KR102542538B1 - 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치 - Google Patents

외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102542538B1
KR102542538B1 KR1020230017586A KR20230017586A KR102542538B1 KR 102542538 B1 KR102542538 B1 KR 102542538B1 KR 1020230017586 A KR1020230017586 A KR 1020230017586A KR 20230017586 A KR20230017586 A KR 20230017586A KR 102542538 B1 KR102542538 B1 KR 102542538B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
transfer pipe
pipe
compressor
pressure
Prior art date
Application number
KR1020230017586A
Other languages
English (en)
Inventor
김현수
Original Assignee
유한회사 코스테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유한회사 코스테크 filed Critical 유한회사 코스테크
Priority to KR1020230017586A priority Critical patent/KR102542538B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102542538B1 publication Critical patent/KR102542538B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/007—Automated filling apparatus for individual gas tanks or containers, e.g. in vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0171—Arrangement
    • F17C2227/0185—Arrangement comprising several pumps or compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/063—Fluid distribution for supply of refueling stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0134—Applications for fluid transport or storage placed above the ground
    • F17C2270/0139—Fuel stations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0171—Trucks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/34—Hydrogen distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

일단이 튜브트레일러에 연결되어 수소를 공급받고, 타단에 합류점이 형성되는 적어도 두개 이상의 분기이송관, 일단이 합류점과 연결되며, 분기이송관 중 어느 하나를 통해 유입되는 수소를 이송시키는 메인이송관, 분기이송관 및 메인이송관에 각각 연결되어, 분기이송관 및 메인이송관에 잔류되는 수소를 배출시키는 잔류수소퍼지관, 잔류수소퍼지관과 연결되어 배출되는 수소를 수집하여 외기로 배출하는 배출이송관, 메인이송관에서 이송되는 수소를 미리 설정되는 압력 범위로 압축시키는 압축기, 및 배출이송관에서 외기로 배출되는 수소를 수집하여, 압축기로 재이송하는 재수집저장탱크부;를 더 포함하는 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치를 제공한다.

Description

외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치{Continuous hydrogen charging device that recycles discharged hydrogen}
본 발명은 수소자동차에 수소를 공급하는 수소충전소에 있어서 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치에 관한 것이다.
수소자동차에 수소를 충전하는 수소충전소에 수소를 공급하는 방식에는 크게 두 가지가 있다. 하나는 외부에서 수소충전소에 수소를 공급하는 OFF-SITE 방식이며 다른 하나는 수소충전소 내부에서 수소를 직접 생산하는 ON-SITE 방식이다. OFF-SITE 방식은 다시 두 가지 방식으로 나뉘는데 하나는 파이프라인 방식이며, 다른 하나는 튜브 트레일러 방식이다. 본 발명은 OFF-SITE 방식 중에 튜브 트레일러 방식과 관련이 있는 것으로 외부에서 복수의 튜브 트레일러를 활용하여 수소충전소에 수소를 연속적으로 공급하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
수소충전소에서 수소를 충전 할 경우, 전/후 튜브 트레일러의 수소충전 사이에 수소 이송관 내부의 수소를 외부로 배출해야 과정이 필요하다. 기존의 튜브 트레일러 수소충전 방식으로 수소를 충전할 경우, 교체시 디캔트패널 내부의 수소를 외부로 배출하기 위해 약 15분에서 20분 정도의 시간이 필요하였다. 이는 전 튜브트레일러가 수소 충전을 완료하고 후 튜브트레일러가 수소 충전을 시작할 때까지의 대기시간(수소충전 중단시간)을 발생시키는 바, 예비 튜브 트레일러가 많은 경우, 대기시간으로 인한 불편을 초래하였다.
또한, 종래 기술은 수소 이송관 내부의 많은 양의 수소가 한꺼번에 외부로 배출되어 폭발과 같은 위험 상황에 더 많이 노출되어 있었다. 또한, 전/후 튜브트레일러의 충전을 위한 제어 과정이 작업자의 조작에 의해 진행되어 잘못 조작될 가능성이 있었다. 또한, 디캔트패널 외부로 배출되는 수소는 다시 이용이 불가능하고 공기중으로 사라져 자원의 낭비를 초래하는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 복수의 튜브트레일러를 활용하여 대기시간(수소충전 중단시간) 없이 수소충전소에 수소를 연속적으로 공급하는 장치를 제공하고자 한다.
또한, 디캔트패널 내부의 수소 배출관에서 배출되는 수소를 재수집하여 연료로 재활용하고자 한다.
또한, 공기 중으로 방출되는 수소의 양을 최소화하여, 수소충전소의 충전 효율을 향상하고자 한다.
또한, 본 발명은 수소충전을 위해 전/후 튜브트레일러 교체 시 디캔트패널 내부의 수소를 외부로 배출하는데 필요한 시간을 최소화하고자 한다.
또한, 본 발명은 수소충전을 위해 전/후 튜브트레일러 교체 시 디캔트패널 내부의 수소를 외부로 배출할 때 많은 양의 수소가 한꺼번에 배출되어 위험에 노출되는 것을 방지하고자 한다.
