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KR102248672B1 - 고효율 수소 압축 냉각 시스템 - Google Patents

고효율 수소 압축 냉각 시스템 Download PDF

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KR102248672B1
KR102248672B1 KR1020200000734A KR20200000734A KR102248672B1 KR 102248672 B1 KR102248672 B1 KR 102248672B1 KR 1020200000734 A KR1020200000734 A KR 1020200000734A KR 20200000734 A KR20200000734 A KR 20200000734A KR 102248672 B1 KR102248672 B1 KR 102248672B1
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KR
South Korea
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hydrogen
compressor
compressed
cooling
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권오철
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한영테크노켐(주)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 수소 압축 냉각 시스템에 관한 것으로서, 압축 냉매를 이용하여 기체수소 저장탱크에서 공급되는 기체 수소를 설정 압력으로 압축하는 수소가스 압축기를 포함하는 수소 압축부; 상기 수소가스 압축기에서 압축된 압축수소를 저장하는 압축수소 저장탱크; 냉각원으로 제공된 냉매의 증발시 일어나는 열전달을 이용하여 상기 압축수소 저장탱크에서 디스펜서로 공급되는 수소를 냉각하는 수소 냉각기; 및 상기 수소가스 압축기에 수소가스의 압축 원으로 압축 냉매를 제공하고, 상기 수소 냉각기에 냉각원으로 냉매를 제공하는 냉각 모듈부;를 포함한다.

Description

고효율 수소 압축 냉각 시스템{System for compressing and cooling hydrogen having a high efficiency}
본 발명은 수소 압축 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각 사이클을 위한 냉매를 수소가스 압축기의 압축 동력 및 수소 냉각기의 냉각원으로 동시에 활용할 수 있도록 하여 효율성을 향상시킨, 고효율 수소 압축 냉각 시스템에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 소비되는 에너지는 대부분이 화석원료인 석유 및 석탄으로 이루어지며, 특히 차량의 경우 휘발유 또는 경유와 같은 유류를 이용하는 것이 전부라고 해도 무방할 정도이다.
하지만 석유와 같은 화석연료는 그 매장량에 한계가 있으며, 또한 에너지를 얻기 위하여 연소시킬 때 발생하는 각종 가스, 분진 및 연소 후 잔여물질은 환경오염의 주범이 되고 있으며, 요즘 가장 이슈가 되고 있는 지구온난화의 주범이라고 할 수 있다.
이러한 상황을 타개할 수 있는 대체에너지로는 수소와 같은 청정에너지원과 수력, 풍력, 태양열과 같은 자연에너지를 들 수 있으며, 특히 차량의 에너지원으로는 그 효율성과 출력을 감안하면 수소를 이용한 연료전지가 가장 바람직한 동력원으로 기대되고 있다.
연료전지(Fuel Cell)는 공기 중의 산소와 연료 중의 수소를 이용하여 전기화학적으로 전기를 발생시키는 것으로 수소연료와 공기를 외부에서 공급하여 전지의 용량에 관계없이 계속 발전을 할 수 있는 시스템이다.
즉, 연료전지는 수소연료가 가지고 있는 화학에너지를 열에너지로의 변환 없이 전지 내에서 전기화학적으로 직접 전기에너지로 바꾸기 때문에 효율이 매우 높고 공해가 거의 없는 이상적인 발전시스템이다.
최근에는 이런 연료전지를 이용한 수소연료전지 차량이 개발되고 있는데, 수소연료전지 차량은 압축된 수소가스(예를 들, 700bar 정도)를 연료로 사용한다. 따라서 수소연료전지 차량의 상용화를 위해서는, 가솔린을 공급하는 주유소와 같은 형태로 압축수소가스를 공급할 수 있는 수소 충선 시스템이 구비된 수소 스테이션이 보급되어야 한다.
그런데, 수소를 초고압으로 승압하여 저장하는 장비 제조기술 중, 고압용기 제조기술만이 우리나라에서 제조될 뿐 다른 대부분의 설비들은 기술 부족으로 인해 수입에 의존하고 있다.
일반적으로 수소 충전을 위한 수소 충전 시스템은, 수소를 초고압으로 압축하는 수소가스 압축기와, 고압의 수소를 저장하는 고압수소탱크, 고압수소탱크에 저장된 수소를 차량의 수소연료탱크에 충전할 때 수소를 냉각하기 위한 수소 냉각기를 포함한다.
