KR20220140666A - 교체식 수소연료 플랫폼 - Google Patents

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KR20220140666A
KR20220140666A KR1020210046836A KR20210046836A KR20220140666A KR 20220140666 A KR20220140666 A KR 20220140666A KR 1020210046836 A KR1020210046836 A KR 1020210046836A KR 20210046836 A KR20210046836 A KR 20210046836A KR 20220140666 A KR20220140666 A KR 20220140666A
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Abstract

수소연료로 가동되는 자동차나 중장비, 장비나 기계에 수소를 공급하는 방식을 수소용기 교체식의 플랫폼으로 설계하여 수소충전소 인프라에 관여받지 않고 수소를 공급받기에 용이한 플랫폼이다.

Description

교체식 수소연료 플랫폼{Replaceable hydrogen fuel platform}
자동차 및 중장비 등의 장비와 기계의 수소화로 상용화를 위한 플랫폼
수소스택에 수소를 공급하여 전력을 발전하는 원천 기술
특허 공개번호 제 1020150078452(2015.07.08)
수소 용기를 교체식으로 운영하여 전력을 공급하는 시스템
수소 충전소 인프라의 문제를 비용적, 시간적, 경제적 효율로 해결함
내립되어 있는 수소용기에 수소를 충전해야하는 구조를 수소용기를 교체식으로 설계해 수소 충전을 용이하게 함
고압 수소용기를 규격화하고 수소 용기와 장치를 도킹하는 시스템으로 수소를 공급하고 고압 수소용기에 수소가 소량으로 남을 때 비교적 저압으로 부저장소에 잔여 수소를 저장하여 구동 전력을 확보하고 잔여 수소가 없는 고압수소용기를 교체하는 방식
본 발명의 논지를 흐릴 수 있는 구성은 후술한다.
1.고압 수소용기를 전자식 1-1.도킹으로 연결하여 수소 연료를 공급하고,
2.공급하는 관에는 2-1.판막식 노즐(원웨이 밸브)과 2-2.개폐장치가 있고,
3.고압 수소용기에 소량의 잔여 수소를 저장하는 부저장소가 있다.
1-1. 도킹 장치는 전자식 도킹 장치로서
이음새의 결합은 금속으로 결합하나 고압 수소용기의 분출구와 수소를 공급받는 장치의 관 내경에 닿는 부분은 고무패킹 등의 구조물로 수소 누출을 막고,
안전성 부분의 필요로 추가적으로 전동 버클식 장치를 통해 결합력을 추가할 수 있고,
상기 안전성 부분의 필요로 추가적으로 이중, 삼중 결합을 통해 안정성을 확보할 수 있으나 불필요한 구조물은 제거하고 실시될 수 있음.
1. 고압 수소용기는 수소를 포집하는 대형 공장, 또는 공장 근처의 충전소에서 미리 충전을 하여 유통하고,
고압 수소용기의 구조는 1]장치와 결합부위 및 분출구, 2]내부, 3]용기 벽 부분으로 나눠서 서술함
1]장치와 결합부위 및 분출구는
장치와 도킹시스템으로 결합되도록 이음새 부분이 입구 외부에 있고,
분출구는 도킹이 되어 플랫폼 장치 결합부에서 분출구 봉인장치를 해제할 수 있도록 와이어식 봉인장치나, 자석식 등의 봉인이 되어있음.
2]내부는
내부의 상부에는 금속 필터가 있고,
금속 필터 하부쪽에는 벌집 모양의 필터 구조물이 하부로 갈수록 크기가 커지고, 벌집 모양의 방에는 각각 공기저항을 일으키는 소형 프로펠러가 달려있어
고압 수소의 흐름을 감압시켜 안정성을 확보한다.
소형 프로펠러가 부서지더라도 상부로 갈수록 크기가 작아지는 필터에 수소의 흐름에 방해되지 않으며 중력에 의해 하부로 내려가서 고장의 위험성이 없음.
3]용기 벽체는
안정성에 뛰어난 복합 구조물로, 삼중 금속 벽으로 내벽은 탄성에 강한 합금으로 이루어지고, 중간벽과 내벽사이에 탄성에 강한 탄소화합물과 금속실로 감싸고 있으며, 중간벽은 탄성이 없고 강도가 높은 합금으로 이루어져 있고, 외벽과 중간벽 사이는 공간을 두고 충격과 진동을 단절하고 외벽은 다시 탄성이 강한 합금으로 외부 충격을 흡수할 수 있는 구조이다.
고압 수소용기의 규격은 기계나 장비의 부피에 따라 규격화 될 수 있다.
상기 고압 수소용기의 구조에서 장비나 기계의 감압장치나 안전정치가 되어 있고 기계적 결함이 발생하지 않을 경우 상기 고압 수소용기의 구조가 변경될 수 있다.
2-1.판막식 노즐(원웨이 밸브(one-way valve))는 기체의 흐름을 한방향으로 흐르게 하고 역류를 방지한다.
2. 관에 감압 밸브를 설치하고 감압 밸브 이후의 통로는 휘어지는 탄소화합물과 금속 실의 단일구조가 될 수 있다.
3.고압 수소용기의 1/5~1/50 수준의 잔여 수소를 저장할 부저장소는 고압 수소용기에 비해 저압으로 저장되어 안정성을 위한 구조물을 줄임으로써 고압 수소용기에 비해 부피와 무게를 줄인다.
부저장소의 저장 원리는
부저장소가 감당할 수 있는 압력의 고압 수소용기의 수소가 남아 있을 때 2-2.개폐 장치를 열어 부저장소에 수소를 저장하는 원리이며
2-2.개폐장치를 닫아 고압 수소용기의 수소를 먼저 소비하고, 고압 수소용기의 수소를 다 소비한 이후에 2-2.개폐장치를 열어 수소를 공급한다.
수소 경제의 활성화에 이바지할 수 있고 수소충전소 인프라를 구축하는 비용과 시간 등을 줄일 수 있음

Claims (3)

  1. 장비나 기계에 수소 연료를 공급하는 수소용기를 교체식 고압수소용기로 장비나 기계에 도킹하는 시스템을포함하는 플랫폼
  2. 청구항 1에서 잔여 수소를 저장할 수 있는 부저장소를 활용해 수소를 공급하는 시스템을 포함하는 플랫폼
  3. 청구항 1에서규격화된 고압수소용기를 활용한 교체식 수소용기로 수소를 공급하는 플랫폼
KR1020210046836A 2021-04-10 2021-04-10 교체식 수소연료 플랫폼 KR20220140666A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150078452A (ko) 2013-12-30 2015-07-08 현대자동차주식회사 연료 전지 스택의 수소 공급 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150078452A (ko) 2013-12-30 2015-07-08 현대자동차주식회사 연료 전지 스택의 수소 공급 장치

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