또한, 이 모든 공정이 작업자에 의해 수동적으로 진행되는 것이 아니라 자동화 과정을 통해 자동적으로 진행하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 일단이 튜브트레일러에 연결되어 수소를 공급받고, 타단에 합류점이 형성되는 적어도 두개 이상의 분기이송관; 일단이 상기 합류점과 연결되며, 상기 분기이송관 중 어느 하나를 통해 유입되는 수소를 이송시키는 메인이송관; 상기 분기이송관 및 상기 메인이송관에 각각 연결되어, 상기 분기이송관 및 상기 메인이송관에 잔류되는 수소를 배출시키는 잔류수소퍼지관; 상기 잔류수소퍼지관과 연결되어 배출되는 수소를 수집하여 외기로 배출하는 배출이송관; 상기 메인이송관에서 이송되는 수소를 미리 설정되는 압력 범위로 압축시키는 압축기; 및 상기 배출이송관에서 외기로 배출되는 수소를 수집하여, 상기 압축기로 재이송하는 재수집저장탱크부;를 더 포함하는 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치를 제공한다.
상기 배출이송관은 제1배출이송관 및 제2배출이송관을 포함하되, 상기 재수집저장탱크부의 유입구는 상기 제1배출이송관 및 상기 제2배출이송관의 합류점과 연결되고, 상기 재수집저장탱크부의 배출구는 상기 압축기와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 압축기는 상기 압축기로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소의 압력을 상승시키는 부스터압축기;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 메인이송관의 타단은 분기되어, 상기 부스터압축기(제1압축기) 및 제2압축기와 각각 연결되고, 상기 압축기로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소는 상기 제1압축기로 이송되어 먼저 압축되고, 이후 상기 제1압축기에서 상기 제2압축기로 이송되어 추가 압축되는 것이 바람직하다.
상기 제1설정값은 60 bar 내지 80 bar 범위 이내의 어느 하나인 것이 바람직하다.
일단이 상기 메인이송관에 연결되고, 타단이 상기 배출이송관에 연결되는 압력조절이송관;을 더 포함하며, 상기 압력조절이송관에는 상기 메인이송관 또는 상기 분기이송관 내부의 수소 압력에 대한 상승 속도를 모니터링하는 이상압력측정밸브;가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 분기이송관 또는 상기 메인이송관 내부의 수소 압력이 상기 이상압력측정밸브에 의해 평소보다 급격하게 상승하는 것이 감지되면, 수소를 상기 잔류수소퍼지관 또는 상기 압력조절이송관을 통해 외부로 배출하는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 외부로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치는 복수의 튜브트레일러를 활용하여 수소충전소에 수소를 공급할 경우, 전/후 튜브트레일러 수소충전 사이 수소충전을 위한 대기시간(수소충전 중단시간)이 없어 연속적으로 복수의 튜브트레일러를 통해 수소를 수소충전소에 공급할 수 있다.
또한, 디캔트패널 내부의 수소 이송관에서 배출되는 수소를 재수집하여 연료로 재활용할 수 있다.
또한, 공기 중으로 방출되는 수소의 양을 최소화하여, 수소충전소의 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전/후 튜브트레일러 수소충전 사이 수소 이송관 내부의 수소를 외부로 배출할 때 더 짧은 배출경로를 통해 수소를 외부로 배출하여 수소배출시간을 최소화할 수 있다.
또한, 디캔트패널 내부의 수소 이송관에서 많은 양의 수소가 한꺼번에 배출하는 것을 방지하여 수소충전소가 폭발과 같은 위험 상황에 노출하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 모든 공정이 작업자의 조작에 의해 수동적으로 진행되는 것이 아니라 자동화 과정을 통해 자동적으로 진행되어 빠르고 정확하게 모든 과정이 진행될 수 있다.
도 1은 수소충전소에서 수소자동차에 수소를 충전하는 과정을 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 외부로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치의 일 실시예를 보여주는 도면.
도 3은 도 2의 수소 충전 장치에서 제1튜브트레일러를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면.
도 4는 도 2의 수소 충전 장치에서 제2튜브트레일러를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면.
도 5는 도 2의 수소 충전 장치에서 제3튜브트레일러를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면.
도 6은 도 2의 수소 충전 장치에서, 1개의 튜브트레일러가 연결되었을 경우와 복수의 튜브트레일러가 동시에 연결되었을 경우 수소 충전 후 잔류 수소가 배출되는 경로를 비교하여 보여주는 도면.
도 7은 도 2의 수소 충전 장치에서, 무선통신을 통하여 제어반이 수소 충전 장치를 제어하는 것을 보여주는 도면.
도 8은 도 2의 수소 충전 장치가 외부로 배출되는 수소를 재수집하는 재수집저장탱크부를 더 포함하는 것을 보여주는 도면.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을가할 수 있다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 일반적인 수소충전소(100)에서 수소자동차(160)가 수소를 충전하는 과정을 보여주는 개략도이다. 수소를 저장한 튜브트레일러(110)는 수소충전소(100)에 수소를 공급하기 위해 수소충전소(100)의 디캔트패널(120)과 연결된다. 디캔트패널(120)을 통해 공급된 수소는 압축기(130)를 통해서 압축되고 압축 시 발생하는 열이 냉각된 후 저장탱크부(140)에 저장된다. 수소자동차(160)가 수소를 충전하기 위해 수소충전소(100)를 방문하면 디스펜서(150)를 사용하여 수소자동차(160)에 수소를 충전하게 된다.
도 2는 본 발명의 외부로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치의 일 실시예를 보여주는 도면이다. 일 실시예에서, 제1튜브트레일러(111) 및 제2튜브트레일러(112)는 수소의 공급을 위해 디캔트패널(120)과 연결된다. 분기이송관은 적어도 두 개 이상의 관을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 분기이송관은 제1분기이송관(L1)과 제2분기이송관(L2)으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 분기이송관은 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 제3분기이송관(미도시)으로 이루어질 수 있다. 이런, 분기이송관은 일단이 튜브트레일러에 연결되어 수소를 공급받는다.