종래의 수소 충전 시스템의 초고압 수소가스 압축기로는 피스톤 타입의 압축부를 사용하는 구조로 그들을 구동하는 압축기 구동원으로 유압을 이용하는 타입과, 공압을 이용하는 타입이 일반적으로 사용되는 데, 이를 위해서는 고압의 오일을 공급하기 위한 유압펌프와, 고압의 공기를 제공하기 위한 공기 압축기 등과 같이 별도의 압축 동력을 제공하기 위한 장치들을 필요로 한다. 또한, 고압의 압축 과정에서 발생하는 압축열을 냉각하는 냉각 시스템을 압축 동력 장치들과 별도로 구비하여야 한다. 이와 같이, 종래의 수소 충전 시스템은 이원화된 구동부를 통해 압축 및 냉각을 제공하므로 구성이 복잡하고 비용면에서 불리한 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제2012-0011681호(2012.02.08)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 압축원으로 사용되는 유압 및 공압의 유체 대신에, 냉각 사이클의 냉매를 수소가스 압축을 위한 압축 동력과, 수소 냉각을 위한 냉각원으로 동시에 활용할 수 있도록 하여 효율을 향상시킨 고효율 수소 압축 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 압축 동력원으로 사용되는 유압 또는 공압을 사용하지 않고 냉각원으로 사용되는 냉각 모듈부의 냉매 압축기로 고압 압축된 냉매를 활용하여 수소가스 압축기의 가압원으로 사용하고 압축 후 배출되는 저압의 액체 냉매를 감압 팽창시켜 냉각원으로 사용하는 장치를 구성하여 별도의 냉각장치를 활용하지 않고, 수소가스 압축에 사용된 냉매를 활용하여 수소가스 압축시에 발생하는 압축열을 제거할 수 있도록 구성한 것으로, 1개의 냉각 시스템을 통하여 수소 압축 기능 및 수소 냉각 기능의 2가지 기능을 하는 것으로 시스템 단순화 및 에너지 절감을 제공할 수 있는 고효율 수소 압축 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축 냉매를 이용하여 기체수소 저장탱크에서 공급되는 기체 수소를 설정 압력으로 압축하는 수소가스 압축기를 포함하는 수소 압축부; 상기 수소가스 압축기에서 압축된 압축수소를 저장하는 압축수소 저장탱크; 냉각원으로 제공된 냉매의 증발시 일어나는 열전달을 이용하여 상기 압축수소 저장탱크에서 디스펜서로 공급되는 수소를 냉각하는 수소 냉각기; 및 상기 수소가스 압축기에 수소가스의 압축 원으로 압축 냉매를 제공하고, 상기 수소 냉각기에 냉각원으로 냉매를 제공하는 냉각 모듈부;를 포함하는 수소 압축 냉각 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 냉각 모듈부는, 기체 냉매를 고압으로 압축하는 냉매 압축기; 및 상기 냉매 압축기에서 압축된 고압의 기체 냉매를 고압의 액체 냉매로 액화시키는 냉매 응축기를 포함하고, 상기 냉각 모듈부에서 상기 수소가스 압축기로 공급되는 압축 냉매는 상기 냉매 응축기에서 액화된 고압의 액체 냉매 및 상기 냉매 압축기에서 압축된 고압의 기체 냉매 중 어느 하나가 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 냉매 응축기에서 응축된 액체 냉매를 저장하는 액체냉매탱크; 및 상기 냉매압축기로 냉매가 제공되는 경로 상에 설치되어 기체 냉매가 상기 냉매 압축기로 제공될 수 있게 하는 액분리기를 포함하고, 상기 액체냉매탱크는, 상기 수소가스 압축기와 냉매 관로로 연결되어 상기 수소가스 압축기에 수소가스 압축을 위한 고압 액체 냉매를 제공하고, 그리고 상기 수소 냉각기와 연결되어 냉각원으로 사용될 고압 액체 냉매를 제공하며, 상기 액체냉매탱크로부터 상기 수소 냉각기로 냉매가 이송되는 경로에는 수소냉각기용 팽창밸브가 구비되며, 상기 수소가스 압축기 및 상기 수소 냉각기로 제공된 냉매는 상기 액분리기로 회수된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에서 수소가스의 압축에 제공되고 배출된 액체 냉매가 도입되는 팽창밸브를 포함하고, 상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에 형성되는 냉각자켓 및 상기 수소가스 압축기에서 압축되어 배출된 수소가 상기 압축수소 저장탱크로 이송되는 경로상에 설치되는 쿨링 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 압축열 제거부를 포함하고, 상기 팽창밸브에서 감압된 냉매는 상기 압축열 제거부에서 열교환을 수행하고 기체 상태로 상기 액분리기로 회수된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 냉매압축기와 상기 냉매응축기를 연결하는 냉매관로 상에 배치되어 상기 냉매압축기에서 압축된 기체 냉매를 수용하는 기체냉매탱크를 포함하고, 상기 액체냉매탱크에서 상기 수소가스 압축기로 고압 액체 냉매가 제공되는 냉매 관로에는 상기 기체냉매탱크로부터 제공된 고압 기체 냉매를 이용하여 상기 수소가스 압축기로 이송되는 액체 냉매를 가압하는 보조 승압기가 구비된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 냉매 압축기와 상기 냉매 응축기를 연결하는 냉매관로 상에 배치되어 상기 냉매압축기에서 압축된 기체 냉매를 수용하는 기체냉매탱크; 상기 냉매 압축기로 냉매가 제공되는 경로 상에 설치되어 기체 냉매가 상기 냉매압축기로 제공될 수 있게 하는 액분리기를 포함하고, 상기 기체냉매탱크는 상기 수소가스 압축기와 냉매 관로로 연결되어 상기 수소가스 압축기에 수소가스 압축을 위한 고압 기체 냉매를 제공하며 상기 냉매 응축기에서 액화된 액체 냉매가 냉각원으로서 상기 수소 냉각기를 향하여 이송되되, 상기 수소 냉각기로 냉매가 이송되는 냉매관로에는 수소냉각기용 팽창밸브가 구비되며, 상기 수소가스 압축기 및 상기 수소 냉각기로 제공된 냉매는 상기 액분리기로 