KR20140046190A - 잠수함의 연료전지 시스템 및 그 연료전지 시스템의 가스 제거방법 - Google Patents
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Abstract
잠수함의 연료전지 시스템을 개시한다.
잠수함의 연료전지 시스템은 가스의 산화에 의해 생기는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 연료전지모듈; 상기 연료전지모듈 내부의 가스를 진공 흡입하도록 가스 배출라인을 진공상태로 유지하는 진공펌프; 상기 진공펌프에 의해 흡입된 가스를 포집하고, 포집 가스 중에서 수소가스를 제거하는 수소가스 제거 룸; 상기 연료전지모듈 내부의 가스 배출 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인을 개폐하는 콘트롤 밸브;를 구비한다.
잠수함의 연료전지 시스템은 가스의 산화에 의해 생기는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 연료전지모듈; 상기 연료전지모듈 내부의 가스를 진공 흡입하도록 가스 배출라인을 진공상태로 유지하는 진공펌프; 상기 진공펌프에 의해 흡입된 가스를 포집하고, 포집 가스 중에서 수소가스를 제거하는 수소가스 제거 룸; 상기 연료전지모듈 내부의 가스 배출 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인을 개폐하는 콘트롤 밸브;를 구비한다.
Description
본 발명은 잠수함의 연료전지 시스템 및 그 연료전지 시스템의 가스 제거방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 연료전지 모듈 내부의 가스를 제거하기 위하여 연료전지 모듈에 진공펌프가 연결되고, 진공펌프에 의해 연료전지 모듈에서 배출된 가스는 수소 가스 제거 룸 안에 저장됨으로써, 불활성 가스나 동일한 연료(수소, 산소)를 이용하여 소제하는 것보다 효율적이며, 밸브의 수리나 리크로 인하여 배관의 소재가 필요한 경우보다 안정하고 효율적으로 가스를 제거하며, 밸브 수리나 리크(leak)로 인한 배관의 소제의 경우보다 더 효율적으로 배관 내부의 가스를 안정적으로 제거하고, 밀폐된 공간에서 연료전지 시스템의 안전한 기동을 실현할 수 있는 잠수함의 연료전지 시스템 및 그 연료전지 시스템의 가스 제거방법에 관한 것이다.
일반적으로 잠수함, 특히 군용 잠수함에 있어 에너지 저장수단으로서 배터리 이외에 연료전지(Fuel cell)의 사용이 크게 늘어나고 있는바, 이러한 연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 것으로, 수소와 같은 기체 반응물질을 외부에서 연속적으로 공급하여 전기의 생성을 도모하고 반응 후 생성물질은 연속적으로 반응 계의 외부로 배출시키는 점에 그 특징이 있는 고효율의 무공해 발전장치의 일종이라 할 수 있다.
즉, 연료전지는 반응물질의 산화와 환원반응을 이용한다는 점에서 보통의 화학전지와 같지만, 밀폐된 계내(系內)에서 전지반응을 하는 화학전지와는 달리, 반응물질이 외부에서 연속으로 공급되고 반응 후 생성물질은 연속으로 계외(系外)로 배출된다는 점에서 그 차이가 있는 것으로, 가장 전형적인 예로 수소-산소 연료전지를 들 수 있다.
연료전지는 수소나 산소를 사용하지 않을 경우 연료전지모듈 내부에 산소 또는 수소를 제거해 주어야 한다. 또한 운전 전/ 운전 중 / 운전 후 효율적인 연료전지모듈의 운전, 기능 향상 및 안전성을 위해 연료전지모듈 내부의 가스를 제거해 주어야 한다.
종래에 소제를 할 경우 3가지의 방법을 사용하게 되는데, 첫째 동일한 가스로 내부의 가스를 밀어내어 불순가스를 소제 하는 방법이 있으나, 연료 효율이 안좋은 단점이 있다. 둘째 불활성 가스 사용하여 내부의 가스를 제거하는 방법이 있으나, 이 방법은 연료전지의 운전중에는 거의 사용하지 못하고 정지 시 내부의 가스를 제거할 때만 사용 가능하다.