그리고, 분기이송관은 일단으로 유입되는 수소를 이송하여 타단으로 유출되도록 한다. 분기이송관은 타단에 합류점이 형성될 수 있도록 각 분기이송관의 타단이 일 지점에서 만날 수 있다. 또한, 분기이송관에는 분기이송관으로부터 이송된 수소를 압축시키기 위해 압축기(130)로 이송하는 메인이송관(L3)이 연결된다. 메인이송관(L3)은 일단이 합류점과 연결되며, 분기이송관 중 어느 하나를 통해 수소가 유입되고, 미리 설정되는 범위의 유량으로 수소를 이송시킨다. 메인이송관(L3)의 타단은 압축기(130)와 연결된다.
각 분기이송관에는 분기이송관에 잔류되어 있는 수소를 외부로 배출시키는 잔류수소퍼지관이 연결될 수 있다. 잔류수소퍼지관의 일단은 분기이송관과 만나며, 타단은 배출이송관과 만난다. 일 실시예에서, 제1잔류수소퍼지관(G1)의 일단은 제1분기이송관(L1)과 만나며, 타단은 제1배출이송관(G5)과 만난다. 또한, 제2잔류수소퍼지관(G2)의 일단은 제2분기이송관(L2)과 만나며, 타단은 제1배출이송관(G5)과 만난다.
분기이송관은 튜브트레일러를 통해 공급되는 수소의 이송 과정에서, 개폐에 따라 수소 이송을 조절하는 분기이송밸브를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1분기이송관(L1)은 제1튜브트레일러(111)를 통해 공급되는 수소의 이송 과정에서, 개폐에 따라 수소 이송을 조절하는 제1분기이송밸브(10)를 포함할 수 있으며, 제2분기이송관(L2)은 제2튜브트레일러(112)를 통해 공급되는 수소의 이송 과정에서, 개폐에 따라 수소 이송을 조절하는 제2분기이송밸브(34)를 포함할 수 있다.
또한, 수소 충전 장치는 분기이송관에 각각 배치되어, 합류점을 통해 역류하는 수소의 유입을 차단시키는 체크밸브를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1분기이송관(L1)은 체1체크밸브(32)를 포함하며, 제2분기이송관(L2)은 제2체크밸브(33)를 포함한다. 예를 들어, 제1체크밸브(32)는 합류점에서 제1분기이송관(L1)의 입구 방향으로 수소가 역류하는 현상을 차단할 수 있으며, 제2체크밸브(33)는 합류점에서 제2분기이송관(L2)의 입구 방향으로 수소가 역류하는 현상을 차단할 수 있다.
잔류수소퍼지관은 일단이 분기이송관에 각각 연결되고 타단이 외기와 연통되는 배출이송관에 연결되며, 압력기유닛의 측정값이 제1측정값 이하로 떨어지면 메인이송관으로 수소를 공급하던 분기이송관의 잔류 수소를 퍼지시킨다. 여기서, 제1측정값은 예를 들어, 50 Bar, 60 Bar, 70 Bar 등 일 수 있다. 제1측정값은 예를 들어, 50 Bar 내지 70 Bar 사이의 어느 하나일 수 있다.
또한, 수소 충전 장치는 잔류수소퍼지관에 배치되어, 분기이송관 내에 잔류하는 제1측정값 이하의 압력을 갖는 잔류 수소가 배출이송관으로 이송되도록 개폐되는 퍼지밸브를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1잔류수소퍼지관(G1)은 개폐를 통해 제1분기이송관(L1) 내에 잔류되어 있는 수소를 제1잔류수소퍼지관(G1)을 통해 제1배출이송관(G5)으로 배출하는 제1퍼지밸브(31)를 포함한다. 제2잔류수소퍼지관(G2)은 개폐를 통해 제2분기이송관(L2) 내에 잔류되어 있는 수소를 제2잔류수소퍼지관(G2)을 통해 제1배출이송관(G5)으로 배출하는 제2퍼지밸브(35)를 포함한다.
수소 충전 장치는 메인이송관에 각각 배치되어, 개폐에 의해 메인이송관의 수소 이송을 조절하는 복수의 이송밸브를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1메인이송밸브(15), 제2메인이송밸브(18) 및 제3메인이송밸브(22)는 메인이송관(L3) 내에 배치되며, 메인이송관(L3) 내의 수소 이송을 개폐로써 조절한다.
수소 충전 장치의 압축기에 연결되는 메인이송관의 일단은 분기되어 메인압축기 내의 복수의 서브압축기에 각각 연결될 수 있다. 압축기(130)는 메인이송관(L3)의 타단을 통해 이송되는 수소를 압축시킨다. 일 실시예에서, 압축기(130)는 메인이송관에서 압축기로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소의 압력을 상승시키는 부스터압축기(131, 제1압축기)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1설정값은 예를 들어, 80 Bar, 70 Bar, 60 Bar 등 일 수 있다. 제1설정값은 예를 들어, 60 Bar 내지 80 Bar 범위 이내의 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에서, 메인이송관에서 이송되는 수소는 메인압축기 내의 복수의 서브압축기를 단계적으로 거치며 수소자동차에 수소충전이 가능한 일정 압력 이상으로 압축된다. 일 실시예에서, 압축기(130)에 연결되는 메인이송관(L3)의 일단은 분기되어 제1압축기(131, 부스터압축기) 및 제2압축기(132)와 각각 연결된다.