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에서 수소가스의 압축에 제공한 후 배출된 기체 냉매가 도입되는 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 냉매가 도입되는 팽창밸브를 포함하고, 상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에 형성되는 냉각자켓 및 상기 수소가스 압축기에서 압축되어 배출된 수소가 상기 압축수소 저장탱크로 이송되는 경로상에 설치되는 쿨링 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 압축열 제거부를 포함하고, 상기 팽창밸브에서 감압된 냉매는 상기 압축열 제거부에서 열교환을 수행하고 기체 상태로 상기 액분리기로 회수된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 냉매 응축기의 출구측 냉매관로에는 상기 냉매 응축기에서 액화된 냉매를 수용하는 액체냉매탱크가 구비되고, 상기 액체냉매탱크에서 상기 수소냉각기용 팽창밸브로 냉매가 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수소 냉각기로 도입되는 냉매와 상기 수소 냉각기로부터 배출되는 냉매 사이의 열교환을 위한 보조 열교환기가 더 구비되며, 상기 수소냉각기용 팽창밸브는 상기 보조 열교환기와 상기 수소냉각기 사이에서 상기 수소냉각기로 냉매가 도입되는 냉매관로에 설치된다 ,
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수소 압축부는, 상기 수소가스 압축기의 일측 유입포트에 선택적으로 유입되거나 타측 배출포트에서 선택적으로 배출되는 냉매의 흐름 방향을 전환되도록 하는 방향전환밸브를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 수소 압축 냉각 시스템에 의하면, 수소 압축을 위한 압축원과 수소 냉각에 필요한 냉각원을 냉각 모듈부에서 제공되는 냉매로 단일화함으로써, 종래의 수소 압축부의 동력원인 유압펌프나 가스부스터의 사용을 배제할 수 있어 제조 비용뿐만 아니라 동력 비용을 절감할 수 있으며, 효율적인 동력 성능의 발휘가 가능하므로 제조 비용은 물론, 종래의 펌프의 오일 교환 등의 유지비용 등의 절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 수소가스 압축에 사용된 냉매를 활용하여 수소가스 압축시에 발생하는 압축열을 제거할 수 있으므로, 구조를 간단히 하면서도 보다 안정한 수소 압축 냉각 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 냉각원으로 사용되는 냉각 모듈부의 냉매 압축기로 고압 압축된 냉매를 활용하여 수소가스 압축기의 가압원으로 사용하고 압축 후 배출되는 저압의 액체 냉매를 감압 팽창시켜 냉각원으로 사용하는 장치를 구성하여 별도의 냉각장치를 활용하지 않고, 수소가스 압축에 사용된 냉매를 활용하여 수소가스 압축시에 발생하는 압축열을 제거할 수 있도록 구성하는 것이 가능하므로, 수소가스의 압축 및 냉각이 일체화된 장치를 제공하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템은, 수소 압축부(200), 압축수소 저장탱크(300), 수소 냉각기(400), 냉각 모듈부(500), 디스펜서(600), 동력공급장치(800)를 포함한다.
수소 압축부(200)는 기체수소 저장탱크(100)로부터 공급받은 수소를 압축하는 수소가스 압축기(220)를 포함한다. 수소가스 압축기(220)는 기체수소 저장탱크(100)로부터 공급받은 수소를, 수소를 사용하는 장치로의 충전에 적합한 압력으로 압축하기 위해 제공된다.
예컨대, 수소가스 압축기(220)에서의 기체 수소의 압력은 수소연료전지 차량이 이용하는 압축 수소의 적정 압력을 고려하여 설정할 수 있다. 예컨대, 수소를 연료로 하는 수소연료전지 차량의 수소저장용기(700)가 700bar 이하의 수소를 저장하도록 채택된 경우, 수소가스 압축기(220)는 기체 수소를 900bar 이상으로 압축할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 수소가스 압축기(200)에서 압축되는 수소 압력은 수소를 이용하는 장치에 맞추어 설정될 수 있다.
기체수소 저장탱크(100)는 수소가스 압축기(220)에 제공될 수소를 저장한다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템은, 지상에 고정된 수소 스테이션의 일부를 이룰 수 있다. 수소 스테이션은 수소생산설비에서 생산된 수소를 이송 트레일러 등을 통해 이송받아 기체수소 저장탱크(100)에 저장하고, 수소가스 압축기(200)에 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템은, 이동 가능한 차량에 탑재된 이동 수소 스테이션의 일부를 이룰 수 있다. 이 경우 기체수소 저장탱크(100)는 수소생산장치에서 연결된 수소가스 저장설비 또는 수소생산장치에 생산된 수소가 이송되어 저장되는 수소가스 저장설비일 수 있다.
이동 수소 스테이션은 수소가스 저장설비로부터 수소를 공급받아 수소가스 압축기(220)에서 압축하고 압축수소 저장탱크(300)에 저장한 후, 수요처가 위치한 곳으로 이동한다. 이후, 예를 들면 수소 연료전지 차량의 수소저장용기(700)에 압축수소를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수소 압축부(200)의 수소가스 압축기(220)는 냉각 모듈부(500)에 제공된 고압의 냉매를 이용하여 수소가스를 압축한다. 압력원으로서 고압 가스, 고압의 오일과 같은 고압 액체를 이용하여 수소를 압축하는 수소가스 압축기는 공지되어 있으며, 실린더와 피스톤을 이용하는 방식에서 왕복동식, 단동식, 2단 단동식 등의 다양한 구조가 공지되어 있다.
