KR101586579B1 - Hydrogen supply apparatus for submarine and hydrogen supply method using the same - Google Patents

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KR101586579B1 KR1020140099292A KR20140099292A KR101586579B1 KR 101586579 B1 KR101586579 B1 KR 101586579B1 KR 1020140099292 A KR1020140099292 A KR 1020140099292A KR 20140099292 A KR20140099292 A KR 20140099292A KR 101586579 B1 KR101586579 B1 KR 101586579B1
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길영미
우일국
변윤철
김상명
오준
김연태
김신형
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present invention provides a hydrogen supply apparatus for a submarine and an underwater vessel using a cutting method, comprising: a material supply unit supplying metal source materials which generates hydrogen by reacting with an electrolyte solution; a cutting unit which receives the metal source materials from the material supply unit and cuts the metal source materials into pieces to form a slice shape; and a reaction unit which generates hydrogen by receiving the metal source materials cut from the cutting unit sequentially or temporarily and making chemical reaction with the electrolyte solution. In addition, the present invention also provides a hydrogen supply method.

Description

절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소 공급 장치 및 이를 사용한 수소 공급 방법{HYDROGEN SUPPLY APPARATUS FOR SUBMARINE AND HYDROGEN SUPPLY METHOD USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a hydrogen supply device for a submarine and a submarine using a cutting method and a hydrogen supply method using the same,

본 발명의 실시예들은 절단 잠수함 및 수중함용 수소 공급 장치 및 이를 사용한 수소 공급 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네슘 또는 알루미늄등과 같은 금속 원재료를 판상 또는 박판으로 압연하여 반응부에 공급한 이후에 수소를 발생시키도록 하는 잠수함 및 수중함용 수소 공급 장치 및 이를 사용한 수소 공급 방법에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to a cutting submarine and a hydrogen supplier for underwater use and a method of supplying hydrogen using the same, and more particularly, to a method of supplying hydrogen to a cutting submarine To a submarine and a submerged hydrogen supply device for generating hydrogen, and a hydrogen supply method using the same.

일반적으로 잠수함, 특히 군용 잠수함에 있어 에너지 저장수단으로서 배터리 이외에 연료전지(fuel cell)의 사용이 크게 늘어나고 있다.Generally, in submarines, especially military submarines, the use of fuel cells in addition to batteries as energy storage means is greatly increasing.

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 반응계의 외부로 배출시키는 점에 그 특징이 있는 고효율의 무공해 발전장치의 일종이라 할 수 있다.The fuel cell converts the chemical energy generated by the oxidation of the fuel into direct electrical energy. The fuel cell continuously supplies the gas reactant such as hydrogen from the outside continuously to generate electricity, and the produced material is continuously discharged to the outside of the reaction system This is a kind of high-efficiency, pollution-free power generation equipment characterized by the fact that

따라서, 잠수함은 상기 연료 전지로 수소를 발생시켜 공급하는 수소 공급 장치를 구비한다.Therefore, the submarine has a hydrogen supply device for generating and supplying hydrogen to the fuel cell.

여기서, 종래의 수소 공급 장치에서는 수소를 발생시킬 수 있는 반응기에 알루미늄과 같은 금속 분말 또는 구상의 원재료를 반응기에 투입하여 수소를 발생시키도록 하고 있다.Here, in the conventional hydrogen supply device, a metal powder such as aluminum or a raw material of spherical shape is charged into a reactor capable of generating hydrogen to generate hydrogen.

그러나, 종래에는, 금속 원재료를 분말입자 또는 구상으로 제조하여 연속적으로 반응기에 공급하도록 가공하는 공정이 매우 복잡한 문제점이 있다.
However, conventionally, there is a problem that the process of manufacturing the metal raw material into powder particles or spheres and supplying the metal raw material continuously to the reactor is very complicated.

잠수함 연료전지의 수소공급 시스템 및 그 수소공급 시스템의 폭발 방지구조(특허출원 제10-2012-0111749호)A hydrogen supply system of a submarine fuel cell and an explosion-proof structure of the hydrogen supply system (Patent Application No. 10-2012-0111749)