이때, 메인이송관(L3)에서 압축기(130)로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소는 압축을 통해 일차적으로 압력을 증가시키기 위해 제1압축기(131)기로 이송되며, 일차적으로 압축된 수소는 추가 압축을 위해 제1압축기(131)에서 제2압축기(132)로 이송된다. 이 과정을 통해 수소는 수소자동차에 수소충전이 가능한 일정 압력 이상으로 압축된다.
수소 충전 장치는 분기된 메인이송관에 각각 배치되며, 압력 조건에 따라 개폐하여 메인압축기 내의 복수의 서브압축기에 압력의 크기에 따라 선택적으로 수소가 이동될 수 있게 하는 복수의 개폐상태유지밸브를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메인이송관(L3)으로부터 제1압축기(131)로 수소를 공급하기 위해 분기된 메인이송관(L3)은 제2개폐상태유지밸브(25)를 포함한다. 또한, 메인이송관(L3)으로부터 제2압축기(132)로 수소를 공급하기 위해 분기된 메인이송관(L3)은 제1개폐상태유지밸브(24)를 포함한다.
제1개폐상태유지밸브(24)는 메인이송관(L3)의 수소의 압력이 제1설정값 이상인 경우 제2압축기(132)로 수소를 이송시키기 위해 수소의 압력이 제1설정값 이상인 경우 개방(제1설정값 이하인 경우 폐쇄)된다. 제2개폐상태유지밸브(25)는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우 제1압축기(131)로 수소를 이송시키기 위해 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우 개방(제1설정값 이상인 경우 폐쇄)된다. 이를 통해, 메인이송관(L3)의 수소는 압력의 크기 조건에 따라 선택적으로 제1압축기(131) 혹은 제2압축기(132)로 이송된다.
수소 충전 장치는 메인이송관에 배치되며, 분기된 메인이송관에서 압축기로 이송되는 수소가 역류하여 다시 메인이송관으로 이송되는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메인이송관(L3)은 제1압축기(131) 및 제2압축기(132)와 연결되는 각각의 분기된 메인이송관(L3)에서 수소가 역류하여 다시 분기되기 전 메인이송관(L3)으로 이송되는 것을 방지하는 제3체크밸브(23)을 포함한다.
수소 충전 장치는 메인이송관에 각각 배치되며, 이송되는 수소의 불순물을 제거하는 필터, 수소의 이동량을 측정하는 유량계, 수소의 압력을 측정하고 전송하는 압력기유닛, 압력기유닛으로 수소 이송을 제어하는 압력지시기밸브 및 압력전송기밸브를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 압력기유닛은 메인이송관에 설치되어 튜브트레일러를 통해 공급되는 수소의 압력을 측정한다. 이를 위해, 압력기유닛은 압력지시기(12), 압력전송기(13) 등을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 메인이송관(L3)은 이송되는 수소의 불순물을 제거하는 필터(16), 수소의 이동량을 측정하는 유량계(17), 수소의 압력을 측정하고 전송하는 압력기유닛(압력지시기(12) 및 압력전송기(13)), 압력기유닛(압력지시기(12) 및 압력전송기(13))으로 수소 이송을 제어하는 압력지시기밸브(11) 및 압력전송기밸브(14)를 포함한다.
수소 충전 장치는 일단이 메인이송관에 연결되고, 타단은 배출이송관에 연결되어, 메인이송관 내 수소의 압력이 급격하게 상승하여 폭발과 같은 위험 상황이 발생할 가능성이 높은 경우, 메인이송관 내 수소를 외부로 배출하는 압력조절이송관을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 압력조절이송관(G3)의 일단은 메인이송관(L3)에 연결되며 타단은 제1배출이송관(G5)에 연결되어, 메인이송관(L3) 내 수소의 압력이 급격하게 상승하여 폭발과 같은 위험 상황이 발생할 가능성이 높은 경우, 메인이송관(L3) 내 수소를 외부로 배출한다.
수소 충전 장치는 압력조절이송관에는 메인이송관 또는 분기이송관 내부의 수소 압력에 대한 상승 속도를 모니터링하는 이상압력측정밸브를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 압력조절이송관(G3)은 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내부의 수소 압력에 대한 상승 속도를 모니터링하는 이상압력측정밸브(20)을 포함한다. 이상압력측정밸브(20)는 평소에는 폐쇄되어 있다가 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내부의 수소 압력이 급격하게 상승하는 것을 감지하면 개방되어 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내 수소를 압력조절이송관(G3)을 통해 외부로 배출한다. 이 때, 제1퍼지밸브(31) 및 제2퍼지밸브(35)도 개방되어 제1분기이송관(L1) 및 제2분기이송관(L2) 내에 잔류하고 있는 수소를 제1잔류수소퍼지관(G1) 및 제2잔류수소퍼지관(G2)을 통해 외부로 배출할 수 있다.
수소 충전 장치는 분기이송관 및 메인이송관 내 수소를 외부로 배출해야 할 경우(예를 들어, 새로운 튜브트레일러를 통해 수소를 공급받아야 할 때나 분기이송관 및 메인이송관 내에 문제가 생겨 수리를 해야 할 때, 분기이송관 및 메인이송관 내에 잔류하는 수소를 외부로 배출해야 할 경우), 분기이송관 및 메인이송관 내 수소를 외부로 배출하는 잔류퍼지수소관을 포함할 수 있다.
