KR20220007232A - 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치 - Google Patents
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Abstract
개시되는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치가 불순물 분리 농축 부재와, 품질 분석 부재를 포함함에 따라, 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 분석 대상인 수소 연료 중의 불순물이 상기 불순물 분리 농축 부재에 분리 및 농축되고, 그와 같이 상기 불순물 분리 농축 부재에 분리 및 농축된 상기 불순물이 상기 품질 분석 부재에 의해 분석됨으로써, 상기 수소 연료 중의 극미량 불순물을 정량/정성 분석할 수 있으면서도, 그러한 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 관한 것이다.
수소 스테이션(hydrogen station)은 친환경 자동차의 하나인 수소 연료 전지 자동차에 수소 연료를 공급하는 인프라를 말하는데, 이러한 수소 스테이션의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌 중 공개특허 제 10-2012-0011681호(발명의 명칭: 수소스테이션)의 그 것이다.
이러한 수소 스테이션에서는, 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질 유지를 위하여, 해당 수소 연료의 품질을 분석하는 장치가 요구되는데, 이러한 수소 연료 품질 분석 장치의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌 중 공개특허 제 10-2009-0114096호(발명의 명칭: ＵＳＢ형 수소검지모듈)의 그 것이다.
그러나, 위에서 제시된 특허문헌의 그 것을 포함한 종래의 수소 연료 품질 분석 장치에 의하면, 수소 연료 중에 함유된 수소의 농도 등을 단순 감지할 수 있을 뿐이고, 해당 수소 연료 중에 극미량 함유되어 있을 수 있는 산소, 질소, 일산화탄소, 메탄 등의 불순물을 정량/정성분석 하지 못하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 수소 연료 품질 분석 장치에 의하면, 그 분석에 소요되는 시간이 길어서, 휴대용으로 적합하지 않은 문제가 있었다.
또한, 종래의 수소 연료 품질 분석 장치에 의하면, 수소 연료 품질 분석 장치가 휴대형으로 제작되어 이동이 빈번하여, 해당 수소 연료 품질 분석 장치가 임의로 부딪히는 등 해당 수소 연료 품질 분석 장치에 외부 충격이 가해지는 경우, 해당 수소 연료 품질 분석 장치의 내부에서 분석 대상인 수소 연료가 누설될 수 있는데, 이러한 수소 연료의 누설이 발생되더라도 이에 대한 감지가 제대로 되지 않을 뿐만 아니라, 그러한 누설의 차단을 위한 구조도 전혀 제시되고 있지 못한 실정이다.
본 발명은 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 극미량 불순물을 정량/정성 분석할 수 있으면서도, 그러한 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치 내부에서의 상기 수소 연료의 임의적 누설이 발생되는 경우 상기 수소 연료의 외부로의 누설이 차단될 수 있도록 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재; 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재; 및 상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재 사이에 배치되어, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 불순물의 가스 흐름을 역전시키는 방식으로 상기 불순물 중 목표 성분이 아닌 성분을 배출하고 상기 불순물 중 목표 성분만 상기 품질 분석 부재로 주입하여 주는 샘플 주입 부재;를 포함한다.
상기 불순물 분리 농축 부재는 팔라듐 멤브레인(palladium membrane)인 것을 특징으로 한다.