수소가스 압축기(220)에서 압력원으로 사용되는 고압 냉매로서, 본 발명의 제1 실시예는 고압의 액체 냉매를 사용하며, 본 발명의 제2 실시예에 의하면 고압의 기체 냉매를 사용한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 수소 압축부(200)는 수소가스 압축기(220)에서 사용된 냉매를 이용하여 수소가스의 압축에 의해 발생하는 압축열을 제거하는 압축열 제거부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 압축열 제거부는, 수소가스 압축기(220)를 구비되는 냉각 자켓(222)을 포함한다. 냉각 자켓(222)에는 수소가스 압축기(220)로부터 배출된 냉매가 팽창밸브(230)를 통하여 저압저온 상태로 제공된다. 냉각 자켓(222)을 통과하면서 냉매가 수소의 압축열을 흡수하여 기화되면서 수소가스 압축기(220) 및 내부의 압축수소가스를 냉각시킨다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 압축열 제거부는, 쿨링 열교환기(240)를 포함할 수 있다. 쿨링 열교환기(240)는 수소가스 압축기(220)에서 배출된 고압 수소가 압축수소저장탱크(300)로 이동하는 경로 상의 수소 관로를 따라 설치된다. 쿨링 열교환기(240)는 냉각 자켓(222)을 통과한 냉매와 수소가스 압축기(220)에서 배출된 고압 수소 간의 열교환을 통해 압축열을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 냉매의 이동경로는 냉각 자켓(222)을 먼저 통과하고 쿨링 열교환기(240)로 이동할 수 있으며, 반대가 될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 실시예의 변형예로서, 냉매가 쿨링 열교환기(240)를 거친 후 냉각 자켓(222)으로 이동하도록 설계될 수 있다.
냉각 자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240)는 냉각 사이클의 증발기 기능을 한다. 즉, 내부를 통과하면서 저압의 액체 냉매가 열교환을 통해 증발 잠열을 흡수하여 기화되고, 이러한 열교환을 통해 수소가스 압축기(220) 및/또는 압축수소가스를 냉각시킨다.
수소 압축부(200)에 대해서는 본 발명의 제1 및 제2 실시예를 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
수소 압축부(200)는 압축한 기체 수소를 압축수소 저장탱크(300)로 공급하게 된다.
압축수소 저장탱크(300)는 고압의 수소를 저장한 상태에서 디스펜서(600)로 공급하기 위한 버퍼 탱크(buffer tank)일 수 있다. 압축수소 저장탱크(300)는 공급 및 배출되는 수소의 압력을 측정하는 압력계를 포함할 수 있다. 이를 통해 압축수소 저장탱크(300)의 압력이 설정 압력에 대응하게 유지될 수 있도록 수소가스 압축기(220)의 압축 동작을 제어할 수 있다.
수소 냉각기(400)는 디스펜서(600)에 공급되는 수소 가스의 냉각을 위해 제공된다.
디스펜서(600)는 압축수소저장탱크(300)에 연결되어, 수소를 연료로 하는 연료전지 차량에 탑재되어 있는 수소저장용기(700)로 수소를 공급하는 것으로서, 2점 쇄선으로 도시된 수소 라인을 통해 수소를 수소연료전지 차량의 수소저장용기(700)에 공급하게 된다.
디스펜서(600)가 수소저장용기(700)에 수소를 충전하게 될 경우, 줄-톰슨 효과에 의해 압축수소 저장탱크(300)에 비해 상대적으로 저압인 수소저장용기(700)에서 기체 수소의 온도가 상승하게 된다. 이때 수소저장용기(700)의 안전성에 관련된 내구 온도(예컨대, -40 ~ 80℃) 이상으로 온도가 상승될 수 있다.
이와 같은 수소가스의 온도 상승 문제를 해결하기 위하여 수소 냉각기(400)가 제공된다. 수소 냉각기(400)의 냉열을 이용하여 디스펜서(600)에서 수소연료전지 차량으로 공급되는 수소의 온도를 강하시키게 된다. 즉, 수소연료전지 차량의 수소저장용기(700)에 충전되는 기체 수소가 수소저장용기(700)의 내구 온도 이상으로 상승하는 것을 방지하기 위하여, 수소 냉각기(400)는 냉매의 기화시 발생하는 흡열을 이용하여 디스펜서(600)로 제공되는 기체 수소의 온도를 적정 온도(예컨대, 80℃ 이하)로 제어한다.
수소 냉각기(400)에서 압축수소저장탱크(300)로부터 이송되는 기체 수소와 냉각 모듈부(500)로부터 공급된 냉매가 열교환을 하여, 수소연료전지 차량의 수소저장용기(700)에 충전되는 수소의 온도를 낮춤으로써, 수소저장용기(700) 내의 수소는 내구 온도 이상으로 상승하지 않을 수 있다.
본 발명에 의하면, 수소가스 압축기(220)에서 압축 동력으로 사용되는 냉매와, 수소 냉각기(400)에서 냉각원으로 사용하는 냉매가 모두 냉각 모듈부(500)로부터 제공되므로, 수소가스 압축기(220)를 위한 압력원과 수소 냉각기(400)를 위한 냉매원을 별도로 형성시키지 않고 통합하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 냉각 모듈부(500)는 냉매 압축기(510), 기체냉매탱크(520), 냉매응축기(530), 액체냉매탱크(540), 액분리기(550)를 포함하여 구성될 수 있다.
냉매압축기(510)는 기체 냉매를 고온 고압으로 압축한다.
기체냉매탱크(520)는 냉매압축기(510)에서 압축된 고압의 기체 냉매를 수용한다. 기체냉매탱크(520)는 고압의 기체 냉매를 임시 저장하는 버퍼 탱크이며, 연결된 냉매 관로로 고압 기체 냉매를 전달하는 역할을 한다.
냉매 응축기(530)는 기체냉매탱크(520)에서 도입된 고온 고압의 기체 냉매를 저온 고압의 액체 냉매로 액화시키게 된다.
액체냉매탱크(540)는 냉매 응축기(530)에서 응축된 액체 냉매를 수용한다. 액체냉매탱크(540)로는 공지의 수액기가 사용될 수 있다. 액체냉매탱크(540)는 냉매 응축기(530)에서 응축 액화된 고압의 냉매를 임시 저장하며, 연결된 냉매 관로로 고압의 액체 냉매를 전달하는 역할을 한다.
액분리기(550)는 냉매 관로에서 냉매 압축기(510)의 입구측으로 설치된다. 액분리기(550)는 냉매압축기(550)로 액체 냉매가 흡입되는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 냉각 모듈부(500)는 수소 냉각기(400)와 냉매 관로로 연결되어 냉각 사이클을 형성한다. 수소 냉각기(400)로 냉매가 도입되는 경로의 냉매 관로에는 수소냉각기용 팽창밸브(420)가 설치된다.
냉매 응축기(530)에서 생성된 저온 고압의 액체 냉매가 액체냉매탱크(540)를 경유하여 수소 냉각기(400) 측으로 공급될 수 있다. 수소 냉각기(400)를 향해 공급된 저온 고압의 액체 냉매는 수소냉각기용 팽창밸브(420)를 거치면서 저온 저압이 되고, 수소 냉각기(400)에서 기화되면서 압축수소 저장탱크(300)에서 디스펜서(600)로 공급되는 수소가스를 냉각한다. 수소 냉각기(400)에서 배출된 냉매는 액분리기(550)로 유입된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각 모듈부(500)는 수소 압축부(200)와 냉매 관로로 연결되어 추가의 냉각 사이클을 형성할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 액체냉매탱크(540)에서 공급된 고압 액체 냉매가 수소가스 압축기(220)에서의 수소가스 압축을 위한 압력원으로 사용된 후, 팽창밸브(230) 그리고 냉각자켓(223) 및/또는 쿨링 열교환기(240)를 거친 후, 액분리기(550)로 유입된다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 기체냉매탱크(520)에서 공급된 고압의 가스 냉매를 수소가스 압축기(220)에서의 수소가스 압축을 위한 압력원으로 사용된 후, 응축기(225)와 팽창밸브(230), 그리고 냉각자켓(223) 및/또는 쿨링 열교환기(240)를 거친 후, 액분리기(550)로 유입된다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템은 동력공급장치(800)를 포함한다. 동력공급장치(800)에 제공되는 동력은 엔진 동력이거나 전기 동력일 수 있다. 동력공급장치(800)는 엔진의 구동력 또는 전기 동력에 의한 모터의 구동력을 냉각 모듈부(500)에 제공하여 냉매압축기(510)를 구동한다.
본 발명에 따른 수소 압축 냉각 시스템은 내부의 각 요소들을 수소와 냉매의 이동이 가능하게 연결하는 관로를 포함한다. 본 명세서에서는 이를 전체적으로 수소 라인 및 냉매 라인으로 지칭한다. 도면에서 수소 라인은 기체수소 저장탱크(100)에서 수소연료전지 차량의 수소저장용기(700)로 수소가 이동되는 경로로 이점 쇄선으로 표시된다. 또한 냉매 라인은 냉각 모듈부(500) 내부의 냉매 이동 경로와 냉각 모듈부(500)로부터 제공된 냉매가 수소 압축부(200)와 수소 냉각기(400)로 전달되고 복귀하는 경로를 형성하는 데, 기체 냉매의 이동 경로는 점선으로 액체 냉매의 이동 경로는 실선으로 표시된다.
(제1 실시 형태)
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템에 의하면, 냉각 모듈부(500)에서 제공된 고압의 액체 냉매가 수소가스 압축기(220)에서의 수소가스 압축을 위한 압력원으로 사용된다.
냉매압축기(510)는 동력공급장치(800)에 의해 구동되어 기체 냉매를 고온 고압으로 압축한다. 냉매압축기(510)에서 압축된 고압의 기체 냉매는 기체냉매탱크(520)를 거쳐 냉매응축기(530)로 도입된다. 냉매응축기(530)는 기체냉매탱크(520)로부터 온 고온 고압의 기체 냉매를 저온 고압의 액체 냉매로 액화시킨 후, 액체냉매탱크(540)에 제공한다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 냉매응축기(530)에서 응축된 저온 고압의 액체 냉매가 액체냉매탱크(540)를 통해 수소가스 압축기(220)에 공급되어, 수소를 고압으로 압축하는 데 사용할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 수소 압축부(200)는, 수소가스 압축기(220), 보조 승압기(210), 팽창밸브(230), 압축열 제거부를 포함할 수 있다. 또한, 방향전환밸브(250)를 포함할 수 있다.
보조 승압기(210)는 냉각 모듈부(500)의 액체냉매탱크(540)로부터 수소가스 압축기(220)로 액체 냉매가 제공되는 경로 상에 설치된다. 보조 승압기(210)는 수소가스 압축기(220)로 제공되는 액체 냉매를 가압하여 승압하는 기능을 한다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 보조 승압기(210)는 기체냉매탱크(520)에서 제공된 고압의 냉매 가스를 압력 원으로 사용하여 액체 냉매를 승압한다. 한편, 기체냉매탱크(520)로부터 보조 승압기(210)에 압력원으로 제공된 고압의 기체 냉매는, 저압의 기체 냉매로 전환되어 냉각 모듈부(500)의 액분리기(550)로 회수된다.
액체냉매탱크(540)를 통해 수소가스 압축기(220)를 향하여 제공된 고압의 액체 냉매는 방향전환밸브(250)를 경유하여 수소가스 압축기(220)로 유입된다.
방향전환밸브(250)는 수소가스 압축기(220)로 유입되는 고압의 액체 냉매가 수소가스 압축기(220)의 피스톤의 이동을 제어할 수 있도록 냉매의 흐름을 제어한다. 수소가스 압축기(220)의 일측 유입포트에 냉매가 선택적으로 유입되거나 타측 배출포트에서 선택적으로 배출되도록 냉매의 흐름 방향을 전환할 수 있다.
수소가스 압축기(220)로부터 배출된 액체 냉매는 팽창밸브(230)로 유입된다. 팽창밸브(230)는 수소가스 압축기(220)로부터 배출된 액체 냉매를 감압시키게 된다.
팽창밸브(230)를 통과한 냉매는 압축열 제거부로 이송된다. 상술한 바와 같이, 압축열 제거부는 냉각자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240)를 포함한다. 압축열 제거부는 냉각자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
도 1을 보면, 수소가스 압축기(220)로부터 배출된 냉매가 방향전환밸브(250)를 지나 팽창밸브(230)로 이동하며, 수소가스 압축기(220)의 냉각자켓(222)로 도입된다. 또한, 냉각자켓(222)로부터 배출된 냉매는 쿨링 열교환기(240)로 도입된다.
압축열 제거부를 이루는 냉각자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240)에서, 팽창밸브(230)에서 압력이 강하된 저온 저압의 액체 냉매는 기화되고, 기화되면서 발생하는 냉열을 수소가스 압축기(220) 및 수소가스 압축기(220)에서 압축된 고압 수소에 제공한다. 이를 통해 수소 압축열을 제거하고 고압 수소를 냉각시킨다.
본 발명의 실시예에 의하면, 냉매 라인은 냉매가 냉각 자켓(222)을 먼저 통과하고 쿨링 열교환기(240)로 이동하도록 형성되거나 그 반대가 될 수 있다. 즉, 냉매가 쿨링 열교환기(240)를 거친 후 냉각 자켓(222)으로 이동하도록 냉매 라인이 형성될 수 있다. 그러나, 주변 공간과의 간섭 및 설치 공간을 고려할 때, 냉매 라인은 냉매가 냉각 자켓(222)을 먼저 통과하고 쿨링 열교환기(240)로 이동하도록 형성될 수 있다.
수소가스 압축기(220)에서 압축되고 쿨링 열교환기(240)에서 냉각된 고압 수소는 압축수소 저장탱크(300)로 이동한다. 그리고 쿨링 열교환기(240)에 배출된 냉매는 저압의 기체 냉매 상태로 냉각 모듈부(500)의 액분리기(550)로 회수되어 다시 냉매압축기(510)로 유입된다.
냉각 모듈부(500)에서 수소 압축부(200)로 제공되는 냉매에 의해 형성되는 냉각 사이클을 살펴보면, 냉매는, 냉매 압축기(510), 냉매 응축기(530), 팽창밸브(230), 압축열제거부인 냉각자켓(222) 및/또는 쿨링 열교환기(240)를 순환되면서 냉각 사이클을 형성한다. 냉각자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240)가 열을 흡수하면서 냉매가 기화되는 기화기로서 기능한다.
한편, 상술한 바와 같이, 냉각 모듈부(500)에서 수소 냉각기(400)로 제공되는 냉매에 의해 형성되는 냉각 사이클을 살펴보면, 냉매는, 냉매 압축기(510), 냉매 응축기(530), 수소냉각기용 팽창밸브(420) 및 수소 냉각기(400)를 순환하면서 냉각 사이클을 형성한다. 수소 냉각기(400)가 열을 흡수하면서 냉매가 기화되는 기화기로서 기능한다.
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 수소 냉각기(400)를 향하는 액체 냉매와, 수소 냉각기(400)에서 배출되는 기체 냉매 사이의 열교환을 위한 보조 열교환기(410)를 더 구비할 수 있다. 이때 수소냉각기용 팽창밸브(420)는 보조 열교환기(410)와 수소 냉각기(400) 사이에서 액체 냉매의 이동 경로 상의 냉매 관로에 설치된다.
보조 열교환기(420)는 수소 냉각기(400)를 향하는 액체 냉매에 냉각을 제공하여, 수소 냉각기(400)에서의 냉각 성능이 향상되도록 한다.
쿨링 열교환기(240) 및 보조 승압기(210)로부터 배출된 저압의 기체 냉매는 보조 열교환기(420)의 하류에서 보조 열교환기(420)를 통과한 기체 냉매와 만나 액분리기(550)로 유입된다.
(제2 실시 형태)
도 2 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 이하 본 발명에 따른 수소 압축 냉각 시스템의 제2 실시예를 설명함에 있어 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성과 동일한 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며 반복적인 구성을 피하기 위하여 이들 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 2 에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템에 의하면, 냉각 모듈부(500)에서 제공된 고압의 기체 냉매가 수소가스 압축기(220)에서의 수소가스 압축을 위한 압력원으로 사용된다.
냉매압축기(510)는 동력공급장치(800)에 의해 구동되어 기체 냉매를 고압으로 압축하고 기체냉매탱크(520)로 이송한다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 냉각 모듈부(500)의 기체냉매탱크(520)로부터 고압의 기체 냉매가 수소가스 압축기(220)로 제공되어, 수소 가스를 고압으로 압축하는 데 사용된다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 수소 압축부(200)는, 수소가스압축기(220), 압력조정기(215), 응축기(225), 팽창밸브(230), 쿨링 열교환기(240), 방향전환밸브(250)를 포함할 수 있다.
압력조정기(215)는 기체냉매탱크(520)로부터 배출되는 고온 고압의 기체 냉매의 압력을 균일하게 조절하는 기능을 한다. 압력조정기(215)를 통과한 기체 냉매는 수소가스 압축기(220)에 제공되어 기체가스 저장탱크(100)로부터 제공된 수소가스를 고압으로 압축하는 데 사용된다.
이때 고압의 냉매 가스는 방향전환밸브(250)를 통해 입출력 방향이 제어될 수 있다.
수소가스 압축기(220)로부터 배출된 기체 냉매는 응축기(225)로 유입된다. 도 2를 보면, 수소가스 압축기(220)로부터 배출된 기체 냉매가 방향전환밸브(250)를 지나고 응축기(225)를 지나면서 저온 고압으로 액화된다. 그리고 팽창밸브(230)로 이동하여 감압된 후, 수소가스 압축기(220)의 냉각자켓(222)으로 도입된다. 또한, 냉각자켓(222)으로부터 배출된 냉매는 쿨링 열교환기(240)로 도입된다.
압축열 제거부를 이루는 냉각자켓(222) 및 쿨링 열교환기(240)에서, 팽창밸브(230)에서 압력이 강하된 저온 저압의 액체 냉매는 기화되고, 기화되면서 발생하는 냉열을 수소가스 압축기(220) 및 수소가스 압축기(220)에서 압축된 고압 수소에 제공한다. 이를 통해 수소 압축열을 제거하고 고압 수소를 냉각시킨다. 냉각 자켓(222)은 수소가스 압축기(220)를 냉각시켜 수소가스 압축기(220) 내의 부품의 손상을 방지하고, 수소가스 압축기(220)에서 발생하는 압축열을 제거한다. 쿨링 열교환기(240)는 수소가스 압축기(220)와 압축수소 저장탱크(300)의 수소라인 사이에 설치되어 압축된 수소가스 내에 있는 압축열을 제거한다.
쿨링 열교환기(240)에 배출된 냉매는 저압의 기체 냉매 상태로 냉각 모듈부(500)의 액분리기(550)로 회수되어 다시 냉매 압축기(510)로 유입된다.
냉각 모듈부(500)에서 수소 압축부(200)로 제공되는 냉매에 의해 형성되는 냉각 사이클을 살펴보면, 냉매는, 냉매 압축기(510), 응축기(225), 팽창밸브(230), 압축열 제거부인 냉각자켓(222) 및/또는 쿨링 열교환기(240)를 순환되면서 냉각 사이클을 형성한다.
냉각 모듈부(500)에서 수소 냉각기(400)로 제공되는 냉매에 의해 형성되는 냉각 사이클을 살펴보면, 냉매는, 냉매 압축기(510), 냉매 응축기(530), 수소냉각기용 팽창밸브(420) 및 수소 냉각기(400)를 순환하면서 냉각 사이클을 형성한다.
본 발명의 제2 실시예는, 제1 실시예와 동일하게, 수소 냉각기(400)를 향하는 액체 냉매와, 수소 냉각기(400)에서 배출되는 기체 냉매 사이의 열교환을 위한 보조 열교환기(410)를 더 구비할 수 있다. 이때 수소냉각기용 팽창밸브(420)는 보조 열교환기(410)와 수소 냉각기(400) 사이에서 액체 냉매의 이동 경로 상에 설치된다.
본 발명의 실시예에 따른 수소 압축 냉각 시스템에 의하면, 냉각 모듈부(500)로부터 제공되는 고압 냉매를 수소가스 압축기(220)에서 수소가스를 압축하는 동력으로 사용한다. 따라서, 별도의 유압펌프나 가스부스터의 사용을 배제할 수 있어 제조 비용뿐만 아니라 동력 비용을 절감할 수 있다.
또한, 수소 압축를 위한 압력원과 수소 냉각을 위한 냉각원을 냉각 모듈부(500)로부터 제공되는 냉매로 단일화함으로써, 효율적인 동력 성능의 발휘가 가능하다. 또한, 제조 비용은 물론, 종래의 펌프의 오일 교환 등의 유지비용 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각 모듈부(500)의 냉매로서 이산화탄소와 같은 불연성 냉매를 사용할 수 있다.
수소는 그 특성상 가연성을 가지고 있으므로 안전상 특별한 조치가 필요하다. 특히, 수소가스 압축기에서 수소가 초고압으로 압축하는 과정에서 많은 압축열이 발생할 수 있다. 그런데, 본 발명의 실시예에 따라 수소가스 압축기(220)가 냉각 모듈부(500)의 냉매를 사용하여 수소가스를 압축하고, 이때 냉매가 이산화탄소인 경우, 기기 파손시 냉매인 이산화탄소가 누설되어 소화 가스로서 기능하므로 화재 위험에서 벗어날 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각 모듈부(500)로부터 불연성의 냉매 가스를 소화용 가스로 배출할 수 있는 소화용 가스라인을 추가로 형성할 수 있다. 즉, 기체냉매탱크(520)에 소화용 가스라인을 설치하여, 긴급시에 소방가스로 사용할 수 있게 할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 기체수소 저장탱크 200 : 수소 압축부
220: 수소가스 압축기 222: 냉각 자켓
240: 쿨링 열교환기 300 : 압축수소 저장탱크
400 : 수소 냉각기 500 : 냉각 모듈부
510; 냉매 압축기 530: 냉매 응축기

Claims (10)

  1. 압축 냉매를 이용하여 기체수소 저장탱크에서 공급되는 기체 수소를 설정 압력으로 압축하는 수소가스 압축기를 포함하는 수소 압축부;
    상기 수소가스 압축기에서 압축된 압축수소를 저장하는 압축수소 저장탱크;
    냉각원으로 제공된 냉매의 증발시 일어나는 열전달을 이용하여 상기 압축수소 저장탱크에서 디스펜서로 공급되는 수소를 냉각하는 수소 냉각기; 및
    상기 수소가스 압축기에 수소가스의 압축 원으로 압축 냉매를 제공하고, 상기 수소 냉각기에 냉각원으로 냉매를 제공하는 냉각 모듈부;를 포함하며,
    상기 냉각 모듈부는,
    기체 냉매를 고압으로 압축하는 냉매 압축기; 및
    상기 냉매 압축기에서 압축된 고압의 기체 냉매를 고압의 액체 냉매로 액화시키는 냉매 응축기를 포함하고,
    상기 냉각 모듈부에서 상기 수소가스 압축기로 공급되는 압축 냉매는 상기 냉매 응축기에서 액화된 고압의 액체 냉매 및 상기 냉매 압축기에서 압축된 고압의 기체 냉매 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 응축기에서 응축된 액체 냉매를 저장하는 액체냉매탱크; 및
    상기 냉매압축기로 냉매가 제공되는 경로 상에 설치되어 기체 냉매가 상기 냉매 압축기로 제공될 수 있게 하는 액분리기를 포함하고,
    상기 액체냉매탱크는, 상기 수소가스 압축기와 냉매 관로로 연결되어 상기 수소가스 압축기에 수소가스 압축을 위한 고압 액체 냉매를 제공하고, 그리고 상기 수소 냉각기와 연결되어 냉각원으로 사용될 고압 액체 냉매를 제공하며,
    상기 액체냉매탱크로부터 상기 수소 냉각기로 냉매가 이송되는 경로에는 수소냉각기용 팽창밸브가 구비되며,
    상기 수소가스 압축기 및 상기 수소 냉각기로 제공된 냉매는 상기 액분리기로 회수되는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에서 수소가스의 압축에 제공되고 배출된 액체 냉매가 도입되는 팽창밸브를 포함하고,
    상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에 형성되는 냉각자켓 및 상기 수소가스 압축기에서 압축되어 배출된 수소가 상기 압축수소 저장탱크로 이송되는 경로상에 설치되는 쿨링 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 압축열 제거부를 포함하고,
    상기 팽창밸브에서 감압된 냉매는 상기 압축열 제거부에서 열교환을 수행하고 기체 상태로 상기 액분리기로 회수되는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 냉매압축기와 상기 냉매응축기를 연결하는 냉매관로 상에 배치되어 상기 냉매압축기에서 압축된 기체 냉매를 수용하는 기체냉매탱크를 포함하고,
    상기 액체냉매탱크에서 상기 수소가스 압축기로 고압 액체 냉매가 제공되는 냉매 관로에는 상기 기체냉매탱크로부터 제공된 고압 기체 냉매를 이용하여 상기 수소가스 압축기로 이송되는 액체 냉매를 가압하는 보조 승압기가 구비된 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 압축기와 상기 냉매 응축기를 연결하는 냉매관로 상에 배치되어 상기 냉매압축기에서 압축된 기체 냉매를 수용하는 기체냉매탱크;
    상기 냉매 압축기로 냉매가 제공되는 경로 상에 설치되어 기체 냉매가 상기 냉매압축기로 제공될 수 있게 하는 액분리기를 포함하고,
    상기 기체냉매탱크는 상기 수소가스 압축기와 냉매 관로로 연결되어 상기 수소가스 압축기에 수소가스 압축을 위한 고압 기체 냉매를 제공하며
    상기 냉매 응축기에서 액화된 액체 냉매가 냉각원으로서 상기 수소 냉각기를 향하여 이송되되, 상기 수소 냉각기로 냉매가 이송되는 냉매관로에는 수소냉각기용 팽창밸브가 구비되며,
    상기 수소가스 압축기 및 상기 수소 냉각기로 제공된 냉매는 상기 액분리기로 회수되는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에서 수소가스의 압축에 제공한 후 배출된 기체 냉매가 도입되는 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 냉매가 도입되는 팽창밸브를 포함하고,
    상기 수소 압축부는 상기 수소가스 압축기에 형성되는 냉각자켓 및 상기 수소가스 압축기에서 압축되어 배출된 수소가 상기 압축수소 저장탱크로 이송되는 경로상에 설치되는 쿨링 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 압축열 제거부를 포함하고,
    상기 팽창밸브에서 감압된 냉매는 상기 압축열 제거부에서 열교환을 수행하고 기체 상태로 상기 액분리기로 회수되는 것을 특징으로 하는, 수소 압축 냉각 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 냉매 응축기의 출구측 냉매관로에는 상기 냉매 응축기에서 액화된 냉매를 수용하는 액체냉매탱크가 구비되고,
    상기 액체냉매탱크에서 상기 수소냉각기용 팽창밸브로 냉매가 제공되는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  9. 제3항 또는 제6항에 있어서,
    상기 수소 냉각기로 도입되는 냉매와 상기 수소 냉각기로부터 배출되는 냉매 사이의 열교환을 위한 보조열교환기가 더 구비되며,
    상기 수소냉각기용 팽창밸브는 상기 보조 열교환기와 상기 수소냉각기 사이에서 상기 수소냉각기로 냉매가 도입되는 냉매관로에 설치되는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
  10. 제4항 또는 제7항에 있어서,
    상기 수소 압축부는,
    상기 수소가스 압축기의 일측 유입포트에 선택적으로 유입되거나 타측 배출포트에서 선택적으로 배출되는 냉매의 흐름 방향을 전환되도록 하는 방향전환밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 압축 냉각 시스템.
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