잔류퍼지수소관의 일단은 메인이송관과 연결되며, 타단은 배출이송관과 연결된다. 일 실시예에서, 제3잔류수소퍼지관(G4)의 일단은 메인이송관(L3)과 연결되며, 타단은 제1배출이송관(G5)과 연결된다. 제3잔류수소퍼지관(G4)은 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내 수소를 외부로 배출해야 할 경우(예를 들어, 새로운 튜브트레일러를 통해 수소를 공급받아야 할 때나 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내에 문제가 발생하여 수리를 해야 할 때, 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내에 잔류하는 수소를 외부로 배출해야 할 경우), 제1분기이송관(L1), 제2분기이송관(L2) 및 메인이송관(L3) 내에 잔류하는 수소를 제1배출이송관(G5)을 통해 외부로 배출한다.
수소 충전 장치는 잔류수소퍼지관에 배치되어, 메인이송관 내에 잔류되어 있는 수소를 잔류수소퍼지관을 통해 외부로 배출하는 것을 개폐를 통해 조절하는 퍼지밸브를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제3잔류수소퍼지관(G4)은 개폐를 통해 메인이송관(L3) 내에 잔류되어 있는 수소를 제3잔류수소퍼지관(G4)을 통해 제1배출이송관(G5)으로 이송하고 외부로 배출하는 것을 조절하는 제3퍼지밸브(21)을 포함한다.
수소 충전 장치는 일단이 타 배출이송관과 연결되며 타단이 각 잔류수소퍼지관 및 압력조절이송관의 일단 혹은 압축기, 디스펜서, 각 종 패널, 냉각기 및 저장탱크부와 같은 수소 충전 장치를 구성하는 요소장치에 연결되어 각 잔류수소퍼지관, 압력조절이송관 및 압축기, 디스펜서, 각 종 패널, 냉각기, 저장탱크부와 같은 수소 충전 장치를 구성하는 요소장치에서 배출되는 수소를 수집하여 외부로 배출하는 배출이송관을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 수소 충전 장치는 일단이 제2배출이송관(G6)에 연결되며 타단이 제1잔류수소퍼지관(G1), 제2잔류수소퍼지관(G2), 제3잔류수소퍼지관(G4), 압력조절이송관(G3) 및 압축기(130)에 연결되어, 제1잔류수소퍼지관(G1), 제2잔류수소퍼지관(G2), 제3잔류수소퍼지관(G4), 압력조절이송관(G3) 및 압축기(130)에서 배출되는 수소를 수집하여 외부로 배출하는 제1배출이송관(G5)을 포함한다. 또한, 수소 충전 장치는 일단이 제1배출이송관(G5)과 연결되며 타단이 디스펜서(150), 각종패널, 냉각기 및 저장탱크부(140) 등의 요소장치에 연결되어, 디스펜서(150), 각종패널, 냉각기 및 저장탱크부(140) 등의 요소장치에서 배출되는 수소를 수집하여 외부로 배출하는 제2배출이송관(G6)를 포함한다.
도 3은 도 2의 수소 충전 장치에서 제1튜브트레일러(111)를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면이다. 이 때, 제1분기이송밸브(10)는 개방되어 수소가 이송되며 제2체크밸브(33)로 인해 제2분기이송관(L2)으로 수소가 이송되는 것은 차단된다.(이 때, 제2체크밸브(33) 없이 제2분기이송밸브(34)를 폐쇄하여 제2튜브트레일러로부터(112)의 수소 이동을 막을 수도 있다) 또한, 제1퍼지밸브(31)는 폐쇄되어 수소가 이를 통해 배출되지 않는다. 결국, 제1튜브트레일러(111)로부터 공급된 수소는 제1분기이송관(L1)을 통해 메인이송관(L3)으로 공급되며 메인이송관(L3)으로 공급된 수소는 압축기(130)로 공급된다. 이때, 제1메인이송밸브(15), 제2메인이송밸브(18) 및 제3메인이송밸브(22)는 개방되며, 제3체크밸브(23)에 의해 수소가 역류되는 것은 방지된다.
제1개폐상태유지밸브(24)와 제2개폐상태유지밸브(25)는 일정 조건에서 개방 및 폐쇄 상태를 유지하는 밸브일 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 수소가 압축기(130)에 공급될 경우 제1개폐상태유지밸브(24)는 개방되며 제2개폐상태유지밸브(25)는 폐쇄된다. 그러나, 수소가 공급되다가 압력이 일정 조건(약 80 bar) 이하로 떨어질 경우, 제1개폐상태유지밸브(24)는 폐쇄되며, 제2개폐상태유지밸브(25)는 개방된다. 이는 압축기(130)에 공급된 수소는 저장탱크부(140)에 저장되기 전 고압으로 압축되는데, 일정 압력 이하의 수소는 제1압축기(131)(일명, 부스터압축기)를 통해 먼저 압축(약 110 bar)되고, 이후 다시 제2압축기기(132)로 보내져 추가적으로 압축(약 900 bar)된다. 이 때, 압력조절이송밸브(19) 및 제3퍼지밸브(21)는 폐쇄되며, 압력지시기밸브(11) 및 압력전송기밸브(14)는 개방되어 메인이송관(L3) 내의 압력이 지속적으로 측정된다.