연료전지는 연료 사용시 100%의 연료는 없음에 따라 연료 사용시 일정기간 연료전지를 운전한다. 기술적으로 순도 100% 수소 산소를 만드는 것을 불가능하며, 연료전지모듈 내부의 연료사용을 폐회로로 구성할 경우, Dead end type 이나 현대자동차에서 사용하는 리사이클 방식(연료의 효율을 높이기 위하여 연료를 계속 순환하여 사용하는 방식)의 연료전지는 계속 사용하다 보면 불순가스가 쌓여 연료전지의 효율저하의 원인이 되며, 연료전지 MEA 수명에 좋지않은 영향을 끼친다.
잠수함의 경우 유지보수 및 연료전지모듈의 효율성 안전성을 위해 소제가 필요하며, 밀폐된 공간이므로 자동차나 가정용 연료전지처럼 대기중으로 배출하지 못한다.
본 발명은 기존 배출시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료전지 모듈 내부의 가스를 제거하기 위하여 연료전지 모듈에 진공펌프가 연결되고, 진공펌프에 의해 연료전지 모듈에서 배출된 가스는 수소가스 제거 룸 안에 저장됨으로써, 불활성가스나 동일한 연료(수소, 산소)를 이용하여 소제하는 것보다 효율적이며, 밸브의 수리나 리크로 인하여 배관의 소재가 필요한 경우보다 안정하고 효율적으로 가스를 제거하고, 밸브 수리나 리크(leak)로 인한 배관의 소제의 경우보다 더 효율적으로 배관 내부의 가스를 안정적으로 제거하며, 밀폐된 공간에서 연료전지 시스템의 안전한 기동을 실현할 수 있는 잠수함의 연료전지 시스템 및 그 연료전지 시스템의 가스 제거방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 잠수함의 연료전지 시스템은 가스의 산화에 의해 생기는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 연료전지모듈; 상기 연료전지모듈 내부의 가스를 진공 흡입하도록 가스 배출라인을 진공상태로 유지하는 진공펌프; 상기 진공펌프에 의해 흡입된 가스를 포집하고, 포집 가스 중에서 수소가스를 제거하는 수소가스 제거 룸; 상기 연료전지모듈 내부의 가스 배출 압력을 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인을 개폐하는 콘트롤 밸브;를 포함한다.
상기 연료전지모듈 내부로부터 배출된 가스로부터 물을 분리하기 위하여 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이에 설치되는 제 1 기액 분리기; 및 상기 진공펌프를 통과한 가스로부터 물을 분리하기 위하여 상기 진공펌프와 상기 수소가스 제거 룸 사이에 설치되는 제 2 기액 분리기;를 포함한다.
상기 제 1 기액 분리기와 상기 제 2 기액 분리기에는 물이 일정수준으로 이상으로 차면 물을 배출시키는 차단 밸브가 설치된다.
상기 진공펌프의 작동매체의 최적 온도조건을 조절하기 위하여 상기 진공펌프에는 열교환기가 연결될 수 있다.
상기 열교환기와 상기 제 2 기액 분리기 사이에는 상기 제 2 기액 분리기에서 분리된 물의 온도를 감지하는 온도센서가 설치될 수 있다.
상기 진공펌프의 입구 측에는 상기 연료전지모듈에서 배출하는 가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지 라인이 설치될 수 있다.
상기 역류방지 라인은, 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인과, 상기 제 2 기액 분리기와 상기 수소가스 제거 룸 사이의 가스 배출라인 사이에 설치될 수 있다.
상기 역류방지 라인에는 상기 진공펌프의 작동시, 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프의 작동정지를 방지하는 온 오프 밸브와, 가스의 역류를 방지하는 체크밸브가 설치될 수 있다.
상기 수소가스 제거 룸에는 수소가스를 제거하는 엘리미네이터가 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 시스템의 가스 제거방법은 진공펌프가 작동하여 연료전지모듈과 수소가스 제거 룸 사이의 가스 배출라인을 진공 상태로 유지하는 단계; 연료전지모듈의 내부 가스압력이 세팅 압력으로 유지되면, 콘트롤 밸브를 조절하여 가스를 배출하는 단계; 및 연료전지모듈의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인을 거쳐 수소가스 제거 룸 안으로 포집되는 단계;를 포함한다.
상기 연료전지모듈의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인을 거치는 과정에서, 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이에 설치된 제 1 기액 분리기가 상기 연료전지모듈 내부로부터 배출된 가스로부터 물을 분리하고, 상기 진공펌프와 상기 수소가스 제거 룸 사이에 설치된 제 2 기액 분리기가 상기 진공펌프를 통과한 가스로부터 물을 분리할 수 있다.
상기 진공펌프 작동시, 상기 진공펌프의 작동매체의 최적 온도조건(24℃)을 조절하기 위하여 상기 진공펌프에 연결된 열교환기가 열 교환할 수 있다.
상기 열교환기와 상기 제 2 기액 분리기 사이에 설치된 온도센서는 상기 제 2 기액 분리기에서 분리된 물의 온도를 감지하고, 상기 열교환기를 제어할 수 있다.
상기 진공펌프의 입구 측에는 역류방지 라인을 설치하여 상기 진공펌프의 작동시 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프의 작동정지를 방지할 수 있다.
상기 수소가스 제거 룸에 포집한 수소가스는 상기 수소가스 제거 룸 상부에 설치된 엘리미네이터에 의해 제거하고, 산소가스는 호흡용으로 활용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 시스템의 안정성이 향상되고, 필요시 불순가스를 진공으로 흡입하므로 소모율이 향상되며, 연료소모율 향상은 잠수함의 작전능력 향상과 동시에 잠항 기간을 늘리는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수함의 연료전지 시스템을 보인 구성도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 시스템의 가스 제거방법을 보인 블록도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 시스템의 가스 제거방법을 보인 블록도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수함의 연료전지 시스템 및 그 연료전지 시스템의 가스 제거방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수함의 연료전지 시스템을 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 잠수함의 연료전지 시스템(100)은 AIP(Air independent Propulsion)시스템을 갖는 잠수함에 적용될 수 있다. AIP시스템을 가지는 잠수함은 연료전지, Sterling, MESMA, CCD 4가지 종류가 있다. 특히 연료전지는 수소나 산소를 사용하지 않을 경우 연료전지모듈 내부에 산소를 제거해 주어야 하며, 운전 전, 운전 중, 운전 후에 연료전지모듈의 안전성 및 기능 향상을 위하여 진공 라인을 통해 연료전지모듈 내부의 가스를 제거해 주며, 밸브의 수리나 리크 시 수소를 강제적으로 제거해 주어야 한다. 이렇게 발생하는 가스류를 진공 라인을 통해 제거하고, 이 진공 라인은 특별한 룸으로 연결되어 수소를 제거할 수 있다.
본 발명의 잠수함의 연료전지 시스템(100)은 가스의 산화에 의해 생기는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 연료전지모듈(110), 상기 연료전지모듈(110) 내부의 가스를 진공 흡입하도록 가스 배출라인(L)을 진공상태로 유지하는 진공펌프(120), 상기 진공펌프(120)에 의해 흡입된 가스를 포집하고, 포집 가스 중에서 수소가스를 제거하는 수소가스 제거 룸(130), 상기 연료전지모듈(110) 내부의 가스 배출 압력을 측정하는 압력센서(P), 및 상기 압력센서(P)의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈(110)과 상기 진공펌프(130) 사이의 가스 배출라인(L)을 개폐하는 콘트롤 밸브(150)를 포함한다.
상기 연료전지모듈(110)은 전기를 생산하는 장치로서 물의 전기분해 역반응을 이용하여 전기를 발생하기 위하여 반응 가스, 예를 들어 수소가스와 산소가스를 필요로 한다. 운전 전/ 운전 중/ 운전 후 효율적인 연료전지모듈의 운전, 기능 향상 및 안전성을 위해 연료전지모듈(110) 내부의 수소가스, 산소가스를 사용하지 않을 경우 상기 연료전지모듈(110)에서 모두 소제해야 한다.