본 발명은 마그네슘 또는 알루미늄등과 같은 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하여 반응부로 공급하여 전해질 용액과의 접촉 면적을 증가시켜 수소 발생 효율을 상승시킬 수 있는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소 공급 장치 및 이를 사용한 수소 공급 방법을 제공한다.
The present invention relates to a submarine and a submersible hydrogen supply device using a cutting method that cuts a raw metal material such as magnesium or aluminum into a slice shape and supplies it to a reaction part to increase a contact area with an electrolyte solution to increase the hydrogen generation efficiency, And provides a method of supplying hydrogen using the hydrogen.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전해질 용액과 반응하여 수소를 발생시키는 금속 원재료를 공급하는 재료 공급부와; 상기 재료 공급부로부터 상기 금속 원재료를 공급 받아 슬라이스 형상을 이루도록 다수로 절단하는 절단부와; 상기 절단부로부터 절단되는 다수의 금속 원재료를 순차적 또는 일시적으로 공급받아 전해질 용액과 화학반응시켜 수소를 발생시키는 반응부를 포함하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell comprising: a material supply unit for supplying a metal raw material which reacts with an electrolyte solution to generate hydrogen; A cutting unit that receives the metal raw material from the material supply unit and cuts into a plurality of slices; And a reaction part for sequentially or temporarily supplying a plurality of metal raw materials cut from the cut part and chemically reacting with the electrolytic solution to generate hydrogen. The present invention also provides a submarine and a submerged hydrogen supply device using the cutting method.

상기 반응부는, 전해질 용액이 저장되며, 상단에 투입구가 형성되는 반응기와, 상기 투입구에 설치되며, 상기 투입구를 개폐하는 개폐 커버와, 상기 개폐 커버를 개폐하는 구동기와, 상기 구동기의 구동을 제어하는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.The reaction unit includes a reactor in which an electrolyte solution is stored and an inlet is formed at an upper portion of the reactor, an opening / closing cover installed at the inlet, for opening / closing the inlet, a driver for opening / closing the opening / closing cover, Preferably, a controller is provided.

상기 제어기는, 상기 절단부로부터 상기 금속 원재료를 절단함에 따른 전기적 신호를 받아, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개폐하는 것이 바람직하다.Preferably, the controller receives an electrical signal corresponding to the cutting of the metal raw material from the cutting unit and controls the driving of the driving unit to open and close the opening / closing cover.

또한, 상기 투입구의 상부에는, 절단되는 상기 다수의 금속 원재료를 상기 투입구로 안내하는 안내관이 설치될 수 있다.In addition, a guide pipe for guiding the plurality of metal raw materials to be cut to the charging port may be provided on the upper portion of the charging port.

상기 안내관에는, 설정된 위치에 감지 센서가 설치된다.The guide pipe is provided with a sensor at a predetermined position.

상기 감지 센서는, 절단되는 상기 다수의 금속 원재료가 내부로 안내되어 설정된 위치까지 적층되는 경우, 전기적 신호를 상기 제어기에 전송하는 것이 바람직하다.Preferably, the detection sensor transmits an electrical signal to the controller when the plurality of metal raw materials to be cut are guided inward and stacked to a predetermined position.

상기 제어기는, 상기 감지 센서로부터 상기 전기적 신호를 전송 받으면, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개방하여, 상기 적층되는 다수의 금속 원재료를 상기 반응기의 내부로 투입하도록 하는 것이 바람직하다.When the controller receives the electrical signal from the detection sensor, the controller controls driving of the actuator to open the opening / closing cover so that the plurality of metal raw materials to be stacked are introduced into the reactor.

상기 금속 원재료에는, 격자상의 유로가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a lattice-shaped flow path is formed in the metal raw material.

상기 절단기는, 상기 반응부의 상단에 설치되며, 상기 금속 원재료를 그립하여 승강시키는 승강기와, 상기 승강기의 소정 위치에 수평 방향으로 욍복 회전 가능하도록 설치되며, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하는 절단날을 갖는 절단기와, 상기 절단기를 수평 회전시키는 회전 모터와, 상기 회전 모터를 구동시켜, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하도록 하는 메인 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
The cutter includes an elevator installed at an upper end of the reaction part and gripping the metal raw material and raising and lowering the metal raw material. The cutter is installed at a predetermined position of the elevator in a horizontal direction so as to be rotatable in a horizontal direction, And a main controller for driving the rotary motor to cut the metal raw material into a sliced shape.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 재료 공급부를 사용하여 전해질 용액과 반응하여 수소를 발생시키는 금속 원재료를 공급하는 재료 공급 단계와; 절단부를 사용하여 상기 재료 공급부로부터 상기 금속 원재료를 공급 받아 슬라이스 형상을 이루도록 다수로 절단하는 절단 단계; 및 상기 절단부로부터 절단되는 다수의 금속 원재료를 순차적 또는 일시적으로 공급받아 반응부에 투입하여 전해질 용액과 화학반응시켜 수소를 발생시키는 반응단계를 포함하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: supplying a metal raw material, which reacts with an electrolytic solution using a material supply unit to generate hydrogen, A cutting step of cutting the metal raw material into a plurality of slices by supplying the metal raw material from the material supply part using a cutting part; And a reaction step in which a plurality of metal raw materials to be cut off from the cut-off portion are sequentially or temporarily supplied to the reaction portion and chemically reacted with the electrolyte solution to generate hydrogen. do.

