의 승강운동을 가이드 하는 승강가이더와,
상기 밀폐챔버의 내부에 설치되는 것으로서, 다수의 신축로프에 의해 밀폐챔버의 내벽면에 지지되며 액화가스와 수소를 그 두께방향으로 통과시킬 수 있는 메쉬본체, 상기 메쉬본체의 중앙에 고정되고 밀폐챔버의 승강운동시 관성력에 의해 승강하며 메쉬본체가 신축범위내에서 상하로 출렁거리게 함으로서 액화가스와 수소가 혼합되게 하는 관성웨이트를 갖는 믹싱메쉬가 포함된 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치.
제2항에 있어서,
상기 승강부는;
상기 밀폐챔버의 하부에 회전 가능하도록 설치된 캠과,
상기 캠을 회전시켜 캠으로 하여금 밀폐챔버를 승강시키게 하는 캠구동모터와,
상기 밀폐챔버의 상부에 구비되고, 밀폐챔버를 하향 탄력 가압하는 스프링을 갖는 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스본체의 내부에는, 상기 격리공간부를 형성하기 위한 것으로서, 서로에 대해 직교하는 방식으로 교차되는 다수의 수직 차단벽이 설치되고,
각 차단벽에는, 차단벽에 탄성 변형성을 부가하는 주름부가 형성된 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치.
제4항에 있어서,
상기 가스통포켓은;
상기 혼합가스통을 수용하며 보호하는 인너쉘과,
상기 인너쉘을 감싸며 인너쉘과의 사이에, 질소가 충전된 질소충전공간을 가지는 아우터쉘과,
상기 인너쉘과 아우터쉘의 사이에 고정되며, 인너쉘과 아우터쉘의 간격을 유지시키는 간격유지부재를 구비하는 차량 충전용 수소혼합가스 공급장치.