상기 진공펌프(120)는 수봉식 진공펌프로서, 상기 연료전지모듈(110) 내부의 수소가스, 산소가스를 진공 흡입하여 가스 배출라인(L)을 진공상태로 유지하는 역할을 한다.
상기 콘트롤 밸브(150)는 상기 압력센서(P)의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈(110)과 상기 진공펌프(130) 사이의 가스 배출라인(L)을 선택적으로 개방하여 수소가스, 산소가스를 수소가스 제거 룸(130) 안에 포집하도록 한다.
수소가스 제거 룸(130) 안에는 엘리미네이터(131)가 설치되어 수소가스를 제거하도록 구성된다. 그리고 산소가스는 잠수함 내의 호흡용으로 활용할 수 있도록 한다.
상기 연료전지모듈(110) 내부로부터 배출된 수소가스에 의해서 가스 배출라인(L)에 물이 발생하게 되는데, 물을 분리하기 위하여 상기 연료전지모듈(110)과 상기 진공펌프(120) 사이에는 제 1 기액 분리기(140)가 설치된다.
상기 진공펌프(120)는 수봉식 펌프를 사용하므로 상기 진공펌프(120)를 통과한 가스 배출라인(L)에 물이 혼입되는바, 상기 진공펌프(120)를 통과한 가스로부터 물을 분리하기 위하여 상기 진공펌프(120)와 상기 수소가스 제거 룸(130) 사이에 제 2 기액 분리기(150)가 설치된다.
그리고 상기 제 1 기액 분리기(140)와 상기 제 2 기액 분리기(150)에는 물이 일정수준으로 이상으로 차면 물을 배출시키는 차단 밸브(141)(151)가 설치된다.
상기 진공펌프(120)의 작동매체인 물의 최적 온도조건, 20-30℃, 더욱 바람직하게는 24℃로 조절하기 위하여 상기 진공펌프(120)에 열교환기(160)가 연결될 수 있다.
상기 열교환기(160)와 상기 제 2 기액 분리기(150) 사이에는 상기 제 2 기액 분리기(150)에서 분리된 물의 온도를 감지하는 온도센서(170)가 설치될 수 있다.
상기 온도센서(170)는 물의 온도를 감지하고, 상기 온도센서(170)의 감지에 따라 열교환 하여 물의 최적 온도조건을 유지한다.
상기 진공펌프(120)의 입구 측에는 상기 연료전지모듈(110)에서 배출하는 가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지 라인(180)이 연결될 수 있다.
상기 역류방지 라인(180)은 상기 연료전지모듈(110)과 상기 진공펌프(120) 사이의 가스 배출라인(L)과, 상기 제 2 기액 분리기(150)와 상기 수소가스 제거 룸(130) 사이의 가스 배출라인(L) 사이에 설치될 수 있다.
상기 역류방지 라인(180)에는 상기 진공펌프(120)의 작동시, 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프(120)의 작동정지를 방지하는 온 오프 밸브(181)와, 가스의 역류를 방지하는 체크밸브(182)가 설치될 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 시스템의 가스 제거방법을 보인 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 시스템의 가스 제거방법은 진공펌프(120)가 작동하여 연료전지모듈(110)과 수소가스 제거 룸(130) 사이의 가스 배출라인(L)을 진공 상태로 유지하는 단계(S 110); 연료전지모듈(110)의 내부 가스압력이 세팅 압력으로 유지되면, 콘트롤 밸브(150)를 조절하여 가스를 배출하는 단계(S 120); 및 연료전지모듈(110)의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인(L)을 거쳐 수소가스 제거 룸(130) 안으로 포집되는 단계(S 130);를 포함한다.
상기 단계(S 120)는 연료전지모듈(110)의 내부로직에 의하여, 진공 라인으로 연결되는 연료전지모듈(110) 내부 밸브가 열려 배출하는 단계로서, 연료전지모듈(110)의 경우 모듈의 최적화로 Cell Voltage 측정, 압력, 물 배출 등의 복합적인 인자에 의해 진공 라인의 연결되는 밸브가 수십 초마다 한 번씩 열려서, 불순가스를 배출하게 된다.
상기 연료전지모듈(110)의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인(L)을 거치는 과정에서는, 상기 연료전지모듈(110)과 상기 진공펌프(120) 사이에 설치된 제 1 기액 분리기(140)가 상기 연료전지모듈(110) 내부로부터 배출된 가스로부터 물을 분리하고, 상기 진공펌프(120)와 상기 수소가스 제거 룸(130) 사이에 설치된 제 2 기액 분리기(150)가 상기 진공펌프(120)를 통과한 가스로부터 물을 분리할 수 있다.
상기 진공펌프(120) 작동시, 상기 진공펌프(120)의 작동매체의 최적 온도조건(24℃)을 조절하기 위하여 상기 진공펌프(120)에 연결된 열교환기(160)가 열 교환할 수 있다.
상기 열교환기(160)와 상기 제 2 기액 분리기(150) 사이에 설치된 온도센서(170)는 상기 제 2 기액 분리기(150)에서 분리된 물의 온도를 감지하고, 상기 열교환기(160)를 제어할 수 있다.
상기 진공펌프(120)의 입구 측에는 역류방지 라인(180)을 설치하여 상기 진공펌프(120)의 작동시 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프(120)의 작동정지를 방지할 수 있다.
상기 수소가스 제거 룸(130)에 포집한 수소가스는 상기 수소가스 제거 룸(130) 상부에 설치된 엘리미네이터(131)에 의해 제거하고, 산소가스는 함 내의 호흡용으로 활용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 연료전지 모듈 내부의 가스를 제거하기 위하여 연료전지 모듈에 진공펌프가 연결되고, 진공펌프에 의해 연료전지 모듈에서 배출된 가스는 수소 가스 제거 룸 안에 저장됨으로써, 불활성 가스나 동일한 연료(수소, 산소)를 이용하여 소제하는 것보다 효율적이며, 밸브의 수리나 리크로 인하여 배관의 소재가 필요한 경우보다 안정하고 효율적으로 가스를 제거하며, 밸브 수리나 리크(leak)로 인한 배관의 소제의 경우보다 더 효율적으로 배관 내부의 가스를 안정적으로 제거하며, 밀폐된 공간에서 연료전지 시스템의 안전한 기동을 실현할 수 있다.
100: 연료전지 시스템
110: 연료전지모듈
120: 진공펌프
130: 수소가스 제거 룸
150: 콘트롤 밸브
140: 제 1 기액 분리기
150: 제 2 기액 분리기
141: 차단 밸브
151: 차단 밸브
160: 열교환기
170: 온도센서
180: 역류방지 라인
181: 온 오프 밸브
182: 체크밸브
L: 가스 배출라인
P: 압력센서
110: 연료전지모듈
120: 진공펌프
130: 수소가스 제거 룸
150: 콘트롤 밸브
140: 제 1 기액 분리기
150: 제 2 기액 분리기
141: 차단 밸브
151: 차단 밸브
160: 열교환기
170: 온도센서
180: 역류방지 라인
181: 온 오프 밸브
182: 체크밸브
L: 가스 배출라인
P: 압력센서
Claims (16)
- 가스의 산화에 의해 생기는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 연료전지모듈;
상기 연료전지모듈 내부의 가스를 진공 흡입하도록 가스 배출라인을 진공상태로 유지하는 진공펌프;
상기 진공펌프에 의해 흡입된 가스를 포집하고, 포집 가스 중에서 수소가스를 제거하는 수소가스 제거 룸;
상기 연료전지모듈 내부의 가스 배출 압력을 측정하는 압력센서; 및
상기 압력센서의 측정값에 따라 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인을 개폐하는 콘트롤 밸브;를 포함하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 연료전지모듈 내부로부터 배출된 가스로부터 물을 분리하기 위하여 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이에 설치되는 제 1 기액 분리기; 및
상기 진공펌프를 통과한 가스로부터 물을 분리하기 위하여 상기 진공펌프와 상기 수소가스 제거 룸 사이에 설치되는 제 2 기액 분리기;를 포함하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 기액 분리기와 상기 제 2 기액 분리기에는 물이 일정수준으로 이상으로 차면 물을 배출시키는 차단 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 진공펌프는 수봉식 진공펌프인 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 진공펌프의 작동매체의 최적 온도조건을 조절하기 위하여 상기 진공펌프에는 열교환기가 연결되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 열교환기와 상기 제 2 기액 분리기 사이에는 상기 제 2 기액 분리기에서 분리된 물의 온도를 감지하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 진공펌프의 입구 측에는 상기 연료전지모듈에서 배출하는 가스가 역류하는 것을 방지하는 역류방지 라인이 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 역류방지 라인은,