본 발명에 의하면 알루미늄 또는 마그네슘 또는 그들의 합금으로 이루어지는 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하여 반응부에 순차적 또는 일정 중량을 이루는 경우 공급함으로써, 반응부 내부에 저장된 전해질 용액과의 접촉 면적을 증가시켜 수소 발생 효율을 상승시킬 수 있다. According to the present invention, a metal raw material composed of aluminum or magnesium or an alloy thereof is sliced into slices and supplied to the reaction part sequentially or in a predetermined weight, thereby increasing the contact area with the electrolyte solution stored in the reaction part, Can be increased.

또한, 본 발명에 의하면 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하여 반응부에 공급함으로써, 종래의 분말 또는 볼 타입으로 공급하는 경에 비해 공급의 안정성을 확보할 수 있다.
According to the present invention, the metal raw material is cut into sliced shapes and supplied to the reaction part, so that the stability of the supply can be secured compared with the case where the conventional powder or ball type is supplied.

도 1은 본 발명의 잠수함 및 수중함용 수소 공급 장치를 포함하는 수소 발생 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명의 수소 공급 장치의 제 1실시예를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 반응부에서의 반응 단계를 보여주는 개념도.
도 4는 본 발명의 수소 공급 장치의 제 2실시예를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 수소 공급 방법을 보여주는 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a hydrogen generation system including a submarine and a submerged hydrogen supply device of the present invention; FIG.
2 is a view showing a first embodiment of the hydrogen supply device of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing reaction steps in the reaction part of the present invention.
4 is a view showing a second embodiment of the hydrogen supply device of the present invention.
5 is a flow chart showing a hydrogen supply method of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 절단 방식을 사용한 잠수함용 수소 공급 장치를 설명한다. 또한, 이를 설명하면서 본 발명의 수소 공급 방법도 포함하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a submarine hydrogen supply apparatus using the cutting method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the hydrogen supply method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 잠수함용 수소 공급 장치를 포함하는 수소 발생 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 수소 공급 방법을 보여주는 흐름도이다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a hydrogen generation system including a hydrogen supply device for a submarine of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart showing a hydrogen supply method of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조 하면, 본 발명의 절단 방식을 사용한 수소 공급 장치를 포함하는 수소 발생 시스템은 수소 공급 장치(1)와. 산소를 공급하는 산소 탱크(400)와, 수소 공급 장치(1)로부터 수소를 공급받고, 산소 탱크(400)로부터 산소를 공급 받아 이들을 화학 반응시켜 전력을 생성하는 연료 전지(500)를 포함한다.1 and 5, a hydrogen generation system including a hydrogen supply device using the cutting method of the present invention comprises a hydrogen supply device 1 and a hydrogen supply device 1. An oxygen tank 400 for supplying oxygen and a fuel cell 500 for receiving hydrogen from the hydrogen supply device 1 and supplying oxygen from the oxygen tank 400 and chemically reacting them to generate electric power.

도 2는 본 발명에 따르는 수소 공급 장치의 제 1실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a first embodiment of the hydrogen supply apparatus according to the present invention.

도 2를 참조 하면, 본 발명의 수소 공급 장치(1)는 크게 재료 공급부(100)와, 절단부(200)와, 반응부(300)로 구성된다.2, the hydrogen supply apparatus 1 of the present invention mainly includes a material supply unit 100, a cutting unit 200, and a reaction unit 300.

재료 공급 단계Material supply step

재료 공급부(100)는 금속 원재료를 절단부(200) 측으로 공급한다.The material supply unit 100 supplies the metal raw material to the cutting unit 200 side.

즉, 상기 재료 공급부(100)는 후술되는 절단부(200)의 승강기에 금속 원재료를 공급할 수 있다.That is, the material supply unit 100 can supply the metal raw material to the elevator of the cut unit 200, which will be described later.

상기 재료 공급부(100)에서 사용되는 금속 원재료(10)는 알루미늄 또는 마그네슘 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The metal raw material 10 used in the material supply unit 100 may be formed of any one of aluminum and magnesium.

또한, 상기 금속 원재료(10)는 알루미늄과 마그네슘과의 합금으로 형성될 수도 있다.The metal raw material 10 may be formed of an alloy of aluminum and magnesium.