도 4는 도 2의 수소 충전 장치에서 제2튜브트레일러(112)를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면이다. 제1튜브트레일러(111)에서 공급하던 수소의 압력이 일정 압력(60 bar)이하로 떨어지면 제1분기이송밸브(10)가 폐쇄되고 제1튜브트레일러(111)를 통한 수소 공급이 중단된다. 이 때, 제2분기이송밸브(34)가 개방되어 제2튜브트레일러(112)를 통해 수소가 공급된다. 공급된 수소는 제1체크밸브(32)(여기서 제1체크밸브(32) 없이 제1분기이송밸브(10)를 닫아서 수소의 이동을 막을 수도 있다)로 인해 제1분기이송관(L1)으로는 공급되지 않으며 제2분기이송관(L2)을 통해 메인이송관(L3)으로 이송된다. 또한, 이 때 제1퍼지밸브(31)가 개방되어 제1분기이송관(L1) 내의 수소는 제1잔류수소퍼지관(G1)을 통해 외부로 배출된다.
도 5는 도 2의 수소 충전 장치에서 제3튜브트레일러(113)를 통해 수소가 공급되는 것을 보여주는 도면이다. 제3튜브트레일러(113)는 도 3에서 보여주는 것과 동일한 방법으로 수소를 제1분기이송관(L1)으로 공급하며, 이때 제2분기이송밸브(34)는 폐쇄되고 제2퍼지밸브(35)는 개방되어 제2분기이송관(L2) 내부의 수소는 제2잔류수소퍼지관(G2)을 통해 외부로 배출된다.
상기와 같이 본 발명에 의한 외부로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치를 사용하면 새로운 튜브트레일러 충전 시 수소충전이 중단되는 불가피한 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 도 6에서와 같이, 1개의 튜브트레일러(111)가 디캔트패널에(120)에 연결되어 수소를 충전할 경우, 다음 튜브트레일러(111)의 충전을 위해 수소를 외부로 배출할 때 B 경로를 활용하지만, 복수의 튜브트레일러(111,112)가 동시에 디캔트패널(120)에 연결되어 수소를 충전할 경우, A 경로를 활용하여 수소를 외부로 배출하여 대기시간(수소 외부 배출을 위한 중단 시간) 없이 수소를 연속적으로 충전하는 것이 가능하다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 도 3에서와 같이 제1튜브트레일러(111)가 수소를 공급(약 200 bar)하다가 일정 압력(약 60 bar)이하로 압력이 떨어지면, 도 4에서와 같이 제1튜브트레일러(111)의 수소 공급을 중단하고 제2튜브트레일러(112)의 수소 공급을 시작한다. 이때, 제1튜브트레일러(111)의 수소 공급에 의해 제1분기이송관(L1) 내부에 남아 있는 수소는 제1잔류수소퍼지관(G1)을 통해 외부로 배출된다. 또한, 제2튜브트레일러(112)에서 수소가 공급되다가 일정 압력(약 60 bar)이하로 압력이 떨어지면, 도 5에서와 같이 제2튜브트레일러(112)에서의 수소 공급을 중단하고 제3튜브트레일러(113)의 수소 공급을 개시한다. 이때, 제2튜브트레일러(112)에 수소 공급에 의해 제2분기이송관(L2) 내부에 남아 있는 수소는 제2잔류수소퍼지관(G2)을 통해 외부로 배출된다. 결국, 이러한 연속적인 과정을 통해서 수소를 수소충전소(100)에 충전한다면 수소의 외부 배출을 위해 중단되는 시간 없이 연속적으로 수소를 수소충전소(100)에 충전할 수 있다.
도 7은 도 2의 수소 충전 장치에서, 무선통신을 통하여 제어반이 수소 충전 장치를 제어하는 것을 보여주는 도면이다. 수소 충전 장치는 복수의 튜브트레일러가 디캔트패널에 동시에 연결되어 수소 공급이 연속적으로 이루어지는 수소충전 과정을 자동적으로 제어하는 제어반을 더 포함할 수 있다. 제어반은 메인이송관 내의 압력정보를 무선통신을 통해 압력전송기로부터 수신하는 통신부, 과거의 압력정보데이터를 저장하고 있는 저장부, 저장부에 저장되어 있는 과거의 압력정보데이터와 수신된 현재의 압력정보를 비교하여 현재 상황을 판단하고 이에 따라 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.
제어부는 통신부를 통해 압력전송기로부터 송신된 메인이송관 내의 압력정보를 수신하고 이 압력정보를 저장부에 저장되어 있는 과거의 압력정보데이터와 비교하여 현재 상황을 판단하고 각 밸브들을 제어하는 제어신호를 생성한다. 생성된 제어신호는 통신부를 통해 각 밸브들이 포함하고 있는 컨트롤러에 전송되고, 컨트롤러는 수신된 제어신호에 따라 각 밸브들의 개폐를 조절한다.
일 실시예에서, 제어반(170)은 메인이송관(L3) 내의 압력정보를 무선통신을 통해 압력전송기(13)로부터 수신하는 통신부(180), 과거의 압력정보데이터를 저장하고 있는 저장부(200), 저장부(200)에 저장되어 있는 과거의 압력정보데이터와 수신된 현재의 압력정보를 비교하여 현재 상황을 판단하고 이에 따라 제어신호를 생성하는 제어부(190)를 포함한다. 통신부(180)는 무선통신을 통해 압력전송기(13)로부터 실시간으로 메인이송관(L3) 내부의 압력정보를 수신한다. 제어부(190)는 저장부(200)에 저장되어 있는 과거의 압력정보데이터와 수신된 현재의 메인이송관(L3) 내부의 압력정보를 비교하여 현재 상황을 판단하고, 이에 따라 제1튜브트레일러(111), 제2튜브트레일러(112) 및 제3튜브트레일러(113)의 수소충전을 위한 각 밸브의 제어신호를 생성한다.