상기 품질 분석 부재는 열전도도 검출기(thermal conductivity detector, TCD), 불꽃이온화 검출기(flame ionization detector, FID), 전자포착 검출기(electron capture detector, ECD), 불꽃광전지 검출기(flame photometry detector, FPD), 질량선택성 검출기(mass selective detector, MSD) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 상기 불순물 분리 농축 부재에 연결되어, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 수소를 외부로 배출시키는 펌프 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재; 및 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질을 분석하기 위한 것으로서,
팔라듐으로 되어 있어 수소 분자만 통과할 수 있는 셀인 팔라듐 멤브레인으로 이루어진 불순물 분리 농축 부재를 거치면서, 상기 수소 연료 중의 수소와 불순물이 분리됨과 함께 상기 불순물이 농축되어지고, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 농축되어진 상기 불순물이 품질 분석 부재에서 분석됨으로써, 상기 수소 연료의 품질이 분석될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 수소를 외부로 배출시키는 펌프 부재가 수소 공급관에 의해 상기 불순물 분리 농축 부재에 연결되어, 상기 불순물 분리 농축 부재를 통과한 상기 수소가 상기 수소 공급관을 통해 상기 펌프 부재로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재; 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재; 상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재가 내장되는 케이스 부재; 상기 펌프 부재에 의해 배출되는 상기 수소를 외부로 토출시키는 수소 토출관; 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하는 누설 센싱 부재; 및 상기 수소 유동 배관 상에 설치되어, 상기 수소 유동 배관을 온오프시킬 수 있는 배관 온오프 밸브;를 포함하고,
상기 배관 온오프 밸브가 닫힌 상태로 상기 수소 토출관을 통한 상기 수소의 토출이 이루어지다가, 상기 누설 센싱 부재가 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재는 상기 배관 온오프 밸브를 열어주게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 상기 수소 토출관으로부터 분지되어, 상기 수소 토출관을 통해 유동되는 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 수소 유동 배관; 및 상기 케이스 부재의 외부로부터 상기 수소 연료를 상기 불순물 분리 농축 부재로 공급해주는 수소 연료 공급관;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질을 분석하기 위한 것으로,
상기 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재와, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재와, 상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재가 내장되는 케이스 부재와, 상기 펌프 부재에 의해 배출되는 상기 수소를 외부로 토출시키는 수소 토출관과, 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하는 누설 센싱 부재와, 상기 수소 토출관으로부터 분지되어 상기 수소 토출관을 통해 유동되는 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 수소 유동 배관과, 상기 수소 유동 배관 상에 설치되어 상기 수소 유동 배관을 온오프시킬 수 있는 배관 온오프 밸브와, 상기 케이스 부재의 외부로부터 상기 수소 연료를 상기 불순물 분리 농축 부재로 공급해주는 수소 연료 공급관을 포함하는 것으로서,
상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분에 배치되고, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동되는 상기 수소를 이용하여, 상기 케이스 부재 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재의 외부로 누설되는 것을 차단할 수 있는 누설 차단 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배관 온오프 밸브가 닫힌 상태로 상기 수소 토출관을 통한 상기 수소의 토출이 이루어지다가, 상기 누설 센싱 부재가 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재는 상기 배관 온오프 밸브를 열어주게 되어, 상기 수소 토출관을 통해 유동되던 상기 수소 중의 일부가 상기 수소 유동 배관을 통해 상기 누설 차단 부재로 유입됨으로써, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동된 상기 수소를 이용하여 상기 누설 차단 부재가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막게 되고, 그에 따라 상기 케이스 부재 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재의 외부로 누설되는 것이 차단될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 누설 차단 부재는 상기 케이스 부재의 내부에서 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 덮는 누설 차단 케이스와, 상기 누설 차단 케이스의 내부에서 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분 쪽에 배치되고, 상기 수소 유동 배관과 연결되며, 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막아줄 수 있게 되는 누설 차단 팽창체와, 상기 누설 차단 팽창체로부터 연장되어, 상기 누설 차단 팽창체의 내부로 유입된 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 팽창 연결관과, 상기 누설 차단 케이스의 내부에서 상기 누설 차단 팽창체와 상기 수소 유동 배관 사이에 배치되고, 상기 팽창 연결관과 연결되며, 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 팽창 연결관을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막도록 팽창된 상태의 상기 누설 차단 팽창체를 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분 쪽으로 밀어줄 수 있는 팽창 가압체와, 상기 팽창 연결관의 내부를 막아주는 형태로 상기 팽창 연결관의 내부에 형성되어, 상기 누설 차단 팽창체의 내부 압력이 미리 설정된 소정 압력에 도달될 때까지 상기 팽창 연결관을 통한 상기 수소의 유동을 차단하다가, 상기 누설 차단 팽창체의 내부 압력이 상기 미리 설정된 소정 압력에 도달되면 상기 팽창 연결관을 통해 유동되는 상기 수소의 압력에 의해 찢어지면서 상기 팽창 연결관이 개방되도록 하는 팽창 지연 차단체와, 상기 누설 차단 케이스의 내벽으로부터 돌출되되, 상기 팽창 가압체와 상기 수소 유동 배관 사이로 돌출되어, 상기 팽창 가압체가 팽창될 때 상기 팽창 가압체가 상기 누설 차단 팽창체 쪽으로 팽창되도록 하는 후방 지지벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 의하면, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치가 불순물 분리 농축 부재와, 품질 분석 부재를 포함함에 따라, 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 분석 대상인 수소 연료 중의 불순물이 상기 불순물 분리 농축 부재에 분리 및 농축되고, 그와 같이 상기 불순물 분리 농축 부재에 분리 및 농축된 상기 불순물이 상기 품질 분석 부재에 의해 분석됨으로써, 상기 수소 연료 중의 극미량 불순물을 정량/정성 분석할 수 있으면서도, 그러한 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 구성을 개략적으로 보이는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 일부를 확대한 도면.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재가 누설 차단 상태가 된 모습을 확대한 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 구성을 개략적으로 보이는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 일부를 확대한 도면.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재가 누설 차단 상태가 된 모습을 확대한 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)는 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질을 분석하기 위한 것으로서, 불순물 분리 농축 부재(130)와, 품질 분석 부재(150)를 포함한다.