상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이의 가스 배출라인과, 상기 제 2 기액 분리기와 상기 수소가스 제거 룸 사이의 가스 배출라인 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 역류방지 라인에는 상기 진공펌프의 작동시, 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프의 작동정지를 방지하는 온 오프 밸브와, 가스의 역류를 방지하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 수소가스 제거 룸에는 수소가스를 제거하는 엘리미네이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수함의 연료전지 시스템. - 진공펌프가 작동하여 연료전지모듈과 수소가스 제거 룸 사이의 가스 배출라인을 진공 상태로 유지하는 단계;
연료전지모듈의 내부 가스압력이 세팅 압력으로 유지되면, 콘트롤 밸브를 조절하여 가스를 배출하는 단계; 및
연료전지모듈의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인을 거쳐 수소가스 제거 룸 안으로 포집되는 단계;를 포함하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 연료전지모듈의 내부에서 배출된 가스가 상기 가스 배출라인을 거치는 과정에서, 상기 연료전지모듈과 상기 진공펌프 사이에 설치된 제 1 기액 분리기가 상기 연료전지모듈 내부로부터 배출된 가스로부터 물을 분리하고,
상기 진공펌프와 상기 수소가스 제거 룸 사이에 설치된 제 2 기액 분리기가
상기 진공펌프를 통과한 가스로부터 물을 분리하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 진공펌프 작동시, 상기 진공펌프의 작동매체의 최적 온도조건을 조절하기 위하여 상기 진공펌프에 연결된 열교환기가 열 교환하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 열교환기와 상기 제 2 기액 분리기 사이에 설치된 온도센서는 상기 제 2 기액 분리기에서 분리된 물의 온도를 감지하고, 상기 열교환기를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 진공펌프의 입구 측에는 역류방지 라인을 설치하여 상기 진공펌프의 작동시 최소의 배압을 형성할 수 있도록 하여 캐비테이션이나 상기 진공펌프의 작동정지를 방지하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 수소가스 제거 룸에 포집한 수소가스는 상기 수소가스 제거 룸 상부에 설치된 엘리미네이터에 의해 제거하고, 산소가스는 호흡용으로 활용하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가스 제거방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR20180046817A (ko) | 2016-10-28 | 2018-05-09 | 대우조선해양 주식회사 | 연료전지 시스템 |
| WO2020138776A1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 범한퓨얼셀 주식회사 | 연료전지 시스템 |
| KR102143003B1 (ko) * | 2019-04-26 | 2020-08-10 | 두산중공업 주식회사 | 플라즈마 수중방전을 활용한 모바일 선박 평형수 처리 장치 및 이를 포함하는 수처리 시스템 |
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| KR100558908B1 (ko) * | 2005-02-17 | 2006-03-10 | 대우조선해양 주식회사 | 반응물탱크의 공유구조를 갖는 잠수함 |
| KR100558907B1 (ko) * | 2005-02-17 | 2006-03-10 | 대우조선해양 주식회사 | 수중항해중의 배기배출구조를 갖는 잠수함 |
| KR20060113399A (ko) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | 호발트스벨케-도이췌 벨프트 게엠베하 | 잠수함 |
-
2012
- 2012-10-10 KR KR1020120112337A patent/KR101887698B1/ko active Active
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