여기서, 상기 금속 원재료(10)는 원기둥 형상으로 형성되며, 원기둥 형상으로 형성되는 금속 원재료(10)의 내부 및 외부에는 격자상의 유로(a)가 형성되는 것이 좋다.Here, the metal raw material 10 is formed in a columnar shape, and a lattice flow path a may be formed inside and outside the metal raw material 10 formed in a columnar shape.

상기 격자상의 유로(a)는 후술되는 반응기(310) 내부의 전해질 용액과의 접촉 면적을 증가시키기 위함이다.
The passage (a) on the lattice is to increase the contact area with the electrolyte solution in the reactor 310 described later.

절단 단계Cutting step

본 발명에 따르는 절단부(200)는 반응부(300)의 상단에 설치되며, 상기 금속 원재료(10)를 그립하여 승강시키는 승강기(210)와, 상기 승강기(210)의 소정 위치에 수평 방향으로 욍복 회전 가능하도록 설치되며, 상기 금속 원재료(10)를 슬라이스 형상으로 절단하는 절단날(221)을 갖는 절단기(220)와, 상기 절단기(220)를 수평 회전시키는 회전 모터(230)와, 상기 회전 모터(230)를 구동시켜, 상기 금속 원재료(10)를 슬라이스 형상으로 절단하도록 하는 메인 제어기(240)로 구성된다.The cutting part 200 according to the present invention includes an elevator 210 installed at the upper end of the reaction part 300 and gripping and raising the metal raw material 10, A cutter 220 having a cutting blade 221 for cutting the metal raw material 10 into slices and a rotary motor 230 for rotating the cutter 220 horizontally, And a main controller 240 for driving the metal raw material 230 to cut the metal raw material 10 into sliced shapes.

상기 승강기(210)에는 원기둥 형상의 금속 원재료(10)를 세워진 상태로 그립할 수 있는 그립퍼(211)가 구비된다.The elevator 210 is provided with a gripper 211 capable of gripping a cylindrical raw material 10 in a raised state.

상기 승강기(210)는 상기 그립퍼(211)를 승강시킬 수 있는 승강 실린더일 수 있다.The elevator 210 may be an elevating cylinder capable of moving the gripper 211 up and down.

또한, 상기 절단기(220)는 상기 승강기(210)에서 회전 모터(230)의 구동에 의해 수평 방향을 따라 왕복 회전될 수 있고, 절단기(220)에 구비되는 원판 형상의 절단날(221) 역시 도시되지 모터에 의해 설정된 회전 속도로 회전될 수 있다.The cutter 220 can be reciprocally rotated in the horizontal direction by the driving of the rotary motor 230 in the elevator 210 and the circular cutting blade 221 provided in the cutter 220 can also be rotated But can be rotated at a rotational speed set by the motor.

상기 메일 제어기(240)는 회전 모터(230)를 구동시켜, 절단기(220)를 수평 방향을 따라 왕복 회전시킨다.The mail controller 240 drives the rotary motor 230 to reciprocally rotate the cutter 220 along the horizontal direction.

이때, 메인 제어기(240)는 승강기(210)의 구동을 제어하여,그립퍼(221)를 설정된 간격으로 순차적으로 하강시킨다.At this time, the main controller 240 controls driving of the elevator 210 to sequentially lower the grippers 221 at predetermined intervals.

따라서, 절단날(221)은 상기 간격에 해당되는 두께로 금속 원재료(10)를 슬라이스 형상(11)으로 반복적으로 절단할 수 있다.
Therefore, the cutting blade 221 can repeatedly cut the metal raw material 10 into the slice shape 11 with a thickness corresponding to the gap.

반응 단계Reaction step

도 3은 본 발명의 반응부에서의 반응 단계를 보여주는 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing reaction steps in the reaction part of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조 하면, 본 발명에 따르는 반응부(300)는 전해질 용액이 저장되며, 상단에 투입구(311)가 형성되는 반응기(310)와, 상기 투입구(311)에 설치되며, 상기 투입구(311)를 개폐하는 개폐 커버(320)와, 상기 개폐 커버(320)를 개폐하는 구동기(330)와, 상기 구동기(330)의 구동을 제어하는 제어기(340)로 구성된다.2 and 3, the reaction unit 300 according to the present invention includes a reactor 310 in which an electrolyte solution is stored and an inlet 311 is formed at an upper end thereof, a reactor 310 installed in the inlet 311, An opening and closing cover 320 for opening and closing the inlet 311, a driver 330 for opening and closing the opening and closing cover 320 and a controller 340 for controlling the driving of the driver 330.