생성된 제어신호는 통신부(180)로부터 무선통신을 통해 각 밸브의 컨트롤러에 전송되고 컨트롤러는 수신된 제어신호에 따라 제1분기이송밸브(10), 제1퍼지밸브(31), 제2분기이송밸브(34) 및 제2퍼지밸브(35)의 개폐를 조절한다. 제1튜브트레일러(111), 제2튜브트레일러(112) 및 제3튜브트레일러(113)의 수소충전을 위한 제1분기이송밸브(10), 제1퍼지밸브(31), 제2분기이송밸브(34) 및 제2퍼지밸브(35)의 개폐 조절 과정은 이미 도 2,3,4를 통해 설명하였으며, 이 과정이 제어반(170)을 통해 자동적으로 진행된다.
도 8은 도 2의 수소 충전 장치가 외부로 배출되는 수소를 재수집하는 재수집저장탱크부를 더 포함하는 것을 보여주는 도면이다. 수소 충전 장치는 각 배출이송관에서 외기로 배출되는 수소를 수집하여 재활용하기 위해 압축기로 재이송하는 재수집저장탱크부를 더 포함할 수 있다. 재수집저장탱크부로 수소가 유입되는 유입구는 각 배출이송관이 만나는 합류점과 연결되며, 재수집저장탱크부에서 수소가 배출되는 배출구는 압축기로 수소가 유입되는 유입구와 연결된다.
일 실시예에서, 수소 충전 장치는 제1배출이송관(G5) 및 제2배출이송관(G6)에서 외기로 배출되는 수소를 수집하여 재활용하기 위해 압축기(130)로 재이송하는 재수집저장탱크부(220)를 더 포함할 수 있다. 재수집저장탱크부(220)로 수소가 유입되는 유입구는 제1배출이송관(G5) 및 제2배출이송관(G6)이 만나는 합류점과 연결되며, 재수집저장탱크부(220)에서 수소가 배출되는 배출구는 압축기(130)로 수소가 유입되는 유입구와 연결된다. 이를 통해, 제1배출이송관(G5) 및 제2배출이송관(G6)에서 외기로 배출되는 수소는 재수집저장탱크부(220)에서 수집되며 압축기(130)로 재이송되어 재활용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100 수소충전소 110 튜브트레일러
111 제1튜브트레일러 112 제2튜브트레일러
113 제3튜브트레일러
120 디캔트패널 130 압축기
131 제1압축기 132 제2압축기
140 저장탱크부 150 디스펜서
160 수소자동차 170 제어반
180 통신부 190 제어부
200 저장부 210 컨트롤러
220 재수집저장탱크부

10 제1분기이송밸브 11 압력지시기밸브
12 압력지시기 13 압력전송기
14 압력전송기밸브 15 제1메인이송밸브
16 필터 17 유량계
18 제2메인이송밸브 19 압력조절이송밸브
20 이상압력측정밸브 21 제3퍼지밸브
22 제3메인이송밸브 23 제3체크밸브
24 제1개폐상태유지밸브 25 제2개폐상태유지밸브
31 제1퍼지밸브 32 제1체크밸브
33 제2체크밸브 34 제2분기이송밸브
35 제2퍼지밸브
L1 제1분기이송관 L2 제2분기이송관
L3 메인이송관 G1 제1잔류수소퍼지관
G2 제2잔류수소퍼지관 G3 압력조절이송관
G4 제3잔류수소퍼지관 G5 제1배출이송관
G6 제2배출이송관

Claims (3)

  1. 일단이 튜브트레일러에 연결되어 수소를 공급받고, 타단에 합류점이 형성되는 적어도 두개 이상의 분기이송관;
    일단이 상기 합류점과 연결되며, 상기 분기이송관 중 어느 하나를 통해 유입되는 수소를 이송시키는 메인이송관;
    상기 분기이송관 및 상기 메인이송관에 각각 연결되어, 상기 분기이송관 및 상기 메인이송관에 잔류되는 수소를 배출시키는 잔류수소퍼지관;
    상기 잔류수소퍼지관과 연결되어 배출되는 수소를 수집하여 외기로 배출하는 배출이송관;
    상기 메인이송관에서 이송되는 수소를 미리 설정되는 압력 범위로 압축시키는 압축기; 및
    상기 배출이송관에서 외기로 배출되는 수소를 수집하여, 상기 압축기로 재이송하는 재수집저장탱크부;를 더 포함하고,
    상기 배출이송관은 제1배출이송관 및 제2배출이송관을 포함하되,
    상기 재수집저장탱크부의 유입구는 상기 제1배출이송관 및 상기 제2배출이송관의 합류점과 연결되고, 상기 재수집저장탱크부의 배출구는 상기 압축기와 연결되며,
    상기 압축기는 상기 압축기로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소의 압력을 상승시키는 부스터압축기;를 포함하며,
    상기 메인이송관의 타단은 분기되어, 상기 부스터압축기(제1압축기) 및 제2압축기와 각각 연결되고, 상기 압축기로 이송되는 수소의 압력이 제1설정값 이하인 경우, 수소는 상기 제1압축기로 이송되어 먼저 압축되고, 이후 상기 제1압축기에서 상기 제2압축기로 이송되어 추가 압축되며,
    상기 제1설정값은 60 bar 내지 80 bar 범위 이내의 어느 하나이고,
    일단이 상기 메인이송관에 연결되고, 타단이 상기 배출이송관에 연결되는 압력조절이송관;을 더 포함하며, 상기 압력조절이송관에는 상기 메인이송관 또는 상기 분기이송관 내부의 수소 압력에 대한 상승 속도를 모니터링하는 이상압력측정밸브;가 배치되며,
    상기 분기이송관 또는 상기 메인이송관 내부의 수소 압력이 상기 이상압력측정밸브에 의해 평소보다 급격하게 상승하는 것이 감지되면, 수소를 상기 잔류수소퍼지관 또는 상기 압력조절이송관을 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020230017586A 2022-05-06 2023-02-09 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치 KR102542538B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230017586A KR102542538B1 (ko) 2022-05-06 2023-02-09 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220056005A KR102500866B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 복수의 튜브트레일러를 동시에 연결하여 연속적으로 수소충전이 가능한 수소 충전 장치
KR1020230017586A KR102542538B1 (ko) 2022-05-06 2023-02-09 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220056005A Division KR102500866B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 복수의 튜브트레일러를 동시에 연결하여 연속적으로 수소충전이 가능한 수소 충전 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102542538B1 true KR102542538B1 (ko) 2023-06-13