상기 불순물 분리 농축 부재(130)는 상기 수소 스테이션에서 상기 수소 연료 전지 자동차로 공급될 상기 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 것이다.
도면 번호 10은 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)의 분석 대상인 상기 수소 연료를 공급하는 공급 탱크이다.
도면 번호 110은 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)의 외관을 이루고, 상기 불순물 분리 농축 부재(130)와, 상기 품질 분석 부재(150) 등의 구성 요소가 내장되어, 작업자가 휴대할 수 있는 케이스 부재이다.
도면 번호 120은 상기 공급 탱크(10)와 상기 불순물 분리 농축 부재(130)를 연결하여, 상기 케이스 부재(110)의 외부인 상기 공급 탱크(10)로부터 상기 수소 연료를 상기 불순물 분리 농축 부재(130)로 공급해주는 수소 연료 공급관이다.
상기 수소 연료 공급관(120)이 상기 케이스 부재(110)의 외부로 노출된 상태여서, 상기 공급 탱크(10)와 연결됨으로써, 분석 대상인 상기 수소 연료가 상기 불순물 분리 농축 부재(130)로 공급될 수 있고, 상기 수소 연료에 대한 분석이 완료되면, 상기 수소 연료 공급관(120)과 상기 공급 탱크(10)가 분리됨으로써, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)의 이동이 가능해지게 된다.
본 실시예에서는, 상기 불순물 분리 농축 부재(130)는 팔라듐 멤브레인(palladium membrane)으로 제시된다.
상기 팔라듐 멤브레인은 팔라듐으로 되어 있어 수소 분자만 통과할 수 있는 셀로서, 상기 팔라듐 멤브레인으로 이루어진 상기 불순물 분리 농축 부재(130)를 상기 수소 연료가 경유하게 되면, 상기 수소 연료 중의 상기 수소만 상기 불순물 분리 농축 부재(130)를 통과하게 되고, 상기 수소 연료 중의 산소, 질소, 일산화탄소, 메탄 등의 상기 불순물은 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 걸러져서 점진적으로 농축되게 된다.
상기 품질 분석 부재(150)는 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 것이다.
여기서, 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석한다는 것은 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에서 분리 및 농축된 상기 불순물의 농축량을 상기 품질 분석 부재(150)가 확인함으로써, 상기 수소 연료 중의 상기 불순물의 함유 비율을 연산하고, 그에 따라 상기 수소 연료 중의 상기 수소의 함유 비율, 즉 상기 수소 연료의 순도를 연산하여 분석할 수 있다는 것이다.
도면 번호 123은 상기 불순물 분리 농축 부재(130)와 상기 품질 분석 부재(150)를 연결하여, 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 분리 및 농축된 상기 불순물을 상기 품질 분석 부재(150)로 공급해주는 불순물 공급관이다.
상기 품질 분석 부재(150)는 열전도도 검출기(thermal conductivity detector, TCD), 불꽃이온화 검출기(flame ionization detector, FID), 전자포착 검출기(electron capture detector, ECD), 불꽃광전지 검출기(flame photometry detector, FPD), 질량선택성 검출기(mass selective detector, MSD) 중 어느 하나로 제시될 수 있다.
한편, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)는 펌프 부재(140)를 더 포함한다.
상기 펌프 부재(140)는 상기 케이스 부재(110)에 내장되면서 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 연결되어, 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에서 분리된 상기 수소를 외부로 펌핑하여 배출시키는 것이다.
도면 번호 121은 상기 불순물 분리 농축 부재(130)와 상기 펌프 부재(140)를 연결하여, 상기 불순물 분리 농축 부재(130)를 통과한 상기 수소를 상기 펌프 부재(140)로 공급해주는 수소 공급관이고, 도면 번호 122는 상기 수소 공급관(121)을 통해 상기 펌프 부재(140)로 공급된 상기 수소를 외부로 토출시키는 수소 토출관이다.
상기 수소 토출관(122)은 상기 케이스 부재(110)의 외부로 노출된 상태로, 별도 수소 저장 탱크(미도시)와 착탈 가능하게 연결됨으로써, 상기 수소 토출관(122)을 통해 토출된 상기 수소가 상기 수소 저장 탱크에 저장될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)가 분석 대상인 상기 수소 연료가 수용된 상기 공급 탱크(10) 부근으로 이동된 상태에서, 상기 수소 연료 공급관(120)이 상기 공급 탱크(10)와 연결되고, 상기 수소 토출관(122)이 상기 수소 저장 탱크와 착탈 가능하게 연결된다.
이러한 상태에서, 상기 공급 탱크(10)로부터 상기 수소 연료가 상기 불순물 분리 농축 부재(130)로 공급되면, 상기 수소 연료 중의 상기 수소는 상기 불순물 분리 농축 부재(130)를 통과하여 상기 펌프 부재(140)로 향하게 되고, 상기 수소 연료 중의 상기 불순물은 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 점진적으로 농축된다.
상기 펌프 부재(140)로 향해진 상기 수소는 상기 펌프 부재(140)에 의해 펌핑되어, 상기 수소 토출관(122)을 통해 외부로 토출된다.
상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 농축된 상기 불순물은 상기 품질 분석 부재(150)로 공급되어, 상기 품질 분석 부재(150)에서 분석될 수 있게 된다.
상기와 같은 상기 수소 연료에 대한 분석이 완료된 이후에는, 상기 수소 연료 공급관(120)이 상기 공급 탱크(10)와 분리되고, 상기 수소 토출관(122)이 상기 수소 저장 탱크와 분리됨으로써, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)가 분석 대상인 상기 수소 연료가 수용된 상기 공급 탱크(10)로부터 이격되도록 옮겨질 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(100)가 상기 불순물 분리 농축 부재(130)와, 상기 품질 분석 부재(150)를 포함함에 따라, 상기 수소 스테이션에서 상기 수소 연료 전지 자동차로 공급될 분석 대상인 상기 수소 연료 중의 상기 불순물이 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 분리 및 농축되고, 그와 같이 상기 불순물 분리 농축 부재(130)에 분리 및 농축된 상기 불순물이 상기 품질 분석 부재(150)에 의해 분석됨으로써, 상기 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 상기 수소 연료 중의 극미량 불순물을 정량/정성 분석할 수 있으면서도, 그러한 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(200)는 샘플 주입 부재(260)를 더 포함한다.
상기 샘플 주입 부재(260)는 불순물 분리 농축 부재(230)와 품질 분석 부재(250) 사이에 배치되어, 상기 불순물 분리 농축 부재(230)에서 분리된 불순물의 가스 흐름을 역전시키는 방식으로 상기 불순물 중 목표 성분이 아닌 성분을 배출하고 상기 불순물 중 목표 성분만 상기 품질 분석 부재(250)로 주입하여 신속하면서도 연속적인 분석이 가능하도록 하는 것이다.
도면 번호 224는 상기 불순물 분리 농축 부재(230)와 상기 샘플 주입 부재(260)를 연결하여, 상기 불순물 분리 농축 부재(230)에 농축된 상기 불순물을 상기 샘플 주입 부재(260)로 공급하는 밸브향 공급관이고, 도면 번호 223은 상기 샘플 주입 부재(260)와 상기 품질 분석 부재(250)를 연결하여, 상기 샘플 주입 부재(260)로부터 상기 품질 분석 부재(250)로 상기 불순물을 미리 설정된 일정량씩 공급해주는 불순물 공급관이다.
상기와 같이, 상기 샘플 주입 부재(260)가 적용됨에 따라, 상기 불순물 분리 농축 부재(230)에서 분리된 상기 불순물의 가스 흐름을 역전시켜서 상기 불순물 중 목표 성분이 아닌 성분을 배출하고 상기 불순물 중 목표 성분만 상기 품질 분석 부재(250)로 주입시켜줄 수 있게 되고, 그에 따라 상기 수소 연료의 정성/정량 분석이 가능하면서도, 그 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 구성을 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재의 일부를 확대한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치를 구성하는 누설 차단 부재가 누설 차단 상태가 된 모습을 확대한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(300)는 누설 센싱 부재(375)와, 수소 유동 배관(370)과, 배관 온오프 밸브(371)와, 누설 차단 부재(380)를 더 포함한다.
상기 누설 센싱 부재(375)는 케이스 부재(310)의 내부에 설치되어, 상기 케이스 부재(310) 내부에서의 수소 연료의 임의적인 누설을 감지하는 것이다.
상기 수소 유동 배관(370)은 수소 토출관(322)으로부터 분지되어, 상기 수소 토출관(322)을 통해 유동되는 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 것이다.
상기 배관 온오프 밸브(371)는 상기 수소 유동 배관(370) 상에 설치되어, 상기 수소 유동 배관(370)을 온오프시킬 수 있는 것이다.
상기 누설 차단 부재(380)는 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분에 배치되고, 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 유동되는 상기 수소를 이용하여, 상기 케이스 부재(310) 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재(310)의 외부로 누설되는 것을 차단할 수 있는 것으로, 그 구체적인 구성에 대한 설명은 후술하기로 한다.
상기 누설 센싱 부재(375)에서 상기 케이스 부재(310) 내부에서의 상기 수소 연료의 임의적인 누설이 감지되지 않는 평상 시에는, 상기 배관 온오프 밸브(371)가 닫힌 상태로 유지되고, 상기 수소 토출관(322)을 통해 유동되는 상기 수소는 전량 외부로 토출된다.
그러다가, 상기 누설 센싱 부재(375)가 상기 케이스 부재(310) 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재(375)는 상기 배관 온오프 밸브(371)를 열어주게 되어, 상기 수소 토출관(322)을 통해 유동되던 상기 수소 중의 일부가 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 상기 누설 차단 부재(380)로 유입된다. 그러면, 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 유동된 상기 수소를 이용하여 상기 누설 차단 부재(380)가 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 막음으로써, 상기 케이스 부재(310) 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재(310)의 외부로 누설되는 것이 자동적으로 차단될 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 누설 차단 부재(380)가 누설 차단 케이스(381)와, 누설 차단 팽창체(382)와, 팽창 연결관(384)과, 팽창 가압체(383)와, 팽창 지연 차단체(385)와, 후방 지지벽(386)을 포함한다.
상기 누설 차단 케이스(381)는 상기 케이스 부재(310)의 내부에서 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분(상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)이 연결되는 모서리 부분, 이하 동일)을 덮는 것이다.
상기 누설 차단 팽창체(382)는 상기 누설 차단 케이스(381)의 내부에서 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분 쪽에 배치되고, 상기 수소 유동 배관(370)과 연결되며, 실리콘 고무 등 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 막아줄 수 있게 되는 것이다.
상기 팽창 연결관(384)은 상기 누설 차단 팽창체(382)로부터 연장되고, 상기 팽창 가압체(383)와 연통되어, 상기 누설 차단 팽창체(382)의 내부로 유입된 상기 수소 중의 일부가 상기 팽창 가압체(383)의 내부로 유동되도록 하는 것이다.
상기 팽창 가압체(383)는 상기 누설 차단 케이스(381)의 내부에서 상기 누설 차단 팽창체(382)와 상기 수소 유동 배관(370) 사이에 배치되고, 상기 팽창 연결관(384)과 연결되며, 실리콘 고무 등 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 팽창 연결관(384)을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 막도록 팽창된 상태의 상기 누설 차단 팽창체(382)를 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분 쪽으로 밀어줄 수 있는 것이다.
상기 누설 차단 팽창체(382)와 상기 팽창 가압체(383)는 각각 상기 수소 연료 공급관(320)의 외측 공간을 따라 링 형태로 배치되고, 상기 누설 차단 팽창체(382)와 상기 팽창 가압체(383)는 각각 그 내부가 빈 원형 단면 형태로 이루어지고, 상기 팽창 연결관(384)은 상기 누설 차단 팽창체(382)와 상기 팽창 가압체(383)를 복수 지점에서 연결한다.
상기 팽창 지연 차단체(385)는 상기 팽창 연결관(384)의 내부를 막아주는 소정 두께의 얇은 막 형태로 상기 팽창 연결관(384)의 내부에 형성되어, 상기 누설 차단 팽창체(382)의 내부 압력이 미리 설정된 소정 압력에 도달될 때까지 상기 팽창 연결관(384)을 통한 상기 수소의 유동을 차단하다가, 상기 누설 차단 팽창체(382)의 내부 압력이 상기 미리 설정된 소정 압력에 도달되면 상기 팽창 연결관(384)을 통해 유동되는 상기 수소의 압력에 의해 찢어지면서 상기 팽창 연결관(384)이 개방되도록 하는 것이다.
상기 후방 지지벽(386)은 상기 누설 차단 케이스(381)의 내벽으로부터 돌출되되, 상기 팽창 가압체(383)와 상기 수소 유동 배관(370) 사이로 돌출되어, 상기 팽창 가압체(383)가 팽창될 때 상기 팽창 가압체(383)가 상기 누설 차단 팽창체(382) 쪽으로 팽창되도록 지지하는 것이다.
상기 누설 센싱 부재(375)에서 상기 케이스 부재(310) 내부에서의 상기 수소 연료의 임의적인 누설이 감지되지 않는 평상 시에는, 상기 배관 온오프 밸브(371)가 닫힌 상태로 유지되고, 상기 수소 토출관(322)을 통해 유동되는 상기 수소는 전량 외부로 토출되므로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 누설 차단 팽창체(382) 및 상기 팽창 가압체(383)는 수축된 상태를 유지한다.
그러다가, 상기 누설 센싱 부재(375)가 상기 케이스 부재(310) 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재(375)가 상기 배관 온오프 밸브(371)를 열어주게 되어, 상기 수소 토출관(322)을 통해 유동되던 상기 수소 중의 일부가 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 상기 누설 차단 부재(380)로 유입되고, 상기와 같이 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 유동된 상기 수소가 상기 누설 차단 팽창체(382)로 유입됨으로써, 상기 누설 차단 팽창체(382)가 상기 수소에 의해 팽창하면서, 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 1차적으로 막게 된다.
상기와 같이, 상기 누설 차단 팽창체(382)가 팽창되는 과정에서, 상기 누설 차단 팽창체(382)의 내부 압력이 상기 미리 설정된 소정 압력에 도달되지 않은 상태에서는, 상기 팽창 지연 차단체(385)에 의해 상기 팽창 연결관(384)이 막힌 상태가 유지되어, 상기 팽창 가압체(383)는 팽창하지 아니하고, 상기 수소 유동 배관(370)을 통해 유동된 상기 수소에 의해 상기 누설 차단 팽창체(382)만이 급속하게 팽창할 수 있게 된다.
그러다가, 상기 누설 차단 팽창체(382)의 내부 압력이 상기 미리 설정된 소정 압력에 도달되면, 상기 팽창 지연 차단체(385)가 상기 누설 차단 팽창체(382) 및 상기 팽창 연결관(384) 내부의 상기 수소의 압력에 의해 찢어지면서, 상기 팽창 연결관(384)이 개방되고, 그에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 누설 차단 팽창체(382)로 유입된 상기 수소 중의 일부가 상기 팽창 연결관(384)을 통해 유동되어 상기 팽창 가압체(383)로 유입되어, 상기 팽창 가압체(383)가 팽창하게 된다.
이 때, 상기 팽창 가압체(383)는 상기 후방 지지벽(386)에 의해 후방, 즉 상기 수소 유동 배관(370) 쪽으로의 팽창이 막히게 되므로, 상기 팽창 가압체(383)는 전방, 즉 상기 누설 차단 팽창체(382) 쪽으로 편심되도록 팽창되고, 그에 따라 상기 팽창 가압체(383)가 이미 팽창된 상태의 상기 누설 차단 팽창체(382)를 가압하여 눌러주게 됨으로써, 상기 누설 차단 팽창체(382)가 상기 수소 연료 공급관(320)과 상기 케이스 부재(310)의 연결 부분을 밀폐하도록 상기 팽창 가압체(383)에 의해 밀릴 수 있게 된다.
상기와 같이 구성됨으로써, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치(300) 내부에서의 상기 수소 연료의 임의적 누설이 발생되는 경우 상기 수소 연료의 상기 케이스 부재(310) 외부로의 누설이 즉각적이고 자동적으로 차단될 수 있게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치에 의하면, 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 극미량 불순물을 정량/정성 분석할 수 있으면서도, 그러한 분석이 신속하고 연속적으로 이루어질 수 있고, 상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치 내부에서의 상기 수소 연료의 임의적 누설이 발생되는 경우 상기 수소 연료의 외부로의 누설이 차단될 수 있도록 할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치
130 : 불순물 분리 농축 부재
140 : 펌프 부재
150 : 품질 분석 부재
이 특허는 2020년도 한국표준과학연구원의 수소스테이션 신뢰성 평가기술개발 재원으로 지원을 받아 수행된 연구임(한국표준과학연구원 - 2020 - GP2020 - 0007 - 1).
130 : 불순물 분리 농축 부재
140 : 펌프 부재
150 : 품질 분석 부재
이 특허는 2020년도 한국표준과학연구원의 수소스테이션 신뢰성 평가기술개발 재원으로 지원을 받아 수행된 연구임(한국표준과학연구원 - 2020 - GP2020 - 0007 - 1).
Claims (12)
- 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재;
상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재; 및
상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재 사이에 배치되어, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 불순물의 가스 흐름을 역전시키는 방식으로 상기 불순물 중 목표 성분이 아닌 성분을 배출하고 상기 불순물 중 목표 성분만 상기 품질 분석 부재로 주입하여 주는 샘플 주입 부재;를 포함하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 불순물 분리 농축 부재는 팔라듐 멤브레인(palladium membrane)인 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 품질 분석 부재는 열전도도 검출기(thermal conductivity detector, TCD), 불꽃이온화 검출기(flame ionization detector, FID), 전자포착 검출기(electron capture detector, ECD), 불꽃광전지 검출기(flame photometry detector, FPD), 질량선택성 검출기(mass selective detector, MSD) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는
상기 불순물 분리 농축 부재에 연결되어, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 수소를 외부로 배출시키는 펌프 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재; 및
상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재;를 포함하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질을 분석하기 위한 것으로서,
팔라듐으로 되어 있어 수소 분자만 통과할 수 있는 셀인 팔라듐 멤브레인으로 이루어진 불순물 분리 농축 부재를 거치면서, 상기 수소 연료 중의 수소와 불순물이 분리됨과 함께 상기 불순물이 농축되어지고, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 농축되어진 상기 불순물이 품질 분석 부재에서 분석됨으로써, 상기 수소 연료의 품질이 분석될 수 있는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리된 상기 수소를 외부로 배출시키는 펌프 부재가 수소 공급관에 의해 상기 불순물 분리 농축 부재에 연결되어, 상기 불순물 분리 농축 부재를 통과한 상기 수소가 상기 수소 공급관을 통해 상기 펌프 부재로 공급되는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여, 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재;
상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재;
상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재가 내장되는 케이스 부재;
상기 펌프 부재에 의해 배출되는 상기 수소를 외부로 토출시키는 수소 토출관;
상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하는 누설 센싱 부재; 및
상기 수소 유동 배관 상에 설치되어, 상기 수소 유동 배관을 온오프시킬 수 있는 배관 온오프 밸브;를 포함하고,
상기 배관 온오프 밸브가 닫힌 상태로 상기 수소 토출관을 통한 상기 수소의 토출이 이루어지다가, 상기 누설 센싱 부재가 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재는 상기 배관 온오프 밸브를 열어주게 되는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치는
상기 수소 토출관으로부터 분지되어, 상기 수소 토출관을 통해 유동되는 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 수소 유동 배관; 및
상기 케이스 부재의 외부로부터 상기 수소 연료를 상기 불순물 분리 농축 부재로 공급해주는 수소 연료 공급관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 수소 스테이션에서 수소 연료 전지 자동차로 공급될 수소 연료의 품질을 분석하기 위한 것으로,
상기 수소 연료 중의 수소와 불순물을 분리하여 상기 불순물을 농축시키는 불순물 분리 농축 부재와, 상기 불순물 분리 농축 부재에서 분리 및 농축된 상기 불순물을 분석하여 상기 수소 연료의 품질을 분석하는 품질 분석 부재와, 상기 불순물 분리 농축 부재와 상기 품질 분석 부재가 내장되는 케이스 부재와, 상기 펌프 부재에 의해 배출되는 상기 수소를 외부로 토출시키는 수소 토출관과, 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하는 누설 센싱 부재와, 상기 수소 토출관으로부터 분지되어 상기 수소 토출관을 통해 유동되는 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 수소 유동 배관과, 상기 수소 유동 배관 상에 설치되어 상기 수소 유동 배관을 온오프시킬 수 있는 배관 온오프 밸브와, 상기 케이스 부재의 외부로부터 상기 수소 연료를 상기 불순물 분리 농축 부재로 공급해주는 수소 연료 공급관을 포함하는 것으로서,
상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분에 배치되고, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동되는 상기 수소를 이용하여, 상기 케이스 부재 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재의 외부로 누설되는 것을 차단할 수 있는 누설 차단 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 배관 온오프 밸브가 닫힌 상태로 상기 수소 토출관을 통한 상기 수소의 토출이 이루어지다가, 상기 누설 센싱 부재가 상기 케이스 부재 내부에서의 상기 수소 연료의 누설을 감지하면, 상기 누설 센싱 부재는 상기 배관 온오프 밸브를 열어주게 되어, 상기 수소 토출관을 통해 유동되던 상기 수소 중의 일부가 상기 수소 유동 배관을 통해 상기 누설 차단 부재로 유입됨으로써, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동된 상기 수소를 이용하여 상기 누설 차단 부재가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막게 되고, 그에 따라 상기 케이스 부재 내부에서 누설된 상기 수소 연료가 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 통해 상기 케이스 부재의 외부로 누설되는 것이 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 누설 차단 부재는
상기 케이스 부재의 내부에서 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 덮는 누설 차단 케이스와,
상기 누설 차단 케이스의 내부에서 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분 쪽에 배치되고, 상기 수소 유동 배관과 연결되며, 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 수소 유동 배관을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막아줄 수 있게 되는 누설 차단 팽창체와,
상기 누설 차단 팽창체로부터 연장되어, 상기 누설 차단 팽창체의 내부로 유입된 상기 수소 중의 일부가 유동될 수 있는 팽창 연결관과,
상기 누설 차단 케이스의 내부에서 상기 누설 차단 팽창체와 상기 수소 유동 배관 사이에 배치되고, 상기 팽창 연결관과 연결되며, 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 상기 팽창 연결관을 통해 유동된 상기 수소에 의해 팽창됨으로써, 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분을 막도록 팽창된 상태의 상기 누설 차단 팽창체를 상기 수소 연료 공급관과 상기 케이스 부재의 연결 부분 쪽으로 밀어줄 수 있는 팽창 가압체와,
상기 팽창 연결관의 내부를 막아주는 형태로 상기 팽창 연결관의 내부에 형성되어, 상기 누설 차단 팽창체의 내부 압력이 미리 설정된 소정 압력에 도달될 때까지 상기 팽창 연결관을 통한 상기 수소의 유동을 차단하다가, 상기 누설 차단 팽창체의 내부 압력이 상기 미리 설정된 소정 압력에 도달되면 상기 팽창 연결관을 통해 유동되는 상기 수소의 압력에 의해 찢어지면서 상기 팽창 연결관이 개방되도록 하는 팽창 지연 차단체와,
상기 누설 차단 케이스의 내벽으로부터 돌출되되, 상기 팽창 가압체와 상기 수소 유동 배관 사이로 돌출되어, 상기 팽창 가압체가 팽창될 때 상기 팽창 가압체가 상기 누설 차단 팽창체 쪽으로 팽창되도록 하는 후방 지지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 스테이션용 휴대형 수소 연료 품질 분석 장치.
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