상기 제어기(340)는 상기 절단부(200)로부터 상기 금속 원재료(10)를 절단함에 따른 전기적 신호를 받아, 상기 구동기(330)의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버(320)를 개폐한다.The controller 340 controls the driving of the driver 330 to open and close the opening / closing cover 320 by receiving an electrical signal as the metal raw material 10 is cut from the cutting unit 200.

여기서, 그립퍼(221)에 그립된 금속 원재료(10)는 상기 투입구(311)의 상부에 위치된다.Here, the metal raw material 10 gripped by the gripper 221 is positioned above the charging port 311.

도 3을 참조 하면, 상기와 같이 절단부(200)를 통해 일정 두께를 갖는 슬라이스 형상으로 절단되는 다수의 금속 원재료(11)는 순차적으로 투입구(311) 측으로 하강된다.Referring to FIG. 3, a plurality of metal raw materials 11 cut into a slice shape having a predetermined thickness through the cut-away portion 200 are sequentially lowered to the inlet 311 side.

이때, 상술한 메인 제어기(240)는 회전 모터(230)를 구동시켜 금속 원재료(10)를 절단할 때, 절단됨에 따르는 전기적 신호를 상술한 제어기(340)로 전송한다.At this time, when the main motor controller 240 drives the rotation motor 230 to cut the metal raw material 10, the main controller 240 transmits the electrical signal to the controller 340 described above.

이어, 상기 제어기(340)는 구동기(330)를 제어하여 투입구(311)를 개방하도록 개폐 커버(320)를 동작시킨다. 여기서, 상기 개폐 커버(320)는 슬라이딩 개폐 방식인 것이 좋다.Then, the controller 340 controls the driver 330 to operate the opening / closing cover 320 to open the inlet 311. Here, the opening / closing cover 320 may be a sliding opening / closing method.

이에 따라, 슬라이싱 형상으로 절단되는 금속 원재료(11)는 순차적으로 개방된 투입구(311)를 통해 반응기(310)의 내부로 투입된다.Accordingly, the metal raw material 11 cut into the sliced shape is introduced into the reactor 310 through the inlet 311, which is sequentially opened.

반응기(310)의 내부로 투입되는 슬라이딩 형상의 금속 원재료들(11)은 알루미늄 또는 마그네슘 또는 그들의 합금으로 이루어지고, 격자상의 유로(a)에 의해 전해질 용약과의 접촉 면적이 증가된 상태를 이룰 수 있다.The slidable metal raw materials 11 injected into the reactor 310 are made of aluminum or magnesium or an alloy thereof and the contact area between the slidable metal raw materials 11 and the electrolyte solution is increased by the lattice passage a have.

이와 같이 슬라이스 형상으로 절단된 금속 원재료들(11)은 반응기(310)에 공급되면서, 반응기(310)에 저장된 전해질 용액과 화학 반응을 하여 수소를 발생시킨다.The metal raw materials 11 sliced into slices are supplied to the reactor 310 and chemically react with the electrolyte solution stored in the reactor 310 to generate hydrogen.

즉. 슬라이스 형상의 금속 원재료(11)는 가열되는 전해질 용액에 침수되어 수소를 발생시킨다. 금속 원재료(11)가 마그네슘인 경우, Mg + 2H2O -> 2j Mg(OH)2 +H2 의 화학 반응을 일으킬 수 있다.In other words. The sliced metal raw material 11 is immersed in the heated electrolyte solution to generate hydrogen. If the metal raw material (11) is magnesium, it may cause a chemical reaction of Mg + 2H 2 O -> 2j Mg (OH) 2 + H 2 .

이어, 반응기(310)는 생성되는 수소를 별도의 공급 장치(미도시)를 통해 연료 전지(500) 측으로 공급할 수 있다.
Then, the reactor 310 can supply generated hydrogen to the fuel cell 500 via a separate supply device (not shown).

도 4는 본 발명의 수소 공급 장치의 제 2실시예를 보여주는 도면이다.4 is a view showing a second embodiment of the hydrogen supply apparatus of the present invention.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따르면, 반응기(310) 상부에 형성된 투입구(311)의 상부에는 절단되는 상기 다수의 금속 원재료(11)를 상기 투입구(311)로 안내하는 안내관(350)이 설치된다.According to the second embodiment of the present invention, a guide pipe 350 for guiding the plurality of metal raw materials 11 to be cut into the inlet 311 is formed in the upper part of the inlet 311 formed in the upper part of the reactor 310, Respectively.

그리고, 상기 안내관(350)에는 설정된 위치에 감지 센서(360)가 설치될 수 있다.In addition, a sensing sensor 360 may be installed in the guide tube 350 at a predetermined position.

상기 감지 센서(360)는 절단되는 상기 다수의 금속 원재료(11)가 내부로 안내되어 설정된 위치까지 적층되는 경우, 전기적 신호를 상기 제어기(340)에 전송한다.The detection sensor 360 transmits an electrical signal to the controller 340 when the plurality of metal raw materials 11 to be cut are guided inward and stacked up to a predetermined position.

상기 제어기(340)는 상기 감지 센서(360)로부터 상기 전기적 신호를 전송 받으면, 상기 구동기(330)의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버(320)를 개방하여, 상기 적층되는 다수의 금속 원재료(11)를 상기 반응기(310)의 내부로 일괄 투입하도록 한다.When the controller 340 receives the electrical signal from the sensing sensor 360, the controller 340 controls the drive of the driver 330 to open the opening / closing cover 320 so that the plurality of stacked metal raw materials 11 ) Into the inside of the reactor (310).

상기 구성에 의하면, 안내관(350)에 일정량의 절단된 금속 원재료(11)가 적층되어 대기될 수 있다.According to the above configuration, a predetermined amount of the cut metal raw material 11 may be stacked on the guide pipe 350 and then be put on standby.

이어, 감지 센서(360)는 설정된 위치까지 금속 원재료(11)가 적층되었음을 알리는 전기적 신호를 제어기(340)로 전송한다.Then, the detection sensor 360 transmits an electrical signal to the controller 340 indicating that the metal raw material 11 has been stacked up to the set position.

제어기(340)는 투입구(311)를 개방하도록 개폐 커버(320)를 구동시킨다.The controller 340 drives the opening / closing cover 320 so as to open the inlet 311.

이에 따라, 안내관(350)의 내부에 적층된 다수의 금속 원재료(11)는 일괄적으로 반응기(310)의 내부에 투입될 수 있다.Accordingly, the plurality of metal raw materials 11 stacked in the guide pipe 350 can be collectively introduced into the reactor 310.

이후, 반응기(310)에서의 화학 반응과 수소 발생은 도 3을 참조하여 설명한 바와 동일할 수 있다.Thereafter, the chemical reaction and the hydrogen generation in the reactor 310 may be the same as those described with reference to Fig.

상기의 제 1,2실시예는, 알루미늄 또는 마그네슘 또는 그들의 합금으로 이루어지는 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하여 반응부에 순차적 또는 일정 중량을 이루는 경우 일괄적으로 공급함으로써, 반응부 내부에 저장된 전해질 용액과의 접촉 면적을 증가시켜 수소 발생 효율을 상승시킬 수 있다.In the first and second embodiments, the metal raw material composed of aluminum or magnesium or an alloy thereof is sliced into slices and supplied to the reaction part sequentially or in a predetermined weight, so that the electrolyte solution stored in the reaction part The hydrogen generation efficiency can be increased.

또한, 본 발명에 따르는 실시예들은 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하여 반응부에 공급함으로써, 종래의 분말 또는 볼 타입으로 공급하는 경에 비해 공급의 안정성을 확보할 수 있다.Further, according to the embodiments of the present invention, the metal raw material is cut into sliced shapes and supplied to the reaction part, so that the stability of the supply can be secured as compared with the case where the metal powder is supplied in the conventional powder or ball type.

이상, 본 발명의 절단 방식을 사용한 잠수함용 수소 공급 장치 및 이를 사용한 수소 공급 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

10: 원기둥 형상의 금속 원재료
11: 절단된 금속 원재료
100: 재료 공급부
200: 절단부
210: 승강기
211: 그립퍼
220: 절단기
221: 절단날
230: 회전 모터
240: 메인 제어기
300: 반응부
310: 반응기
311: 투입구
320: 개폐 커버
330: 구동기
340: 제어기
350: 안내관
360: 감지 센서10: Cylindrical metal raw material
11: Cutting metal raw material
100:
200:
210: elevator
211: gripper
220: Cutter
221: cutting blade
230: Rotary motor
240: main controller
300: reaction part
310: Reactor
311:
320: opening / closing cover
330:
340: controller
350: guide tube
360: Sensing sensor

Claims (16)

전해질 용액과 반응하여 수소를 발생시키는 금속 원재료를 공급하는 재료 공급부;
상기 재료 공급부로부터 상기 금속 원재료를 공급 받아 슬라이스 형상을 이루도록 다수로 절단하는 절단부;
상기 절단부로부터 절단되는 다수의 금속 원재료를 순차적 또는 일시적으로 공급받아 전해질 용액과 화학반응시켜 수소를 발생시키는 반응부를 포함하되,
상기 반응부는,
전해질 용액이 저장되며, 상단에 투입구가 형성되는 반응기와,
상기 투입구에 설치되며, 상기 투입구를 개폐하는 개폐 커버와,
상기 개폐 커버를 개폐하는 구동기와,
상기 구동기의 구동을 제어하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
A material supply unit for supplying a metal raw material which reacts with the electrolyte solution to generate hydrogen;
A cutting unit that receives the metal raw material from the material supply unit and cuts the metal raw material into a plurality of slices;
A plurality of metal raw materials cut out from the cut portion are sequentially or temporarily supplied to the reaction portion and chemically reacted with the electrolyte solution to generate hydrogen,
The reaction unit includes:
A reactor in which an electrolyte solution is stored and an inlet is formed at an upper end thereof;
An opening / closing cover installed at the loading port for opening / closing the loading port,
A driver for opening and closing the opening / closing cover,
And a controller for controlling the driving of the driver. The submarine and the underwater hydrogen supply apparatus using the cutting method.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 절단부로부터 상기 금속 원재료를 절단함에 따른 전기적 신호를 받아, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개폐하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
The method according to claim 1,
The controller comprising:
And the opening and closing cover is opened and closed by receiving an electrical signal from the cutter for cutting the metal raw material and controlling driving of the drive unit.
제 1항에 있어서,
상기 투입구의 상부에는,
절단되는 상기 다수의 금속 원재료를 상기 투입구로 안내하는 안내관이 설치되는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
The method according to claim 1,
At the upper portion of the charging port,
Wherein a guide pipe for guiding the plurality of metal raw materials to be cut to the inlet is provided in the submarine and the underwater.
제 4항에 있어서,
상기 안내관에는,
설정된 위치에 감지 센서가 설치되고,
상기 감지 센서는, 절단되는 상기 다수의 금속 원재료가 내부로 안내되어 설정된 위치까지 적층되는 경우, 전기적 신호를 상기 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
5. The method of claim 4,
In the guide tube,
A sensor is installed at the set position,
Wherein the detection sensor transmits an electrical signal to the controller when the plurality of metal raw materials to be cut are guided inward and stacked to a set position.
제 5항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 감지 센서로부터 상기 전기적 신호를 전송 받으면, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개방하여, 상기 적층되는 다수의 금속 원재료를 상기 반응기의 내부로 투입하도록 하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
6. The method of claim 5,
The controller comprising:
Wherein when the electrical signal is received from the detection sensor, driving of the actuator is controlled to open the opening / closing cover, and a plurality of metal raw materials to be stacked are introduced into the reactor. Submarine and underwater hydrogen supply.
제 1항에 있어서,
상기 금속 원재료에는, 격자상의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
The method according to claim 1,
And a lattice-shaped flow path is formed in the metal raw material.
제 1항에 있어서,
상기 절단부는,
상기 반응부의 상단에 설치되며, 상기 금속 원재료를 그립하여 승강시키는 승강기와,
상기 승강기의 소정 위치에 수평 방향으로 욍복 회전 가능하도록 설치되며, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하는 절단날을 갖는 절단기와,
상기 절단기를 수평 회전시키는 회전 모터와,
상기 회전 모터를 구동시켜, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하도록 하는 메인 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급장치.
The method according to claim 1,
The cut-
An elevator installed at an upper end of the reaction part and gripping and lifting the metal raw material;
A cutter installed at a predetermined position of the elevator so as to be freely rotatable in a horizontal direction and having a cutting blade for cutting the metal raw material into sliced shapes,
A rotary motor for horizontally rotating the cutter,
And a main controller for driving the rotary motor to cut the metal raw material into sliced shapes. The submarine and the underwater hydrogen supply device using the cutting method.
재료 공급부를 사용하여 전해질 용액과 반응하여 수소를 발생시키는 금속 원재료를 공급하는 재료 공급 단계;
절단부를 사용하여 상기 재료 공급부로부터 상기 금속 원재료를 공급 받아 슬라이스 형상을 이루도록 다수로 절단하는 절단 단계; 및
상기 절단부로부터 절단되는 다수의 금속 원재료를 순차적 또는 일시적으로 공급받아 반응부에 투입하여 전해질 용액과 화학반응시켜 수소를 발생시키는 반응단계를 포함하되,
상기 반응부는,
전해질 용액이 저장되며, 상단에 투입구가 형성되는 반응기와,
상기 투입구에 설치되며, 상기 투입구를 개폐하는 개폐 커버와,
상기 개폐 커버를 개폐하는 구동기와,
상기 구동기의 구동을 제어하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
A material supplying step of supplying a metal raw material which reacts with the electrolyte solution by using the material supplying part to generate hydrogen;
A cutting step of cutting the metal raw material into a plurality of slices by supplying the metal raw material from the material supply part using a cutting part; And
And a reaction step of sequentially supplying a plurality of metal raw materials to be cut from the cut-off part, temporarily or temporarily, into a reaction part, and chemically reacting with the electrolyte solution to generate hydrogen,
The reaction unit includes:
A reactor in which an electrolyte solution is stored and an inlet is formed at an upper end thereof;
An opening / closing cover installed at the loading port for opening / closing the loading port,
A driver for opening and closing the opening / closing cover,
And a controller for controlling the driving of the driver. The method for supplying hydrogen for submarine and underwater using the cutting method.
삭제delete 제 9항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 절단부로부터 상기 금속 원재료를 절단함에 따른 전기적 신호를 받아, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개폐하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
10. The method of claim 9,
The controller comprising:
And the opening and closing cover is opened or closed by receiving an electrical signal from the cutting unit when the metal raw material is cut, and controlling the driving of the driving unit to open and close the opening and closing cover.
제 9항에 있어서,
상기 투입구의 상부에는,
절단되는 상기 다수의 금속 원재료를 상기 투입구로 안내하는 안내관이 설치되는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
10. The method of claim 9,
At the upper portion of the charging port,
Wherein a guide pipe for guiding the plurality of metal raw materials to be cut to the inlet is provided in the submarine and the submarine using the cutting method.
제 12항에 있어서,
상기 안내관에는,
설정된 위치에 감지 센서가 설치되고,
상기 감지 센서는, 절단되는 상기 다수의 금속 원재료가 내부로 안내되어 설정된 위치까지 적층되는 경우, 전기적 신호를 상기 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
13. The method of claim 12,
In the guide tube,
A sensor is installed at the set position,
Wherein the detection sensor transmits an electrical signal to the controller when the plurality of metal raw materials to be cut are guided inward and stacked to a set position.
제 13항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 감지 센서로부터 상기 전기적 신호를 전송 받으면, 상기 구동기의 구동을 제어하여, 상기 개폐 커버를 개방하여, 상기 적층되는 다수의 금속 원재료를 상기 반응기의 내부로 투입하도록 하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
14. The method of claim 13,
The controller comprising:
Wherein when the electrical signal is received from the detection sensor, driving of the actuator is controlled to open the opening / closing cover, and a plurality of metal raw materials to be stacked are introduced into the reactor. Submarine and submerged hydrogen supply method.
제 9항에 있어서,
상기 금속 원재료에는, 격자상의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the metal raw material is provided with a lattice-shaped flow path.
제 9항에 있어서,
상기 절단부는,
상기 반응부의 상단에 설치되며, 상기 금속 원재료를 그립하여 승강시키는 승강기와,
상기 승강기의 소정 위치에 수평 방향으로 욍복 회전 가능하도록 설치되며, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하는 절단날을 갖는 절단기와,
상기 절단기를 수평 회전시키는 회전 모터와,
상기 회전 모터를 구동시켜, 상기 금속 원재료를 슬라이스 형상으로 절단하도록 하는 메인 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 방식을 사용한 잠수함 및 수중함용 수소공급방법.10. The method of claim 9,
The cut-
An elevator installed at an upper end of the reaction part and gripping and lifting the metal raw material;
A cutter installed at a predetermined position of the elevator so as to be freely rotatable in a horizontal direction and having a cutting blade for cutting the metal raw material into sliced shapes,
A rotary motor for horizontally rotating the cutter,
And a main controller for driving the rotating motor to cut the metal raw material into a sliced shape. The method for supplying hydrogen for submarine and underwater using the cutting method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003221202A (en) * 2002-01-30 2003-08-05 Honda Motor Co Ltd Hydrogen generating device
KR20040097259A (en) * 2002-04-03 2004-11-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Compliant cutting die apparatus for cutting fuel cell material layers
KR20120111749A (en) 2010-02-23 2012-10-10 와커 헤미 아게 Method for deaerating liquids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003221202A (en) * 2002-01-30 2003-08-05 Honda Motor Co Ltd Hydrogen generating device
KR20040097259A (en) * 2002-04-03 2004-11-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Compliant cutting die apparatus for cutting fuel cell material layers
KR20120111749A (en) 2010-02-23 2012-10-10 와커 헤미 아게 Method for deaerating liquids

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101858342B1 (en) * 2016-05-17 2018-05-15 대우조선해양 주식회사 Hydrogen generator for submarine of fuel sell

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