Family

ID=85325975

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220056005A KR102500866B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 복수의 튜브트레일러를 동시에 연결하여 연속적으로 수소충전이 가능한 수소 충전 장치
KR1020230017586A KR102542538B1 (ko) 2022-05-06 2023-02-09 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치
KR1020230017592A KR102542792B1 (ko) 2022-05-06 2023-02-09 연속적인 수소 충전 과정에서 수소 압력이 자동 조절되는 수소 충전 장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220056005A KR102500866B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 복수의 튜브트레일러를 동시에 연결하여 연속적으로 수소충전이 가능한 수소 충전 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230017592A KR102542792B1 (ko) 2022-05-06 2023-02-09 연속적인 수소 충전 과정에서 수소 압력이 자동 조절되는 수소 충전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR102500866B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070092599A (ko) * 2006-03-10 2007-09-13 타이요 닛폰 산소 가부시키가이샤 수소 가스의 충전방법 및 장치
JP2021526620A (ja) * 2018-06-07 2021-10-07 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード １つ又は複数のタンクに加圧ガスを充填するためのデバイス及び方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07133895A (ja) * 1993-11-11 1995-05-23 Sanyo Electric Co Ltd 天然ガス充填装置
JP2015197190A (ja) * 2014-04-02 2015-11-09 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 水素ガス充填設備
JP2017207094A (ja) * 2016-05-16 2017-11-24 大陽日酸株式会社 水素充填装置及び水素充填方法
JP6829014B2 (ja) * 2016-06-09 2021-02-10 高砂熱学工業株式会社 水素供給施設および水素供給方法
JP6951196B2 (ja) * 2016-11-11 2021-10-20 Ｅｎｅｏｓ株式会社 水素燃料の供給方法及び水素供給システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070092599A (ko) * 2006-03-10 2007-09-13 타이요 닛폰 산소 가부시키가이샤 수소 가스의 충전방법 및 장치
JP2021526620A (ja) * 2018-06-07 2021-10-07 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード １つ又は複数のタンクに加圧ガスを充填するためのデバイス及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102500866B1 (ko) 2023-02-16
KR102542792B1 (ko) 2023-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11920733B2 (en) Method for diagnosing failure of flowmeter in measuring machine and hydrogen filling device
US11754227B2 (en) Gas charging device
KR102530519B1 (ko) 탱크를 충진하는 방법 및 장치
EP3767154A1 (en) Hydrogen fuel filling system and hydrogen fuel filling method
US20160187042A1 (en) System and method for recovering refrigerant
CN213712655U (zh) 流量可调节的加氢机
CN106545746A (zh) 操作氢分配单元的方法
JP3920895B2 (ja) Ｌｎｇの出荷方法
CN113137564A (zh) 用于灌注一个或多个储罐的站和方法
KR102542538B1 (ko) 외기로 배출되는 수소를 재활용하는 연속 수소 충전 장치
EP3805626A1 (en) Hydrogen gas filling method and hydrogen gas filling device
US7886683B2 (en) Automotive paint applying installation and method using same
CN102155622B (zh) 压缩天然气供气站的高压调压箱及其调压供气方法
JP6585497B2 (ja) 水素ガス充填装置
CN113555585A (zh) 燃料电池汽车的燃料气体置换***及其控制方法
JP2017075635A (ja) ガス充填装置
KR20200104239A (ko) 가압 가스로 탱크를 충전하기 위한 방법 및 장치
JP6429085B2 (ja) ガス供給装置
US9447998B2 (en) Method and apparatus for improving the charge accuracy of a refrigerant recovery unit
JP2008019996A (ja) ガス供給装置
CN115875595A (zh) 一种综合氢源加氢站及其控制方法和控制***
JPH08100888A (ja) ガス供給装置
CN217650894U (zh) 一种灌装加压反流监测装置及灌装***
CN216976522U (zh) 一种加氢机***
JP6062153B2 (ja) ガス供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant